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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung
der Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs.
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Aus
verschiedenen Patentanmeldungen bzw. Patentschriften, so z. B. aus
DE 199 50 034 A1 ,
DE 196 11 359 C1 ,
DE 199 50 162 B4 ,
DE 198 48 448 C2 ,
DE 101 51 846 B4 ,
DE 199 41 482 A1 und
weiteren, sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die zur Verhinderung
des Wegrollens von Fahrzeugen, insbesondere, aber nicht notwendigerweise,
an Steigungen, dienen sollen. Meist wird dabei in wenigstens einem
Betriebszustand bei betätigtem
Bremspedal oder durch ein anderes Betätigungselement Bremskraft an
wenigstens einem Rad eines Fahrzeugs abhängig oder unabhängig vom
Maß der
Pedalbetätigung
oder eines anderen Betätigungselementes
gehalten oder aktiv aufgebaut. Für
die Aktivierung bzw. Deaktivierung der Funktion sind dabei unterschiedliche
Eintritts- und/oder
Auslösebedingungen
gemeinsam oder alternativ vorgesehen.
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Bekannt
sind diese Verfahren bzw. Vorrichtungen beispielsweise unter den
Namen Anfahrassistent, Bergassistent, Hillhold(er) oder Automatic Hold.
Gemein ist allen diesen Verfahren beispielsweise ein hydraulisches,
mechanisches oder pneumatisches, elektronisch regelbares Bremssystem,
mittels dem das Festhalten und die Verhinderung des Anrollens des
Fahrzeuges bewerkstelligt wird. Auch sind Verfahren bekannt, bei
denen das Anrollen des Fahrzeuges über das Getriebe (insbesondere
Automatikgetriebe) verhindert wird. Bei all diesen Funktionen wird
beispielsweise durch Betätigung
des Bremspedals oder der Feststellbremse oder über damit in Verbindung stehende
Schaltelemente bzw. auch sonstige Betätigungselemente (z. B. Schalter,
Taster o. ä.) eine
Aktivierung der Funktion durchgeführt. Eine Deaktivierung erfolgt über die
gleichen oder auch andere Hilfsmittel (wie z. B. Gaspedalstellung,
Kupplungssignal, Antriebsmomentsignale des Motors o. ä. bzw. auch
nach Ablauf einer definierten Haltezeit). Wichtige weitere benötigte Hilfsmittel,
Steuersignale oder Schaltmittel und dergleichen für die Darstellung der
Funktionen sind beispielsweise mindestens ein Geschwindigkeitssignal
für die
Erkennung des Fahrzeugstillstands, mechanische, pneumatische oder hydraulische
Aktuatoren in den Radbremsen bzw. in den Zuleitungen zu den Radbremsen, über die Bremswirkung
auf- und abgebaut bzw. zumindest temporär gehalten werden kann (z.
B. Steuer-/Regelventile integriert in Form einer vorhanden Steuer- oder
Regeleinrichtung, beispielsweise ABS-, ASC-/ASR-, DSC-/ESP-System), gegebenenfalls auch
Längsbeschleunigungs-
oder Neigungssensoren, mittels derer die Fahrbahnlängsneigung
ermittelt und daraus die erforderliche Bremskraft für sicheren Stillstand
des Fahrzeugs und das für
die Fahrbahnneigung benötigte
Anfahrmoment bestimmt werden können
und Drucksensoren, mit deren Hilfe der Bremsdruck bzw. das aufgebrachte
Bremsmoment an der bzw. den Radbremsen ermittelt werden kann.
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Weiterhin
ist aus der
DE 103
22 125 A1 eine Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage
eines Fahrzeugs bekannt, bei der bei Fahrzeugstillstand die Bremskraft
an wenigstens einem Rad des Fahrzeugs abhängig oder unabhängig vom
Ausmaß der Pedalbetätigung gehalten
wird. Dabei werden Maßnahmen
zur Erkennung des Rutschens des Fahrzeugs bzw. einer Rutschgefahr
bei aktivierter Vorrichtung vorgestellt. Diese Rutscherkennung besteht
darin, dass eine Dreh- bzw. Querbewegung des Fahrzeugs ermittelt
wird (z. B. über
Drehrate/Gierrate/Giergeschwindigkeit oder Querbeschleunigung) und
abhängig
von der ermittelten Größe bereits
vor Ablauf einer eventuell vorgegebenen Haltezeit ein Abbruch der
Funktion erfolgt, wenn diese Größe auf ein
Rutschen des Fahrzeugs schließen
lässt.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, bei Verfahren eingangs genannter Art
die Rutscherkennung zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind die Gegenstände der
abhängigen
Patentansprüche.
