DE19817285A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen einer instabilen Bremsung sowie zum Steuern des Bremsdrucks - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen einer instabilen Bremsung sowie zum Steuern des BremsdrucksInfo
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Classifications
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Landscapes
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Erkennen einer instabilen Bremsung und zum Steuern des
Bremsdrucks. Die beschriebenen Verfahren und Vorrichtung
betreffen insbesondere den Bereich von Teilbremsungen, wenn
also alle Räder eines Fahrzeugs mit gleichem Bremsdruck ab
gebremst werden bzw. wenn das ABS noch nicht eingreift.
Teilgebremste Kurvenmanöver stellen im Stabilitätsgrenzbe
reich ein fahrdynamisches Problem dar, das von konventionel
len Antiblockiersystemen nicht ausreichend beherrscht wird.
Vor allem Fahrzeuge mit kurzem Radstand neigen in solchen
Bremssituationen zu plötzlichem Übersteuern, das vom Fahrer
schwer vorhersehbar ist und in realen Fahrsituationen nicht
ausgeregelt werden kann. Anhand der Fig. 1a wird das Problem
des Übersteuerns während einer Teilbremsung erläutert. Ein
Fahrzeug 100 bewegt sich in der Figur von unten nach oben
längs der Kurve 101 (durchgezogene Linie). Mit der Kurven
fahrt des Fahrzeugs 100 einher geht eine Drehbewegung des
Fahrzeugs um dessen Hochachse. Diese Drehung um die Hoch
achse führt zusammen mit dem Trägheitsmoment des Fahrzeugs
zu einem Drehimpuls. Zusammen mit der Abbremsung des Fahr
zeugs längs der Kurve 101 ist auch der Drehimpuls um die
Hochachse abzubremsen. In Fig. 1a wird angenommen, daß die
Bremsung des Fahrzeugs längs der Kurve 101 in der zuunterst
dargestellten Position beginnt. Durch die Abbremsung wird
eine Verringerung der Geschwindigkeit v(1) auf der Kreisbahn
101 bewirkt und damit auch eine Reduzierung der Drehwinkel
geschwindigkeit des Fahrzeugs um seine Hochachse. Aufgrund
des Drehimpulses ist das Fahrzeug aber bestrebt, die ur
sprüngliche Drehung um die Hochachse beizubehalten und damit
stärker zu rotieren, als es aufgrund der sich reduzierenden
Fahrzeuggeschwindigkeit erforderlich ist, was zu einer Ein
drehtendenz führt. Da dieser Tendenz im Teilbremsbereich
(alle Räder werden mit gleicher Bremskraft beaufschlagt)
kein gegenhaltendes Moment (beispielsweise aufgrund unter
schiedlicher Ansteuerung der Bremsen) entgegenwirkt, kann
ein geringfügiges Eindrehen des Fahrzeugs nicht verhindert
werden, da sich die Seitenführungskräfte der Räder erst als
Reaktionskräfte auf den Vorgang des Eindrehens aufgrund der
dann erhöhten Schräglaufwinkel aufbauen. Wenn das Fahrzeug
auf diese Weise einen erhöhten Schräglaufwinkel β(2) er
reicht hat, erhöht sich bei konstanter Lenkradstellung auch
das Lenkmoment an der Vorderachse, und das Fahrzeug steuert
auf einen engeren Kurs. Dieser engere Kurs ist durch die
gestrichelte Linie 102 angegeben. Dies kann zu Instabilität
und zum Drehen um die Hochachse führen, wenn bereits vorher
im Stabilitätsgrenzbereich gefahren wurde.
In der oben beschriebenen Situation erfolgt ein ABS-Eingriff
oft zu spät. Das ABS ist eine radindividuelle Regelung, die
vergleichsweise unempfindliche Schwellenwerte bezüglich des
jeweiligen Radschlupfes aufweist. ABS würde in Fig. 1a erst
in der oberen Position eingreifen, wenn das Fahrzeug schon
einen erheblichen Schwimmwinkel aufgebaut hat. Dann kann es
durch ABS aber nicht mehr stabilisiert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vor
richtung zum Erkennen einer instabilen Bremsung und zum
Steuern des Bremsdrucks im Teilbremsbereich anzugeben, mit
denen eine instabile Bremsung erkannt bzw. weitestmöglich
verhindert werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen An
sprüche gelöst. Abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte Aus
führungsformen der Erfindung gerichtet.
Bei der erfindungsgemäßen Erkennung einer instabilen Brem
sung wird nicht lediglich punktuell das Laufverhalten eines
einzelnen Rades überprüft. Vielmehr wird das Laufverhalten
eines linksseitigen Rades mit dem Laufverhalten eines
rechtseitigen Rades verglichen, und/oder es wird der zeitli
che Verlauf des Laufverhaltens eines vorzugsweise kurvenin
nenseitigen Rades über längere Zeit betrachtet und ausge
wertet. Anhand dieser Kriterien kann eine instabile Bremsung
erkannt werden, so daß geeignete Gegenmaßnahmen veranlaßt
werden können.
