DE102013203775B4

DE102013203775B4 - Verfahren zur Steuerung eines automatischen Notbremssystems

Info

Publication number: DE102013203775B4
Application number: DE102013203775.9A
Authority: DE
Inventors: Markus Jung; Stefan Kappes; Florian Schweter
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2018-02-15
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: CN104029663B; US20140257660A1; US10179577B2; DE102013203775A1; CN104029663A

Abstract

Verfahren zur Steuerung eines automatischen Notbremssystems eines Kraftfahrzeuges, welches ein Stabilitätssteuersystem aufweist, wobei das Stabilitätssteuersystem durch den Fahrer deaktiviert oder in einem reduzierten Modus geschaltet ist, und ebenfalls auch das automatische Notbremssystem deaktiviert oder in seiner Funktion beeinträchtigt geschaltet ist, mit zumindest den folgenden Schritten: Feststellen, dass das Stabilitätssteuersystem defektfrei ist, Aktivhalten des automatischen Notbremssystems auch wenn das Stabilitätssteuersystem deaktiviert oder in einem reduzierten Modus ist, Feststellen einer Gefahrensituation, Generieren eines Notbremsbefehls und Einleiten einer Notbremsung, nur temporäres Aktivschalten des Stabilitätssteuersystems wenn der Notbremsbefehl generiert wird, so dass das Stabilitätssteuersystem lediglich für den von dem automatischen Notbremssystem initiierten Bremseingriff aktiv ist, wobei das Stabilitätssteuersystem in den deaktivierten oder reduzierten Ausgangszustand zurückgeschaltet wird, wenn erkannt wird, dass die Gefahrensituation aufgehoben ist, wobei das Notbremssystem in seinem aktiven Modus verbleibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines automatischen Notbremssystems (AEBS = Advanced Emergency Braking System) eines Kraftfahrzeuges, welches ein Stabilitätssteuerungssystem (ESC = Electronic Stability Control System) aufweist, wobei das Stabilitätssteuersystem durch den Fahrer deaktiviert oder in einem reduzierten Modus geschaltet ist, und ebenfalls auch das automatische Notbremssystem deaktiviert oder in seiner Funktion beeinträchtigt geschaltet ist.
In der nächstkommenden DE 10 2004 031 305 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verzögerung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, das mittels einer Objektsensorik im Umfeld des Fahrzeugs befindliche Objekte detektiert und bei Erkennen einer unausweichbaren Kollisionssituation mit einem der erkannten Objekte eine Notbremsung zur Kollisionsverhinderung bzw. Kollisionsstärkenverminderung auslöst. Hierzu wird das Getriebe zu Beginn der Notbremsung in eine Schaltstellung gebracht, in der der Antriebsstrang eine wesentliche Verzögerungswirkung aufweist. Die Vorrichtung weist hierzu eine Objektsensorik auf, mit der im Umfeld des Fahrzeugs befindliche Objekte detektierbar sind und bei Erkennen einer unausweichbaren Kollisionssituation mit einem der erkannten Objekte eine Notbremsung zur Kollisionsverhinderung bzw. Kollisionsstärkenverminderung auslösbar ist. Die DE 10 2004 031 305 A1 befasst sich also mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Verzögerung eines Kraftfahrzeuges. Dabei geht es darum, bei einer bevorstehenden unausweichlichen Kollision eine Notbremsung auszulösen, wobei die Verzögerung möglichst schnell in einem möglichst starken Ausmaß aufgebaut werden soll. Dabei gibt die DE 10 2004 031 305 A1 den Hinweis, dass das Getriebe, also der Antriebsstrang in eine Schaltstellung mit wesentlicher Verzögerung, also auch in Blockierstellung geschaltet wird, wobei dann die Fahrdynamikregelung aktiv ist. Das Getriebe wird solange z. B. in Blockierstellung gehalten, bis ein Bremsdruckschwellenwert erreicht ist. Dann wird das Getriebe in die Neutralstellung geschaltet.
