DE102004062811A1 - Verfahren zum Modifizieren eines Bremsmoments - Google Patents

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Thomas Grotendorst
Georg Dr. Roll
Jens Jäger
Bernhard Schmittner
Christof Dr. Maron
Jochen Leideck
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/06—Hill holder; Start aid systems on inclined road

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremsmoment einer Bremseinrichtung eines Fahrzeugs an wenigstens einem Rad mit folgenden Schritten: DOLLAR A Ermitteln eines Betriebszustandes des Fahrzeugs mit aufrechterhaltenem Bremsmoment, in dem sich das Fahrzeug an einem Hang befindet, und DOLLAR A Steuern der Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs, so dass unabhängig von der Betätigung der Bremseinrichtung durch einen Fahrzeugführer das Bremsmoment modifiziert wird, das das Kraftfahrzeug in dem Betriebszustand am Hang hält, wenn in dem Betriebszustand des Fahrzeugs Fahrzeugbewegungen erfasst werden. DOLLAR A Um ein Wegrollen beim Anfahren zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass überprüft wird, ob die erfassten Fahrzeugbewegungen Fahrzeugbewegungen sind, die in Hangabtriebsrichtung auftreten, und dass das Bremsmoment erhöht wird, wenn derartige Fahrzeugbewegungen nicht mit einer gewünschten Fahrtrichtung übereinstimmen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Modifizieren eines Bremsmoments einer Bremseinrichtung eines Fahrzeugs an wenigstens einem Rad mit folgenden Schritten:
    Ermitteln eines Betriebszustandes des Fahrzeugs mit aufrechterhaltenem Bremsmoment, in dem sich das Fahrzeug an einem Hang befindet, und
    Steuern der Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs, so dass unabhängig von der Betätigung der Bremseinrichtung durch einen Fahrzeugführer das Bremsmoment so modifiziert wird, dass das Kraftfahrzeug in dem Betriebszustand am Hang hält, wenn in dem Betriebszustand des Fahrzeugs Fahrzeugbewegungen erfasst werden.
  • Bei einem Anfahren eines Fahrzeugs an einer Steigung in eine einer Hangabtriebskraft entgegengesetzten Richtung bewegt sich das Fahrzeug oftmals unbeabsichtigt in die Richtung der Hangabtriebskraft und es besteht die Gefahr, dass das Fahrzeug gegen ein in dieser Richtung angeordnetes Hindernis prallt und Verkehrsteilnehmer oder Objekte geschädigt werden.
  • Es ist erhebliches Geschick und Übung eines Bedieners des Fahrzeugs beim Lösen der üblicherweise mit einem Fußpedal zu bedienenden Fahrzeugbremse und einem unmittelbar nachfolgenden Betätigen eines Gaspedals erforderlich, um ein Zurückrollen des Fahrzeugs beim Anfahren an einer Steigung zu verhindern. Auch ein Einsatz einer üblicherweise per Hand bedienbaren mechanischen Feststellbremse anstelle der durch das Fußpedal zu bedienenden Bremsanlage erfordert Geschick und ist zudem in hohem Maße unkomfortabel für den Fahrer.
  • Es ist bekannt, Fahrzeuge zur Unterstützung des Fahrzeugbedieners mit einer sog. Hill-Start-Assist-Funktion (HSA) auszustatten, die darauf basiert, dass in einer Bremseinrichtung während eines Stillstandes des Fahrzeugs durch mechanische oder elektronische Steuermittel ein Bremsmoment aufrecht erhalten wird, das zurückgenommen wird, wenn das Fahrzeug eine vorgegebene Geschwindigkeit erreicht hat, oder ein vorgegebenes, in der Regel zur Laufzeit errechnetes, Antriebsmoment eines Motors des Fahrzeugs erkannt wird. Dies erleichtert das Anfahren an positiven Steigungen in Fahrtrichtung. Der vom Fahrer oder von einem Assistenzsystem eingestellte Bremsdruck wird für eine limitierte Zeit gehalten um das Wechseln vom Brems- auf das Gaspedal zu erleichtern oder das plötzliche Wegrollen nach dem Ausschalten der Assistenzfunktion zu vermeiden. Während des Anfahrens (Aufbau von Anfahrmoment; Manuelles Getriebe: Kupplung und Gas; Automatikgetriebe: Gas und eingelegter Gang) wird der Bremsdruck über eine Momentenbilanzierung von Hangabtriebs-, Brems- und Anfahrmoment abgebaut. Der Vorgang ist in 4 beispielhaft dargestellt und ist in der EP 1 023 547 B1 und der EP 1 023 546 B1 ausführlich beschrieben, deren Inhalt Bestandteil der vorliegenden Anmeldung ist. Der HSA ist zeitlich begrenzt, weil der Bremsdruck mit der Betriebsbremsanlage nicht unendlich lange ohne Druckverlust gehalten werden kann.
