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Stand der
Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage
eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung
betrifft ebenfalls ein Computerprogramm, ein Speichermedium und
ein Steuergerät
zur Anwendung des Verfahrens. Weiterhin betrifft die Erfindung ein
Fahrzeug, insbesondere ein von einer Brennkraftmaschine angetriebenes
Fahrzeug, mit einer Bremsanlage und mit einem Steuergerät zum Betreiben
der Bremsanlage.
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Unter
der Bezeichnung "Anfahrassistent" oder Hillholder" sind Verfahren bekannt,
mit deren Hilfe das Festhalten eines Fahrzeugs in einer Position
und damit die Verhinderung eines Zurückrollens oder Anrollens des
Fahrzeugs erreicht wird. Diese Verfahren greifen dabei auf bekannte
hydraulische oder pneumatische Bremsanlagen zurück, die elektronisch steuer-
oder regelbar sind.
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Aus
der
DE 199 50 028
A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs bekannt,
bei dem bei einem erkannten Stillstand des Fahrzeugs die Bremskraft
an wenigstens einem Rad gehalten wird, und zwar unabhängig vom
Ausmaß der
Betätigung des
Bremspedals durch den Fahrer, und bei dem die Bremskraft bei Vorliegen
einer Lösebedingung
wieder abgebaut wird. Ein derartiges Verfahren wird nachfolgend
als Hillholder-Funktion bezeichnet.
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Weiterhin
ist aus der
DE 199
50 028 A1 ein sogenannter Rutschtest bekannt. Bei einem
derartigen Rutschtest wird während
der Durchführung
der Hillholder-Funktion die Bremskraft an zumindest einem Rad des
Fahrzeugs auf etwa Null abgebaut, so dass dieses Rad an sich freilaufend
ist. Liegt kein Rutschen des Fahrzeugs vor, so bleibt das Rad im wesentlichen
in Ruhe. Rutscht das Fahrzeug jedoch beispielsweise aufgrund einer
vereisten und ggf. geneigten Fahrbahn, so hat dies zur Folge, dass
das vorgenannte Rad sich zu drehen beginnt. Überschreitet die Drehzahl des
Rades eine vorgegebene Schwelle, so wird auf ein Rutschen des Fahrzeugs geschlossen.
Vorzugsweise wird in diesem Fall die Hillholder-Funktion beendet.
Bei dem beschriebenen Rutschtest kann zusätzlich vorgesehen sein, dass die
Bremskraft an einem anderen Rad erhöht wird, um auf diese Weise
die Verminderung der Bremskraft an dem erläuterten einen Rad auszugleichen.
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Der
erläuterte
Rutschtest führt
dazu, dass die auf die Räder
des Fahrzeugs einwirkenden Bremskräfte unterschiedlich sind. So
ist die Bremskraft an zumindest einem Rad etwa Null, während die Bremskraft
an einem oder mehreren anderen Rädern ungleich
Null ist. Zusätzlich
kann die Bremskraft an einem anderen Rad auch erhöht sein.
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Will
der Fahrer des Fahrzeugs während
der Durchführung
des Rutschtests wieder aus dem Stillstand anfahren, so wird die
Bremskraft in dem oder den Rädern
des Fahrzeugs aufgrund der erkannten Lösebedingung abgebaut. Aufgrund
der unterschiedlichen Bremskräfte
kann es dabei zu einem Ruckeln des Fahrzeugs beim Anfahren kommen.
Ebenfalls ist es möglich,
dass das Fahrzeug aufgrund der hohen oder unterschiedlichen Bremskräfte gegen
ein noch gebremstes Rad anfährt.
Dies stellt ersichtlich eine Minderung des Fahrkomforts dar.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage
eines Fahrzeugs zu schaffen, mit dem ein gleichbleibend hoher Fahrkomfort
auch im Zusammenhang mit einem Rutschtest erreichbar ist.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe durch ein Verfahren nach dem Anspruch 1. Die Aufgabe
wird ebenfalls durch ein entsprechendes Computerprogramm, durch
ein entsprechendes Speichermedium und durch ein entsprechendes Steuergerät gelöst. Weiterhin
wird die Aufgabe durch ein Fahrzeug nach dem Anspruch 12 gelöst.
