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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung zum fahrbahnspezifischen
Feststellbremsen eines Fahrzeuges gemäß Patentanspruch 1
oder 15.
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Aus
dem Stand der Technik sind bereits elektromechanische Feststellbremsen
bzw. Parkbremsen bekannt, welche vorzugsweise zum Abbremsen eines
Fahrzeuges im statischen Betriebszustand vorgesehen sind. Im Gegensatz
zu mechanischen Feststell- bzw. Parkbremsen, die durch den Fahrer über einen
Handbremshebel und mit diesem über ein Seilzugssystem verbundenen
Bremsaktuator betätigt werden und somit ein Bremsen eines
parkenden Fahrzeugs bewirken, können die genannten elektromechanischen
Feststellbremsen bzw. Parkbremsen auch über eine zugeordnete
Steuereinheit automatisch, d. h. ohne manuelle Betätigung
eines Bedienelementes durch den Fahrer betätigt werden.
Hierdurch wird beispielsweise gewährleistet, dass stets eine
ausreichend hohe Bremskraft durch die elektromechanische Feststellbremse
bzw. Parkbremse erzeugt wird, um das jeweilige Fahrzeug in der vorgegebenen
Parkposition zu halten, beispielsweise um ein Wegrollen des Fahrzeuges
effektiv zu verhindern.
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Insbesondere
zum Abstellen eines Fahrzeuges bei Vorliegen spezieller Untergrund-
bzw. Fahrbahnverhältnisse, und zwar beispielsweise starker Steigung
und/oder glatter Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahn,
ist es erforderlich, dass durch eine geeignete automatische Ansteuerung
der elektromechanischen Feststellbremse ein sicheres Abbremsen bzw.
Abstellen des Fahrzeuges gewährleistet ist. Problematisch
hierbei ist insbesondere die Übernahme der Brems- bzw.
Haltefunktion von der elektromechanischen Betriebsbremse durch die
elektromechanische Feststellbremse.
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Ferner
sind kombinierte elektromechanische Bremssysteme bekannt, welche
durch ein elektromechanisches Betriebsbremssystem mit integrierter Feststellbremsfunktion
gebildet werden, d. h. ein stillstehenden Fahrzeug wird ebenfalls über
die elektromechanische Betriebsbremse, und zwar deren Feststellbremsfunktion
gebremst. Im Gegensatz zum Bremsen der Räder der Hinterachse
bei einer zusätzlich zur Betriebsbremse vorgesehenen Feststellbremse
können mittels dem beschriebenen kombinierten elektromechanischen
Betriebsbremssystem mit Feststellbremsfunktion gleichzeitig alle
oder ausgewählte Räder eines Fahrzeuges gebremst
werden. Befindet sich beispielsweise ein zweiachsiges Fahrzeug auf
einer Steigung mit „μ-Split" und soll dieses dort
sicher abgestellt werden, kann bei einem kombinierten elektromechanischen
Betriebsbremssystem zusätzlich zum Bremsmoment an den Hinterrädern ein
weiteres Bremsmoment an den Vorderrädern erzeugt werden.
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Aus
der
DE 102 51 025 ist
bereits ein Bremssystem bekannt, welches eine Betriebsbremse und eine
Feststellbremse aufweist und bei dem nach Aktivierung der Feststellbremse
die zumindest an den Hinterrädern anliegende Betriebsbremskraft
der Betriebsbremse erst dann gelöst wird, wenn die an den Hinterrädern
anliegende Feststellbremskraft die erzeugte Betriebsbremskraft überschreitet.
Typischerweise wird in derartigen Fällen bei einem zweiachsigen
Fahrzeug mit einzelnen Betriebsbremseneinheiten an der Vorder- und
Hinterachse, die Feststellbremskraft ausschließlich an
der Hinterachse erzeugt, d. h. die erzeugte Feststellbremskraft
wirkt ausschließlich auf die Hinterräder des Fahrzeuges. Bei
einem an einer Steigung abgestellten Fahrzeug ist zum Halten des
Fahrzeuges ein höheres Bremsmoment erforderlich. Um ein
Wegrollen des Fahrzeuges zu vermeiden wird eine Betriebsbremskraft
simuliert, welche ausschließlich an den Hinterrädern
wirkt. Bei einer nicht ausreichenden Betriebsbremskraft kann der
Fahrer durch Betätigung des Bremspedals die über
die Betriebsbremse erzeugte Betriebsbremskraft an den Hinterrädern
solange erhö hen, bis das Fahrzeug im Stillstand verharrt.
