DE102008033896A1

DE102008033896A1 - Verfahren zur Vermeidung von Lenkraddrehschwingungen

Info

Publication number: DE102008033896A1
Application number: DE102008033896A
Authority: DE
Inventors: Thomas Bauer; Marcus Teusch
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Aumovio Autonomous Mobility Germany GmbH
Priority date: 2007-07-19
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2009-04-30

Abstract

Die Erfindung betrifft die adaptive Geschwindigkeitsregelung von Fahrzeugen und die Unterbindung von Lenkraddrehschwingungen während einer solchen Regelung. Durch Messen einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges und Festlegen eines Grenzwertes der Geschwindigkeit kann ein Punkt zur Umschaltung in einen erweiterten Bremsmodus angegeben werden. In dem erweiterten Bremsmodus kann ein Anpassen der Bremskraftverteilung des Bremssystems des Fahrzeuges während der adaptiven Geschwindigkeitsregelung im Falle einer Unterschreitung des Grenzwertes erfolgen. Dabei kann eine Erhöhung der Bremskraft nur noch an denen Bremsen vorgenommen werden, die nicht mit der Lenkung des Fahrzeuges verbunden sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die adaptive Geschwindigkeitsregelung von Fahrzeugen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Vermeidung von Lenkraddrehschwingungen eines Fahrzeuges, ein Bremssystem für ein Fahrzeug zur Vermeidung von Lenkraddrehschwingungen, die Verwendung eines Bremssystems in einem Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einem Bremssystem, ein Computerprogrammelement sowie ein computerlesbares Medium.
Technologischer Hintergrund
Ein Abstandsregeltempomat ist eine Geschwindigkeitsregelanlage in Kraftfahrzeugen, die bei der Regelung den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug als zusätzliche Rückführ- und Stellgröße einbezieht. Dabei hat sich in der internationalen Automobilindustrie der englische Ausdruck Adaptive Cruise Control (adaptive Geschwindigkeitsregelung, ACC) etabliert. Bei einem Abstandsregeltempomat wird die Position und die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges mit einem Sensor ermittelt und die Geschwindigkeit sowie der Abstand des mit diesem System ausgerüsteten nachfolgenden Fahrzeugs entsprechend adaptiv mit Motor- und Bremseingriff geregelt. Zur Abstandsmessung werden in den heutigen Fahrzeugen hauptsächlich Radarsensoren und Lidarsysteme werden in den heutigen Fahrzeugen hauptsächlich Radarsensoren und Lidarsysteme eingesetzt. Bei Handschaltungen wird der Fahrer beispielsweise durch eine aufblinkende Anzeige zum Schalten aufgefordert. Primäres Ziel ist die Komforterhöhung auf langen Autobahnfahrten, sowie sekundär ein Sicherheitsgewinn.
Dabei kann es durch den elektronischen Eingriff des adaptiven Geschwindigkeitsregelungssystems sowohl zu mechanischen als auch zu akustischen Begleiterscheinungen kommen, die für den Komfort und die Sicherheit des Benutzers nachteilig sein können.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte adaptive Geschwindigkeitsregelung anzugeben.
Es sind ein Verfahren zur Vermeidung von Lenkraddrehschwingungen, ein Bremssystem für ein Fahrzeug zur Vermeidung von Lenkraddrehschwingungen, die Verwendung eines Bremssystems in einem Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einem Bremssystem, ein Computerprogrammelement sowie ein computerlesbares Medium gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche angegeben. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen gleichermaßen das Verfahren, das Bremssystem, die Verwendung eines Bremssystems in einem Fahrzeug, ein Fahrzeug, ein Computerprogrammelement und ein computerlesbares Medium.
Es sei darauf hingewiesen, dass im Kontext der vorliegenden Erfindung die folgenden Definitionen und Abkürzungen benutzt werden.
Bremse und Bremssystem:
Der in dem Kontext der Erfindung genannte Begriff „Bremse" sowie „Bremssystem" umfasst dabei jede Vorrichtung eines Fahrzeuges, die in der Lage ist, eine Verzögerung des Fahrzeuges zu verursachen oder zu bewirken. Dabei sind sowohl hydraulische Bremsen, mechanische Bremsen, elektromechanische Bremsen, sowie jede Kombination aus den bisher genannten Bremsen bzw. Bremssystemen möglich.
Fahrzeug:
Unter dem in dem Kontext der Erfindung genannten Begriff Fahrzeug kann sowohl jedweder Pkw, Lkw, Motorrad, Bus, Militärfahrzeug als auch ein beliebiges Schienenfahrzeug verstanden werden.
Adaptive Geschwindigkeitsregelung:
Unter dem Begriff adaptive Geschwindigkeitsregelung wird sowohl der englische Ausdruck Adaptive Cruise Control (ACC), automatische Distanzregelung (ADR), sowie jede andere Bezeichnung einer aktiven Geschwindigkeitsregelung oder eines Bremsassistenten verstanden. Die Begriffe Auffahrwarnsystem sowie Fahrerassistenzsystem beschreiben weiterhin äquivalente Systeme.
