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DE102014201822A1 - Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs - Google Patents

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DE102014201822A1
DE102014201822A1 DE102014201822.6A DE102014201822A DE102014201822A1 DE 102014201822 A1 DE102014201822 A1 DE 102014201822A1 DE 102014201822 A DE102014201822 A DE 102014201822A DE 102014201822 A1 DE102014201822 A1 DE 102014201822A1
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DE
Germany
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vehicle
brake
yaw rate
braking force
braking
Prior art date
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Pending
Application number
DE102014201822.6A
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English (en)
Inventor
Rainer Baumgaertner
Jeannine Schwarzkopf
Florian Hauler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Priority to CN201480074749.9A priority patent/CN105939905B/zh
Priority to JP2016567138A priority patent/JP6290453B2/ja
Priority to US15/116,059 priority patent/US20170174194A1/en
Priority to PCT/EP2014/076305 priority patent/WO2015113679A1/de
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, wobei zum Verzögern des Fahrzeugs eine Bremseinrichtung, die als ein Element eine Feststellbremse und als ein weiteres Element einen Bremskraftverstärker zum Betätigen einer Betriebsbremse des Fahrzeugs umfasst, aktiviert wird, so dass mittels der Bremseinrichtung eine das Fahrzeug verzögernde Bremskraft erzeugt wird, wobei während der Verzögerung des Fahrzeugs zumindest eines der Elemente der Bremseinrichtung derart gesteuert wird, dass die erzeugte Bremskraft zeitlich variiert. Die Erfindung betrifft ferner eine Steuerungseinrichtung für eine Bremseinrichtung eines Fahrzeugs, ein Bremssystem für ein Fahrzeug und ein Computerprogramm.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner eine Steuerungseinrichtung für eine Feststellbremse eines Fahrzeugs, ein Bremssystem sowie ein Computerprogramm.
  • Stand der Technik
  • Fahrzeuge verfügen in der Regel über eine Betriebsbremse und eine von der Betriebsbremse unabhängige Feststellbremse sowie üblicherweise über einen Bremskraftverstärker. In der Regel verfügen Fahrzeuge auch über ein Antiblockiersystem, das gemäß der deutschen Straßenverkehrsordnung auch als ein automatischer Blockierverhinderer bezeichnet wird. Bei einem Ausfall des Blockierverhinderers kann bei einer Bremsung die Gefahr bestehen, dass das Problem der überbremsten Hinterachse und generell ein Verlust einer Spurführung des Fahrzeugs auftreten kann. Dabei kann das Fahrzeug eine Längsstabilisierung verlieren und Gefahr laufen, auszubrechen. Das kann eine Gefahr eines seitlichen Aufpralls auf ein Stauende, Hindernisse oder andere Fahrzeuge erhöhen.
  • Es besteht daher ein Bedürfnis, bei Ausfall eines Blockierverhinderers, zum Beispiel eines Antiblockiersystems oder eines ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm) ein Fahrzeug zu verzögern, wobei eine Gefahr eines Seitenaufpralls auf ein Hindernis verringert ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann daher darin gesehen werden, ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bereitzustellen, das die bekannten Nachteile überwindet und eine Gefahr eines seitlichen Aufpralls auf ein Hindernis verringert.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann auch darin gesehen werden, eine entsprechende Steuerungseinrichtung für eine Bremseinrichtung eines Fahrzeugs bereitzustellen.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann des Weiteren darin gesehen werden, ein entsprechendes Bremssystem für ein Fahrzeug anzugeben.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann auch darin gesehen werden, ein entsprechendes Computerprogramm anzugeben.
  • Diese Aufgaben werden mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
  • Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei zum Verzögern des Fahrzeugs eine Bremseinrichtung, die als ein Element eine Feststellbremse und als ein weiteres Element einen Bremskraftverstärker zum Betätigen einer Betriebsbremse des Fahrzeugs umfasst, aktiviert wird, so dass mittels der Bremseinrichtung eine das Fahrzeug verzögernde Bremskraft erzeugt wird, wobei während der Verzögerung des Fahrzeugs zumindest eines der Elemente der Bremseinrichtung (also entweder nur die Feststellbremse oder nur der Bremskraftverstärker oder sowohl der Bremskraftverstärker als auch die Feststellbremse) derart gesteuert wird, dass die erzeugte Bremskraft zeitlich variiert.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steuerungseinrichtung für eine Bremseinrichtung eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, das Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs durchzuführen.
  • Nach noch einem Aspekt wird ein Bremssystem für ein Fahrzeug bereitgestellt, wobei das Bremssystem eine Bremseinrichtung, die als ein Element eine Feststellbremse und als ein weiteres Element einen Bremskraftverstärker zum Betätigen einer Betriebsbremse des Fahrzeug aufweist, und eine Steuerungseinrichtung für die Bremseinrichtung umfasst.
