Bremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit präparierender Vorverzögerung und Verfahren zum Steuern einer solchen Bremsvorrichtung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Steuern einer solchen Bremsvorrichtung, insbesondere in Kooperation mit einem Abstandsregeltempomat.

Stand der Technik

Bremsvorrichtungen in Kraftfahrzeugen dienen dazu, das Kraftfahrzeug im Rahmen eines Bremsvorgangs gezielt zu verzögern, d.h. die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu verringern bzw. eine durch äußere Einflüsse wie

beispielsweise bei einer Bergabfahrt bewirkte Geschwindigkeitszunahme des Fahrzeugs zu verringern. Eine Bremsvorrichtung kann hierzu über Bremsen verfügen, die mit den Rädern des Kraftfahrzeugs gekoppelt sind und die beispielsweise durch Anpressen eines Bremsbelags an eine Bremsscheibe ein Bremsmoment auf ein zugehöriges Rad bewirken. Alternativ zu einem hydraulischen Anpressen eines Bremsbelags kann eine Bremsvorrichtung auch über Bremsen in Form anderer Verzögerungsmechanismen verfügen wie z.B. einen mit einem oder mehreren Räder gekoppelten elektrischen Generator, der ein Schleppmoment auf das Rad bzw. die Räder ausüben kann, oder eine Wirbelstrombremse. In der Regel ist jedes der Räder des Kraftfahrzeugs mit einer zugehörigen Bremse ausgestattet. Die Bremsen können dabei in Reaktion auf eine beispielsweise von einem Fahrer über ein Bremspedal bewirkte Bremsanforderung ein verzögerndes Bremsmoment auf die Räder des

Kraftfahrzeugs bewirken. In modernen Kraftfahrzeugen verfügt eine Bremsvorrichtung zusätzlich zu den Bremsen über eine Steuerung beziehungsweise Regelung, um die von den mehreren Bremsen des Kraftfahrzeugs zu bewirkenden Bremsmomente gemäß einer Sollvorgabe zu steuern beziehungsweise zu regeln. Hierdurch können beispielsweise die für eine optimale Gesamtverzögerung des Kraftfahrzeugs erforderlichen Bremsmomente für die einzelnen Räder individuell gesteuert beziehungsweise geregelt werden.

Ergänzend können beispielsweise Fahrerassistenzsysteme wie zum Beispiel ein Abstandsregeltempomat während ihres Betriebs zielgerichtet Sollvorgaben für eine zu bewirkende Fahrzeugverzögerung ermitteln und an eine Steuerung beziehungsweise Regelung einer Bremsvorrichtung übermitteln, um zum Beispiel unabhängig von einer von einem Fahrer bewirkten Bremsanforderung das Fahrzeug abzubremsen, beispielsweise wenn es einem vorausfahrenden

Fahrzeug zu nahe zu kommen droht.

Bremsansteuerungen längsdynamischer Funktionen in einem

Fahrerassistenzsystem basieren im Allgemeinen auf einer sollvorgabegeführten Verzögerungsregelung. Dabei wird erst dann eine Bremse des Kraftfahrzeugs angesteuert, wenn sich eine signifikante Abweichung zwischen einem Sollwert und einem Istwert eingestellt hat. Andererseits wird bei einem entsprechenden Verlauf von Reglereingangsgrößen das Bremsmoment bis auf Null reduziert und dabei die Bremse vollständig gelöst, ohne weitere die Fahrsituation

beschreibende Indikatoren zu berücksichtigen.

Statt einer Regelung der Verzögerung kann auch eine Steuerung der

Verzögerung eingesetzt werden, bei der ein von den Bremsen zu bewirkendes Bremsmoment, ausgelöst beispielsweise durch einen Trigger bei Eintreten einer Notbremssituation, auf einen festen Vorgabewert gesetzt wird.

Im Bereich von Fahrerassistenzsystemen existieren typischerweise

Priorisierungsregeln, die einer Einflussnahme des Fahrers stets Vorrang einräumen. Eine solche Priorisierung einer von dem Fahrer ausgeübten

Einflussnahme führt beispielsweise regelmäßig zu einem Abbruch einer von einem Fahrerassistenzsystem bewirkten aktiven Abbremsung des Fahrzeugs im Rahmen einer autonomen Längsregelung, die im Anschluss an die

Fahrerintervention wieder aufgenommen werden muss.

Es wurde beobachtet, dass insbesondere bei Bremsvorrichtungen, die einerseits beispielsweise zum Ermöglichen einer Einflussnahme durch ein

Fahrerassistenzsystem eine sollvorgabegefuhrte Verzögerungsregelung bzw. Verzögerungssteuerung aufweisen und die andererseits einer Einflussnahme durch den Fahrer stets eine Priorisierung einräumen, bestimmte Probleme auftreten können. Beispielsweise kann es in manchen Fahrsituationen zu einem verzögerten Bewirken eines sollvorgabegefuhrte Bremsmomentes kommen und / oder es können beispielsweise vom Fahrer als störend wahrgenommene

Geräusche auftreten, die zum Beispiel vom Aufbau eines notwendigen

Bremsdrucks für eine hydraulische Bremse herrühren können.