  • Als eine Formel für den Abbau des Bremsdrucks bietet sich beispielsweise
    Figure 00030001
    an. Dabei ist pact der aktuell benötigte Druck, pmax der vom Fahrer eingetretene oder von einer Assistenzfunktion geforderte Druck.
  • Die Weiterentwicklung des HSA ist der Active Vehicle Hold (AVH). Der Unterschied zum HSA ist, dass die zeitliche Begrenzung entfällt. Dies wird möglich durch die Einbeziehung der elektrischen Parkbremse (EPB) oder einer elektrohydraulischen Bremse (EHP), bzw. allgemein einer Feststellbremse. Werden Zeitlimits überschritten oder ist nicht mehr sicher gestellt, dass der Fahrer im Fahrzeug ist, wird die EPB oder EHP geschlossen und ein zeitlich unbegrenztes Halten des Fahrzeugs sicher gestellt. Analog zum HSA wird im Normalfall der eingeschlossene Bremsdruck beim Anfahren über eine Momentenbilanzierung abgebaut. Weitere Funktionen, die eine Momentenbilanz benötigen, sind Full Speed ACC oder ein Stauassistent.
  • Der momentane Stand der Technik ist, dass die Anfahrbilanzierung beider Funktionen, sowohl HSA als auch AVH, über ei nen Stillstandsmanager (SSM) abgebildet werden. Dieser hat die Zustände „Hold", um den Bremsdruck zu halten und „Go", um momentenbilanziert anzufahren. Für den AVH gibt es zusätzlich den Zustand „Park", um die Feststellbremse bzw. EPB anzufordern.
  • Während der Bilanzierung treten mehrere Probleme auf, die zu einem ungewollten Rückrollen des Fahrzeugs führen können:
    • • Für das Hangabtriebsmoment wird das gesamte Fahrzeuggewicht (inkl. Insassen, Zuladung und Hänger) benötigt. Dies kann nur geschätzt werden, es wird darüber keine genaue Information geben. Wird ein zu geringes Gewicht angenommen, dann rollt der Wagen während der Bilanzierung zurück, das Bremsmoment wird zu schnell abgebaut.
    • • Der Längsbeschleunigungssensor liefert Werte nur mit einer begrenzten Genauigkeit; wird die Steigung daraus zu klein berechnet, so wird auch das Hangabtriebsmoment zu klein berechnet. Der Wagen kann wegrollen. Das Gleiche gilt auch für geschätzte Steigungssignale.
    • • Besonders bei Automatikfahrzeugen ist es nicht möglich das Antriebsmoment zu bekommen, welches auf die Strasse übertragen wird. Auf dem CAN liegt z.B. die Größe „Anfahrmoment", aber falls das Fahrzeug auf μ-Split oder in Verschränkungen steht, wird dieses Moment nicht vollständig auf die Strasse übertragen. Der Bremsdruck wird zu schnell abgebaut und das Fahrzeug kann zurück rollen.
    • • Der Fahrer kann mit dem minimalen Haltedruck gehalten haben. Sobald der Wagen rollt, passt die Bilanzierung nicht mehr, besonders nach einem Anfahrvorgang, bei welchem der Fahrer die Gaspedalstellung wieder reduziert (Richtung abgebrochener Anfahrvorgang).
  • All diese Situationen führen beispielhaft zu einem ungewolltem Wegrollen des Fahrzeugs, da momentan keine Maßnahmen für eine fehlerhafte Bilanzierung getroffen werden. Der Fahrer muss aktiv eingreifen.
