DE102004040616A1

DE102004040616A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Rückmeldung von Fehlerzuständen eines Fahrzeugs an den Fahrer

Info

Publication number: DE102004040616A1
Application number: DE102004040616A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Weiberle; Peter Blessing
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-08-21
Filing date: 2004-08-21
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2024-08-22
Also published as: FR2874364B1; FR2874364A1; DE102004040616B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Information des Fahrers in einem mit einer brake-by-wire-Bremsanlage ausgerüsteten Kraftfahrzeug, DOLLAR A - bei dem in Abhängigkeit von Fehlerzuständen der Bremsanlage und/oder DOLLAR A - von Betriebs- oder Fehlerzuständen von Fahrzeugsystemen, welche mit der Bremsanlage in Verbindung stehen, und/oder DOLLAR A - von Betriebs- oder Fehlerzuständen von Fahrzeuginfrastruktursystemen, welche zur korrekten Funktion der Bremsanlage notwendig sind, DOLLAR A das Betriebsverhalten wenigstens eines Fahrzeugsystems so verändert wird, DOLLAR A - dass der Fahrer dies als Komfort- und/oder Funktionseinschränkung seines Fahrzeugs empfindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Information des Fahrers in einem mit einer brake-by-wire-Bremsanlage ausgerüsteten Kraftfahrzeug,

Brake-by-wire-Systeme zeichnen sich dadurch aus, dass keine mechanische oder hydraulische Verbindung zwischen Bremspedal und Radbremse mehr vorhanden ist. Ein Ziel der Benutzerschnittstelle eines solchen Systems ist es, dem Fahrer eine gute Dosierbarkeit der Bremskraft über ein möglichst gewohntes Pedalgefühl zu ermöglichen. Dazu kommen sogenannte Pedalsimulatoren in verschiedener Ausführung zum Einsatz. Es gibt sowohl passive als auch aktive Pedalsimulatoren. Passive Pedalsimulatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine feste Kraft-Weg-Kennlinie besitzen und rein mechanisch und/oder hydraulisch realisiert sind. Aktive Pedalsimulatoren sind dagegen mechatronisch realisiert. Dabei wird ein Aktor (z.B. ein Elektromotor oder Elektromagnet) von einer elektrischen Steuereinheit angesteuert. Aktive Pedalsimulatoren zeichnen sich dadurch aus, dass die Kraft-Weg-Kennlinie im Betrieb variiert werden kann.

Vorteile der Erfindung

– bei dem in Abhängigkeit von Fehlerzuständen der Bremsanlage und/oder
– von Betriebs- oder Fehlerzuständen von Fahrzeugsystemen, welche mit der Bremsanlage in Verbindung stehen und/oder
– von Betriebs- oder Fehlerzuständen von Fahrzeuginfrastruktursystemen, welche zur korrekten Funktion der Bremsanlage notwendig sind das Betriebsverhalten wenigstens eines Fahrzeugsystems so verändert wird
– dass der Fahrer dies als Komfort- und/oder Funktionseinschränkung seines Fahrzeugs empfindet.

Damit kann in der Praxis eine Verkürzung der Zeit bewirkt werden, in welcher der Fahrer ein fehlerhaftes System benutzt und damit eine eigene potentielle Gefährdung und auch eine Gefährdung für andere Verkehrsteilnehmer darstellt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass

– die durch das brake-by-wire-System erzeugte Gegenkraft auf das Bremspedal ganz oder teilweise von einem aktiven Pedalsimulator erzeugt wird und
– das Pedalverhalten des Pedalsimulators so verändert wird, dass der Fahrer dies als Komfort- und/oder Funktionseinschränkung der Bremsanlage empfindet.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass

– von der aktiven Komponente des aktiven oder teilweise aktiven Pedalsimulators eine pulsierende Gegenkraft auf das Bremspedal erzeugt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die pulsierende Gegenkraft eine wechselnde Amplitude und/oder Frequenz aufweist. Dadurch wird ein Gewöhnungseffekt des Fahrers vermieden. Dadurch kann die Pedalrückwirkung an unterschiedlich kritische Fehlerszenarien geeignet beeinflusst werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Änderung des Pedalverhaltens eine den Zusammenhang zwischen der von einem Aktor aufgebrachten Pedalgegenkraft und dem Pedalweg beschreibende Kennlinie modifiziert wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass