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Vorteile der Erfindung
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Bei
der Erfindung ist eine Hillholder-Funktion vorhanden, mit der das
Fahrzeug fahrerunabhängig abgebremst
wird, und mit der die Bremsung bei Vorliegen einer Lösebedingung
wieder beendet wird. Weiterhin wird bei der Erfindung im gebremsten
Zustand des Fahrzeugs ein Rutschtest durchgeführt. Erfindungsgemäß wird während der
Durchführung des
Rutschtests überwacht,
ob ein Indikator vorliegt, dass das Fahrzeug wieder angefahren werden
soll, und es wird der Rutschtest beendet, wenn das Vorliegen des
Indikators erkannt wird.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird der Rutschtest somit bereits dann beendet, wenn das Vorliegen
des genannten Indikators erkannt wird. Dieser Indikator ist dabei
unterschiedlich zu der Lösebedingung
der Hillholder-Funktion. Dies hat zur Folge, dass zuerst der Rutschtest
bei Vorliegen des Indikators beendet wird, und dass danach erst
die Hillholder-Funktion bei Vorliegen der Lösebedingung beendet wird. Zwischen
der Beendigung des Rutschtests und der Beendigung der Hillholder-Funktion liegt
somit ein gewisser Zeitraum. In diesem Zeitraum können die
auf die Räder
des Fahrzeugs einwirkenden unterschiedlichen Bremskräfte aneinander
angeglichen werden. Insbesondere kann diejenige Bremskraft, die
zur Durchführung
des Rutschtests vermindert oder ggf. erhöht worden ist, wieder erhöht bzw. vermindert
werden, so dass die Bremskräfte
aller Räder
wieder etwa gleich sind. Der durch die Beendigung der Hillholder-Funktion
hervorgerufene Abbau der Bremskräfte
erfolgt damit ausgehend von etwa gleich großen Bremskräften. Ein Ruckeln oder ein Anfahren
gegen ein noch gebremstes Rad sowie eine damit verbundene Verminderung
des Fahrkomforts kann somit nicht entstehen.
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Bei
vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung wird als Indikator ein Überschreiten
einer geringfügigen
Betätigung
des Fahrpedals und/oder des Kupplungspedals herangezogen, und/oder
es wird als Indikator ein Überschreiten
eines vorgegebenen Pedalwegs herangezogen, um den das Fahrpedal und/oder
das Kupplungspedal betätigt
wird, und/oder es wird als Indikator ein Überschreiten eines vorgegebenen
Weg/Zeit-Gradienten herangezogen, mit der das Fahrpedal und/oder
das Kupplungspedal betätigt
wird, und/oder es wird als Indikator ein Überschreiten einer vorgegebenen
Drehzahl einer das Fahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine und/oder
ein Überschreiten
eines von der Brennkraftmaschine erzeugten, vorgegebenen Moments
herangezogen, und/oder es wird als Indikator ein Überschreiten
eines Gradienten herangezogen, mit dem sich die Drehzahl und/oder
das Moment einer das Fahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine zeitlich ändert.
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Diese
Indikatoren können
einzeln oder in jeglichen Kombinationen zum Einsatz kommen. Jeder dieser
Indikatoren ist dazu geeignet, dass auf seiner Grundlage erkannt
werden kann, dass das Fahrzeug wieder angefahren werden soll.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen
die Indikatoren die Eigenschaft auf, dass sie zeitlich früher erkennbar
sind als die Lösebedingung
der Hillholder-Funktion.
Die genannten Indikatoren unterscheiden sich damit von der Lösebedingung
für die
Hillholder-Funktion.
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Bei
weiteren vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung wird während des
Rutschtests die Bremskraft bei mindestens einem Rad derart vermindert,
dass das Rad freilaufend bzw. drehbar ist, wobei die Bremskraft
bei mindestens einem anderen Rad erhöht werden kann. Mit diesen
Maßnahmen
kann ein Rutschen des Fahrzeugs sicher erkannt werden.
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Zeichnungen
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Weitere
Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
der Erfindung, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Dabei bilden
alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination
den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung
in den Patentansprüchen
oder deren Rückbeziehung
sowie unabhängig von
ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in
den Zeichnungen.
