Active Brake Assist (ABA) Funktion

W42.32-1010-79

Integration in die Gesamtvernetzung

A3 Steuergerät Fahrregelung (FR)

A7 Grundmodul (GM)

A11 Steuergerät Bremssteuerung (BS)

A28 Achsmodulator Antriebsachse

A63.1 Steuereinheit Radarsensor (ART)

A65 Heckmodul (HM)

A68 Schaltermodul 4 Master

CAN 1 Fahrzeug-CAN

CAN 2 Innenraum-CAN

CAN 3 Rahmen-CAN

CAN 6 Bremsen-CAN

P2 Instrument (INS)

S195 Taster Active Brake Assist (ABA)

A77 Schaltermodul 1 Brüstung

A111 Steuergerät Active Brake Assist (ABA)

B1 Fußfahrgeber

B28 Zentrallautsprecher

B44 Bremswertgeber

Eingangsinformationen

a Informationen des Steuergerätes Bremssteuerung (BS) (A11):

– mittlere Geschwindigkeit der Vorderachse

– Bremspedalstatus

b Informationen der Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1):

– Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug

– Relativgeschwindigkeit

– Relativbeschleunigung

Ausgangsinformationen

f Anforderung des Steuergerätes Active Brake Assist (ABA) (A111) über eine notwendige Warnung

g Anforderung des Steuergerätes Active Brake Assist (ABA) (A111) zur Verzögerung des Fahrzeuges

c Information des Heckmodules (HM) (A65):
– Fahrniveaustatus

d Informationen des Steuergeräts Fahrregelung (FR) (A3):

– Kickdown

– Fahrpedalstellung

e Information des Schaltermoduls 4 Master (A68):
– Status Active Brake Assist (ABA)

Allgemeines

Die stetig steigende Verkehrsdichte führt immer häufiger zu Gefahrensituationen. Um insbesondere Auffahrunfälle zu verringern, wurde der Active Brake Assist (ABA) entwickelt.

Der ABA bewertet dazu permanent die Verkehrssituation vor dem eigenen Fahrzeug. Dabei werden die Fahrzeugabstände und Differenzgeschwindigkeiten zu vorausfahrenden Fahrzeugen aufgenommen und deren Veränderungen hinsichtlich eines drohenden Auffahrunfalls ausgewertet. Dies wird umso kritischer betrachtet, je weniger Zeit dem Fahrer bleibt eine der Situation entsprechende Reaktion einzuleiten.

Ein vorausfahrendes Fahrzeug wird in die Bewertung einbezogen, wenn:

 es min. 1 s erkannt wird

 es min. 7 m vom eigenen Fahrzeug entfernt ist

 es mit einer Geschwindigkeit von min. 10 km/h fährt

Der ABA ist so ausgelegt, dass der Fahrer in einer kritischen Situation zunächst gewarnt wird.

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Dadurch hat der Fahrer die Möglichkeit, diese kritische Situation durch Bremsen oder Ausweichen selbst zu entschärfen. Der ABA wertet hierzu alle "relevanten Fahreraktivitäten", die entsprechend der Situation vom Fahrer bedient werden können, aus.

So wird sichergestellt, dass der Fahrer zu jedem Zeitpunkt die Hoheit über sein Fahrzeug bewahren kann. Wird keine Reaktion des Fahrers erkannt, erfolgt als weiterer Schritt, unter Zuhilfenahme der Bremssteuerung (BS), die selbstständige Verzögerung des Fahrzeugs.

 Der ABA schützt nicht vor Unachtsamkeit oder vor Fahrfehlern. Er ist lediglich ein Hilfsmittel, das den Fahrer unterstützt. Dabei reagiert der ABA nur auf vorausfahrende Fahrzeuge, nicht aber auf stehende Hindernisse auf der Fahrbahn wie etwa ein Stauende oder ein Pannenfahrzeug.

Des Weiteren muss die Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) korrekt justiert sein, da es sonst zu einer fehlerhaften Erkennung der Verkehrssituation vor dem Fahrzeug kommen kann.

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Funktion

1 Aktivierung

Nach dem Einschalten der Zündung beginnt das Steuergerät Active Brake Assist (ABA) (A111) mit der Initialisierungs- und Selbsttestphase.

Bei aktiviertem ABA ist die LED im Taster Active Brake Assist (ABA) (S195) im Schaltermodul 1 Brüstung (A77) aus. Redundant wird der Status des ABA im Display Fahrerinformationssystem (FIS) (P2p1) des Instruments (INS) (P2) angezeigt.

