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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung des Rückrollens eines mit einem Automatikgetriebe ausgestatteten Fahrzeugs sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrerwarnung vor einem möglicherweise bevorstehenden Rückrollvorgang.
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Aus der
DE 100 41 444 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung von Radbremsen eines Fahrzeugs bekannt. Dabei wird in wenigstens einem Betriebszustand Bremskraft an wenigstens einem Rad eines Fahrzeugs unabhängig vom Ausmaß der Pedalbetätigung gehalten und/oder aufgebaut. Ein solcher Betriebszustand liegt dann vor, wenn die Fahrbahnsteigung in Richtung der zukünftigen Fahrtrichtung des Fahrzeugs zeigt und/oder wenn die Feststellbremse betätigt ist.
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Aus der
DE 35 07 330 A1 ist eine hydraulische Bremsanlage mit Anfahrhilfe für ein Fahrzeug bekannt. Diese ist zum erleichterten Anfahren an einem Berg mit einem elektrisch steuerbaren Ventil in zumindest einer der Bremsleitungen versehen, welches beim Auskuppeln mittels eines mit der Kupplung oder bei einem Fahrzeug mit Automatikgetriebemit dem Bremspedal zusammenwirkenden Pedalschalterts derart angesteuert wird, dass es den momentan an der Bremse herrschenden Bremsdruck aufrecht erhält, wenn ein Neigungsschalter sich aufgrund eines bestimmten Neigungswinkels des Fahrzeuges in einem bestimmten Schaltzustand befindet, wobei das Ventil geschlossen wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer Erhöhung der Sicherheit bei der Rückrollverhinderung.
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung des Rückrollens eines mit einem Automatikgetriebe ausgestatteten Fahrzeugs nach Lösen der Parkstufe bei einem (z.B. bergaufwärts gerichteten) Anfahrvorgang an einer längsgeneigten Fahrbahn, bei dem
- - die Neigung der Fahrbahn ermittelt wird und
- - abhängig von der ermittelten Neigung an wenigstens einer Radbremse des Fahrzeugs fahrerunabhängig ein Bremsdruck aufgebaut wird.
Damit kann ein vom Fahrer nicht beabsichtigtes Zurückrollen des Fahrzeugs verhindert werden. Insbesondere wird der fahrerunabhängige Aufbau des Bremsdrucks durch das Lösen der Parkstufe ausgelöst und ist unabhängig von einer vorliegenden, z.B. durch Raddrehzahlsensoren detektierten Rückrollbewegung des Fahrzeugs. Damit steht der Bremsdruck schon vor dem Einsetzen der Rückrollbewegung zur Verfügung.
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Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass eine Warninformation an den Fahrer ausgegeben wird, wenn die Intensität der Bremspedalbetätigung durch den Fahrer einen vorgegebenen Intensitätsgrenzwert unterschreitet. Dadurch kann der Fahrer z.B. optisch, akustisch oder haptisch gewarnt werden, wenn die Intensität seiner Bremspedalbetätigung (z.B. der Betätigungswinkel des Bremspedals oder der durch die Bremspedalbetätigung erzeugte Vordruck) nach dem Lösen der Parkstufe zu schwach zur Rückrollverhinderung ist.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau des fahrerunabhängigen Bremsdrucks unmittelbar nach dem Lösen der Parkstufe des Automatikgetriebes durch den Fahrer erfolgt.
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Schaltet der Fahrer von der Parkstufe in die Rückwärtsfahrstufe R, dann kann der Bremsdruck beispielsweise über eine Rampenfunktion abgebaut werden, ohne dass das Rückwärtsfahrverhalten des Fahrzeugs nennenswert beeinflusst wird, denn der Bremsdruck ist vor dem Aufbau des Motormoments abgebaut.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der fahrerunabhängig aufgebaute Bremsdruck wieder abgebaut wird, nachdem das Wandlermoment des Automatikgetriebes einen vorgegebenen Grenzwert überschritten hat. Damit wird sichergestellt, dass der Bremsdruck den Anfahrvorgang nach Bereitstellung eines hinreichend großen Wandlermoments nicht behindert.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der fahrerunabhängig aufgebaute Bremsdruck sofort oder nach Ablauf eines Zeitintervalls vorgegebener Länge nach seinem Aufbau wieder abgebaut wird.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruck rampenförmig abgebaut wird.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau des fahrerunabhängigen Bremsdrucks nach einer zum Lösen der Parkstellung erforderlichen Bremspedalbetätigung durch den Fahrer und parallelem oder an die Bremspedalbetätigung anschließendem Lösen der Parkstufe erfolgt. Da erst nach dem Lösen der Parkstufe eine Rückrollgefahr besteht, wird so ein vorzeitiger Bremskraftaufbau vermieden.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Intensitätsgrenzwert abhängig von der ermittelten Neigung ist.