Wird eine instabile Bremsung, beispielsweise wie oben ange
deutet, erkannt, kann als Gegenmaßnahme das Absenken des
Bremsdrucks an zumindest einem kurveninnenseitigen Rad ver
anlaßt werden. Dadurch wird das kurvenäußere Rad stärker
gebremst, so daß dem eindrehenden Moment aufgrund des Dreh
impulses des Fahrzeugs ein auswärts drehendes Moment auf
grund der ungleichen Bremskräfte an kurveninnerem und kur
venäußerem Rad entgegenwirkt. Dadurch kann das Eindrehen des
Fahrzeugs wie in Fig. 1a gezeigt (Übergang von der durch
gezogenen Linie 101 auf die gestrichelte Linie 102) vermie
den werden, und das Fahrzeug fährt sicher längs der vorgese
henen Kurve 101.
Fig. 1b zeigt eine beispielhafte Teilbremssituation im Kur
vengrenzbereich, bei der der ABS-Eingriff zu spät beginnt.
Das Diagramm oben zeigt in Kurve 103 die Fahrzeuggeschwin
digkeit und in Kurve 104 eine beliebige Radgeschwindigkeit.
Das untere Diagramm zeigt mit Kurve 105 den Radbremsdruck
und mit der gestrichelten Kurve 106 im Vergleich dazu den
Bremsdruck im Tandemhauptzylinder. Wenn die Radschlupfwerte
ausreichen, um das ABS zu aktivieren, hat das Fahrzeug schon
einen sehr großen Schwimmwinkel erreicht. Der dann an allen
Rädern einsetzende Druckabbau bewirkt kein stabilisierendes
Gegenmoment, da im allgemeinen keine Bremskraftdifferenz an
einer Achse entsteht. Wenn ein sehr großer Schwimmwinkel
aufgebaut ist (Fahrzeug beginnend querstehend), reduziert
das ABS die Radbremsdrücke auf nahezu 0 bar, typischerweise
zum Zeitpunkt T3 des darge-stellten Beispiels, ohne daß die
Räder erneut beschleunigen können. Dies ist erst wieder mög
lich, wenn sich das Fahrzeug um mehr als 90° um die Hochachse
gedreht hat und dann schleudert (ab Zeitpunkt T4). Das ABS
ist damit nicht in der Lage, das Eindrehen des Fahrzeugs zum
Kurveninneren hin zu verhindern. Die radindividuelle Bloc
kierschutzregelung ist in diesem Fall nicht sinnvoll, da der
Schlupf nur aufgrund der hohen Radschräglaufwinkel entsteht,
aber nicht aufgrund einer Überbremsung. Demzufolge ist auch
der Versuch, dem Schlupfeinlauf des Rades durch Druckabbau
entgegen zu wirken, nicht sinnvoll, kann sogar gefährlich
sein, da das Fahrzeug dann nach einer Rotation um mehr als
90° plötzlich unterbremst in die Laufrichtung der Räder
schleudern kann (Zeitpunkt T4).
Anhand der Zeichnungen werden einzelne Ausführungsformen der
Erfindung beschrieben. Es zeigen
Fig. 1a eine Darstellung zur Erläuterung des physika
lischen Hintergrunds,
Fig. 1b eine beispielhafte Teilbremsung mit herkömm
licher Bremsanlage,
Fig. 2a-c typische Verläufe von Radgeschwindigkeiten und
Bremsdrücken,
Fig. 3 schematisch in Kombination mehrere erfindungs
gemäße Ausführungsformen,
Fig. 4 eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform,
Fig. 5 geschwindigkeitsabhängige Schlupfschwellen
werte,
Fig. 6a-d verschiedene Bremsdruckverläufe, und
Fig. 7 eine verzögerungsabhängige Bremsdruckabsen
kung.
Die Fig. 2a-c zeigen verschiedene typische Zeitverläufe
für einerseits Radgeschwindigkeiten und andererseits Brems
drücke an den einzelnen Rädern. In den Figuren bezeichnet
die gestrichelte Kurve 200 jeweils die Fahrzeugs-Referenz
geschwindigkeit, wie sie beispielsweise durch auf Basis von
Radsensoren oder anderen Einrichtungen ermittelt wurde. Die
Kurven 201a, b, c und d bezeichnen Radgeschwindigkeiten der
einzelnen Räder des Fahrzeugs, 201a betrifft das Rad vorne
links, 201b vorne rechts, 201c hinten rechts und 201d hinten
links. Somit sind jeweils die einzelnen Radgeschwindigkeiten
mit der Fahrzeug-Referenzgeschwindigkeit in Beziehung ge
setzt (wobei ein Wert in seiner Dimensionierung an den ande
ren angepaßt wurde (Umrechnung zwischen Bahngeschwindigkeit
und Winkelgeschwindigkeit)). Die Kurven 202a-d bezeichnen
Bremsdrücke an den einzelnen Rädern, wobei die Zuteilung
zwischen Indizes a-d und den Rädern des Fahrzeugs wie
schon oben erwähnt gilt. Die durchgezogenen Linien sind da
bei die tatsächlich herrschenden Radbremsdrücke, während die
gestrichelten Linien der Druck im Hauptzylinder des Brems
systems zeigt.
