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WO1999064281A1 - Vorrichtungen und verfahren zum ansteuern einer bremsanlage für kraftfahrzeuge - Google Patents

Vorrichtungen und verfahren zum ansteuern einer bremsanlage für kraftfahrzeuge Download PDF

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Publication number
WO1999064281A1
WO1999064281A1 PCT/EP1999/003761 EP9903761W WO9964281A1 WO 1999064281 A1 WO1999064281 A1 WO 1999064281A1 EP 9903761 W EP9903761 W EP 9903761W WO 9964281 A1 WO9964281 A1 WO 9964281A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
brake
actuation
brake pedal
acceleration
assistance function
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP1999/003761
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alfred Eckert
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.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Priority to JP2000553314A priority Critical patent/JP4743961B2/ja
Publication of WO1999064281A1 publication Critical patent/WO1999064281A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/662—Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T13/686—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves in hydraulic systems or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/042—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/321—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/3255—Systems in which the braking action is dependent on brake pedal data
    • B60T8/3275—Systems with a braking assistant function, i.e. automatic full braking initiation in dependence of brake pedal velocity

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for controlling a brake system, in particular for motor vehicles, for realizing a brake assistance function.
  • active brake boosters which are used to shorten the braking distance.
  • the brake booster is controlled externally by a so-called brake assistant.
  • the function of the brake assistant which improves the braking ability of a car in the hands of a less experienced driver and thus shortens the braking distance, is as follows.
  • a displacement sensor measures the speed at which a brake pedal is depressed. If the driver hesitates after the spontaneous step on the pedal and does not dare to depress the pedal until the control of an anti-lock braking system (ABS) responds, the brake assistant intervenes.
  • ABS anti-lock braking system
  • an electronic control unit calculates whether there is emergency braking and, via a solenoid valve, gives the booster, which works in the ON / OFF process, the command to deliver the full boosting force.
  • a release switch is integrated in the booster so that the brake assistant, once triggered, does not unintentionally brake the vehicle to a standstill. This switches off the brake assistant as soon as the driver releases the brake pedal.
  • the object of the invention is to provide a device and a method for controlling a brake system, in particular for motor vehicles, for realizing a brake assistance function, which implement a safe and comfortable shortening of the braking distance and avoid false tripping.
  • a brake pedal can be used, which is decoupled from the brake system in such a way that the driver input into the system, for example the actuation path of the brake pedal, is variable and dependent on further inputs, for example the speed at which the pedal is depressed, by a control unit in which the Brake system to be implemented braking deceleration can be converted.
  • a damping and / or a counterforce of the brake pedal can be set accordingly via a control unit, the control unit being able to correspondingly reduce the damping and / or the counterforce of the brake pedal when the brake assistance function is activated, and the resultant brake pedal function is then determined via a displacement sensor of the brake pedal
  • the actuation path of the brake pedal can then be used to determine the braking deceleration to be implemented by the braking system.
  • Brake assistance function the driver controls the brake system 100 percent. This is in contrast to the prior art described above, since the brake assistant there actuates the brake system in some cases independently of the actual position of the brake pedal by means of appropriate control logic. This is excluded in the invention, since the braking deceleration of the brake system is set as a function of the determined actuation path (actual position) of the brake pedal. Because the damping and / or the counterforce of the brake pedal is reduced, it can be expected that the driver continues to depress the brake pedal than when the braking assistance function is not activated, so that the braking deceleration implemented by the braking system increases. As a result, the braking distance is reduced.
  • a control unit can change a system gain depending on an actuation path determined by the displacement sensor, an actuation speed and / or an actuation acceleration of the brake pedal when the brake assistance function is activated.
  • the system gain can correspond to a ratio of the determined actuation path to a braking deceleration to be implemented by the braking system.
  • the counterforce and / or the damping of the brake pedal does not change, but the driver input is amplified to a greater extent via the brake pedal, so that a shortened braking distance can also be achieved when the brake assistance function is activated.
  • Fig. 1 is a schematic block diagram of the invention
  • 2 is a graphical representation of the actuation path of the brake pedal over the actuation force
  • 3 shows a flowchart for changing the damping and / or the counterforce of the brake pedal
  • Fig. 4 is a graphical representation of the counterforce
  • Fig. 5 is a flow chart regarding an increase in system gain.
  • the displacement sensor 2 can detect the actuation angle of the brake pedal 1 or the actuation path of the brake pedal 1.