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Weiter umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Fahrerwarnung bei einem mit einem Automatikgetriebe ausgestatteten Fahrzeug mit eingelegter Parkstufe bei einem (z.B. bergaufwärts gerichteten) Anfahrvorgang an einer längsgeneigten Fahrbahn, bei dem
- - die Neigung der Fahrbahn ermittelt wird,
- - die Intensität einer zum Lösen der Parkstufe durch den Fahrer durchgeführten Bremspedalbetätigung ermittelt wird und
- - abhängig von der ermittelten Neigung vor dem Lösen der Parkstufe eine Warninformation an den Fahrer abgegeben wird, wenn die Intensität der Bremspedalbetätigung durch den Fahrer einen vorgegebenen Intensitätsgrenzwert unterschreitet.
Dies ermöglicht dem Fahrer, noch vor dem Lösen der Parkstufe die Intensität seiner Bremspedalbetätigung anzupassen.
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Dazu kann beispielsweise eine Warnlampe oder ein akustisches Warnsignal dann angeschaltet werden, wenn der Fahrer die Parkstufe P eingelegt hat und die Bremse betätigt. Die Warninformation wird dann abgeschaltet, wenn der Fahrer aus der Parkstufe P herausschaltet oder die Bremse nicht mehr betätigt.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich das Lösen der Parkstufe gesperrt wird, wenn die Intensität der Bremspedalbetätigung durch den Fahrer den vorgegebenen Intensitätsgrenzwert unterschreitet
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Weiter umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zur Verhinderung des Rückrollens eines mit einem Automatikgetriebe ausgestatteten Fahrzeugs nach Lösen der Parkstufe bei einem (z.B. bergaufwärts gerichteten) Anfahrvorgang an einer längsgeneigten Fahrbahn, enthaltend
- - Erkennungsmittel zur Erkennung der gelösten Parkstufe,
- - Neigungsermittlungsmittel zur Ermittlung der Neigung der Fahrbahn und
- - Bremsmittel mit denen abhängig von der durch die Neigungsermittlungsmittel ermittelten Neigung und der durch die Erkennungsmittel erkannten gelösten Parkstufe unmittelbar nach dem Lösen der Parkstufe an wenigstens einer Radbremse des Fahrzeugs fahrerunabhängig ein Bremsdruck aufgebaut wird.
Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass eine Warninformation an den Fahrer ausgegeben wird, wenn die Intensität der Bremspedalbetätigung durch den Fahrer einen vorgegebenen Intensitätsgrenzwert unterschreitet.
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Der Bremsdruck wird beim Verlassen der Parkstufe aufgebaut. Es ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei welchem eine ständige Druckansteuerung der Fahrzeugbremsen bei betätigtem Bremspedal (z.B. über den Zustand des Bremslichtschalters erkennbar) und eingelegter Parkstufe erfolgt.
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Außerdem umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zur Fahrerwarnung bei einem mit einem Automatikgetriebe ausgestatteten Fahrzeug mit eingelegter Parkstufe bei einem (z.B. bergaufwärts gerichteten) Anfahrvorgang an einer längsgeneigten Fahrbahn, enthaltend
- - Neigungsermittlungsmittel zur Ermittlung der Neigung der Fahrbahn,
- - Intensitätsermittlungsmittel, mit denen die Intensität einer zum Lösen der Parkstufe durch den Fahrer durchgeführten Bremspedalbetätigung ermittelt wird und
- - Fahrerwarnmittel, mit denen abhängig von der durch die Neigungsermittlungsmittel ermittelten Neigung vor dem Lösen der Parkstufe eine Warninformation an den Fahrer abgegeben wird, wenn die durch die Intensitätsermittlungsmittel ermittelte Intensität der Bremspedalbetätigung durch den Fahrer einen vorgegebenen Intensitätsgrenzwert unterschreitet.
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Die erwähnten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahren äußern sich selbstverständlich auch als Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen und umgekehrt.
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Figurenliste
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Die Zeichnung besteht aus den 1 bis 5.
- 1 stellt einen aktiven Druckaufbau bei Schalten aus der Fahrstufe P heraus dar. Wenn das Wandlermoment über einem (insbesondere steigungsabhängigen) Schwellenwert liegt, wird der fahrerunabhängige Bremsdruck wieder verringert.