Bremskraft an einer Achse:
Mit dem Begriff Erzeugung, Erhöhung oder Erniedrigung einer Bremskraft an einer Achse eines Fahrzeuges ist gemeint, dass an einer Bremse, die sich an einem der Räder der Achse befindet eine Verzögerung des Fahrzeuges erzeugt wird. Dabei ist vorzugsweise ein Fahrzeug mit einer Vorder- und einer Hinterachse beschrieben, wobei an einer vorderen Achse eine linke Bremse und eine rechte Bremse sowie an der hinteren Achse eine linke und eine rechte Bremse vorhanden sind.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zur Vermeidung von Lenkraddrehschwingungen eines Fahrzeuges angegeben. Dabei weist das Verfahren die folgenden Schritte auf: Messen einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges, Festlegen eines Grenzwertes der Geschwindigkeit, Anpassen einer Bremskraftverteilung des Bremssystems während einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung im Falle einer Unterschreitung des Grenzwertes. Dabei erfolgt das Anpassen derart, dass eine zusätzliche Bremskraft im Wesentlichen an einer hinteren Achse des Fahrzeuges erzeugt wird und das Anpassen erfolgt derart, dass die Lenkraddrehschwingungen minimiert werden.
Mit anderen Worten ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren bei Unterschreitung eines Geschwindigkeitsgrenzwertes eine Vermeidung von Lenkraddrehschwingungen dadurch, dass zusätzlich benötigte Bremskraft im Wesentlichen an der nicht lenkbaren Achse des Fahrzeuges erzeugt wird. Dabei ist die nicht lenkbare Achse eines Fahrzeuges meist die Hinterachse. Durch Vermeidung von zusätzlichen Kraftpulsen in einer Leitung des Bremssystems an der lenkbaren Vorderachse des Fahrzeuges kann eine Anregung von Lenkraddrehschwingungen unterbunden werden.
Auf diese Weise kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens sichergestellt werden, dass eine zum Zeitpunkt des Erreichens des kritischen Geschwindigkeitswertes vorhandene und wirkende Bremskraft weiterhin beibehalten werden kann. Im Falle einer nötigen Erhöhung der wirkenden Bremskraft unterhalb des Geschwindigkeitsgrenzwertes wird lediglich an der nicht lenkbaren hinteren Achse des Fahrzeuges eine zusätzliche Bremskraft erzeugt.
Mit anderen Worten kann eine zusätzliche Pulsation der wirkenden Bremskraft an den Bremsen der lenkbaren Achse vermieden werde.
Dabei ist durch das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet, dass in beiden Bereichen des Fahrzeuges, dem ersten lenkbaren Bereich mit dem vorderen linken Rad und dem vorderen rechten Rad sowie in dem nicht lenkbaren Bereich mit dem hinteren linken Rad und dem hinteren rechten Rad jederzeit eine Bremskrafterniedrigung möglich ist. Mit anderen Worten kann auch in einem Geschwindigkeitsbereich unterhalb des Geschwindigkeitsgrenzwertes eine Bremskrafterniedrigung an der lenkbaren vorderen Achse sowie an der unlenkbaren hinteren Achse erfolgen.
Jedoch ist durch das erfindungsgemäße Verfahren nicht ausgeschlossen, dass während des Betriebes der adaptiven Geschwindigkeitsregelung eine manuelle Intervention des Benutzers durch das manuelle Betätigen des Bremspedals möglich ist. Dadurch kann der Benutzer auch während der adaptiven Geschwindigkeitsregelung und während des erfindungsgemäßen Verfahrens in den gesamten Bremskreislauf einwirken. Dies kann beispielsweise während eines Notfalls nötig werden.
Dabei umfasst der Begriff Unterschreitung des Grenzwertes ebenso das Erreichen des Grenzwertes.
Neben den so genannten Lenkraddrehschwingungen können auch weitere zusätzliche mechanische und akustische Störungen auftreten, die ihre Ursache in dem durch das adaptive Geschwindigkeitsregelungssystem verursachte Bremsen haben. Diese zusätzlichen Störungen wie beispielsweise das so genannte Noise Vibration Harshness oder ein etwaiges Rubbeln der Karosserie eines Fahrzeuges sowie weitere Schallbelästigung können durch das erfindungsgemäße Umlenken der zukünftig notwendig werdenden Bremskraft auf die nicht lenkbare hintere Achse vermieden werden.
Neben der adaptiven Geschwindigkeitsregelung kann es beispielsweise auch in einem so genannten Stop-and-Go-Verfahren eines Fahrzeugassistenten zu Lenkraddrehschwingungen kommen. Diese Lenkraddrehschwingungen können beispielsweise im Falle eines Hydraulikbremssystems durch die Druckpulse der Hydraulikpumpe, die den Bremsdruck in die beiden Bremskreise der Radbremsen einsteuert, verursacht werden. Insbesondere bei diagonal aufgeteilten Bremssystemen (vorderes rechtes Rad und hinteres linkes Rad bilden einen Bremskreislauf sowie vordere linke Rad und das hintere rechte Rad bilden einen zweiten Bremskreislauf) wird phasenversetzt am linken und rechten Vorderrad bzw. am linken und rechten Hinterrad Bremsdruck aufgebaut. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass ein unterer Schwellenwert der Geschwindigkeit vorgegeben wird und beim Erreichen oder Unterschreiten des Geschwindigkeitsschwellwertes nur noch in die Radbremsen an der Hinterachse Bremsdruck eingesteuert wird. Hier durch werden die Lenkraddrehschwingungen und das Bremsenrubbeln verhindert.