  • Allgemein gilt, fährt ein Fahrzeug bergauf, so rollt es zurück, sobald das Hangabtriebsmoment größer ist als die Summe aus Antriebs-, Brems- und sonstigen Reibmomenten. Dieses in der Regel ungewollte Zurückrollen erfordert im allgemeinen einen aktiven Eingriff des Fahrers derart, dass dieser ein erhöhtes Bremsmoment mittels Betriebs- und/oder Feststellbremse aufbringen muss.
  • Für die Gangstellung „Neutral" ist das Rollen akzeptabel, der Fahrer gibt mit dieser Gangstufe an, dass er z.B. das Fahrzeug von Hand schieben will. Bei Automatikfahrzeugen wird in der Gangstellung „P" angenommen, dass das Fahrzeug nicht rollen soll.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das bei falscher oder ungenauer Bilanzierung des Hangabtriebsmoments und/oder des Bremsmoments ein Wegrollen des Fahrzeugs unterbindet.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Modifizieren eines Bremsmoments einer Bremseinrichtung eines Fahrzeugs an wenigstens einem Rad mit den folgenden Schritten gelöst:
    Ermitteln eines Betriebszustandes des Fahrzeugs mit aufrechterhaltenem Bremsmoment, in dem sich das Fahrzeug an einem Hang befindet, und
    Steuern der Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs, so dass unabhängig von der Betätigung der Bremseinrichtung durch einen Fahrzeugführer das Bremsmoment so modifiziert wird, dass das Kraftfahrzeug in dem Betriebszustand am Hang hält, wenn in dem Betriebszustand des Fahrzeugs Fahrzeugbewegungen erfasst werden,
    wobei überprüft wird, ob die erfassten Fahrzeugbewegungen Fahrzeugbewegungen sind, die in Hangabtriebsrichtung auftreten und dass das Bremsmoment erhöht wird, wenn derartige Fahrzeugbewegungen nicht mit einer gewünschten Fahrtrichtung übereinstimmen.
  • Vorteilhaft wird die gewünschte Fahrtrichtung der Fahrzeugbewegungen über den eingelegten Gang bzw. bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe über den Zielgang oder Istgang ermittelt.
  • Darüber hinaus wird die gewünschte Fahrtrichtung der Fahrzeugbewegung mit drehrichtungserkennenden Raddrehzahlsensoren ermittelt.
  • Die Richtung der Fahrzeugbewegung kann auch vorteilhaft mit Raddrehzahlsensoren ermittelt werden, die keine Drehrichtung erkennen, wenn eine Vorzeichenänderung des aus den Raddreh zahlen ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeitssignals herangezogen und mit einem Signal der Fahrpedalstellung und/oder eines Längsbeschleunigungssensors plausibilisiert wird.
  • Ist ein Wegrollen des Fahrzeugs erkannt, wird beim Anfahren der Bremsdruck der Bremseinrichtung beispielsweise rampenförmig so lange erhöht, bis der Betriebszustand des Fahrzeugstillstands ermittelt wird.
  • Dabei wird die Bremskraft der Bremseinrichtung in Abhängigkeit von einem geschätzten oder sensierten Steigungsgradienten und/oder aus der Differenz des Hangabtriebs- und Motormoments derart so festgelegt, dass mit zunehmender Steigung oder Momentendifferenz die Bremskraft und deren zeitlicher Gradient erhöht werden.
  • Vorteilhaft ist, dass Signale von Umfeldsensoren im Hinblick auf die Modifikation der Bremskraft bzw, des Bremsdrucks berücksichtigt werden, und bei im Raum der Fahrzeugbewegung befindlichen Kollisionsobjekten die Bremskraft mit einem maximalen positiven zeitlichen Gradienten modifiziert wird.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass Signale von Umfeldsensoren im Hinblick auf die Modifikation der Bremskraft bzw. des Bremsdrucks berücksichtigt werden, und wenn im Raum der Fahrzeugbewegung keine Kollisionsobjekten ermittelt werden, die Bremskraft mit einem den Komfort berücksichtigenden Gradienten modifiziert wird.
  • Nach einer anderen Ausführungsvarianten ist vorgesehen, dass die Bremskraft und/oder deren Gradient in Abhängigkeit von dem bei der Fahrzeugbewegung zurückgelegte Weg modifiziert wird.
