WO2016096268A1 - Bremsverfahren bei not- beziehungsweise vollbremsung - Google Patents

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    • B60Y2400/81—Braking systems

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an electronic brake system according to the preamble of claim 1, as well as a device of an electronic brake system.
  • hydraulic brake systems are primarily used today.
  • Known hydraulic driving ⁇ generating brake systems usually include wheel brakes (for example, hydraulically actuated disc brakes), an electro-hydraulic brake slip-driving stability control unit (HECU) and a brake ⁇ actuating means, for example with a vacuum brake booster.
  • wheel brakes for example, hydraulically actuated disc brakes
  • HECU electro-hydraulic brake slip-driving stability control unit
  • brake ⁇ actuating means for example with a vacuum brake booster.
  • electromechanical brakes which are also already known per se, high brake pressures can be generated in a shorter time compared to conventional brake systems than with the previously mentioned brake systems.
  • AI is a combined operating ⁇ brake system for motor vehicles with electromechanical
  • EBC electronic braking force distribution control
  • braking systems are basically externally controllable systems. This means that a brake request is requested via an electrical control signal and must be implemented by the system without the driver's intervention. For this purpose, a sufficiently high availability of the brake system or the externally controllable braking function must be ensured. This can generally be achieved by creating redundancies.
  • the inventive method for controlling an electrophotographic ⁇ African braking system comprises a brake fast response the rear axle combined with a slowly responding brake on the front axle.
  • an application force or a brake pressure independently of each other at the rear and the front axle constructed in the electronic brake system, wherein the adjustment of the application force of the respective brake of the rear or front axle is such that in the or the brakes of the rear axle in time before the brake of the front axle, the clamping force is built up and the dimensioning of the clamping force takes place in such a way that during braking the distance of the rear part of the body does not rise to the road at least at the beginning of the braking.
  • the braking distribution is such that there are independently constructed clamping force or the brake pressure of the brake of the rear axle and the brake of the front axle means that the lowering and moving the vehicle center of gravity in an approximately uniform weight ⁇ distribution of the motor vehicle is at the rear and front axles , In the case of a full braking the rear dives
  • the method is carried out only in the case of an autonomously triggered brake actuation of the electronic brake system.
  • the autonomous system responds earlier in case of danger.
  • this combination is particularly advantageous.
  • an axle- or wheel-selective brake actuator is performed in the method, wherein the blocking order is controlled by a slip control system and the braking operation is still ensured.
  • a damper or chassis control additionally prevents the distance of the rear part of the body to the road as late as possible or not at all increases.
  • a soft damping modes is set to the dampers of the rear axle and the action of the brake of the front axle damper of the rear axle are determined in brake operation.
  • the invention also relates to a device of an electronic brake system, comprising an electromechanical brake or an electrohydraulic combination brake on the Hin ⁇ terachse combined with a hydraulic brake on the front axle.
  • Fig. 3 shows the vehicle according to FIG. 1 with a Ge ⁇ weight distribution, which occurs during braking of the rear axle and
  • Fig. 4 is a force-time diagram in which the clamping force Z of
  • Fig. 1 the prior art is illustrated.
  • the figure shows the displacement of the vehicle center of gravity 7 in the direction of travel during braking.
  • the vehicle weight is thereby distributed by way of example with 70% on the front axle 4 and 30% on the rear axle 3. This is done by braking the front axle 4 in time before the brake of the rear axle 3 acts.
  • Fig. 2 the lowering of the vehicle center of gravity 7 during shown a braking in which the braking system on the rear axle 3 starts first. Due to the premature action of the brake of the rear axle 3, the rear vehicle part 5 dips in and the center of gravity of the vehicle shifts perpendicular to the roadway 6. This is supported by a soft
  • the braking distance is significantly shortened compared to the prior art by means of the displacement of the vehicle center of gravity 7. This results in a higher weight at the rear axle ⁇ , or the contact pressure is increased, whereby the existing braking force can be better utilized and consequently the tire grip on the road 6 is increased.
  • Fig. 4 In the force-time diagram shown in Fig. 4 is the
  • the time T 1 is a time of the application forces in the first time course in case of emergency be ⁇ relationship as full braking by the inventive process.