Die DE 10 2011 005 395 A1 beschäftigt sich ebenfalls mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Fahrzeugverzögerung. Dabei wird für eine automatische Notbremsung allerdings die Verfügbarkeit und Bereitschaft von Stabilisierungsfunktionen vorausgesetzt. Wird ein automatischer Bremsdruckaufbau angefordert, und sind die Funktionen ABS bzw. ESC nicht verfügbar oder und bereit (z. B. durch einen elektrischen Fehler oder einen funktionalen Zustand) würde keine Notbremsung erfolgen. Allerdings könnte bei einem ausgeschalteten ESC-Schalter eine zwangsweise Änderung erfolgen. Eine Notbremsung erfolgt nicht, wenn ESC nicht verfügbar ist oder bereit ist, wobei ein automatischer Bremsdruckaufbau nicht durchgeführt wird, wenn ESC nicht verfügbar ist oder bereit ist.
Die DE 10 2009 058 147 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers bei der Stabilisierung und Spurhaltung eines Fahrzeuges bei einer Bremsung. Das System zur Unterstützung des Fahrers kann eine Fahrdynamikregelung mit Bremseingriff sein.
In der DE 10 2008 038 540 A1 ist Verfahren zur Verbesserung einer Brems- und/oder Motormomentansteuerung eines Fahrzeuges, mit einer Erkennung eines Fahrerwunsches nach einer Notbremssituation und/oder einer kritischen Situation beschrieben, wobei eine Anforderung eines Motormoments durch die Stellung des Gaspedals des Fahrzeuges erkennbar ist, und wobei nach der Erkennung einer Notbremssituation und/oder kritischen Situation des Fahrzeuges, das Motormoment entsprechend der Stellung des Gaspedals erst einstellbar ist, wenn ein Freigabesignal vorliegt.
Kraftfahrzeuge können mit Notbremssystemen (im Folgenden als AEBS bezeichnet) zur Geschwindigkeitsreduzierung des Kraftfahrzeuges und mit elektronischen Stabilitätssteuerungssystemen (im Folgenden als ESC bezeichnet) zur Fahrdynamikregelung ausgerüstet sein.
Notbremssysteme, also automatische oder autonome Notbremssysteme können sensorgesteuert sein und dienen dem Zweck der Kollisionsfolgenminderung und der Vermeidung von Kollisionen mit anderen Verkehrsteilnehmern (z. B. Fahrzeugen oder Fußgängern) oder anderen Objekten, indem automatisch eine bestimmte Bremskraft aufgebracht wird, um eine Geschwindigkeitsabnahme des Fahrzeuges zu bewirken, wenn die Gefahr einer möglichen Kollision festgestellt wird. Dabei werden Sensorsignale verwendet, welche die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem betreffenden Fahrzeug (Hostfahrzeug) und dem Zielfahrzeug bzw. dem Fußgänger ständig in Relation zu dem Abstand setzen, um so gegebenenfalls eine automatische Geschwindigkeitsreduzierung generieren zu können, wenn diese vom Fahrer nicht initiiert wird. Das Herbeiführen einer automatischen Geschwindigkeitsreduzierung beinhaltet aber ein gewisses Risiko, derart, dass das Fahrzeug in einen instabilen Fahrdynamikzustand gerät (z. B. Übersteuern oder Untersteuern), der ohne die AEBS-Aktion nicht eingetreten wäre. Um das Risiko eines aufgrund des AEBS-Eingriffs instabilen Fahrzeuges zu reduzieren bzw. zu vermeiden, steht das ESC, welches auch als ESP oder anders bezeichnet werden kann, zur Verfügung.