  • Zur Vermeidung von zusätzlichen Beschädigungen des Fahrzeugs und/der Insassen ist es zweckmäßig, dass in Abhängigkeit von den Signalen der Umfeldsensoren und/oder passiven Sicherheitssysteme und/oder Beschleunigungssensoren eine Modifikation des Bremsmoments unterbunden wird, wenn anhand der Signale ein Unfall erkannt wird.
    •
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen
  • 1 ein Fahrzeug mit den Komponenten einer Fahrdynamikregelung und einer Umfeldsensorik
  • 2 ein schematisches Blockschaltbild eines AVH Reglers
  • 3 eine Fahrsituation mit einem AVH Regler an einem Hang
  • 4 eine Schema einer Momentenbilanzierung
  • 5 ein Ablaufschema des Verfahrens nach der Erfindung
  • 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einem hydraulischen Bremsregelungssystem. In der 1 sind vier Räder 15, 16, 20, 21 gezeigt. An jedem der Räder 15, 16, 20, 21 ist je ein Radsensor 22 bis 25 vorgesehen. Die Signale werden einer elektronischen Regeleinheit 28 zugeführt, die anhand vorgegebener Kriterien aus den Raddrehzahlen die Fahrzeuggeschwindigkeit vRef ermittelt. Weiterhin sind ein Gierratensensor 26, ein Querbeschleunigungssensor 27, ein Längsbeschleunigungssensor 14 und ein Lenkwinkelsensor 29 mit der Regeleinheit 28 verbunden. Über elektronisch oder mechanisch ansteuerbare Elemente 41 im Lenkstrang können auch die lenkbaren Räder 15, 16 (z.B. bei Vorderradlenkung) in Abhängigkeit von den Gierwinkelsignalen oder von Signalen von Umfeldsensoren 42 bis 47 gesteuert werden, die ebenfalls mit der Regeleinheit 28 verbunden sind. Umfeldsensoren erfassen das Umfeld des Fahrzeugs im Nah- und/oder Fernbereich mittels Radar- und/oder Infrarotstrahlen und/oder mittels optischer Elemente. Jedes Rad weist außerdem eine Radbremse 30 bis 33 auf. Diese Bremsen werden hydraulisch betrieben und empfangen unter Druck stehendes Hydraulikfluid über Hydraulikleitungen 34 bis 37. Der Bremsdruck wird über einen Ventilblock 38 eingestellt, wobei der Ventilblock von elektrischen Signalen fahrerunabhängig angesteuert wird, die in der elektronischen Regeleinheit 28 erzeugt werden. Der Ventilblock 38 kann den Bremsdruck radindividuell in den Bremsen einstellen. Über ein von einem Bremspedal betätigten Hauptzylinder kann von dem Fahrer Bremsdruck in die Hydraulikleitungen eingesteuert werden. In dem Hauptzylinder bzw. den Hydraulikleitungen sind Drucksensoren vorgesehen, mittels denen der Fahrerbremswunsch erfasst werden kann.
  • Selbstverständlich kann das Verfahren auch mit einer sogenannten EHB-Bremsanlage durchgeführt werden. Das Grundprinzip der EHB besteht in der Trennung der hydraulischen Verbindung zwischen Bremspedal und Radbremsen. Die herkömmliche Betätigung der Bremse (z.B. Booster) wird hier durch ein Bremspedal mit Pedalgefühlsimulator und Sensoren zur Fahrerwunscherfassung ersetzt. Die Signale dieses elektronischen Pedalmoduls (und weiterer Sensoren) werden "by wire" an den elektronischen Regler 28 übertragen, der in Verbindung mit dem Ventilblock 38 den ermittelten optimalen Bremsdruck an den Radbremsen einstellt. Die EHB realisiert alle Brems- und Stabilitätsfunktionen (ABS, EBV, ASR, ESP, BA, ART etc.). Sie ist leise, komfortabel und kompakt.