  • the displacement sensor 2 is connected to a brake system 4 and in particular to a control unit 5 via a corresponding signal line 3.
  • the control unit 5 first determines whether a braking assistance function is required or not. If this is the case, the control unit 5 determines, for example, a correspondingly reduced counterforce of the pedal components of the brake pedal 1, which are not shown. These pedal components can have a static (spring) and a speed-dependent component (damping). The counterforce can be reduced, for example, by minimizing the damping. This can be done, for example, by changing the hydraulic cross section.
  • the control unit 5 can also leave the damping and / or the counterforce of the brake pedal 1 unchanged and increase the system gain accordingly if the Brake assistance function has been activated.
  • influencing the counterforce and / or the damping of the brake pedal 1 and the system reinforcement can also be combined.
  • the control unit 5 of the brake system 4 determines a braking deceleration to be implemented by the brake system 4. This takes place with the aid of, for example, the determined actuation path, the determined actuation speed and / or the determined actuation acceleration, although other factors can of course also be included (for example the vehicle speed, a yaw rate, a steering angle, etc.).
  • wheel brakes 6 are now actuated via corresponding control lines 7 in order to bring about the desired deceleration (for the sake of simplicity, only one wheel brake 6 is shown).
  • the control lines 7 can be electrical and / or hydraulic control lines for controlling the wheel brakes 6.
  • FIGS. 4 and 5 show a graphical representation of the actuation path over the actuation force (or the input force F e ) of the brake pedal 2.
  • the actuation force F el results in an actuation path of the brake pedal 1 of xl.
  • an actuation path x2 results for the same actuation force F el of the brake pedal 1.
  • a reduction in the damping and / or the counterforce of the brake pedal results in a stronger or deeper depression of the brake pedal 1 by the driver, so that the braking distance can be effectively reduced without the complete control of the Braking events or the braking process by the driver.
  • FIGS. 4 and 5 as will be explained in the following).
  • the flow chart according to FIG. 3 is intended to schematically represent a possible sequence that is carried out, for example, by the control unit 5. This sequence is started in a step 100, in which case a query is made in a step 101 as to whether the brake assist or the brake assist function is activated. If this is not the case, the system branches back between steps 100 and 101.
  • the activation of the brake assistance function can be initiated by the control unit 5, for example, when the depression speed of the brake pedal 1 is greater than a threshold value (however, this is only intended to represent an example of a possible activation input of the brake assistance function).
  • the program then branches to a step 102 in which the damping and / or the counterforce of the brake pedal 1 is reduced. This can be done, for example, by varying the hydraulic effective cross sections of the brake pedal 1 accordingly.
  • the actuation path x of the brake pedal 1 is then detected in a step 103 and a brake deceleration corresponding to the actuation path is determined in a step 104.
  • this determined braking deceleration is output to the braking system and the wheel brakes 6 are then actuated in such a way that this braking deceleration is achieved.
  • the aforementioned process ends in a step 106.
  • the static counterforce of the brake pedal 1 (spring and / or damping effect) can thus be limited to a value that corresponds, for example, to 30 percent braking; since the normal range of action of the driver comprises 0-30% deceleration, ie the driver knows this deceleration area or area of the pedal counterforce. This causes an accelerating excess force of the foot force on the brake pedal 1 and thus a faster foot movement and a stronger or deeper depression of the brake pedal 1. The resulting pedal travel is thus a measure of the deceleration to be implemented.
  • the value to be set for the counterforce can depend, for example, on the speed at which the foot accelerates (detected by the speed at which the brake pedal 1 accelerates).
  • a static counterforce dependent on the pedal travel can be reduced to a value that corresponds, for example, to 30 percent braking (lower force-travel characteristic curve). This then also causes an accelerating excess force of the foot force on the brake pedal 1 and thus a faster foot movement.
  • the dynamic counterforce can be reduced to a possibly speed-dependent value of the initial speed, whereby when reducing the damping, care must be taken to ensure that the tendency of the brake pedal to oscillate (self-movement of the brake pedal 1) is reliably prevented. The static pedal characteristic would be maintained and only the damping force that would prevent movement would be reduced.
  • the 4 shows an increase in the system gain.
  • the broken lines show on the one hand the input force F e (corresponds to the counterforce) and the output force F a .
  • the output force F a is a value that corresponds to the braking deceleration. If the brake assist or brake assist function is now switched on, the system gain is increased.
