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Title:
BRAKING SYSTEM FOR AUTOMATICALLY EXECUTING A BRAKING OPERATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/028831
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a braking system for automatically executing a braking operation in a vehicle. According to the invention, situation and operational variables which describe the driving situation are detected, compared with reference values and control signals for impinging on a brake unit are generated if an inadmissible deviation is identified. In the case of a malfunction, in order to carry out an analysis of the failure of the automatic braking system by simple means, at least the data relevant to the automatic actuation of the braking operation and/or data generated by the braking system is saved to a memory unit of said braking system.

Inventors:
FREITAG RAINER (DE)
MUELLER ARMIN (DE)
ROEHRIG-GERICKE THOMAS (DE)
SCHOEB REINHOLD (DE)
TROESTER HARRY (DE)
ZIMMER RICHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/010070
Publication Date:
April 26, 2001
Filing Date:
October 13, 2000
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
FREITAG RAINER (DE)
MUELLER ARMIN (DE)
ROEHRIG GERICKE THOMAS (DE)
SCHOEB REINHOLD (DE)
TROESTER HARRY (DE)
ZIMMER RICHARD (DE)
International Classes:
B60T7/12; (IPC1-7): B60T7/12
Foreign References:
DE4218484A11992-12-10
DE19629229A11998-01-22
DE19641470A11998-04-16
DE4422664A11995-03-09
DE4218484A11992-12-10
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 103 (M - 377) 8 May 1985 (1985-05-08)
Attorney, Agent or Firm:
Weiss, Klaus (DaimlerChrysler AG Intellectual Property Management FTP - C 106 Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Bremssystem zur automatischen Durchführung eines Brems vorgangs in einem Fahrzeug, bei dem den Fahrzustand be schreibende Zustandsund Betriebsgrößen erfasst, mit Refe renzwerten verglichen und bei einer unzulässigen Abweichung von einem Referenzwert Stellsignale zur Beaufschlagung ei ner Bremseinheit erzeugt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass dem Bremssystem eine Speichereinheit zugeordnet ist und dass in der Speichereinheit zumindest ein Teil der für die automatische Auslösung des Bremsvorgangs relevanten Da ten und/oder zumindest ein Teil der vom Bremssystem erzeug ten Daten speicherbar ist.
2. Bremssystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Teil der Daten nur für einen begrenzten, vorgege benen Zeitabschnitt vor dem letzten Stillstand des Fahr zeugs in der Speichereinheit gespeichert wird.
3. Bremssystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Teil der Daten ohne Zeitbegrenzung in der Spei chereinheit gespeichert wird.
4. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zur Beschreibung der Spurführung des Fahrzeugs minde stens die Größen Fahrzeugposition Fahrzeuggeschwindigkeit FahrzeugSchwimmwinkel abgespeichert werden.
5. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zur Beschreibung eines Hindernisses mindestens die Größen Relativabstand Relativgeschwindigkeit abgespeichert werden.
6. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine oder mehrere der folgenden Größen abgespeichert werden : Lenkradbewegung Bremspedalbewegung Anderung der Fahrzeuggeschwindigkeit Geschwindigkeitsmaximum vor dem letzten Stillstand des Fahrzeugs ein auf eine Fehlfunktion des Bremssystems hinweisendes Fehlersignal Anzahl der Fahrzeugstarts nach dem Auftreten des Fehler signals.
7. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass Istgrößen abgespeichert werden.
8. Bremssystem nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der tatsächlich erzeugte Bremsdruck abgespeichert wird.
9. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass im Bremssystem erzeugte Sollgrößen abgespeichert wer den.
Description:
Bremssystem zur automatischen Durchführung eines Bremsvor- gangs Die Erfindung betrifft ein Bremssystem zur automatischen Durchführung eines Bremsvorgangs nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Bremssysteme, die beispielsweise in den Druck- schriften DE 196 29 229 A1, DE 196 41 470 Al oder DE 44 22 664 Al beschrieben worden sind, können in Abhängigkeit be- stimmter Fahrerreaktionen und/oder bestimmter außerhalb des Fahrzeugs auftretender Ereignisse einen automatischen Bremsvorgang auslösen, unabhängig von der vom Fahrer er- zeugten aktuellen Bremspedalstellung. Als Fahrerreaktion, welche zur Auslösung des Bremssystems betrachtet wird, kann beispielsweise die Bremspedalgeschwindigkeit oder die Ge- schwindigkeit, mit der der Fahrerfuß vom Beschleunigungspe- dal zum Bremspedal wechselt, betrachtet werden, wobei der Bremsvorgang ausgelöst wird, falls die Betätigungsgeschwin- digkeit einen Grenzwert überschreitet. Die automatische Bremsbetätigung bleibt bis zum Erreichen eines Abbruchkri- teriums aktiv, welches üblicherweise derart formuliert ist, dass der Fahrer den Druck auf das Bremspedal verringern bzw. die Bremspedalposition zurück nehmen muss, damit der automatisch erzeugte Bremsdruck aufgehoben wird.

