DE102007002842A1 - Fahrzeug mit Pre-Safe-Sensorik - Google Patents
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Abstract
Fahrzeug mit Pre-Safe-Sensorik (10), welche bei unfallgeneigten Fahrsituationen Pre-Safe-Signale zur Aktivierung von Pre-Safe-Einrichtungen erzeugt, wobei eine auf die Pre-Safe-Signale reagierende Aktuatorvorrichtung (5, 6, 13) zum Öffnen einer im Antriebsstrang zwischen Motor (1) und angetriebenen Fahrzeugrädern (4) angeordneten Kupplung (2) vorgesehen ist.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit einer Pre-Safe-Sensorik, welche bei unfallgeneigten Fahrsituationen Pre-Safe-Signale zur Aktivierung von Pre-Safe-Einrichtungen erzeugt.
- Derartige Fahrzeuge sind aus der
DE 103 38 760 A1 bekannt. Nach dieser Druckschrift kann die Pre-Safe-Sensorik potentielle Kollisionsobjekte erkennen, so dass prinzipiell beliebige Pre-Safe-Einrichtungen tätig werden können, um eine Kollision zu vermeiden bzw. Maßnahmen zur Minderung von Kollisionsfolgen einzuleiten. - Bei einer Notbremsung sollte möglichst schnell die Antriebsverbindung zwischen einem Motor des Fahrzeugs und angetriebenen Fahrzeugrädern aufgetrennt werden. Damit kann verhindert werden, dass die Bremsen zusätzlich dem Motormoment entgegenwirken müssen und die Bremswirkung dementsprechend vermindert wird. Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, Fahrzeuge zu schaffen, die im Falle einer Notbremsung immer eine maximale Wirkung der Bremsen gewährleisten, wobei insbesondere sichergestellt sein soll, dass das Antriebsmoment des Motors nicht die Wirkung der Bremsen vermindern kann.
- Diese Aufgabe wird bei einem Fahrzeug der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine auf die Pre-Safe-Signale reagierende Aktuatorvorrichtung zum Öffnen einer im Antriebsstrang zwischen Motor und angetriebenen Fahrzeugrädern angeordneten Kupplung vorgesehen ist.
- Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer unfallgeneigten Fahrsituation den Fahrzeugmotor zwangsweise von den angetriebenen Rädern des Fahrzeuges abzukoppeln, so dass die Wirkung der Radbremsen des Fahrzeuges erhöht wird.
- Die Kupplung kann beispielsweise als eine automatisierte Kupplung zwischen Motor und beispielsweise einem automatisierten Schaltgetriebe, einem Doppelkupplungsgetriebe oder einem Automatikgetriebe mit mehreren gekoppelten Planetensätzen ausgeführt sein. Es ist ebenso möglich, dass die Kupplung als eine so genannte Wandlerüberbrückungskupplung ausgeführt ist, die zum Überbrücken eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers dient. Ebenso ist es denkbar, dass die Kupplung als eine Kupplung innerhalb eines Automatikgetriebes mit mehreren gekoppelten Planetensätzen ausgeführt ist und durch das Öffnen der Kupplung eine Neutralstellung des Automatikgetriebes eingelegt wird.
- Bei Fahrzeugen mit manuell geschalteten Getrieben und fahrerseitig betätigter Kupplung im Antriebsstrang zwischen Motor und angetriebenen Rädern sollte der Fahrer bei einer Notbremsung die Kupplung möglichst frühzeitig öffnen, um zu vermeiden, dass die Bremsen zusätzlich dem Motormoment entgegenwirken müssen und die Bremswirkung dementsprechend vermindert wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gewährleistet, dass an einer normal fahrerseitig betätigten, also einer so genannten fußkraftbetätigten Kupplung eine auf die Pre-Safe-Signale reagierende Aktuatorvorrichtung vorgesehen ist.
- Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist dabei zusätzlich eine auf die Pre-Safe-Signale reagierende Motorsteuerung vorgesehen, welche die Motordrehzahl bei Erhalt von Pre-Safe-Signalen unterhalb eines vorgegebenen niedrigen Schwellwertes hält bzw. steuert, um ein Überdrehen des Motors zu verhindern, und zwar auch dann, wenn der Fahrer bei geöffneter Kupplung das Fahrpedal betätigen sollte.
- Gemäß einer konstruktiv bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die normal fahrerseitig betätigte Kupplung als hydraulisch betätigbare Kupplung mit einem fahrerseitig betätigbaren hydraulischen Geberaggregat und einem kupplungsseitig angeordneten hydraulischen Nehmeraggregat ausgebildet und das Nehmeraggregat über ein von der Pre-Safe-Sensorik steuerbare Ventilanordnung mit einer hydraulischen Druckquelle verbindbar sein. Dabei kann die hydraulische Druckquelle durch die Druckseite einer saugseitig an ein Hydraulikreservoir angeschlossenen Pumpe oder durch einen automatisch von einer Pumpe nachgeladenen Druckspeicher gebildet werden.