Offenbarung der Erfindung

Es wird eine Bremsvorrichtung und ein Verfahren zum Ansteuern einer solchen Bremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, die unter anderem die oben genannten Probleme herkömmlicher Bremsvorrichtungen vermeiden oder zumindest reduzieren können.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Bremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welche eine soll vorgabegeführte

Verzögerungseinrichtung aufweist, die bei Empfang einer von einem Fahrer oder einem Assistenzsystem bewirkten Bremsanforderung basierend auf einer Differenz zwischen einem Sollwert und einem Istwert oder basierend lediglich auf einem vorgegebenen Sollwert eine Bremse dazu ansteuert, ein

sollvorgabegeführtes Bremsmoment für eine sollwertorientierte Verzögerung des Kraftfahrzeugs zu bewirken. Die Bremsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie zusätzlich zu der sollvorgabegeführten Verzögerungseinrichtung eine so genannte Bremspräparierungssteuerung aufweist, welche bei Empfang eines Bremspräparierungssignals die Bremse unabhängig von dem Sollwert dazu ansteuert, mindestens ein Präparierungsbremsmoment für eine signifikante Vorverzögerung des Kraftfahrzeugs zu bewirken. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ansteuern einer solchen Bremsvorrichtung vorgeschlagen, bei dem ein

Bremspräparierungssignal erzeugt wird, sobald eine Fahrsituation ermittelt wird, die eine baldige von einem Fahrer oder einem Assistenzsystem bewirkte Bremsanforderung mit hoher Wahrscheinlichkeit erwarten lässt, wobei das

Bremspräparierungssignal anschließend an die Bremspräparierungssteuerung der Bremsvorrichtung übermittelt wird.

Die Bremsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie das Verfahren zu deren Ansteuerung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung können als unter anderem auf den folgenden Erkenntnissen und Ideen beruhend angesehen werden:

Bei den einleitend beschriebenen Mechanismen herkömmlicher

Bremsvorrichtungen, bei denen einerseits eine sollvorgabegeführte

Verzögerungseinrichtung, welche beispielsweise in Form einer

sollvorgabegeführten Verzögerungsregelung oder einer sollvorgabegeführten Verzögerungssteuerung ausgebildet sein kann, beispielsweise aufgrund einer Anforderung von einem Assistenzsystem für eine Ansteuerung einer Bremse sorgt und andererseits eine Priorisierung einer Einflussnahme durch den Fahrer dafür sorgen kann, dass eine derart eingeleitete Abbremsung im Rahmen einer autonomen Längsregelung abgebrochen beziehungsweise temporär

unterbrochen wird, kann es dazu kommen, dass beispielsweise unter der ungünstigen Anfangsbedingung einer vollständig gelösten Bremse ein rascher Verzögerungsaufbau erfolgen soll. Dies kann unter anderem in Fahrsituationen geschehen, in denen bereits im Vorfeld, zum Beispiel bereits beim Lösen der Bremse, eine Notwendigkeit einer nachfolgenden erneuten Bremsaktivierung mit hoher Wahrscheinlichkeit ableitbar war, beispielsweise mithilfe geeigneter situationserkennender Logiken.

Es wird nun vorgeschlagen, eine beispielsweise situationsabhängig variierbare präparative Ansteuerung einer Bremsanlage zur Verfügung zu stellen, die insbesondere im Vorfeld einer erwarteten Verzögerungsregelung oder

Fahrerbremsung ein angepasstes Bremsmoment bewirkt und / oder eine erweiterte Bremsbereitschaft herstellt. Hierzu wird die Bremsvorrichtung mit einer so genannten

Bremspräparierungssteuerung versehen, die, wenn sie ein so genanntes Bremspräparierungssignal empfängt, die Bremse unabhängig von dem durch den Fahrer oder das Assistenzsystem vorgegebenen Sollwert dazu ansteuert, zumindest ein vorgegebenes Mindestbremsmoment, hierin als

Präparierungsbremsmoment bezeichnet, für eine Vorverzögerung des

Kraftfahrzeugs zu bewirken.

Mit anderen Worten soll die Bremspräparierungssteuerung die Bremse derart ansteuern, dass diese selbst dann, wenn von dem Fahrer oder dem

Assistenzsystem aktuell keine Bremswirkung angefordert wird, eine gewisse Verzögerung des Kraftfahrzeugs über ein geringfügiges Betätigen der Bremse bewirken kann. Diese geringfügige Verzögerung wird hierin als Vorverzögerung bezeichnet und soll eine signifikante Stärke haben, das heißt, die

Vorverzögerung soll das Kraftfahrzeug tatsächlich zumindest geringfügig messbar abbremsen. Beispielsweise kann die Vorverzögerung mindestens 0,1 m/s ² , vorzugsweise mindestens 0,3 m/s ² und stärker bevorzugt mindestens 0,5 m/s ² betragen. Zumindest soll die Vorverzögerung ausreichend signifikant stark sein, dass sie sich messbar von anderen Verzögerungen unterscheidet, wie sie unabhängig von den Bremsen beispielsweise durch Schleppmomente,

Gegenwind, unterschiedliche Fahrbahnbeschaffenheiten, etc. auf das

Kraftfahrzeug auswirken können.

Die Bewirkung des Präparierungsbremsmomentes kann dabei in der

Bremsvorrichtung durch den Empfang eines Bremspräparierungssignals ausgelöst werden, wobei dieses Bremspräparierungssignal beispielsweise erzeugt wird, sobald eine Fahrsituation erkannt wird, bei der davon ausgegangen werden kann, dass in nächster Zukunft, das heißt beispielsweise in den nächsten Sekunden oder Sekundenbruchteilen mit einer hohen Wahrscheinlichkeit von beispielsweise mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 90% mit einer erneuten

Bremsanforderung zu rechnen ist.

Eine geeignete Fahrsituationserkennung kann dabei beispielsweise von einer Steuerung eines Abstandsregeltempomats durchgeführt werden. Ein solcher Abstandsregeltempomat wird teilweise auch als ACC (adaptive cruise control) bezeichnet. Alternativ kann eine Fahrsituationserkennung auch mithilfe eines Videosystems oder durch Auswertung der Betätigung eines Gaspedals, eines Bremspedals und / oder einer Lenkung durch den Fahrer durchgeführt werden.