  • the solid thick line shows a maximum gain. After the brake assistant is switched off, the system gain approaches the normal gain again, so that the next time the brake system is actuated, the normal gain is present again. Approaching the normal gain takes place continuously or gradually, so that the system gain is shut down as conveniently as possible.
  • any gradations are possible between the dashed line of F a and the continuous thick line of F a .
  • intermediate values can be selected for the system gain, so that the increased profile of the output force F a lies between the thick solid line and the dashed line.
  • the determination of the system gain and thus also the reinforcement line at a certain point in time during the activation of the brake assistance function and after the activation of the brake assistance function can also be dependent on other factors (for example the vehicle speed, the Vehicle weight, etc.).
  • step 5 shows an example of a possible sequence that can be carried out in the control unit 5, for example.
  • a branch is made to a step 201 by querying whether the brake assistance function is activated or not. If this is not the case, the system branches back between steps 200 and 201. If the brake assist function is activated, the system gain is increased in a step 202. The actuation path of the brake pedal 1 is then detected in a step 203. A braking deceleration is then determined in a step 204, which corresponds to the detected actuation path, the increased system gain in step 202 being taken into account. The braking deceleration is then output to the brake system 4 in a step 205 and the sequence ends in a step 206.
  • the arithmetic system gain (actuation travel or pedal travel to decelerate) is greatly increased, the counterforce of the brake pedal 1 remaining unaffected.
  • the resulting system gain can be dependent on the pedal movement (actuation path, actuation speed and / or actuation acceleration) and is determined during the application of the brake (positive pedal speed).
  • the brake is released, the system gain is continuously reduced down to the normal gain.
  • modules and functions described in the invention can also be implemented individually and / or in any combination.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Ansteuern einer Bremsanlage (4), insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Realisierung einer Bremsassistenzfunktion. Die Bewegung eines Bremspedals (1) durch den Fahrer kann über einen Wegsensor (2) erfasst werden und über eine Signalleitung (3) an die Bremsanlage (4) übergeben werden. Abhängig von der über den Wegsensor (2) ermittelten Bremspedalbewegung kann eine Steuereinheit (5) entweder eine Dämpfung und/oder eine Gegenkraft des Bremspedals (1) ändern bzw. vermindern und/oder eine Systemverstärkung erhöhen, so dass es zu einer sicheren und komfortablen Verkürzung des Bremswegs des Kraftfahrzeugs kommt. Insbesondere wird auch bei einer Aktivierung der Bremsassistenzfunktion eine hundertprozentige Steuerung des Bremsvorgangs durch den Fahrer durchgeführt.

Description

VORRICHTUNGEN UND VERFAHREN ZUM ANSTEUERN EINER BREMSANLAGE FÜR KRAFTFAHRZEUGE
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ansteuern einer Bremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Realisierung einer Bremsassistenzfunktion.
Gemäß dem Stand der Technik sind aktive Bremskraftverstärker bekannt, die zum Verkürzen des Bremswegs eingesetzt werden. Der Bremskraftverstärker wird hierbei durch einen sogenannten Bremsassistenten fremdangesteuert. Die Funktionsweise des Bremsassistenten, der das Bremsvermögen eines Wagens in der Hand eines weniger geübten Fahrers verbessert und damit den Bremsweg verkürzt, ist beispielsweise wie folgt. Ein Wegsensor mißt die Geschwindigkeit, mit der ein Bremspedal niedergetreten wird. Zögert der Fahrer nach dem spontanen Tritt aufs Pedal und wagt nicht das Pedal bis zum Ansprechen der Regelung eines Antiblockiersystems (ABS) durchzutreten, so greift der Bremsassistent ein. Aus der Geschwindigkeit, mit der der Bremsvorgang durch den Fahrer eingeleitet wurde, errechnet ein elektronisches Steuergerät, ob eine Notbremsung vorliegt und gibt über ein Magnetventil dem Booster, der im ON-/OFF-Verfahren arbeitet, den Befehl, die volle Verstärkungskraft abzugeben. Das Fahrzeug wird dadurch verstärkt abgebremst. Damit der einmal ausgelöste Bremsassistent das Fahrzeug nicht ungewollt bis zum Stillstand abbremst, ist ein Löseschalter in den Booster integriert. Dieser schaltet den Bremsassistenten ab, sobald der Fahrer das Bremspedal wieder zurücknimmt. Obiges Prinzip ist etwa in der DE 42 08 496 Cl beschrieben. Ein Nachteil der obigen Lösung liegt jedoch darin, daß etwa ein ungewolltes schnelles Betätigen des Bremspedals auch zu einer Fremdauslösung des Bremssystems führen kann. Weiterhin kann es im ungünstigen Fall vorkommen, daß das System im fremdangesteuerten und aktivierten Zustand gehalten wird, wenn der Fahrer eine relativ kleine Kraft auf das Bremspedal ausübt (nach der Aktivierung durch bspw. eine schnelle Antrittsbewegung des Bremspedals). Dies kann dann ebenfalls zu einer unerwünschten Bremsung führen. Sensiert der Bremsassistent, daß ein Lösen des aktiven Boosters vom Fahrer gewünscht wird, so kann es weiterhin zu einem Ruck kommen, da der Bremsdruck plötzlich abgebaut wird.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ansteuern einer Bremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Realisierung einer Bremsassistenzfunktion zu schaffen, welche eine sichere und komfortable Verkürzung des Bremswegs realisieren und Fehlauslösungen vermeiden.