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Der
Erfindung liegt folgende Erkenntnis zugrunde:
Bei Verfahren
eingangs genannter Art kann zur Rutscherkennung bei Niedrigreibwert
auch während
einem Haltevorgang, durch den ein Wegrollen des Kraftfahrzeugs zunächst durch
fahrerunabhängige Einstellung
einer vorgegebenen Bremskraft an vorzugsweise allen Rädern verhindert
werden soll, die Bremskraft an mindestens einem nicht angetriebenen
Rad zumindest zeitweise freigegeben werden, so dass dieses frei
rollen kann. Rollt dieses Rad nicht an, wird erkannt, dass das Haftvermögen der übrigen Räder ausreicht,
das Fahrzeug an der entsprechenden Steigung festzuhalten. Rollt
dieses Rad an, wird erkannt, dass das Fahrzeug über die übrigen gebremsten Räder rutscht.
Wird dadurch ein geringer Reibwert bzw. ein Rutschen des Fahrzeugs
erkannt, wird die Bremskraft vorzugsweise an allen Rädern freigegeben,
um das Fahrzeug in dieser Situation besser manövrieren zu können.
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Dieses
Verfahren ist ursprünglich
zur Anwendung in einachsig angetriebenen Fahrzeugen entwickelt worden.
In Fahrzeugen mit permanentem Allradantrieb bzw. über bestimmte
Betätigungselemente
zuschaltbarem oder automatisch (elektronisch gesteuert) zuschaltendem
Allradantrieb ist dieses Verfahren ohne Weiteres nicht anwendbar,
da man nicht davon ausgehen kann, dass im Stillstand der Antriebsstrang
in der Weise getrennt ist, dass mindestens ein Rad nicht angetrieben
und damit frei rollend ist.
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In
Fahrzeugen mit permanentem Allradantrieb und in Fahrzeugen mit manuell
zuschaltbarem Allradantrieb im zugeschalteten (fest gekoppelten) Zustand
ist die Durchführung
einer Rutscherkennung nach dem oben genannten Verfahren nicht möglich bzw.
nicht sinnvoll.
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Bei
Fahrzeugen mit mindestens einer elektronisch steuerbaren Kopplungseinheit
zum Zu- und Abschalten eines Allradantriebs, ist davon auszugehen,
dass die Kopplungseinheiten, die den Antrieb der Räder herstellen,
aus Gründen
der Traktion im Stillstand geschlossen sind. Unter Kopplungseinheiten
sind beispielsweise Längskupplungen
bzw. Längssperren
und/oder Querdifferenzialkupplungen bzw. Querdifferenzialsperren
zu verstehen.
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Erfindungsgemäß wird sichergestellt,
dass bei Fahrzeugen mit mindestens einer elektronisch steuerbaren
Kopplungseinheit zur Herstellung eines Allradantriebs, wie z. B.
mit einer elektronisch regelbaren Längskupplung, zur Durchführung einer
Rutscherkennung wenigstens ein nicht angetriebenes Rad vorhanden
ist. Insbesondere wird zum Erreichen dieses Zieles ein Öffnen mindestens
einer vorhandenen Kopplungseinheit vorgeschlagen.
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Dies
kann z. B. eine schaltbare Längssperre oder
eine regelbare Längskupplung
sein, durch die beispielsweise die Vorderachse vom Antrieb abgekoppelt
wird. Sollte auch eine steuerbare Querdifferenzialsperre an mindestens
einer Achse vorhanden sein, würde
das Öffnen
dieser Querdifferenzialsperre und ein Druckabbau an einem Rad dieser
Achse ausreichen.
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Dabei
wird zunächst überprüft, ob die
für die Durchführung der
Rutscherkennung erforderliche(n) Kopplungseinheit(en) bereits geöffnet ist
(sind). Wenn dies nicht der Fall ist, werden die erforderlichen
Kopplungseinheiten zum Zweck der Rutscherkennung geöffnet.