  • Nach noch einem Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Programmcode zur Durchführung des Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs umfasst, wenn das Computerprogramm in einem Computer, insbesondere in einer Steuerungseinrichtung, ausgeführt wird.
  • Die Erfindung umfasst also insbesondere den Gedanken, während der Verzögerung des Fahrzeugs mittels Bremseinrichtung die Feststellbremse und/oder den Bremskraftverstärker derart anzusteuern oder zu steuern, dass die mittels der Feststellbremse erzeugte Bremskraft und/oder mittels der Betriebsbremse erzeugte Bremskraft zeitlich variiert respektive moduliert werden. Das heißt also insbesondere, dass eine Bremswirkung der Feststellbremse und/oder der Betriebsbremse zeitlich variiert respektive moduliert wird. Die Bremswirkung der Feststellbremse und/oder der Betriebsbremse ändert sich somit zeitlich. Dadurch wird in vorteilhafter Weise einem Blockieren eines Rads, welches mittels der Bremseinrichtung gebremst oder verzögert wird, entgegengewirkt. Ein Ausbrechen und/oder ein Schleudern des Fahrzeugs können in vorteilhafter Weise vermindert oder verhindert werden. Dies kann in vorteilhafter Weise eine bessere Lenkbarkeit und eine bessere Spurtreue des Fahrzeugs bewirken. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine Gefahr eines Seitenaufpralls des Fahrzeugs auf ein Hindernis verringert oder vermieden werden.
  • Das heißt also insbesondere, dass während der Verzögerung die Feststellbremse derart gesteuert wird, dass die mittels der Feststellbremse erzeugte Bremskraft zeitlich variiert respektive moduliert wird.
  • Das heißt also insbesondere, dass während der Verzögerung der Bremskraftverstärker derart gesteuert wird, dass der Bremskraftverstärker entsprechend die Betriebsbremse derart betätigt, dass die mittels der Betriebsbremse erzeugte Bremskraft zeitlich variiert respektive moduliert wird.
  • Es kann also insbesondere vorgesehen sein, dass nur die Feststellbremse zum Verzögern des Fahrzeugs mit entsprechender zeitlicher Modulation der erzeugten Bremskraft verwendet wird. Es kann also insbesondere vorgesehen sein, dass nur mittels der entsprechenden Steuerung des Bremskraftverstärkers dieser die Betriebsbremse derart betätigt, dass die mittels der Betriebsbremse erzeugte Bremskraft zeitlich variiert wird. Es kann also insbesondere vorgesehen sein, dass sowohl die Feststellbremse als auch der Bremskraftverstärker zur Verzögerung mit erfindungsgemäße zeitlicher Variation respektive Modulation verwendet werden.
  • Die Feststellbremse erzeugt direkt, also unmittelbar, eine Bremskraft. Der Bremskraftverstärker erzeugt indirekt, also mittelbar, mittels der Betriebsbremse eine Bremskraft. Die Bremseinrichtung kann also insbesondere die Betriebsbremse umfassen.
  • Insbesondere wird somit in vorteilhafter Weise eine Redundanz bezüglich eines im Fahrzeug eventuell vorhandenen üblichen Antiblockiersystems bereitgestellt. So steht selbst bei einem Ausfall des Antiblockiersystems über die Modulation der Feststellbremse noch eine Antiblockierfunktion zur Verfügung. Auch wenn die Betriebsbremse des Fahrzeugs ausfallen sollte, steht weiterhin mittels der zeitlichen Variation oder Modulation oder Änderung der Feststellbremse eine effektive und effiziente Bremsfunktion oder Bremswirkung zur Verfügung, die analog zu einem üblichen Antiblockiersystem ein Ausbrechen oder ein Schleudern des Fahrzeugs wirksam vermindern oder sogar verhindern kann.
  • Die erfindungsgemäße bewirkte Stabilisierungsfunktion ist vorzugsweise in Ausfallsituationen notwendig, zum Beispiel bei Ausfall eines Antiblockiersystems. Durch die Erfindung können somit die gesetzlichen Mindestanforderungen in solchen fehlerbehafteten Situationen üblicherweise noch erfüllt werden, zumindest erleichtert die Erfindung das Erfüllen solcher gesetzlicher Mindestanforderungen oder leistet einen erheblichen Beitrag beim Erfüllen. Und damit kann zum Beispiel die Gefährdungsschwere auf ein akzeptables Maß reduziert oder sogar ganz vermieden werden.
