Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einer Fahrzeuggeschwindigkeitsregeleinheit, durch die eine bestimmte Fahrzeugverzögerung (a) mittels eines automatischen Eingriffs in die Bremsregelung einstellbar ist.
Die Erfindung betrifft ebenso eine Vorrichtung zur Regelung einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einer Fahrzeuggeschwindigkeitsregeleinheit, durch die eine bestimmte Fahrzeugverzögerung (a) mittels eines automatischen Eingriffs in die Bremsregelung einstellbar ist.
Die Erfindung betrifft auch eine fremdkraftbetätigbare, elektronisch regelbare Fahrzeugbremse mit einer hydraulischen Bremskraftverstärkung (OHB-System) mittels einer hydraulischen Pumpe.
Bremsanlagen mit einer
Fahrzeuggeschwindigkeitsregeleinheit, die eine bestimmte Fahrzeugverzögerung (a) mittels eines automatischen Bremseingriffs einstellt, sind bekannt. Die Bremsanlage wird dabei benutzt, um eine Fahrzeugverzögerung (a) , die durch ein Motorschleppmoment nicht erreicht werden kann, zu realisieren. Die Bremsanlage stellt dann automatisch (ohne Fahrerbetätigung) einen bestimmten Bremsdruck ein.
Bei einem automatischen Bremseingriff wird ein fremdgesteuerter, nicht vom Fahrer direkt vorgegebener Bremsdruck, aufgebaut. Der Bremsdruckaufbau kann mit einem „aktiven Booster" realisiert werden, bei dem mittels eines Ventils der Booster (Vakuumbremskraftverstärker) fremdgesteuert belüftet werden kann oder er kann mit einer hydraulischen Pumpe erzeugt werden.
Bei Fahrzeugen mit einer Antriebsschlupfregelung (TCS) oder einer Fahrdynamikregelung (ESP) ist es möglich, durch Aktivierung einer hydraulischen Pumpe automatisch einen Bremsdruck aufzubauen. Durch Ansteuerung von Ventilen in der TCS- bzw. ESP-Hydraulik ist der Bremsdruck regelbar bzw. steuerbar.
In einigen Bremsanlagen sind Raddrucksensoren vorgesehen, die den tatsächlichen hydraulischen Druck in den Radbremsen anzeigen. In diesem Fall ist es möglich, den Druck in den Radbremsen über eine Regelung sicher einzustellen, um die gewünschte Verzögerung zu erzielen.
In Bremsanlagen ohne Raddrucksensoren, bei denen eine Rückmeldung des realen Drucks an ein Bremsensteuergerät fehlt, kann der Druck nur gesteuert werden. Dann sind Druckunterschiede in verschiedenen Bremskreisen nicht immer sicher zu vermeiden. Denn die Drucksteuerung wird nur über ein Bremsdruckmodell und kalibrierte Ventilkennlinien realisiert. Abweichungen des Druckmodells, der Ventilkennlinien oder Toleranzen in der Hydraulikanlage eines Fahrzeuges können zu Druckunterschieden in den Bremskreisen führen. Diese Druckunterschiede können so groß werden, dass an den Radbremsen des Fahrzeugs unterschiedliche Bremskräfte wirken, die zu einem Schiefziehen des Fahrzeugs führen. Das bedeutet bei einer
„Geradeausfahrt" mit einem Lenkrad in Nullstellung (Räder sind nicht verschwenkt gegenüber der Fahrtrichtung) , fährt das Fahrzeug nicht geradeaus sondern es weicht von einem geraden Kurs ab. Insofern wird das normale Abbremsen (Basisbremsfunktion) des Fahrzeugs beeinflusst. Der Fahrer muss korrigierend eingreifen und entsprechend das Lenkrad betätigen, um geradeaus zu fahren.
Die Einstellung der bestimmten Fahrzeugverzögerung (a) mittels eines automatischen Eingriffs in die Bremsregelung dient beispielsweise im Rahmen einer Folge- und Abstandsregelung (ACC) neben der Erhöhung der Fahrsicherheit insbesondere dem Komfort des Fahrers (Assistenzfunktion) . Daher sollte die automatische Verzögerung hinreichend gleichmäßig und damit komfortabel erfolgen .
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einer
Fahrzeuggeschwindigkeitsregeleinheit anzugeben, durch das/die eine bestimmte Fahrzeugverzögerung sicher und für den Fahrzeugführer komfortabel eingestellt wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Besonders vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Fahrsituation, bei der das Fahrzeug im wesentlichen geradeaus fährt (Geradeausfahrt) , ermittelt wird, dass ein
Schiefziehen des Fahrzeugs während der Geradeausfahrt ermittelt wird, dass bei einem erkannten Schiefziehen während einer Geradeausfahrt die Bremsenregelung so modifiziert wird, dass das erkannte Schiefziehen des Fahrzeug im wesentlichen kompensiert wird.