Erst dann wird durch die Feststellbremse eine der Betriebsbremskraft
betragsmäßig entsprechende Feststellbremskraft
erzeugt, so dass die Betriebsbremse an den Hinterrädern
schließlich gelöst werden kann.
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Ferner
ist aus der
DE 103 51 026 ein
Verfahren bekannt, bei dem abhängig von der Fahrzeugneigung
eine Gesamt-Feststellbremskraft ermittelt wird, die die Summe der
an den Rädern eines Fahrzeuges anliegenden Betriebsbremskräfte überschreitet.
Die Bremskraftverteilung wird über das Steuergerät
des Bremssystems gesteuert, und zwar werden hierzu jeweils dieselben
Summenkräfte eingestellt. Dies setzt jedoch voraus, dass
die Reibkräfte zwischen dem jeweiligen Rad und dem Untergrund
groß genug sind, um das Fahrzeug im Stillstand halten zu
können. Insbesondere bei inhomogen verteilten Reibungsverhältnissen
(„μ-Sprung") besteht die Möglichkeit,
dass solange das Fahrzeug noch von der Betriebsbremse gehalten wird,
die Bremswirkung ausschließlich durch die Vorderräder
aufgebracht wird, da sich die Hinterräder beispielsweise
auf einem vereisten Untergrund befinden. Bei einer Bremskraftumverteilung nach
obigem Schema würden dann zwar die für die Fahrzeugneigung
korrekt ermittelten Gesamt-Feststellbremskräfte an den
Hinterrädern mittels der Feststellbremse erzeugt, jedoch
sind diese nicht ausreichend, um das Fahrzeug sicher halten zu können.
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Darüber
hinaus sind bereits Verfahren zur Ermittlung des maximalen Reibwertes
an zumindest einem Rad eines stehenden Fahrzeugs bekannt, bei dem
das Fahrzeug sich im Stillstand an einer Steigung oder Gefällstrecke
befindet und mit einem Bewegungssensor ausgebildet ist. Über
den Bewegungssensor wird ein Stillstand oder ein Bewegen des Rades
bzw. des Fahrzeugs ermittelt. Ferner ist das Rad bzw. das Fahrzeug
mit einer elektrisch steuerbaren Feststellbremse ausgerüstet,
mit der die Bremskraft für das zu bremsende Rad einstellbar
ist. Hierbei wird die Betriebsbremse oder die Feststellbremse kon tinuierlich
so weit gelöst, bis sich das Fahrzeug eine kurze Strecke
bewegt. Während der Lösung der Bremse wird überprüft,
ob wenigstens ein Rad blockiert und für das blockierte
Rad ein maximaler Reibwert ermittelt.
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Ausgehend
vom beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein an einer Steigung oder Gefällstrecke befindliches Fahrzeug
mittels einer zumindest eine Feststellbremsfunktion aufweisenden
elektromechanischen Bremssystems ausreichend sicher abzubremsen
und somit ein Wegrollen des Fahrzeugs zu verhindern. Die Aufgabe
wird ausgehend vom Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder 15 durch
jeweils dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Der
wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist darin zu sehen, dass bei einem stehenden Fahrzeug an zumindest
zwei der Räder Betriebsbremskräfte mit einem der
Summe der an allen Rädern anliegenden Betriebsbremskräfte
entsprechenden Betrag erzeugt werden, dass anschließend
der Stillstand des Fahrzeuges überprüft wird und
dass bei einem weiterhin anhaltenden Stillstand des Fahrzeuges der
Betrag der an den zumindest zwei Rädern anliegenden Betriebsbremskräfte schrittweise
oder kontinuierlich reduziert wird und gleichzeitig der betragsmäßigen
Reduktion der Betriebsbremskräfte entsprechende Feststellbremskräfte
zumindest an den weiteren Rädern aufgebaut werden. Besonders
vorteilhaft ist das Fahrzeug mit einer elektromechanische Feststellbremssystem
und einem Betriebsbremssystem ausgerüstet, welche beispielsweise
als „kombiniertes" elektronisches Bremssystem ausgeführt
sein können. Dies hat den Vorteil, dass nicht nur die Räder
der Hinterachse, sondern alle Räder des Fahrzeuges über
die elektromechanische Feststellbremse gebremst werden können.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum fahrbahnspezifischen
Feststellbremsen des Fahrzeuges kann durch eine vorteilhafte Verteilung
der Bremskräfte abhängig von den vorliegenden
Fahrbahnverhältnissen ein Fahrzeug beispielsweise durch
Bremsen derjenigen Räder sicher abgestellt werden, wel che
einen ausreichenden Reibwert zum Halten des Fahrzeuges aufweisen.