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Sollte
aus bestimmten Gründen
die Öffnung der
für die
Durchführung
der Rutscherkennung erforderlichen Kopplungseinheiten nicht möglich sein, wird
die Durchführung
der Rutscherkennung unterdrückt.
Daraus ergibt sich einerseits eine Komfortverbesserung bzw. Geräuschvermeidung
und andererseits eine Verbesserung im Verschleißverhalten, dadurch, dass die
für eine
Rutscherkennung benötigten Systemkomponenten
nicht angesteuert werden. Eine unnütze Betätigung von Bauteilen zur Bremsdruckumverteilung
wird vermieden, die zur Aufrechterhaltung der in das System eingespeisten
Halteenergie notwendig wäre
(insbesondere Anlauf der Hydraulikpumpe bei hydraulischen Bremsregelsystemen,
Ansteuerung von Ventilen oder ähnlichen
Bauteilen bei anderen Bremsregelsystemen).
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Bei
geöffneter
Kopplungseinheit während der
Durchführung
eines Tests zur Rutscherkennung (Rutscherkennungsroutine) kann der
Fahrer allerdings nicht wie gegebenenfalls gewünscht möglichst schnell mit optimalem
Vortrieb anfahren. Es wird also in einer erfindungsgemäßen Weiterbildung
sichergestellt, dass die geöffnete(n)
Kopplungseinheit(en) zum benötigten
Zeitpunkt wieder geschlossen ist (sind), insbesondere, wenn ein
Anfahrwunsch vorliegt.
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Eine/die
aufgrund eines Rutschtests entkoppelte(n) Kopplungseinheit(en) sollte(n)
also nicht erst dann wieder eingekoppelt werden, wenn schon eine Bremsdruckabbaubedingung,
z. B. ausreichendes Antriebsmoment des Motors, vorliegt, d.h. erst
zum Zeitpunkt des Losfahrens. Dies kann in Situationen schnellen
Anfahrens zu Performance-Verlusten bzw. Komforteinschränkungen
führen.
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Erfindungsgemäß soll also
ein Performancegewinn durch frühzeitiges
Erkennen einer Situation, in der schnelles und auf Vortrieb optimiertes
Anfahren vom Fahrer gewünscht
ist, und durch sofortiges (vor dem eigentlichen Anfahrvorgang) Wiederherstellen
eines komplett geschlossenen (gekoppelten) Allradantriebsstranges
erreicht werden. Durch das Schließen der Kopplungseinheit(en)
vor dem Anfahrvorgang wird auch der Komfort verbessert. Dadurch ist
gewährleistet,
dass in der Zeit nach dem Anfahrvorgang keine durch Schließen der
Kopplungseinheit(en) verursachte Unstetigkeit in der Fahrzeugbewegung
entsteht, die von den Fahrzeuginsassen als Rucken spürbar werden
könnte.
Auch die Lebensdauer der Kopplungseinheit(en) wird durch das Schließen der
Kopplungseinheit(en) im (nahezu) unbelasteten Zustand verlängert.
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Die
Erkennung der Situation, in der schnelles und auf Vortrieb optimiertes
Anfahren vom Fahrer gewünscht
ist, kann dabei an verschiedene Signale gekoppelt werden, die den
Fahrerwunsch erkennen lassen, z. B.
- – Pedalwert
(Fahrpedal betätigt/nicht
betätigt) oder
entsprechender Wert einer anderen Betätigungseinheit: Hierbei ist
lediglich ein Fahrpedalschaltersignal sinnvoll, welches eine Fahrpedalstellung
sensiert, die zwischen z. B. 50 und 100 % getretenem Fahrpedal entspricht
- – Pedalweg/-gradient: Überschreiten
einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination beider
- – Kupplungsschalter:
Hierbei ist lediglich ein Kupplungsschaltersignal sinnvoll, welches
eine Kupplungspedalstellung sensiert, die zwischen 0 und z. B. 50
% geschlossener Kupplung entspricht (Kupplungsschalter 100 % (Kupplung komplett
geschlossen) ist nicht sinnvoll)
- – Kupplungsweg/-gradient: Überschreiten
einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination beider,
- – Motordrehzahl/-gradient: Überschreiten
einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination beider,
- – Motormoment/-gradient: Überschreiten
einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination beider,
- – Getriebe(-eingangs/abtriebs-)drehzahl/-gradient: Überschreiten
einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination mehrerer,
- – Getriebe(-eingangs/abtriebs-)moment/-gradient: Überschreiten
einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination mehrerer,
- – Kopplungseinheit(en)-Drehzahldifferenz)/-gradient: Überschreiten
einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination mehrerer,
- – Kopplungseinheit(en)-Momenten(differenz)/-gradient: Überschreiten
einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination mehrerer.