  • Ein automatischer Blockierverhinderer im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Oberbegriff für bekannte Systeme, die ein Blockieren eines Fahrzeugsrads oder mehrerer Fahrzeugräder verhindern. Solche Systeme sind beispielsweise als Antiblockiersysteme (ABS), Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) oder Antischlupfregelung (ASR) bekannt. Der Begriff „automatischer Blockierverhinderer“ entstammt aus der deutschen Straßenverkehrsordnung. ESP ist dem Fachmann auch unter der Abkürzung „ESC“ (Electronic Stability Control) bekannt.
  • Durch die Erfindung kann beispielsweise in vorteilhafter Weise auf ein zweites redundantes Antiblockiersystem (oder allgemein auf einen weiteren redundanten automatischen Blockierverhinderer, wenn im Folgenden von einem ABS geschrieben wird, so soll damit immanent ein automatischer Blockierverhinderer mitgelesen werden) verzichtet werden. Ein solches zweites System ist in der Regel teuer und technisch schwierig zu realisieren. Insbesondere wären bei einem zweiten redundanten Antiblockiersystem zwei bis vier zusätzliche Raddrehzahlsensoren notwendig. Insbesondere wären im Fall eines zweiten redundanten Antiblockiersystems zusätzliche Bremssättel notwendig.
  • Somit können mittels der Erfindung Kosten und ein technischer Realisierungsaufwand für ein zweites redundantes Antiblockiersystem eingespart werden.
  • Die Feststellbremse im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet insbesondere eine Bremse, welche eingerichtet ist, bei einem Stillstand des Fahrzeugs dieses dauerhaft zu blockieren. Ein anderer Begriff für die Feststellbremse ist insbesondere der Begriff "Parkbremse". Die Feststellbremse funktioniert unabhängig von der Betriebsbremse des Fahrzeugs. Das heißt also insbesondere, dass die Feststellbremse das Fahrzeug unabhängig von der Betriebsbremse bremsen kann. Die Feststellbremse wirkt insbesondere auf ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs, bremst diese also.
  • Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Feststellbremse elektronisch betätigbar ist. Die Feststellbremse ist insofern vorzugsweise als elektronische Feststellbremse gebildet.
  • Die Betriebsbremse des Fahrzeugs ist insbesondere dafür eingerichtet, in einem Betrieb des Fahrzeugs, also insbesondere während das Fahrzeug betrieben wird, das Fahrzeug zu verzögern oder zu bremsen.
  • Nach einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeug eine Feststellbremse und eine Betriebsbremse, welche jeweils unabhängig voneinander funktionieren und gebildet sind.
  • Der Bremskraftverstärker im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eingerichtet, einen Fahrerbremswunsch geeignet zu verstärken, so dass die gewünschte Bremswirkung erzielt wird. Der Bremskraftverstärker kann beispielsweise als ein aktiver Vakuumbooster, als ein elektronischer oder als ein hydraulischer Bremskraftverstärker gebildet sein. Die Firma Robert Bosch nennen einen solchen aktiven Vakuumbooster auch einen “iBooster”. Der Bremskraftverstärker wirkt in der Regel vorzugsweise auf sämtliche Räder des Fahrzeugs, also insbesondere auf vier Räder. Insbesondere kann der Bremskraftverstärker auch nur auf einen Bremskreis wirken, beispielsweise auf den Bremskreis der Vorderachse oder Hinterachse. Vorzugsweise können mehrere Bremskraftverstärker vorgesehen sein.
  • Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass während der Verzögerung des Fahrzeugs mittels der Feststellbremse eine Ist-Längsbeschleunigung des Fahrzeugs gemessen wird, wobei abhängig von der gemessenen Ist-Längsbeschleunigung die erzeugte Bremskraft derart zeitlich variiert wird, dass die Ist-Längsbeschleunigung des Fahrzeugs innerhalb eines definierten Soll-Längsbeschleunigungsbereichs liegt, um ein Blockieren eines Fahrzeugrads zu verhindern.
  • Dies bewirkt in vorteilhafter Weise, dass ein Blockieren eines Fahrzeugrads verhindert werden kann. Dies insbesondere bei dem Fahrzeugrad, welches mittels der Feststellbremse verzögert oder gebremst wird. Insbesondere kann die Feststellbremse mehrere Fahrzeugräder bremsen oder verzögern. Insbesondere kann die Feststellbremse sämtliche Fahrzeugräder des Fahrzeugs bremsen oder verzögern. Bei einem Fahrzeugrad kann es sich beispielsweise um ein Hinterrad des Fahrzeugs handeln. Die Betriebsbremse bremst in der Regel mittels eines ABS die einzelnen Fahrzeugräder radindividuell.