Mit dem Taster Active Brake Assist (ABA) (S195) kann der Fahrer zu jeder Zeit den ABA, auch während eines Bremseingriffs, aus- oder einschalten. Die optische Warnung im Display Fahrerinformationssystem (FIS) (P2p1) bleibt jedoch auch im ausgeschalteten Zustand aktiv.

Damit der ABA seine Funktionen aufnimmt, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:

 Eigene Fahrzeuggeschwindigkeit  15 km/h

 Fahrzeug auf Fahrniveau

Erkennt die Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) über die Information des Heckmodules (HM) (A65), dass sich das Fahrzeug nicht im Fahrniveau befindet und dadurch die Sende-/Empfangskeulen des Radarsensors nicht korrekt ausgerichtet sind, schaltet sich die Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) ab. Dies hat zur Folge, dass der ABA deaktiviert wird.

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2 Erfassung des Verkehrsgeschehens

A Sende-/Empfangskeulen

Die Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) erfasst das Verkehrsgeschehen bis zu 150 m vor dem eigenen Fahrzeug.

Dazu sendet die Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) Signale aus und empfängt die an den Hindernissen reflektierten Signale wieder. Die Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) arbeitet mit drei Sende-/Empfangskeulen (A), die einen Öffnungswinkel von je 3,4° haben und sich teilweise überlappen.
Aus den empfangenen Signalen bzw. den Signallaufzeiten ermittelt die Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) permanent der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug sowie dessen Relativgeschwindigkeit bzw. Relativbeschleunigung.

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Der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug sowie dessen Relativgeschwindigkeit bzw. Relativbeschleunigung werden von der Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) über den Rahmen-CAN (CAN 3) an das Grundmodul (GM) (A7) gesendet. Von dort über den Fahrzeug-CAN (CAN 1) an das Steuergerät Active Brake Assist (ABA) (A111), welches anhand dieser Informationen und den Informationen über den eigenen Fahrzustand die aktuelle Verkehrssituation beurteilt.

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3 Warnstufen

Droht ein Auffahren auf das vorausfahrende Fahrzeug, dann wird der Fahrer zunächst in zwei Warnstufen gewarnt, bevor der ABA selbstständig eine Notbremsung einleitet. Vor einer Notbremsung werden immer erst beide Warnstufen durchlaufen. Vorher kann bereits eine ART-Abstandswarnung stattgefunden haben, sofern zusätzlich der Abstandsregeltempomat (ART) aktiviert wurde.

 Die Dauer der jeweiligen Warnstufe richtet sich nach der Zeitreserve, die dem Fahrer bei einem drohenden Auffahrunfall verbleibt, sie beträgt jedoch min. 1 s je Warnstufe.

Bei Warnungen wird nach ART-Warnungen und nach ABA-Warnungen unterschieden:

 Eine ART-Abstandswarnung ist erkennbar an einem einmaligen Doppelton. Nach der ART-Regellogik wird erst gebremst, dann gewarnt bzw. bei plötzlichen kritischen Situationen gleichzeitig gewarnt und gebremst. Oder es wird nur gebremst (bis zu 20% der max. Verzögerung) ohne Warnung.

 Eine ABA-Abstandswarnung ist erkennbar an einem sich ständig wiederholenden Ton, oder einem Dauerwarnton. Nach der ABA-Regellogik wird erst gewarnt (min. 1 s) und dann gebremst (30% der max. Verzögerung).

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3.1 ART-Abstandswarnung

 Eine ART-Abstandswarnung kann nur erfolgen, wenn der Abstandsregeltempomat (ART) verbaut und eingeschaltet ist.

Zur Warnung des Fahrers werden vom Steuergerät Fahrregelung (FR) (A3) die Botschaften "Warnung Ein" und "Warnton Ein" über den Fahrzeug-CAN (CAN 1) an das Instrument (INS) (P2) gesendet.

Im Display Fahrerinformationssystem (FIS) (P2p1) wird der rote Warnbalken und ein entsprechendes Warnsymbol angesteuert.
Zusätzlich wird über den Zentrallautsprecher (B28), der direkt vom Instrument (INS) (P2) angesteuert wird, ein Warnton ausgegeben.