- Zweckmäßig ist die Ventilanordnung derart ausgebildet, dass das Nehmeraggregat durch die Ventilanordnung im betätigten Zustand hydraulisch blockierbar ist. Damit kann der geöffnete Zustand der Kupplung aufrecht erhalten werden, ohne dass dazu hydraulische Leistung notwendig wäre.
- Die genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst, bei welchem bei Erkennung einer starken Verzögerung, der Antriebsstrang mittels einer zwischen einem Motor und angetriebenen Fahrzeugrädern angeordneten, ansteuerbaren Kupplung aufgetrennt wird. Die Kupplung kann entsprechend der Kupplung aus Anspruch 1 ausgeführt sein.
- Als eine starke Verzögerung kann beispielsweise eine so genannte Vollbremsung erkannt werden. Eine starke Verzögerung kann beispielsweise erkannt werden, wenn die Beschleunigung einen ersten Grenzwert unterschreitet und/oder der Gradient der Beschleunigung einen zweiten Grenzwert unterschreitet.
- Im Übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche und die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben wird.
- Schutz wird nicht nur für ausdrücklich angegebene oder dargestellte Merkmalskombinationen sondern auch für prinzipiell beliebige Kombinationen der dargestellten oder angegebenen Merkmale beansprucht.
- In der Zeichnung zeigt die einzige Fig. eine schaltplanartig schematisierte Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges.
- Gemäß der Zeichnung besitzt ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug für seinen Antrieb einen Verbrennungsmotor
1 , der über eine normal fahrerseitig betätigte Kupplung2 und ein manuell schaltbares Getriebe3 mit antreibbaren Rädern4 des Fahrzeuges antriebsmäßig verbindbar ist. - Die Kupplung
2 ist normal geschlossen und kann mittels eines hydraulischen Nehmeraggregates5 gegen eine Rückstellkraft geöffnet werden. Das Nehmeraggregat5 ist über eine normal die Stellung I einnehmende Steuerventilanordnung6 mit einem Geberaggregat7 hydraulisch verbunden, welches fahrerseitig über ein Pedal8 betätigbar ist. Bei nicht betätigtem Pedal8 ist der Kolbenarbeitsraum des Geberaggregates7 mit einem relativ drucklosen Hydraulikreservoir9 verbunden. Wird das Pedal8 betätigt, wird der mit dem Pedal8 antriebsmäßig gekoppelte Kolben des Geberaggregates7 über den Anschluss des Hydraulikreservoirs9 (in der Zeichnung nach links) hinweggeschoben, so dass bei weiterer Betätigung des Pedals8 Hydraulikmedium aus dem Geberaggregat7 ausgeschoben und in das Nehmeraggregat5 eingeschoben und dementsprechend die Kupplung2 geöffnet wird. Sobald das Pedal8 nicht mehr betätigt wird, schließt die Kupplung2 , wobei der Kolben des Nehmeraggregates5 in dessen Zylinder eingeschoben wird, so dass Hydraulikmedium aus dem Nehmeraggregat5 ausgeschoben und in das Geberaggregat7 eingeschoben wird, bis wieder der zeichnerisch dargestellte Betriebszustand erreicht ist. - Desweiteren besitzt das Fahrzeug eine Pre-Safe-Sensorik
10 , mit der unfallgeneigte Fahrsituationen, beispielsweise die Gefahr einer Kollision des Fahrzeuges, erkannt werden kann. Sollte eine solche Situation eintreten, erzeugt die Pre-Safe-Sensorik10 entsprechende Pre-Safe-Signale, die über ein Bus-System, beispielsweise einen CAN-Bus11 an eine Steuerschaltung12 weitergegeben werden. Diese Steuerschaltung12 steuert dann eine Treiberschaltung12' für eine Hydraulikpumpe13 sowie eine Treiberschaltung12" zur Betätigung der Steuerventilanordnung6 an. Dies hat zur Folge, dass einerseits die Pumpe13 in Betrieb gesetzt und andererseits die Steuerventilanordnung6 in den Zustand II gesetzt wird. Damit ist die Druckseite der saugseitig mit dem Hydraulikreservoir9 verbundenen Pumpe13 hydraulisch mit dem Nehmeraggregat5 verbunden, mit der Folge, dass die von der Steuerschaltung12 in Betrieb gesetzte Pumpe13 Hydraulikmedium zum Nehmeraggregat5 leitet und die Kupplung2 geöffnet wird. Damit ist der Motor1 von den Antriebsrädern4 abgekoppelt, so dass der Motor1 die Wirkung einer Betriebsbremse des Fahrzeugs nicht mehr vermindern kann. Um unter allen Umständen ein Überdrehen des von den Antriebsrädern4 abgekoppelten Motors1 zu verhindern, werden die Pre-Safe-Signale auch einer Motorsteuerung14 zugeführt, die daraufhin den Motor1 auf eine vorgegebene minimale Drehzahl umsteuert oder stillsetzt. - Gegebenenfalls kann die Steuerschaltung