  • Der Soll-Längsbeschleunigungsbereich kann beispielsweise empirisch festgelegt werden (zum Beispiel basierend auf einem durchschnittlichen Straßenbelag und/oder Witterung). Vorzugsweise ist wird eine Reibwertschätzung verwendet, um den Soll-Längsbeschleunigungsbereich zu definieren. Zum Beispiel kann die letzte Reibwertschätzung des ESPs oder ABSs vor dem Ausfall verwendet werden. Beispielsweise kann eine Reibwertschätzung mittels eines Regensensors und/oder eines Aussentemperatursensors und/oder Verkehrsinformationen und/oder digitale Straßenkarten in Verbindung mit GPS durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine oder zyklisch Test-Teilbremsung durchgeführt werden. Zum Beispiel kann einmalig oder zyklisch ein Bremsmoment erhöht und erniedrigt werden bis ein Zunehmen respektive Abnehmen der Verzögerung über eine Inertialsensorik (also einen oder mehrere Inertialsensoren) erkannt wird. Damit ist beispielsweise eine Maximierung des Bremsmoments möglich. Umgekehrt ist dadurch die maximale Längsverzögerung bestimmt wobei nur noch sichergestellt werden muss, dass ein empirischer Abstand zum Maximum gehalten wird.
  • Nach einer Ausführungsform wird die Ist-Längsbeschleunigung mittels eines Inertialsensors, insbesondere eines Beschleunigungssensors, gemessen. Insbesondere können hierfür mehrere Inertialsensoren, insbesondere mehrere Beschleunigungssensoren, vorgesehen sein. Die Inertialsensoren können beispielsweise gleich oder vorzugsweise unterschiedlich sein.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass während der Verzögerung des Fahrzeugs mittels der Feststellbremse eine Ist-Gierrate des Fahrzeugs gemessen wird und wobei abhängig von der gemessenen Ist-Gierrate die erzeugte Bremskraft derart zeitlich variiert wird, dass die Ist-Gierrate des Fahrzeugs in einem definierten Soll-Gierratenbereich liegt, um ein Schleudern des Fahrzeugs zu verhindern.
  • Dadurch wird in vorteilhafterweise ein Schleudern des Fahrzeugs verhindert. Es wird als insbesondere die Gierratenänderungen überwacht und abhängig von der Überwachung das Bremsmoment reduziert (also die erzeugte Bremskraft wird reduziert), um ein Schleudern in der Bremsung oder Verzögerung zu verhindern. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass alternativ oder zusätzlich ein Lenkeingriff vom Fahrer angefordert wird. Alternativ oder zusätzlich kann in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass ein automatischer oder automatisierter Lenkeingriff vorgenommen wird, also insbesondere eine Lenkunterstützung. Denn ein Fahrer ist hier nur üblicherweise schwer einzubinden, da es sich in der Regel um sehr kurze Reaktionszeiträume handelt. Durch den automatischen oder automatisierten Lenkeingriff kann somit in Zeiträumen reagiert werden, die kleiner sind als übliche Reaktionszeiten von Fahrern.
  • Vorzugsweise setzt eine Servolenkung des Fahrzeugs (zum Beispiel: ein EPS „electronic Power-steering“) ein oder mehrere Lenkmomente ab, führt solche Lenkmomente also aus, insbesondere zusätzlich zum Fahrerlenkwunsch. Hierfür wird die Servolenkung beispielsweise entsprechend gesteuert. Bei einem automatischen oder automatisierten Lenkeingriff kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass ein Lenkwinkel unabhängig vom Fahrer eingestellt oder vorgegeben wird.
  • Die Gierratenänderung soll während der Bremsung hinreichend klein sein. Bei zusätzlicher Verfügbarkeit des Fahrerlenkwunsches kann die Abweichung von der Sollgierrate berechnet und begrenzt werden. Zum Beispiel kann der Fahrerlenkwunsch durch einen Lenkwinkelsensor ermittelt werden (in Fahrzeugen mit ESP wird der Fahrerlenkwunsch üblicherweise über CAN (Controller Area Network) bereitgestellt.). Der eigentliche Schwellwert für die Abweichung muss so klein wie möglich gehalten werden, dies hängt vom konkreten Einzelfall, insbesondere von den Umweltbedingungen und/oder dem Fahrzeug, ab. Der Fachmann ist in der Lage für den konkreten Einzelfall geeignete Schwellwerte zu ermitteln. Hierbei werden vorzugsweise eine Signalgenauigkeit und/oder Schätzfehler berücksichtigt, die normalerweise nicht gleich null sind.
  • Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Gierrate mittels eines Inertialsensors, insbesondere mittels eines Gierratensensors, gemessen wird. Hierfür können insbesondere mehrere Inertialsensoren, vorzugsweise mehrere Gierratensensoren, vorgesehen sein. Die Inertialsensoren können beispielsweise gleich oder vorzugsweise unterschiedlich sein.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass, wenn die gemessene Ist-Gierrate größer ist als ein definierter Gierratenschwellwert, mittels einer Lenkung des Fahrzeugs automatisch gegengesteuert wird, um die Ist-Gierrate des Fahrzeugs unterhalb des definierten Gierratenschwellwerts zu verringern. Das heißt also insbesondere, dass gegen die Ist-Gierrate mittels der Lenkung des Fahrzeugs automatisch gegengesteuert wird.