Die Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die abhängigen Patentansprüche zeigen vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausführungsformen der Erfindung auf.
Erfindungsgemäß kann ein Bremspedal verwendet werden, welches von der Bremsanlage insofern entkoppelt ist, daß der Fahrereingang in das System, bspw. der Betätigungsweg des Bremspedals, variabel und abhängig von weiteren Eingängen, bspw. die Antrittsgeschwindigkeit des Pedalniederdrückens, durch eine Steuereinheit in die von der Bremsanlage umzusetzende Bremsverzögerung umgewandelt werden können.
An dieser Stelle sei angemerkt, daß natürlich noch andere Eingänge für die Umsetzung des Fahrereingangs über das Bremspedal in die gewünschte Bremsverzögerung verwendet werden können. Beispielsweise könnte das die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Fahrzeuglast, ein gemessenes Giermoment, der gerade vorliegende Lenkwinkel, usw., sein.
Erfindungsgemäß kann beispielsweise eine Dämpfung und/oder eine Gegenkraft des Bremspedals über eine Steuereinheit entsprechend eingestellt werden, wobei die Steuereinheit bei einer aktivierten Bremsassistenzfunktion die Dämpfung und/oder die Gegenkraft des Bremspedals entsprechend vermindern kann, und der sich dann ergebende über einen Wegsensor des Bremspedals ermittelte Betätigungsweg des Bremspedals kann dann zur Ermittlung der durch die Bremsanlage umzusetzenden Bremsverzögerung herangezogen werden.
Erfindungsgemäß kann somit in vorteilhafter Weise gewährleistet werden, daß bei aktivierter
Bremsassistenzfunktion eine hundertprozentige Steuerung der Bremsanlage durch den Fahrer erfolgt. Dies steht im Gegensatz zum oben beschriebenen Stand der Technik, da dort der Bremsassistent durch eine entsprechende Steuerlogik teilweise unabhängig von der Ist-Stellung des Bremspedals die Bremsanlage betätigt. Bei der Erfindung ist dies ausgeschlossen, da die Bremsverzögerung der Bremsanlage abhängig von dem ermittelten Betätigungsweg (Ist-Stellung) des Bremspedals eingestellt wird. Dadurch, daß die Dämpfung und/oder die Gegenkraft des Bremspedals vermindert wird, ist zu erwarten, daß der Fahrer das Bremspedal weiter durchtritt als bei einer nicht aktivierten Bremsassistenzfunktion, so daß die durch die Bremsanlage umgesetzte Bremsverzögerung ansteigt. Folglich verringert sich der Bremsweg.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine Steuereinheit bei einer aktivierten Bremsassistenzfunktion eine Systemverstärkung abhängig von einem durch den Wegsensor ermittelten Betätigungsweg, einer Betätigungsgeschwindigkeit und/oder einer Betätigungsbeschleunigung des Bremspedals ändern. Die Systemverstärkung kann einem Verhältnis des ermittelten Betätigungswegs zu einer von der Bremsanlage umzusetzenden Bremsverzögerung entsprechen. Gemäß dieser Ausführungsform ändert sich die Gegenkraft und/oder die Dämpfung des Bremspedals nicht, sondern es wird der Fahrereingang über das Bremspedal höher verstärkt, so daß bei aktivierter Bremsassistenzfunktion ebenfalls ein verkürzter Bremsweg erzielt werden kann.