– mittels eines ersten Sensors der Pedalweg oder eine den Pedalweg repräsentierende Größe ermittelt wird,
– daraus anhand der Kennlinie der Soll-Wert der Pedalgegenkraft ermittelt wird,
– mittels eines zweiten Sensors der Ist-Wert oder eine den Ist-Wert repräsentierende Größe der Pedalgegenkraft ermittelt wird und
– mittels eines Regelkreises der Ist-Wert an den Soll-Wert herangeführt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Wert oder die den Ist-Wert repräsentierende Größe der Pedalgegenkraft über eine Ansteuergröße des Aktors ermittelt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Ansteuergröße um einen elektrischen Strom durch den Aktor handelt. Diese Größe ist messtechnisch besonders einfach zu erfassen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Pedalverhaltens des Pedalsimulators in wenigstens zwei Stufen erfolgen kann, wobei die ausgewählte Stufe abhängig von der Kritikalität

– der Fehlerzustände der Bremsanlage und/oder
– der Betriebs- oder Fehlerzustände von Fahrzeugsystemen, welche mit der Bremsanlage in Verbindung stehen und/oder
– der Betriebs- oder Fehlerzustände von Fahrzeuginfrastruktursystemen, welche zur korrekten Funktion der Bremsanlage notwendig sind

ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Pedalverhaltens des Pedalsimulators abhängig von der erkannten Bremssituation ist, wobei

– bei sicherheitskritischen Bremssituationen eine Veränderung unterbleibt und
– bei Komfortbremsungen eine größer bzw. stärker ausgeprägte Veränderung durchgeführt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion des Fahrers auf die geänderte Pedalcharakteristik in die Erkennung der Art der Bremssituation einbezogen wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der Reaktion des Fahrers ein kurzzeitiges Einfrieren bzw. Aufrechterhalten des vor der Reaktion des Fahrers anstehenden Bremswunsches erfolgt. Damit wird eine Schreckreaktion des Fahrers auf das geänderte Pedalverhalten kompensiert.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Fehlerzuständen der Bremsanlage um

– erhöhte Bremsscheibentemperatur und/oder
– Ausfall eines Bremskreises und/oder
– verringerte Dynamik oder Ausfall eines Bremsaktors und/oder
– unausgeglichener Energiehaushalt der Fremdenergie

handelt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim geänderten Betriebsverhalten eines Fahrzeugsystems um

– eine Beschränkung der Höchstgeschwindigkeit und/oder
– eine sukzessive Reduktion der Motorleistung und/oder
– eine Beschränkung auf vorgegebene Fahrstufen des Getriebes und/oder
– eine Beschränkung auf manuelle Fahrstufenwahl bei automatisierten oder automatischen Getrieben und/oder
– eine Abschaltung des adaptiven Verhaltens von Feder-/Dämpfersystemen und/oder
– eine Leistungsreduktion der Innenraumklimatisierung

handelt. Diese Maßnahmen werden vom Fahrer als komfortmindernd empfunden, sind jedoch nicht sicherheitskritisch.

Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Information des Fahrers in einem mit einer brake-by-wire-Bremsanlage ausgerüsteten Kraftfahrzeug, enthaltend Erkennungsmittel zur Erkennung von

– Fehlerzuständen der Bremsanlage und/oder
– von Betriebs- oder Fehlerzuständen von Fahrzeugsystemen, welche mit der Bremsanlage in Verbindung stehen und/oder
– von Betriebs- oder Fehlerzuständen von Fahrzeuginfrastruktursystemen, welche zur korrekten Funktion der Bremsanlage notwendig sind,

sowie

Beeinflussungsmittel, durch die bei erkanntem Vorliegen von
– Fehlerzuständen der Bremsanlage und/oder
– Betriebs- oder Fehlerzuständen von Fahrzeugsystemen, welche mit der Bremsanlage in Verbindung stehen und/oder
– Betriebs- oder Fehlerzuständen von Fahrzeuginfrastruktursystemen, welche zur korrekten Funktion der Bremsanlage notwendig sind,

das Betriebsverhalten wenigstens eines Fahrzeugsystems so verändert wird dass der Fahrer dies als Komfort- und/oder Funktionseinschränkung seines Fahrzeugs empfindet.

Die vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens äußern sich selbstverständlich auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt.