  • EHB ist ein im Normalbrems- und Radschlupfregel-Modus vom Fahrer mechanisch entkoppeltes Bremssystem. Der Fahrerwunsch wird über einen individuell applizierbaren Bremsgefühlgeber sensiert und dem elektronischen Regler übermittelt. Die hydraulische Verbindung zwischen THz und Ventilblock 38 wird mittels elektrischer Trennventile unterbrochen und der Bremsdruck im Rad aus einer vorgeladenen Speichereinheit über Proportionalventile gemäß des Fahrerwunsches eingestellt. Das Aufladen des Hydraulik-Speichers über das Motor-Pumpen-Aggregat erfolgt im Normalfall außerhalb eines Brems/Regelvorganges, so dass während einer Bremsung/Regelung keine Komforteinbußen durch Pumpengeräusche auftreten. Das System ist vakuumunabhängig und alle heute denkbaren Radschlupf-Regelfunktionen lassen sich damit realisieren.
  • Bei Fahrzeugen mit automatischem Schaltgetriebe steht eine Ganginformation über den Fahrzeugdatenbus (Controller Area Network CAN) zur Verfügung. Bei Fahrzeugen mit manuellem Schaltgetriebe wird die Information, ob und welcher Gang eingelegt ist, ebenfalls über Mittel (Gangschalter) erfasst. Zusätzlich kann ein Kupplungswegsignal helfen, den Fahrerwunsch frühzeitig zu sensieren und die Bremsen bedarfsgerecht anzusteuern. Das Kupplungswegsignal allein bietet dagegen kein ausreichend sicheres Signal zur Fahrerwunscherfassung.
  • 1 zeigt einen Teil des Reglers 28, der das elektronischen Bremssystems mit der Radbremsaktuatorik vernetzt. Der Teil des Reglers 28 wird mit Assistenzsysteme bezeichnet. Die Assistenzsysteme unterstützen den Fahrer in allen Situationen, die in oder aus dem Stillstand führen, nämlich STOP 50 und GO 52 sowie beim Halten/Parken 51, 53 des Fahrzeugs durch den bedarfsgerechten Einsatz des elektronischen Betriebsbremssystems (EBS) und einer steuerbaren Radbremsaktuatorik 30 bis 33, 28, 39, wie z.B. einer elektrischen Parkbremse (EPB) oder einer elektro-hydraulischen Parkbremse (EHP).
  • Die verschiedenen Fahrzustände 50 bis 53 werden in Abhängigkeit von der Aktivierungslogik 54 und unter Berücksichtigung von Bedingungen der Fahrzeugumgebung 55 gesteuert.
  • STOP/HOLD/PARK/GO
  • Im Normalfall ist der Fahrer selbst dafür verantwortlich eine Assistenzfunktion einzuschalten. Demnach findet auch keine automatische Modifikation einer Momentenbilanz statt, falls das Fahrzeug entgegen der gewünschten Fahrtrichtung losrollt. Bei automatisch zuschalteten Funktionen muss der Fahrer das Fahrzeug selbst in den Stillstand gebracht haben, die Abbremsung geschieht üblicherweise durch Betätigung des Bremspedals 39.
  • Bei Erkennung einer signifikanten Steigung mittels des Längsbeschleunigungssensors 14 wird im Betriebszustand des Stillstands das Fahrzeug automatisch durch den Regler 28 über die Betriebsbremsen 31 bis 33 im Zustand HOLD 51 für eine vorgegebene Zeitdauer festgehalten. In 3 ist der Vernetzungsansatz mit seinen verschiedenen Zuständen exemplarisch an einer Steigung dargestellt. Gemäß 3a wird der vom Fahrer über das Bremspedal 39 eingesteuerte Halte-Bremsdruck in der Betriebsbremse eingesperrt. Der Bremsdruck wird in 3 b erst wieder reduziert, wenn über Pedal 55 oder einer Anfahrassistenzfunktion ein Antriebsmoment zum Beispiel entsprechend der Vorgehensweise in EP 1 023 547 B1 und EP 1 023 546 B1 verfügbar ist. Das bedeutet, dass der Fahrer das Bremspedal lösen und das Fahrzeug vorwärts beschleunigen kann (3c).