3.2 ABA-Warnstufe 1: "Situation kritisch"
Bei einer kritischen Situation wird die Warnanzeige im Display Fahrerinformationssystem (FIS) (P2p1) und ein regelmäßig unterbrochener (intermittierender) Warnton über den Zentrallautsprecher (B28) ausgegeben (Mindestdauer 1 s).
Gleichzeitig werden Radio und Freisprecheinrichtung stumm geschaltet, damit sich der Fahrer ausschließlich auf den Verkehr konzentrieren kann.

3.3 ABA-Warnstufe 2: "Situation sehr kritisch"
Bei einer sehr kritischen Situation werden die Warnanzeige im Display Fahrerinformationssystem (FIS) (P2p1) und ein intermittierender Warnton über den Zentrallautsprecher (B28) ausgegeben (Mindestdauer 1 s).
Das Radio und die Freisprecheinrichtung bleiben stumm geschaltet.
Zusätzlich wird die Betriebsbremse mit bis zu 30% der max. Verzögerung und das Bremslicht angesteuert.

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Während den Warnstufen 1 oder 2 kann der Bremseingriff unterdrückt werden, wenn der ABA eine der folgenden Fahreraktivitäten erkennt:

 Betätigung des Bremspedals – der Fahrer hat die Situation erfasst und reagiert entsprechend

 Setzen des Blinkers – das Setzen des Blinkers (max. 20 s) kündigt einen Spurwechsel an; der Fahrer hat die Situation bewusst herbeigeführt bzw. reagiert entsprechend

 Starkes Beschleunigen oder Kickdown – starkes Beschleunigen oder Kickdown vermittelt den Fahrerwunsch schnell zu beschleunigen; in diesem Fall wird davon ausgegangen, dass der Fahrer die Situation erkannt und bewusst herbeigeführt hat (z. B. durch Überholen)

 Zielverlust – das Ausweichen mit Zielverlust lässt erkennen, dass der Fahrer die Situation erfasst hat und entsprechend reagiert

 Abschalten des ABA durch Betätigung des Tasters Active Brake Assist (ABA) (S195)

 Die Anzeigen im Display Fahrerinformationssystem (FIS) (P2p1) bleiben aktiv.

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4 Notbremsung

Wird keine Fahreraktivität erkannt und droht weiterhin eine Kollision, leitet der ABA eine Notbremsung (Vollbremsung) ein.

Die für die Notbremsung erforderlichen Botschaften werden vom Steuergerät Active Brake Assist (ABA) (A111) über den Fahrzeug-CAN (CAN 1) an das Steuergerät Bremssteuerung (BS) (A11) gesendet.

Während der ausgelösten Notbremsung werden zusätzlich die Warnanzeige im Display Fahrerinformationssystem (FIS) (P2p1) und ein Dauerwarnton über den Zentrallautsprecher (B28) ausgegeben.

Eine eingeleitete Notbremsung kann nur noch durch eine der folgenden Fahreraktivitäten abgebrochen werden:

 Kickdown

 Abschalten des ABA mit dem Tasters Active Brake Assist (ABA) (S195)

Alle anderen Eingaben führen nicht mehr zum Abbruch der Notbremsung. Dadurch wird ein ungewollter Abbruch der Notbremsung durch eine versehentliche Aktivierung, z. B. des Blinkers, verhindert.

 Nach einer Notbremsung wird das Fahrzeug vom ABA im Stillstand nur noch max. 5 s gebremst.

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5 Systemgrenzen

5.1 Grenzen bei der Erkennung von Fahrzeugen

5.1.1 Versetzte Fahrweise von vorausfahrenden Fahrzeugen
Die Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) ermittelt die Abstände, die Relativgeschwindigkeiten und die Winkel von Fahrzeugen, die sich im Erfassungsbereich vor dem Fahrzeug befinden.
Um aus den erfassten Fahrzeugen das "vorausfahrende" Fahrzeug zu bestimmen, erfolgt als Nächstes eine Fahrspurzuordnung der erfassten Fahrzeuge.
Eine versetzte Fahrweise von vorausfahrenden Fahrzeugen kann zu Problemen bei der Erkennung führen, da sie sich außerhalb des Erfassungsbereichs der Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) befinden können. Dies hat zur Folge, dass der Abstand zum direkt vorausfahrenden Fahrzeug zu gering werden kann, da die Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) nur den Abstand zu dem Fahrzeug erkennt, das sich im Erfassungsbereich befindet.

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5.1.2 Spurwechsel von vorausfahrenden Fahrzeugen in geringem Abstand
Auch Fahrzeuge, die in geringem Abstand auf die eigene Fahrbahn wechseln, können erst erkannt werden, wenn sie sich im Erfassungsbereich der Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) befinden.
Der Fahrer muss durch Abbremsen den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug vergrößern.