- 2 zeigt eine Warnung bzgl. des möglichen Zurückrollens bei einem Automatikfahrzeug. Der Fahrer hat die Fahrstufe P eingelegt und variiert den Bremsdruck
- 3 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- 4 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- 5 zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Ausführungsbeispiel
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Beim Schalten von der Fahrstufe „P“ (d.h. der Parkstellung) in andere Fahrstufen muss bei Automatikgetrieben die Bremse getreten werden, um den Schaltvorgang freizugeben. Steht das Fahrzeug an einer hohen, bergaufwärts weisenden Steigung und betätigt der Fahrer die Bremse nur leicht, dann rollt das Fahrzeug bei einem aus P heraus erfolgenden Fahrstufenwechsel sofort zurück. Dies soll durch die vorliegende Erfindung verhindert werden.
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Wird ein Automatikfahrzeug in der Fahrstufe P abgestellt, dann verriegelt das Getriebe und der Wandler baut kein Moment auf. Das Fahrzeug hat somit keinen Vortrieb und wird gehalten. Um anzufahren müssen die folgenden beiden Aktionen parallel vom Fahrer durchgeführt werden:
- 1. Der Fahrer muss das Bremspedal betätigen, was durch die Abfrage des Status des Bremslichtschalters kontrolliert wird. Da der Bremslichtschalter bereits bei minimal gedrücktem Bremspedal aktiviert wird, reicht eine minimale Betätigung des Bremspedals aus.
- 2. Der Fahrer muss aus P heraus einen Schaltvorgang durchführen, z.B. nach D.
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Verlässt der Fahrer die Fahrstufe P, dann wird die Verriegelung des Getriebes zurückgenommen. Bei in Anfahrrichtung aufwärts geneigten Fahrbahnen und nur schwacher Bremsbetätigung durch den Fahrer kann der Fall auftreten, dass das Wandlermoment für die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs noch nicht ausreichend groß ist und das vom Fahrer aufgebrachte Bremsmoment zu gering. Dann rollt das Fahrzeug an der Steigung sofort zurück. Dieses Zurückrollen soll durch die Erfindung verhindert werden.
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Dazu ist vorgesehen, dass zugleich dem Wechsel der Fahrstufe durch den Fahrer aus P heraus über ein Steuergerät sofort ein fahrerunabhängiger Bremsdruckaufbau erfolgt. Der aufgebaute Bremsdruck entspricht dabei dem für das Halten des Fahrzeugs an der Steigung notwendigen Druck oder ist sogar noch größer. Das darauf folgende Drucklösen kann beispielsweise auf die beiden folgenden unterschiedlichen Arten erfolgen:
- 1. Sobald das zum Anfahren notwendige Wandlermoment aufgebaut ist, wird der fahrerunabhängige Bremsdruck wieder gelöst.
- 2. Der Druck wird nach Beendigung des aktiven Druckaufbaus unmittelbar oder nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitablaufs langsam (z.B. über eine Rampenfunktion) gelöst. Es findet keine Wandlermomentüberwachung statt.
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In 1 sind drei Diagramme dargestellt. Dazu ist in Abszissenrichtung jeweils die Zeit t aufgetragen, in Ordinatenrichtung ist
- - im obersten Diagramm die Information, ob die Parkstufe eingelegt ist (P = 1) oder nicht eingelegt ist (P = 0) aufgetragen,
- - im mittleren Diagramm das aufgebaute Wandlermoment M (Einheit: Nm = Newtonmeter) aufgetragen und
- - im unteren Diagramm der fahrerunabhängig aufgebaute Radbremsdruck p (Einheit: bar) aufgetragen.
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Zur Zeit t0 wird vom Fahrer die Bremse leicht betätigt und von der Fahrstufe P in eine andere Fahrstufe gewechselt (erkennbar am Wechsel von P = 1 nach P = 0). Daraufhin wird sofort ein fahrerunabhängiger Bremsdruck p aufgebaut (siehe unteres Diagramm) sowie zeitlich etwas später ein Wandlermoment M (siehe mittleres Diagramm). Zum Zeitpunkt t1 hat das Wandlermoment einen derartigen Wert erreicht, dass auch ohne aufgebauten Bremsdruck keine Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs stattfindet, deshalb wird anschließend der Bremsdruck p wieder abgebaut.
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Der für die jeweilige Steigung notwendige Bremsdruck kann z.B. aus dem Ausgangssignal eines im Fahrzeug vorhandenen Neigungssensors oder Längsbeschleunigungssensors ermittelt werden.
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Ergänzend oder alternativ dazu kann eine Warnung vor einem möglichen Zurückrollen erfolgen. Steht das Fahrzeug an einer Steigung, ist die Fahrstufe P eingelegt und betätigt der Fahrer das Bremspedal zu schwach, dann wird über ein Warnelement dem Fahrer z.B. optisch oder akustisch signalisiert, dass das Fahrzeug nach Lösen der Parkstufe zurückrollen könnte. Der notwendige Bremsdruck für die jeweilige Steigung kann ebenfalls aus dem Ausgangssignal eines im Fahrzeug vorhandenen Neigungssensors oder Längsbeschleunigungssensors ermittelt werden.