  • Das heißt also insbesondere, dass zusätzlich zur zeitlichen Variation oder Modulation aktiv gegengesteuert oder gegengelenkt wird, sodass ein Schleudern noch wirksamer verringert werden kann oder im Falle eines Schleuderns des Fahrzeugs das Fahrzeug in einen sicheren Zustand geführt werden kann.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass während der Verzögerung des Fahrzeugs mittels der Feststellbremse eine Ist-Querbeschleunigung des Fahrzeugs gemessen wird, wobei abhängig von der gemessenen Ist-Querbeschleunigung die erzeugte Bremskraft derart zeitlich variiert wird, dass die Ist-Querbeschleunigung des Fahrzeugs in einem definierten Soll-Querbeschleunigungsbereich liegt, um ein Schleudern und/oder ein Ausbrechen des Fahrzeugs zu verhindern.
  • Dadurch kann in vorteilhafterweise ein Schleudern oder ein Ausbrechen des Fahrzeugs verhindert werden.
  • Der Soll-Querbeschleunigungsbereich kann analog zum Soll-Längsbeschleunigungsbereich ermittelt oder definiert werden. Die entsprechenden Ausführungen gelten analog.
  • Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Querbeschleunigung mittels eines Inertialsensors, insbesondere mittels eines Beschleunigungssensors, gemessen wird. Hierfür können beispielsweise mehrere Inertialsensoren, vorzugsweise mehrere Beschleunigungssensoren, verwendet werden. Die Inertialsensoren können beispielsweise gleich oder vorzugsweise unterschiedlich sein.
  • In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, eine Lenkung des Fahrzeugs zu steuern. Dies insbesondere dann, wenn eine gemessene Ist-Gierrate des Fahrzeugs größer einem definierten Gierratenschwellwert ist. Dies insbesondere zum Gegenlenken oder Gegensteuern des Fahrzeugs gegen die Gierung entsprechend der Gierrate des Fahrzeugs.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Element der Bremseinrichtung während der Verzögerung nur dann derart gesteuert wird, dass die erzeugte Bremskraft zeitlich variiert, wenn ein Ausfall eines automatischen Blockierverhinderers, zum Beispiel eines ABS oder eines ESP, des Fahrzeugs detektiert wird. Denn normalerweise soll ein solcher Blockierverhinderer eine Längsstabilisierung des Fahrzeugs bewirken. Wenn der Blockierverhinderer aber ausfallen sollte, so wird seine Funktionalität erfindungsgemäße mittels entsprechender Steuerung der Feststellbremse und/oder des Bremskraftverstärkers bewirkt. Es kann somit selbst bei einem Ausfall eines Blockierverhinderers eine Längsstabilisierung des Fahrzeugs bewirkt werden, was eine Fahrzeugsicherheit erhöhen kann.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen
  • 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs,
  • 2 ein Ablaufdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs,
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines anderen Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs,
  • 4 eine Steuerungseinrichtung,
  • 5 ein Bremssystem für ein Fahrzeug und
  • 6 ein Fahrzeug.
  • 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs.
  • Es wird gemäß einem Schritt 101 eine Feststellbremse des Fahrzeugs als ein Element einer Bremseinrichtung aktiviert, um das Fahrzeug zu verzögern oder zu bremsen. In einem Schritt 103 erzeugt die aktivierte Feststellbremse eine Bremskraft. Die Bremskraft wirkt insbesondere auf ein Rad oder vorzugsweise auf mehrere Räder des Fahrzeugs. In einem Schritt 105 wird während der Verzögerung des Fahrzeugs mittels der Feststellbremse, also während die Feststellbremse aktiviert ist, die Feststellbremse derart gesteuert, dass die erzeugte Bremskraft gemäß einem Schritt 107 zeitlich variiert respektive moduliert wird.
  • Durch die zeitliche Variation oder Modulation wird in vorteilhafter Weise einem Blockieren der Räder des Fahrzeugs entgegengewirkt. Ein Ausbrechen oder ein Schleudern des Fahrzeugs können in vorteilhafter Weise vermindert oder verhindert werden. Insbesondere sind dadurch eine bessere Lenkbarkeit und eine bessere Spurtreue bewirkt. Dadurch kann weiter in vorteilhafter Weise ein Risiko eines seitlichen Aufpralls auf ein Hindernis verringert werden.