Durch die Erfindung kann insbesondere auch bei Fahrzeugen mit einer diagonalen Bremskreisaufteilung ein Schiefziehen des Fahrzeugs durch die modifizierte Bremsenregelung vermieden werden. Damit muss der Fahrer das Schiefziehen durch eine Lenkradbewegung nicht mehr korrigieren.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein für die bestimmte Fahrzeugverzögerung (a) notwendiger Bremsdruck (Soll-Druck) verändert wird, damit an den Rädern der rechten Fahrzeugseite und an den Rädern der linken Fahrzeugseite im wesentlichen eine gleiche Bremskraft wirksam wird, so dass das Fahrzeug bei einer Bremsung während der Geradeausfahrt nicht nach einer Seite zieht.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Schiefziehen und eine Geradeausfahrt auf der Grundlage von der Bremsregelung zugeordneten, vorhandenen Sensoren, insbesondere einer Fahrdynamikregelung (ESP) zugeordneten Sensoren, ermittelt wird.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass ein Schiefziehen und eine Geradeausfahrt ermittelt wird nach Maßgabe vorhandener Größen, die einer Fahrdynamikregelung (ESP) zugeführt werden oder darin ermittelt werden.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass ein Schiefziehen des Fahrzeugs während der Geradeausfahrt nach Maßgabe zumindest einer ermittelten Raddrehzahl oder einer davon
abgeleiteten Größe, wie Radbeschleunigung, einer ermittelten Gierrate oder einer davon abgeleiteten Größe, wie Gierratengeschwindigkeit, und einem Lenkradwinkel der einer davon abgeleiteten Größe, wie Lenkradwinkelgeschwindigkeit, ermittelt wird.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass zwecks Kompensation eines erkannten Schiefziehens ein zusätzlicher Druckaufbau oder Druckabbau so erfolgt, dass bei einer automatischen Ansteuerung der Fahrzeugbremsen an den Räder der rechten Fahrzeugseite und an den Räder der linken Fahrzeugseite im wesentlichen eine gleiche Bremskraft wirksam wird.
Das bedeutet es werden insbesondere Druckunterschiede in den Bremskreisen ausgeglichen.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass ein für eine bestimmte Fahrzeugverzögerung (a) notwendiger Bremsdruck (Soll-Druck) zwecks Schiefziehkompensation verändert wird, in dem an zumindest einem Rad der Fahrzeugseite, an dem eine vergleichsweise geringere Bremskraft wirksam wird, der Soll-Druck erhöht wird (modifizierter Soll-Druck) .
Vorzugsweise ist es dabei vorgesehen, dass der Soll-Druck im wesentlichen um einen Betrag erhöht wird, der im wesentlichen einer Differenz zwischen der an den Rädern der rechten Fahrzeugseite übertragenen Bremskraft und der an den Räder der linken Fahrzeugseite wirksamen Bremskraft entspricht.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeitsregeleinheit funktionell oder als eine Baueinheit einer Folge- oder Abstandsregelung, wie
ACC-System, ICC-System oder AICC-System, zugeordnet ist.
Das bedeutet der Begriff
Fahrzeuggeschwindigkeitsregeleinheit ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausdrücklich nicht limitiert auf die Funktion oder Vorrichtung eines Geschwindigkeitsreglers im engeren Sinne (Tempomat) . Vielmehr ist die Erfindung besonders vorteilhaft auch bei Regeleinheiten für die Fahrzeuggeschwindigkeit einsetzbar, die funktioneil oder als eine Baueinheit einer Folge- oder Abstandsregelung (ACC-Systeme, ICC-Systeme, AICC-Systeme etc.) zugeordnet sind.
Denn insbesondere für ein KomfortSystem, wie ACC, ist ein Schiefziehen, dass durch den Fahrer bei jedem automatischen Bremseingriff auf der Geraden kompensiert werden muss, nicht erwünscht. Für den Fahrer tritt das Schiefziehen während ACC im Unterschied zu anderen Fahrsituationen zudem unerwartet auf, da das Fahrzeug ohne sein Eingreifen plötzlich schief zieht.
In einer Kurvenfahrt ist das Schiefziehen kein Problem. Der Fahrer kompensiert das Schiefziehen durch seine Lenkbewegungen, ohne dass er merkliche Komforteinbusen. Daher wird die Kompensation der unterschiedlich wirkenden Bremskräfte auch vorzugsweise nur während einer Fahrzeugverzögerung im wesentlichen während einer Geradeausfahrt vorgenommen .
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch eine Vorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Bremsanlage eine elektronische Bremsenregelungseinheit aufweist, mit Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens .
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch eine fremdkraftbetätigbare, elektronisch regelbare Fahrzeugbremse mit einer hydraulischen Pumpe und mit mindestens einem analogisierten Trennventil gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Fahrzeugbremse eine Vorrichtung der zuvor beschriebenen Art aufweist und dass mittels der elektronischen Bremsenregelungseinheit eine bestimmte Fahrzeugverzögerung (a) durch Erzeugung eines Bremsdrucks bzw. einer Bremskraft durch Ansteuerung der hydraulischen Pumpe und Ansteuerung des analogisierten Trennventils einstellbar ist.