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5.1.3 Fahrzeuge auf dem Seitenstreifen
Bei Fahrzeugen, die sich auf dem Seitenstreifen bewegen (z. B. Pannenfahrzeuge), kann es in Einzelfällen zu einer nicht gewünschten Erfassung durch den Radarsensor kommen.

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5.1.4 Fahrzeuge in Ein- und Ausfahrten oder Kreuzungen
Bei Fahrzeugen, die sich im Bereich von Ein- und Ausfahrten oder Kreuzungen bewegen, kann es zu Problemen bei der Erkennung von vorausfahrenden Fahrzeugen kommen.

 Bei einfahrenden Fahrzeugen - späte Zielerfassung, deshalb kein Warnen bzw. Bremsen, obwohl das Fahrzeug bereits teilweise auf der eigenen Spur ist.

 Bei ausfahrenden Fahrzeugen - spätes Loslassen des Ziels, deshalb kurzzeitiges Warnen bzw. Bremsen, obwohl das Fahrzeug bereits auf der Nebenspur ist.

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5.1.5 Vorausfahrende Fahrzeuge im Kurvenbereich

Anhand der Kurvenkrümmung, die von der Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) berechnet wird, wird das vorausfahrende Fahrzeug bestimmt. Dessen Daten wie Abstand zum eigenen Fahrzeug, Relativgeschwindigkeit (stehend oder fahrend), Relativbeschleunigung usw. sind für die Funktion des ABA ausschlaggebend.
Im Bereich von Kurven, Kurvenein- und Kurvenausfahrten kann es zu einer späteren Erkennung oder in seltenen und ungünstigen Situationen zur kurzzeitigen Erkennung von vorausfahrenden Fahrzeugen kommen.

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5.1.6 Vorausfahrende Fahrzeuge in gegenläufiger Kurve

Je nach Kurvenradius werden vorausfahrende Fahrzeuge zwar vom Radarsensor erfasst, jedoch auf Grund der theoretisch weiterführenden eigenen Fahrspur (F) nicht der tatsächlichen eigenen Spur zugeordnet. Somit reagiert der ART und der ABA nicht auf diese Fahrzeuge.

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5.2 Warnungen bei besonderen Fahrsituationen

5.2.1 Warnung bei Überholvorgängen

Bei Überholvorgängen können sowohl der ABA als auch der ART eine Abstandswarnung ausgeben, wenn der Fahrer einen knappen Überholvorgang durchführt. Die Ursache liegt in dem kurzzeitigen, dichten Auffahren kurz vor bzw. während dem Ausschervorgang.

 Optische Warnung

Der ABA gibt nur eine optische Warnung aus (kein Bremsen), wenn der Blinker gesetzt ist oder der Fahrer den Fußfahrgeber (B1) merklich betätigt.

Der ART gibt nur eine optische Warnung aus (kein Bremsen), wenn der Fahrer den Fußfahrgeber (B1) merklich betätigt (der ART reagiert nicht auf den Blinker).

 Der ART und der ABA geben bei sehr kritischen Situationen, auch im ausgeschalteten Zustand, eine optische Warnung aus (kein Bremsen).

 Optische Warnung mit Warnton (kein Bremsen)

Wenn weder der Blinker gesetzt ist noch der Fußfahrgeber (B1) merklich betätigt wurde, warnt der ABA bei sehr knappen Überholvorgängen mit einer akustischen und optischen Warnung.

 Der ART und der ABA geben bei sehr kritischen Situationen, auch im ausgeschalteten Zustand, eine optische Warnung mit Warnton aus (kein Bremsen).

 Optische Warnung mit Warnton und Bremsen

Wenn der Fußfahrgeber (B1) nicht merklich betätigt ist, kann bei sehr knappen Überholvorgängen der ART das Fahrzeug leicht einbremsen und den Fahrer mit einer akustischen und optischen Warnung auf die Situation aufmerksam machen. Der ABA bremst in diesen Situationen typischerweise nicht, sondern warnt nur, da sich während der Mindestwarnzeit vom ABA die Situation fast immer entspannt hat oder das eigene Fahrzeug ausgeschert ist.

 Bremsen

Wenn der Fußfahrgeber (B1) nicht merklich betätigt ist, kann bei sehr knappen Überholvorgängen der ART das Fahrzeug leicht einbremsen. Dies ist keine ABA-Bremsung.