Zeichnung
Die Zeichnung besteht aus den 1 bis 3.
In 1 sind verschiedene Pedalkennlinien aufgezeichnet.
2 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Pedalsimulators mitsamt den wirkenden Kräften.
3 zeigt die Grundstruktur des Kraftregelkreises.
Ausführungsbeispiele
Durch die Erfindung wird es ermöglicht, die funktionalen Vorteile eines aktiven Pedalsimulators (z.B. Variation der Kraft-Weg-Kennlinie, haptisches Verhalten) mit der Ausfallsicherheit eines passiven Pedalsimulators zu verbinden. Die Zusatzfunktionen des aktiven Pedalsimulators können beispielsweise zur wirksamen Rückmeldung von Fehlerzuständen des Systems an den Fahrer dienen.
Dabei kann eine Kombination von passiven und aktiven Elementen zur Erzeugung einer Betätigungsgegenkraft einer Betätigungseinrichtung eingesetzt werden. Beispielsweise kann eine Grundkennlinie (welche z.B. die Betätigungsgegenkraft in Abhängigkeit vom Betätigungsweg angibt) über passive Mechanismen erzeugt werden und dadurch auch bei Ausfall der aktiven Mechanismen oder deren Steuereinheit oder deren Energieversorgung weiterhin zur Verfügung stehen. Dadurch wird dem Benutzer auch bei Ausfall der aktiven Mechanismen oder deren Steuereinheit oder deren Energieversorgung eine sichere und ausreichend gut dosierbare Betätigung der Bremse ermöglicht.
Über die aktiven Mechanismen kann die Pedalkennlinie im Sinne einer Komforterhöhung oder einer Funktion als Rückmeldeeinrichtung von Betriebs- und Fehlerzuständen der Bremsanlage oder anderen Systemen (z.B. von Fahrzeugsystemen, welche mit der Bremsanlage in Verbindung stehen oder von Fahrzeuginfrastruktursystemen, welche zur korrekten Funktion der Bremsanlage notwendig sind) modifiziert werden.
Zur Komforterhöhung kann eine Änderung des Pedalverhaltens in Abhängigkeit vom Fahrstil des Fahrers, von Einstellungen weiterer Fahrzeugsysteme wie z.B. Getriebe oder Fahrwerk, von Umgebungsbedingungen wie z.B. nasser Fahrbahn oder Schnee, von Fahrzeugparametern wie z.B. Beladungszustand oder Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer beliebigen Kombination dieser Einflussgrößen erfolgen.
Weiterhin kann über aktive Mechanismen eine Modifizierung der Pedalkennlinie im Sinne einer Fahrerinformation über Betriebs- und Fehlerzustände der Bremse erfolgen. Die Modifizierung erfolgt beispielsweise in Abhängigkeit von Fehlerzuständen wie erhöhter Bremsscheibentemperatur, Fading (= Nachlassen des Reibwerts zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe), Ausfall eines Bremskreises, verringerte Dynamik mindestens eines Bremsaktors oder unausgeglichener Energiehaushalt der Fremdenergie. Durch diese haptische Rückmeldung ist eine erhöhte Wahrnehmung des Fehlers durch den Fahrer gegeben. Damit kann in der Praxis eine Verkürzung der Zeit bewirkt werden, in welcher der Fahrer ein fehlerhaftes System benutzt und damit eine eigene potentielle Gefährdung und auch eine Gefährdung für andere Verkehrsteilnehmer darstellt.
Bei einer brake-by-wire-Bremsanlage erfolgt die Aufbringung einer Zuspannkraft der Bremszangen nicht mehr direkt über das Bremspedal, sondern über einen oder mehrere elektrohydraulische oder elektromechanische Aktoren. In einem solchen System hat das Bremspedal keine direkte mechanische oder hydraulische Verbindung zu den Radbremsen. Die Bremspedalbetätigung dient lediglich als Eingangsinformation für die elektronischen Steuereinheiten der Bremse.
Um dem Benutzer eine sichere und gut dosierbare Betätigung der Bremse zu ermöglichen, muss bei der Betätigung eine Gegenkraft aufgebracht werden. Während passive Pedalsimulatoren eine feste Kraft-Weg-Kennlinie besitzen, kann bei aktiven Pedalsimulatoren die Kraft-Weg-Kennlinie im Betrieb variiert werden. Allerdings sollten bei einem rein aktiven Pedalsimulator sowohl der mechatronische Aktor als auch die elektronische Steuereinheit fehlertolerant ausgelegt sein, um die Funktion auch nach Auftreten eines Fehlers aufrechterhalten zu können. Dies ist mit einem erheblichen technischen und finanziellen Mehraufwand verbunden.
Deshalb eignet sich für einen Pedalsimulator insbesondere eine Kombination von aktiven und passiven Mechanismen zur Erzeugung der Betätigungsgegenkraft.
Dazu sind in 1 verschiedene Pedalkennlinien aufgezeichnet. In Abszissenrichtung ist der Pedalweg aufgetragen und in Ordinatenrichtung ist die Pedalkraft aufgetragen. Dabei wird die durch passive Mechanismen erzeugte Grundkennlinie (z.B. Kennlinie A in 1) so gewählt, dass damit eine sichere und ausreichend gut dosierbare Betätigung durch den Benutzer möglich ist. Über zusätzliche aktive Mechanismen kann die Pedalkennlinie im Sinne einer Erhöhung des Bedienkomforts und zum Zweck der Fahrerinformation verändert werden (z.B. Kennlinien B und C in 1) und zwar in Abhängigkeit von