Wobei es vor allem im unteren Geschwindigkeitsbereich zu Lenkraddrehschwingungen kommen kann.
Weiterhin kann beispielsweise eine elektronische Regeleinheit, der sowohl der Geschwindigkeitsgrenzwert sowie die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeuges bereitgestellt wird, die Regelung und Anpassung der Bremskraftverteilung in dem Bremssystem des Fahrzeugs übernehmen. Dabei kann die Regeleinheit beispielsweise das Öffnen oder Schließen verschiedener Ventile in dem Bremssystem veranlassen. Dabei können bevorzugt diejenigen Ventile von der Regeleinheit angesteuert werden, welche im geschlossenen Zustand eine Erhöhung der Bremskraft an der vorderen linken Bremse sowie an der vorderen rechten Bremse des Fahrzeuges vermeiden.
Es sein weiterhin angemerkt, dass die vorliegende Erfindung voll umfänglich in ein bekanntes Antiblockiersystem (ABS) und in ein bekanntes elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) integriert sein kann. Dabei kann in einem ESP System beispielsweise auch die so genannte Saugseite einer Hydraulikpumpe geschlossen werden, beispielsweise durch Ventile, um so einen zusätzlichen Bremskraftaufbau an der vorderen Achse zu vermeiden. (Hallo Herr Bauer: falls Sie noch Ergänzungen zu den Ventilen haben, bitte hier ergänzen:) Die Bremskraft kann von einer zentralen Bremskraft erzeugenden Einheit wie beispielsweise einer Hydraulikpumpe in die Leitungen des Bremssystems eingeleitet werden, woraufhin im Normalzustand, mit anderen Worten oberhalb des Grenzwertes der Geschwindigkeit, ein gewöhnliches Ansteuern der vier Bremsen des Fahrzeuges erfolgt. Durch das Absperren derjenigen Achse des Fahrzeuges, welche lenkbar ist, kann dort kein zusätzlicher Bremsdruck bzw. keine zusätzliche Bremskraft nach Unterschreiten des Grenzwertes der Geschwindigkeit mehr erzeugt werden. Beispielsweise erfolgt dies über das Schließen eines Ventils in einer Hydraulikleitung, wobei der zuvor bestehende Druck in der Hydraulikleitung bestehen bleiben kann. Jedoch ist ein zusätzlicher Druckaufbau durch das Schließen des Ventils an einer vorderen lenkbaren Achse eines Fahrzeuges nicht mehr möglich.
Mit anderen Worten kann damit ein Verfahren zum Regeln einer Geschwindigkeit bzw. eines Abstandes zu einem Objekt während einer Fahrt mit einem Fahrzeug angegeben werden, wobei die Geschwindigkeit des Fahrzeuges durch den Aufbau von Bremsdruck in den Radbremsen des Fahrzeuges verringert wird. Dabei wird ein unterer Schwellenwert der Geschwindigkeit vorgegeben und beim Erreichen oder Unterschreiten des Geschwindigkeit-Schwellwerts wird nur noch in die Radbremsen an der Hinterachse Bremsdruck eingesteuert.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erfolgt das Anpassen derart, dass die zusätzliche Bremskraft lediglich an der hinteren Achse erzeugt wird und an einer vorderen Achse des Fahrzeuges keine zusätzliche Bremskraft erzeugt wird.
Aufgrund der vollständigen Absperrung der vorderen lenkbaren Achse hinsichtlich einer Erhöhung der Bremskraft kann durch das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht werden, Lenkraddrehschwingungen zu minimieren bzw. vollständig zu vermeiden. Dies kann neben dem Fahrkomfort auch die Sicherheit des Benutzers erhöhen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren den Schritt automatisches Festlegen des Grenzwertes durch eine Regeleinheit auf. Dabei erfolgt das Festlegen auf Basis einer Zusatzinformation, wobei die Zusatzinformation ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Beladung des Fahrzeuges, Streckenprofil, Straßenbedingungen, Temperatur, gespeicherte Erfahrungswerte, Verkehrsaufkommen und Fahrwerksabstimmung.
Auf diese Weise kann ein Verfahren zur Vermeidung von Lenkraddrehschwingungen angegeben werden, welches autark und in Abhängigkeit von Zusatzinformationen den Grenzwert der Geschwindigkeit erhöhen, erniedrigen oder beibehalten kann. Sollte beispielsweise eine asymmetrische Beladung eines Fahrzeuges vorliegen, die ein Auslösen von Lenkraddrehschwingungen begünstigen sollte, so kann das System autark den Grenzwert der Geschwindigkeit verändern und an die jeweilige Situation anpassen. Ebenso können Straßenbedingungen, die Lenkraddrehschwingungen begünstigen, von dem System zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung erkannt werden und auf Basis derer kann die Regeleinheit das automatische Festlegen des Grenzwertes durchführen. Dadurch kann das erfindungsgemäße Anpassen der Bremskraftverteilung schon im höheren Geschwindigkeitsbereich einsetzen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Grenzwert der Geschwindigkeit zwischen 1 km/h und 40 km/h.