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1 zeigt
ein schematisches Ablaufdiagramm einer Hillholder-Funktion für ein Fahrzeug,
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2 zeigt
ein schematisches Ablaufdiagramm eines Rutschtests für das Fahrzeug,
und
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3 zeigt
ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Betreiben einer Bremsanlage des Fahrzeugs.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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Es
wird davon ausgegangen, dass in einem Fahrzeug Vorrichtungen vorhanden
und Verfahren implementiert sind, mit denen eine sogenannte Hillholder-Funktion
realisiert wird. Dies bedeutet, dass nach einem Abbremsen des Fahrzeugs
in den Stillstand fahrerunabhängig
eine Bremskraft für
eine Bremsanlage des Fahrzeugs vorgegeben wird, die zumindest für eine vorgegebene
Haltezeit aufrechterhalten wird. Auf diese Weise wird ein Wegrollen
des Fahrzeugs verhindert, insbesondere wenn das Fahrzeug an einem
Hang steht, und wenn der Fahrer nach dem Stillstand des Fahrzeugs
die Bremse löst.
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In
der 1 ist die Hillholder-Funktion nochmals allgemein
dargestellt. Unter bestimmten Bedingungen, insbesondere wenn das
Fahrzeug in den Stillstand abgebremst worden ist, und wenn der Fahrer
danach die Bremse löst,
wird in einem Schritt 11 die Hillholder-Funktion aktiviert.
Dies bedeutet, dass fahrerunabhängig
das Fahrzeug weiter abgebremst wird. Hierzu kann beispielsweise
der von dem Fahrer aufgebaute Bremsdruck automatisch weiter aufrecht erhalten
werden.
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Danach
wird in einem Schritt 12 fortlaufend geprüft, ob eine
Lösebedingung
für die
Hillholder-Funktion
vorliegt. Bei einer derartigen Lösebedingung
handelt es sich unter anderem um einen Vorgang, aus dem geschlossen
werden kann, dass das Fahrzeug momentan von dem Fahrer wieder in
Bewegung versetzt wird. Wenn der Fahrer beispielsweise den ersten
Gang einlegt, so kann daraus geschlossen werden, dass der Fahrer
nunmehr wieder anfahren will. Entsprechendes gilt, wenn der Fahrer das
Fahrpedal derart betätigt,
dass eine Brennkraftmaschine ein zum Anfahren ausreichendes Antriebsmoment
abgibt. Die Lösebedingung
wird auch dadurch erreicht, dass eine vorgegebene Haltezeit von beispielsweise
2 Sekunden nach der Aktivierung der Hillholder-Funktion abgelaufen
ist.
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Ist
eine der möglichen
Lösebedingungen
erfüllt,
ist beispielsweise die vorgegebene Haltezeit abgelaufen, so wird
die Hillholder-Funktion in einem Schritt 13 wieder deaktiviert.
Dies bedeutet, dass die automatische Abbremsung des Fahrzeugs beendet wird,
so dass das Fahrzeug vom Fahrer wieder angefahren werden kann.
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Ist
die Fahrbahn beispielsweise vereist und weist deshalb einen niedrigen
Reibwert auf, so ist es möglich,
dass das Fahrzeug nach dem Stillstand mit abgebremsten Rädern hangabwärts ins
Rutschen kommt. Durch die Hillholder-Funktion bleiben die Räder des
Fahrzeugs weiter abgebremst, auch wenn der Fahrer die Bremse löst. In dieser
Situation ist es für
den Fahrer kaum möglich,
das rutschende Fahrzeug zu lenken, da über die abgebremsten Räder keine
nennenswerten Seitenkräfte
auf die Fahrbahn übertragen
werden können.
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Zur
Erkennung einer derartigen Situation ist ein sogenannter Rutschtest
vorgesehen, der genau dann durchgeführt wird, wenn einerseits die
Hillholder-Funktion aktiviert ist, und wenn andererseits aufgrund
von sonstigen Bedingungen die Gefahr eines Rutschens besteht.