– der Betätigungscharakteristik des Fahrers (adaptives Bremspedal),
– Einstellungen des Fahrers (z.B. Auswahl verschiedener Kennlinien wie bei Automatikgetriebe, Luftfederung, Dämpfung,...),
– statischen und dynamischen Fahrzeuggrößen (z.B. Beladung, Fahrgeschwindigkeit,...)
– Umgebungsbedingungen (z.B. nasse Fahrbahn, Schnee,...),
– Betriebszustand weiterer Systeme, welche direkt zur Fahrzeugverzögerung beitragen, wie z.B. einem Generator zur rekuperativen Verzögerung,
– Betriebszustand weiterer Systeme, welche indirekt zur Fahrzeugverzögerung beitragen, wie z.B. in einem stufenlosen oder gestuften automatisierten Getriebe, mit Hilfe dessen eine gezielte Ausnutzung des Motorschleppmoments eingestellt werden kann.

In einer weiteren Ausführungsvariante kann die Pedalkennlinie auch derart angepasst werden, dass sie als Funktion eines gewünschten Verzögerungsverhaltens des Fahrzeugs zu interpretieren ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht eine Veränderung der Pedalkennlinie zum Zweck der Fahrerinformation über Betriebs- und Fehlerzustand der Bremsanlage vor und zwar in Abhängigkeit von

– Dem Betriebszustand der Bremsanlage (z.B. Fading durch Reibwertänderung)
– Betriebszustand von Fahrerassistenz und Fahrdynamikregelungssystemen (z.B. ACC, -ABS, ASR oder ESP-Regelung)
– Fehlerzuständen der Bremsanlage (Ausfall eines Bremsaktors, Ausfall eines Bremskreises)
– Betriebs- und Fehlerzuständen von Fahrzeuginfrastruktursystemen wie z.B. elektrische Energiebordnetze oder Kommunikationssysteme.

