DE102005046017A1

DE102005046017A1 - Verfahren zum Durchführen eines Bremsvorgangs

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Publication number: DE102005046017A1
Application number: DE102005046017A
Authority: DE
Inventors: Mark Baijens; Oliver Huth; Markus Ohly; Thomas Dr. Meurers; Patrick Wischer
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2006-04-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Bremsvorgangs für ein Kraftfahrzeug mit einer Betriebsbremsanlage und einer Feststellbremsanlage, wobei der Bremsvorgang zur Sicherung eines Stillstands des Kraftfahrzeugs aufgrund einer Anforderung eines ersten Wertes eines in der Betriebsbremsanlage aufzubauenden Bremsdrucks durchgeführt wird. DOLLAR A Erfindungsgemäß zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass während des Stillstands des Kraftfahrzeugs überprüft wird, ob das Kraftfahrzeug anrollt, dass ein zweiter Wert des Bremsdrucks angefordert wird, der höher als der erste Wert ist, wenn ein Anrollen des Fahrzeugs festgestellt wird, dass während eines vorgegebenen, mit dem Anrollen beginnenden Zeitraums überprüft wird, ob das Kraftfahrzeug in den Stillstand gelangt und dass die Feststellbremseinrichtung betätigt wird, wenn während des Zeitraums nicht festgestellt wird, dass das Kraftfahrzeug in den Stillstand gelangt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Bremsvorgangs für ein Kraftfahrzeug mit einer Betriebsbremsanlage und einer Feststellbremsanlage, wobei der Bremsvorgang zur Sicherung eines Stillstands des Kraftfahrzeugs aufgrund einer Anforderung eines ersten Wertes eines in der Betriebsbremsanlage aufzubauenden Bremsdrucks durchgeführt wird.

Bei Kraftfahrzeugen, die über eine fremdansteuerbare Betriebsbremsanlage oder über eine fremdansteuerbare Feststellbremse verfügen, ist es bekannt, das Fahrzeug durch eine entsprechende Ansteuerung der Betriebsbremsanlage oder der Feststellbremse mittels eines Steuergeräts im Stillstand zu halten. Durch diese Funktion, die im Folgenden auch als Hold-Funktion bezeichnet ist, wird der Komfort für den Fahrer des Fahrzeugs erhöht, da er während eines Stillstands des Fahrzeugs von der Bedienung der Fahrzeugbremse entlastet wird.

Bei einem Anfahrvorgang wird die Bremskraft mittels des Steuergerätes auf den Wert Null reduziert und die Hold-Funktion beendet. Um dabei einen größtmöglichen Komfort für den Fahrer zu erreichen, ist es bevorzugt, das Fahrzeug mittels der Betriebsbremsanlage im Stillstand zu halten, die insbesondere mit einer wesentlich höheren Dynamik aktiviert und gelöst werden kann als die Feststellbremseinrichtung.

Um das Fahrzeug mittels einer hydraulischen Betriebsbremsanlage im Stillstand zu halten, ist dabei üblicherweise vorgesehen, dass nach einem Aufbau des erforderlichen Bremsdrucks durch den Fahrer oder mittels Fremdkraft, Ventile geschlossen werden, welche die Radbremsen des Fahrzeugs mit einem Hauptbremszylinder verbinden. Dabei kann in der Regel jedoch nicht 100%ig sichergestellt werden, dass in den Radbremsen ein konstanter Bremsdruck aufrechterhalten wird. Insbesondere geringe Leckagen, die beispielsweise dadurch entstehen, dass die Ventile nicht vollständig schließen, können dabei zu einem Druckverlust in den Radbremsen und damit zum Anrollen des Fahrzeugs führen.

Um das Fahrzeug auch beim Auftreten einer derartigen Leckage im Stillstand halten zu können bzw. bei einem Anrollen aufgrund einer derartigen Leckage anzuhalten, kann der Bremsdruck in den Radbremsen erhöht werden, wenn ein Anrollen des Fahrzeugs festgestellt wird, so dass das Fahrzeug angehalten werden kann. Hierbei besteht allerdings das Problem, dass die Ursache für das Anrollen auch ein schwerwiegender Defekt der Betriebsbremsanlage, beispielsweise ein Defekt der Ventile, sein kann, so dass eine Druckerhöhung in den Radbremsen nicht möglich ist und das Fahrzeug nicht angehalten werden kann.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass die Fahrzeugsicherheit erhöht wird, und der Komfort dabei möglichst wenig beeinträchtigt wird.

Demgemäß ist es vorgesehen, dass ein Verfahren der eingangs genannten Art so durchgeführt wird, dass während des Stillstands des Kraftfahrzeugs überprüft wird, ob das Kraftfahrzeug anrollt, dass ein zweiter Wert des Bremsdrucks angefordert wird, der höher als der erste Wert ist, wenn ein Anrollen des Fahrzeugs festgestellt wird, dass während eines vorgegebenen, mit dem Anrollen beginnenden Zeitraums überprüft wird, ob das Kraftfahrzeug in den Stillstand gelangt und dass die Feststellbremseinrichtung betätigt wird, wenn während des Zeitraums nicht festgestellt wird, dass das Kraftfahrzeug in den Stillstand gelangt.