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In 2 ist in Abszissenrichtung die Zeit t und in Ordinatenrichtung
- - im oberen Diagramm der Zustand einer Fahrerwarnvorrichtung mit den möglichen Zuständen W = 0 (keine Fahrerwarnung) und W = 1 (Fahrerwarnung erfolgt) und
- - im unteren Diagramm der Vordruck pvor
dargestellt. Weiter ist im unteren Diagramm der steigungsabhängige Mindestvordruck p0 dargestellt.
Zum Zeitpunkt t0 wird vom Fahrer bei eingelegter Parkstufe P das Bremspedal betätigt und ein Vordruck pvor aufgebaut.
Da der Vordruck kleiner als der Schwellenwert p0 ist, wird eine Warninformation an den Fahrer abgegeben, dass das Fahrzeug nach Lösen der Parkstufe zurückrollen kann.
Zum Zeitpunkt t1 erreicht der vom Fahrer aufgebaute Vordruck den zur Rückrollverhinderung notwendigen Schwellenwert p0. Deshalb wird jetzt die Fahrerinformation wieder abgeschaltet, d.h. W = 0. Nimmt der Fahrer den Bremsdruck wieder zurück und unterschreitet zum Zeitpunkt t2 den Schwellenwert p0, dann wird erneut die Warninformation abgegeben (W = 1). Durch die Fahrerinformation wird es dem Fahrer ermöglicht, die Parkstufe zu einem geeigneten Zeitpunkt zu lösen und damit ein Zurückrollen des Fahrzeugs zu verhindern.
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Der Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 3 dargestellt. Nach dem Start in Block 300 wird in Block 301 die Fahrbahnlängsneigung ermittelt. Anschließend wird in Block 302 abgefragt, ob die Parkstufe gelöst ist. Lautet die Antwort „nein“ (in 3 und 4 stets mit „n“ gekennzeichnet), dann wird zum Eingang von Block 302 zurückverzweigt. Lautet die Antwort „ja“ (in 3 und 4 stets mit „y“ gekennzeichnet), dann wird in Block 303 der Bremsdruck p fahrerunabhängig erhöht. Anschließend wird in Block 304 abgefragt, ob eine Bremsdruckabbaubedingung erfüllt ist. Bei dieser Bremsdruckabbaubedingung kann es sich z.B. um das Erreichen eines vorgegebenen Wertes des Bremsdrucks, um das Halten des aufgebauten Bremsdrucks während eines Zeitintervalls vorgegebener Länge oder um das Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes durch das Wandlermoment handeln. Ist die Bremsdruckabbaubedingung nicht erfüllt, wird zum Eingang von Block 304 zurückverzweigt. Ist die Bremsdruckabbaubedingung jedoch erfüllt, dann wird in Block 305 der Bremsdruck abgebaut. In Block 306 endet das Verfahren.
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Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 4 dargestellt. Nach dem Start in Block 400 wird in Block 401 die Neigung der Fahrbahn ermittelt. Anschließend wird in Block 402 die Intensität der vom Fahrer zum Lösen der Parkstufe durchgeführten Bremspedalbetätigung ermittelt. In Block 403 wird die ermittelte Intensität der Bremspedalbetätigung mit einem Intensitätsgrenzwert verglichen. Überschreitet die Intensität der Bremspedalbetätigung den Intensitätsgrenzwert nicht, dann wird in Block 404 eine Warninformation an den Fahrer abgegeben und danach zum Eingang von Block 402 zurückverzweigt. Überschreitet jedoch die Intensität der Bremspedalbetätigung den Intensitätsgrenzwert, dann kann in Block 405 beispielsweise der Wechsel von der Fahrstufe P in eine andere Fahrstufe freigegeben werden.
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Der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in 5 dargestellt. Dabei kennzeichnen
- 501 = Erkennungsmittel zur Erkennung einer gelösten Parkstufe,
- 502 = Neigungsermittlungsmittel zur Ermittlung der Längsneigung der Fahrbahn und
- 503 = Intensitätsermittlungsmittel zur Ermittlung der Intensität einer vom Fahrer zum Lösen der Parkstufe durchgeführten Bremspedalbetätigung.
Die Ausgangssignale der Blöcke 501, 502 und 503 werden einem Steuergerät 504 zugeführt, welches abhängig davon eine fahrerunabhängige Ansteuerung der Radbremsen in Block 505 durchführt oder in Block 506 eine Fahrerwarnung bzw. Fahrerinformation auslöst.
