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.
Bekannt
sind diese Verfahren bzw. Vorrichtungen beispielsweise unter den
Namen Anfahrassistent, Bergassistent, Hillhold(er) oder Automatic Hold.
Zusammenfassend werden diese Verfahren im Folgenden als automatische
Feststellbremsfunktionen bezeichnet. Gemein ist allen diesen automatischen
Feststellbremsfunktionen beispielsweise ein hydraulisches, mechanisches, elektrohydraulisches, elektromechanisches
oder pneumatisches, elektronisch regelbares Bremssystem, mittels
derer 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 Handbremse 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 für die Darstellung der Funktionen
sind beispielsweise meist ein oder mehrere Geschwindigkeitssignale
für die
Erkennung des Fahrzeugstillstands, mechanische, pneumatische oder
hydraulische Aktuatoren (ebenso sind prinzipiell auch elektro-hydraulische,
elektro-pneumatische oder elektrische Aktuatoren denkbar) 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-/EHB-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 ein bzw. mehrere Drucksensoren, mit deren Hilfe der Bremsdruck
bzw. das aufgebrachte Bremsmoment an der bzw. den Radbremsen ermittelt
werden kann.
Es
ist Aufgabe der Erfindung, das Lösen
des Bremsmoments bedarfsgerecht und zielgenau bei einem hinreichend
hohen Anfahrmoment durchzuführen,
damit das Fahrzeug einerseits nicht ungewollt vorzeitig entgegen
der gewünschten
Fahrtrichtung anrollen kann und dadurch möglicherweise Unfallsituationen
herbeigeführt
werden können
und andererseits das Fahrzeug nicht gegen die Brems-Haltekraft anfahren
muss und dadurch Komforteinbußen
durch zu langes Bremskraft-Halten (bedingt durch ein zu hohes gefordertes
Anfahrmoment) entstehen können.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind die Gegenstände
der abhängigen
Ansprüche.
Der
Erfindung liegen folgende Erkenntnisse zugrunde:
Bei den bekannten
Verfahren und Vorrichtungen kann unter bestimmten Bedingungen während der aktivierten
Feststellbremsfunktion (Haltephase beispielsweise einer Hillholder-Funktion)
das Problem auftreten, dass durch „selbsttätige" (d. h. nicht vom Fahrer direkt über Fahrpedalvorgabe
vorgegebene) Erhöhung
des Motormomentes, allgemeiner des Antriebsmoments, ein vorzeitiger
Anfahrwunsch erkannt wird und daraufhin das Bremsmoment (bzw. Bremskraft
oder Bremsdruck) systemseitig automatisch reduziert wird. Dadurch
wird das Fahrzeug an der Steigung nicht mehr ausreichend festgehalten und
kann ungewollt zu früh
anrollen, was zumindest zu Komfortbeeinträchtigungen führen kann.
Gründe bzw.
Auslöser
für eine „selbsttätige" bzw. automatische – meist
nur temporär
wirksame – Antriebsmomenterhöhung können beispielsweise
folgende sein:
Insbesondere durch Betätigung der Lenkung (Lenkbewegungen)
durch den Fahrer, eventuell auch durch ein Lenksystem (z. B. AFS,
EPS), aber auch z. B. durch die Klimaanlage (Ein-/Abschaltung Klimakompressor),
den Anlauf des Motor-(Elektro-)Lüfters, dem
Ein- und Abschalten sonstiger mechanischer, elektromechanischer,
elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Verbraucher im Fahrzeug
(z. B. Getriebemomenten-Änderungen
durch Zu-/Abschaltung von Wandlerüberbrückungskupplungen usw.), allgemein
also durch fahrzeuginterne Verbraucher und Systeme bzw. Komponenten,
die dem Antriebsmotor ein Verbrauchsmoment (z. B. Reibmoment, Schleppmoment)
abverlangen, das von der Motorsteuerung/-regelung bzw. dessen Leerlaufregler
erst ausgeregelt werden muss. Durch den Ausregelvorgang der Motorsteuerung/-regelung
entstehen meist kurzzeitige Schwankungen bzw. Überhöhungen des abgegebenen Antriebsmoments,
die dann letztlich zu einer fälschlichen
Erkennung eines Anfahrwunsches führen
können.