Der Erfindung liegt somit die Idee zugrunde, dass Kraftfahrzeug zunächst mittels einer erhöhten Bremsdruckanforderung eines Steuergerätes anzuhalten, wenn es bei aktivierter Hold-Funktion anrollt, so dass der Stillstand des Kraftfahrzeugs bei geringen Leckagen mittels der Betriebsbremsanlage wiederhergestellt werden kann. Wenn das Kraftfahrzeug jedoch während eines vorgegebenen Zeitraums nicht angehalten werden kann, da die erhöhte Bremskraftanforderung aufgrund eines Defekts in der Betriebsbremsanlage nicht umgesetzt werden kann, ist es vorgesehen, die Feststellbremseinrichtung zu betätigen, um das Kraftfahrzeug anzuhalten.

Auf diese Weise wird die Hold-Funktion auch bei kleineren Leckagen, welche die Funktion der Betriebsbremsanlage nicht grundsätzlich beeinträchtigen, mittels der Betriebsbremsanlage realisiert, so dass sich für den Fahrer ein hoher Komfort ergibt. Erst bei einem schwerwiegenden Defekt in der Betriebsbremsanlage wird auf die Feststellbremseinrichtung umgesteuert, um das Kraftfahrzeug anzuhalten, wodurch eine Rückfallebene bereitgestellt und die Sicherheit der Hold-Funktion erhöht wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass innerhalb des vorgegebenen Zeitraums überprüft wird, ob eine Betrag einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, und dass die Feststellbremseinrichtung betätigt wird, wenn festgestellt wird, dass der Betrag der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs innerhalb des vorgegebenen Zeitraums den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.

Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Feststellbremseinrichtung bei einer hohen Beschleunigung des Fahrzeugs nach dem Anrollen so rechtzeitig betätigt wird, dass ein Anhalten des Fahrzeugs mittels der Feststellbremseinrichtung, die in der Regel nur eine limitierter Bremskraft erzeugen kann, möglich ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Anrollen des Kraftfahrzeugs anhand von Signalen wenigstens eines Raddrehzahlsensors und/oder eines Längsbeschleunigungssensors erkannt wird.

Mittels des Längsbeschleunigungssensors ist dabei insbesondere eine besonders schnelle Erkennung des Anrollens möglich.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es ferner vorgesehen, dass anhand von Signalen wenigstens eines Raddrehzahlsensors überprüft wird, ob das Fahrzeug innerhalb des vorgegebenen Zeitraums in den Stillstand gelangt.

Um eine größtmögliche Sicherheit bei der Hold-Funktion auch dann zu gewährleisten, wenn es aufgrund eines Defekts des Längsbeschleunigungssensors und/oder der Raddrehzahlsensoren nicht möglich ist, ein Anrollen des Kraftfahrzeugs zu erkennen, ist es in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Feststellbremseinrichtung betätigt wird, wenn ein Defekt des Längsbeschleunigungssensors und/oder des Raddrehzahlsensors festgestellt wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein in wenigstens einer Radbremse des Kraftfahrzeugs vorliegender Bremsdruck erfasst wird und dass die Feststellbremseinrichtung betätigt wird, wenn der Wert des Bremsdrucks in der Radbremse um wenigstens einen vorgegebenen Betrag geringer ist als der angeforderte Wert des Bremsdrucks.

Vorzugsweise ist es ferner vorgesehen, dass die Feststellbremseinrichtung betätig wird, wenn eine Änderungsrate des Bremsdrucks in wenigstens einer Radbremse des Kraftfahrzeugs kleiner als ein vorgegebener negativer Schwellenwert ist.

Anhand der beiden voranstehend dargestellten Maßnahmen kann dabei ein schwerwiegender Fehler in der Betriebsbremsanlage anhand eines Druckabfalls in den Radbremsen des Kraftfahrzeugs frühzeitig festgestellt und eine entsprechend frühzeitige Betätigung der Feststellbremseinrichtung vorgenommen werden.

Der Bremsdruck in der Radbremse und/oder die Änderungsrate des Bremsdrucks in den Radbremsen werden dabei zweckmäßigerweise anhand von Signalen eines Drucksensors ermittelt.

Um dabei eine größtmögliche Sicherheit der Hold-Funktion auch dann zu gewährleisten, wenn der Bremsdruck aufgrund eines Defekts des Drucksensors nicht ermittelt werden kann, ist es in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Feststellbremseinrichtung betätigt wird, wenn ein Defekt des Drucksensors festgestellt wird.

Um das Kraftfahrzeug im Falle eines Defekts in der Betriebsbremsanlage noch wirkungsvoller abzubremsen, ist es für Kraftfahrzeuge mit einem automatisierten Getriebe in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass zusätzlich zu der Betätigung der Feststellbremseinrichtung eine Aktivierung eines Selbstblockierzustands eines automatisierten Getriebes des Kraftfahrzeugs erfolgt.

