DE10143031C1

DE10143031C1 - Verfahren zur Erhöhung der Bremsleistung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE10143031C1
Application number: DE2001143031
Authority: DE
Inventors: Heinz Aufleger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-09-01
Filing date: 2001-09-01
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2021-09-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Bremsleistung eines Fahrzeugs mit einer Antiblockierbremsanlage, das die Schritte umfasst: Erfassen (1, 2) einer Radgeschwindigkeit bei wenigstens einem Rad auf der linken und auf der rechten Fahrzeugseite, bei dem der Bremsdruck unabhängig eingestellt werden kann, Ermitteln (3) eines Bremsschlupfes aus der Radgeschwindigkeit und einer Fahrzeuggeschwindigkeit und Absenken (6) eines Bremsdruckes an dem einen Rad, wenn der Bremsschlupf des einen Rades einen vorgegebenen Schlupfschwellensollwert überschreitet (5). DOLLAR A Um die Bremsleistung zu optimieren, dass sie immer reproduzierbar ist und ein optimaler Wert erreicht wird, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte: Erfassen (7) eines Krümmungsradius bei einer Kurvenfahrt, Erfassen (8) der Änderung des Bremsdrucks in Abhängigkeit von der Zeit, Ermitteln (9) eines Reibwertes der Fahrbahn aus dem Bremsdruck und einem Gewicht des Fahrzeugs und Bestimmen (10) des Schlupfschwellensollwertes in Abhängigkeit von dem Krümmungsradius, von der Änderung des Bremsdrucks und von dem Reibwert der Fahrbahn.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Bremsleistung eines Fahrzeugs mit einer Antiblockierbremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das die Schritte umfasst: Erfassen einer Radgeschwindigkeit bei wenigstens einem Rad auf der linken und auf der rechten Fahrzeugseite, bei dem der Bremsdruck unabhängig eingestellt werden kann, Ermitteln eines Bremsschlupfes aus der Radgeschwindigkeit und einer Fahrzeuggeschwindigkeit und Absenken eines Bremsdruckes an dem einen Rad, wenn der Bremsschlupf des einen Rades einen vorgegebenen Schlupfschwellensollwert überschreitet.

Fahrdynamikregelungen mit integrierten Antiblockiersystemen sind allgemein bekannt.

So ist aus der DE 198 34 167 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anpas sung der Bremsleistung an momentane "Rad-Fahrbahn-Kraftschluß-Bedingungen" bekannt geworden, welche eine Erkennungseinheit zum Erkennen des Verlaufs des Rad-Fahrbahn-Kraftschluses in Abhängigkeit von dem Schlupf umfasst, die ein Er kennungssignal ausgibt und an eine Schalteinheit weiterleitet, welche dann wie derum eine Erhöhung des in dem Blockierverhinderungs-System eingestellten ma ximal zugelassenen Schlupfes (Schwellenwert) in Abhängigkeit von dem Erken nungssignal durchführt.

Aus der DE 195 44 090 C2 geht ein Verfahren zur Regelung des Bremsdrucks wäh rend adhäsionskritischer Bremsvorgänge hervor, welches zumindest zwei Schlupf schwellensollwerte kennt und in Abhängigkeit von weiteren Signalen zwischen die sen Schlupfschwellensollwerten umschaltet.

Aus der DE 195 38 545 A1 ist es bekannt, dass zum Unterdrücken der Auswirkun gen von Straßenunebenheiten der Schlupfwellensollwert kurzfristig angehoben wird, um eine Unterbremsung des zugehörigen Rades zu vermeiden.

Die DE 42 22 958 A1 offenbart schließlich ein Verfahren zum Erkennen der Situa tion in der sich ein gebremstes Fahrzeug befindet, welches die Situationen Bremsen auf Split, Bremsen in der Kurve, Bremsen beim Spurwechsel und Bremsen bei Ge raudeausfahrt erkennt und anzeigt, so dass ein Fahrdynamikregelsystem automa tisch entsprechend angepasst werden kann.