Nun
könnten
zwar durch entsprechende Anpassung/Applikation der automatischen
Feststellbremsfunktion das ohnehin zumindest steigungsabhängig variable,
notwendige Soll-Antriebsmoment (als eine Grund-Antriebsmomentbedingung)
zum Deaktivieren der Feststellbremsfunktion generell entsprechend
höher festgelegt
werden und/oder durch zeitliche Filterung des Antriebsmomentensignals Schwankungseinflüsse gedämpft werden,
so dass automatische Antriebsmomentänderungen wie oben beschrieben
während
der Haltephase nicht zu der beschriebenen fälschlichen Erkennung des Anfahrwunsches
führen.
Dies hätte
jedoch wiederum den Nachteil, dass bei einem „echten" Anfahrwunsch über Fahrpedalvorgabe ein deutlich
zu spätes Bremsmomentlösen der
automatischen Feststellbremsfunktion stattfindet. Dadurch würde beim
Anfahren immer der Eindruck entstehen, zumindest kurzzeitig gegen
die Bremse anzufahren, was mit erheblichen Komfortnachteilen und
Qualitätsbeanstandungen
verbunden wäre.
Eine
generelle Fallunterscheidung bei einer automatischen Feststellbremsfunktion
zwischen den oben genannten ungewollten Antriebsmomentenerhöhungen und
der Antriebsmomentenerhöhung
infolge „Anfahrwunsch über Fahrpedal" verbietet sich im Allgemeinen,
da die automatische Feststellbremsfunktion häufig so definiert wird, dass
ein komfortables Anfahren (also das rechtzeitige Lösen des
Bremsmomentes) ohne Anrollen entgegen der gewünschten Fahrtrichtung auch
lediglich durch das Anliegen des Leerlaufmomentes (bzw. Kriechmomentes)
möglich
sein muss, ohne dass der Fahrer das Gaspedal betätigt.
Um
eine störende
Beeinflussung durch Antriebsmomentenschwankungen während der
Haltephase des Systems zu unterdrücken, ist es notwendig, diese
Einflüsse
jeweils einzeln oder gesamthaft zu erfassen und das für die automatische
Feststellbremsfunktion (z. B. Hillholder-Funktion) betrachtete Antriebsmoment
entsprechend zu korrigieren.
Erfindungsgemäß wird eine
Bremsregelungsanlage für
Kraftfahrzeuge mit einem elektronischen Steuergerät, durch
das im Stillstand des Kraftfahrzeuges eine automatische Feststellbremsfunktion
aktivierbar ist (Haltephase), deren Deaktivierung in Abhängigkeit
vom momentanen Antriebsmoment vorgenommen wird, derart ausgestaltet,
dass bei aktivierter Feststellbremsfunktion eine Deaktivierung der
Feststellbremsfunktion unterdrückbar
ist, wenn aufgrund einer im Stillstand des Kraftfahrzeugs ausgeführten Funktion
eine automatische Erhöhung
des Antriebsmoments, die nicht aus einem Anfahrwunsch des Fahrers
resultiert, erforderlich ist.
Über Informationen,
die auf einem mit dem Steuergerät
verbunden Datenbus (z. B. CAN-Bus) anliegen, kann der Wert oder
der Gradient über
diese automatische Antriebsmomenterhöhung selbst dem Steuergerät zur Verfügung stehen.
Zusätzlich
oder alternativ können
zur Erfassung einer automatischen Erhöhung des Antriebsmoments Zustandsänderungen
von fahrzeuginternen Verbrauchern, die eine Erhöhung des Antriebsmoments verursachen
können, überwacht
werden.
Abhängig von
einer Zustandsänderung
eines Verbrauchers kann auf einen entsprechenden Absolutwert und/oder
Relativwert und/oder auf einen entsprechenden Gradientenwert der
Antriebsmomenterhöhung
geschlossen werden. Abhängig
von diesem Absolutwert und/oder Relativwert und/oder abhängig von
diesem Gradientenwert der Antriebsmomenterhöhung kann eine Grund-Antriebsmomentbedingung,
die zum Deaktivieren der automatischen Feststellbremsfunktion erfüllt sein
muss, korrigiert werden. Die Grund-Antriebsmomentbedingung kann
das Überschreiten
eines ersten Absolut- und/oder Relativschwellwertes und/oder eines
ersten Gradientenschwellwertes sein.