Unter einem automatisierten Getriebe wird dabei sowohl ein Automatikgetriebe als auch ein automatisiertes Schaltgetriebe verstanden, bei dem ein Schaltgestänge mittels eines Aktuators angesteuert bzw. bewegt wird. Der Selbstblockierzustand kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass von mehreren Drehmomentübertragungswegen, die das automatisierte Getriebe aufweist, gleichzeitig zwei aktiviert werden, so dass das Getriebe blockiert ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass zu Beginn des Bremsvorgangs überprüft wird, ob ein Betrag eines Längsneigungswinkels des Kraftfahrzeugs kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist, und dass die Feststellbremseinrichtung betätigt wird, wenn nicht festgestellt wird, dass der Betrag des Längsneigungswinkels des Kraftfahrzeugs betragsmäßig kleiner als der vorgegebene Schwellenwert ist.

Da es bei sehr starkem Gefälle und einer damit verbundenen hohen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs bei einem Anrollen oftmals nicht möglich ist, das Kraftfahrzeug mittels der Feststellbremseinrichtung abzubremsen bzw. anzuhalten, ist es in dieser Ausführungsform der Erfindung mit Vorteil vorgesehen, dass bei Vorliegen eines starken Gefälles, bei dem der Längsneigungswinkel des Kraftfahrzeugs den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, sofort die Feststellbremseinrichtung anstelle der Betriebsbremsanlage zu betätigen, um das Kraftfahrzeug im Stillstand zu halten.

Weiterhin ist es in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der erste Wert des in der Betriebsbremsanlage aufzubauenden Bremsdrucks nur dann angefordert wird, wenn festgestellt wird, dass der Längsneigungswinkel des Kraftfahrzeugs betragsmäßig kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist.

Zweckmäßigerweise ist es dabei vorgesehen, dass der Längsneigungswinkel des Kraftfahrzeugs anhand von Signalen eines Neigungswinkelsensors und/oder anhand von Signalen des Längsbeschleunigungssensors ermittelt wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es dabei vorgesehen, dass die Feststellbremseinrichtung betätigt wird, wenn ein Defekt des Neigungswinkelsensors und/oder des Längsbeschleunigungssensors ermittelt wird.

Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der einzigen Figur.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Betriebsbremsanlage und einer Feststellbremsanlage.
Das in 1 schematisch dargestellte Kraftfahrzeug wird als Ganzes mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet. Es verfügt über eine Betriebsbremsanlage, die vorzugsweise als eine hydraulische Bremsanlage ausgeführt ist.
Von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 lässt sich die Betriebsbremsanlage dabei mittels einer Betätigungseinrichtung 2 bedienen, bei der es sich beispielsweise um ein Bremspedal handelt. Die Betätigungseinrichtung 2 wirkt über einen Bremskraftverstärker 3 auf einen Hauptbremszylinder 4 ein, in dem ein Bremsdruck erzeugbar ist, der auf die Radbremsen 5 des Kraftfahrzeugs 1 übertragbar ist.
Zudem lässt sich die Betriebsbremsanlage durch ein Steuergerät 6 betätigen, welches einen Aktuator ansteuert, mit dem sich ebenfalls ein Bremsdruck in den Radbremsen 5 aufbauen lässt. Bei der in der 1 beispielhaft dargestellten Ausführungsform der Betriebsbremsanlage handelt es sich um eine Hydraulikeinheit 7, welche eine motorgetriebene Pumpe aufweist, mit welcher ein Bremsdruck in den Radbremsen 5 aufgebaut bzw. erhöht werden kann. Darüber hinaus sind in der Hydraulikeinheit 7 Ventile enthalten, die angesteuert werden können, um vorzugsweise radindividuell einen in den Radbremsen 5 bestehenden Bremsdruck aufrechtzuerhalten, oder den Bremsdruck in den Radbremsen 5 zu verringern. Zur Fremdansteuerung der Betriebsbremsanlage wird dabei eine Druckanforderung in dem Steuergerät 6 ermittelt und an die Hydraulikeinheit 7 übertragen, welche daraufhin eine Betätigung der Pumpe und der Ventile einen der Anforderung entsprechenden Bremsdruck in den Radbremsen einstellt.
Derartige Betriebsbremsanlagen sind dem Fachmann grundsätzlich als Bestandteile von Fahrdynamikregelsystemen, wie beispielsweise ESP-Sytemen (ESP: Elektronisches Stabilitätsprogramm) bekannt und bereits in einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen vorhanden. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf eine derartige Ausgestaltung der Betriebsbremsanlage beschränkt. So kann die Fremdansteuerung beispielsweise anstelle der Hydraulikeinheit 7 auch mittels eines so genannten aktiven Bremskraftverstärkers vorgenommen werden, der durch das Steuergerät 6 angesteuert wird, oder es kann sich bei der Betriebsbremsanlage um eine elektrohydraulische Bremsanlage handeln, bei der Bremsbefehle des Fahrers elektronisch erfasst und elektronisch an eine Hydraulikeinheit weitergegeben werden, welche dann den Bremsdruck entsprechend den Bremsbefehlen einstellt. Ferner kann es sich bei der Betriebsbremsanlage beispielsweise gleichfalls um eine fremdansteuerbare pneumatische Bremsanlage handeln.
Neben der Betriebsbremsanlage verfügt das Kraftfahrzeug 1 zudem über eine elektromechanische oder eine elektrohydraulische Feststellbremseinrichtung, welche durch das Steuergerät 6 ansteuerbar ist. Bei der in der 1 beispielhaft dargestellten Ausgestaltung der Feststellbremseinrichtung ist dabei ein Aktuator 8 vorgesehen, der auf die Radbremsen 5 an den Hinterrädern 9 des Kraftfahrzeugs 1 einwirkt. Dabei kann es sich beispielsweise um eine elektromechanische Feststellbremseinrichtung handeln, bei welcher der Aktuator 8 als ein Elektromotor ausgeführt ist, der die Radbremsen 5 der Hinterräder 9 über Seilzüge betätigt. Grundsätzlich kommt für einen Einsatz im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch jede fremdansteuerbare Feststellbremseinrichtung in Frage.
Darüber hinaus sind in dem Kraftfahrzeug 1 in der 1 nicht dargestellte Raddrehzahlsensoren vorgesehen, welche die Drehzahl der Räder des Kraftfahrzeugs erfassen und aus deren Signalen die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelbar ist. Ferner verfügt das Kraftfahrzeug 1 vorzugsweise über einen Längsbeschleunigungssensor.
Den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildet die eingangs bereits erwähnte Hold-Funktion, bei der das Kraftfahrzeug 1 automatisch, d.h. von dem Steuergerät 6 gesteuert, im Stillstand gehalten wird.
Die Aktivierung der Hold-Funktion erfolgt dabei in einer Ausführungsform der Erfindung durch ein von dem Fahrer während des Stillstands des Kraftfahrzeugs 1 bewirktes Aktivierungssignal. Dieses Signal kann dabei beispielsweise durch die Betätigung eines Schalters ausgelöst werden oder durch ein ein- oder mehrmaliges kurzzeitiges Erhöhen der auf die Betätigungseinrichtung 2 der Betriebsbremsanlage ausgeübten Betätigungskraft. Die kurzzeitige Erhöhung der Betätigungskraft führt dabei zu einer kurzzeitigen Erhöhung des Bremsdrucks in dem Hauptbremszylinder 4, die mittels eines Drucksensors registriert wird, welcher den Bremsdruck innerhalb des Hauptbremszylinders 4 erfasst.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Hold-Funktion automatisch aktiviert, wenn innerhalb des Steuergerätes 6 anhand der Signale der Raddrehzahlsensoren ein Stillstand des Kraftfahrzeugs 1 festgestellt wird. Dies ist dabei der Fall, wenn die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit unter einen vorgegebenen kleinen Schwellenwert von beispielsweise 1 km/h sinkt.
Nach der Aktivierung der Hold-Funktion wird in dem Steuergerät 6 ein Bremsdruck bestimmt, der bei einwandfrei funktionierender Betriebbremsanlage eine Bremskraft bewirkt, die das Kraftfahrzeug 1 im Stillstand hält. Der dabei ermittelte Wert des Bremsdrucks wird dann als Druckanforderung von dem Steuergerät 6 an die Hydraulikeinheit 7 übertragen, welche diesen Wert des Bremsdrucks in den Radbremsen 5 einstellt.