Die Druckschrift DE 42 18 484 A1 offenbart ein automati- sches Bremssystem, das als Auslösekriterium den Relativab- stand und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem zu steu- ernden Fahrzeug und einem Hindernis berücksichtigt. Unter- schreitet der Relativabstand einen Grenzwert und/oder über- schreitet die Differenzgeschwindigkeit einen Referenzwert, so wird zur Einhaltung eines Mindestabstandes zum Hindernis bzw. zur Einhaltung einer Maximalgeschwindigkeit ein auto- matischer Bremsvorgang ausgelöst.

Die selbsttätige Auslösung eines Bremsvorganges soll die Fahrzeugsicherheit steigern. Fällt das automatische Brems- system aus, so wird dem Fahrer ein Fehlersignal mitgeteilt, damit der Fahrer nicht länger auf die die Bremskraft unter- stützenden Eigenschaften des Bremssystems vertraut und In- stand setzende Maßnahmen einleiten kann.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde, im Fehlerfall mit einfachen Mitteln eine Analyse des Versagens des automatischen Bremssystems durchzufuhren.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Gemäß der Neuerung ist vorgesehen, dass dem Bremssystem ei- ne Speichereinheit zugeordnet ist, in der zumindest ein Teil der für die automatische Auslösung des Bremsvorganges relevanten Daten gespeichert werden. Auf der Grundlage der gespeicherten Daten können das Verhalten des Bremssystems und das Auftreten eines Fehlers im Bremssystem rekonstru- iert werden. Andererseits kann mit Hilfe der Speicherung der Daten auch die volle Funktionsfähigkeit des automati- schen Bremssystems verifiziert werden, so dass auch eventu- elle Fehlentscheidungen des Fahrers, welche entgegen einer Empfehlung des automatischen Bremssystems beispielsweise durch plötzliche Zurücknahme des Bremspedals auftreten, nachgeprüft werden können.

Es werden zweckmäßig sowohl die der Auslösung des automati- schen Bremsvorganges zugrunde liegenden Daten als auch die vom Bremssystem erzeugten Daten gespeichert, um im Nachhin- ein sowohl die Datenbasis, auf deren Grundlage das Bremssy- stem Stellsignale erzeugt, als auch die erzeugten Stellsi- gnale selbst bzw. deren Auswirkung feststellen und beurtei- len zu können. In einer vorteilhaften Ausführung gehören zu den gespeicherten Daten die die Spurführung des Fahrzeugs beschreibenden Größen Fahrzeugposition, Fahrzeuggeschwin- digkeit sowie gegebenenfalls der Fahrzeug-Schwimmwinkel, welcher den Winkel zwischen Geschwindigkeitsvektor im Schwerpunkt und der Fahrzeuglängsachse bezeichnet. Diese Spurführungsgrößen repräsentieren einen zur Erzeugung eines Stellsignals zur Auslösung eines automatischen Bremsvorgan- ges erforderlichen Mindest-Datensatz.