Vor allem Fehler in den letztgenannten Fahrzeuginfrastruktursystemen haben zunächst keine direkten Auswirkungen auf die vom Fahrer wahrnehmbare Funktion des Bremssystems, da solche System aus Sicherheitsgründen meist redundant realisiert sind. Ein Ausfall eines Kanals eines solchen redundanten Systems hat den Verlust der Redundanz und damit potentiell der Betriebssicherheit des Systems zur Folge, aber meist keine unmittelbare Reduktion der Bremswirkung. In diesem Fall kann dem Fahrer die Notwendigkeit, eine Werkstatt aufzusuchen, durch ein verändertes, wenig komfortables Pedalverhalten aufgezeigt werden. Es wird zudem eine Veränderung angestrebt, deren Größe sich an der Schwere des Systemfehlverhaltens orientiert: Je kritischer die Systemfehlerwirkung, umso dominanter die Veränderungen der Pedalcharakteristik. Auf diese Weise kann bei sehr kritischen Fehlerzuständen ein gezielter Werkstattbesuch in kurzer Zeit nach Fehlerauftritt erzwungen werden. Einerseits wird die Veränderung der Pedalcharakteristik nicht gleitend, sondern unstetig (sprungartig) realisier, um einen Gewöhnungseffekt des Fahrers an die veränderte Schnittstelle zum Bremssystem zu vermeiden. Andererseits soll durch diese veränderte Pedalcharakteristik selbst kein zusätzliches Sicherheitsrisiko auftreten, wie es z.B. durch eine Bremskraftreduzierung aus einer Schrecksituation heraus entstehen könnte. Eine bevorzugte Realisierung besteht darin, diese Bremspedalcharakteristik nur bei Bremsungen mit geringem Verzögerungswunsch (Komfortbremsung), nicht jedoch z.B. bei Panikbremsungen umzusetzen. Daraus ergibt sich eine adaptive Anpassung der Bremspedalveränderung an die Bremssituation. Die Veränderung der Pedalcharakteristik kann bei einer Bremsung statisch (z.B. durch ein schwergängiges Bremsgefühl) oder dynamisch durch Pulsation mit verschiedenen Signalformen mit unterschiedlicher Amplitude und Frequenz erfolgen.
In einer weiteren Realisierungsvariante kann die durch die Veränderung der Pedalcharakteristik einhergehende Reaktion des Fahrers (z.B. Verringerung der aufgebrachten Pedalkraft bzw. des Pedalwegs) in die Bestimmung der tatsächlich gewünschten Bremswirkung einbezogen werden. Wenn der Fahrer beispielsweise wegen einer Fehlersignalisierung erschreckt und damit sein eigentlich gewünschtes Verhalten (unbewusst) reduziert oder erhöht, so wird das System diesen Einfluss kompensieren, z.B. durch kurzzeitiges Einfrieren des vor der Schrecksituation anstehenden Bremswunsches. Dies erfolgt mittels eines Fahrermodells, welches durch Untersuchungen der Mensch-Maschine-Schnittstelle beim Bremspedal gewonnen wird.
Wird bereits im fehlerfreien Betriebszustand der Bremsanlage die über passive Mechanismen erzeugte Pedalgegenkraft um eine durch aktive Mechanismen erzeugte Gegenkraft ergänzt, so ändert sich beim Ausfall der aktiven Mechanismen und/oder deren Energie- und Informationsversorgungssysteme automatisch das Pedalverhalten und der Fahrer erhält auch in diesem Fall eine eindeutig wahrnehmbare Rückmeldung.
Der mechatronische Aktor und die elektronische Steuereinheit müssen nicht fehlertolerant ausgelegt sein. da bei einem Ausfall der aktiven Mechanismen immer noch eine ausreichende Betätigungsgegenkraft vorhanden ist. Es ist dann die durch die passiven Mechanismen erzeugte Grundkennlinie gültig. Es muss aber sichergestellt sein, dass bei einem Fehler im mechatronischen Aktor oder der elektronischen Steuereinheit die passiv realisierte Grundkennlinie nicht durch entsprechende Wechselwirkungen beeinflusst wird. Der mechatronische Aktor und die elektronische Steuereinheit sind damit so auszulegen, dass ein Fehler sicher erkannt wird, der Aktor dabei abgeschaltet wird und damit die passiv realisiere Grundkennlinie des Pedalsimulators nicht beeinflusst.
Unabhängig von der Art und Weise, wie eine Betätigungsgegenkraft aufgebracht wird, sind wenigstens zwei Sensoren erforderlich, um die Intensität der Betätigung eindeutig richtig zu erfassen. Bei signifikanten Abweichungen zwischen den beiden Sensorsignalen kann die Funktion des aktiven Pedalsimulators abgeschaltet werden.
Der erfindungsgemäße Pedalsimulator zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein Sensor den Betätigungsweg oder eine den Betätigungsweg repräsentierende Größe sensiert und dass wenigstens ein Sensor die Betätigungskraft oder eine die Betätigungskraft repräsentierende Größe sensiert. Die Kraftmessung kann alternativ die resultierende Gesamtkraft aus der aktiven und passiven Rückstellung umfassen oder auch nur die Teilkraft der aktiven Rückstellung. Beschränkt sich die Kraftmessung auf die Gegenkraft der aktiven Rückstellung, dann muss zur Ermittlung der Gesamtkraft die aus der Kraft-Weg-Kennlinie des passiven Rückstellmechanismus bestimmte passive Rückstellkraft hinzuaddiert werden. Wird die aktive Gegenkraft durch einen Elektromotor aufgebracht, so muss die Gegenkraft nicht direkt gemessen werden, sondern kann aus dem resultierenden Motorstrom berechnet werden. Damit kann die elektronische Steuereinheit den Istwert der aktiven Pedalkraft ermitteln. Unter Einbeziehung von weiteren aktuellen Informationen, Kenngrößen und Betriebsparametern der Bremse, des Fahrzeugs und der Umgebung kann die Steuereinheit in einem Funktionsblock „Sollwertgeber" einen aktuellen Sollwert der Betätigungskraft ermitteln. In der in 3 dargestellten Grundstruktur des Kraftregelkreises kennzeichnen