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Die
Signale Pedalwert, Pedalweg/-gradient, Kupplungsweg/-gradient, usw.
geben dabei den direkten Fahrerwunsch wieder. Die anderen Signale sollten durch
weitere Signale (z. B. Pedalwert (Fahrpedal betätigt/nicht betätigt) bzw.
Pedalweg/-gradient) gestützt
werden, bzw. können
zur Stützung
herangezogen werden (Kupplungsschalter/-signal 0 - x %).
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Bei Überschreiten
einer jeweiligen festgelegten Schwelle kann davon ausgegangen werden, dass
der Fahrer einen schnellen Anfahrvorgang wünscht. Daher ist erfindungsgemäß in diesen
Situationen ein Ansteuerbefehl zu stellen, der den komplett geschlossenen
Zustand des Antriebsstranges zulässt/wiederherstellt.
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In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt. Es zeigt
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1 schematisch
ein Allradfahrzeug, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung anwendbar ist
und
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2 schematisch
zeitlichen Verläufe
zum erfindungsgemäßen Verfahren
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In 1 ist
ein zeitweise vierradgetriebenes Fahrzeug in Form eines grundsätzlich hinterradangetriebenen
Kraftfahrzeugs mit bedarfsweise über
eine Übertragungskupplung 1 zuschaltbarem
Vorderradantrieb dargestellt. Die Übertragungskupplung 1 ist über eine
Steuereinheit 8 einstellbar. Die Steuereinheit 8 kann
ein ausgelagertes, z. B. direkt an der Übertragungskupplung 1 angebrachtes
Zusatzsteuergerät 10 enthalten,
das beispielsweise das vorgegebene Soll-Kupplungsmoment in elektrischen Strom
zur Ansteuerung der Verstelleinheit (hier nicht dargestellt) der Übertragungskupplung 1 umsetzt.
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Bei
einem derartigen Fahrzeug mit regelbarem Allradantrieb wird mit
offener Übertragungskupplung 1 das
gesamte Drehmoment (Antriebsmoment) der Antriebseinheit 9 auf
die Räder 6 und 7 der
Hinterachse 3 übertragen.
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Vorzugsweise
besteht die Antriebseinheit 9 aus einer Brennkraftmaschine 9.1,
einem Getriebe 9.2 und mindestens einem Antriebssteuergerät (hier nicht
näher dargestellt).
Das Antriebssteuergerät kommuniziert
beispielsweise über
den bekannten Datenbus CAN mit der Steuereinheit 8. In 1 sind die
Hinterräder 6 und 7 die
primären
Antriebsräder, da
sie permanent mit der Antriebseinheit 9 verbunden sind.
Mit zunehmendem Kupplungsmoment an der Übertragungskupplung 1 treibt
die Antriebseinheit 9 auch die Räder 4 und 5 der
Vorderachse 2 an. Somit sind die Vorderräder 4 und 5 die
sekundären Antriebsräder.
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Die
Steuereinheit 8 erfasst zu weiteren Eingangssignalen hinzu
insbesondere ein Eingangssignal zur Erfassung der Stellung eines
Fahrpedals, z. B. den Betätigungswinkel
FP des sogenannten Fahr- oder Gaspedals. Daraus ermittelt die Steuereinheit 8 die
Geschwindigkeit der Gaspedalbetätigung
dFP/dt. Weiterhin erfasst oder ermittelt die Steuereinheit 8 die
Motordrehzahl nMot, das Motormoment (=Brennkraftmaschinen-Drehmoment) oder
das Antriebsmoment MAnt (=getriebeausgangsseitiges
Kardanwellendrehmoment), den Lenkwinkel LW, die Gierrate bzw. Gierwinkelgeschwindigkeit
r sowie die Raddrehzahlen nVL, nHL, nVR, nHR aller Räder 4, 5, 6, 7.