  • the clamping force of the rear axle Hin ⁇ Z HA at the time T 1 is greater than the application force of the front axle Z VA.
  • the slip control system of the electronic brake system starts and controls the blocking behavior of the wheels.
  • the application force of the front axle VA Z is the application force of the front axle VA Z to ensure the driving stability of the clamping force over the Rear axle Z HA ⁇

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Abstract

Verfahren zur Steuerung eines elektronischen Bremssystems, in dem eine schnell ansprechende Bremse an der Hinterachse mit einer langsam ansprechenden Bremse an der Vorderachse kombiniert ist, bei dem während einer Bremsbetätigung, insbesondere Not- beziehungsweise Vollbremsung, im elektronischen Bremssystem die Zuspannkraft (Z) unabhängig voneinander an der Hinter- und der Vorderachse aufgebaut wird, wobei die Einstellung der Zuspannkraft (Z) der jeweiligen Bremse der Hinter- oder Vorderachse derart erfolgt, dass in der oder den Bremsen der Hinterachse zeitlich vor der Bremse der Vorderachse die Zuspannkraft (Z) aufgebaut wird und die Dimensionierung der Zuspannkraft (Z) in der Weise erfolgt, dass bei einer Bremsung der Abstand des hinteren Teils der Karosserie zur Fahrbahn zumindest zu Beginn der Bremsung nicht ansteigt.

Description

Beschreibung
Bremsver ahren bei Not- beziehungsweise Vollbremsung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines elektronischen Bremssystems gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie eine Vorrichtung eines elektronischen Bremssystems.
In Kraftfahrzeugen sind heutzutage in erster Linie hydraulische Bremssysteme im Einsatz. Bekannte hydraulische Fahr¬ zeug-Bremsanlagen umfassen meist Radbremsen (z.B. hydraulisch betätigte Scheibenbremsen) , eine elektrohydraulischen Brems- schlupf-Fahrstabilitäts-Regeleinheit (HECU) und eine Brems¬ betätigungseinrichtung, z.B. mit einem Vakuumbremskraftverstärker. Bei ebenfalls bereits an sich bekannten elektrome- chanischen Bremsen können im Vergleich zu konventionellen hydraulischen Bremssystemen hohe Bremsdrücke in kürzerer Zeit als bei den zuvor genannten Bremssystemen erzeugt werden.
Aus der WO 2007/014952 AI ist eine kombinierte Betriebs¬ bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit elektromechanisch
betätigbaren Radbremsen an den Rädern der Hinterachse und hydraulisch betätigbare Radbremsen an den Rädern der
Vor-derachse bekannt. Die hydraulisch betätigbaren Radbremse werden mit Hilfe eines bremspedalbetätigten Vakuumbrems- kraftverstärkers mit nachgeschaltetem, einkreisigen Hauptbremszylinder mit Druckmittel beaufschlagt.
Aufgrund der Entlassung der Hinterachse durch die bei diesem Bremssystem längere Bremsleitung zur Hinterachse kommt es zu einer zeitlichen Verzögerung der Hinterachse im Vergleich zur Vorderachse. Bei einer angenommenen Gewichtsverteilung zu jeweils 50% der Gewichtskraft des Fahrzeuges auf die Hinter- und Vorderachse wirkt im Falle einer Vollbremsung nicht nur die Gewichtskraft des Fahrzeuges senkrecht zur Fahrbahn, sondern auch die Verzögerungskraft in Fahrtrichtung. Durch die vor der Hinterachse eintretende Bremswirkung der Vorderachse verlagert sich der Fahrzeugschwerpunkt senkrecht hin zur Fahrbahn und gleichzeitig in Fahrtrichtung. Dadurch, dass die Vorderachse zeitlich vor der Hinterachse bremst, wirkt das Hebelgesetz und der vordere Fahrzeugteil taucht ein, wobei sich der hintere Fahrzeugteil anhebt. Dieses Einfedern führt zu einer zweitweise dynamischen Verschiebung des Fahrzeugschwerpunkts und kann beispielsweise zu einer Änderung der Gewichtsverteilung von ca. 70% auf die Vorderachse und 30% an die Hinterachse führen.
