DE10015303A1 - Verfahren zum Abbrechen eines Bremseingriffs eines Abstandsregelsystems eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Abstract

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Abbrechen eines Bremseingriffes eines Abstandsregelsystems eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, bei dem beim Übersteuern des Abstandsregelsystems durch den Fahrer die Aufhebung des Bremseingriffes nach einem vorgegebenen Algorithmus erfolgt. Der Algorithmus ist dabei derart ausgebildet, daß ein ruckfreier Übergang vom Abbremsen zum Beschleunigen des Kraftfahrzeugs gewährleistet ist und somit eine Erhöhung des Fahrkomforts erreicht wird. Der Übergang vom Abbremsen zum Beschleunigen erfolgt vorzugsweise nach einer linearen Funktion. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind auch stufenweise Funktionen vorsehbar. Um nicht durch ein versehentliches Betätigen des Fahrpedals den Bremsvorgang vorzeitig abzubrechen, ist für einen Beschleunigungswunsch des Fahrers vorgesehen, einen Schwellwert für das Fahrpedal einzustellen. Dieser Schwellwert ist abhängig von der Verzögerung beim Bremsen. Je höher die Bremsverzögerung ist, um so kräftiger muß der Fahrer das Fahrpedal bedienen, um den Beschleunigungsvorgang einzuleiten. Bei geringer Verzögerung ist der Schwellwert niedriger, so daß auch ein geringes Treten des Fahrpedals ausreichend ist, um eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs herbeizuführen.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Abbrechen eines Bremseingriffes eines Abstandsregelsystems eines Kraftfahrzeugs nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es sind schon Abstandsregelsysteme bekannt, mit denen die Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit vom Abstand eines vorausfahrenden Kraftfahrzeugs geregelt wird. In der Zeitschrift MOT Nr. 18 vom 21. 08. 1999, Teil Profi Spezial, wird bspw. auf Seite 13 vom einem Abstandswarner mit Radar berichtet, bei dem ein 3- bzw. 5-strahliger Laser oder Radarsensor dem Raum vor dem eigenen Fahrzeug mit einer Sichtweite bis zu 150 m abtastet. Aus den von einem vorausfahrenden Fahrzeug reflektierten Signalen wird mehrmals pro Sekunde der Abstand berechnet und eventuell Änderungen der eigenen Geschwindigkeit eingeleitet. Der Abstandswarner kann somit die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöhen oder reduzieren, um eine zuvor eingegebene Sollgeschwindigkeit zu erreichen oder zu erhalten. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, daß Übergänge zwischen dem Abbremsen des Kraftfahrzeugs und dem Beschleunigen, insbesondere dann, wenn der Fahrer seine Fahrgeschwindigkeit erhöhen will, mehr oder weniger ruckartig erfolgen. Der ruckartige Übergang vom Abbremsen zum Beschleunigen wird als unangenehm empfunden und beeinträchtigt somit den Fahrkomfort.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abbrechen eines Bremseingriffs eines Abstandsregelsystems für ein Kraftfahrzeug mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Übergang vom Abbremsen zum Beschleunigen des Kraftfahrzeugs ruckfrei durchgeführt wird. Dadurch wird der Fahrkomfort in vorteilhafter Weise erhöht und das Umschalten des Abstandsregelsystems nicht als störend empfunden, da dieses Verhalten eher einem natürlichen Ablauf entspricht.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß für die Regelung des Übergangs zum Beschleunigen ein Algorithmus gebildet wird, dem die Berechnung einer Sollbeschleunigung zugrunde gelegt wird. Durch die Einführung eines Schwellwertes für die Fahrpedalstellung wird vorteilhaft vermieden, daß durch versehentliches Berühren des Fahrpedals der Bremsvorgang des Systems abgebrochen wird.

Weiterhin ist vorteilhaft, den Schwellwert in Abhängigkeit von der Verzögerung des Fahrzeugs zu festzulegen, da sich beispielsweise eine ungewollte Unterbrechung bei einer starken Verzögerung stärker auswirken würde als bei einer geringeren Verzögerung.

Als günstig wird auch angesehen, daß der Algorithmus empirisch ermittelt wird. Dadurch ergibt sich eine einfache Anpassung an den Fahrzeugtyp, die Motorleistung und unterschiedliche Fahrweisen, wie sie bspw. nach sportlichen oder ökonomischen Gesichtspunkten ausgerichtet sein können.

Die Werte für den Algorithmus werden in vorteilhafter Weise in Form einer Tabelle oder als Funktion gespeichert und sind somit jederzeit verfügbar.

Eine günstige Lösung stellt auch das Beenden der Abstandsregelung des Abstandsregelsystems dar, wenn dieses durch die Beschleunigung des Fahrers übersteuert wird. In diesem Fall ist eine Abstandsregelung nicht mehr erforderlich, da dann der Fahrer während der Beschleunigungsphase die Oberkontrolle übernimmt.