  • Rollt beim Anfahrvorgang dabei das Fahrzeug ungewollt gegen die Fahrtrichtung weg, zum Beispiel wenn bei der in EP 1 023 547 B1 und EP 1 023 546 B1 beschriebenen Anfahrbilanzierung die Eingangs geschilderten Probleme auftreten, wird in einem ersten Schritt 60 der Betriebszustand des Fahrzeugs mit aufrechterhaltenem Bremsmoment, in dem sich das Fahrzeug an einem Hang befindet, festgestellt. Schritt 60 ist gleichbedeutend mit der Ermittlung, ob die HOLD-Funktion 51 aktiv ist. Wird in der Situation HOLD 51 in Schritt 61 ein Anfahrwunsch erkannt, wird das Fahrzeug von HOLD in den Zustand GO 52 überführt. In der Situation GO 52 erfolgt z.B. die in EP 1 023 547 B1 und EP 1 023 546 B1 beschriebene Momentenbilanzierung entsprechend 4. Diese berücksichtigt in erster Näherung folgende Gesetzmäßigkeiten, wenn ein Fahrzeug an einem Hang anfahren will: Die Gewichtskraft FG des Fahrzeugs kann in eine Normalkomponente FN und eine Tangentialkomponente FT am Reifen eines Einradmodells zerlegt werden. FT führt zusammen mit dem Reifenradius rR zu einem Hangabtriebsmoment MH gemäß der Formel MH = FG·sin α·rR
  • Hierbei ist α der Steigungswinkel. Das Hangabtriebsmoment MH würde ohne weitere Einflussmaßnahmen dazu führen, dass das Fahrzeug bergab rollt. Ihm entgegen wirken das haltende Bremsmoment MB und das beim Anfahren zusätzlich eingebrachte Motormoment MM. Die HSA/AVH Funktion beeinflusst das Bremsmoment MB so, dass die Ungleichung MH < MB + MM erfüllt sein sollte. Ist diese Ungleichung aufgrund der Eingangs geschilderten Probleme nicht erfüllt, erfolgt ein ungewolltes Wegrollen des Fahrzeugs beim Anfahren. In Schritt 62
    wird daher überprüft, ob die erfassten Fahrzeugbewegungen Fahrzeugbewegungen sind, die in Hangabtriebsrichtung auftreten und ob diese Fahrzeugbewegungen nicht mit einer gewünschten Fahrtrichtung übereinstimmen.
  • Zur Ermittlung der Fahrzeugbewegungen sind die Raddrehzahlsensoren 22 bis 25 an den Rädern 16, 15, 20, 21 als drehrichtungserkennende Wegsensoren ausgebildet. Diese zeigen die Drehrichtung jedes einzelnen Rades an. Damit kann bestimmt werden, ob das Fahrzeug sich in die Richtung bewegt, die dem eingelegten Gang entspricht. Stimmt die Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit dem den Fahrerwunsch repräsentierenden eingelegten Gang nicht überein und ergibt die Auswertung der Daten der Umfeldsensoren 43 bis 47, dass sich das Fahrzeug in einer Umgebung mit oder ohne Kollisionsobjekte vor und/oder hinter dem Fahrzeug befindet, erfolgt eine situationsabhän gige Modifikation des Bremsmomentes dahingehend, dass das Einbremsen in Abhängigkeit von dem ermittelten Umfeld erfolgt.
  • Bei Raddrehzahlsensoren ohne Drehrichtungserkennung kann die Rollrichtung bzw. Wegrollrichtung über einen Nulldurchgang der Fahrzeuggeschwindigkeit detektiert werden. Hierbei wird zusätzlich eine Information zur Plausibilisierung, beispielsweise die Fahrpedalstellung und/oder das Signal eines Längsbeschleunigungssensors 14 herangezogen, um beispielsweise für den Fall – Fahrzeug kommt aus Vorwärtsfahrt am Hang zum Stehen, Fahrer gibt wieder Gas, Fahrzeug beschleunigt wieder in Vorwärtsrichtung – eine fälschliche Rückrollerkennung vermieden wird.
  • Wird dabei in Schritt 62 eine Fahrzeugbewegung gegen die Fahrtrichtung ermittelt, wird von der Steuerung 28 der Bremseinrichtung des Fahrzeugs das Bremsmoment so modifiziert, dass unabhängig von der Betätigung der Bremseinrichtung durch den Fahrzeugführer das Fahrzeug am Hang bzw. Berg in dem Betriebszustand GO 52 gehalten wird.