Indem das ESC beispielsweise durch den Fahrer deaktiviert ist oder in einem reduzierten Modus geschaltet wurde, wobei das AEBS normalerweise automatisch ebenfalls deaktiviert bzw. in seiner Funktion beeinträchtigt geschaltet wird, ist der mögliche instabile Fahrzeugzustand vermeidbar. Der vollständige Vorteil von AEBS ist ersichtlicher Weise bei deaktiviertem oder reduziertem ESC und somit deaktiviertem bzw. zumindest reduziertem AEBS nicht verfügbar, bevor ESC wieder aktiviert ist.
Dieses dem heutigen Stand entsprechende Verfahren zur Steuerung eines Notbremssystems (AEBS = Advanced Emergency Braking System) eines Kraftfahrzeuges, welches ein Stabilitätssteuerungssystem (ESC = Electronic Stability Control System) aufweist ist in 1 dargestellt in welcher das derzeitige Vorgehen, also die möglichen Schaltzustände des AEBS und ESC dargestellt sind. Auf 1 wird weiter unten eingegangen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem instabile Fahrzeugzustände vermeidbar sind.
Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Steuerung eines automatischen Notbremssystems eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, welches ein Stabilitätssteuersystem aufweist, wobei das Stabilitätssteuersystem durch den Fahrer deaktiviert oder in einem reduzierten Modus geschaltet ist, und ebenfalls auch das automatische Notbremssystem deaktiviert oder in seiner Funktion beeinträchtigt geschaltet ist, mit zumindest den folgenden Schritten:
Feststellen, dass das Stabilitätssteuersystem defektfrei ist,
Aktivhalten des automatischen Notbremssystems auch wenn das Stabilitätssteuersystem deaktiviert oder in einem reduzierten Modus ist, Feststellen einer Gefahrensituation,
Generieren eines Notbremsbefehls und Einleiten einer Notbremsung,
nur temporäres Aktivschalten des Stabilitätssteuersystems wenn der Notbremsbefehl generiert wird, so dass das Stabilitätssteuersystem lediglich für den von dem automatischen Notbremssystem initiierten Bremseingriff aktiv ist, wobei
das Stabilitätssteuersystem in den deaktivierten oder reduzierten Ausgangszustand zurückgeschaltet wird, wenn erkannt wird, dass die Gefahrensituation aufgehoben ist, wobei das Notbremssystem in seinem aktiven Modus verbleibt.
Mit der Erfindung wird erreicht, dass trotz deaktiviertem oder im reduziertem Modus befindlichen ESC trotz des Eingriffs des AEBS instabile Fahrzeugzustände im Rahmen der physikalischen und systemtechnischen Möglichkeiten des ESC vermieden werden, da das ESC zielführend kurzzeitig aus dem deaktivierten oder reduzierten Zustand vollständig aktiv geschaltet wird, so dass das ESC seine Stabilitätsfunktion erfüllt, wenn das AEBS in seiner Funktion zum Einleiten einer Notbremsung aktiv ist.
Ein Notbremssignal bzw. eine Notbremsung ist im Sinne der Erfindung jegliche Geschwindigkeitsreduzierung des Fahrzeugs, welche nicht unbedingt von dem Fahrer wahrgenommen werden muss. So kann die Geschwindigkeitsreduzierung auch so wirken, dass Sensoren während der Geschwindigkeitsreduzierung die ursprünglich festgestellte Gefahrensituation negieren, so dass die Notbremsung beendet werden kann. Natürlich kann eine Notbremsung auch zu einem zwangsweisen Stillstand des Fahrzeugs führen, wobei der automatische Bremseingriff aber stets so sein sollte, dass der Fahrerwunsch nicht so deutlich überschrieben wird, dass durch Fehlreaktionen neue Gefahrensituationen erzeugt werden. So wird eine Vollbremsung bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit eher ausgeschlossen, wobei eine Notbremssituation in der Art einer Vollbremsung bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit bis zum Stillstand beispielsweise im Stadtverkehr möglich ist.
Gemäß der Erfindung wird das ESC nur temporär in den vollständig aktiven Modus geschaltet, so dass das ESC lediglich für die von dem AEBS initiierten Bremseingriff aktiv ist.