Als günstig wird auch angesehen, daß die Sollwerte für die Motor- und Bremsenansteuerung über einen vorhandenen Fahrzeugbus, vorzugsweise dem CAN-Bus (Computer Aria Network) übertragen werden. Diese Daten stehen dann auch für weitere Steuergeräte zur Verfügung und können bspw. für die Fahrdynamikregelung, ein Navigationssystem usw. verwertet werden. So können bspw. Straßenverhältnisse in die Regelung mit einbezogen werden.

Eine besonders einfache und flexible Realisierung des Algorithmus ist mittels eines Software-Programms gegeben, das vorzugsweise in einem bereits vorhandenen Steuergerät für Fahrzeug- oder Motorsteuerungen implementiert wird.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild, die Fig. 2a bis 2c Funktionsdiagramme und Fig. 3 ein Flußdiagramm.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Abstandsreglers, der bspw. den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeugs mittels eines Radarsensors erfaßt. Er weist eine Steuerung 1 auf, an die mehrere Sensoren, bspw. ein Geschwindigkeitssensor 2, ein Abstandsradar 3 und/oder ein Signalgeber 4 für die Erfassung der Stellung des Fahrpedals verbunden ist. Die Steuerung 1 weist einen Mikrocomputer mit einem Speicher 7 auf, in dem ein entsprechendes Programm zur Bestimmung des Fahrzeugabstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug oder Hindernis in Abhängigkeit von den Fahrparametern berechnet wird. In dem Speicher 7 sind auch Werte für einen Algorithmus zur Bestimmung der Beschleunigung beim Übersteuern der Abstandsregelung gespeichert. Für den Fall, daß der berechnete Abstand in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit zu niedrig ist, greift die Steuerung 1 auf ein Bremsmodul 5 ein und bewirkt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend reduziert wird. Des Weiteren kann die Steuerung 1 auf ein Beschleunigungsmodul 6 zugreifen und mit diesem das erforderliche oder gewünschte Motordrehmoment bspw. beim Übergang vom Abbremsen zum Beschleunigen des Fahrzeugs steuern.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird zunächst in den Fig. 2a bis 2c anhand der Diagramme der technische Zusammenhang erläutert. Die Fig. 2a zeigt hierzu ein Diagramm, bei dem zur Bildung eines Schwellwertes P für das Fahrpedal der Schwellwert P über der Sollbeschleunigung bSoll aufgetragen ist. Der Sollwert für die Beschleunigung bSoll ist auf der X-Achse aufgetragen, während auf der Y- Achse der normierte Schwellwert P zwischen den Werten 0 und 1 aufgetragen ist. Wie der Fig. 2a weiter entnehmbar ist, ist der Zusammenhang zwischen der Sollbeschleunigung bSoll und dem Schwellwert P mit einer Geraden realisiert, wobei die Gerade eine negative Steigung aufweist. Das bedeutet im praktischen Fahrbetrieb, daß der Schwellwert P bei größerer Bremsverzögerung höher liegt als bei niedrigerer Bremsverzögerung. In der Praxis muß daher der Fahrer bei stärkerer Bremsverzögerung auch stärker auf das Fahrpedal, seinem Gaspedal treten, um bspw. den Schwellwert P1 zu übertreffen. Bei einer niedrigeren Bremsverzögerung ist auch der Schwellwert P niedriger, so daß der Fahrer nicht so stark auf das Gaspedal treten muß. Dieser Zusammenhang zwischen der Bremsverzögerung und dem Schwellwert P für das Fahrpedal hat den Vorteil, daß ein versehentliches Berühren des Fahrpedals nicht unbedingt sofort zur Unterbrechung der Abstandsregelung führt. Vielmehr muß der Fahrer bewußt auf das Gaspedal treten, um die Abstands- bzw. Geschwindigkeitsregelung zu übersteuern. Das ergibt vorteilhaft mehr Sicherheit und ein angenehmeres Fahren für den Fahrer.

Im Diagramm der Fig. 2b ist die Position P für das Fahrpedal in Abhängigkeit von der Zeit t ebenfalls in normierter Form dargestellt. Diese Kurve wird von dem Signalgeber 4 (Fig. 1) geliefert. Liegt bspw. der Schwellwert für das Fahrpedal an der Position P1, dann muß der Fahrer das Fahrpedal noch weiter durchtreten, damit es zur komfortablen Abregelung des Bremsvorganges und Beschleunigung des Fahrzeugs kommt. Unterhalb des Schwellwertes P1 würde der Abstandsregler seine Regelfunktion weiterhin betreiben und sich durch das Berühren des Fahrpedals nicht beeinflussen lassen. Dieser Zusammenhang ist auch der Fig. 2c entnehmbar. Bis zum Schnittpunkt der P1-Linie mit der Pedalpositionslinie erfolgt der normale Regelalgorithmus des Abstandsreglers, d. h. das Fahrzeug wird weiterhin abgebremst. Erst nach Überschreiten dieses Schwellwertes wird beispielsweise bei einem ESP-Steuergerät der Bremsdruck nach dem vorgegebenen Algorithmus abgebaut, bis er bei der Beschleunigung b0 etwa zu 0 geworden ist. Danach setzt wieder die Antriebsregelung ein und das Fahrzeug beschleunigt gemäß des vorgegebenen Algorithmus auf die vom Fahrer gewünschte Geschwindigkeit. Der Fahrer kann hier aber auch weiterhin übersteuern und die Oberkontrolle übernehmen.