Um die Fahrstabilität zu gewährleisten verhindert eine elektronische Bremskraftverteilungsregelung (EBC) die in der Regel nach dem Select Low-Prinzip arbeitet, ein Blockieren der Räder. Dabei wird in dem elektronischen Bremssystem üblicherweise bis zu einer Geschwindigkeit von 80 km/h der Bremsdruck an der Hinterachse abgebaut um das Blockieren der Räder zu hindern. Daraus folgt ein Ausfedern der Hinterachse womit diese entlastet wird und somit der Anpressdruck sinkt.
Es ist zu erwarten, dass zukünftig auch Fahrzeugbremssysteme zum Einsatz kommen werden, welche für autonome Fahrzeuge geeignet sind. Diese Bremssysteme sind grundsätzlich fremdansteuerbare Systeme. Das bedeutet, dass eine Bremsanforderung über ein elektrisches Steuersignal angefordert wird und vom System ohne Zutun des Fahrers umgesetzt werden muss. Hierzu muss auch dann eine ausreichend hohe Verfügbarkeit des Bremssystems bzw. der fremdansteuerbaren Bremsfunktion gewährleistet sein. Dies kann generell durch Schaffung von Redundanzen erreicht werden.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung eines elektronischen Bremssystems bereitzustellen, bei dem insbesondere im Falle einer Not- beziehungsweise Vollbremsung der Bremsweg dadurch verkürzt und die Bremsung von den Fahrzeuginsassen als angenehmer wahrgenommen wird.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst .
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines elektro¬ nischen Bremssystems umfasst eine schnell ansprechende Bremse an der Hinterachse kombiniert mit einer langsam ansprechenden Bremse an der Vorderachse. Bei diesem Verfahren wird während einer Bremsbetätigung, insbesondere Not- beziehungsweise Vollbremsung, im elektronischen Bremssystem eine Zuspannkraft beziehungsweise ein Bremsdruck unabhängig voneinander an der Hinter- und der Vorderachse aufgebaut, wobei die Einstellung der Zuspannkraft der jeweiligen Bremse der Hinter- oder Vorderachse derart erfolgt, dass in der oder den Bremsen der Hinterachse zeitlich vor der Bremse der Vorderachse die Zuspannkraft aufgebaut wird und die Dimensionierung der Zuspannkraft in der Weise erfolgt, dass bei einer Bremsung der Abstand des hinteren Teils der Karosserie zur Fahrbahn zumindest zu Beginn der Bremsung nicht ansteigt.
Dabei ist beispielhaft als schnell ansprechende Bremse eine elektromechanische Bremse oder eine elektrohydraulische Bremse zu verstehen und als langsam ansprechende Bremse eine hyd¬ raulische Bremse. Weiterhin wird in dem Verfahren die
Zuspannkraft mit Z bezeichnet.
Die Bremsverteilung erfolgt derart, dass die unabhängig voneinander aufgebaute Zuspannkraft beziehungsweise der Bremsdruck der Bremse der Hinterachse und der Bremse der Vorderachse zur Folge haben, dass das Absenken und Verlagern des Kraftfahrzeugschwerpunktes in einer annähernd gleichmäßigen Gewichts¬ verteilung des Kraftfahrzeuges auf die Hinter- und Vorderachse erfolgt. Im Falle einer Vollbremsung taucht der hintere
Fahrzeugteil zuerst ab und bei Greifen der Bremse der Vorderachse sinkt das Fahrzeug an beiden Achsen gleichmäßig zu Boden. Somit wird dem Hebelgesetz entgegengewirkt. Die nur geringe Änderung der Gewichtskräfte auf den Achsen wirkt sich vorteilhaft auf den Bremsweg aus. Durch das im Vergleich zum Stand der Technik höhere Gewicht an der Hinterachse, beziehungsweise durch den höheren Anpressdruck, wird die vorhandende Bremskraft besser ausgenutzt und folglich auch die Reifenhaftung auf der Straße erhöht. Ein weiter Vorteil ergibt sich für die Fahrzeuginsassen, die eine Not- beziehungsweise Vollbremsung als angenehmer aufnehmen, da die negativ dynamischen Effekte abgeschwächt werden. In Folge des verkürzten Bremswegs wird außerdem auch der Fußgängerschutz erhöht .