Aufgrund der erhöhten lateralen Instabilität einer mechanischen Einheit bei Reduzierung der Geschwindigkeit kann es vermehrt im unteren Geschwindigkeitsbereich zu Lenkraddrehschwingungen kommen. Dieser Geschwindigkeitsbereich kann individuell auf das Fahrzeug und den Nutzer angepasst werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren die Schritte auf Bereitstellen eines Sensors zum Messen von Parameter von Lenkraddrehschwingungen sowie das Festlegen eines Grenzwertes zumindest eines Parameters. Dabei sind die Parameter ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Amplitude der Lenkraddrehschwingungen, Frequenz der Lenkraddrehschwingungen und eine Kombination von der Amplitude der Lenkraddrehschwingungen und der Frequenz der Lenkraddrehschwingungen. Dabei erfolgt das Festlegen des Grenzwertes der Geschwindigkeit auf Basis der vom Sensor gemessenen Parameter.
Auf diese Weise kann mittels des Sensors der Lenkraddrehschwingungen festgestellt werden, ob auch in einem Bereich oberhalb des zuvor festgelegten Geschwindigkeitsgrenzwertes Lenkraddrehschwingungen auftauchen. Sollte beispielsweise eine kritische Amplitude der Lenkraddrehschwingungen oder eine kritische Frequenz oder auch eine Kombination von beiden durch den Sensor festgestellt werden, so kann das System zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung veranlassen, dass zusätzliche Bremskraft lediglich an der lenkbaren hinteren Achse des Fahrzeuges erzeugt werden kann. Dadurch kann eine geschwindigkeitsunabhängige Sicherstellung der Vermeidung von Lenkraddrehschwingungen erreicht werden. Dies vermag weiterhin die Sicherheit und den Komfort eines Fahrzeuges erhöhen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Fahrzeug eine Bremskreisaufteilung auf, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus diagonaler Bremskreisaufteilung und Schwarzweiß-Bremskreisaufteilung.
Dabei ist unter der diagonalen Bremskreisaufteilung ein Bremssystem zu verstehen, in dem die vordere linke Bremse des Fahrzeuges mit der hinteren rechten Bremse des Fahrzeuges einen Bremskreislauf bildet. Ebenso bildet die vordere rechte Bremse mit der hinteren linken Bremse einen Bremskreislauf. Im Gegensatz dazu ist eine schwarz-weiße Bremskreisaufteilung eine Aufteilung, in der die vordere linke Bremse mit der vorderen rechten Bremse in einem Bremskreislauf und die hintere linke Bremse mit der hinteren rechten Bremse in einem zweiten Bremskreislauf zusammengeschlossen sind.
Insbesondere bei diagonal aufgeteilten Bremskreisen wird phasenversetzt am linken und rechten Vorderrad bzw. am linken und rechten Hinterrad Bremskraft erzeugt, was zu einer Pulsation der Bremskraft führen kann. Dies kann im unteren Geschwindigkeitsbereich zu Lenkraddrehschwingungen führen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren vermindert oder verhindert werden können. Dabei wird nach Erreichen des Geschwindigkeitsgrenzwertes phasenversetzt lediglich an der hinteren rechten Bremse sowie an der hinteren linken Bremse Bremskraft aufgebaut. Eine Entkopplung der vorderen linken und vorderen rechten Bremse von dem zusätzlichen Bremskraftaufbau vermeidet dabei die Lenkraddrehschwingungen.
Im Falle einer schwarzweißen Bremskreisaufteilung wird durch das erfindungsgemäße Verfahren ebenso geregelt, dass bei Erreichen des Geschwindigkeitsgrenzwertes der vordere Bremskreislauf nicht mehr für einen zusätzlichen Bremskraftaufbau angesprochen werden kann. Dies kann beispielsweise durch eine Abriegelung des vorderen Bremskreislaufs mit Ventilen erfolgen.
Es sei weiterhin darauf hingewiesen, dass sowohl eine diagonale als auch eine schwarzweiße Bremskreisaufteilung beliebig mit hydraulischen, elektromechanischen, oder Kombinationen hydraulisch und elektromechanischer Bremssysteme kombiniert werden kann. Jede mögliche Kombination der beiden möglichen Bremskreislaufaufteilungen mit den verschiedenen technologischen Bremssystemen kann durch das erfindungsgemäße Verfahren derart geregelt und gesteuert werden, dass aufgrund einer Vermeidung zusätzlicher Bremskraft an Bremsen der lenkbaren Achse Lenkraddrehschwingungen vermieden werden.
Beispielsweise kann an der vorderen Achse ein hydraulisches und an der hinteren Achse ein elektromechanisches Bremssystem eingesetzt werden.