Anhand des Flußdiagramms der Fig. 3 wird nachfolgend die Funktionsweise noch einmal näher erläutert. Es wird davon ausgegangen, daß das Abstandsregelsystem sich gerade in einem Betriebszustand befindet, bei dem die Steuerung 1 das Bremsmodul 5 aktiv ansteuert (Position 31). Aufgrund der einsetzenden Fahrzeugverzögerung wird nun in Position 32 entsprechend der Fig. 2a die Abschaltschwelle für das Fahrpedal bestimmt. Wie bereits erläutert wurde, wird die Fahrpedal-Abschaltschwelle mit zunehmender Sollverzögerung, beginnend beim Pedalmaximalwert bis auf einen Pedalminimalwert in Abhängigkeit der Sollbeschleunigung reduziert. Dieses erfolgt bspw. gemäß der Fig. 1 linear. Es sind jedoch auch nichtlineare Funktionen sowie eine stufenweise Änderung der Beschleunigung oder empirisch ermittelte Werte vorsehbar. Mit zunehmender Verzögerung ergibt sich so eine höhere Pedalschaltschwelle, um den Bremsvorgang des Systems abzubrechen. Der Pedalweg wird somit mit steigender Verzögerung größer und der Fahrer muß bewußt das Fahrpedal betätigen, um eine Abschaltung des Bremsvorgangs zu erreichen.

In Position 33 wird nun geprüft, ob die Fahrpedalposition größer ist als die momentane Abschaltschwelle für das Fahrpedal. Ist dies der Fall, dann wird in Position 34 die Steuerung 1 den Sollwert für die Beschleunigung bSoll erhöhen, bis das Bremssystem drucklos ist (Fig. 2c, b0). Anschließend erfolgt die normale Beschleunigungsregelung (Position 35).

War dagegen gemäß Position 31 die Bremse nicht aktiv angesteuert, dann springt das System direkt auf Position 35 und setzt seine normale Regelung fort. Das gleiche gilt, wenn gemäß Position 33 die Abschaltschwelle für das Fahrpedal nicht erreicht wurde. Auch in diesem Fall wird die normale Regelung fortgesetzt. Dieser Zyklus wiederholt sich kontinuierlich, so daß er wieder in Position 31 fortgesetzt wird.

Claims (10)

1. Verfahren zum Abbremsen eines Bremseingriffs eines Abstandsregelsystems eines Kraftfahrzeugs, wobei der Fahrer des Kraftfahrzeugs durch Betätigen eines Fahrpedals ein Beschleunigungssignal an das Abstandsregelsystem abgibt, aufgrund dessen das Abstandsregelsystem den aktuellen Bremseingriff aufhebt und das Kraftfahrzeug entsprechend der Fahrpedalstellung beschleunigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übersteuern des Abstandsregelsystems durch den Fahrer die Aufhebung des Bremseingriffs und/oder der Kraftfahrzeugverzögerung nach einem vorgegebenen Algorithmus erfolgt, wobei der Algorithmus derart ausgebildet ist, daß ein ruckfreier Übergang vom Abbremsen zum Beschleunigen des Kraftfahrzeugs gewährleistet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Algorithmus eine Sollbeschleunigung (bSoll) berechnet wird, die von einem Schwellwert (P) des Fahrpedals abhängig ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung des Schwellwertes (P) für das Fahrpedal in Abhängigkeit von der Verzögerung des Kraftfahrzeugs vorzugsweise nach einer vorgegebenen Kurve ausgebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei großer Bremsverzögerung der Fahrer stärker und bei geringer Bremsverzögerung der Fahrer schwächer auf das Fahrpedal treten muß, um den Schwellwert (P) zu überschreiten.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Algorithmus empirisch ermittelt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte für den Algorithmus in einer Tabelle oder als Funktion gespeichert sind.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise ein Steuergerät (1) mit einem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP) verwendet wird, wobei das Stabilitätsprogramm den Bremsdruck derart regelt, daß bei einem Bremsdruck von ungefähr 0 der Bremseneingriff beendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwerte für die Motor- und Bremsenansteuerung über einen Fahrzeugbus, vorzugsweise den CAN-Bus übertragen werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Algorithmus mittels eines Software-Programms realisiert ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Software-Programm in einem im Kraftfahrzeug vorhandenen Steuergerät verwendet wird.