Das Bremspräparierungssignal kann ein einfaches binäres Signal sein, welches nur angibt, ob innerhalb eines vorbestimmten zukünftigen Zeitintervalls mit ausreichend hoher Wahrscheinlichkeit mit einer erneuten Bremsanforderung zu rechnen ist oder nicht.

Alternativ können verschiedene Arten von Bremspräparierungssignalen erzeugt werden, abhängig von der Wahrscheinlichkeit einer baldig von einem Fahrer oder von einem Assistenzsystem bewirkten Bremsanforderung und / oder einer Kritikalität einer aktuellen Fahrsituation.

Wird im Rahmen einer Fahrsituationserkennung ein Bremspräparierungssignal erzeugt, erfolgt eine von der von einem Fahrer oder einem Assistenzsystem im Zusammenhang mit einer Bremsanforderung vorgegebenen längsdynamischen Zielgröße unabhängige Anforderung an einen Bremsregler, ein Bremsmoment zum Beispiel über eine Vorbefüllungsfunktion für eine hydraulische Bremse neu aufzubauen oder alternativ ein bereits vorliegendes Bremsmoment nicht vollständig abzubauen.

Mit anderen Worten soll, wenn vorangehend kein sollvorgabegeführtes

Bremsmoment erzeugt worden ist, die Bremspräparierungssteuerung bei Empfang des Bremspräparierungssignals die Bremse dazu ansteuern, das von der Bremse bewirkte Bremsmoment bis auf ein vorbestimmtes

Präparierungsbremsmoment zu steigern.

Wenn alternativ bereits vorangehend ein sollvorgabegeführtes Bremsmoment erzeugt wurde, soll die Bremspräparierungssteuerung bei Empfang des

Bremspräparierungssignals die Bremse dazu ansteuern, das vorangehend erzeugte sollvorgabegeführte Bremsmoment nicht bis auf Null sondern lediglich auf ein minimal aufrecht zu erhaltendes Präparierungsbremsmoment

abzusenken. Wenn eine Fahrsituationserkennungseinrichtung dazu ausgelegt ist,

verschiedene Arten von Bremspräparierungssignalen abhängig von der Wahrscheinlichkeit einer zukünftigen Bremsanforderung und / oder der Kritikalität einer Fahrsituation zu erzeugen, kann entsprechend die

Bremspräparierungssteuerung dazu ausgelegt sein, diese verschiedenen Arten von Bremspräparierungssignalen zu empfangen und abhängig von dem empfangenen Bremspräparierungssignal die Bremse dazu anzusteuern, ein bremspräparierungssignal-spezifisches Präparierungsbremsmoment für eine Vorverzögerung des Kraftfahrzeugs zu bewirken.

Das Bremspräparierungssignal-spezifische Präparierungsbremsmoment kann dabei für jedes der möglichen Bremspräparierungssignale derart geeignet gewählt sein, dass die Bremse beispielsweise zur Erzeugung eines bestimmten Bremsmomentes und mit einem bestimmten Bremsmomentprofil angesteuert wird. Beispielsweise kann ein umso höheres Bremsmoment erzeugt werden, je größer die Kritikalität der aktuellen Fahrsituation ist. Andererseits kann ein umso geringeres Präparationsbremsmoment erzeugt werden, je geringer die

Wahrscheinlichkeit ist, dass in naher Zukunft eine Bremsanforderung von einem Fahrer oder einem Assistenzsystem bewirkt wird.

Auf diese Weise kann beispielsweise erreicht werden, dass einerseits in

Fahrsituationen, die erkennbar kritisch sind, bereits rechtzeitig eine

Voraktivierung der Bremse bewirkt wird und damit die eigentliche Aktivierung bei Vorliegen der erwarteten Bremsanforderung mit größerer Geschwindigkeit und größerer Genauigkeit durchgeführt werden kann. Andererseits kann für den Fall, dass eine zukünftige Bremsanforderung nur mit verhältnismäßig geringer Wahrscheinlichkeit zu erwarten ist, lediglich eine schwache Voraktivierung der Bremse durchgeführt werden, um den Fahrer durch eine damit einhergehende Vorverzögerung des Kraftfahrzeugs nicht unnötig zu stören.

Bei der Ermittlung der Fahrsituation kann es vorteilhaft sein, zumindest eine Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, einen Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, eine Geschwindigkeit oder Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs und eine Gaspedalbetätigung des Fahrers zu berücksichtigen. Hierdurch kann zum Beispiel erkannt werden, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug beschleunigt und die Erzeugung eines Präparierungsbremsmoments beispielsweise für eine Weiterführung einer ACC- Regelung ungünstig erscheint. In einem solchen Fall sollte dann kein

Bremspräparierungssignal erzeugt werden beziehungsweise ein solches zurückgenommen werden.

Je nach dem, welche Sensoren in einer Fahrsituationserkennungsvorrichtung wie beispielsweise einer ACC-Regelung verfügbar sind, können weitere Signale bei der Ermittlung der Fahrsituation ergänzend erfasst werden und darauf basierend beurteilt werden, ob ein Bremspräparierungssignal erzeugt werden soll oder nicht. Beispielsweise kann eine seitliche Position des vorausfahrenden

Fahrzeugs in Bezug auf das eigene Fahrzeug, ein Lenkwinkel des eigenen Fahrzeugs und / oder eine Umfeldsituation wie beispielsweise eine

vorausliegende Ampel, weiter vorausfahrende Fahrzeuge und deren Bewegung etc. berücksichtigt werden.