Dabei kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eine so genannte „naß-trocken" Kombination sein. Diese kann eine hydraulische Ansteuerung der vorderen linken Bremse und eine unabhängig davon hydraulisch angesteuerte vordere rechte Bremse beinhalten. An der hinteren Achse des Fahrzeuges werden zusätzlich zwei elektromechanische Bremsen montiert, die getrennt voneinander angesteuert werden können. Somit sind 4 unabhängige Bremskreisläufe, zwei hydraulische und zwei elektromechanische gegeben.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt das Anpassen derart, dass eine Hydraulikpumpe des Bremssystems von der Regeleinheit derart geregelt wird, dass Lenkraddrehschwingungen durch Druckpulse der Hydraulikpumpe minimiert werden.
Insbesondere bei diagonal aufgeteilten Bremskreisen wird phasenversetzt am linken oder rechten Vorderrad bzw. am linken oder rechten Hinterrad Bremsdruck aufgebaut. Dabei werden beide Teile des diagonalen Bremskreislaufs von einem Geberzylinder der Hydraulikpumpe bedient und ein phasenversetztes Ansteuern des ersten bzw. zweiten Teils des diagonalen Bremssystems verursacht die Schwingungen. Diese können durch das erfindungsgemäße Verfahren reduziert werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist durch das Verfahren eine adaptive Geschwindigkeitsregelung bereitgestellt.
Mit anderen Worten kann mit dem Verfahren ein verbesserter Bremsassistent, ein verbessertes Fahrerassistenzsystem sowie eine verbesserte automatische Distanzregelung bereitgestellt werden, die sowohl den Komfort als auch die Sicherheit des Benutzers erhöhen kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Bremssystem für ein Fahrzeug zur Vermeidung von Lenkraddrehschwingungen angegeben. Dabei weist das Bremssystem zumindest eine erste Bremse für Räder einer Vorderachse des Fahrzeuges auf, sowie zumindest eine zweite Bremse für Räder einer Hinterachse des Fahrzeuges. Ebenso ist eine Regeleinheit zur Regelung des Bremssystems angegeben, wobei die Regeleinheit derart eingerichtet ist, dass im Falle einer Unterschreitung eines Grenzwertes der Geschwindigkeit des Fahrzeuges während einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung die Regeleinheit einen Aufbau einer zusätzlichen Bremskraft an der ersten Bremse vermeidet und wobei das Vermeiden derart erfolgt, dass die Lenkraddrehschwingungen minimiert werden.
Dabei ist unter dem erfindungsgemäßen Bremssystem ebenso ein System zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung zu verstehen.
Mit anderen Worten wird ein Bremssystem zum Regeln einer Geschwindigkeit bzw. eines Abstandes zu einem Objekt während einer Fahrt mit einem Fahrzeug bereitgestellt. Dabei wird mittels des Bremssystems in den Bremsen des Fahrzeuges Bremskräfte zur Verringerung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges verursacht. Durch die Einwirkung der Regeleinheit in das Bremssystem kann bei Erreichen oder Unterschreiten eines vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes während einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung die Verteilung der Bremskraft auf die Bremsen an der lenkbaren Vorderachse eines Fahrzeuges und an der nicht lenkbaren Hinterachse des Fahrzeuges derart erfolgen, dass ein zusätzlicher Aufbau von Bremskraft an der lenkbaren Achse vermieden wird.
Sollten Lenkraddrehschwingungen entstehen so kann aufgrund einer Absperrung der Bremsen an der vorderen lenkbaren Achse des Fahrzeuges für zusätzlichen Bremsdruck eine Vermeidung von Lenkraddrehschwingungen erreicht werden.
Dabei sei darauf hingewiesen, dass der bis zum Erreichen des Grenzwertes vorhandene Bremsdruck auch in den vorderen Bremsen beibehalten oder verringert werden kann. Ebenso ist eine manuelle Intervention des Benutzers mittels einer Betätigung der Bremse möglich, so dass in einem Notfall wie beispielsweise einem plötzlich auftauchenden Hindernis auf der Fahrbahn auch wieder der vordere Bremskreislauf komplett angesprochen und mit zusätzlicher Bremskraft versorgt werden kann. Jedoch bleiben die vorderen Bremsen im Modus der adaptiven Geschwindigkeitsregelung für zusätzliche Bremskraft abgesperrt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Regeleinheit weiterhin derart eingerichtet, dass der Grenzwert durch die Regeleinheit automatisch festlegbar ist. Dabei erfolgt das Festlegen auf Basis einer Zusatzinformation, wobei die Zusatzinformation ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Beladung des Fahrzeuges, Streckenprofil, Straßenbedingungen, Temperatur, gespeicherte Erfahrungswerte, Verkehrsaufkommen und Fahrwerksabstimmung.
Auf diese Weise kann das Bremssystem autark eine Veränderung durch den Benutzer vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes an die Außenbedingungen anpassen. Sollte es aufgrund von Zusatzinformation notwendig sein, den Grenzwert zu erhöhen und eine Absperrung der Bremsen an der lenkbaren Achse schon frühzeitiger zu verursachen, so kann dies durch die Regeleinheit festgestellt und veranlasst werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Bremssystem weiterhin einen Sensor zum Messen von Parameter von Lenkraddrehschwingungen auf, wobei die Regeleinheit weiterhin zur Festlegung eines Grenzwertes zumindest eines Parameters eingerichtet ist. Dabei sind die Parameter ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Amplitude der Lenkraddrehschwingungen, Frequenz der Lenkraddrehschwingungen und Kombination von Amplitude der Lenkraddrehschwingungen und Frequenz der Lenkraddrehschwingungen. Dabei erfolgt das Festlegen des Grenzwertes der Geschwindigkeit auf Basis der vom Sensor gemessenen Parameter.
