DE4440291C1 - Verfahren zur Steuerung des Bremsprozesses bei einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Bremsprozesse von Kraftfahrzeugen werden durch eine Betätigung des Bremspedals ausgelöst; diese Betätigung bewirkt eine der Pedalstellung des Bremspedals proportionale Abbremsung des Kraftfahrzeugs.

In Notsituationen ist zur Verkürzung des Bremswegs eine sehr schnelle und starke Abbremsung des Kraftfahrzeugs erforderlich, die jedoch im allgemeinen vom Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht realisiert werden kann.

Deshalb wurde in der DE 40 28 290 C1 bereits vorgeschlagen, eine Notsituation aus dem Antrittsverhalten des Fahrers auf das Bremspedal (der Pedalbetätigungsgeschwindigkeit) zu erkennen und in diesem Falle geeignete unterstützende Maßnahmen zu ergreifen: Überschreitet die Pedalbetätigungsgeschwindigkeit einen bestimmten vorgegebenen Auslöse-Schwellwert, wird dies als Notsituation bewertet und über ein Magnetventil ein Zusatz-Bremsdruck in die Bremszylinder eingesteuert; hierdurch wird eine zusätzliche Bremskraft aufgebracht ("Vollbremsung") und somit eine zu schwache Betätigung des Bremspedals kompensiert.

Nachteilig hierbei ist, daß einerseits eine Streuung der Eigenschaften des Bremssystems zwischen verschiedenen Fahrzeugen (bsp. durch Toleran­ zen über eine Fahrzeugbaureihe) und andererseits eine Veränderung des Ansprechverhaltens des Bremssystems bei einem Kraftfahrzeug (bsp. durch Alterung, Bremsbelagverschleiß etc.) bei der Bestimmung des Aus­ löse-Schwellwerts zur Erkennung einer Notsituation nicht berücksichtigt werden; hieraus resultiert im praktischen Betrieb eine unterschiedliche Vor­ gabe des Auslöse-Schwellwerts bei verschiedenen Kraftfahrzeugen bzw. eine Verschiebung des Auslöse-Schwellwerts beim gleichen Kraftfahrzeug und damit eine unterschiedliche, oftmals nicht akzeptable Bewertung von Notsituationen, die häufig ein zu frühes Zuschalten des Magnetventils bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, bei dem diese Nachteile vermieden werden und das demgegenüber vorteilhafte Eigenschaften auf­ weist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kenn­ zeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zur Festlegung des Auslöse-Schwellwerts wird neben der Fahrge­ schwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der Stellung des Bremspedals ein Korrekturwert herangezogen, der den Einfluß der individuellen Eigen­ schaften des Bremssystems des jeweiligen Kraftfahrzeugs widerspiegelt. Zur Bestimmung des Korrekturwerts wird während "normaler" Brems­ prozesse (d. h. im Bereich niedriger Abbremsungen, also keine ABS- Bremsungen), die Bremskraftvorgabe (bsp. durch Auswertung des Bremspedalwegs oder des Membranwegs des Bremskraftverstärkers) und die momentan wirkende Bremskraft ermittelt (bsp. durch Bestimmung der Bremsverzögerung mittels Raddrehzahlsensoren), und das Bremskraftübertragungsverhältnis als Quotient aus der vorgegebenen Bremskraft und der momentan wirkenden Bremskraft gebildet. Dieses Bremskraftübertragungsverhältnis wird mit einem fest vorgegebenen Normwert verglichen, indem ein Relativwert als Quotient aus dem aktu­ ellen Bremskraftübertragungsverhältnis und dem Normwert gebildet wird; dieser Relativwert dient als Grundlage zur Bestimmung des erforderlichen Korrekturwerts: Der Korrekturwert wird in Abhängigkeit des Relativwerts so festgelegt, daß man bei der Vorgabe des Auslöse-Schwellwerts immer das gleiche Auslöseverhalten erhält.