  • Beim Anfahrvorgang GO 52 kann im Schritt 62 somit bestimmt werden, ob sich das Fahrzeug wirklich in Fahrtrichtung bewegt oder ungewollt gegen die Fahrtrichtung wegrollt. Für die Mehrwertfunktionen kann man dann in die Bilanzierung 63 eingreifen. Ein Druckaufbau über in einer Bremseinrichtung vorhandenen Booster, Pumpe oder sonstige Aktuatoren ist möglich.
  • Anhand der ermittelten Informationen, wird von der Regelung 28 das Bremsmoment modifiziert, indem der vom Fahrer vorge gebene Bremsdruck pmax unabhängig von einer Bremsbetätigung durch den Fahrer erhöht wird, wenn ein Wegrollen erkannt wird. Dies ist wichtig für den Fall, dass der Fahrer mit dem minimalen Haltedruck und unter Einbeziehung der Hangneigung angehalten hat. Um das Fahrzeug nach dem Rückrollen wieder zum Stehen zu bringen, ist ein höherer Druck nötig, welcher vom System selbständig aufgebracht wird.
  • Die Modifikation des Bremsmoments bewirkt, dass die in EP 1 023 547 B1 und EP 1 023 546 B1 beschriebene Bilanzierung geändert werden muss. Hierzu sind in Abhängigkeit von den Fahrzuständen und/oder den Fahrzeugdaten und/oder den Umfelddaten unterschiedliche Strategien vorgesehen. Wird ein Rückrollen erkannt, dann wird das Hangabtriebsmoment in der Bilanzierung erhöht, beispielsweise verdoppelt. Ein typischer Fall ist, dass das Fahrzeug mit einem Anhänger verbunden ist. Dieser kann über rückwärts gerichtete Einparksensoren, Umfeldsensoren oder Anhänger-Kupplungssignale erkannt werden. Anhänger können durchaus das gleiche Gewicht wie das Fahrzeug haben, daher ist die Verdopplung eine plausible Maßnahme. Rollt das Fahrzeug immer noch, dann wird das ursprüngliche Hangabtriebsmoment nochmals schrittweise signifikant erhöht. Dies entspricht einer korrekten Bilanzierung für den Fall, dass mehrere Räder keinen Bodenkontakt haben oder auf Niedrigreibwert stehen. Dann wird mehr Antriebsmoment benötigt als der CAN anzeigt, um nicht zurück zu rollen. Zur Vereinheitlichung wird das Hangabtriebsmoment höher angenommen, es wäre aber auch denkbar mit einem reduzierten Antriebsmoment zu rechnen.
  • Generell kann das Hangabtriebsmoment beliebig erhöht werden, um ein Wegrollen zu verhindern. Dann ist die Bilanzierung nicht mehr korrekt, aber gerade bei Offroad Fahrzeugen kann dies hilfreich sein. Offroad Fahrzeuge haben in der Regel große Motoren und gerade in Verschränkungen kann ein geringes Anfahren gegen die Bremse in Kauf genommen werden, wenn damit ein Rückrollen verhindert werden kann. Damit werden dann auch vorzeichen-richtige aber betragsmäßig falsche Signale aus dem Steigungssensor oder aus einer Steigungsschätzung abgefangen.
  • Durch das modifizierte Bremsmoment wird das Fahrzeug wieder im Go 52 zum Stehen gebracht, bis ein sicheres Losfahren in Fahrtrichtung sicher gestellt ist. Die Anfahrhilfs-Funktion nach 5 wird ständig aufs Neue durchfahren, wenn das Fahrzeug sich in bergauf Situationen in Bewegung setzt.
  • Eine andere einfache Strategie ist, den Bremsdruck rampenförmig zu erhöhen bis der Wagen wieder steht. Diese Rampe ist als Offset zu verstehen. Zur Optimierung dieser Vorgehensweise wird die auf das Fahrzeug wirkende Soll-Gesamtbremskraft sowie deren Aufbaugradient in Abhängigkeit des sensierten oder geschätzten Steigungsgradienten und/oder der Differenz aus Hangabtriebs- und Motormoment festgelegt, derart, dass mit zunehmender Steigung oder Momentendifferenz sowohl die Sollkraft als auch deren Gradient zunehmen.