Nach einer weiteren bevorzugten Aus führungs form der Erfindung wird das Verfahren nur bei einer autonom ausgelösten Bremsbetätigung des elektronischen Bremssystems durchgeführt.
Im Vergleich zu einer durch den Fahrzeugführer getätigten Vollbremsung reagiert das autonome System im Gefahrenfall frühzeitiger. Im Zusammenhang mit dem verkürzten Bremsweg ist diese Kombination besonders vorteilhaft.
Nach einer weiteren bevorzugten Aus führungs form der Erfindung wird bei dem Verfahren eine achs- beziehungsweise radselektive Bremsaktuatorik durchgeführt, wobei die Blockierreihenfolge über ein Schlupfregelsystem geregelt und der Bremsvorgang weiterhin sichergestellt wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Aus führungs form der Erfindung, wird mittels einer Dämpfer- oder Fahrwerksregelung zusätzlich verhindert, dass der Abstand des hinteren Teils der Karosserie zur Fahrbahn möglichst spät oder gar nicht ansteigt.
Bevorzugt wird bei Bremsbetätigung ein weicher Dämpfungsmodi an den Dämpfern der Hinterachse eingestellt und bei Wirken der Bremse der Vorderache werden die Dämpfer der Hinterachse festgestellt .
Durch das Einstellen eines weichen Dämpfungsmodus an der Hinterachse bei Bremsbetätigung, wird das Eintauchen des hinteren Fahrzeugteils erleichtert. Im folgenden Schritt wird bei Wirken des Bremsdruckes an der Vorderachse der Dämpfer der Hinterachse derart festgestellt, dass sich das Fahrzeugniveau nicht mehr verändern kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Aus führungs form der Erfindung wird mittels einer Gewichtskrafterhöhung an der Hinterachse zusätzlich verhindert, dass der Abstand des hinteren Teils der Karosserie zur Fahrbahn zumindest spät oder nicht ansteigt.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung eines elektronischen Bremssystems, umfassend eine elektromechanische Bremse oder eine elektrohydraulische Kombibremse an der Hin¬ terachse kombiniert mit einer hydraulischen Bremse an der Vorderachse .
Weitere bevorzugte Aus führungs formen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Figuren.
Es zeigen
Fig. 1 ein Kraftfahrzeug mit einer Gewichtsverteilung, die bei Bremsung der Vorderachse auftritt gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges während des Bremsens mit einer Absenkung des Fahr¬ zeugschwerpunktes,
Fig. 3 das Fahrzeug entsprechend Fig. 1 mit einer Ge¬ wichtsverteilung, die bei einer Bremsung der Hinterachse auftritt und
Fig. 4 ein Kraft-Zeit Diagramm, in der die Zuspannkraft Z der
Hinter- und Vorderachse über die Zeit T abgetragen sind .
In Fig. 1 ist der Stand der Technik verdeutlicht. Die Figur zeigt die Verschiebung des Fahrzeugschwerpunktes 7 in Fahrtrichtung während einer Bremsung. Das Fahrzeuggewicht verteilt sich dabei beispielhaft mit 70% auf die Vorderachse 4und 30% auf die Hinterachse 3. Dies erfolgt dadurch, dass im Bremsfall die Bremse der Vorderachse 4 zeitlich vor der Bremse der Hinterachse 3 wirkt .
In Fig. 2 wird das Absenken des Fahrzeugschwerpunktes 7 während einer Bremsung gezeigt, bei der das Bremssystem an der Hinterachse 3 zuerst einsetzt. Durch das vorzeitige Wirken der Bremse der Hinterachse 3 taucht der hintere Fahrzeugteil 5 ein und der Fahrzeugschwerpunkt verlagert sich senkrecht zur Fahrbahn 6. Unterstützt wird dies durch eine weiche
Hinterachsdämpfung oder eine zeitlich beschränkte Massenerhöhung an der Hinterachse.
Im weiteren Verlauf, wie in Fig. 3 gezeigt, erfolgt die gemäß dem Verfahren gleichmäßigere Gewichtsverteilung auf Vorder- und
Hinterachse. Bei einer Bremsung, bei der das Bremssystem 2 an der Vorderachse 4 zeitlich nach der Hinterachse 3einen Bremsdruck aufbaut, verlagert sich der Fahrzeugschwerpunkt 7 weniger intensiv in Fahrrichtung wie in Fig. 1 gezeigt. Dies liegt daran, dass der Fahrzeugschwerpunkt 7 sich bereits senkrecht zur Fahrbahn 6 abgesenkt hat.