Mittels der Erfassung der Parameter der Lenkraddrehschwingungen kann eine zweite Möglichkeit bereitgestellt werden, dass unabhängig von dem aktuellen Geschwindigkeitswert des Fahrzeuges etwaig auftretende Lenkraddrehschwingungen vermieden werden. Der Sensor kann beispielsweise ein Lenkwinkelsensor sein. Sollte schon oberhalb des festgelegten Geschwindigkeitsgrenzwertes aufgrund von beispielsweise Straßenbedingungen oder aufgrund des Streckenprofils oder aufgrund einer asymmetrischen Beladung des Fahrzeuges oder aufgrund einer falschen Fahrwerksabstimmung Lenkraddrehschwingungen auftreten, so kann der Grenzwert der Geschwindigkeit, bei dem der erfindungsgemäße Prozess der Abriegelung der Bremsen an der lenkbaren Achse für zusätzliche Bremskraft schon vorher erfolgen kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines Bremssystems in einem Fahrzeug angegeben.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem Bremssystem angegeben.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Computerprogrammelement angegeben, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die folgenden Schritte zu veranlassen: Messen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, Festlegen eines Grenzwertes der Geschwindigkeit, Anpassen einer Bremskraftverteilung des Bremssystems während einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung im Falle einer Unterschreitung des Grenzwertes. Dabei erfolgt das Anpassen derart, dass eine zusätzliche Bremskraft im Wesentlichen an einer hinteren Achse des Fahrzeuges erzeugt wird. Ebenso erfolgt das Anpassen derart, dass die Lenkraddrehschwingungen minimiert werden.
Dabei kann das Computerprogrammelement zum Beispiel Teil einer Software sein, die auf einem Prozessor des Fahrzeugmanagements gespeichert ist. Ebenso kann das Computerprogrammelement in einem elektronischen Bremsassistenten verwendet werden. Der Prozessor kann dabei ebenso Gegenstand der Erfindung sein. Weiterhin umfasst dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Computerprogrammelement, welches schon von Anfang an die Erfindung verwendet, so wie auch ein Computerprogrammelement, welches durch ein update ein bestehendes Programm zur Verwendung der Erfindung veranlasst.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein computerlesbares Medium, auf dem ein Computerprogrammelement gespeichert ist, angegeben, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben beschriebenen Schritte zu veranlassen.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend" und „aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit dem Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele der Erfindung verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Im folgenden werden mit Verweis auf die Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
1 zeigt eine schematische zweidimensionale Aufsicht eines Fahrzeuges mit einem Bremssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 zeigt eine schematische zweidimensionale Aufsicht eines Fahrzeuges mit einem Bremssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.
1 zeigt ein Fahrzeug 100 mit einer Außenhaut 115. Es ist eine Vorderachse 101 und eine Hinterachse 102 gezeigt. Dabei ist die Vorderachse 101 durch ein Lenkrad 113 drehbar gelagert. An den vorderen Rädern 103 und 104 sind jeweils Bremsen 107 und 108 angebracht. Ein Sensor zur Messung von Parameter von Lenkraddrehschwingungen 114 ist ebenso gezeigt. Dieser kann beispielsweise als Lenkraddrehwinkelsensor ausgeführt sein. Es ist weiterhin eine Regeleinheit 111 gezeigt, welche mit den einzelnen Bremsen 107, 108, 109 und 110 zur Regelung der Bremskraft an der jeweiligen Bremse verbunden ist.
Es ist dabei in 1 ein diagonales Bremssystem gezeigt, bei dem die vordere rechte Bremse mit der hinteren linken Bremse einen ersten Bremskreislauf bildet. Die vordere rechte Bremse und die hintere linke Bremse hingegen bilden einen zweiten Bremskreislauf. Die Bremskraft verursachende Einheit 116, die im Falle eines Hydraulikbremssystems als Hydraulikpumpe ausgeführt sein kann, kann durch phasenversetzten Druckaufbau in dem ersten Bremskreislauf und in dem zweiten Bremskreislauf bei nicht erfindungsgemäßer Betätigung zu Lenkraddrehschwingungen führen. Wird jedoch das erfindungsgemäße Verfahren der vorliegenden Erfindung angewendet, so ist die Regeleinheit 111 derart eingerichtet, dass im Falle einer Unterschreitung eines Grenzwertes der Geschwindigkeit die Regeleinheit einen Aufbau einer zusätzlichen Bremskraft an den Bremsen an der lenkbaren Achse vermeidet
Dies kann beispielsweise durch Absperrung der vorderen linken Bremse 107 und der vorderen rechten Bremse 108 mittels üblicher Ventile erfolgen. Wesentlich ist dabei, dass der zum Zeitpunkt des Erreichens des Grenzwertes vorhandene Bremsdruck bzw. die vorhandene Bremskraft beibehalten oder verringert werden kann. Lediglich eine zusätzliche Erhöhung der Bremskraft an den vorderen Bremsen ist nicht möglich, da dadurch Lenkraddrehschwingungen verursacht werden können. Ebenso ist ein Sensor 112 zur Bestimmung der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeuges gezeigt. Dabei sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es neben einem System von Hydraulikbremsen auch eine elektromechanische oder eine Kombination aus Hydraulikbremsen mit elektromechanischen Bremsen möglich ist.