Hierdurch wird ein Bremsen von Rädern, die sich auf einem
Untergrund mit einem geringen Reibwert, beispielsweise Glatteis
befinden verhindert.
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Weiterhin
vorteilhaft werden die Beträge der gleichzeitig erzeugten
Betriebsbremskräfte und Feststellbremskräfte derart
gewählt, dass deren Summe zumindest eine vorgegebene Gesamtbremskraft nicht
unterschreitet. Hierdurch wird sichergestellt, dass stets während
der Übertragung der Bremsfunktion von den Betriebsbremsen
auf die Feststellbremsen die zum Halten des Fahrzeuges an der Steigung bzw.
dem Gefälle anliegenden Bremskräfte ausreichend
sind.
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In
einer bevorzugten Variante der Erfindung wird der Betrag der an
zwei achsweise, diagonal oder seitlich gegenüberliegenden
Räder anliegenden Betriebsbremskräfte reduziert
und gleichzeitig werden der betragsmäßigen Reduktion
der Betriebsbremskräfte entsprechende Feststellbremskräfte
an den weiteren zwei achsweise, diagonal oder seitlich gegenüberliegenden
Rädern aufgebaut.
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Der
wesentliche Aspekt der erfindungsgemäßen Anordnung
zur fahrbahnspezifischen Feststellbremsung eines Fahrzeuges ist
ferner darin zu sehen, dass bei einem stehenden Fahrzeug das elektromechanische
Bremssystem zur Erzeugung von Betriebsbremskräften mit
einem der Summe der zuvor an allen Rädern anliegenden Betriebsbremskräften
entsprechenden Betrag an zumindest zwei der Räder eingerichtet
ist und das Steuersystem zur Überprüfung des Stillstandes
des Fahrzeuges eingerichtet ist. Vorteilhaft wird bei einem anhaltenden
Stillstand des Fahrzeuges durch das Steuersystem das elektromechanische
Bremssystem derart angesteuert, dass der Betrag der an den zumindest
zwei Rädern anliegenden Betriebsbremskräfte reduziert
wird und gleichzeitig der betragsmäßigen Reduktion
der Betriebsbremskräfte entsprechende Feststellbremskräfte
zumindest an den weiteren Rädern aufgebaut werden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel mittels
der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 beispielhaft
in vereinfachter Darstellung ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen elektromechanischen
Bremssystems,
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2 beispielhaft
das erfindungsgemäße Verfahren zum fahrbahnspezifischen
Feststellbremsen in einem Ablaufdiagramm,
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3 beispielhaft
in einem Diagramm den zeitlichen Verlauf der Beträge der
Betriebsbremskräfte und Feststellbremskräfte im
Laufe des Übertragung von der jeweiligen Betriebsbremse
auf die Feststellbremse.
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In 1 ist
beispielhaft in einem schematischen Blockschaltbild ein elektromechanisches Bremssystem
EMB dargestellt, welches in einem Fahrzeug integriert ist. Das Fahrzeug
weist beispielsweise zumindest vier Räder, und zwar ein
linkes Vorderrad LVR, ein rechtes Vorderrad RVR, ein linkes Hinterrad
LHR sowie ein rechtes Hinterrad RHR auf. Im Folgenden wird von einer
Zuordnung des linken und rechten Vorderrades LVR, RVR zu einer Vorderachse
VA und des linken und rechten Hinterrad LHR, RHR zu einer Hinterachse
HA gesprochen, wobei die Vorder- bzw. Hinterachse VA, HA keine drehfeste Verbindung
oder eine Starachse der jeweiligen Vorderräder LVR, RVR
bzw. Hinterräder LHR, RHR bilden, sondern die Räumliche
Anordnung der jeweiligen Räder LVR, RVR bzw. LHR, RHR zueinander
innerhalb des Fahrzeuges angeben.