In einer bevorzugten Ausführung werden sowohl die den tat- sächlichen Istzustand des Fahrzeugs repräsentierenden Ist- größen als auch Sollgrößen abgespeichert, die im Bremssy- stem und/oder in einem weiteren, mit dem Bremssystem kommu- nizierenden Fahrzeugsystem erzeugt werden. Diese Ist-und Sollgrößen fließen im Normalfall in die Regelung ein, in der aus der Regelabweichung zwischen Ist-und Sollgrößen Stellsignale zur Einstellung des Bremssystems erzeugt wer- den. In vorteilhafter Ausführung werden auch diese Stellsi- gnale in der Speichereinheit abgespeichert, so dass der tatsächliche Zustand des Fahrzeugs, der in den Regelsyste- men ermittelte Sollzustand sowie die vom Regelsystem ge- troffenen und über die Stellorgane umgesetzten Maßnahmen in der Speichereinheit zur Verfügung steht. Auf der Grundlage dieser Datenbasis kann beurteilt werden, ob das Bremssystem in einer bestimmten Situation die richtige Maßnahme getrof- fen hat, ob diese Maßnahme in korrekter Weise von weiteren Fahrzeug-Stellgliedern umgesetzt wurde und ob eine Fahre- rentscheidung gefällt wurde, welche der vom Bremssystem ge- nerierten Bremseinstellung entgegen steht.

Die in der Speichereinheit abgelegten Daten können bei- spielsweise einer Simulation zugrunde gelegt werden, um im Nachhinein die tatsächlichen Gegebenheiten im Hinblick auf Istzustand des Fahrzeugs, Sollgrößen des Bremssystems, Um- setzung in Bremskraft sowie Entscheidung des Fahrers nach- vollziehbar zu machen. Dadurch kann beispielsweise nach- vollzogen werden, ob im Falle eines Unfalls im Bremssystem ein Fehler vorgelegen hat oder ob ein Fehlverhalten des Fahrers die Ursache des Unfalls war.

Als der Speichereinheit zuführbare Größen können auch Lenk- radbewegungen, Bremspedalbewegungen, Fahrzeugbeschleunigun- gen-und verzögerungen, Geschwindigkeitsmaxima sowie Rela- tivabstand und Relativgeschwindigkeit zu einem Hindernis wie z. B. einem vorausfahrenden Fahrzeug berücksichtigt werden. Darüber hinaus werden insbesondere Fehlersignale, welche auf eine Fehlfunktion des Systems hinweisen sowie zweckmäßig auch die Anzahl an Fahrzeugstarts, welche nach dem Auftreten eines Fehlersignals vorgenommen wurden, abge- speichert.

Zur Begrenzung der Datenmenge in der Speichereinheit werden die Daten oder ein Teil der Daten nur für einen begrenzten Zeitabschnitt vor dem letzten Stillstand des Fahrzeugs ab- gespeichert. Der Zeitabschnitt wird vorgegeben, er beträgt beispielsweise fünf Minuten ; innerhalb dieses Zeitabschnit- tes erfolgt eine kontinuierliche Aktualisierung der der Speichereinheit zuzuführenden Daten, wobei Daten, welche länger als der betreffende Zeitabschnitt zurückliegen, überschrieben werden.

Es kann zweckmäßig sein, zwischen einem temporären Spei- chern, bei dem eine Größe nur für einen begrenzten Zeitab- schnitt gespeichert wird und anschließend aktualisiert wird und einem permanenten Speichern, bei welchem Daten ohne zeitliche Begrenzung in der Speichereinheit abgelegt wer- den, zu unterscheiden. In der temporären Speichereinheit werden insbesondere die der Auslösung eines automatischen Bremsvorganges als Grundlage dienenden Größen sowie Soll- größen des Bremssystems und auch die in der Regelungsein- heit des Bremssystems erzeugten Stellsignale abgelegt. Im Permanentspeicher werden bevorzugt das auf einen fehlerhaf- ten Zustand des Bremssystems hinweisende Fehlersignal ein- schließlich Datum und Kilometerstand beim Auftreten des Fehlersignals sowie zweckmäßig auch die Anzahl der nach dem Auftreten des Fehlersignals durchgeführten Fahrzeugstarts abgelegt, um sicherzustellen, dass der Zeitpunkt des Auf- tretens eines Fehlers nachgeprüft werden kann.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und der Zeich- nung zu entnehmen, in der ein Ablaufdiagramm dargestellt ist, aus dem die temporäre und permanente Speicherung von Fahrzeuggrößen, die für ein automatisches Bremssystem rele- vant sind, entnommen werden kann.