Wenn festgestellt wird, dass der AEBS Eingriff die Gefahrensituation erfolgreich aufgehoben hat, wird das ESC in den vorigen Modus, also in den deaktivierten oder reduzierten Modus geschaltet, wobei dies unverzüglich, bevorzugt aber zeitverzögert erfolgen kann, um so bei einer kurzfristig folgenden Gefahrensituation eventuelle Schaltzeitverluste, also systemimmanente Verzögerungen aufheben zu können.
Wenn ESC ausgeschaltet bzw. deaktiviert, also von dem Fahrer in einen reduzierten Modus geschaltet ist, ist das AEBS mit der Erfindung weiterhin aktiv und in der Lage, mit dem Fahrzeugbremssystem eine Geschwindigkeitsreduzierung zu bewirken. Im Fall eines aktiven, z. B. durch Betätigung der Bremse gegebenen AEBS-Geschwindigkeitsreduzierungsbefehl, wird das ESC automatisch auf einen zeitweilig, d.h. vorübergehend vollständigen Operationsmodus geschaltet bzw. aktiviert, um eine stabile Fahrdynamik des Hostfahrzeuges zu gewährleisten. Wenn der AEBS-Geschwindigkeitsreduzierungsbefehl endet und das Fahrzeug sich wieder in einem stabilen Fahrdynamikmodus befindet, wird das ESC automatisch (sofort oder mit einer gewissen Zeitverzögerung) in den Modus zurückgeschaltet, in dem es sich befand, bevor der AEBS-Geschwindigkeitsreduzierungsbefehl initiiert worden ist. AEBS unterstützt damit den Fahrer, selbst wenn ESC vorher entweder partiell oder vollständig deaktiviert worden ist. Günstig ist also, dass ein Zurückschalten des ESC-Modus erst erfolgt, wenn die Fahrstabilität wieder gewährleistet ist.
Die erfindungsgemäße Lösung ist sowohl verfahrensmäßig als auch einrichtungsmäßig praktisch bei allen Kraftfahrzeugtypen einsetzbar, wobei das Vorgehen in einem Steuergerät, z. B. in der zentralen Steuereinheit, in welcher günstiger Weise die notwendigen Signale abgefragt und entsprechend verarbeitet werden, ablegbar ist.
1 zeigt ein Verfahren zur Steuerung eines Notbremssystems (AEBS = Advanced Emergency Braking System) eines Kraftfahrzeuges, welches ein Stabilitätssteuerungssystem (ESC = Electronic Stability Control System) aufweist nach dem Stand der Technik. 2 zeigt das Verfahren zur Steuerung eines Notbremssystems (AEBS = Advanced Emergency Braking System) eines Kraftfahrzeuges, welches ein Stabilitätssteuerungssystem (ESC = Electronic Stability Control System) aufweist nach der Erfindung.
In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Elemente stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschreiben werden.
1 zeigt ein Verfahren zur Steuerung eines Notbremssystems (AEBS = Advanced Emergency Braking System) eines Kraftfahrzeuges, welches ein Stabilitätssteuerungssystem (ESC = Electronic Stability Control System) aufweist.
In einem Block 2 ist der Zustand abgelegt, dass ESC aktiviert ist, wobei auch AEBS aktiviert ist.
In einem Block 3 ist der Zustand abgelegt, dass ESC aktiviert ist, wobei AEBS deaktiviert ist.
In einem Block 4 ist der Zustand abgelegt, dass ESC in seiner Funktion reduziert, wobei AEBS vollständig deaktiviert ist.
In einem Block 5 ist der Zustand abgelegt, dass sowohl ESC als auch AEBS deaktiviert sind.
Die Zustände in den Blöcken 1 bis 4 sind mit Fahrerbefehlen erreichbar. Die Fahrerbefehle sind mit Pfeilen gekennzeichnet.
