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Title:
METHOD AND DEVICE FOR CARRYING OUT A BRAKING PROCESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/051737
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a device for carrying out a braking process. According to the invention, a deceleration variable (Zsoll) describing the desired vehicle deceleration (Zsoll) is reduced when the driving state of the vehicle during the braking process meets a first state condition and is increased when the driving state of the vehicle meets a second state condition. The first state condition and/or the second state condition depends on the front axle compression travel (SVA) and/or on the rear axle compression travel (SHA).

Inventors:
REICHLE STEPHAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/013364
Publication Date:
June 09, 2005
Filing Date:
November 25, 2004
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
REICHLE STEPHAN (DE)
International Classes:
B60G17/016; B60T8/00; B60T13/66; (IPC1-7): B60T8/00
Foreign References:
DE10135020A12003-02-13
DE3838536A11990-05-17
DE3932569A11991-04-11
DE4340442A11995-06-01
EP0537874A11993-04-21
Attorney, Agent or Firm:
Pfeffer, Frank (Intellectual Property Management IPM-C106, Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Durchführung eines Bremsvorgangs, wobei ei ne die SollFahrzeugverzögerung (Zsoii) beschreibende Ver zögerungsgröße (Zsoll) verringert wird, wenn der Fahrzu stand des Fahrzeugs während des Bremsvorgangs eine erste Zustandsbedingung erfüllt, und wobei die Verzögerungsgrö ße (zoll) wieder erhöht wird, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs eine zweite Zustandsbedingung erfüllt, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zustandsbedingung und/oder die zweite Zu standsbedingung vom VorderachsEinfederweg (svA) und/oder vom HinterachsEinfederweg (sHA) abhängt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zustandsbedingung und/oder die zweite Zu standsbedingung von der Längsgeschwindigkeit (v) des Fahrzeugs zum Zeitpunkt (t1) des Beginns des Bremsvorgan ges abhängt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zustandsbedingung und/oder die zweite Zu standsbedingung von der angeforderten Verzögerungsgröße (sped) abhängt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfüllung der ersten Zustandsbedingung und/oder der zweiten Zustandsbedingung anhand eines vorgegebenen Kennfeldes ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verringern der Verzögerungsgröße bei erfüllter erster Zustandsbedingung derart erfolgt, dass die Verzö gerungsgröße (zsoll) einen stetigen oder differenzierbaren zeitlichen Verlauf aufweist.
6. Vorrichtung zur Durchführung eines Bremsvorgangs, wobei Verzögerungsbestimmungsmittel (8) zur Bestimmung einer die SollFahrzeugverzögerung (zoll) beschreibenden Verzö gerungsgröße (Zsoll) vorgesehen sind, die die Verzöge rungsgröße (zsoll) verringern, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs während des Bremsvorgangs eine erste Zustands bedingung erfüllt und die die Verzögerungsgröße (zoll) wieder erhöhen, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs eine zweite Zustandsbedingung erfüllt, dadurch gekennzeichnet, dass eine FederwegSensoranordnung (19) zur Erfassung des VorderachsEinfederwegs (sVA) und/oder Hinterachs Einfederwegs (sHA) vorgesehen ist und ein Vorderachs Einfederwegsignal und/oder ein Hinterachs Einfederwegsignal zur Überprüfung der ersten Zustandsbe dingung und/oder der zweiten Zustandsbedingung an die Verzögerungsbestimmungsmittel (8) übermittelt.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung eines Bremsvorgangs Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung eines Bremsvorgangs, wobei eine die Soll-Fahr- zeugverzögerung beschreibende Verzögerungsgröße verringert wird, wenn der Fahrzeugzustand während des Bremsvorgangs eine erste Zustandsbedingung erfüllt, und wobei die Verzögerungs- größe wieder erhöht wird, wenn der Fahrzeugzustand eine zwei- te Zustandsbedingung erfüllt.

Das Verfahren bzw. die Vorrichtung dienen dazu, den Komfort für die Fahrzeuginsassen am Ende eines Bremsvorgangs dadurch zu erhöhen, dass der Ruck des Fahrzeugs durch Nickbewegungen bei Erreichen des Stillstands gemindert wird.

Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung sind aus der EP 0 537 874 AI bekannt. Bei einem Bremsvorgang wird kurz vor Erreichen des Fahrzeugstillstands die Bremskraft auf einen Minimalwert heruntergeregelt. Das Erreichen einer sehr geringen Fahrzeuggeschwindigkeit kurz vor dem Fahrzeugstill- stand erfüllt somit die erste Zustandsbedingung. Daher wird die Verzögerungsgröße-hier die Bremskraft-verringert. So- bald der Fahrzeugstillstand erkannt wurde, was die Erfüllung der zweiten Zustandsbedingung darstellt, wird die Bremskraft sprunghaft erhöht, um das Fahrzeug im Stillstand zu halten.

Ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Verfahren bzw. die Vorrichtung zur Durchführung des Bremsvorgangs weiter zu verbessern und den Komfort für die Fahrzeuginsassen zu erhö- hen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa- tentanspruches 1 bzw. des Patentanspruches 6 gelöst.

Zumindest eine der beiden Zustandsbedingungen hängt vom Vor- derachs-Einfederweg und/oder vom Hinterachs-Einfederweg ab.

Dadurch kann der Zeitpunkt des Verringerns bzw. des erneuten Erhöhens der Verzögerungsgröße genauer auf die tatsächliche Nickbewegung des Fahrzeugs abgestimmt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstands der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patenansprüchen.

Es ist vorteilhaft, wenn die erste Zustandsbedingung und/oder die zweite Zustandsbedingung von der Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Beginns des Bremsvorgangs ab- hängt. Alternativ oder zusätzlich kann die erste und/oder die zweite Zustandsbedingung von der Verzögerungsgröße abhängen.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass der Zeitpunkt der Beeinflussung der Verzögerungsgröße an die konkreten Gegeben- heiten des vorliegenden Bremsvorgangs angepasst ist. Hier- durch wird eine weitere Komforterhöhung erreicht.

Bei einer vorteilhaften Ausführung wird die Erfüllung der ersten und/oder zweiten Zustandsbedingung anhand eines vorge- gebenen Kennfeldes ermittelt. Dies stellt eine einfach zu re- alisierende Maßnahme zur Prüfung der Zustandsbedingungen dar.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das Verringern der Verzö- gerungsgröße bei erfüllter erster Zustandsbedingung derart erfolgt, dass die Verzögerungsgröße einen stetigen oder dif- ferenzierbaren zeitlichen Verlauf aufweist. Dadurch wird der Komfort für die Fahrzeuginsassen bei der Beeinflussung der Verzögerungsgröße sicher gestellt.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä- ßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen : Fig. 1 ein erstes Diagramm mit einem beispielhaften Verlauf des Vorderachs-Einfederweges und des Hinterachs-Ein- federweges in Abhängigkeit von der Zeit und ein zwei- tes Diagramm mit dem beispielhaften Verlauf der Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der Soll-Fahr- zeugsverzögerung in Abhängigkeit von der Zeit und Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durch- führung eines Bremsvorgangs als Blockschaltbild.

Fig. 2 zeigt eine Bremsvorrichtung 5, die zur Durchführung eines Bremsvorganges eines nicht mehr dargestellten Fahrzeugs dient. Anhand eines Bremspedals 6 kann der Fahrer des Fahr- zeugs einen Verzögerungswunsch vorgeben, der über einen Bremspedalsensor 7 erfasst und las angeforderte Verzögerungs- größe Zped an Verzögerungsbestimmungsmittel 8 übermittelt wird. Die Verzögerungsbestimmungsmittel 8 dienen zur Bestim- mung einer Soll-Fahrzeugsverzögerung beschreibenden Verzöge- rungsgröße, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel von der Soll-Fahrzeugverzögerung zoll gebildet ist. Die Soll- Fahrzeugverzögerung Zsoll wird an Bremsansteuermittel 9 über- mittelt, die die Radbremseinrichtungen 10, 11, 12, 13 an der Vorder-bzw. an der Hinterachse des Fahrzeugs ansteuern, um die vorgegebene Soll-Fahrzeugverzögerung Zsoll einzustellen.

Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 der Brems- vorrichtung 5 werden den Verzögerungsbestimmungsmitteln 8 weiterer Fahrzeugparameter und/oder Fahrzustandsparameter übermittelt, die zur Bestimmung der Soll-Fahrzeugverzögerung zsoll herangezogen werden. Die Längsgeschwindigkeit v des Fahrzeugs wird über einen Geschwindigkeitssensor 18 erfasst und an die Verzögerungsbestimmungsmittel 8 weitergeleitet.

Des Weiteren ist beispielsgemäß eine Federwegsensoranordnung 19 mit einem Vorderachs-Einfederwegsensor 20 und einem Hinte- rachs-Einfederwegsensor 21 vorgesehen, die dem Vorderweg- Einfederweg svA und dem Hinterachs-Einfederweg SHA erfasst und mittels entsprechender Signale an die Verzögerungsbestim- mungsmittel 8 übermittelt.