Die ermittelten Werte für den Korrekturwert werden abgespeichert und können während späterer Bremsprozesse bei der Bestimmung des Auslöse-Schwellwerts herangezogen werden. Im allgemeinsten Fall wird während des Bremsprozesses die zeitliche Abhängigkeit des Relativwerts vom Verlauf des Bremsprozesses berücksichtigt und der erforderliche Korrekturwert in ein von der Zeitdauer des Bremsprozesses und dem Relativwert abhängiges Kennfeld eingetragen. Daneben kann während eines Bremsprozesses durch Mittelwertbildung ein gemittelter Relativwert des Bremskraftübertragungsverhältnisses bestimmt und diesem der erforderliche Korrekturwert zugeordnet werden; dieser Korrekturwert kann dann einer Kennlinie entnommen werden, die den Zusammenhang zwischen dem Korrekturwert und dem über den Verlauf des Bremsprozesses gemittelten Relativwert widerspiegelt. Weiterhin können die zeitabhängigen oder (als Mittelwerte) zeitunabhängigen Relativwerte verschiedener Bremsprozesse gespeichert und ausgewertet werden (bsp. für langfristige Betrachtungen oder um Veränderungen festzustellen). Der Zusammenhang zwischen den jeweiligen Relativwerten und den zugeordneten Korrekturwerten ist im allgemeinen nicht-linear; oftmals kann jedoch ein linearer Zusammenhang zwischen dem ermittelten Rela­ tivwert und dem erforderlichen Korrekturwert angenommen werden - im einfachsten Fall entspricht der Korrekturwert gerade dem Relativwert. Vorteilhafterweise ist der Auslöse-Schwellwert bei einem Kraftfahrzeug somit auch bei unterschiedlichen Randbedingungen bzw. Umgebungsbedingungen und bei verschiedenen Kraftfahrzeugen einer Baureihe auch bei unterschiedlichen Bremssystemen konstant, was zu einer immer gleichen Bewertung einer Notsituation führt; hierdurch wird die Fahrsicherheit erhöht, und die Akzeptanz des Verfahrens durch den Benutzer des Kraftfahrzeugs gesteigert.

Das Verfahren wird anhand der Zeichnung weiter beschrieben, wobei die Fig. 1 Kennlinien für den Zusammenhang zwischen dem Relativwert und dem erforderlichen Korrekturwert und die Fig. 2 exemplarisch die zeit­ liche Abhängigkeit des Relativwerts während eines Bremsprozesses zeigt.

Zur Bestimmung der Daten für die Relativwerte und die Korrekturwerte werden während "normaler" Bremsprozesse (Abbremsniveau ca. 10-30% des Maximalwerts, bsp. Bremsverzögerung kleiner als 4 m/s²) in kon­ tinuierlichen Zeitabständen als Bremskraftübertragungsverhältnis BKÜV die Quotienten aus dem Bremspedalweg (vorgegebene Bremskraft BKV) zur erzielten Abbremsung (momentan wirksame Bremskraft BKW) gebil­ det: BKÜV = BKV/BKW.

Für einen Bremsprozeß werden diese Quotienten entweder abhängig von der Zeitdauer t des Bremsprozesses gebildet, d. h. BKÜV = BKÜV(t), oder zu einem zeitunabhängigen Mittelwert für den jeweiligen Brems­ prozeß zusammengefaßt; die für das Bremskraftübertragungsverhältnis BKÜV ermittelten Werte können für langfristige Betrachtungen in einem Speicher abgespeichert werden. Die Speicherintervalle können bsp. im Bereich von 3 bis 500 ms liegen, wobei der Beginn des Bremsprozesses (bsp. innerhalb 1 s) von besonderer Bedeutung für die Auswertung ist und daher mit einer feineren Zeitunterteilung versehen werden kann. Aus diesen nicht-flüchtig gespeicherten Quotienten BKÜV verschiedener Bremsprozesse können zeitabhängige oder zeitunabhängige Durchschnitts­ werte gebildet und abgespeichert werden. Basierend auf der Abweichung der ermittelten Quotienten BKÜV von den vorgegebenen idealen Norm­ werten BKÜN für die Verstärkung der Bremsanlage werden Relativwerte RW = BKÜV/BKÜN gebildet und abhängig von diesen zeitabhängigen oder zeitunabhängigen Relativwerten RW die erforderlichen Korrektur­ werte KW so vorgegeben, daß (unabhängig vom jeweiligen Zustand des Bremssystems) immer der gleiche Auslöse-Schwellwert erreicht wird; der für einen bestimmten Relativwert RW jeweils erforderliche Korrekturwert KW wird empirisch bestimmt und der für die verschiedenen Relativwerte RW ermittelte Zusammenhang für den späten Anwendungsfall abgespei­ chert - bsp. in einem (zweidimensionalen) Kennfeld oder (falls die Zeit­ abhängigkeit nicht berücksichtigt wird) in einer (eindimensionalen) Kenn­ linie.