Der zur Sicherung des Stillstands des Kraftfahrzeugs 1 erforderliche Bremsdruck wird in einer Ausführungsform der Erfindung in dem Steuergerät 6 aus dem Bremsdruck ermittelt, den der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 während des vorangegangenen Anhaltevorgangs in der Betriebsbremsanlage eingestellt hat. Insbesondere, falls die Aktivierung der Hold-Funktion während eines Stillstands des Kraftfahrzeugs 1 durch den Fahrer vorgenommen wird, kann dabei der von dem Fahrer eingestellte Bremsdruck als Druckanforderung des Steuergerätes 6 übernommen werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass das Steuergerät 6 den Bremsdruck aus dem Längsneigungswinkel des Kraftfahrzeugs 1 und einem Wert für seine Masse eine Bremskraft berechnet, wobei zunächst eine Bremskraft berechnet wird, welche die auf das Kraftfahrzeug 1 wirkende Hangabtriebskraft F_Hang = mg sin(α) (m: Fahrzeugmasse) kompensiert. Die Druckanforderung wird dann so bestimmt, dass anhand des Bremsdrucks die zuvor berechnete Bremskraft bewirkt wird. Die Einstellung dieses Bremsdrucks erfolgt hier wiederum mittels der Hydraulikeinheit 7.
Der Längsneigungswinkel des Fahrzeugs kann dabei mittels eines Neigungswinkelsensors und/oder mittels des Längsbeschleunigungssensors bestimmt werden. Im Stillstand gilt dabei sin (α) = –a_Sensor/g, wobei α den Längsneigungswinkel des Kraftfahrzeugs 1, a_Sensor die mittels des Längsbeschleunigungssensors erfasste Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs 1 und g die Erdbeschleunigung bezeichnet. Bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs 1 gilt für den Längsneigungswinkel sin(α) = (dv/dt – a_Sensor)/g und entsprechend bei Rückwärtsfahrt sin (α) = –(dv/dt + a_Sensor)/g, wobei mit dv/dt die aus den Signalen der Raddrehzahlsensoren ermittelte Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnet ist.
Die Masse des Kraftfahrzeugs 1 kann dabei beispielsweise während vorangehender Bremsvorgänge anhand der eingestellten Bremskraft und der sich daraus ergebenden Fahrzeugverzögerung ermittelt werden, wobei ausgenutzt wird, dass ein Verhältnis zwischen der Bremskraft und der Fahrzeugverzögerung von der Masse des Kraftfahrzeugs 1 beeinflusst wird. Alternativ kann es vorgesehen sein, für die Fahrzeugmasse beispielsweise den Wert zu verwenden, der dem zulässigen Gesamtgewicht des Kraftfahrzeugs 1 entspricht.
Während die Hold-Funktion aktiviert ist, wird das Vorliegen eines Stillstands des Kraftfahrzeugs 1 anhand der Signale der Raddrehzahlsensoren und/oder anhand der Signale des Längsbeschleunigungssensors überwacht, um ein Anrollen des Kraftfahrzeugs 1 zu erkennen und bei einem Anrollen geeignete Sicherungsmaßnahmen zu ergreifen.
Vorzugsweise erfolgt die Überwachung dabei mittels des Längsbeschleunigungssensors, da dieser eine sehr frühzeitige Erkennung des Anrollens erlaubt. Ein Anrollen wird dabei erkannt, wenn sich mittels des Längsbeschleunigungssensors ermittelte Beschleunigungswert, der während des Stillstands dem Wert der Hangabtriebsbeschleunigung entspricht, verändert. Um dabei eine Fehlerkennung eines Anrollens zu vermeiden ist es vorzugsweise vorgesehen, dass ein Anrollen des Kraftfahrzeugs 1 festgestellt wird, wenn sich der Beschleunigungswert wenigstens um einen vorgegebenen Betrag verändert. Ferner kann es vorgesehen sein, dass ein Anrollen festgestellt wird, wenn der Beschleunigungswert für eine vorgegebenen Zeitdauer von dem während des Stillstands des Kraftfahrzeug vorliegenden Wert abweicht und dabei nicht sein Vorzeichen ändert.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Anrollen des Kraftfahrzeugs erkannt werden, wenn anhand der Signale der Raddrehzahlsensoren festgestellt wird, dass sich wenigstens ein Rad des Kraftfahrzeugs zu drehen beginnt. Üblicherweise übermitteln die Raddrehzahlsensoren dabei Impulse an das Steuergerät 6, wobei das Rad zwischen dem Auftreten von zwei Impulsen um einen vorgegebenen Winkelbetrag gedreht worden ist. Eine Anrollen des Kraftfahrzeugs 1 wird dabei festgestellt, wenn ein Impuls oder mehrere Impulse innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls in dem Steuergerät 6 empfangen wird. Falls anstelle von Impulsen der Raddrehzahlsensoren Werte der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Radgeschwindigkeiten an das Steuergerät 6 übermittelt werden, wird eine Drehbewegung eines Rades des Kraftfahrzeugs 1 festgestellt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. die entsprechende Radgeschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Wird ein Anrollen des Kraftfahrzeugs festgestellt, während ausschließlich die Betriebsbremsanlage betätigt ist, ist es vorgesehen den Bremsdruck mittels des Steuergerätes 10 zu erhöhen.
Ursache für ein solches Anrollen kann dabei beispielsweise sein, dass ein Ventil oder mehrere Ventile innerhalb der Hydraulikeinheit 7 nicht vollständig geschlossen sind, so dass Hydraulikflüssigkeit aus den Radbremsen entweichen kann und der Radbremsdruck absinkt. Derartige Leckagen können in der Regel nicht 100%ig vermieden werden, beeinträchtigten die Funktion der Betriebsbremsanlage und damit die Fahrzeugsicherheit jedoch nicht grundsätzlich. Im Falle einer solchen Leckage lässt sich das Kraftfahrzeug dabei in der Regel mittels einer Druckerhöhung in der Betriebsbremsanlage wieder in den Stillstand versetzen.
Das Anrollen kann jedoch auch durch einen schwerwiegenden Defekt in der Betriebsbremsanlage verursacht werden. So kann beispielsweise der Fall eintreten, dass ein Ventil oder mehrere Ventile aufgrund einer Störung in der Hydraulikeinheit 7 nicht mehr geschlossen werden können.