Fig. 2a zeigt ein typisches Radgeschwindigkeitsmuster für
eine teilgebremste Übersteuersituation bei einem frontge
triebenen Fahrzeug. Die kurveninneren Räder (a und d) nehmen
bei Bremsenbetätigung langsam wachsende Schlupfwerte an,
während die äußeren Räder (b und c) zunächst stabil laufen.
Insbesondere zeigen die äußeren Räder praktisch keine
Schwingungen, vielmehr sind die Geschwindigkeitsverläufe
glatt, d. h. die Radbeschleunigung liegt in einem engen Band
zur Fahrzeugbeschleunigung. Bei den kurveninneren Rädern
zeigt zumeist das weniger belastete Rad gewisse Schwingungs
reaktionen und teilweise auch tiefe Schlupfeinläufe. Bei
frontgetriebenen Fahrzeugen ist dies das Hinterrad (Fig. 2a,
Kurve 201d), während bei heckgetriebenen Fahrzeugen das Vor
derrad betroffen ist (Fig. 2b, Kurve 201a). Fig. 2c zeigt
ein Spurwechselmanöver, bei dem zuerst nach links und dann
nach rechts gelenkt wird. Demzufolge baut sich zuerst an den
linken Rädern (a und d) und danach an den rechten Rädern (b
und c) ein gewisser Schlupf auf, der dann wieder verschwin
det.
Die Kurven 202a-d in den Fig. 2a-c zeigen die erfin
dungsgemäß veränderten Radbremsdrücke für die jeweiligen
Räder. Ihr Verlauf wird später erläutert.
Die Kurven in den Fig. 2b und 2c zeigen qualitativ und ihrer
Anordnung nach die gleichen Werte wie diejenigen der Fig.
2a.
In Fig. 3 sind in Kombination schematisch mehrere erfin
dungsgemäße Ausführungsformen gezeigt. Oben ist schematisch
ein Fahrzeug gezeigt, wobei rechts vorne ist und links hin
ten. 301a ist das Rad links vorne, 302a ein entsprechender
Radsensor mit einer Signalleitung 305a, 303a symbolisiert
die Radbremse, 304a einen hydraulischen Steuerungsteil und
306a eine Signalzuleitung zur Steuerung der Hydraulik 304a.
sinngemäß die gleichen Anordnungen finden sich an den übri
gen Rädern (rechts vorne mit den Indizes "b", rechts hinten
mit den Indizes "c" und links hinten mit den Indizes "d").
Achse 310 ist die Vorderachse, Achse 311 die Hinterachse.
313 ist die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Erkennen einer instabilen Bremsung, 314 ein
Strang von Ausgangssignalen und 315 eine schematische Dar
stellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern des
Bremsdrucks. Diese erzeugt geeignete Signale zur Ansteuerung
der Radbremsen bzw. modifiziert schon erzeugte Signale in
geeigneter Weise. Sie kann beispielsweise in eine größere
Vorrichtung 317 eingebettet sein. Diese Vorrichtung 317 kann
eine umfassendere Bremsensteuerung bzw. -regelung 318 auf
weisen, die auch das ABS umfassen kann. Die Erkennungsvor
richtung 313 empfängt einen Strang von Eingangssignalen 312,
der u. a. die Signale 305a-d der Radsensoren 302a-d sowie
weitere Signale, beispielsweise Fahrzeug-Referenzgeschwin
digkeit vRef, enthalten kann. Der Signalstrang 314 kann eben
falls mehrere Signale enthalten, beispielsweise ein Signal,
das eine Zuordnung zwischen einerseits linke Seite/rechte
Seite und andererseits kurveninnen/kurvenaußen zuläßt, ein
Signal, das das Vorliegen einer instabilen Bremsung anzeigt,
Signale für die zeitliche Steuerung usw. Der Ausgangssignal
strang 316 kann Signalleitungen aufweisen, die die Eingangs
signale 306a-d der jeweiligen Ventile 304a-d der jewei
ligen Radbremsen 303a-d betreffen.
Die Erkennungsvorrichtung 313 erkennt eine instabile Brem
sung eines zweispurigen Fahrzeugs, indem entweder mittels
einer Vergleichseinrichtung das Laufverhalten zumindest ei
nes linksseitigen Rades mit dem eines rechtsseitigen Rades
verglichen wird, und/oder indem der Zeitverlauf zumindest
eines Rades betrachtet und ausgewertet wird.