Die Bremspräparierungssteuerung kann insbesondere dazu ausgelegt sein, die Bremse in Reaktion auf einen Empfang eines Bremspräparierungssignals derart anzusteuern, dass das Präparierungsbremsmoment mit einer im Vergleich zu einem sollvorgabegeführten Bremsmoment verringerten Geräuschentwicklung bewirkt wird.

Hierzu kann beispielsweise eine Pumpe, die in einem hydraulischen

Bremssystem einen benötigten Bremsdruck erzeugt, langsamer und damit mit einem geringeren Geräuschniveau betrieben werden.

Da im Gegensatz zu einem sollvorgabegeführten Bremsmoment, das in der Regel sehr schnell in einer aktuellen eine Bremsung erfordernden Situation erzeugt werden muss, die Erzeugung eines Präparierungsbremsmoments wesentlich langsamer durchgeführt werden kann und somit mit geringerer Geräuschentwicklung durch hierfür verwendete Pumpen oder ähnlichem, kann mithilfe der hier vorgeschlagenen Bremspräparierungssteuerung in einer Bremsvorrichtung die gesamte Geräuschentwicklung während eines

Bremsvorgangs drastisch verringert werden und somit eine störende

Beeinflussung des Fahrers vermieden werden. Mithilfe von Ausführungsformen der hier vorgeschlagenen Bremsvorrichtung beziehungsweise eines Verfahrens zum Ansteuern einer solchen

Bremsvorrichtung können unter anderem die nachfolgend beschriebenen Vorteile erreicht werden:

Durch einen gleichmäßigeren Verzögerungsverlauf und weniger

Geräuschentwicklung, insbesondere aufgrund eines verringerten

Volumenbedarfs bei einer hydraulischen Bremse, bei einer nachfolgenden Bremsung kann ein Fahrkomfort erhöht werden.

Aufgrund des vorab bewirkten Präparierungsbremsmoments kann bei einer nachfolgend angeforderten Abbremsung des Fahrzeugs eine

Verzögerungsaufbaudynamik erhöht und Verzugszeiten minimiert werden.

Hierdurch kann eine verbesserte Präzision der Bremsregelung erreicht werden.

Wenn während einer von einem Fahrerassistenzsystem assistierten Fahrt kurzzeitig von einem Fahrer ein Eingriff in die Fahrzeugsteuerung vorgenommen wird und dieser Fahrereingriff höher priorisiert wird als die Steuerung des Assistenzsystems, aber die Fahrsituationserkennungseinrichtung erkennt, dass dieser Fahrereingriff mit hoher Wahrscheinlichkeit zeitlich kurz begrenzt ist und nachfolgend eine situationsangepasste Fahrzeugverzögerung fortgeführt werden soll, kann nach Beendigung des Fahrereingriffs das bereits während des Fahrereingriffs unterlagerte leichte Präparierungsbremsmoment sofort verzögernd wirken.

Wenn beispielsweise ein Fahrer während einer von einem ACC-System assistierten Fahrt eine von dem ACC-System angeforderte Abbremsung des Fahrzeugs kurzzeitig durch Betätigen des Gaspedals„übertritt" und somit die Abbremsung unterbricht, kann das ACC-System beziehungsweise eine zugehörige Fahrsituationserkennungseinrichtung bereits abschätzen, dass dieses„Übertreten" nur einen kurzfristigen Fahrereingriff darstellt und dass danach ein Abbremsen des Fahrzeugs gesteuert von dem ACC-System fortgeführt werden soll. Es kann daraufhin ein geeignetes

Bremspräparierungssignal erzeugt werden, aufgrund dessen die

Bremspräparierungssteuerung dann die Bremse zur Erzeugung einer signifikanten Vorverzögerung ansteuert. Die Bremse ist somit bereits während des„Übertretens" durch den Fahrer zumindest geringfügig aktiviert, so dass nach Beendigung dieses„Übertretens" sofort eine Verzögerungswirkung auf das Kraftfahrzeug bereit steht und nicht beispielsweise ein hydraulisches System erst wieder unter Druck gesetzt werden muss, um eine solche Verzögerung zu erreichen.

Es kann ein bestmöglicher Bereitschaftszustand der Bremsanlage hergestellt werden durch Aufbau eines angepassten, gegebenenfalls erhöhten

Aktivierungsniveaus zur Vorbereitung auf eine bevorstehende Einleitung oder Weiterführung einer Verzögerungsregelung oder einer zu erwartenden Bremsung durch den Fahrer. Beispielsweise kann bei einer hydraulischen Bremsanlage durch geeignete Wahl eines erhöhten, über das bloße Anlegen der Bremsbeläge hinaus gehenden Vorbefüllungsniveaus die Eigenschaft mit dem Druckniveau zunehmender Kreissteifigkeit genutzt werden, um nachfolgend schneller und / oder mit weniger Geräuschentwicklung Bremskraft aufbauen zu können.

Durch eine Ausnutzung eines vorangehenden Bremsmoments aus einer vorhergehenden Bremsung des Kraftfahrzeugs lassen sich Aktuatorik der Stellglieder und damit Geräusch und Ruck während einer nachfolgenden

Abbremsung minimieren. Im Falle einer hydraulischen Bremsanlage kann beispielsweise ein definierter Restwert des Bremsdrucks durch bloße

Ventilbestromung„eingesperrt" werden, ohne eine Pumpe aktivieren zu müssen. Hierdurch kann unter anderem die Laufzeitbelastung der Pumpe gesenkt werden.