Wenn ein Anrollen des Kraftfahrzeugs 1 in der zuvor dargestellten Weise erkannt worden ist, ist es im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass in dem Steuergerät 6 ein höherer Bremsdruck ermittelt wird, als zuvor bei der Aktivierung der Hold-Funktion. Beispielsweise kann es dabei vorgesehen sein, dass der erhöhte Bremsdruck dem maximal in den Radbremsen 5 einstellbaren Bremsdruck entspricht. Der erhöhte Bremsdruck wird dann als Druckanforderung an die Hydraulikeinheit 7 übermittelt und mittels der Hydraulikeinheit 7 in den Radbremsen eingestellt, wenn dies nicht durch einen Defekt in der Betriebsbremsanlage verhindert wird.
Weiterhin wird im Wesentlichen zeitgleich mit dem Erkennen eines Anrollens des Kraftfahrzeugs 1 in dem Steuergerät 6 ein Zähler in Gang gesetzt oder der Stand eines vorhandenen Zählers, wie beispielsweise eines Zeitgebers, erfasst, wobei der Zähler dazu genutzt wird, einen vorgegebenen Zeitraum abzumessen. Das Ende des Zeitraums wird dabei festgestellt, wenn der Zähler einen vorgegebenen Zählerstand erreicht hat. Falls ein Zähler innerhalb des Steuergerätes gestartet wird, ist dieser Zählerstand dabei fest vorgegeben. Wird ein vorhandener laufender Zähler eingesetzt, so wird der vorgegebene Zählerstand anhand des zu Beginn des Zeitraums erfassten Zählerwertes berechnet.
Während des in dieser Weise abgemessenen, mit einem Anrollen des Kraftfahrzeugs beginnenden Zeitraums wird überprüft, ob das Kraftfahrzeug aufgrund der Erhöhung des Bremsdrucks in der Betriebsbremsanlage wieder in den Stillstand gelangt. Vorzugsweise erfolgt diese Überprüfung anhand der Signale der Raddrehzahlensensoren, wobei ein Stillstand des Kraftfahrzeugs 1 erkannt wird, wenn keine Impulse von den Raddrehzahlsensoren in dem Steuergerät 6 empfangen werden, oder wenn der mittels der Signale der Raddrehzahlsensoren bestimmte Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet.
Wird dabei bis zum Ablauf des Zeitintervalls nicht festgestellt, dass das Kraftfahrzeug wieder in den Stillstand gelangt, so ist es vorgesehen, dass das Steuergerät 7 die Feststellbremseinrichtung betätigt, um das Kraftfahrzeug 1 abzubremsen und anzuhalten. Dafür wird ein entsprechender Ansteuerungsbefehl von dem Steuergerät 6 an den Aktuator 8 der Feststellbremseinrichtung übermittelt.
Ferner wird in dem vorgegebenen Zeitraum innerhalb des Steuergerätes 6 ein Vergleich zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und einem vorgegebenen Schwellenwert durchgeführt und die Feststellbremseinrichtung betätigt, wenn festgestellt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Auf diese Weise erfolgt eine frühzeitige Betätigung der Feststellbremseinrichtung, wenn das Fahrzeug nach dem Anrollen, etwa aufgrund eines starken vorliegenden Gefälles, stark beschleunigt wird.
Falls das Kraftfahrzeug 1 über ein automatisiertes Getriebe verfügt, ist es in einer Ausführungsform der Erfindung zudem vorgesehen, dass zusätzlich zu der Betätigung der Feststellbremseinrichtung eine Parksperre des automatisierten Getriebes des Kraftfahrzeugs 1 aktiviert wird. Das automatisierte Getriebe wird dabei in einen Selbstblockierzustand versetzt und das Kraftfahrzeug 1 somit abgebremst. Der Selbstblockierzustand wird bei einem als Automatikgetriebe ausgeführten automatisierten Getriebe beispielsweise realisiert, indem zwei von mehreren Drehmomentübertragungswegen des Getriebes gleichzeitig freigeschaltet werden.
Bei einer Betätigung der Parksperre ist es vorgesehen, die Hold-Funktion zu beenden bzw. abzubrechen, so dass der Fahrer bei einem erneuten Anfahren selbsttätig eine Fahrstufe aktivieren und das Bremsensystem des Fahrzeugs bedienen muss.
Ferner wird auch dann die Feststellbremseinrichtung betätigt und gegebenenfalls die Parksperre aktiviert, wenn während des im Rahmen der Hold-Funktion durchgeführten Bremsvorgangs oder zuvor ein Defekt des Längsbeschleunigungssensors und/oder der Raddrehzahlsensoren erkannt wird, da in diesem Fall keine Rückfallebene mehr bereitgestellt werden kann.
Dabei wird ein Defekt beispielsweise dann erkannt, wenn keine Signale von diesen Sensoren empfangen werden oder wenn die anhand der Signale berechnete Werte von Fahrzeuggrößen bei dem Fahrzeug bauartbedingt nicht realisiert werden können. Ferner kann ein Defekt anhand von Plausibilitätsuntersuchungen festgestellt werden, indem Werte von den Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs 1 beschreibende Größen auf verschiedenen Weise unabhängig voneinander anhand der Signale verschiedener Sensoren ermittelt und miteinander verglichen werden. Ein Defekt wird dabei festgestellt, wenn die Werte außerhalb eines Toleranzbereichs voneinander abweichen.
Falls das Kraftfahrzeug 1 über Drucksensoren verfügt, welche den Bremsdruck in den Radbremsen 5 erfassen, ist es zudem vorgesehen, dass bei aktivierter Hold-Funktion, d.h. sowohl während des Stillstands als auch nach einem Anrollen des Kraftfahrzeugs 1 der Bremsdruck in den Radbremsen durch das Steuergerät 6 überwacht wird.
Wird dabei festgestellt, dass der Wert des Bremsdrucks in wenigstens einer Radbremse 5 um wenigstens einen vorgegebenen Betrag geringer ist, als der Wert der Druckanforderung des Steuergerätes 6, wird ebenfalls die Feststellbremseinrichtung betätigt und gegebenenfalls die Parksperre eines automatisierten Getriebes des Kraftfahrzeugs 1 aktiviert, da in diesem Fall von einem Defekt in der Betriebsbremsanlage auszugehen ist.