  • Des weiteren können Signale der die Umgebung erfassenden Sensoren 43 bis 47, z.B. Kamerabilder, derart herangezogen werden, dass bei erkannten Hindernissen in Rückrollrichtung ein maximaler Gradient gefahren wird, während bei erkanntem Freiraum der Komfort stärker gewichtet wird, indem niedrigere Gradienten eingestellt werden.
  • Nach einer weiteren Strategie dient der beim Zurückrollen zurückgelegte Weg als Kriterium für die einzustellende Bremskraft und/oder ihren Gradienten, indem mit zunehmendem Weg diese erhöht werden.
  • Kommt es zu einem Unfall, beispielsweise derart, dass ein leichtes Fahrzeug von einem schweren, fahrenden getroffen wird, könnte der Fall eintreten, dass das leichte Fahrzeug rückwärts rollt. Wird nun eingebremst, können verstärkt Deformationen und damit eine erhöhte Gefahr für die Insassen die Folge sein. Um dies zu vermeiden können Informationen von aktiven und/oder passiven Assistenzsystemen (z.B. Airbag oder Gurtstraffer) und/oder Beschleunigungssensoren herangezogen werden, um ein Auslösen der Bremsfunktion zu unterbinden.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Modifizieren eines Bremsmoments einer Bremseinrichtung eines Fahrzeugs an wenigstens einem Rad mit folgenden Schritten Ermitteln eines Betriebszustandes des Fahrzeugs mit aufrechterhaltenem Bremsmoment, in dem sich das Fahrzeug an einem Hang befindet, und Steuern der Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs, so dass unabhängig von der Betätigung der Bremseinrichtung durch einen Fahrzeugführer das Bremsmoment so modifiziert wird, dass das Kraftfahrzeug in dem Betriebszustand am Hang hält, wenn in dem Betriebszustand des Fahrzeugs Fahrzeugbewegungen erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft wird, ob die erfassten Fahrzeugbewegungen Fahrzeugbewegungen sind, die in Hangabtriebsrichtung auftreten und dass das Bremsmoment erhöht wird, wenn derartige Fahrzeugbewegungen nicht mit einer gewünschten Fahrtrichtung übereinstimmen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Fahrtrichtung der Fahrzeugbewegungen über den eingelegten Gang, bzw. bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe auch über den Zielgang oder Istgang ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Fahrtrichtung der Fahrzeugbewegung mit drehrichtungserkennenden Raddrehzahlsensoren ermittelt wird
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Fahrzeugbewegung mit Raddrehzahlsensoren ermittelt wird, die keine Drehrichtung erkennen, wobei eine Vorzeichenänderung des aus den Raddrehzahlen ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeitssignals herangezogen und mit einem Signal der Fahrpedalstellung und/oder eines Längsbeschleunigungssensors plausibilisiert wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruck der Bremseinrichtung rampenförmig so lange erhöht wird, bis der Betriebszustand des Fahrzeugsstillstands ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft der Bremseinrichtung in Abhängigkeit von einem geschätzten oder sensierten Steigungsgradienten und/oder aus der Differenz des Hangabtriebs- und Motormoments derart erfolgt, dass mit zunehmender Steigung oder Momentendifferenz die Bremskraft und deren zeitlicher Gradient erhöht werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Signale von Umfeldsensoren im Hinblick auf die Modifikation der Bremskraft bzw. des Bremsdrucks berücksichtigt werden, und bei im Raum der Fahrzeugbewegung befindlichen Kollisionsobjekten die Bremskraft mit einem maximalen positiven zeitlichen Gradienten modifiziert wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,dass Signale von Umfeldsensoren im Hinblick auf die Modifikation der Bremskraft bzw. des Bremsdrucks berücksichtigt werden, und wenn im Raum der Fahrzeugbewegung keine Kollisionsobjekten ermittelt werden, die Bremskraft mit einem den Komfort berücksichtigenden Gradienten modifiziert wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft und/oder deren Gradient in Abhängigkeit von dem bei der Fahrzeugbewegung zurückgelegten Weg modifiziert wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von den Signalen der Umfeldsensoren und/oder passiven Sicherheitssysteme und/oder Beschleunigungssensoren eine Modifikation des Bremsmoments unterbunden wird, wenn anhand der Signale ein Unfall erkannt wird.
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