Es wird darauf hingewiesen, dass mögliche Merkmale und Vorteile von

Ausführungsformen der Erfindung hierin teilweise mit Bezug auf eine

erfindungsgemäße Bremsvorrichtung, teilweise mit Bezug auf ein

erfindungsgemäßes Verfahren zum Ansteuern einer Bremsvorrichtung und teilweise mit Bezug auf ein geeignetes Steuergerät zur Durchführung eines solchen Verfahrens beschrieben sind. Ein Fachmann wird erkennen, dass die beschriebenen Merkmale in geeigneter Weise kombiniert oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung und gegebenenfalls Synergieeffekten gelangen zu können.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.

Figur 1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einer Bremsvorrichtung gemäß einer

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figuren 2 und 3 veranschaulichen Beispiele eines Verlaufs eines Bremsdruckes zur Erzeugung eines Bremsmoments, wie es mit einer Bremsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt werden kann.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu.

Ausführungsformen der Erfindung

Figur 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, welches mit einer Bremsvorrichtung 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.

Die Bremsvorrichtung 3 weist ein Steuergerät 17 sowie mehrere Bremsen 7, die mit jeweils einem der Räder 5 des Kraftfahrzeugs 1 zusammenwirken, auf. In dem Steuergerät 17 ist sowohl eine sollvorgabegeführte Verzögerungsregelung 13 als auch eine Bremspräparierungsteuerung 15 vorgesehen. Ferner ist eine Fahrsituationserkennungseinrichtung 1 1 vorgesehen, die im dargestellten Beispiel Teil einer Regelung 9 eines Abstandsregeltempomaten (ACC) ist.

Innerhalb des Steuergeräts 17 sind geeignete Schnittstellen (nicht dargestellt) vorgesehen, um Signale zwischen den einzelnen Komponenten 9, 1 1 , 13, 15 auszutauschen.

Es wird darauf hingewiesen, dass in Figur 1 ein gemeinsames Steuergerät für die Bremsvorrichtung und den ACC dargestellt ist, in modernen Fahrzeugen zur Implementierung der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung jedoch alternativ getrennte Steuergeräte mit externen Signalen für Sollverzögerung und

Bremsenpräparierung eingesetzt werden können. In den Figuren 2 und 3 sind zeitliche Verläufe von Bremsdrücken p zur

Erzeugung eines Bremsmoments M, wie es mit einer Bremsvorrichtung 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt werden kann, dargestellt. Ein Bremsdruck p kann hierbei beispielsweise in einem hydraulischen Bremssystem wirken und dabei ein zugehöriges Bremsmoment M auf das

Fahrzeug bewirken. Alternativ kann das zu bewirkende Bremsmoment M jedoch auch mithilfe anderer, beispielsweise nicht-hydraulischer Bremssysteme erzeugt werden, beispielsweise durch eine im Generatormodus betriebene

Elektromaschine eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs.

In Figur 2 gibt die Kurve 19 den Verlauf eines Bremsdruckes p wieder, wie er bei einer herkömmlichen Bremsvorrichtung typischerweise erzeugt wird. Wenn zum Zeitpunkt t-ι von einem Fahrer oder von einem Assistenzsystem eine

Bremsanforderung in der Bremsvorrichtung bewirkt wird, steigt der in der Bremsvorrichtung erzeugte Druck p kontinuierlich an. Da hierbei im Fall von beispielsweise hydraulischen Bremsen zunächst ein gewisser Druck in der Hydraulik erzeugt werden muss, um ein Spiel zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe zu überwinden, um dann einen Druck von den Bremsbelägen auf die Bremsscheiben bewirken zu können, vergeht eine gewisse Zeitdauer, bis die eigentlich das Kraftfahrzeug bremsende Verzögerung einsetzt, das heißt, bis der Bremsdruck p ein für eine signifikante Verzögerung notwendiges

Mindestmaß p _m erreicht.

Die Kurven 21 und 23 in Figur 2 veranschaulichen Bremsdrücke, wie sie in einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung erzeugt werden können.

Zu einem Zeitpunkt t ₀ erkennt eine Fahrsituationserkennungseinrichtung, dass eine Fahrsituation vorliegt, bei der mit hoher Wahrscheinlichkeit innerhalb eines kurzen zukünftigen Zeitraums eine Bremsanforderung von einem Fahrer oder einem Assistenzsystem zu erwarten ist. Die Fahrsituationserkennungseinrichtung gibt daraufhin ein Bremspräparierungssignal aus. In Reaktion auf dieses

Bremspräparierungssignal steuert die Bremspräparierungssteuerung der

Bremsvorrichtung die Bremsen derart an, dass zumindest ein bestimmter minimaler Präparierungsbremsdruck p-ι, wie in der Kurve 21 dargestellt, oder alternativ ein erhöhter Präparierungsbremsdruck p ₂ , wie in der Kurve 23 dargestellt, erreicht wird. Die Stärke und der Verlauf des Aufbaus dieses Präparierungsbremsdruckes kann dabei abhängig von der Wahrscheinlichkeit, mit der die Bremsanforderung zu erwarten ist, und / oder abhängig von der Kritikalität der aktuellen

Fahrsituation gewählt werden. Vorzugsweise wird der Präparierungsbremsdruck Pi , p ₂ jedoch langsamer aufgebaut, als dies für die Erzeugung eines

sollvorgabegeführten Bremsmomentes notwendig wäre, so dass eine hierfür eingesetzte Hydraulikpumpe beispielsweise langsamer und somit leiser arbeiten kann als bei der Erzeugung eines sollvorgabegeführten Bremsmoments.