12 bei länger dauerndem Gefahrenzustand die Steuerventilanordnung6 in den Schaltzustand III schalten, so dass das Nehmeraggregat5 , welches seinen Zustand für geöffnete Kupplung2 einnimmt, in diesem Zustand hydraulisch blockiert wird. Damit bleibt die Kupplung2 unabhängig vom Betrieb der Pumpe13 , die nunmehr von der Steuerschaltung12 stillgesetzt wird, im geöffneten Zustand. - Wenn ein den Betätigungszustand des Pedals
8 bzw. des Geberaggregats7 erfassender Sensor15 meldet, dass das Pedal8 unbetätigt ist, und wenn desweiteren die Motorsteuerung14 eine Motordrehzahl von beispielsweise unterhalb 2000 min–1 meldet, und wenn die Pre-Safe-Sensorik10 nach Wegfall einer Kollisionsgefahr keine Pre-Safe-Signale mehr erzeugt, kann die Steuerschaltung12 die Steuerventilanordnung6 wiederum in den Schaltzustand I übergehen lassen, so dass die Kupplung2 nachfolgend nur noch fahrerseitig betätigbar ist. - Der Druckseite der Pumpe
13 kann gemäß der Zeichnung ein Druckbegrenzungsventil16 zugeordnet sein, so dass der Druck des von der Pumpe13 in das Geberaggregat5 eingeschobenen Hydraulikmediums entsprechend begrenzt bleibt und keinesfalls auf die Kupplung2 zerstörerische Stellkräfte ausgeübt werden können. Gegebenenfalls kann der Kupplung2 ein nicht dargestellter Sensor zugeordnet sein, welcher registriert, ob die Kupplung2 geschlossen oder geöffnet ist. Wenn die entsprechenden Signale über den Bus11 der Steuerschaltung12 zugeführt werden, kann diese die Pumpe13 bzw. die Steuerventilanordnung6 so betätigen bzw. stillsetzen, dass bei geöffneter Kupplung2 kein weiteres Hydraulikmedium zum Nehmeraggregat5 zugeführt wird. Statt des vorgenannten Sensors an der Kupplung2 kann auch ein Drucksensor am Nehmeraggregat5 angeordnet sein. Wenn dieser Drucksensor verschwindenden Druck meldet, ist die Kupplung2 geschlossen; dagegen ist die Kupplung2 geöffnet, wenn der Drucksensor das Überschreiten einer vorgegebenen Druckschwelle meldet. - Falls das Fahrzeug keine Pre-Safe-Sensorik aufweist, kann die beschriebene Kupplung auch geöffnet werden, wenn eine starke Verzögerung des Fahrzeugs erkannt wird. Eine starke Verzögerung kann beispielsweise erkannt werden, wenn die Beschleunigung einen ersten Grenzwert unterschreitet und/oder der Gradient der Beschleunigung einen zweiten Grenzwert unterschreitet.
- Bei einem anderen Aufbau des Antriebsstrangs, beispielsweise mit einer automatisierten Kupplung oder einem Automatikgetriebe mit mehreren gekoppelten Planetensätzen kann der Antriebsstrang auch auf eine andere Weise, beispielsweise durch Öffnen der automatisierten Kupplung oder Einstellung einer Neutralstellung im Automatikgetriebe aufgetrennt werden.
Claims (7)
- Fahrzeug mit Pre-Safe-Sensorik (
10 ), welche bei unfallgeneigten Fahrsituationen Pre-Safe-Signale zur Aktivierung von Pre-Safe-Einrichtungen erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf die Pre-Safe-Signale reagierende Aktuatorvorrichtung (5 ,6 ,13 ) zum Öffnen einer im Antriebsstrang zwischen Motor (1 ) und angetriebenen Fahrzeugrädern (4 ) angeordneten Kupplung vorgesehen ist. - Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung als eine normal fahrerseitig betätigte Kupplung (
2 ) ausgeführt ist. - Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (
2 ) zwischen dem Motor (1 ) und einem manuell betätigten Getriebe (3 ) angeordnet ist. - Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf Pre-Safe-Signale reagierende Motorsteuerung (
14 ) vorgesehen ist und die Motordrehzahl unterhalb eines vorgegebenen Schwellwertes hält bzw. absenkt. - Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass eine hydraulisch betätigbare Kupplung (
2 ) mit einem fahrerseitig betätigbaren hydraulischen Geberaggregat (7 ) und einem kupplungsseitig angeordneten hydraulischen Nehmeraggregat (5 ) vorgesehen und das Nehmeraggregat (5 ) über ein von der Pre-Safe-Sensorik (10 ) steuerbare Ventilanordnung (6 ) mit einer hydraulischen Druckquelle (13 ) verbindbar ist. - Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Nehmeraggregat (
5 ) durch die Ventilanordnung (6 ) hydraulisch blockierbar ist. - Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, bei welchem zwischen einem Motor und angetriebenen Fahrzeugrädern eine ansteuerbare Kupplung angeordnet ist, wobei bei Erkennung einer starken Verzögerung, der Antriebsstrang mittels der genannten Kupplung aufgetrennt wird.
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