300: Sollwertgeber,
301: Regler,
302: Aktuator bzw. Regelstrecke.

Als Eingangsgrößen sind der Pedalweg 303 und die Fahrsituation sowie der Fahrzeugzustand 304 eingezeichnet. Im Differenzbilder 305 wird die Differenz zwischen

– dem in Block 300 ermittelten Sollwert für die Pedalgegenkraft und
– der am Ausgang von Block 302 zur Verfügung stehenden gemessenen oder berechneten aktiven Pedalgegenkraft ermittelt.

Dabei versteht man unter dem Begriff Pedalgegenkraft die vom Aktor aufgebrachte Kraft, welche der vom Fahrerfuß auf das Bremspedal ausgeübten Kraft entgegenwirkt.
Damit kann bei einer Differenz zwischen Soll- und Istwert diese Differenz mittels Ansteuerung wenigstens eines Aktors ausgeregelt werden. Der Aktor kann dabei elektromechanisch, elektromagnetisch, elektrohydraulisch oder elektropneumatisch realisiert sein.
In einer weiteren Ausführungsform kann in Abhängigkeit von Fehlern des Bremssystems oder anderen Systemen, wie z.B. von Fahrzeugsystemen, welche mit der Bremsanlage in Verbindung stehen oder von Fahrzeuginfrastruktursystemen, welche zur korrekten Funktion der Bremsanlage notwendig sind, auch das Verhalten weiterer Fahrzeugsysteme wie Motor- oder Getriebesteuerung oder auch von Komfortsystemen verändert werden. Dabei sind Maßnahmen wie eine Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit, eine sukzessive Reduktion der Motorleistung, eine Beschränkung auf gewisse Fahrstufen des Getriebes, eine Beschränkung auf manuelle Fahrstufenwahl (bei automatisierten oder automatischen Getrieben), eine Abschaltung des adaptiven Verhaltens von Feder/Dämpfersystemen oder eine Leistungsreduktion der Innenraumklimatisierung vorstellbar.
Solche Eingriffsmöglichkeiten können in Kombination mit einer Veränderung der Pedalkennlinie erfolgen, stellen aber auch in Fahrzeugen ohne aktiven Pedalsimulator eine gute Möglichkeit der zusätzlichen Fahrerinformation über die gesetzlich geforderten Warnlampen hinausgehend dar.
Der Aufbau des Pedalsimulators ist in 2 dargestellt. Dabei kennzeichnen

200: Betätigungskraft,
201: passive Gegenkraft und
202: aktive Gegenkraft.
203: kennzeichnet den Aktor, es kann sich dabei beispielsweise um einen elektromagnetischen Aktor handeln.