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In
der 2 ist der genannte Rutschtest in allgemeiner Weise
dargestellt. Es wird dabei davon ausgegangen, dass die Hillholder-Funktion
aktiviert ist, dass also das Fahrzeug von der Hillholder-Funktion
fahrerunabhängig
abgebremst wird.
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In
einem Schritt 21 wird der Bremsdruck in einem Rad des Fahrzeugs
auf Null abgesenkt, so dass das Rad an sich frei drehbar ist. Gleichzeitig wird
der Bremsdruck in einem anderen Rad des Fahrzeugs erhöht, und
zwar insbesondere in einem anderen Rad, das zu demselben Bremskreis
des Fahrzeugs gehört,
zu dem auch das Rad mit dem auf Null abgesenkten Bremsdruck gehört. Die
Erhöhung des
Bremsdrucks in dem anderen Rad entspricht dabei demselben Wert,
um den der Bremsdruck in dem erstgenannten Rad auf Null abgesenkt
wird. Insgesamt wird damit der in allen Rädern aufgebrachte Bremsdruck
im wesentlichen nicht verändert.
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In
einem nachfolgenden Schritt 22 wird geprüft, ob sich
das Rad mit dem auf Null abgesenkten Bremsdruck dreht. Dies kann
beispielsweise mit Hilfe eines Drehzahlsensors ermittelt werden,
der dem Rad zugeordnet ist.
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Verbleibt
die ermittelte Drehzahl des genannten Rads unterhalb einer vorgegebenen Schwelle,
so wird angenommen, dass sich das Rad nicht dreht. Dies ist gleichbedeutend
damit, dass das Fahrzeug nicht rutscht. Überschreitet die ermittelte Drehzahl
jedoch die vorgegebene Schwelle, so bedeutet dies, dass sich das
Rad dreht. Dies kann jedoch nur davon herrühren, dass das Fahrzeug, das
ja von der Hillholder-Funktion abgebremst wird und sich deshalb
an sich im Stillstand befinden müsste,
eine Bewegung ausführt.
Dies stellt ein Rutschen des Fahrzeugs mit an sich blockierten Rädern dar.
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Wird
ein derartiges Rutschen des Fahrzeugs erkannt, so wird die Hillholder-Funktion
in einem nachfolgenden Schritt 23 sofort deaktiviert. Dies
bedeutet, dass die automatische Abbremsung des Fahrzeugs durch die
Hillholder-Funktion sofort beendet wird.
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Wie
erläutert
wurde, herrscht während
des Rutschtests ein unterschiedlicher Bremsdruck auf den verschiedenen
Rädern
des Fahrzeugs. Wenn nunmehr während
des Rutschtests erkannt wird, dass die Lösebedingung der Hillholder-Funktion
erfüllt
ist, so wird in diesem Fall die automatische Abbremsung der Räder aus
einem Zustand mit unterschiedlichen Bremsdrücken heraus beendet. Zur Vermeidung
eines Ruckelns oder eines Anfahrens des Fahrzeugs gegen ein noch
abgebremstes Rad ist folgende Anfahrerkennung vorgesehen.
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In
der 3 ist ein Verfahren zum Betreiben der Bremsanlage
des beschriebenen Fahrzeugs dargestellt, mit dem ein Anfahren des
Fahrzeugs so frühzeitig
wie möglich
erkannt wird. Dieses Verfahren wird während des Rutschtests durchgeführt.
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Es
wird davon ausgegangen, dass die Hillholder-Funktion aktiviert ist,
und dass momentan der beschriebene Rutschtest durchgeführt wird.
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In
einem Schritt 31 wird überprüft, ob irgend ein
Indikator vorhanden ist, aus dem geschlossen werden kann, dass der
Fahrer das Fahrzeug wieder anfahren will. Bei einem derartigen Indikator
kann es sich beispielsweise um eine geringfügige Betätigung des Fahrpedals oder
des Kupplungspedals durch den Fahrer handeln. Weiterhin kann es
sich bei dem Indikator darum handeln, dass ein bestimmter Pedalweg
des Fahrpedals oder des Kupplungspedals erreicht wird. Ebenfalls
kann es sich darum handeln, dass der Fahrer die genannten Pedale
derart schnell betätigt,
dass ein vorgegebener Weg/Zeit-Gradient überschritten wird. Weiterhin
kann es sich bei einem derartigen Indikator beispielsweise um ein Überschreiten
einer vorgegebenen Drehzahl einer Brennkraftmaschine oder um ein Überschreiten
eines von der Brennkraftmaschine abgegebenen Drehmoments handeln.