Ferner wird anhand aufeinanderfolgender Signale der Bremsdrucksensoren eine Änderungsrate des Bremsdrucks in den Radbremsen berechnet und mit einem negativen Schwellenwert verglichen. Wird dabei festgestellt, dass die ermittelte Änderungsrate für wenigstens eine Radbremse 5 kleiner als dieser Schwellenwert ist, so wird ebenfalls die Feststellbremseinrichtung betätigt und gegebenenfalls die Parksperre des automatisierten Getriebes des Kraftfahrzeugs 1 aktiviert, da bei einer unter dem Schwellenwert liegende negative Änderungsrate des Bremsdrucks von einem durch einen Defekt in der Betriebsbremsanlage verursachten Druckabfall in der entsprechenden Radbremse 5 auszugehen ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird zudem auch dann die Feststellbremseinrichtung und gegebenenfalls die Parksperre aktiviert, wenn ein Defekt eines Drucksensors festgestellt wird. Ein solcher Defekt wird dabei in dem Steuergerät 6 erkannt, wenn von einem Drucksensor keine Signale empfangen werden oder der anhand der Signale des Drucksensors ermittelte Wert des Bremsdrucks außerhalb eines üblichen Messbereichs liegt, in dem die Bremsdrücke in den Radbremsen typischerweise angesiedelt sind.
Bei üblicherweise in Kraftfahrzeugen eingesetzten Feststellbremseinrichtungen besteht darüber hinaus in der Regel das Problem, dass sie nur eine begrenzte Bremskraft aufbringen können, die geringer ist als die Bremskraft, die mittels der Betriebsbremsanlage bewirkt werden kann. Wenn das Kraftfahrzeug nach dem Anrollen aufgrund eines starken Gefälles stark beschleunigt wird, ist es somit oftmals nicht möglich, das Fahrzeug mittels der Feststellbremseinrichtung anzuhalten.
Daher kann es im Rahmen der Erfindung vorteilhaft vorgesehen sein, dass bei der Aktivierung der Hold-Funktion in der zuvor bereits beschriebenen Weise ein Längsneigungswinkel des Kraftfahrzeugs 1 ermittelt und mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird. Wird dabei festgestellt, dass der ermittelte Längsneigungswinkel des Kraftfahrzeugs 1 größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, so wird durch das Steuergerät 6 sofort die Festbremseinrichtung betätigt.
Ferner ist es zur Erreichung einer größtmöglichen Sicherheit vorgesehen auch in dieser Ausführungsform vorgesehen, dass die Feststellbremseinrichtung betätigt wird, wenn ein Defekt des Neigungswinkelsensors und/oder des Längsbeschleunigungssensors festgestellt wird. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn der Sensor ausfällt, oder – bei Kraftfahrzeugen 1, die sowohl über einen Längsbeschleunigungssensor als auch über einen Neigungswinkelsensor verfügen – wenn ein Differenz zwischen einem aus den Signalen des Längsbeschleunigungssensors ermittelt Wert des Längsneigungswinkels und ein aus den Signalen des Neigungswinkelsensors ermittelter Wert des Längsneigungswinkels betragsmäßig größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
Eine Betätigung der Betriebsbremsanlage erfolgt dann, wenn festgestellt wird, dass der Längsneigungsneigungswinkel des Kraftfahrzeugs nicht größe als der vorgegebenen Schwellenwert ist. Ferner ist es zur Erreichung einer größtmöglichen Sicherheit vorgesehen, dass die Fes
Bei einem sehr starken Gefälle reicht die Bremskraft der Feststellbremseinrichtung zwar oftmals nicht aus, um das Kraftfahrzeug 1 im Stillstand zu halten, hier wird jedoch davon ausgegangen, dass der Fahrer selbsttätig die Betriebsbremsanlage des Kraftfahrzeugs 1 betätigt, um dieses im Stillstand zu halten.
Bei einem "normalen Betrieb", d.h. insbesondere, wenn die Hold-Funktion nicht bei einer Aktivierung der Parksperre des automatisierten Getriebes des Kraftfahrzeugs 1 beendet worden ist, wird die Hold-Funktion beendet, wenn der Fahrer die Betriebsbremse betätigt oder wenn ein Anfahrsignal in dem Steuergerät 6 erfasst worden ist.
Die Betätigung der Betriebsbremse kann dabei anhand der Signale des zur Erfassung des Bremsdrucks in dem Hauptbremszylinder 4 vorgesehenen Drucksensor erkannt werden, wenn sich der Bremsdruck in dem Hauptbremszylinder 4 erhöht. Das Anfahrsignal wird in einer Ausführungsform der Erfindung ausgelöst, wenn ein Fahrpedal des Kraftfahrzeugs 1 während einer vorgegebenen Zeitdauer von beispielsweise ca. 100 ms betätigt worden ist, oder wenn das Fahrpedal wenigstens um einen vorgegebenen Pedalweg von beispielsweise 3% des maximalen Pedalwegs betätigt wurde. Die Betätigung des Fahrpedals wird dabei mittels eines Pedalwegsensors am Fahrpedal ermittelt.
Anstelle der Überwachung des Fahrpedals oder zusätzlich kann es auch vorgesehen sein zu überprüfen, ob ein Motordrehmoment vorliegt, das ausreichend groß ist, um ein Anfahren des Kraftfahrzeugs 1 zu ermöglichen und/oder ob die Kupplung des Kraftfahrzeugs 1 geschlossen wird. Der Kupplungszustand kann dabei beispielsweise mittels eines Pedalwegsensors am Kupplungspedal ermittelt werden. Bei einem weiteren Verfahren wird das Einkuppeln erkannt, wenn das Antriebsmoment in einem vorgegebenen Bereich liegt, d.h. insbesondere größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, und die Änderungsrate der Motordrehzahl einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass zur Erkennung des Einkuppelns, bzw. Anfahrens ausschließlich Signale verwendet werden, die durch die Motorsteuerung bereitgestellt werden, und nicht auf zusätzliche Sensoren zurückgegriffen werden muss. Darüber hinaus sind ebenfalls einsetzbare Verfahren zum Ermitteln eines Anfahrens bzw. Einkuppelns beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 63 061 A1 beschrieben.
Weitere Bedingungen zur Auslösung des Anfahrsignals sind vorzugsweise erfüllt, wenn ein Gang in dem Getriebe des Kraftfahrzeugs 1 eingelegt ist, was mittels eines Sensors am Getriebe bzw. an der Schaltvorrichtung des Kraftfahrzeugs 1 festgestellt wird, und wenn die Betätigungseinrichtung 2 der Betriebsbremsanlage von dem Fahrer nicht betätigt wird.
Bei einer Auslösung des Anfahrsignals wird ein in der Betriebsbremsanlage vorliegender Bremsdruck durch das Steuergerät 6 mit einem vorgegebenen Druckabbaugradienten auf den Wert Null reduziert und die Feststellbremseinrichtung wird gelöst, falls sie betätigt ist, so dass der Fahrer das Kraftfahrzeug 1 anfahren kann.