Das
zur Aktivierung der automatischen Feststellbremsfunktion erforderliche
Bremsmoment für die
Haltphase kann mit dem Antriebsmoment verglichen werden. Das Bremsmoment
kann erhöht
werden, wenn die automatische Erhöhung des Antriebsmoments einen
definierten zweiten Absolut- und/oder Relativschwellwert und/oder
einen definierten zweiten Gradientenschwellwert überschreitet, in der Weise,
dass ein sicheres Halten des Kraftfahrzeuges im Stillstand nicht
gewährleistet
werden kann.
Ausführungsbeispiel
anhand einer Korrektur der Grund-Antriebsmomentbedingung
während
aktiverter Feststellbremsfunktion (z. B. „Hillholder- Haltephase") bei Lenkvorgängen:
Bei
Lenkbewegungen (= Zustandsänderungen
des Verbrauchers Lenksystem) im Stillstand des Fahrzeugs (z. B.
während
Parkiervorgängen)
in Situationen, in denen die Hillholder-Funktion aktiv ist – also das
Fahrzeug an wenigstens einer bzw. an mehreren Fahrzeugbremse(n)
durch anliegendes Bremsmoments zumindest temporär gehalten wird -, werden vor
allem bei hydraulischen Lenksystemen durch Lenkmomentänderungen
direkt Antriebsmomentenänderungen
induziert.
Eine
Adaption der Grund-Antriebsmomentbedingung kann dabei beispielsweise
in der Form erfolgen, dass kontinuierlich während der Hillholder-Haltephase
- 1. abhängig
von der Lenkwinkelgeschwindigkeit (Gradient des Lenkwinkels) bzw.
Lenkradwinkelgeschwindigkeit bzw. bei Überschreitung einer definierten
Schwelle und/oder
- 2. abhängig
vom Lenkwinkel bzw. Lenkradwinkel bzw. Unter-/Überschreitung
einer definierten Schwelle und/oder
- 3. abhängig
von einem zur Verfügung
stehenden Signal, das die Lenkbewegung bzw. ein Lenkmoment auf andere
Weise hinreichend genau beschreibt (z. B. Lenkungspumpendruck bzw.
Druck in den hydraulischen Lenkungsleitungen; Lenkmoment, das durch
Signalübertragung
(z. B. CAN) von einem Lenkungssteuergerät (z. B. AFS, EPS) ausgegeben
wird und der Hillholder-Funktionalität zur Verfügung steht) bzw. bei Unter-/Überschreitung
einer definierten Schwelle und/oder
- 4. abhängig
von einem Aktivierungssignal/Deaktivierungssignal (z. B. CAN-Aktivierungsbotschaft, Aktivierungsbit,
Schaltsignal o. ä.),
das eine Lenkbewegung signalisiert
eine von vorgenannten
Größen abhängige Korrektur durchgeführt wird.
Eine
Korrektur kann z. B. unter Verwendung der oben genannten Größen Lenkwinkel
bzw. Lenkwinkelgeschwindigkeit oder auch Lenkungsdruckniveau erfolgen,
indem ein davon abgeleiteter konstanter (Momenten-) Offset als Festwert
und/oder ein variabler Wert aus einer davon mathematisch-funktionalen
Abhängigkeit
(z. B. proportionaler Zusammenhang über Kennlinie linear oder gekrümmt) dem für die Hillholder-Funktion relevanten
Antriebsmomentenwert zugeschlagen bzw. subtrahiert wird. Stattdessen
wäre ebenso
eine multiplikative Korrektur oder Korrektur gemäß einer anderen definierten funktionalen
Abhängigkeit
vorstellbar.
Im
Falle eines bereits zur Verfügung
stehenden Momentensignals (z. B. Lenkmomentanforderung über CAN
aus einem Lenkungssteuergerät) kann
dieses auch selbst zur Korrektur des im Hillholder bewertenden Antriebsmomentes
dienen.
Es
können
dem Ausführungsbeispiel
entsprechende Korrekturen des Hillholder-Antriebsmoments auch für weitere
mögliche
Einflussgrößen in analoger
Weise erfolgen.