Gemäß dem Verfahrensschritt 1 werden zunächst verschiedene Soll-und Istgrößen, welche für die Ermittlung und Erzeu- gung eines in einer bestimmten Situation erforderlichen Bremsdruckes relevant sind, in einer Speichereinheit des Bremssystems temporär abgespeichert, wobei lediglich Daten berücksichtigt werden, die innerhalb eines bestimmten zu- rückliegenden Zeitabschnittes liegen. Daten, welche Ereig- nisse repräsentieren, die vor dem zurückliegenden Zeitab- schnitt stattgefunden haben, bzw. die vor diesem Zeitab- schnitt ermittelt wurden, werden überschrieben.

In der temporären Speichereinheit werden Spurführungsgrö- ßen, der Soll-Bremsdruck, der Ist-Bremsdruck, das Datum und der Kilometerstand bei der Aktualisierung, sowie gegebenen- falls weitere Soll-und Istgrößen abgelegt. Die Spurfüh- rungsgrößen umfassen die Fahrzeugposition, die Fahrzeugge- schwindigkeit sowie den Schwimmwinkel des Fahrzeuges, wobei zweckmäßig für letzteren lediglich eine Istgröße, jedoch keine Sollgröße abgespeichert wird.

Nach der Speicherung temporärer Daten wird im folgenden Verfahrensschritt 2 abgefragt, ob im Bremssystem ein Fehler vorliegt. Für die Fehlerabfrage kann sowohl ein Defekt in einer Regelungs-oder Berechnungseinheit des Bremssystems als auch ein Fehler bei der Übertragung bzw. Ausführung ei- nes in der Regeleinheit erzeugten Stellsignals zur Ausübung eines Bremsdruckes berücksichtigt werden. Im Hinblick auf die Regel-bzw. Berechnungseinheit werden zweckmäßig sowohl Hardwarefehler als auch Softwarefehler untersucht. Als Kri- terium für das Vorliegen eines Fehlers können sowohl Soll- größen als auch Istgrößen auf Plausibilität untersucht wer- den. Die Fehlerabfrage erfolgt in der Regel durch Vergleich des numerischen Werts der betrachteten Größe mit einem Re- ferenzwert.

Für den Fall, dass kein Fehler erkannt wurde, wird der Nein-Verzweigung entsprechend zum Verfahrensschritt 1 zu- rückgekehrt, es erfolgt in einem neuen Zyklus ein wieder- holtes Abspeichern temporärer Daten.

Für den Fall, dass in der Abfrage 2 ein Fehler erkannt wur- de, wird zum Verfahrensschritt 3 fortgefahren, in welchem definierte Zustands-und Betriebsgrößen bzw. Parameter des Bremssystems permanent abgespeichert werden. Außerdem wird ein Fehlersignal erzeugt, welches zweckmäßig dem Fahrer an- gezeigt wird, damit dieser Maßnahmen zur Instandsetzung des Bremssystems ergreifen kann.

Die permanent abgespeicherten Daten werden nicht aktuali- siert und bleiben für einen unbestimmten Zeitraum erhalten.

Als in der Speichereinheit permanent abgelegte Daten werden das Fehlersignal einschließlich Datum und Kilometerstand beim erstmaligen Auftreten des Fehlersignals sowie vorteil- haft auch die Anzahl an Fahrzeugstarts, welche nach dem Auftreten des Fehlersignals ausgeführt wurden, berücksich- tigt.