Obige Ausführungsformen können natürlich auch kombiniert realisiert werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der Erfindung;
Fig. 2 eine graphische Darstellung des Betätigungswegs des Bremspedals über der Betätigungskraft; Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Änderung der Dämpfung und/oder der Gegenkraft des Bremspedals;
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Gegenkraft
(Eingangskraft) des Bremspedals bzw. der zur Bremsverzögerung proportionalen Ausgangskraft der Bremsanlage über der Zeit, und
Fig. 5 ein Flußlaufplan betreffend eine Erhöhung der Systemverstärkung .
In der Fig. 1 ist ein Bremspedal 1 mit einem Wegsensor 2 dargestellt. Der Wegsensor 2 kann hierbei den Betätigungswinkel des Bremspedals 1 oder den Betätigungsweg des Bremspedals 1 erfassen. Der Wegsensor 2 ist über eine entsprechende Signalleitung 3 mit einer Bremsanlage 4 und insbesondere mit einer Steuereinheit 5 verbunden.
Die Steuereinheit 5 ermittelt abhängig von den Signalen des Wegsensors 2 (bzw. des Winkelsensors) zunächst, ob eine Bremsassistenzfunktion erforderlich ist oder nicht. Ist dies der Fall, so ermittelt die Steuereinheit 5 bspw. eine entsprechend verminderte Gegenkraft der nicht dargestellten Pedalkomponenten des Bremspedals 1. Diese Pedalkomponenten können einen statischen (Feder) und einen geschwindigkeitsabhängigen Anteil (Dämpfung) aufweisen. Die Verminderung der Gegenkraft kann beispielsweise durch eine Minimierung der Dämpfung realisiert werden. Dies kann etwa durch eine Änderung der hydraulischen Wirkquerschnitt erfolgen.
Die Steuereinheit 5 kann auch die Dämpfung und/oder die Gegenkraft des Bremspedals 1 unverändert lassen und die Systemverstärkung entsprechend erhöhen, wenn die Bremsassistenzfunktion aktiviert wurde. Natürlich kann auch eine Beeinflussung der Gegenkraft und/oder der Dämpfung des Bremspedals 1 und der Systemverstärkung kombiniert werden.
Abhängig von den vom Wegsensor 2 (bzw. Winkelsensor) erfaßten Signalen wird nun von der Steuereinheit 5 der Bremsanlage 4 eine von der Bremsanlage 4 umzusetzende Bremsverzögerung ermittelt. Dies erfolgt unter Zuhilfenahme beispielsweise von dem ermittelten Betätigungsweg, der ermittelten Betätigungsgeschwindigkeit und/oder der ermittelten Betätigungsbeschleunigung, wobei natürlich auch noch andere Faktoren mit einfließen können (beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Gierwinkelgeschwindigkeit, ein Lenkwinkel, usw.).
Abhängig von der ermittelten Bremsverzögerung bzw. dem ermittelten Bremsdruck werden nun Radbremsen 6 über entsprechende Steuerleitungen 7 angesteuert, um die gewünschte Verzögerung herbeizurufen (der Einfachheit halber ist nur eine Radbremse 6 dargestellt). Die Steuerleitungen 7 können elektrische und/oder hydraulische Steuerleitungen zum Ansteuern der Radbremsen 6 sein.
In der Fig. 2 ist eine graphische Darstellung des Betätigungswegs über der Betätigungskraft (bzw. der Eingangskraft Fe) des Bremspedals 2 gezeigt. Bei einem nicht aktivierten Bremsassistenten ergibt sich bei einer Betätigungskraft Fel ein Betätigungsweg des Bremspedals 1 von xl. Bei einem aktivierten Bremsassistenten ergibt sich bei der gleichen Betätigungskraft Fel des Bremspedals 1 eine Betätigungsweg x2. Durch eine Verminderung der Dämpfung und/oder der Gegenkraft des Bremspedals ergibt sich ein stärkeres bzw. tieferes Durchdrücken des Bremspedals 1 durch den Fahrer, so daß der Bremsweg wirkungsvoll vermindert werden kann, ohne die vollständige Steuerung des Bremsgeschehens bzw. des Bremsvorganges durch den Fahrer zu beeinträchtigen. Dasselbe gilt natürlich auch für die Ausführungsform gemäß den Figuren 4 und 5 (wie im folgenden noch erläutert).