  • Ergänzend wird angemerkt, dass ein Kompromiss eingegangen wird: Die Längsführung wird verbessert, wobei allerdings in Kauf genommen wird, dass sich die maximal mögliche Verzögerung gegebenenfalls verringert. Dies ist jedoch schlüssig, da der Frontalaufprall bei heutigen Fahrzeugen in der Regel ein niedrigeres Gefährdungspotential hat. Und zudem dieser Kompromiss nur im Fall des Ausfalls des ABS oder des ESP für die Betriebsbremse in Erscheinung tritt. Der mögliche Nachteil (geringere maximal mögliche Verzögerung) überwiegt den Vorteil (verbesserte Längsführung).
  • In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass im Schritt 101 anstelle oder zusätzlich zum Aktivieren der Feststellbremse ein Bremskraftverstärker als ein weiteres Element der Bremseinrichtung aktiviert wird. Der Bremskraftverstärker betätigt eine Betriebsbremse des Fahrzeugs, so dass eine das Fahrzeug verzögernde Bremskraft erzeugt wird. Es ist vorgesehen, dass der Bremskraftverstärker derart gesteuert wird, dass dieser die Betriebsbremse derart betätigt, dass die erzeugte Bremskraft zeitlich variiert oder moduliert wird. Die Vorteile ergeben sich analog zu den vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem Aktivieren der Feststellbremse.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs.
  • Gemäß einem Schritt 201 wird eine Feststellbremse zum Verzögern des Fahrzeugs aktiviert. Die aktivierte Feststellbremse erzeugt eine das Fahrzeug verzögernde Bremskraft gemäß einem Schritt 203. Gemäß einem Schritt 205 wird während der Verzögerung des Fahrzeugs mittels der Feststellbremse eine Ist-Längsbeschleunigung des Fahrzeugs gemessen. In einem Schritt 207 wird während der Verzögerung des Fahrzeugs mittels der Feststellbremse die Feststellbremse derart gesteuert, dass gemäß einem Schritt 209 die erzeugte Bremskraft zeitlich variiert wird. Hierbei wird dieses zeitliche Variieren in Abhängigkeit von der gemessenen Ist-Längsbeschleunigung durchgeführt. Dies insbesondere derart, dass die Ist-Längsbeschleunigung des Fahrzeugs innerhalb eines definierten Soll-Längsbeschleunigungsbereichs liegt, um ein Blockieren eines Fahrzeugrads zu verhindern oder ein blockiertes Fahrzeugrad wieder zu lösen.
  • So wird beispielsweise die erzeugte Bremskraft verringert, wenn die gemessene Ist-Längsbeschleunigung größer als eine obere Grenze des Soll-Längsbeschleunigungsbereichs ist. Denn dann ist in der Regel eine Verzögerung des Fahrzeugs so groß, dass ein oder mehrere Räder blockieren. Insofern in diesem Fall die erzeugte Bremskraft verringert wird, reduziert sich in vorteilhafter Weise eine Bremswirkung, was wiederum in vorteilhafter Weise dazu führt, dass eine Ist-Längsbeschleunigung des Fahrzeugs verringert wird.
  • Wenn beispielsweise die gemessene Ist-Längsbeschleunigung kleiner ist als eine untere Grenze des Soll-Längsbeschleunigungsbereichs, so wird eine erzeugte Bremskraft vergrößert, bis die Ist-Längsbeschleunigung des Fahrzeugs wieder innerhalb des Soll-Längsbeschleunigungsbereichs liegt. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine Bremskraft erhöht, was eine Bremswirkung erhöht. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine Ist-Längsbeschleunigung des Fahrzeugs erhöht oder vergrößert. Ein Bremsweg des Fahrzeugs kann somit in vorteilhafter Weise verkürzt werden.
  • Die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit der 2 gelten analog, wenn die Längsbeschleunigung durch die Gierrate und/oder die Querbeschleunigung ersetzt oder ergänzt wird. Weiterhin gelten die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit der 2 analog auch für den Fall, dass zusätzlich oder anstelle zur Aktivierung der Feststellbremse der Bremskraftverstärker aktiviert wird, so dass dieser die Betriebsbremse des Fahrzeugs betätigt, wobei analog zu 1 der Bremskraftverstärker derart gesteuert wird, dass dieser die Betriebsbremse derart betätigt, dass die erzeugte Bremskraft zeitlich variiert oder moduliert wird. Die Vorteile ergeben sich analog zu den vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem Aktivieren der Feststellbremse.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines anderen Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs.
  • Gemäß einem Schritt 301 wird zum Verzögern des Fahrzeugs eine Feststellbremse aktiviert, die gemäß einem Schritt 303 eine das Fahrzeug verzögernde Bremskraft erzeugt. In einem Schritt 305 wird während der Verzögerung des Fahrzeugs mittels der Feststellbremse eine Ist-Gierrate des Fahrzeugs gemessen. In einem Schritt 307 wird die Feststellbremse während der Verzögerung des Fahrzeugs derart gesteuert, dass die erzeugte Bremskraft zeitlich gemäß einem Schritt 309 variiert wird. Dieses Variieren wird insbesondere in Abhängigkeit von der gemessenen Ist-Gierrate durchgeführt.