Eine konkretere Ausführungsform der Erkennungseinrichtung
313 ist in Fig. 4 gezeigt. Die Erkennungseinrichtung 313
empfängt über den Signalstrang 312 beispielsweise die Signa
le 305a-d der Radsensoren 302a-d, wobei beispielhaft nur
die Signale 305c, d der Hinterachse gezeigt sind. 402 ist
eine Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung der Kurveninnen
seite des Fahrzeugs. Sie kann beispielsweise die Rad
geschwindigkeiten nicht angetriebener Räder einer Achse (bei
Frontantrieb also die Hinterachse) vergleichen. Das schnel
lere Rad wird an der Außenseite sein, das langsamere an der
Innenseite. Dies gilt auch angesichts der Tatsache, daß
Schlupfeinläufe erwartet werden. Diese treten in der Regel
immer zuerst und stärker an der Kurvenseite auf, da bei Kur
venfahrten wegen des Rollmoments des Fahrzeugs um die Längs
achse die kurvenäußeren Räder stärker belastet sind, so daß
diese noch ohne Schlupf laufen, wenn die weniger stark bela
steten, kurveninneren Räder schon Schlupf aufweisen und da
mit langsamer sind. Anstelle der schematisch gezeigten Er
mittlungseinrichtung 402 kann aber beispielsweise auch ein
Lenkwinkelsensor vorgesehen sein, der ein entsprechendes
Signal erzeugt.
Es ist eine Ermittlungseinrichtung 403a, b, 408a, b vorgese
hen, die den Schlupf und/oder die Beschleunigung der be
trachteten Räder ermittelt. 403a, b sind Schlupfermitt
lungseinrichtungen, die zum einen je ein Radsignal und zum
anderen die Fahrzeug-Referenzgeschwindigkeit 401 empfangen.
Daraus kann der Schlupf eines betrachteten Rades ermittelt
werden (wobei unter Schlupf der Unterschied zwischen Rad
geschwindigkeit und Fahrzeuggeschwindigkeit verstanden wird,
so daß der Schlupf seinerseits die Dimension einer Geschwin
digkeit hat).
Bezugsziffern 408a-408c bezeichnen Beschleunigungsermitt
lungseinrichtungen, die Radbeschleunigungen bzw. die Fahr
zeugbeschleunigung ermitteln, indem sie als Eingangssignale
die jeweiligen Radsignale 305c, d bzw. die Fahrzeuggeschwin
digkeit 401 empfangen und daraus die jeweiligen Beschleuni
gungen herleiten. Sie können jeweils Differenzierer enthal
ten.
Schwingungen einer Radgeschwindigkeit können auf instabile
Verhältnisse hinweisen, siehe z. B. Kurve 201a in Fig. 2b.
Solche Schwingungen können beispielsweise erfaßt werden,
indem Radbeschleunigungen betrachtet werden und überprüft
wird, ob diese Beschleunigungen innerhalb eines bestimmten
Bandes um die Fahrzeugbeschleunigung herum liegen. Vorzugs
weise werden hierbei nicht punktuelle Werte zur Entscheidung
herangezogen, sondern Verläufe über einen längeren Zeitraum
betrachtet. Typische Schwingfrequenzen des Schlupfs liegen
um die 10 Hz, so daß Beobachtungszeiträume im Bereich zwi
schen 10 und 300 ms, vorzugsweise zwischen 100 und 200 ms
liegen können. Wenn während eines solchen Zeitfensters si
gnifikante Abweichungen einer Radbeschleunigung von einer
Fahrzeugbeschleunigung festgestellt werden, z. B. anhand von
einem oder mehreren Ausbrüchen aus einem Wertebereich um die
Fahrzeugbeschleunigung herum, kann auf eine instabile Brem
sung erkannt werden.
411 ist eine dritte Vergleichseinrichtung, die zusätzlich
oder anstelle der ersten Vergleichseinrichtung 409 vorgese
hen sein kann. Sie vergleicht direkt Schlupfwerte von Rädern
miteinander, wobei der Schlupf eines linksseitigen Rades mit
dem Schlupf eines rechtsseitigen Rades, vorzugsweise an der
gleichen Achse, miteinander verglichen wird. Wenn diese Wer
te sich um einen bestimmten Betrag voneinander unterschei
den, und insbesondere wenn der Schlupf des kurveninneren
Rades deutlich über dem Schlupf des kurvenäußeren Rades
liegt, kann auf eine instabile Bremsung geschlossen werden.
Auch hier kann über Einheit 412 der Zeitverlauf betrachtet
werden.