Die bekannten System haben den Nachteil, dass ihre Leistungswerte i. a. sehr stark streuen. Es ist kaum möglich, dass die bei gleichen Bedingungen gemessenen Bremswege immer genau reproduziert werden. Mit anderen Worten, es wird unter vergleichbaren Bedingungen beim Bremsen nicht immer die optimale Bremsweg länge erreicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das gattungsgemäße Bremssystem so zu optimieren, so dass seine Bremsleistung immer reproduzierbar ist und ein optimaler Wert erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung nutzt u. a. die höhere Belastbarkeit der Räder bei einer Geradeausbremsung gegenüber einer Bremsung in einer Kurvenfahrt. Die Geradeausfahrt bzw. -bremsung wird über den Lenkwinkel oder die Differenzdrehzahl der gelenkten (Vorder-)Räder erkannt. Ferner wird der zeitliche Bremsdruckaufbau und der Reibwert der Fahrbahn analysiert. In Abhängigkeit von diesen Größen wird die Sollschlupfschwelle bei der Antiblockierregelung variiert.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erhöhung der Bremsleistung eines Fahrzeugs mit einer Antiblockierbremsanlage, das die Schritte umfasst: Erfassen einer Radgeschwindigkeit bei wenigstens einem Rad auf der linken und auf der rechten Fahrzeugseite, bei dem der Bremsdruck unabhängig eingestellt werden kann, Ermitteln eines Bremsschlupfes aus der Radgeschwindigkeit und einer Fahrzeuggeschwindigkeit und Absenken eines Bremsdruckes an dem einen Rad, wenn der Bremsschlupf des einen Rades einen vorgegebenen Schlupfschwellensollwert überschreitet, ist gekennzeichnet durch die Schritte Erfassen eines Krümmungsradius bei einer Kurvenfahrt, Erfassen der Änderung des Bremsdrucks in Abhängigkeit von der Zeit, Ermitteln eines Reibwertes der Fahrbahn aus dem Bremsdruck und einem Gewicht des Fahrzeugs und Bestimmen des Schlupfschwellensollwertes in Abhängigkeit von dem Krümmungsradius, von der Änderung des Bremsdrucks und von dem Reibwert der Fahrbahn.

Insbesondere wird zum Erfassen des Krümmungsradius bei einer Kurvenfahrt ein Lenkwinkel oder eine Differenzdrehzahl der gelenkten Räder erfasst.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Verfahren ohne weitere Anforderungen an die Systemkomponenten implementiert werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, bei der Bezug genommen wird auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm einer Antiblockierbremsregelung nach dem Stand der Technik.

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäß modifizierten Ausschnitt des Flussdiagramms in Fig. 1.

Bei dem Antiblockierbremsverfahren nach dem Stand der Technik wird in einem Schritt 1 die Radgeschwindigkeit eines Rades auf der linken Fahrzeugseite erfasst. Desgleichen wird die Radgeschwindigkeit eines Rades auf der rechten Fahrzeugseite in Schritt 2 erfasst. Beiden Rädern gemeinsam ist, dass sie Teil des Antiblockierbremssystem des Fahrzeugs sind, d. h. dass bei ihnen der Bremsdruck unabhängig voneinander eingestellt werden kann.

Aus den erfassten Radgeschwindigkeiten wird zunächst eine Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Die Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der einzelnen Radgeschwindigkeit ist ein Maß für den Schlupf des betreffenden Rades. Aus der Radgeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindigkeit lässt sich somit in Schritt 3 der Bremsschlupf des jeweiligen Rades ermitteln.

In Schritt 4 wird bei der dargestellten Ausführungsform des Verfahrens nach dem Stand der Technik ein Vergleichswert aus einem Speicher eingelesen, der ein maximales Maß des Bremsschlupfes angibt. Wird in der Abfrage 5 festgestellt, dass der Bremsschlupf des einen Rades den vorgegebenen Schlupfschwellensollwert überschreitet, so wird der Bremsdruck an dem einen Rad in Schritt 6 abgesenkt. Das Verfahren springt danach zur Abfrage 5 zurück, wo festgestellt wird, ob der Bremsschlupf des jeweiligen Rades immer noch zu hoch ist. Falls das der Fall ist, durchläuft das Verfahren die Schritte 5 und 6 solange, bis der Bremsschlupf unter den vorgegebenen Schlupfschwellensollwert sinkt. Dann springt das Verfahren nach der Abfrage 5 zurück zum Anfang der Routine, nämlich zu Schritt 1.

Der Erfinder hat festgestellt, dass die Bremsleistung dieses Verfahrens stark von verschiedenen Faktoren abhängt. Zunächst ist entscheidend für die Länge des Bremsweges, ob die Bremsung auf einer geraden Strecke oder bei Kurvenfahrt erfolgt. In letzterem Fall wirken zusätzlich zu der Bremskraft auch Seitenkräfte auf das Rad, wodurch das maximal übertragbare Bremsmoment reduziert wird.

Aus diesem Grund werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, das in Fig. 2 dargestellt ist, weitere Fahrparameter erfasst, um den Schlupfschwellensollwert zu optimieren. In Fig. 2 ist der Abschnitt des Flussdiagramms aus Fig. 1 zwischen Schritt 3 und Schritt 5 gezeigt. Schritt 4 "Lesen von Schlupfschwellensollwert aus Speicher" ist in dem Verfahrensabschnitt in Fig. 2 durch die Schritte 7 bis 10 ersetzt.

In einem Schritt 7 wird der Krümmungsradius der Kurvenfahrt erfasst. Liegt dieser Krümmungsradius bei unendlich oder wenigstens über einem vorgegebenen Krümmungsradiusschwellenwert, so wird von einer Geradedausfahrt bzw. Geradeausbremsung ausgegangen. Dies bedeutet bereits, dass ein höheres Bremsmoment über das Rad auf die Fahrbahn übertragen werden kann und damit der in Schritt 4 eingelesene Schwellenwert höher gewählt werden kann.