Damit wird gegenüber dem Stand der Technik mittels der Verlagerung des Fahrzeugschwerpunktes 7 der Bremsweg deutlich verkürzt. Dadurch resultiert ein höheres Gewicht an der Hin¬ terachse, beziehungsweise der Anpressdruck wird erhöht, wodurch die vorhandende Bremskraft besser ausgenutzt werden kann und folglich auch die Reifenhaftung auf der Fahrbahn 6 erhöht wird. In dem in Fig. 4 gezeigten Kraft-Zeit Diagramm wird die
Zuspannkraft Z über die Zeitachse t abgetragen. Dabei werden die unterschiedlichen Verläufe der Zuspannkraft Z der jeweiligen Achse mit ZHA für die Hinterachse und mit ZVA für die Vorderachse aufgezeigt. Der Zeitpunkt T1 zeigt einen Zeitpunkt im ersten zeitlichen Verlauf der Zuspannkräfte im Falle einer Not- be¬ ziehungsweise Vollbremsung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Dabei ist zum Zeitpunkt T1 die Zuspannkraft der Hin¬ terachse ZHA größer als die Zuspannkraft der Vorderachse ZVA. Zum Zeitpunkt T2 setzt das Schlupfregelsystem des elektronischen Bremssystems ein und regelt das Blockierverhalten der Räder. Im weiteren zeitlichen Verlauf der Not- beziehungsweise Voll¬ bremsung bei T3 liegt dann die Zuspannkraft der Vorderachse ZVA zur Gewährleistung der Fahrstabilität über der Zuspannkraft der Hinterachse ZHA ·

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung eines elektronischen Bremssystems (1), in dem eine schnell ansprechende Bremse (2) an der Hinterachse (3) mit einer langsam ansprechenden Bremse an der Vorderachse (4) kombiniert ist, bei dem während einer Bremsbetätigung, insbesondere Not- beziehungsweise Voll¬ bremsung, im elektronischen Bremssystem (1) die Zuspannkraft (Z) unabhängig voneinander an der Hinter- und der Vorderachse aufgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Zuspannkraft (Z) der jeweiligen Bremse der Hinter- oder Vorderachse derart erfolgt, dass in der oder den Bremsen der Hinterachse zeitlich vor der Bremse der Vorderachse die Zuspannkraft (Z) aufgebaut wird und die Dimensionierung der Zuspannkraft (Z) in der Weise erfolgt, dass bei einer Bremsung der Abstand des hinteren Teils der Karosserie (5) zur Fahrbahn (6) zumindest zu Beginn der Bremsung nicht ansteigt .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass eine elektromechanische Bremse oder eine elektrohydraulische Kombibremse an der Hinterachse mit einer hydraulischen Bremse an der Vorderachse kombiniert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren insbesondere nur bei einer autonom ausgelösten Bremsbetätigung des elektronischen Bremssystems durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine achs- beziehungsweise radselektive Bremsregelung durchführt wird, wobei die
Blockierreihenfolge über ein Bremsschlupfregelsystem bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Dämpfer- oder Fahr- werksregelung zusätzlich verhindert wird, dass der Abstand des hinteren Teils der Karosserie zur Fahrbahn möglichst spät oder nicht ansteigt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Bremsbetätigung ein weicher Dämpfungsmodi an den Dämpfern der Hinterachse eingestellt wird und bei Wirken der Bremse der Vorderache die Dämpfer der Hinterachse in einen festen Modus eingestellt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Gewichtskrafterhöhung an der Hinterachse zusätzlich verhindert wird, dass der Abstand des hinteren Teils der Karosserie zur Fahrbahn zumindest später oder nicht ansteigt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass das elektronische Bremssystem eine elektromechanische Bremse oder eine elektrohydraulischen Kombibremse an der Hinterachse kombiniert mit einer hyd¬ raulischen Bremse an der Vorderachse umfasst.
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