Demnach wird bei der Bremsanlage ein hydraulischer Bremsdruck mittels einer hydraulischen Pumpe erzeugt und mittels eines analogisierten Ventils geregelt. Dabei ist die Pumpe ausgangsseitig (Druckseite) mit mindestens einer Radbremse des Fahrzeugs verbindbar und ebenso mit dem Hauptbremszylinder verbindbar über eine hydraulische Verbindung, in die ein Ventil eingefügt ist, das im folgenden auch als „Trennventil" bezeichnet wird. Unter dem Begriff „Trennventil" ist demnach ein Ventil zu verstehen, mit welchem eine hydraulische Verbindung zwischen Hauptbremszylinder und den Radbremsen unterbrochen werden kann. Das Trennventil wird vorzugsweise als "analogisiertes Ventil", insbesondere als " analogisiertes elektromagnetisches Ventil " ausgebildet. Unter dem Begriff „analogisierte elektromagnetische Ventile" sind hier und im folgenden elektromagnetische Ventile zu verstehen, die durch Ansteuerung mit einem bestimmten Steuerstrom eine bestimmte Schaltstellung einnehmen, zwecks Einstellung eines bestimmten Volumenstroms an hydraulischem Fluid (Bremsflüssigkeit) durch die Ventile. Das bedeutet, das
Ventil kann durch eine entsprechende Ansteuerung zwischen einer (voll) geöffneten Stellung und einer (voll) geschlossenen Stellung auch Zwischenstellungen einnehmen und so zumindest näherungsweise ein definiertes Druckgefälle zwischen den beiden Seiten des Ventils einstellen. Durch ein analoges Überströmen derartiger Trennventile kann ein definierter Druckabbau durchgeführt werden.
Mit einem derartigen Bremssystem mit analogisierten Trennventilen ist ein automatischer Eingriff in die Bremsregelung zu Erreichung einer bestimmten Fahrzeugverzögerung (a) besonders einfach und für den Fahrer komfortabel möglich und gut regelbar.
Ferner ist es vorgesehen, dass eine Vorrichtung nach der Erfindung zur Regelung der Fahrzeugbremsanlage für eine fremdkraftbetätigbare, elektronisch regelbare Fahrzeugbremse mit einer hydraulischen Bremskraftverstärkung (OHB-System) mittels der hydraulischen Pumpe eingesetzt wird.
Vorzugsweise weist die Bremsanlage dabei eine aktive hydraulische Bremskraftverstärkung auf, bei der der Fahrer mittels einer Betätigungseinrichtung, vorzugsweise ein Bremspedal, Bremsdruck in einen Hauptbremszylinder einsteuern kann und bei dem der vom Fahrer eingesteuerte Druck mittels einer hydraulischen Pumpe als aktive hydraulische Druckerhöhungseinheit verstärkt wird.
Eine besonders bevorzugte hydraulischen Bremsanlage zum Einsatz der Erfindung weist dann eine
Betätigungseinrichtung, vorzugsweise ein Bremspedal, ein Vakuum-Bremskraftverstärker, einen betätigbaren
Hauptbremszylinder und eine Pumpe auf, mit deren Druck mindestens eine Radbremse des Fahrzeugs beaufschlagbar ist und mittels der eine hydraulische Bremskraftverstärkung erzeugt wird, wobei die Pumpe eingangsseitig (Saugseite) mit dem Hauptbremszylinder verbindbar ist über mindestens eine hydraulische Verbindung, in die ein Umschaltventil eingefügt ist, und wobei die Pumpe ausgangsseitig (Druckseite) mit mindestens einer Radbremse des Fahrzeugs verbindbar ist über mindestens eine hydraulische Verbindung und mit dem Hauptbremszylinder verbindbar ist über mindestens eine hydraulische Verbindung, in die das Trennventil eingefügt ist.
Wird beim genannten System mit aktiver hydraulischer Bremskraftverstärkung der Aussteuerpunkt des Vakuum- Bremskraftverstärkers erreicht und wird das Bremspedal durch den Fahrer weiter betätigt, dann wird durch die hydraulische Druckerhöhungseinheit -bei ungenügender Unterstützung des Vakuum-Bremskraftverstärkers der Druck weiter erhöht, damit der Fahrer die gewünschte Bremsleistung erhält. Somit ist bei derartigen Verfahren mit "aktiver" hydraulischer Bremskraftverstärkung zumindest ein Teil der Bremsunterstützung durch die Druckerhöhungseinheit aktiv erzeugbar.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass die fremdkraftbetätigbare Fahrzeugbremse eine Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbremsanlage aufweist, die funktioneil oder als eine Baueinheit einer Folge- oder Abstandsregelung, wie ACC-System, ICC-System oder AICC- System, zugeordnet ist.