Dabei sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass bei dem erfindungsgemäßen Bremssystem bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren ebenso eine Intervention des Benutzers durch Betätigen des Bremspedals möglich ist.
2 zeigt ein exemplarisches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Fahrzeug 101 mit einem erfindungsgemäßen Bremssystem 117 gezeigt ist. Dabei ist in diesem Ausführungsbeispiel des Bremssystems 117 eine schwarz-weiße Bremskreisaufteilung, wie oben beschrieben, gezeigt. Dabei ist die vordere linke Bremse 107 in einem Bremskreislauf mit der vorderen rechten Bremse 108 zusammengeschlossen. Diese beiden Bremsen können an dem Lenkrad 113 so genannte Lenkraddrehschwingungen verursachen. Es ist wiederum eine Bremskraft verursachende Einheit 116 gezeigt, die beispielsweise als Hydraulikpumpe ausgeführt sein kann. Die Regeleinheit 111 ist dabei zum erfindungsgemäßen Anpassen der Bremskraftverteilung eingerichtet. Dabei erfolgt das Anpassen derart, dass eine zusätzliche Bremskraft im Wesentlichen an den Bremsen der hinteren Achse 102 erzeugt wird. Es sei deutlich darauf hingewiesen, dass auch in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung jede Kombination aus Hydraulikbremsen, elektromechanischen Bremsen, sowie jede Kombination aus elektromechanischen und hydraulischen Bremsen möglich ist. Sollte in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 2 das Fahrzeug einen festgelegten Grenzwert der Geschwindigkeit unterschreiten, so regelt die Regeleinheit 111, dass zusätzliche Bremskraft lediglich an den hinteren Bremsen 109 und 110 wirken kann. An den vorderen Bremsen 107 und 108 hingegen vermag lediglich der bisher aufgebrachte Bremsdruck bzw. die bisher aufgebrachte Bremskraft wirken und eine Verringerung der Bremskraft ist möglich. Auch für dieses Ausführungsbeispiel sei angemerkt, dass im Falle einer Betätigung der Bremse durch den Benutzer beispielsweise in einem Notfall das System diese Intervention erkennt und volle Bremskraft an allen vier Bremsen 107, 108, 109 und 110 wirken lassen kann. Eine Einschränkung im Notfall ist durch das erfindungsgemäße Bremssystem bzw. das erfindungsgemäße Verfahren nicht gegeben.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in 3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Dabei wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren zumindest ein Parameter von Lenkraddrehschwingungen aufgrund einer Messung eines Sensors bereitgestellt. Dieser Sensor kann beispielsweise als Lenkraddrehwinkelsensor ausgeführt sein. Dieser Schritt ist mit S1 bezeichnet. Das Festlegen eines Grenzwertes zumindest eines Parameters S2 kann als darauffolgender Schritt erfolgen. Das Messen der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeuges S3 durch beispielsweise einen Tachometer beispielsweise vor dem Festlegen eines Grenzwertes der Geschwindigkeit S4a erfolgen. Dabei kann das Festlegen S4a durch den Benutzer oder durch eine Werksteinstellung vorgenommen werden. Aber auch ein Festlegen des Grenzwertes durch eine Regeleinheit S4b kann erfolgen, wobei das Festlegen auf Basis einer Zusatzinformation wie beispielsweise momentane Beladung des Fahrzeuges erfolgen kann. S5 hingegen beschreibt das Anpassen einer Bremskraftverteilung des Bremssystems während einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung im Falle einer Unterschreitung des Grenzwertes, wobei das Anpassen derart erfolgt, dass eine zusätzliche Bremskraft im Wesentlichen an einer hinteren Achse des Fahrzeuges erzeugt wird.