In entsprechender Weise kann es sich bei einem derartigen Indikator
auch um das Überschreiten
von vorgegebenen Gradienten der Zunahme der Drehzahl oder des Drehmoments
der Brennkraftmaschine über
der Zeit handeln. Jegliche Kombinationen dieser Möglichkeiten
können
auch als Indikatoren herangezogen werden.
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Wesentlich
ist, dass das oder die überprüften Indikatoren
früher
erkennbar sind als die erläuterten Lösebedingungen
der Hillholder-Funktion.
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Wird
in dem Schritt 31 ein derartiger Indikator als erfüllt erkannt,
so wird der Rutschtest in einem nachfolgenden Schritt 32 sofort
beendet. Dies bedeutet, dass der Bremsdruck in demjenigen Rad, das zur
Ausführung
des Rutschtests auf den Bremsdruck Null abgesenkt worden ist, wieder
auf seinen Bremsdruck vor dem Rutschtest erhöht wird. Gleichzeitig wird
das andere Rad, dessen Bremsdruck erhöht worden ist, auf seinen Bremsdruck
vor dem Rutschtest abgesenkt. Damit wird erreicht, dass alle Räder im wesentlichen
einen gleichen Bremsdruck aufweisen, und zwar insbesondere denjenigen
Bremsdruck, den sie vor dem Rutschtest inne hatten.
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Durch
die Vorgehensweise, dass die in dem Schritt 31 überprüften Indikatoren
zeitlich früher
auf ein Anfahren des Fahrzeugs hinweisen als die Lösebedingungen
wird erreicht, dass noch eine gewisse Zeitdauer vorhanden ist, bis
die relevante Lösebedingung
vorliegt. Während
dieser Zeitdauer werden die Räder
des Fahrzeugs in der erläuterten
Weise auf einen gleichen Bremsdruck gebracht. Wird danach aufgrund
des Vorliegens einer der Lösebedingungen
die Hillholder-Funktion deaktiviert, so geschieht das nicht von
einem Zustand aus unterschiedlichen Bremsdrücken in den Rädern, sondern
mit gleichen Bremsdrücken.
Ein Anfahren gegen ein noch abgebremstes Rad oder ein Ruckeln ist
damit nicht möglich.
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So
ist es beispielhaft möglich,
dass eine geringfügige
Betätigung
des Fahrpedals durch den Fahrer bereits als Indikator dafür gewertet
wird, dass der Fahrer das Fahrzeug wieder anfahren will. Dieser Indikator
führt dann
in der beschriebenen Weise zur sofortigen Beendigung des Rutschtests.
Als Lösebedingung
für die
Hillholder-Funktion kann in diesem Fall die weitergehende Betätigung des
Fahrpedals vorgesehen sein, beispielsweise eine Betätigung mit einem
mindestens 50-prozentigen Pedalweg. Diese weitergehende Betätigung führt zur
Deaktivierung der Hillholder-Funktion. In dem zwischen der Erkennung
der geringfügigen
Betätigung
des Fahrpedals und der beispielhaft genannten 50-prozentigen Betätigung des
Fahrpedals liegenden Zeitraum können dann
alle Räder
wieder auf einen im wesentlichen gleichen Bremsdruck gebracht werden.
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Die
beschriebenen Schritte werden von einem elektronischen Steuergerät überwacht
und ausgeführt,
das zur Steuerung und/oder Regelung der Bremsanlage des Fahrzeugs
vorgesehen ist. Das Steuergerät
kann als analoge Schaltung ausgeführt sein. Ebenfalls kann das
Steuergerät
einen digitalen Prozessor aufweisen, auf dem ein Computerprogramm
ablaufen kann, das zur Ausführung
der genannten Schritte geeignet ist. Das Computerprogramm kann dann
auf einem elektrischen Speichermedium abgespeichert sein, beispielsweise
auf einem Flash Memory oder dergleichen.