Der Pfeil 6 entspricht einem Befehl das ESC in den reduzierten Modus zu setzen. Der Fahrerbefehl gemäß Pfeil 6 ist also sowohl zwischen den Blöcken 2 und 4, als auch zwischen den Blöcken 5 und 4 und zwischen den Blöcken 3 und 4 schaltbar, wobei die Pfeilrichtung jeweils zum letztgenannten Block orientiert ist.
Der Pfeil 7 entspricht einem Befehl das ESC in den vollständig aktiven Modus zu setzen. Der Fahrerbefehl gemäß Pfeil 7 ist also sowohl zwischen den Blöcken 4 und 2, als auch zwischen den Blöcken 5 und 2 und zwischen den Blöcken 5 und 3 und zwischen den Blöcken 4 und 3 schaltbar, wobei die Pfeilrichtung jeweils zum letztgenannten Block orientiert ist.
Der Pfeil 8 entspricht einem Befehl das ESC vollständig deaktiv zu setzen. Der Fahrerbefehl gemäß Pfeil 8 ist also sowohl zwischen den Blöcken 2 und 5, als auch zwischen den Blöcken 3 und 5 und zwischen den Blöcken 4 und 5 schaltbar, wobei die Pfeilrichtung jeweils zum letztgenannten Block orientiert ist.
Der Pfeil 9 entspricht einem Befehl das AEBS in den deaktiven Zustand zu setzen. Der Fahrerbefehl gemäß Pfeil 9 ist also nur zwischen den Blöcken 2 und 3 schaltbar, wobei die Pfeilrichtung jeweils zum letztgenannten Block orientiert ist.
Der Pfeil 10 entspricht analog einem Befehl das AEBS in den vollständig aktiven Zustand zu setzen. Der Fahrerbefehl gemäß Pfeil 10 ist also nur zwischen den Blöcken 3 und 2 schaltbar, wobei die Pfeilrichtung jeweils zum letztgenannten Block orientiert ist.
Wie in 1 erkennbar ist, ist bei deaktiviertem oder im reduziertem Modus aktiven ESC das AEBS stets vollständig deaktiviert um instabile Fahrzeugzustände zu vermeiden.
Hier setzt die Erfindung an, wie 2 zeigt.
2 zeigt das Verfahren, bei welchem trotz zunächst deaktivierten oder im reduzierten Modus aktiven ESC das AEBS weiterhin aktiv verbleiben kann, ohne dass eine Fahrzeuginstabilität befürchtet werden muss, da das ESC zumindest zeitweise, also zuminderst für die Dauer des AEBS Eingriff automatisch aktiv geschaltet wird, was mittels des Blockes 11 veranschaulicht ist.
Ein Block 12 zeigt den Zustand, dass ESC reduziert ist, wobei AEBS vollständig aktiv ist.
Block 13 zeigt den Zustand, dass ESC vollständig deaktiviert ist, wobei AEBS vollständig aktiv ist.
Die Pfeile 6 bis 10 sind entsprechend zu 1 in 2 eingebracht.
Die beiden Blöcke 12 und 13, bzw. die damit verbundenen Zustände sind bei dem bekannten Verfahren gemäß 1 nicht erreichbar.
Wesentlich ist, dass ein automatisches Signal generiert wird, welches das in der Funktion reduzierte ESC (Block 12) oder das vollständig deaktivierte ESC (Block 13) temporär in den vollständig aktiven Zustand versetzt, wie die Pfeile 14 zwischen den Blöcken 12 und 11 und zwischen den Blöcken 13 und 11 anzeigen.
Mit der Erfindung ist also möglich, das AEBS trotz des z. B. aufgrund des Fahrerwunsches deaktivierten oder reduzierten ESC aktiv zu belassen, ohne dass ein instabiles Fahrzeug befürchtet werden muss, da das ESC temporär vollständig aktiv geschaltet wird, nämlich dann wenn eine Gefahrensituation erkannt wird, welches den Eingriff des AEBS in das Betriebbremssystem zum Generieren einer Notbremsung, also Geschwindigkeitsreduzierung erforderlich macht.