100: Fahrzeug
101: Vorderachse
102: Hinterachse
103: Vorderrad links
104: Vorderrad rechts
105: Hinterrad links
106: Hinterrad rechts
107: Vorderbremse links
108: Vorderbremse rechts
109: Hinterbremse links
110: Hinterbremse rechts
111: Regeleinheit
112: Sensor zur Geschwindigkeitsmessung
113: Lenkrad
114: Sensor zur Messung von Parametern von Lenkraddrehschwingungen
115: Außenhaut des Fahrzeuges
116: Bremskraft verursachende Einheit/zum Beispiel Hydraulikpumpe
117: Bremssystem
S1-S5: Verfahrensschritte

Claims

Verfahren zur Vermeidung von Lenkraddrehschwingungen eines Fahrzeuges, das Verfahren aufweisend die folgenden Schritte: Messen einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges (S3); Festlegen eines Grenzwertes der Geschwindigkeit (S4a); Anpassen einer Bremskraftverteilung des Bremssystems während einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung im Falle einer Unterschreitung des Grenzwertes (S5); wobei das Anpassen derart erfolgt, dass eine zusätzliche Bremskraft im Wesentlichen an einer hinteren Achse des Fahrzeuges erzeugt wird; und wobei das Anpassen derart erfolgt, dass die Lenkraddrehschwingungen minimiert werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Anpassen derart erfolgt, dass die zusätzliche Bremskraft lediglich an der hinteren Achse erzeugt wird und an einer vorderen Achse des Fahrzeuges keine zusätzliche Bremskraft erzeugt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin aufweisend den folgenden Schritt: automatisches Festlegen des Grenzwertes durch eine Regeleinheit (S4b); wobei das Festlegen auf Basis einer Zusatzinformation erfolgt; wobei die Zusatzinformation ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Beladung des Fahrzeuges, Streckenprofil, Straßenbedingungen, Temperatur, gespeicherte Erfahrungswerte, Verkehrsaufkommen, und Fahrwerksabstimmung.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Grenzwert zwischen 1 km/h und 40 km/h liegt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin aufweisend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Sensors zum Messen von Parametern von Lenkraddrehschwingungen (S1); Festlegen eines Grenzwertes zumindest eines Parameters (S2); wobei die Parameter ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Amplitude der Lenkraddrehschwingungen, Frequenz der Lenkraddrehschwingungen, und eine Kombination von der Amplitude der Lenkraddrehschwingungen, und der Frequenz der Lenkraddrehschwingungen; und wobei das Festlegen des Grenzwerts der Geschwindigkeit auf Basis der vom Sensor gemessenen Parameter erfolgt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Fahrzeug eine Bremskreisaufteilung aufweist, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus diagonale Bremskreisaufteilung und schwarz-weiß Bremskreisaufteilung.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Anpassen derart erfolgt, dass eine Hydraulikpumpe des Bremssystems von der Regeleinheit derart geregelt wird, dass Lenkraddrehschwingungen durch Druckpulse der Hydraulikpumpe minimiert werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei durch das Verfahren eine adaptive Geschwindigkeitsregelung bereitgestellt wird.
Bremssystem für ein Fahrzeug zur Vermeidung von Lenkradschwingungen, das Bremssystem aufweisend: zumindest eine erste Bremse für Räder einer Vorderachse des Fahrzeuges; zumindest eine zweite Bremse für Räder einer Hinterachse des Fahrzeuges; eine Regeleinheit zur Regelung des Bremssystems; wobei die Regeleinheit derart eingerichtet ist, dass im Falle einer Unterschreitung eines Grenzwertes der Geschwindigkeit des Fahrzeuges während einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung die Regeleinheit einen Aufbau einer zusätzlichen Bremskraft an der ersten Bremse vermeidet; und wobei das Vermeiden derart erfolgt, dass die Lenkraddrehschwingungen minimiert werden.
Bremssystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 9, wobei die Regeleinheit weiterhin derart eingerichtet ist, dass der Grenzwert durch die Regeleinheit automatisch festlegbar ist; wobei das Festlegen auf Basis einer Zusatzinformation erfolgt; wobei die Zusatzinformation ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Beladung des Fahrzeuges, Streckenprofil, Straßenbedingungen, Temperatur, gespeicherte Efahrungswerte, Verkehrsaufkommen, und Fahrwerksabstimmung.
Bremssystem für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 10; weiterhin aufweisend: Sensor zum Messen von Parameter von Lenkraddrehschwingungen; wobei die Regeleinheit weiterhin zur Festlegung eines Grenzwertes zumindest eines Parameters eingerichtet ist; wobei der Parameter ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Amplitude der Lenkraddrehschwingungen, Frequenz der Lenkraddrehschwingungen und Kombination von Amplitude der Lenkraddrehschwingungen und Frequenz der Lenkraddrehschwingungen; und wobei das Festlegen des Grenzwerts der Geschwindigkeit auf Basis der vom Sensor gemessenen Parameter erfolgt.
Verwendung eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 9 bis 11 in einem Fahrzeug.
Fahrzeug mit einem Bremssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11.
Computerprogrammelement, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die folgenden Schritte zu veranlassen: Messen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeuges; Festlegen eines Grenzwertes der Geschwindigkeit; Anpassen einer Bremskraftverteilung des Bremssystems während einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung im Falle einer Unterschreitung des Grenzwertes; wobei das Anpassen derart erfolgt, dass eine zusätzliche Bremskraft im Wesentlichen an einer hinteren Achse des Fahrzeuges erzeugt wird; und wobei das Anpassen derart erfolgt, dass die Lenkraddrehschwingungen minimiert werden.
Computerlesbares Medium, auf dem ein Computerprogrammelement gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die folgenden Schritte durchzuführen: Messen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeuges; Festlegen eines Grenzwertes der Geschwindigkeit; Anpassen einer Bremskraftverteilung des Bremssystems während einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung im Falle einer Unterschreitung des Grenzwertes; wobei das Anpassen derart erfolgt, dass eine zusätzliche Bremskraft im Wesentlichen an einer hinteren Achse des Fahrzeuges erzeugt wird; und wobei das Anpassen derart erfolgt, dass die Lenkraddrehschwingungen minimiert werden.