Wenn im Zeitpunkt t-ι bei einer derart präparierten Bremse dann tatsächlich eine Bremsanforderung von einem Fahrer oder einem Assistenzsystem ergeht, kann ein das zu erzeugende Bremsmoment M bewirkender Bremsdruck p ausgehend von dem bereits erzeugten Präparierungsbremsdruck p-ι, p ₂ schnell stark erhöht werden. Eine Verzögerung des Fahrzeugs kann somit schneller und mit höherer Präzision bewirkt werden, als dies bei herkömmlichen Bremsvorrichtungen ohne die Erzeugung eines Präparierungsbremsmoments der Fall war.

In Figur 3 sind verschiedene Verläufe des Bremsdrucks in einer

erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung für eine Fallkonstellation dargestellt, bei der im Rahmen eines vorangehenden Bremsvorgangs bis zu einem Zeitpunkt t _e an der Bremse bereits eine hohes Bremsmoment 29 erzeugt wurde, das dann durch Beenden der Bremsanforderung sukzessive abgebaut wird.

Beispielsweise kann bis zum Zeitpunkt t _e von einem Abstandsregeltempomat ein Bremsvorgang gesteuert werden, der dann durch Betätigen des Gaspedals durch den Fahrer priorisiert abgebrochen wird, so dass der Bremsdruck p sukzessive reduziert wird. Wenn zu einem Zeitpunkt t ₀ i , zu dem der zuvor herrschende Bremsdruck noch nicht bis auf einen Minimalwert p-ι , der einem Präparierungsbremsmoment entspricht, abgebaut wurde, von einer Fahrsituationserkennungseinrichtung erkannt wird, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit bald wieder eine

Bremsanforderung von dem Fahrer oder Assistenzsystem ergehen wird, kann ein Bremspräparierungssignal erzeugt werden. Aufgrund dieses

Bremspräparierungssignals wird mithilfe der Bremspräparierungssteuerung bewirkt, dass der das vorangehend erzeugte sollvorgabegeführte Bremsmoment bewirkende Bremsdruck 29 lediglich minimal bis auf den das

Präparierungsbremsmoment bewirkenden Bremsdruck p-ι abgesenkt wird.

Beispielsweise durch Schließen eines zugehörigen Ventils bei einer

Hydraulikbremsvorrichtung kann der Bremsdruck dann, der Kurve 25 folgend, auf diesem Präparierungsbremsdruck p-ι gehalten werden, bis zu einem Zeitpunkt t-i die erwartete Bremsanforderung eintrifft, woraufhin der Bremsdruck

sollvorgabegeführt stark erhöht wird. Wenn alternativ eine Fahrsituationserkennungseinrichtung erst zu einem

Zeitpunkt t ₀ 2, das heißt, nachdem der vorangehende sollvorgabegeführte

Bremsdruck 29 unter einen minimal für ein Präparierungsbremsmoment notwendigen Druck p-ι abgesunken ist, erkennt, dass wahrscheinlich bald erneut eine Bremsanforderung ergehen wird, kann zwar der während des

vorangehenden Bremsvorgangs aufgebaute Bremsdruck 29 nicht wie in der

Kurve 25 genutzt werden, es kann aber, der Kurve 27 folgend, erneut ein

Präparierungsbremsdruck p-ι langsam aufgebaut werden.

Eine Stärke des zu erzeugenden Präparierungsbremsmoments ist

sinnvollerweise mindestens so hoch wie zur Erzeugung einer Bremsbereitschaft notwendig. Bei hydraulischen Bremssystemen kann dies dem Druckniveau einer bekannten Vorbefüllungsfunktion (Totvolumenkompensation) entsprechen. Dabei werden die Bremsbeläge der Bremse an die Bremsscheibe angelegt, ohne jedoch das Fahrzeug spürbar zu verzögern. Darüber hinaus können situativ höhere Präparierungsbremsmomente vorteilhaft sein, um eine Elastizität des

Bremssystems beispielsweise weiter zu reduzieren oder gezielt eine leichte Verzögerung aufzuprägen, um einen erwarteten Bremseingriff im Rahmen einer von einem Fahrer oder einem Assistenzsystem bewirkten Bremsanforderung vorzubereiten.

Das zu erzeugende Präparierungsbremsmoment ist dabei als mindestens einzustellendes Bremsmoment zu verstehen, das beizubehalten

beziehungsweise aufzubauen ist. Erfordert eine gleichzeitig laufende

sollvorgabegeführte Längsregelung im Rahmen einer Bremsanforderung ein höheres Bremsmoment, so ist letzteres zu realisieren. Das gewünschte Präparierungsbremsmoment wird vorzugsweise möglichst ruck- und geräuscharm erzeugt. Ein vorhandenes Bremsmoment aus einer vorangehenden sollvorgabegeführten Bremsung kann erhalten werden beziehungsweise gegebenenfalls auf das zu erhaltende

Präparierungsbremsmoment abgebaut werden. Muss ein Bremsmoment erst aufgebaut werden, so kann dies vorzugsweise unter Berücksichtigung der spezifischen Eigenschaften der Bremsanlage möglichst unauffällig erfolgen. Im Fall eines Bremssystems mit hydraulischer Pumpe ist die Dynamik des

Druckaufbaus vorzugsweise so zu realisieren, dass er bei niedriger

Pumpendrehzahl und damit geringer Geräuschentwicklung erfolgen kann.

Ein nachfolgender Bremseingriff kann dann stetig von dem Niveau des

Präparierungsbremsmoments unter Ausnutzung der verbesserten Eigenschaften der Bremsanlage wie beispielsweise einem geringeren Volumenbedarf durch eine geringere Elastizität bei einem Hydraulikbremssystem erfolgen.