Anhand von Fig. 4 wurden verschiedene Optionen zur Beurtei
lung des Bremsverhaltens beschrieben, nämlich
- - Betrachtung des Laufverhaltens zumindest eines Rads über eine bestimmte Zeit hinweg (404-407),
- - Vergleich des Schlupfs eines kurvenaußenseitigen Rads mit dem eines kurveninnenseitigen Rads (in Einheit 411), vorzugsweise über eine bestimmte Zeitdauer hin weg (Einheit 412), und
- - Vergleich einer Radbeschleunigung mit einer Fahrzeug beschleunigung über einen bestimmten Zeitraum hinweg (409, 410).
Die oben angegebenen Optionen können einzeln voneinander
oder kombiniert miteinander vorgesehen sein. Die eigentliche
Entscheidung darüber, ob eine instabile Bremsung vorliegt,
wird durch die Erkennungseinrichtung 413 vorgenommen. Sie
empfängt die Einzelsignale und verknüpft diese, gegebenen
falls nach Maßgabe weiterer Eingangssignale, zu einem Aus
gangssignal, das Aufschluß darüber gibt, ob eine instabile
Bremsung vorliegt.
Wenn, beispielsweise wie oben beschrieben, eine kritische
Bremsung erkannt wurde, kann ein Eingriff in das Bremssystem
dahingehend erfolgen, daß ein der Eindrehtendenz entgegen
wirkendes Moment erzeugt wird. Dies kann dadurch geschehen,
daß kurvenaußen eine stärkere Bremskraft erzeugt wird als
kurveninnen. Dies kann hervorgerufen werden, indem der
Bremsdruck kurvenaußen erhöht oder kurveninnen abgesenkt
wird. Letzteres kann zu bevorzugen sein, da es in einer kri
tischen Bremssituation insgesamt sinnvoll sein kann, Brems
kräfte zu verringern, anstatt sie zu erhöhen. Demnach wäre
dann kurveninnenseitig der Bremsdruck abzusenken. Dadurch
entsteht kurveninnenseitig eine geringere Bremskraft als
kurvenaußenseitig. Dadurch ergibt sich ein kurvenauswärts
wirkendes Drehmoment, das dem kurveneinwärts wirkenden Träg
heitsmoment des abgebremsten Fahrzeugs entgegen und somit
insgesamt stabilisierend wirkt.
Fig. 5 zeigt beispielhaft, wie Schlupfschwellenwerte durch
die Bestimmungseinrichtung 406 in Abhängigkeit von der
Fahrzeugs-Referenzgeschwindigkeit gewählt werden können. Zur
Optimierung der Ansprechempfindlichkeit ist es wünschens
wert, die zur Entscheidung herangezogenen Schlupfschwellen
werte so zu bestimmen, daß sie bei mittleren Geschwindig
keiten (zwischen 80 und 120 km/h, vorzugsweise bei etwa
100 km/h) ein Minimum haben und links und rechts davon mono
ton ansteigen. Nach Maßgabe weiterer Bedingungen können un
terschiedliche Kurven, beispielsweise Kurven 501, 502 oder
503 gewählt werden. Die Kurven zeigen, daß beim Minimum (al
so bei ca. 100 km/h) ein Schlupf von zwischen ca. 1 und 6%
und vorzugsweise etwa 3% zugelassen wird.
Die Fig. 6a-d zeigen mit der unteren Kurve jeweils Brems
drücke, wie sie durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur
Steuerung des Bremsdrucks auf das Erkennen einer kritischen
Bremssituation hin verändert wurden (durchgezogene Linie) im
Vergleich zum Wert, wie er ohne Veränderung durch die son
stige Bremsenregelung/Steuerung (beispielsweise 318) erzeugt
worden wäre (gestrichelte Linie 602). Linie 603 zeigt den
Zählstand eines Zählers, der zur Steuerung der zeitlichen
Verhältnisse zur Erkennung und Drucksteuerung verwendet
wird.
Im Zeitraum 604 (t1-t2) erfolgt die Erkennung der kriti
schen Bremsung. Wenn diese erkannt ist (t2), wird der Brems
druck an einem kurveninnenseitigen Rad abgesenkt. Der Druck
fällt dann im Zeitraum 605 (t2-t3) und wird für eine be
stimmte oder bestimmbare Zeitdauer konstant gehalten (Zeit
raum 606, t3-t4). Danach (Zeitraum 607, t4-t5) wird er
schrittweise wieder aufgebaut, bis er den Wert ohne die Ver
änderung eingenommen hat (Zeitpunkt t5). Die Zeitdauer des
Haltens des Drucks auf dem abgesenkten Wert kann auch durch
den Zählerstand 603 des obenerwähnten Zählers bestimmt wer
den. Gezeigt ist eine Ausführungsform, bei der zu Beginn der
Absenkung der Zähler auf 100 gesetzt und dann herunterge
zählt wird, wobei beim Wert 50 mit dem graduellen Wieder
aufbau des Bremsdrucks begonnen wird. Der Zeitraum zur Er
kennung wird durch ein Hochzählen des Zählers von -20 auf 0
festgelegt.