  • Zusätzlich ist im Schritt 305 noch ein Prüfschritt vorgesehen, in dem überprüft wird, ob die gemessene Ist-Gierrate kleiner oder größer gleich einem definierten Gierratenschwellwert ist. Wenn die gemessene Ist-Gierrate größer ist als ein definierter Gierratenschwellwert, so wird in einem Schritt 311 mittels einer Lenkung des Fahrzeugs automatisch gegengesteuert, um die Ist-Gierrate des Fahrzeugs unterhalb des definierten Gierratenschwellwerts zu verringern. Das heißt also insbesondere, dass derart gegengesteuert wird, dass die Ist-Gierrate des Fahrzeugs verringert wird. Das heißt also insbesondere, dass gegen die Ist-Gierrate mittels der Lenkung des Fahrzeugs automatisch gegengesteuert wird.
  • Zeitgleich zum Schritt 311 können beispielsweise die Schritte 307 und 309 durchgeführt werden. Die Schritte 307 und 309 können insbesondere erst nach dem Schritt 311 durchgeführt werden, also insbesondere nachdem das Gegenlenken beendet wurde.
  • Sofern im Prüfschritt 305 festgestellt wurde, dass die gemessene Ist-Gierrate kleiner oder gleich dem definierten Gierratenschwellwert ist, so wird der Schritt 311 nicht durchgeführt, sondern lediglich die Schritte 307 und 309.
  • Die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit der 3 gelten analog auch für den Fall, dass zusätzlich oder anstelle zur Aktivierung der Feststellbremse der Bremskraftverstärker aktiviert wird, so dass dieser die Betriebsbremse des Fahrzeugs betätigt, wobei analog zu 1 oder 2 der Bremskraftverstärker derart gesteuert wird, dass dieser die Betriebsbremse derart betätigt, dass die erzeugte Bremskraft zeitlich variiert oder moduliert wird. Die Vorteile ergeben sich analog zu den vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem Aktivieren der Feststellbremse.
  • 4 zeigt eine Steuerungseinrichtung 401 für eine Bremseinrichtung eines Fahrzeugs.
  • Die Steuerungseinrichtung 401 ist eingerichtet, das Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs durchzuführen.
  • 5 zeigt ein Bremssystem 501 für ein Fahrzeug.
  • Das Bremssystem 501 umfasst eine Bremseinrichtung 502, die als ein Element eine Feststellbremse 503 und als ein weiteres Element einen Bremskraftverstärker 505 zum Betätigen einer Feststellbremse (nicht gezeigt) aufweist. Das Bremssystem 501 umfasst die Steuerungseinrichtung 401 gemäß 4, die ausgebildet ist, zumindest eines der Elemente der Bremseinrichtung 502 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu steuern.
  • In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Bremssystem 501 die Betriebsbremse umfasst, die unabhängig von der Feststellbremse 503 gebildet ist und unabhängig von dieser funktioniert und betrieben werden kann. Die Betriebsbremse und die Feststellbremse 503 stellen unabhängig von einander eine Bremswirkung oder Bremskraft bereit.
  • 6 zeigt ein Fahrzeug 601.
  • Das Fahrzeug 601 umfasst das Bremssystem 501 gemäß 5. Die Feststellbremse 503 wirkt bremsend oder verzögernd auf Hinterräder 603 und/oder Vorderräder 605 des Fahrzeugs 601. Hierfür ist die Feststellbremse 503 in entsprechender Wirkverbindung mit den Vorderrädern 605 respektive Hinterrädern 603.
  • Eine hier nicht gezeigte Betriebsbremse des Fahrzeugs kann mittels des Bremskraftverstärkers 505 betätigt werden, so dass die Betriebsbremse eine Bremskraft erzeugt, die das Fahrzeug 601 verzögert. Hierbei wirkt die Betriebsbremse auf die Hinterräder 603 und/oder auf die Vorderräder 605.