Der Flußlaufplan gemäß Fig. 3 soll schematisch einen möglichen Ablauf darstellen, der bspw. durch die Steuereinheit 5 ausgeführt wird. In einem Schritt 100 wird dieser Ablauf gestartet, wobei dann in einem Schritt 101 abgefragt wird, ob der Bremsassistent bzw. die Bremsassistenzfunktion aktiviert ist. Ist dies nicht der Fall, so wird zurück zwischen die Schritte 100 und 101 verzweigt.
Wie voranstehend schon erläutert wurde, kann das Aktivieren der Bremsassistenzfunktion beispielsweise dann durch die Steuereinheit 5 veranlaßt werden, wenn die Niederdrückgeschwindigkeit des Bremspedals 1 größer ist als ein Schwellwert (dies soll jedoch nur ein Beispiel für einen möglichen Aktivierungsinput der Bremsassistenzfunktion darstellen) .
Anschließend wird zu einem Schritt 102 verzweigt, in dem die Dämpfung und/oder die Gegenkraft des Bremspedals 1 vermindert wird. Dies kann etwa dadurch erfolgen, daß hydraulische Wirkquerschnitte des Bremspedals 1 entsprechend variiert werden. Anschließend wird in einem Schritt 103 der Betätigungsweg x des Bremspedals 1 erfaßt und in einem Schritt 104 eine dem Betätigungsweg entsprechende Bremsverzögerung ermittelt. Dann wird in einem Schritt 105 dies ermittelte Bremsverzögerung an die Bremsanlage ausgegeben und es werden daraufhin die Radbremsen 6 derart angesteuert, daß diese Bremsverzögerung erreicht wird. In einem Schritt 106 endet der vorgenannte Ablauf. Die statische Gegenkraft des Bremspedals 1 (Feder und/oder Dämpfungswirkung) kann somit auf einen Wert beschränkt werden, der z.B. einer 30-prozentigen Bremsung entspricht; da der normale Aktionsbereich des Fahrers 0 - 30% Verzögerung umfaßt, d.h., der Fahrer kennt diesen Verzögerungsbereich bzw. Bereich der Pedalgegenkraft. Dies bewirkt einen beschleunigenden Kraftüberschuß der Fußkraft am Bremspedal 1 und damit erfolgt eine schnellere Fußbewegung und ein stärkeres bzw. tieferes Niederdrücken des Bremspedals 1. Der sich ergebende Pedalweg ist somit ein Maß für die umzusetzende Verzögerung. Der einzustellende Wert für die Gegenkraft kann beispielsweise von der Antrittsgeschwindigkeit des Fußes abhängig sein (erfaßt durch die Antrittsgeschwindigkeit des Bremspedals 1). Weiterhin kann eine pedalwegabhängige statische Gegenkraft (Federwirkung) auf einen Wert reduziert werden, der beispielsweise einer 30-prozentigen Bremsung entspricht (niedrigere Kraft-Weg-Kennlinie). Dies bewirkt dann ebenso einen beschleunigenden Kraftüberschuß der Fußkraft am Bremspedal 1 und damit eine schnellere Fußbewegung. Weiterhin kann die dynamische Gegenkraft (Dämpfung) auf einen eventuell geschwindigkeitsabhängigen Wert der Antrittsgeschwindigkeit reduziert werden, wobei bei der Dämpfungsreduktion darauf geachtet werden muß, daß die Schwingungsneigung des Bremspedals (Eigenbewegung des Bremspedals 1) sicher verhindert wird. Hierbei würde die statische Pedalkennlinie beibehalten werden und nur die bewegungshindernde Dämpfungskraft würde verringert.
Bei allen vorgenannten Lösungen ist der sich ergebende Pedalweg ein Maß für die umzusetzende Verzögerung. Natürlich können alle obigen Möglichkeiten auch in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.
An dieser Stelle soll angemerkt werden, daß die Wirkung eines konventionellen Fahrerbetätigungsschalters durch Sensierung der Pedalbewegung beschrieben werden kann, da das Pedal nicht aktiv bewegt wird.
In der Fig. 4 ist eine Erhöhung der Systemverstärkung dargestellt. Die Strichlinien zeigen zum einen die Eingangskraft Fe (entspricht der Gegenkraft) und die Ausgangskraft Fa. Die Ausgangskraft Fa ist ein Wert, der der Bremsverzögerung entspricht. Wird nun der Bremsassistent bzw. die Bremsassistenzfunktion eingeschaltet, so wird die Systemverstärkung erhöht. Die durchgezogene dicke Linie zeigt eine Maximalverstärkung. Nach dem Ausschalten des Bremsassistenten nähert sich die Systemverstärkung wieder der Normalverstärkung an, so daß beim nächsten Betätigen der Bremsanlage wieder die Normalverstärkung vorliegt. Das Annähern an die Normalverstärkung erfolgt kontinuierlich bzw. allmählich, so daß ein möglichst komfortables Herunterfahren der Systemsverstärkung realisiert wird.