Während der Dauer der Druckabsenkung kann das Schlupfverhal
ten des Rades überprüft werden. Insbesondere kann überprüft
werden, ob der Schlupf zurückgeht, was a priori nach einer
Bremsdruckzurücknahme erwartet werden kann. Wenn der Schlupf
nicht zurückgeht, kann die Dauer der Druckabsenkung verlän
gert werden. Dies ist in Fig. 6b gezeigt. Dort wird angenom
men, daß keine oder nur eine ungenügende Schlupfabnahme
festgestellt werden konnte (jeweils zu den Zeitpunkten t6,
t7, t8, t9 und t10). Zu diesen Zeitpunkten wird jeweils ent
schieden, daß die Dauer des Abgesenkthaltens des Bremsdrucks
zu verändern ist. In der gezeigten Ausführungsform kann dies
beispielsweise dadurch geschehen, daß der Zählerstand je
weils wieder etwas hochgesetzt wird, so daß die Zeit, bis er
auf den Schwellenwert 50 heruntergezählt ist, länger dauert.
Zum Zeitpunkt t4' ist dann schließlich der Schwellenwert er
reicht, und es beginnt die Phase 607 des Druckaufbaus wie in
Fig. 6a.
In Fig. 6c ist ein Fall gezeigt, in dem zum Zeitpunkt t11
festgestellt wird, daß der Schlupf so deutlich zurück-gegan
gen ist, daß sofort mit dem erneuten Bremsdruckaufbau begon
nen werden kann. Die Phase des Abgesenkthaltens des Brems
drucks kann dann verkürzt oder abgebrochen werden, bei
spielsweise indem der Zählerstand auf den für die Entschei
dung des erneuten Druckaufbaus abgefragten Schwellenwert
gesetzt oder (je nach Abfrage) vollständig zurückgesetzt
wird. Dann beginnt schon früher der erneute stufenweise
Druckaufbau, in Fig. 6c ist dies ab dem Zeitpunkt t4'' der
Fall.
Fig. 6d zeigt schließlich den Fall, in dem die Überprüfung
des Radschlupfs während der Phase des Abgesenkthaltens des
Bremsdrucks ergibt, daß der Schlupf nicht wie gewünscht ab
nimmt oder sogar zunimmt (Abfrage zum Zeitpunkt t12). Dann
kann ein erneuter Druckabbau erfolgen, wodurch der Brems
druck abermals abgebaut wird. Es schließen sich dann die
gleichen Optionen an wie anhand der Fig. 6a-c beschrieben.
Fig. 7 zeigt ein Diagramm, das mittelbar die Druckabsenkung
in Abhängigkeit von der Fahrzeug-Referenzverzögerung angibt.
Unmittelbar wiedergegeben ist die Ansteuerzeit für das Aus
laßventil der Radbremse, wobei die Ansteuerzeit in erster
Näherung proportional zur Druckabsenkung ist. Außerdem
führt eine geringere Fahrzeug-Referenzverzögerung zur Ein
steuerung eines geringeren Druckes in die Radbremsen, so daß
ein Druckabbau um einen bestimmten Betrag aufgrund der
Volumen-Druck-Kennlinie der Bremse und der Charakteristik
der Schaltventile eine längere Ventilansteuerung erfordert.
Die oben beschriebene Erkennung einer kritischen Bremsung
benötigt keine zusätzlichen Sensoren. Sie wertet die (bei
spielsweise pulsierenden) Signale der Radsensoren 302a-d
aus. Dies ist vorteilhaft, weil dann weder neue Sensoren
noch neuer Verkabelungsaufwand in Kauf zu nehmen sind. Die
Erkennung kann lediglich durch Ergänzungen im Steuerungsteil
vorgenommen werden. Zur Auslösung der erfindungsgemäßen
Bremsdrucksteuerung ist die beschriebene Erkennung einer
kritischen Bremsung jedoch nicht zwingend in der beschriebe
nen Ausführungsform vorzunehmen. Auch andere Ausführungs
formen, beispielsweise über eigene Sensoren, sind möglich.
Nachfolgend werden noch einzelne Varianten der Erfindung
beschrieben:
Bei der Erkennung einer kritischen Bremsung können die kri tischen Radsignale jeweils an dem oder den kurveninneren Rädern erwartet werden, die weniger belastet sind. Demzufol ge werden zur Erkennung der kritischen Bremsung jeweils die genannten Räder sinnvollerweise überwacht.
Bei der Erkennung einer kritischen Bremsung können die kri tischen Radsignale jeweils an dem oder den kurveninneren Rädern erwartet werden, die weniger belastet sind. Demzufol ge werden zur Erkennung der kritischen Bremsung jeweils die genannten Räder sinnvollerweise überwacht.