Die Verzögerungsbestimmungsmittel 8 ermitteln anhand der Ein- gangssignale die Soll-Fahrzeugverzögerung zsoll derart, dass der durch Nickbewegungen des Fahrzeugs am Ende eines Brems- vorgangs für die Fahrzeuginsassen spürbaren Ruck vermindert bzw. vermieden ist. Hierfür wird die die Soll-Fahrzeugver- zögerung zoll beschreibende Verzögerungsgröße, die beispiels- gemäß von der Soll-Fahrzeugverzögerung Zsoll selbst gebildet ist, gemäß einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf betragsmäßig verringert, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs während des Bremsvorgangs eine erste Zustandsbedingung erfüllt.

Die Überprüfung auf die Erfüllung der ersten Zustandsbedin- gung erfolgt beim Ausführungsbeispiel in den Verzögerungsbe- stimmungsmitteln 8 anhand der Längsgeschwindigkeit v, dem Vorderachs-Einfederweg s, dem Hinterachs-Einfederweg SHA und der durch den Fahrer über das Bremspedal 6 angeforderten Ver- zögerung. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wur- de anhand dieser Eingangsparameter in Fahrversuchen empirisch ermittelt, welche Werte diese Parameter annehmen müssen, da- mit die erste Zustandsbedingung erfüllt ist. In Abwandlung zum beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, lediglich den Einfederweg an der Vorderachse oder an der Hin- terachse für die Überprüfung der Zustandsbedingung heran zu ziehen. Auch weitere Fahrzeugparameter oder Fahrzustandspara- meter wie Fahrzeugmasse, Radstand, Achslastverteilung oder dergleichen können bei der Ermittlung der Erfüllung der ers- ten Zustandsbedingung verwendet werden.

Es ist im Unterschied zur beschriebenen Ausführungsform auch möglich, anstelle des hinterlegten, empirisch ermittelten Kennfeldes ein mathematisches Modell zur Überprüfung der Er- füllung der ersten Zustandsbedingung zu verwenden, wie bei- spielsweise einen Filter oder eine mathematische Funktion.

In Fig. 1 ist beispielhaft der Verlauf eines Bremsvorgangs dargestellt. Das erste Diagramm zeigt den zeitlichen Verlauf des Vorderachs-Einfederwegs SVA und des Hinterachs-Einfeder- wegs SHA. Im zweiten Diagramm darunter ist der zeitliche Ver- lauf der Längsgeschwindigkeit v des Fahrzeugs und der Soll- Fahrzeugverzögerung Zsoll gezeigt. Zu einem ersten Zeitpunkt to beträgt der Vorderachs-Einfederweg sVA=svAO und Hinterachs- Einfederweg sHAso. Das Fahrzeug fährt zu diesem ersten Zeitpunkt to mit der Längsgeschwindigkeit v=vo. Zu einem zweiten Zeitpunkt t1 betätigt der Fahrer das Bremspedal 6.

Die aus der angeforderten Fahrzeugverzögerung zped=ZO in den Verzögerungsbestimmungsmitteln 8 ermittelte Soll-Fahrzeug- verzögerung zsoll steigt ab dem zweiten Zeitpunkt t, steil an, erreicht zu einem dritten Zeitpunkt t2 den angeforderten Wert Zped=Zo und verläuft anschließend zunächst konstant. Die Längsgeschwindigkeit v verringert ab dem zweiten Zeitpunkt t und verläuft ab dem dritten Zeitpunkt t2 wegen der als kon- stant angenommenen Soll-Fahrzeugverzögerung Zsoll in etwas li- near. Aufgrund der durch die Verzögerung des Fahrzeugs verur- sachten dynamischen Achslastverteilung sinkt der Wert des Vorderachs-Einfederwegs SVA nach dem zweiten Zeitpunkt t, ab, was einem Einfedern der Vorderachsfedern entspricht. Im Ge- gensatz dazu steigt der Wert des Hinterachs-Einfederwegs SHA an, was einem Ausfedern der Hinterachsfedern entspricht. So- lange während des Bremsvorgangs in etwas eine konstante Fahr- zeugverzögerung anliegt, bleiben die Werte der beiden Einfe- derwegsignale in etwa konstant.