Aus diesen Raddrehzahlen nVL, nHL,
nVR, nHR werden
im Zusammenhang mit weiteren in der Steuereinheit 8 vorliegenden
Informationen, die Radgeschwindigkeiten vVL,
vHL; vVR, vHR aller Räder 4, 5, 6, 7 sowie
die Fahrzeuggeschwindigkeit v ermittelt.
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Zur
Verteilung des Antriebsmoments der Antriebseinheit 9 wird
ein einzustellendes Kupplungsmoment MKsoll für die zwischen
der Antriebseinheit 9 bzw. den primären Antriebsrädern 6 und 7 und
den sekundären
Antriebsrädern 4 und 5 angeordneten Übertragungskupplung 1 vorgegeben.
Vorzugsweise gibt die Steuereinheit 8 das Soll-Kupplungsmoment MKsoll an das Zusatzsteuergerät 10 aus.
Das Zusatzsteuergerät 10 setzt
das Soll- Kupplungsmoment MKsoll in einen Strom zur Ansteuerung der
hier nicht eigens dargestellten Aktuatorvorrichtung um.
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Die
vorliegende Erfindung geht beispielsweise von einem derartigen Allrad-Fahrzeug aus, das beispielsweise
auch im ATZ Artikel „xDrive – Der neue
Allradantrieb im BMW X3 und BMW X5", 2/2004, S. 92 ff., beschrieben ist.
Weiterhin geht die Erfindung von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur
Steuerung der Bremsanlage in einem Kraftfahrzeug aus, bei dem zur
Verhinderung des Wegrollens des Fahrzeuges nach einem Haltevorgang
eine Bremskraft an mindestens einem Rad des Fahrzeugs, vorzugsweise
an allen Rädern,
fahrerunabhängig
eingestellt und während
einer vorgegebenen Haltezeit gehalten wird. Bremsanlagen zur Durchführung der
verschiedenen hier beschriebenen Brems-Funktionen sind nicht näher dargestellt,
da sie beispielsweise in Form von ABS-, ASC- und DSC-Systemen mit
Hillholderfunktion hinreichend bekannt sind. Eine mögliche für die Erfindung
verwendbare Bremsregelanlage ist beispielsweise im ATZ Artikel „Dynamische
Stabilitäts
Control DSC der Baureihe 7 von BMW-Teil 2", 4/1997, S. 211, dargestellt.
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Mit
einem Fahrzeug gemäß 1 wird
durch Öffnen
der steuerbaren Kopplungseinheit, hier in Form der Übertragungskupplung 1,
die Verbindung des Antriebs zu den Rädern der Vorderachse getrennt,
so dass hier die beiden Räder 4 und 5 vom
Antrieb abgekoppelt und damit frei von Antriebskräften gehalten
werden können.
Die Ansteuerung der Kopplungseinheit 1 wird hier durch
die Steuereinheit 8 in Form eines Soll-Kupplungsmoments MKsoll vorgegeben,
das dann durch das Zusatzsteuergerät 10, falls vorhanden,
eingestellt wird.
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Die
Steuereinheit 8 ist vorzugsweise ein Steuergerät, in dem
die Steuerung der Bremsanlage (beispielsweise als Bremsfunktionsmodul)
ebenso wie die Steuerung der Kopplungseinheit (beispielsweise als
Allradantriebsfunktionsmodul) zusammengefasst sind.