Die obengenannte Erkennung einer kritischen Bremsung bzw.
die sich daran anschließende Bremsdrucksteuerung betrifft
den Bereich der Teilbremsung, also den Bereich, in dem das
ABS noch nicht eingreift und vorzugsweise die Bremskräfte
(ohne Modifikation) an allen Rädern gleich sind. Sollte das
Schlupfverhalten eines einzelnen Rades so sein, daß die ABS
eingreifen würde, kann das erfindungsgemäße Verfahren abge
brochen werden, das Antiblockiersystem steuert dann alleine
die Bremsdrücke der einzelnen Räder.
Bei frontgetriebenen Fahrzeugen kommt im übrigen heutzutage
allgemein eine elektronische Bremskraftverteilungsregelung
zum Einsatz, die die Bremskraft zwischen Vorderachse und
Hinterachse auch im Teilbremsbereich verteilt, so daß auch
im Teilbremsbereich die Bremsdrücke nicht an allen Rädern
gleich sind. Bei den hier betrachteten extremen Kurvensitua
tionen tritt die elektronische Bremskraftverteilung norma
lerweise noch vor dem erfindungsgemäßen Verfahren in Kraft
und wird mit seinen meist recht stark dimensionierten Druck
abbauten schon stabilisierend. In der Praxis zeigt sich
aber, daß die elektronische Bremskraftverteilung zwischen
Vorder- und Hinterachse alleine nicht ausreicht, um das
Fahrzeug in einer wirklich kritischen Kurvensituation zu
stabilisieren. Daher ist es sinnvoll, bei frontgetriebenen
Fahrzeugen beide Komponenten, nämlich die elektronische
Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse und
das erfindungsgemäße Bremsdruck-steuerungsverfahren (letzt
endlich Bremskraftverteilung zwischen kurveninnen und kur
venaußen) zu aktivieren.
Die beschriebene Bremsdrucksteuerung kann Komponenten des
Antiblockiersystems benutzen, beispielsweise Signaleingänge
oder Signalausgänge.
Claims (27)
1. Verfahren zum Erkennen einer kritischen Bremsung eines
zweispurigen Fahrzeugs während der Kurvenfahrt, mit den
Schritten Ermitteln des Laufverhaltens zumindest je ei
nes linksseitigen und eines rechtsseitigen Rades,
gekennzeichnet durch Vergleichen des Laufverhaltens zu
mindest eines linksseitigen Rades mit dem eines rechts
seitigen Rades und/oder Auswerten des Zeitverlaufs zu
mindest eines linksseitigen Rades und eines rechtsseiti
gen Rades, und Erkennen einer kritischen Bremsung anhand
des Vergleichsergebnisses und/oder des Auswerteergeb
nisses.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als Laufverhalten eines Rades dessen Schlupf oder dessen
Beschleunigung ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest ein Schlupfschwellenwert mit dem tatsächlichen
Schlupf zumindest eines Rades verglichen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich
net, daß der zeitliche Verlauf des Schlupfs auf Schwin
gungen hin untersucht wird und bei bestimmten Schwingun
gen eine kritische Bremsung erkannt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schwellenwert nach Maßgabe der Fahrzeuggeschwindig
keit bestimmt wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kurveninnenseite anhand der Ge
schwindigkeiten eines nicht angetriebenen linksseitigen
Rades und eines nicht angetriebenen rechtsseitigen Rades
ermittelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kurveninnenseite anhand der Geschwindigkeiten der
Räder an der Hinterachse bestimmt wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Radgeschwindigkeit zumindest
eines linksseitigen Rades mit der Radgeschwindigkeit
zumindest eines rechtsseitigen Rades verglichen wird und
eine kritische Bremsung erkannt wird, wenn die Radge
schwindigkeiten über eine bestimmte oder bestimmbare
Zeitdauer entsprechend einem bestimmten Muster vonein
ander abweichen.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß es im Teilbremsbereich begonnen und
im Vollbremsbereich nicht ausgeführt wird.
10. Verfahren zum Steuern des Bremsdrucks zumindest eines
Rades bei einer kritischen Bremsung eines zweispurigen
Fahrzeugs während der Kurvenfahrt, gekennzeichnet durch
die Schritte Erkennen einer kritischen Bremsung des
Fahrzeugs während der Kurvenfahrt, vorzugsweise mit ei
nem Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
Bestimmen eines kurveninnenseitigen Rades anhand der
Geschwindigkeiten eines nicht angetriebenen linksseiti
gen Rades und eines nicht angetriebenen rechtsseitigen
Rades, und Absenken des Bremsdruckes an einem oder an
beiden kurveninnenseitigen Rädern auf die Erkennung hin.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Betrag der Absenkung nach Maßgabe der Fahrzeugverzö
gerung gewählt wird.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der abgesenkte Druck eine bestimmte
oder bestimmbare Zeit gehalten und dann wieder aufgebaut
wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Druck weiter abgesenkt wird, wenn nach einer Absen
kung der Schlupf nicht einen bestimmten oder bestimm
baren Wert unterschreitet.