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5.2.2 Warnung auf ausscherende Fahrzeuge

Wenn das vorausfahrende Fahrzeug ausschert, so verzögert dieses häufig seine Geschwindigkeit bevor es auf die benachbarte Fahrspur gewechselt hat. Zum einen verringert sich dadurch der Abstand und zum anderen nimmt die Geschwindigkeitsdifferenz zu. Dies kann eine Warnung des ART hervorrufen. Da der ART sehr schnell und frühzeitig mit einer Verzögerung des eigenen Fahrzeuges reagiert, wird die Situation so frühzeitig entspannt, das der ABA nicht mehr eingreift. Abfahrten bzw. Ausschervorgänge in Kurven können diesen Effekt noch verstärken. In Kurven bzw. Kurvenübergängen können ausgescherte Fahrzeuge für eine ganz kurze Zeit vom Sensor weiterhin erfasst werden, obwohl sich diese bereits auf der benachbarten Spur befinden.

 Optische Warnung

Diese kommt nur dann vor, wenn der Fahrer merklich den Fußfahrgeber (B1) betätigt und gleichzeitig das eigene Fahrzeug sehr dicht auf das ausscherende Fahrzeug auffährt. Die Warnung kommt in der Regel vom ART, in seltenen und sehr kritischen Situationen kann diese Warnung auch vom ABA ausgegeben werden.

 Der ART und der ABA geben bei sehr kritischen Situationen, auch im ausgeschalteten Zustand, eine optische Warnung aus (kein Bremsen).

 Optische Warnung mit Warnton (kein Bremsen)

Diese Warnung kommt dann vor, wenn der ART ausgeschaltet ist, gleichzeitig das eigene Fahrzeug sehr dicht auf das ausscherende Fahrzeug auffährt und der Fußfahrgeber (B1) nicht betätigt ist, oder in der selben Position gehalten wird. Die Warnung kommt in der Regel vom ART, in seltenen und sehr kritischen Situationen kann diese Warnung auch vom ABA ausgegeben werden.

 Der ART und der ABA geben bei sehr kritischen Situationen, auch im ausgeschalteten Zustand, eine optische Warnung mit Warnton aus (kein Bremsen).

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 Optische Warnung mit Warnton und Bremsen

Wenn der Fußfahrgeber (B1) nicht merklich betätigt ist, kann bei sehr knappen Ausschervorgängen der ART das Fahrzeug leicht einbremsen und den Fahrer mit einer akustischen und optischen Warnung auf die Situation aufmerksam machen. Der ABA bremst in diesen Situationen nicht, sondern warnt nur (optisch und akustisch), da sich während der Mindestwarnzeit des ABA die Situation fast immer entspannt hat, oder das vorausfahrende Fahrzeug den Ausschervorgang abgeschlossen hat.

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 Bremsen

Wenn der Fußfahrgeber (B1) nicht merklich betätigt ist, kann bei sehr knappen Ausschervorgängen der ART das Fahrzeug leicht einbremsen. Dies ist nur eine kurzzeitige und geringe Verzögerung des eigenen Fahrzeuges und keine ABA-Bremsung.

 Ursache für häufiges und sehr lang andauerndes Einbremsen kann eine seitlich dejustierte Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) sein.

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5.2.3 Warnungen, obwohl kein Fahrzeug vorausfährt

Diese Warnungen werden vom ART und nicht vom ABA ausgegeben. Der ART warnt im eingeschalteten Zustand auch auf stehende Hindernisse wie z. B. Pannenfahrzeuge. Fehlwarnungen können bei Kurven, Kurveneinfahrten, Pfosten, Leitplanken in der Kurvenaußenseite, in die Fahrbahn hineinragenden Verkehrsschildern und Brücken ausgegeben werden.

 Ursache für sehr häufige Warnungen auf stehende Hindernisse kann eine höhendejustierte Steuereinheit Radarsensor (ART) (A63.1) sein.

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5.2.4 Warnung auf anhaltende Fahrzeuge
Vereinzelt können während des Anhaltevorganges eines vorausfahrenden Fahrzeuges ABA-Abstandswarnungen ausgegeben werden. Z. B., wenn das vorausfahrende Fahrzeug unregelmäßig bremst bzw. kurzfristig eine starke Bremsung durchführt und sich somit der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug (B) kurzfristig verringert. Dies ist für den Fahrer häufig nicht erkennbar (z. B. Anhalten an einer Ampel oder an einem Stauende).