Claims

Verfahren zum Durchführen eines Bremsvorgangs für ein Kraftfahrzeug mit einer Betriebsbremsanlage und einer Feststellbremsanlage, wobei der Bremsvorgang zur Sicherung eines Stillstands des Kraftfahrzeugs aufgrund einer Anforderung eines ersten Wertes eines in der Betriebsbremsanlage aufzubauenden Bremsdrucks durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des Stillstands des Kraftfahrzeugs (1) überprüft wird, ob das Kraftfahrzeug (1) anrollt, dass ein zweiter Wert des Bremsdrucks angefordert wird, der höher als der erste Wert ist, wenn ein Anrollen des Kraftfahrzeugs (1) festgestellt wird, dass während eines vorgegebenen, mit dem Anrollen beginnenden Zeitraums überprüft wird, ob das Kraftfahrzeug (1) in den Stillstand gelangt und dass die Feststellbremseinrichtung (5, 8) betätigt wird, wenn während des Zeitraums nicht festgestellt wird, dass das Kraftfahrzeug (1) in den Stillstand gelangt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des vorgegebenen Zeitraums überprüft wird, ob ein Betrag Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, und dass die Feststellbremseinrichtung (5, 8) betätigt wird, wenn festgestellt wird, dass der Betrag der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anrollen des Kraftfahrzeugs (1) anhand von Signalen wenigstens eines Raddrehzahlsensors und/oder eines Längsbeschleunigungssensors erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand von Signalen wenigstens eines Raddrehzahlsensors überprüft wird, ob das Kraftfahrzeug (1) innerhalb des vorgegebenen Zeitraums in den Stillstand gelangt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremseinrichtung (5, 8) betätigt wird, wenn ein Defekt des Längsbeschleunigungssensors und/oder des Raddrehzahlsensors festgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in wenigstens einer Radbremse (5) des Kraftfahrzeugs (1) vorliegender Bremsdruck erfasst wird und dass die Feststellbremseinrichtung (5, 8) betätigt wird, wenn der Wert des Bremsdrucks in der Radbremse (5) um wenigstens einen vorgegebenen Betrag geringer ist als der angeforderte Wert des Bremsdrucks.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremseinrichtung (5, 8) betätigt wird, wenn eine Änderungsrate des Bremsdrucks in wenigstens einer Radbremse (5) des Kraftfahrzeugs (1) kleiner als ein vorgegebener negativer Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruck in der Radbremse (5) und/oder die Änderungsrate des Bremsdrucks in der Radbremse (5) anhand von Signalen eines Drucksensors ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremseinrichtung (5, 8) betätigt wird, wenn ein Defekt des Drucksensors festgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der Betätigung der Feststellbremseinrichtung (5, 8) eine Aktivierung eines Selbstblockierzustands eines automatisierten Getriebes des Kraftfahrzeugs erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn des Bremsvorgangs überprüft wird, ob ein Betrag eines Längsneigungswinkels des Kraftfahrzeugs (1) kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist, und dass die Feststellbremseinrichtung betätigt wird, wenn nicht festgestellt wird, dass der Betrag des Längsneigungswinkels des Kraftfahrzeugs (1) kleiner als der vorgegebene Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wert des in der Betriebsbremsanlage (2, 3, 4, 5, 7) aufzubauenden Bremsdrucks nur dann angefordert wird, wenn festgestellt wird, dass der Längsneigungswinkel des Kraftfahrzeugs (1) betragsmäßig kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsneigungswinkel des Kraftfahrzeugs (1) anhand von Signalen eines Neigungswinkelsensors und/oder eines Längsbeschleunigungssensors ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremseinrichtung betätigt wird, wenn ein Defekt des Neigungswinkelsensors und/oder des Längsbeschleunigungssensors ermittelt wird.