14. Vorrichtung zum Erkennen einer kritischen Bremsung eines
zweispurigen Fahrzeugs während der Kurvenfahrt, mit ei
ner Ermittlungseinrichtung (403a, b, 408a, b) zum Er
mitteln des Laufverhaltens zumindest je eines linkssei
tigen und eines rechtsseitigen Rades (301a-d),
gekennzeichnet durch eine erste Vergleichseinrichtung
(409-412) zum Vergleichen des Laufverhaltens zumindest
eines linksseitigen Rades mit dem eines rechtsseitigen
Rades und/oder eine Auswerteeinrichtung (404-407) zum
Auswerten des Zeitverlaufs zumindest eines linksseitigen
Rades und eines rechtsseitigen Rades, und
eine Erkennungseinrichtung (413) zum Erkennen einer kri
tischen Bremsung anhand der Ausgabe der Vergleichsein
richtung und/oder der Ausgabe der Auswerteeinrichtung.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ermittlungseinrichtung (403a, b, 408a, b) den
Schlupf und/oder die Beschleunigung der betrachteten
Räder ermittelt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteeinrichtung (404-407) eine zweite Ver
gleichseinrichtung (405) aufweist, die einen Schlupf
schwellenwert mit dem tatsächlichen Schlupf zumindest
eines Rades vergleicht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (404-407)
den zeitliche Verlauf des Schlupfs auf Schwingungen hin
untersucht.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine
Bestimmungseinrichtung (406), die den Schwellenwert nach
Maßgabe der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt.
19. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Ermittlungseinrichtung (402),
die die Kurveninnenseite anhand eines Signals eines
nicht angetriebenen linksseitigen Rades und eines nicht
angetriebenen rechtsseitigen Rades ermittelt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ermittlungseinrichtung die Geschwindigkeiten der
Räder an der Hinterachse betrachtet.
21. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine dritte Vergleichseinrichtung
(411), die die Radgeschwindigkeit zumindest eines links
seitigen Rades mit der Radgeschwindigkeit zumindest ei
nes rechtsseitigen Rades vergleicht, und wobei die Er
kennungseinrichtung eine kritische Bremsung erkennt,
wenn die Radgeschwindigkeiten über eine bestimmte oder
bestimmbare Zeitdauer entsprechend einem bestimmten Mu
ster voneinander abweichen.
22. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß sie im Teilbremsbereich wirkt und im
Vollbremsbereich außer Betrieb gesetzt wird.
23. Vorrichtung zum Steuern des Bremsdrucks zumindest eines
Rades bei einer kritischen Bremsung eines zweispurigen
Fahrzeugs während der Kurvenfahrt,
gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (313) zum Erkennen
einer kritischen Bremsung des Fahrzeugs während der Kur
venfahrt, vorzugsweise-nach einem der vorherigen Ansprü
che, eine Einrichtung (402) zum Ermitteln eines kurve
ninnenseitigen Rades anhand von Signalen eines nicht
angetriebenen linksseitigen Rades und eines nicht an
getriebenen rechtsseitigen Rades, und
eine Veränderungseinrichtung (315) zum Absenken des
Bremsdruckes eines kurveninnenseitigen Rades auf die
Erkennung hin.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß die Veränderungseinrichtung den Betrag der Absenkung
nach Maßgabe der Fahrzeugverzögerung wählt.
25. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Veränderungseinrichtung den ab
gesenkten Druck eine bestimmte oder bestimmbare Zeit
hält und dann wieder aufbaut.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß die Veränderungseinrichtung den Druck weiter ab
senkt, wenn nach einer Absenkung der Schlupf nicht einen
bestimmten oder bestimmbaren Wert unterschreitet.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19817285A DE19817285A1 (de) | 1997-10-17 | 1998-04-18 | Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen einer instabilen Bremsung sowie zum Steuern des Bremsdrucks |
JP2000516862A JP2001520143A (ja) | 1997-10-17 | 1998-10-16 | 不安定なブレーキングの識別とブレーキ圧力の制御のための方法および装置 |
PCT/EP1998/006563 WO1999020506A1 (de) | 1997-10-17 | 1998-10-16 | Verfahren und vorrichtung zum erkennen einer instabilen bremsung sowie zum steuern des bremsdrucks |
US09/529,209 US6435627B1 (en) | 1997-10-17 | 1998-10-16 | Method and device for detecting unstable braking and controlling braking pressure |
EP98955464A EP1023211B1 (de) | 1997-10-17 | 1998-10-16 | Verfahren und vorrichtung zum verbesserung der stabilität eines fahrzeugs und zum steuern des bremsdrucks |
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WO2008034659A1 (de) * | 2006-09-22 | 2008-03-27 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur automatischen fahrtrichtungsstabilisierung bei fahrzeugen |
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1998
- 1998-04-18 DE DE19817285A patent/DE19817285A1/de not_active Withdrawn
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