Nachfolgend werden Beispiele für Implementierungen einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung beziehungsweise eines Steuergeräts zum Durchführen eines Verfahrens zum Ansteuern einer solchen Bremsvorrichtung beschrieben.

Ein Abstandsregeltempomat ACC dient dazu, die Geschwindigkeit eines

Kraftfahrzeugs gemäß einer Vorgabe kontinuierlich zu regeln, wobei bei der Regelung ein Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug als zusätzliche Rückführ- und Stellgröße einbezogen wird. Sobald der Abstandsregeltempomat erkennt, dass das eigene Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug zu nahe kommt, wird eine Bremsanforderung an eine sollvorgabegeführte

Verzögerungsregelung einer Bremsvorrichtung geleitet, um das eigene Fahrzeug abzubremsen und so zu verhindern, dass ein Mindestabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug unterschritten wird.

Eine von einem Fahrer häufig genutzte Möglichkeit, den Anhalteabstand oder die letzte Phase des Anhaltevorgangs nach eigenen Wünschen zu beeinflussen, ist das zeitweise Übertreten des aktiven Abstandsregeltempomats mit dem

Gaspedal. Da der Fahrerwunsch stets höchste Priorität hat, wird bei

herkömmlichen Bremsvorrichtungen und ACC-Steuerungen in diesen Fällen ein eigentlich für die laufende Regelung erforderliches Bremsmoment vollständig abgebaut und eine dem Fahrerwunsch entsprechende Ansteuerung des Antriebs umgesetzt.

Eine Abbremsung des Fahrzeugs wird erst fortgeführt, nachdem der

Fahrereingriff endet. Dabei muss ein hoher Gradient des Bremsdrucks beziehungsweise Bremsmoments umgesetzt werden, um die

Verzögerungsanforderung des Abstandsregeltempomats zu erreichen. Da dieser Gradient bei drucklosem Bremssystem erzeugt werden muss, kann dies zu störenden Geräuschen im Bremssystem führen. Außerdem ist eine Reaktionszeit des Bremssystems unvermeidbar, bis die angeforderte Fahrzeugverzögerung wieder eingestellt ist. Um das Fahrzeug dennoch in einem erforderlichen

Mindestabstand zum Stillstand zu bringen oder einen erforderlichen

Mindestabstand hinter dem langsam vorausfahrenden Fahrzeug einzuhalten, muss der Regler im Abstandsregeltempomat die Fahrzeugverzögerung und / oder deren Ruck auf für den Fahrer unkomfortable Werte anheben.

Mit einer Ausführungsform der hierin vorgeschlagenen Bremsvorrichtung beziehungsweise des Verfahrens zum Ansteuern dieser Bremsvorrichtung kann ein Algorithmus in dem Abstandsregeltempomat bereit gestellt werden, der es ermöglicht, Bremssystemgeräusche und unkomfortable Fahrzeugverzögerungen nach einem Übertreten des Fahrers zu reduzieren beziehungsweise zu verhindern.

Wenn eine in einem solchen System implementierte

Fahrsituationserkennungseinrichtung erkennt, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit in naher Zukunft erneut eine Bremsanforderung an die sollvorgabegeführte Verzögerungsregelung abgegeben wird, wird ein Bremspräparierungssignal erzeugt. Aufgrund dieses Bremspräparierungssignals bewirkt eine in der

Bremsvorrichtung enthaltene Bremspräparierungssteuerung, dass ein von einem vorangehenden Bremsvorgang vorliegendes Bremsmoment beziehungsweise ein

Restbremsdruck nicht vollständig abgebaut wird beziehungsweise ein

Bremsmoment beziehungsweise ein Bremsdruck zum Beispiel über eine

Vorbefüllungsfunktion des Bremssystems neu aufgebaut wird. Dadurch wird die Bremsvorrichtung auf eine bevorstehende Weiterführung der

sollvorgabegeführten Verzögerungsregelung und eine zu erwartende

Abbremsung vorbereitet. Nach einem Ubertreten des Fahrers kann so ein Druckaufbaugeräusch reduziert, ein Abbremskomfort verbessert und die Präzision der Regelung erhöht werden.

Das Bremspräparierungssignal kann im einfachsten Fall ein einfaches binäres Signal sein. Alternativ kann eine variable Größe als Bremspräparierungssignal übermittelt werden, die abhängig von einer vorliegenden Fahrsituation eine Empfehlung für die Stärke des beibehaltenen beziehungsweise des neu zu erzeugenden Präparierungsbremsmoments darstellen kann.

Es kann vorgesehen werden, dass das Bremspräparierungssignal nur in einem einstellbaren Geschwindigkeitsbereich erzeugt werden kann, in dem Probleme mit Geräuschen, Vibrationen und/oder Rauigkeit (manchmal auch als NVH, Noise/Vibration/Harshness bezeichnet) oder Komfort zu erwarten sind.

Das Bremspräparierungssignal sollte von dem Abstandsregeltempomaten nur gesendet werden, wenn beispielsweise die durch vorhandene Umweltsensoren erfasste Fahrsituation eine Abbremsung nach beispielsweise einem Übertreten des Fahrers erwarten lässt. In anderen Fällen würde die Erzeugung eines Präparierungsbremsmoments zu einer nicht akzeptablen Verschlechterung der Funktion des Abstandsregeltempomats führen.