Claims

Verfahren zur Information des Fahrers in einem mit einer brake-by-wire-Bremsanlage ausgerüsteten Kraftfahrzeug, – bei dem in Abhängigkeit von Fehlerzuständen der Bremsanlage und/oder – von Betriebs- oder Fehlerzuständen von Fahrzeugsystemen, welche mit der Bremsanlage in Verbindung stehen und/oder – von Betriebs- oder Fehlerzuständen von Fahrzeuginfrastruktursystemen, welche zur korrekten Funktion der Bremsanlage notwendig sind das Betriebsverhalten wenigstens eines Fahrzeugsystems so verändert wird – dass der Fahrer dies als Komfort- und/oder Funktionseinschränkung seines Fahrzeugs empfindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die durch das brake-by-wire-System erzeugte Gegenkraft (201, 202) auf das Bremspedal ganz oder teilweise von einem aktiven Pedalsimulator (203) erzeugt wird und – das Pedalverhalten des Pedalsimulators (203) so verändert wird dass der Fahrer dies als Komfort- und/oder Funktionseinschränkung der Bremsanlage empfindet.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – von der aktiven Komponente (203) des aktiven oder teilweise aktiven Pedalsimulators eine pulsierende Gegenkraft (202) auf das Bremspedal erzeugt wird.
Verfahrne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die pulsierende Gegenkraft (202) eine wechselnde Amplitude und/oder Frequenz aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Änderung des Pedalverhaltens eine den Zusammenhang zwischen der von einem Aktor aufgebrachten Pedalgegenkraft und dem Pedalweg beschreibende Kennlinie modifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – mittels eines ersten Sensors der Pedalweg oder eine den Pedalweg repräsentierende Größe ermittelt wird, – daraus anhand der Kennlinie der Soll-Wert der Pedalgegenkraft ermittelt wird, – mittels eines zweiten Sensors der Ist-Wert oder eine den Ist-Wert repräsentierende Größe der Pedalgegenkraft ermittelt wird und – mittels eines Regelkreises der Ist-Wert an den Soll-Wert herangeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Wert oder die den Ist-Wert repräsentierende Größe der Pedalgegenkraft über eine Ansteuergröße des Aktors ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Ansteuergröße um einen elektrischen Strom durch den Aktor handelt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Pedalverhaltens des Pedalsimulators in wenigstens zwei Stufen erfolgen kann, wobei die ausgewählte Stufe abhängig von der Kritikalität – der Fehlerzustände der Bremsanlage und/oder – der Betriebs- oder Fehlerzustände von Fahrzeugsystemen, welche mit der Bremsanlage in Verbindung stehen und/oder – der Betriebs- oder Fehlerzustände von Fahrzeuginfrastruktursystemen, welche zur korrekten Funktion der Bremsanlage notwendig sind ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Pedalverhaltens des Pedalsimulators abhängig von der erkannten Bremssituation ist, wobei – bei sicherheitskritischen Bremssituationen eine Veränderung unterbleibt und – bei Komfortbremsungen eine größer ausgeprägte Veränderung durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion des Fahrers auf die geänderte Pedalcharakteristik in die Bildung des Sollwertes einbezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der Reaktion des Fahrers ein kurzzeitiges Einfrieren des vor der Reaktion des Fahrers anstehenden Bremswunsches erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Fehlerzuständen der Bremsanlage um – erhöhte Bremsscheibentemperatur und/oder – Ausfall eines Bremskreises und/oder – verringerte Dynamik oder Ausfall eines Bremsaktors und/oder – unausgeglichener Energiehaushalt der Fremdenergie handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim geänderten Betriebsverhalten um – eine Beschränkung der Höchstgeschwindigkeit und/oder – eine sukzessive Reduktion der Motorleistung und/oder – eine Beschränkung auf vorgegebene Fahrstufen des Getriebes und/oder – eine Beschränkung auf manuelle Fahrstufenwahl bei automatisierten oder automatischen Getrieben und/oder – eine Abschaltung des adaptiven Verhaltens von Feder-/Dämpfersystemen und/oder – eine Leistungsreduktion der Innenraumklimatisierung handelt.
Vorrichtung zur Information des Fahrers in einem mit einer brake-by-wire-Bremsanlage ausgerüsteten Kraftfahrzeug, enthaltend Erkennungsmittel zur Erkennung von – Fehlerzuständen der Bremsanlage und/oder – von Betriebs- oder Fehlerzuständen von Fahrzeugsystemen, welche mit der Bremsanlage in Verbindung stehen und/oder – von Betriebs- oder Fehlerzuständen von Fahrzeuginfrastruktursystemen, welche zur korrekten Funktion der Bremsanlage notwendig sind, sowie Beeinflussungsmittel, durch die bei erkanntem Vorliegen von – Fehlerzuständen der Bremsanlage und/oder – Betriebs- oder Fehlerzuständen von Fahrzeugsystemen, welche mit der Bremsanlage in Verbindung stehen und/oder – Betriebs- oder Fehlerzuständen von Fahrzeuginfrastruktursystemen, welche zur korrekten Funktion der Bremsanlage notwendig sind, das Betriebsverhalten wenigstens eines Fahrzeugsystems so verändert wird dass der Fahrer dies als Komfort- und/oder Funktionseinschränkung seines Fahrzeugs empfindet.