Zwischen der Strichlinie von Fa und der durchgehenden dicken Linie von Fa sind natürlich beliebige Abstufungen möglich. Abhängig beispielsweise von dem Betätigungsweg, der Betätigungsgeschwindigkeit und/oder der Betätigungsbeschleunigung des Bremspedals 1 können Zwischenwerte für die Systemverstärkung gewählt werden, so daß der verstärkte Verlauf der Ausgangskraft Fa zwischen der dicken durchgezogenen und der gestrichelten Linie liegt. Natürlich kann die Bestimmung der Systemverstärkung und somit auch die Verstärkungslinie zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Aktivierung der Bremsassistenzfunktion und nach der Aktivierung der Bremsassistenzfunktion (in der Phase der kontinuierlichen Annäherung an die Normalverstärkung) auch noch von anderen Faktoren abhängig sein (beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Fahrzeuggewicht, usw.). In der Fig. 5 ist beispielhaft eine Möglichkeit eines Ablaufs dargestellt, der bspw. in der Steuereinheit 5 ausgeführt werden kann. Nach einem Start in einem Schritt 200 wird zu einem Schritt 201 verzweigt, indem abgefragt wird, ob die Bremassistenzfunktion aktiviert ist oder nicht. Ist dies nicht der Fall, so wird zurück zwischen die Schritte 200 und 201 verzweigt. Wenn die Bremsassistenzfunktion aktiviert ist, wird in einem Schritt 202 die Systemverstärkung erhöht. Anschließend wird der Betätigungsweg des Bremspedals 1 in einem Schritt 203 erfaßt. Dann wird in einem Schritt 204 eine Bremsverzögerung ermittelt, die dem erfaßten Betätigungsweg entspricht, wobei die im Schritt 202 erhöhte Systemverstärkung berücksichtigt wird. In einem Schritt 205 wird dann die Bremsverzögerung an die Bremsanlage 4 ausgegeben und in einem Schritt 206 endet der Ablauf.
Bei Aktivierung der Bremsassistenzfunktion wird somit die rechnerische Systemverstärkung (Betätigungsweg bzw. Pedalweg zu Verzögerung) stark erhöht, wobei die Gegenkraft des Bremspedals 1 unbeeinflußt bleibt. Die sich ergebende Systemverstärkung kann hierbei abhängig von der Pedalbewegung (Betätigungsweg, Betätigungsgeschwindigkeit und/oder Betätigungsbeschleunigung) sein und wird während der Betätigung der Bremse (positive Pedalgeschwindigkeit) festgelegt. Beim Lösen der Bremse wird die Systemverstärkung wieder bis auf die Normalverstärkung kontinuierlich vermindert .
Die Ausführungsformen gemäß den Figuren 2 und 3 sowie 4 und 5 können natürlich auch kombiniert werden.
Weiterhin sei angemerkt, daß die in der Erfindung beschriebenen Module und Funktionen auch einzeln und/oder in beliebiger Kombination realisiert werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Ansteuern einer Bremsanlage (4), insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Realisierung einer Bremsasssistenzfunktion, bei der eine Dämpfung und/oder eine Gegenkraft eines Bremspedals (1) über eine Steuereinheit (5) eingestellt werden kann, wobei die Steuereinheit (5) bei einer aktivierten Bremsassistenzfunktion die Dämpfung und/oder Gegenkraft des Bremspedals (1) vermindert und der sich dann ergebende über einen Sensor (2) des Bremspedals (1) erfasste Betätigungsweg des Bremspedals (1) zur Ermittlung der durch die Bremsanlage (4) umzusetzenden Bremsverzögerung herangezogen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkraft abhängig von der Antrittsgeschwindigkeit und/oder der Antrittsbeschleunigung des Fahrerbremsfußes ist und geringer engestellt wird, wenn die Antrittsgeschwindigkeit und/oder die Antrittsbeschleunigung größer ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkraft pedalwegabhängig ist und mit größer werdendem Betätigungsweg ansteigt.
4. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfung abhängig von der Antrittsgeschwindigkeit und/oder der Antrittsbeschleunigung des Fahrerbremsfußes ist und geringer eingestellt wird, wenn die Antrittsgeschwindigkeit und/oder die Antrittsbeschleunigung größer ist.
. Vorrichtung zum Ansteuern einer Bremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Realisierung einer Bremsassistenzfunktion, bei der eine Steuereinheit (5) bei einer aktivierten Bremsassistenzfunktion eine Systemverstärkung abhängig von einem durch einen Sensor (2) erfassten Betätigungsweg, einer Betätigungsgeschwindigkeit und/oder einer Betätigungsbeschleunigung eines Bremspedals (1) ändert, wobei die Systemverstärkung einem Verhältnis des ermittelten Betätigungswegs zu einer von der Bremsanlage (4) umzusetzenden Bremsverzögerung entspricht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Systemverstärkung mit einem ansteigenden Betätigungsweg, einer ansteigenden Betätigungsgeschwindigkeit und/oder einer ansteigenden Betätigungsbeschleunigung erhöht wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Systemverstärkung mit einem sich vermindernden Betätigungsweg bis auf eine Normalverstärkung kontinuierlich reduziert wird.
8. Vorrichtung zum Ansteuern einer Bremsanlage (4), insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Realisierung einer Bremsassistenzfunktion, wobei eine Steuereinheit (5) bei einer aktivierten Bremsassistenzfunktion eine
Dämpfungund/oder eine Gegenkraft eines Bremspedals (1) vermindert und der sich dann ergebende über einen Sensor (2) des Bremspedals (1) ermittelte Betätigungsweg des Bremspedals (1) zur Ermittlung der durch die Bremsanlage (4) umzusetzenden Bremsverzögerung herangezogen wird und wobei die Steuereinheit (5) bei einer aktivierten Bremsassistenzfunktion eine Systemverstärkung abhängig von dem erfassten Betätigungsweg, einer Betätigungs- geschwindigkeit und/oder einer Betätigungsbeschleunigung des Bremspedals (1) ändert, wobei die Systemverstärkung einem Verhältnis des erfassten Betätigungswegs zu der von der Bremsanlage (4) umzusetzenden Bremsverzögerung entspricht.
9. Verfahren zum Ansteuern einer Bremsanlage (4), insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Realisierung einer Bremsassistenzfunktion, bei dem eine Steuereinheit (5) folgende Schritte ausführt:
Vermindern einer Dämpfung und/oder einer Gegenkraft eines Bremspedals (1) bei einer aktivierten Bremsassistenzfunktion und
Heranziehen des sich dann ergebenden über einen Sensor (2) des Bremspedals (1) erfassten Betätigungswegs des Bremspedals (1) zur Ermittlung der durch die Bremsanlage umzusetzenden Bremsverzögerung.
10. Verfahren zum Ansteuern einer Bremsanlage (4), insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Realisierung einer Bremsassistenzfunktion, bei dem eine Steuereinheit (5) bei einer aktivierten Bremsassistenzfunktion eine Systemverstärkung abhängig von einem durch einen Sensor (2) erfassten Betätigungsweg, einer Betätigungsgeschwindigkeit und/oder einer Betätigungsbeschleunigung eines Bremspedals (1) ändert, wobei die Systemverstärkung einem Verhältnis des erfassten Betätigungswegs zu einer von der Bremsanlage (4) umzusetzenden Bremsverzögerung entspricht.
11. Verfahren zum Ansteuern einer Bremsanlage (4), insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Realisierung einer Bremsassistenzfunktion, bei dem eine Steuereinheit (5) die folgenden Schritte ausführt: Vermindern einer Dämpfung und/oder einer Gegenkraft eines Bremspedals (1) bei einer aktivierten Bremsassistenzfunktion,
Heranziehen des sich dann ergebenden über einen Sensor (2) des Bremspedals (1) erfassten Betätigungswegs des Bremspedals ( 1 ) zur Ermittlung der durch die Bremsanlage (4) umzusetzenden Bremsverzögerung und Ändern, bei einer aktivierten
Bremsassistenzfunktion, einer Systemverstärkung abhängig von dem Betätigungsweg, der Betätigungsgeschwindigkeit und/oder der Betätigungsbeschleunigung des Bremspedals (1), wobei die Systemverstärkung einem Verhältnis des erfassten Betätigungswegs zu der von der Bremsanlage (4) umzusetzenden Bremsverzögerung entspricht.
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