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Beispielsweise
ein Teil des Bremsfunktionsmoduls der Steuereinheit 8 bildet
zusammen mit den Aktuatoren der Bremsanlage die Wegrollverhinderungsmittel,
durch die nach einem Anhalten des Kraftfahrzeugs zumindest auf geneigter
Fahrbahn ein vorgegebener Bremsdruck an wenigstens einem Rad des
Kraftfahrzeugs abhängig
oder unabhängig vorn
Maß der
Bremspedalbetätigung
gehalten oder aufgebaut wird und bis zum Vorliegen einer Bremsdruckabbaubedingung
(weiter)gehalten wird (Bremsdruck-Haltezeit). Weiterhin bildet beispielsweise
ein weiterer Teil des Bremsfunktionsmoduls der Steuereinheit 8 zusammen
mit den Sensoren zur Erfassung der Raddrehzahlen nVL,
nHL, nVR, nHR aller Räder 4, 5, 6, 7 die
Rutscherkennungsmittel, durch die während der Bremsdruck-Haltezeit
zumindest zeitweise der Bremsdruck an wenigstens einem Rad abgebaut wird
oder abgebaut bleibt, das zur Rutscherkennung durch entsprechende
Ansteuerung der Kopplungseinheit vom Antrieb abgekoppelt ist oder
abgekoppelt wird, wobei wenigstens ein anderes Rad mit Bremsdruck
beaufschlagt bleibt.
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Die
Bremsdruck-Haltezeit kann zeit- oder ereignisgesteuert sein. Das
Ende der Haltezeit kann durch Ablauf eines Zählers bzw. einer vorgegebenen Zeitdauer
oder durch Eintreten eines definierten Ereignisses bestimmt sein,
wie z. B. ein ausreichendes Antriebsmoment der Antriebseinheit für ein Losfahren
ohne Zurückrollen.
Sie kann beispielsweise auch für
eine vorgegebene Zeitdauer von etwa 2 sec vorgegeben werden, in
der der Fahrer genug Zeit hat, um vom Bremspedal zum Fahrpedal zu
wechseln.
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In
einer ersten vorteilhaften Alternative wird vorzugsweise nach einem
Anhalten des Kraftfahrzeugs zumindest auf geneigter Fahrbahn ein
vorgegebener Bremsdruck an allen vier Rädern 4, 5, 6, 7 des
Kraftfahrzeugs abhängig
oder unabhängig
vom Maß der
Bremspedalbetätigung
gehalten oder aufgebaut und grundsätzlich bis zum Vorliegen einer Bremsdruckabbaubedingung
(weiter)gehalten. Während
dieser grundsätzlichen
Bremsdruck-Haltezeit wird die Rutscherkennung vorgenommen. Dazu
wird zunächst
geprüft,
ob die Kopplungseinheit, hier die Übertragungskupplung 1,
geschlossen oder geöffnet ist.
Ist sie bereits geöffnet,
bleibt sie auch geöffnet.
Ist sie noch geschlossen, wird sie zunächst beispielsweise durch das
Allradantriebsfunktionsmodul der Steuereinheit 8 geöffnet. Anschließend oder
gleichzeitig wird zumindest zeitweise der Bremsdruck an wenigstens
einem Rad, das zuvor durch entsprechende Ansteuerung der Kopplungseinheit
vom Antrieb abgekoppelt wurde, also hier beispielsweise Rad 4 oder 5 der über die
geöffnete Übertragungskupplung 1 abgekoppelten
Vorderachse 2, vollständig
abgebaut. Die anderen drei Räder
bleiben mit Bremsdruck beaufschlagt. Sollte das Fahrzeug rutschen,
würde das
nicht gebremste Rad rollen. Dies erkennt die Steuereinheit 8 mittels
der Sensoren zur Erfassung der Raddrehzahlen. Sollte innerhalb einer vorgegebenen
Zeitdauer, z. B. eine definierte zur Rutscherkennung mindestens
erforderliche Zeitdauer, kein Rollen bzw. Rutschen erkannt werden,
kann die Rutscherkennungsfunktion wieder ausgeschaltet werden. Danach
kann das frei rollende Rad wieder mit Bremsdruck beaufschlagt werden,
muss aber nicht, da offenbar die drei gebremsten Räder zum Halten
des Fahrzeugs ausreichen. Die Rutscherkennungsfunktion kann jedoch
auch bis zum Auftreten eines definierten Ereignisses fortgesetzt
werden.
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In
einer zweiten vorteilhaften Alternative wird vorzugsweise nach einem
Anhalten des Kraftfahrzeugs zumindest auf geneigter Fahrbahn ein
vorgegebener Bremsdruck an drei Rädern des Kraftfahrzeugs abhängig oder
unabhängig
vom Maß der Bremspedalbetätigung gehalten
oder aufgebaut und grundsätzlich
bis zum Vorliegen einer Bremsdruckabbaubedingung (weiter)gehalten.