Gemäß den in der Fig. 1 dargestellten Kennlinien ergibt sich zwischen dem Relativwert RW und dem Korrekturwert KW im einfachsten Fall ein linearer Zusammenhang (Kurve a), im allgemeinen Fall ist der Zusam­ menhang jedoch nicht-linear (Kurve b, Kurve c).

In der Fig. 2 ist exemplarisch der zeitliche Verlauf des Relativwerts RW in Abhängigkeit von der Dauer des Bremsprozesses dargestellt. Die ver­ schiedenen Relativwerte RW können nun zu einem Mittelwert für den jeweiligen Bremsprozeß zusammengefaßt werden oder zur Ermittlung zeitabhängiger Korrekturwerte KW herangezogen werden - bsp. können die Relativwerte RW während eines Bremsprozesses zwischen den Werten RW = 0,5 und RW = 2,0 liegen.

Claims (10)

1. Verfahren zur Steuerung des Bremsprozesses bei einem Kraftfahrzeug, wobei eine nicht-lineare Verstärkung der Bremskraft vorgenommen wird, falls die Betätigungsgeschwindigkeit des Bremspedals einen vorgegebenen Auslöse-Schwellwert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöse-Schwellwert abhängig von der momentanen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, der Pedalstellung des Bremspedals oder einer davon direkt proportionalen Größe, und einem kraftfahrzeugspezifischen, bremsenabhängigen Korrekturwert (KW) gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aktuelle Bremskraftübertragungsverhältnis (BKÜV) aus Bremskraftvorgabe (BKV) und wirkender Bremskraft (BKW) während des Bremsprozesses ermittelt wird, und daß der Korrekturwert (KW) abhängig von einem Relativwert (RW) des Bremskraftübertragungsverhältnisses als Quotient aus aktuellem Bremskraftübertragungsverhältnis (BKÜV) zum für das jeweilige Kraft­ fahrzeug fest vorgegebenen Norm-Bremskraftübertragungsverhältnis (BKÜN) gewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwert (KW) in Abhängigkeit des ermittelten Relativwerts (RW) so gewählt wird, daß unterschiedliche Kraftfahrzeuge den gleichen Aus­ löse-Schwellwert aufweisen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit der Bremskraftvorgabe (BKV) der zeitliche Verlauf des aktuellen Bremskraftübertragungsverhältnisses (BKÜV) während eines Bremsprozesses ermittelt und ausgewertet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß während eines Bremsprozesses vom zeitlichen Verlauf des Bremsprozesses zeitlich abhängige Relativwerte (RW) gebildet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß während eines Bremsprozesses ein Mittelwert für den Relativwert (RW) gebildet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Durchschnittswerte für den Relativwert (RW) anhand mehrerer auf­ einanderfolgender Bremsprozesse gebildet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskraftvorgabe (BKV) aus dem Pedalweg des Bremspedals bestimmt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskraftvorgabe (BKV) aus dem Membranweg des Bremskraft­ verstärkers bestimmt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die wirkende Bremskraft (BKW) aus der Radgeschwindigkeit bestimmt wird.