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Das
elektromechanische Bremssystem EMB weist beispielsweise ein integriertes
Steuersystem SS auf, welches eine Steuereinheit CU und eine an diese
angeschlossene Speichereinheit MU umfasst. An das Steuersystem SS
sind mehrere jeweils radindividuell zugeordnete Einheiten bzw. Module
des elektromechanischen Bremssystems EMB vorgesehen, welche unterschiedliche Bremsfunktionen,
insbesondere eine Betriebsbremsfunktion sowie eine Feststellbremsfunktion
bereitstellen.
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Das
elektromechanische Bremssystem EMB kann hierbei beispielsweise durch
ein elektromechanisches Betriebsbremssystem und ein elektromechanisches
Feststellbremssystem gebildet werden, die jeweils getrennt voneinander
angeordnete bauliche Einheiten ausbilden.
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Das
elektromechanische Betriebsbremssystem weist hierbei beispielsweise
eine erste bis vierte Betriebsbremse B1–B4 und das elektromechanische Feststellbremssystem
zumindest eine erste und zweite elektromechanische Feststellbremse
F1, F2 auf, wobei die erste und zweite elektromechanische Feststellbremse
F1, F2 üblicherweise an den Hinterrädern LHR,
RHR des Fahrzeuges vorgesehen sind.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weist das Fahrzeug ein „kombiniertes"
elektromechanisches Bremssystem EMB auf, bei dem sowohl an den Vorderrädern
RVR, LVR als auch an den Hinterrädern LHR, RHR jeweils
eine Betriebsbremse B1–B4 und jeweils eine Feststellbremse
F1–F4 vorgesehen sind.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist
dem linken Hinterrad LHR eine erste elektromechanische Betriebsbremse
B1 sowie eine erste elektromechanische Feststellbremse F1, dem rechten
Hinterrad RHR eine zweite elektromechanische Betriebsbremse B2 und
eine zweite elektromechanische Feststellbremse F2, dem linken Vorderrad
LVR eine dritte elektromechanische Betriebsbremse B3 und eine dritte
elektromechanische Feststellbremse F3 sowie dem rechten Vorderrad
RVR eine vierte elektromechanische Betriebsbremse B4 und eine vierte
elektromechanische Feststellbremse F4 zugeordnet, welche über
Verbindungsmittel, beispielsweise Verbindungsleitungen oder drahtlose
Schnittstellen oder ein Bussystem an das Steuersystem SS angeschlossen
sind. Die unterschiedlichen Betriebsbremsen B1–B4 und Feststellbremsen
F1–F4 sind durch die Steuereinheit CU radindividuell und
vorzugsweise unabhängig voneinander ansteuerbar. Die jeweils
einem Rad LVR, RVR, LHR, RHR zugeordnete Betriebsbremse B1–B4
und Feststellbremse F1–F4 bilden bei einem kombinierten
elektromechanischen Bremssystem EMB jeweils eine Einheit aus.
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Durch
die erste bis vierte elektromechanische Betriebsbremse B1–B4
wird eine erste bis vierte Betriebsbremskraft FB1–FB4 sowie durch die erste bis vierte elektromechanische
Feststellbremse F1–F4 eine erste bis vierte Feststellbremskraft
FF1–FF4 erzeugt.
In einer bevorzugten Ausführungsform stimmen die erste
bis vierte Betriebsbremskraft FB1–FB4 und die erste bis vierte Feststellbremskraft
FF1–FF4 betragsmäßig überein
und werden in den folgenden Ausführungen jeweils mit Betriebsbremskraft
FB bzw. Feststellbremskraft FF bezeichnet.
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Hierbei
können beispielsweise die einer Radachse VA, HA zugeordneten
Feststellbremsen F1, F2 bzw. F3, F4 bzw. Betriebsbremsen B1, B2 bzw.
B3, B4 jeweils gemeinsam angesteuert werden, so dass an dem linken
und rechten Vorderrad LVR, RVR bzw. am linken und rechten Hinterrad
LHR, RHR jeweils annähernd dieselbe Betriebsbremskraft FB bzw. Feststellbremskraft FF anliegt.