Aufgrund der zu Beginn des Bremsvorgangs zum zweiten Zeit- punkt ti vorliegenden Längsgeschwindigkeit v=vo, der aktuell vorliegenden Soll-Fahrzeugsverzögerung Zsoll die der angefor- derten Verzögerung Zped entspricht, des Vorderachs-Einfeder- wegs SVA und des Hinterachs-Einfederwegs SHA wird zu einem vierten Zeitpunkt t3 anhand des hinterlegten Kennfeldes fest- gestellt, dass die erste Zustandsbedingung erfüllt ist. Die von den Verzögerungsbestimmungsmitteln 8 ermittelte Soll- Fahrzeugverzögerung Zsoll wird ab diesem vierten Zeitpunkt t3 bis zu einem vorgegebenen Mindestverzögerungswert Zmin gemäß einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf verringert. Bei diesem vorgegebenen zeitlichen Verlauf kann es sich beispielsweise um einen e-funktionsähnlichen Verlauf handeln. Es versteht sich, dass als vorgegebene zeitliche Funktion für das Absen- ken der Soll-Fahrzeugverzögerung Zsoll auch jede beliebige an- dere zeitliche Funktion herangezogen werden könnte. Es ist dabei für die Fahrzeuginsassen komfortabel, wenn die Soll- Fahrzeugverzögerung Zgoii zum Zeitpunkt der Erfüllung der ers- ten Zustandsbedingung-hier zum vierten Zeitpunkt t3-einen stetigen oder differenzierbaren Verlauf aufweist.

Durch das Verringern der Soll-Fahrzeugverzögerung Zsoll zum vierten Zeitpunkt t3 federn die Federn an der Vorderachse et- was aus, so dass der Vorderachs-Einfederweg SVA etwas zu- nimmt. Gleichzeitig federn die Federn an der Hinterachse et- was ein, wodurch sich der Hinderachs-Einfederweg SnA etwas verringert.

Erfüllt der Fahrzustand im weiteren Verlauf des Bremsvorgangs nunmehr die vorgegebene zweite Zustandsbedingung, wird die Soll-Fahrzeugverzögerung Zsoll wieder erhöht. Beim hier vor- liegenden Ausführungsbeispiel ist die zweite Zustandsbedin- gung dann erfüllt, wenn die Längsgeschwindigkeit v des Fahr- zeugs in etwa gleich Null ist, dass heißt, wenn das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist. Im zweiten Diagramm gemäß Figur 1 ist dies zu einem fünften Zeitpunkt t4 der Fall. Das Erfül- len dieser zweiten Zustandsbedingung führt dazu, dass die Verzögerungsbestimmungsmittel 8 die Soll-Fahrzeuglängsverzö- gerung Zsoll wieder auf die angeforderte Fahrzeugverzögerung Zped erhöhen. Da diese Erhöhung in der Soll-Fahrzeugverzöger- ung soli nach erreichtem Stillstand des Fahrzeugs erfolgt, kann die Erhöhung ohne Komfortverlust für die Fahrzeuginsas- sen innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer durchgeführt wer- den, wodurch der zeitliche Verlauf der Soll- Fahrzeugverzögerung zsoll eine sehr steile ansteigende Flanke erhält. Bei der Erfüllung der zweiten Zustandsbedingung- hier : zum fünften Zeitpunkt t4-könnte durch die Verzöge- rungsmittel 8 sogar eine Sprungfunktion in der Soll- Fahrzeugverzögerung vorgegeben werden.

Wie in Fig. 1 zu sehen wird durch einen solchen zeitlichen Verlauf der Soll-Fahrzeugverzögerung Zsoll erreicht, dass so- wohl der Vorderachs-Einfederweg svA, als auch der Hinderachs- Einfederweg SHA nach Erreichen des fünften Zeitpunkts t4, dass heißt nach Erreichen des Fahrzeugstillstandes, lediglich ein geringfügiges Überschwingen im zeitlichen Verlauf aufweisen und anschließend wieder ihre Anfangswerte einnehmen. Der für die Fahrzeuginsassen spürbare Ruck ist dadurch wesentlich verringert, wodurch sich ein deutlich verbesserter Fahrkom- fort für einen Bremsvorgang bis zum Stillstand ergibt.

Insbesondere im Nutzfahrzeugbereich kann das vorliegende Ver- fahren bzw. die vorliegende Vorrichtung eingesetzt werden, da dort ohnehin der Vorderachs-Einfederweg svA und/oder der Hin- ter-achs-Einfederweg SHA ermittelt wird, so dass dann keine zusätzliche Sensorik am Fahrzeug vorgesehen werden muss.