Der Krümmungsradius bei einer Kurvenfahrt wird bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über den Lenkwinkel erfasst. Alternativ kann er auch über die Differenzdrehzahl der gelenkten Räder erfasst werden, da die Drehzahlen der Räder ohnehin vorliegen, um daraus die Fahrzeuggeschwindigkeit in Schritt 3 für die Bestimmung des Bremsschlupfes zu ermitteln.

Darüber hinaus sind die Bremsverhältnisse bei einer "normalen" Bremsung und einer "provozierten" Bremsung, d. h. bei einem plötzlichen Hindernis auf der Fahrbahn wie spielenden Kindern, Wild oder ähnlichem, unterschiedlich. Während bei einer normalen Bremsung der Schlupfschwellensollwert u. a. aus Gründen des Fahrkomforts nicht an sein Maximum gelangt, kann dies bei einem plötzlichen Hindernis durchaus notwendig werden. Um zwischen der normalen und der provozierten Bremsung unterscheiden zu können, wird in einem Schritt 8 die Änderung des Bremsdrucks in Abhängigkeit von der Zeit erfasst. Damit erhält man Kenntnis davon, ob der Fahrer "panikartig" das Bremspedal betätigt (schneller Aufbau des Bremsdrucks) oder die Situation einen gemäßigten Bremsvorgang zulässt. Der Schlupfschwellensollwert wird in Abhängigkeit von der Anstiegsgeschwindigkeit des Bremsdrucks erhöht.

Ein wichtiger Parameter für das maximal übertragbare Bremsmoment ist der Reibwert der Fahrbahn. Ist der Reibwert höher, lassen sich durch größeren Radschlupf höhere Bremsmomente auf der Fahrbahn erzeugen. Um den Schlupfschwellensollwert auf die Fahrbahn optimieren zu können, wird in Schritt 9 der Reibwert der Fahrbahn ermittelt. Dies erfolgt, wie dem Fachmann allgemein bekannt ist, aus dem Bremsdruck und dem Gewicht des Fahrzeugs.

Schließlich wird in Schritt 10 in Abhängigkeit von dem Krümmungsradius, von der Änderung des Bremsdrucks und von dem Reibwert der Fahrbahn der Schlupfschwellensollwert bestimmt und gegebenenfalls in dem Speicher zwischengespeichert oder gleich in der weiteren Verarbeitung im Rahmen des Antiblockierbremsvorgangs eingesetzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann besonders vorteilhaft eingesetzt werden bei Fahrzeuggeschwindigkeiten um 100 km/h oder bei etwa 80% der Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs.

Bezugszeichen

1

Erfassen einer Radgeschwindigkeit bei Rad auf der linken Fahrzeugseite

2

Erfassen einer Radgeschwindigkeit bei Rad auf der rechten Fahrzeugseite

3

Ermitteln eines Bremsschlupfes aus der Radgeschwindigkeit und einer Fahrzeuggeschwindigkeit

4

Lesen von Schlupfschwellensollwert aus Speicher

5

überschreitet Bremsschlupf des einen Rades einen vorgegebenen Schlupfschwellensollwert?

6

Absenken eines Bremsdruckes an dem einen Rad

7

Erfassen eines Krümmungsradius bei einer Kurvenfahrt

8

Erfassen der Änderung des Bremsdrucks in Abhängigkeit von der Zeit

9

Ermitteln eines Reibwertes der Fahrbahn

10

Bestimmen des Schlupfschwellensollwertes in Abhängigkeit von dem Krümmungsradius, von der Änderung des Bremsdrucks und von dem Reibwert der Fahrbahn

Claims

1. Verfahren zur Erhöhung der Bremsleistung eines Fahrzeugs mit einer Antiblockierbremsanlage, das die Schritte umfasst:
Erfassen (1, 2) einer Radgeschwindigkeit bei wenigstens einem Rad auf der linken und auf der rechten Fahrzeugseite, bei dem der Bremsdruck unabhängig eingestellt werden kann,
Ermitteln (3) eines Bremsschlupfes aus der Radgeschwindigkeit und einer Fahrzeuggeschwindigkeit und
Absenken (6) eines Bremsdruckes an dem einen Rad, wenn der Bremsschlupf des einen Rades einen vorgegebenen Schlupfschwellensollwert überschreitet (5),
gekennzeichnet durch die Schritte:
Erfassen (7) eines Krümmungsradius bei einer Kurvenfahrt,
Erfassen (8) der Änderung des Bremsdrucks in Abhängigkeit von der Zeit,
Ermitteln (9) eines Reibwertes der Fahrbahn aus dem Bremsdruck und einem Gewicht des Fahrzeugs,
Bestimmen (10) des Schlupfschwellensollwertes in Abhängigkeit von dem Krümmungsradius, von der Änderung des Bremsdrucks und von dem Reibwert der Fahrbahn.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erfassen (7) eines Krümmungsradius bei einer Kurvenfahrt ein Lenkwinkel erfasst wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erfassen (7) eines Krümmungsradius bei einer Kurvenfahrt eine Differenzdrehzahl der gelenkten Räder erfasst wird.