Um diejenigen Fahrsituationen bestimmen zu können, in denen eine Anforderung eines Präparierungsbremsmoments, das heißt einer Erzeugung eines

Bremspräparierungssignals, erfolgen soll, sollten folgende Größen berücksichtigt werden: (a) Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise

Fahrzeugbeschleunigung; (b) Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug; (c) Geschwindigkeit beziehungsweise Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs; und (d) Gaspedalbetätigung durch den Fahrer. Hierdurch kann beispielsweise erkannt werden, wenn das vorausfahrende Fahrzeug

beschleunigt und ein Bremsmoment für eine Weiterführung der

Abstandsregeltempomat-Regelung ungünstig ist. In solchen Fällen sollte kein Bremspräparierungssignal erzeugt werden beziehungsweise ein solches zurückgesetzt werden. Je nach dem, welche Sensoren in einem Abstandsregeltempomaten verfügbar sind, können weitere Signale zur Beurteilung der Fahrsituation beziehungsweise einer erforderlichen Folgebremsung verwendet werden, wie beispielsweise ein Signal, das eine Information über eine seitliche Position des vorausfahrenden Fahrzeugs zum eigenen Fahrzeug, einen Lenkwinkel des eigenen Fahrzeugs und / oder eine Umfeldsituation wie beispielsweise eine Ampel oder weiter vorausfahrende Fahrzeuge und deren Bewegung, angibt.

In einer konkreten Beispielsituation wird bei einer von einem

Abstandsregeltempomaten gesteuerten Fahrt mit hoher Geschwindigkeit ein

Objekt erkannt, das mit hoher Wahrscheinlichkeit als langsameres

vorausfahrendes Fahrzeug oder Hindernis eingeordnet werden kann, jedoch noch nicht ausreichend sicher, um sofort eine starke Fahrzeugverzögerung einzuleiten, da dies die Gefahr einer Fehlaktivierung mit sich bringen würde. Je nach Sicherheit der Situationserkennung und / oder Grad der Kritikalität, beispielsweise abzuschätzen aufgrund der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem eigenen und dem vorausfahrenden Fahrzeug, kann ein angepasstes Präparierungsbremsmoment realisiert werden, das leicht verzögernd auf das Fahrzeug wirkt und die Bremse des Fahrzeugs in erhöhte Bremsbereitschaft versetzt, ohne schon einen Zielwert für eine Längsregelung im Rahmen einer sollvorgabegeführten Verzögerungsregelung vorzugeben. Eine nachfolgende Verzögerungsregelung kann dann bei Bedarf mit geringer Verzugszeit und hoher Dynamik realisiert werden. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit von Ausführungsformen der hierin vorgeschlagenen Bremsvorrichtung beziehungsweise Verfahren zu deren Ansteuerung besteht bei so genannten Predictive-Safety-Systemen. Autonomen Teil- und Notbremseingriffen geht häufig ein Bremseingriff durch den Fahrer oder andere autonome Funktionen voraus. Wird dieser abgebrochen, so wird die Bremse bei herkömmlichen Systemen zunächst vollständig gelöst oder nur in

Bereitschaft gehalten, das heißt bei minimaler Vorbefüllung, unabhängig von einem bereits erkennbaren Grad der Kritikalität der Situation und einer

Wahrscheinlichkeit eines zu erwartenden Notbremseingriffes. Erst beim Auslösen der Notbremsung beginnt dann eine Ansteuerung der Bremsanlage, wobei sich das Fahrzeug zu Beginn im frei rollenden Zustand befindet, lediglich minimal verzögert durch Schleppmomente. Im Falle einer hydraulischen Bremsanlage ist die Dynamik des Verzögerungsaufbaus umso geringer, je weniger Bremsdruck bereits im Bremssystem vorhanden ist, was auf den Elastizitätsverlauf hydraulischer Bremsanlagen zurückzuführen ist. In einem Anfangszustand einer vollständig gelösten Bremse ist der Zeitverlust zu Beginn eines Bremsvorgangs daher besonders groß, was die Wirksamkeit einer Notbremsfunktion einschränkt.

Bei der hier vorgestellten Bremsvorrichtung kann bereits vor dem eigentlichen Anfordern der Notbremsung ein Präparierungsbremsmoment durch geeignetes Ansteuern der Bremse erzeugt werden, so dass sobald die Notbremsanforderung tatsächlich eintrifft, das Bremsmoment ohne Verzögerung aufgebaut werden kann. Die Tatsache, dass ein solches Präparierungsbremsmoment eine signifikante und eventuell für den Fahrer wahrnehmbare Vorverzögerung des Kraftfahrzeugs bewirkt, kann insbesondere für den Fall, dass das

Präparierungsbremsmoment eine Verbesserung der Fahrsicherheit des

Fahrzeugs mit sich bringt, toleriert werden.

Als abschließendes Beispiel für Einsatzmöglichkeiten von Ausführungsformen der hierin vorgeschlagenen Bremsvorrichtung beziehungsweise deren

Ansteuerung wird ein autonomes Anhalten am Berg im Rahmen einer ACC- Folgefahrt beschrieben. Hierzu ist ein steigungsabhängiges Bremsmoment notwendig, das möglichst schnell und idealerweise am Umkehrpunkt einer Fahrzeugbewegung aufgebaut werden sollte. Falls eine solche Situation beispielsweise aufgrund der Steigung, Geschwindigkeit und / oder

Beschleunigung erkannt wird, kann die beschriebene Bremspräparierung angefordert werden, um eventuell vorhandenes Bremsmoment zu behalten beziehungsweise ein Präparierungsbremsmoment aufzubauen. Das zum Halten des Fahrzeugs erforderliche Bremsmoment kann dann schneller und

gegebenenfalls mit weniger Geräusch aufgebaut werden.