Dabei werden die drei Räder
derart gewählt,
dass ein Rad, das bei geöffneter
Kopplungseinheit vom Antrieb abgekoppelt ist, nicht mit Bremsdruck
beaufschlagt wird. Während
dieser grundsätzlichen
Bremsdruck-Haltezeit
wird wieder die Rutscherkennung vorgenommen. Dazu wird zunächst geprüft, ob die
Kopplungseinheit, hier die Übertragungskupplung 1,
geschlossen oder geöffnet
ist. Ist sie bereits geöffnet,
bleibt sie auch geöffnet.
Ist sie noch geschlossen, wird sie zunächst beispielsweise durch das
Allradantriebsfunktionsmodul der Steuereinheit 8 geöffnet. Anschließend kann die
Rutscherkennung wie zur ersten Alternative bereits beschrieben sofort
durchgeführt
werden, ohne Notwendigkeit des vorhergehenden Bremsdruck-Abbaus
an wenigstens einem Rad, das zuvor durch entsprechende Ansteuerung
der Kopplungseinheit vom Antrieb abgekoppelt wurde. Hierbei wird
davon ausgegangen, dass drei gebremste Räder zum Halten des Fahrzeugs üblicherweise
ausreichen.
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Die
erste Alternative hat den Vorteil, dass zunächst vier abgebremste Räder für das Halten
des Fahrzeugs am sichersten sind. Die zweite Alternative hat den
Vorteil, dass der Bremsdruckwechsel an einem Rad verhindert werden
kann.
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Erfindungswesentlich
ist, dass bei einer Hillholderfunktion in Allradfahrzeugen zur Rutscherkennung
eine Kopplungseinheit zum Abkoppeln mindestens eines Rades vom Antrieb
geöffnet
ist und dass dieses Rad nicht mit Bremsdruck beaufschlagt wird. Dieser
Zustand für
die Rutscherkennung kann für eine
begrenzte oder unbegrenzte Zeitdauer während der Bremsdruck-Haltezeit
hergestellt werden.
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Dabei
kann der Abbau des Bremsdruckes während der Bremskraft-Haltezeit
an dem einen Rad nur für
eine zur Rutscherkennung mindestens erforderliche Zeitdauer vorgenommen
werden, in der die mindestens eine zur Abkopplung des Rades geöffnete Kopplungseinheit
im geöffneten
Zustand gehalten wird. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer wird die
Ansteuerung der Kopplungseinheit(en) noch während der Bremskraft- Haltezeit derart
vorgenommen, dass der Allradantrieb wieder eingeschaltet ist, um
schließlich
beim Losfahren dem Fahrer maximale Traktion zu bieten.
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Alternativ
oder zusätzlich
zur Vorgabe einer (beispielsweise mindestens erforderlichen) Zeitdauer für die Rutscherkennung
wird die Ansteuerung der Kopplungseinheiten zum Wiedereinschalten
des Allradantriebs während
der Bremskraft-Haltezeit vorgenommen, sobald ein definiertes Ereignis
stattfindet, das auf den Wunsch des Fahrers zum baldigen Losfahren
schließen
lässt.
Diese Ereignissteuerung ist beispielsweise für eine zeitlich unbegrenzte
Rutscherkennung und/oder für
eine ständige
Wiederholung einer Rutscherkennung während der Bremsdruck-Haltezeit
sinnvoll, um dem Fahrer beim Losfahren am Ende der Bremsdruck-Haltezeit,
wie weiter oben bereits ausgeführt,
die gewünschte
Performance zu bieten. Diese Ereignissteuerung ist jedoch auch für den Fall
sinnvoll, dass der Fahrer bereits während einer zeitlich begrenzten
Rutscherkennung Iosfahren möchte.
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Ein
Ereignis, das auf den Wunsch des Fahrers zum baldigen Losfahren
schließen
lässt,
ist beispielsweise das Überschreiten
eines vorgegebenen Fahrpedalwertes oder das Schließen des
Kupplungsschalters. Weitere Beispiele wurden weiter oben bereits
aufgeführt.