Ist die Gefahrensituation bereinigt, wird das ESC, automatisch bevorzugt zeitverzögert in den jeweils vorherigen Zustand zurückgesetzt, wie die Pfeile 15 bzw. 16 zeigen, wobei Pfeil 15 von dem Block 11 zu Block 12 und der Pfeil 16 von dem Block 11 zu dem Block 13 orientiert.
Das Verfahren nach 2 geht dabei so vor, dass zunächst abgefragt wird, ob ESC vollständig aktiv ist oder nicht, wenn eine Gefahrensituation erkannt wird, welche eine Notbremsung im Sinne der Erfindung erfordert. Wird bestätigt, das ESC deaktiv ist (Block 13) oder reduziert geschaltet ist (Block 12), wird ein Signal zur temporär vollständigen Aktivschaltung des ESC generiert.
Ist die Gefahrensituation bereinigt, wird der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt, also zu den Blöcken 12 oder 13 zurückgekehrt.
Wie in 2 ersichtlich, können auch die Fahrerbefehle gemäß den Pfeilen 6 und 8 zwischen den nun möglichen Blöcken 12 und 13 selbst schaltbar sein, wobei die Fahrerbefehle gemäß den Pfeilen 7 und 6 bzw. gemäß den Pfeilen 7 und 8 zwischen den betreffenden Blöcken 2 und 12 bzw. zwischen den betreffenden Blöcken 2 und 13 möglich sind. Die Fahrerbefehle gemäß den Pfeilen 9 und 10 sind ebenso zwischen den Blöcken 12 und 4 sowie 13 und 5 möglich.
Natürlich ist das erfindungsgemäße Verfahren auch für eine von dem Fahrer initiierte Notbremsung durchführbar. Denn wenn ESC deaktiviert oder in seiner Funktion reduziert ist, besteht ebenfalls die Gefahr eines instabilen Fahrzeuges. In einem solchen Falle wird das ESC ebenfalls temporär aktiv geschaltet.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines automatischen Notbremssystems eines Kraftfahrzeuges, welches ein Stabilitätssteuersystem aufweist, wobei das Stabilitätssteuersystem durch den Fahrer deaktiviert oder in einem reduzierten Modus geschaltet ist, und ebenfalls auch das automatische Notbremssystem deaktiviert oder in seiner Funktion beeinträchtigt geschaltet ist, mit zumindest den folgenden Schritten: Feststellen, dass das Stabilitätssteuersystem defektfrei ist, Aktivhalten des automatischen Notbremssystems auch wenn das Stabilitätssteuersystem deaktiviert oder in einem reduzierten Modus ist, Feststellen einer Gefahrensituation, Generieren eines Notbremsbefehls und Einleiten einer Notbremsung, nur temporäres Aktivschalten des Stabilitätssteuersystems wenn der Notbremsbefehl generiert wird, so dass das Stabilitätssteuersystem lediglich für den von dem automatischen Notbremssystem initiierten Bremseingriff aktiv ist, wobei das Stabilitätssteuersystem in den deaktivierten oder reduzierten Ausgangszustand zurückgeschaltet wird, wenn erkannt wird, dass die Gefahrensituation aufgehoben ist, wobei das Notbremssystem in seinem aktiven Modus verbleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilitätssteuersystem sofort in den Ausgangszustand zurückgeschaltet wird, wenn erkannt wird, dass die Gefahrensituation aufgehoben ist, wobei das Notbremssystem in seinem aktiven Modus verbleibt
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilitätssteuersystem mit zeitlicher Verzögerung in den Ausgangszustand zurückgeschaltet wird, wenn erkannt wird, dass die Gefahrensituation aufgehoben ist, wobei das Notbremssystem in seinem aktiven Modus verbleibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zurückschalten des Stabilitätssteuersystems erst erfolgt, wenn die Fahrstabilität wieder gewährleistet ist