  • Das Fahrzeug 601 umfasst eine Sensorik 607 (diese kann allgemein auch als Sensoreinrichtung bezeichnet werden), die einen oder mehrere Inertialsensoren umfassen kann. Die Inertialsensoren können insbesondere gleich oder vorzugsweise unterschiedlich gebildet sein. Ein Inertialsensor kann beispielsweise ein Beschleunigungssensor (zum Beispiel einen Querbeschleunigungssensor oder ein Längsbeschleunigungssensor) oder ein Gierratensensor sein. Mittels der Sensorik 607, die insbesondere allgemein als Inertialsensorik oder als Intertialsensoreinrichtung bezeichnet werden kann, kann in vorteilhafter Weise eine Beschleunigung, insbesondere eine Längs- und/oder Querbeschleunigung, des Fahrzeugs gemessen werden. Insbesondere kann mittels der Inertialsensorik 607 eine Gierrate des Fahrzeugs gemessen werden. Abhängig von den gemessenen Beschleunigungen und/oder Gierraten wird dann die mittels der Feststellbremse 503 erzeugte Bremskraft zeitlich variiert oder moduliert.
  • In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung 401 eingerichtet ist, eine Lenkung des Fahrzeugs zu steuern. Dies insbesondere dann, wenn eine gemessene Ist-Gierrate des Fahrzeugs größer einem definierten Gierratenschwellwert ist. Dies insbesondere zum Gegenlenken oder Gegensteuern des Fahrzeugs gegen die Gierung entsprechend der Gierrate des Fahrzeugs.
  • Die Erfindung umfasst also insbesondere den Gedanken, eine Bremswirkung der Feststellbremse oder der mittels des Bremskraftverstärkers betätigte Betriebsbremse zeitlich zu modulieren respektive zu variieren respektive zu ändern. Dies vorzugsweise wenn ein ABS ausgefallen ist.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (601), wobei zum Verzögern des Fahrzeugs (601) eine Bremseinrichtung (502), die als ein Element eine Feststellbremse (503) und als ein weiteres Element einen Bremskraftverstärker (505) zum Betätigen einer Betriebsbremse des Fahrzeugs umfasst, aktiviert (101, 201, 301) wird, so dass mittels der Bremseinrichtung (502) eine das Fahrzeug (601) verzögernde Bremskraft erzeugt (103, 203, 303) wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der Verzögerung des Fahrzeugs (601) zumindest eines der Elemente der Bremseinrichtung (502) derart gesteuert (105, 207, 307) wird, dass die erzeugte Bremskraft zeitlich variiert (107, 209, 309).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei während der Verzögerung des Fahrzeugs (601) eine Ist-Längsbeschleunigung des Fahrzeugs gemessen (205) wird und wobei abhängig von der gemessenen Ist-Längsbeschleunigung die erzeugte Bremskraft derart zeitlich variiert (209) wird, dass die Ist-Längsbeschleunigung des Fahrzeugs (601) innerhalb eines definierten Soll-Längsbeschleunigungsbereichs liegt, um ein Blockieren eines Fahrzeugrads (605, 603) zu verhindern.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei während der Verzögerung des Fahrzeugs (601) eine Ist-Gierrate des Fahrzeugs (601) gemessen (305) wird und wobei abhängig von der gemessenen Ist-Gierrate die erzeugte Bremskraft derart zeitlich variiert (309) wird, dass die Ist-Gierrate des Fahrzeugs (601) in einem definierten Soll-Gierratenbereich liegt, um ein Schleudern des Fahrzeugs (601) zu verhindern.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei, wenn die gemessene Ist-Gierrate größer ist als ein definierter Gierratenschwellwert, mittels einer Lenkung des Fahrzeugs (601) automatisch gegengesteuert (311) wird, um die Ist-Gierrate des Fahrzeugs (601) unterhalb des definierten Gierratenschwellwerts zu verringern.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei während der Verzögerung des Fahrzeugs (601) eine Ist-Querbeschleunigung des Fahrzeugs (601) gemessen wird und wobei abhängig von der gemessenen Ist-Querbeschleunigung die erzeugte Bremskraft derart zeitlich variiert wird, dass die Ist-Querbeschleunigung des Fahrzeugs (601) in einem definierten Soll-Querbeschleunigungsbereich liegt, um ein Schleudern des Fahrzeugs (601) zu verhindern.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das zumindest eine Element (503, 505) der Bremseinrichtung (502) während der Verzögerung nur dann derart gesteuert wird, dass die erzeugte Bremskraft zeitlich variiert (107, 209, 309), wenn ein Ausfall eines automatischen Blockierverhinderers des Fahrzeugs detektiert wird.
  7. Steuerungseinrichtung (401) für eine Bremseinrichtung (502) eines Fahrzeugs (601), wobei die Steuerungseinrichtung (401) eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche durchzuführen.
  8. Bremssystem (501) für ein Fahrzeug (601), umfassend eine Bremseinrichtung (502), die als ein Element eine Feststellbremse (503) und als ein weiteres Element einen Bremskraftverstärker (505) zum Betätigen einer Betriebsbremse des Fahrzeug aufweist, und die Steuerungseinrichtung (401) nach Anspruch 7.
  9. Computerprogramm, umfassend Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wenn das Computerprogramm in einem Computer ausgeführt wird.
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