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Ergänzend wird
daraufhin gewiesen, dass ein Öffnen
der Kopplungseinheit im dargestellten Beispiel mit einer regelbaren Übertragungskupplung
der Vorgabe eines minimalen Soll-Kupplungsmoments MKsoll entspricht
und dass ein Schließen
der Kopplungseinheit der Vorgabe einer z. B. vom Allradantriebsfunktionsmodul
definierten optimalen Soll-Kupplungsmoment MKsoll entspricht,
das das maximal mögliche
Soll-Kupplungsmoment sein kann aber nicht sein muss.
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In 2 sind
schematisch zeitliche Verläufe zum
erfindungsgemäßen Verfahren
dargestellt. Der Verlauf a zeigt ein Anforderungssignal zum Ein- und Ausschalten
der Bremsdruck-Haltezeit. Der Verlauf b zeigt den Verlauf des Antriebsmoments
(MAnt) im Vergleich mit einem Schwellwert
für ein
ausreichendes Antriebsmoment der Antriebseinheit zum Losfahren ohne
Zurückrollen.
Der Verlauf c zeigt ein Anforderungssignal zum Öffnen und (Wieder-) Schließen der Kopplungseinheit.
Der Verlauf d zeigt ein Anforderungssignal zum Durchführen der
Rutscherkennung bzw. Rutscherkennungsroutine. Der Verlauf e zeigt das
Signal eines Fahrpedalschalters.
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Zum
Zeitpunkt t0 soll das Kraftfahrzeug nach einem Anhalte- bzw. Bremsvorgang
zum Stillstand kommen. Unmittelbar nach dem Anhalten des Kraftfahrzeugs
wird gemäß Verlauf
a ein Anforderungssignal zum Einschalten der Bremsdruck-Haltezeit
ausgelöst,
wodurch ein vorgegebener Bremsdruck beispielsweise an allen vier
Rädern
des Kraftfahrzeugs abhängig
oder unabhängig
vom Maß der
Bremspedalbetätigung
gehalten oder aufgebaut wird und bis zum Vorliegen einer Bremsdruckabbaubedingung (weiter)gehalten
wird. Die späteste
Bremsdruckabbaubedingung ist im vorliegenden Fall der Ablauf einer
Zeit t5–t0.
Eine weitere Bremsdruckabbaubedingung ist jedoch auch das Überschreiten
des Schwellwerts für
ein ausreichendes Antriebsmoment der Antriebseinheit zum Losfahren
ohne Zurückrollen.
Diese Bremsdruckabbaubedingung liegt gemäß Verlauf b im vorliegenden
Fall zum Zeitpunkt t4 vor. Somit beträgt die Bremsdruck-Haltezeit
t4–t0.
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Kurz
nach dem Beginn der Haltezeit wird zum Zeitpunkt t1 die Rutscherkennung
vorbereitet, indem ein Anforderungssignal zum Öffnen einer Kopplungseinheit
und der Befehl zum Abbau des Bremsdruckes an einem durch das Öffnen der
Kopplungseinheit vom Antrieb entkoppelten Rad ausgegeben wird. Unmittelbar
nach dem Öffnen
der Kopplungseinheit und dem Abbau des Bremsdruckes an dem entkoppelten
Rad wird zum Zeitpunkt t2 die Rutscherkennungsroutine gemäß Verlauf
d gestartet, in der abgefragt wird, ob das entkoppelte Rad rollt.
Im vorliegenden Fall bleibt die Rutscherkennungsroutine aktiv, bis
ein Signal auf ein Ereignis hinweist, das auf den Wunsch des Fahrers
zum baldigen Losfahren schließen
lässt.
Gemäß Verlauf
e ist dies die Betätigung
des Fahrpedalschalters zum Zeitpunkt t3. Unmittelbar darauf folgt
das Anforderungssignal zum Wiedereinschalten des Allradantriebs
durch das (Wieder-) Schließen
der Kopplungseinheit.
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Dieses
erfindungsgemäße Verfahren
wird in einer Steuereinheit, wie beispielsweise zu 1 beschrieben,
durchgeführt.
Die hierfür
erforderlichen Eingangssignale sind bereits in bekannten Steuereinheiten
vorhanden. Die Erfindung ist demnach insbesondere durch ein neues
Software-Modul in einer ohnehin vorhandenen Steuereinheit realisierbar.