Die Erfindung ist jedoch keinesfalls auf derartige zweiachsige Fahrzeuge
beschränkt. Vielmehr ist das erfindungsgemäße
Konzept auch für Fahrzeuge mit mehreren elektromechanischen
Bremssystemen und mit einer nahezu beliebigen Achszahl einsetzbar.
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Ferner
kann anstelle einer achsweisen („Vorder-/Hinterachse")
Ansteuerung alternativ eine diagonale („rechtes Vorderrad
+ linkes Hinterrad" bzw. „linkes Vorderrad + rechtes Hinterrad”)
oder seitenweise („links/rechts") Ansteuerung der ersten
bis vierten Betriebsbremse B1–B4 und/oder der Feststellbremse
F1–F4 erfolgen. Zur einfachen Erläuterung des
erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Folgenden
die achsweise („Vorder-/Hinterachse") Ansteuerung beispielhaft
an einem zweiachsigen Fahrzeug beibehalten.
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Zur
Ansteuerung des elektromechanischen Bremssystems EMB ist in der
Steuereinheit CU eine Steuer- und Auswerteroutine SAR vorgesehen,
deren struktureller Aufbau beispielhaft mittels eines in 2 dargestellten
Ablaufdiagrammes im Folgenden näher erläutert
wird.
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Dem
dargestellten Ablaufdiagramm wird hierbei folgender Startzustand
zugrunde gelegt: das Fahrzeug befindet sich an einer Steigung bzw.
einem Gefälle mit unterschiedlichen Reibungsverhältnissen und
wird zunächst mittels der ersten bis vierten Betriebsbremse
B1–B4 bis zum Stillstand abgebremst. Zum sicheren Abstellen
des Fahrzeuges werden durch den Fahrer die elektromechanischen Feststellbremsen
F1–F4 über ein im Fahrzeug vorgesehenes Bedienelement
betätigt. Hierzu wird das Fahrzeug zunächst über
die erste bis vierte Betriebsbremse B1–B4, die an allen
Rädern LVR, RVR, LHR, RHR aktiv sind, gehalten. Überschreitet
die pro Rad LVR, RVR, LHR, RHR erzeugte Betriebsbremskraft FB die maximal durch die jeweilige Feststellbremse
F1–F4 erzeugbare Feststellkraft FF,
so kann beispielsweise der Betrag der jeweiligen Betriebsbremskraft
FB auf den jeweils maximal durch die jeweilige
Feststellbremsen F1–F4 erzeugbaren Betrag der Feststellbremskraft
FF reduziert werden.
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Gemäß einem
ersten Schritt S1 des in 2 dargestellten Verfahrens zur
fahrbahnspezifischen Feststellbremsung eines im Stillstand befindlichen Fahrzeuges
wird beim Start des Parkvorganges ausschließlich an den
Vorderrädern LVR, RVR als auch an den Hinterrädern
RHR, LHR die Betriebsbremskraft FB erzeugt,
d. h. es liegen keine Feststellkräfte FF an
den Vorderrädern LVR, RVR oder den Hinterrädern
RHR, LHR an. Somit liegt an der Vorderachse VA bzw. der Hinterachse
HA des Fahrzeuges jeweils der zweifache Betrag der Betriebsbremskraft
2 × FB und keine Feststellkraft
0 × FF an.
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In
einem zweiten Schritt S2 wird nun über geeignete im Fahrzeug
vorgesehene Sensoreinheiten überprüft, ob das
Fahrzeug steht. Hierzu können beispielsweise die im Fahrzeug
vorgesehenen Drehimpulsgeber an den Vorderrädern LVR, RVR
und/oder den Hinterräder RHR, LHR durch die Steuer- und Auswerteroutine
SAR ausgewertet werden.
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Befindet
sich das Fahrzeug nicht im Stillstand, so wird in einem dritten
Schritt S3 durch die Steuer- und Auswerteroutine SAR die jeweilige
Betriebsbremskraft FB erhöht und
ggf. optional eine Warnmeldung an den Fahrer ausgegeben. Mittels der
Warnmeldung wird der Fahrer darüber informiert, dass das
Fahrzeug derzeitig unsicher geparkt ist und ggf. zum Wegrollen neigt.
Die Ausgabe der Warnmeldung kann beispielsweise haptisch, akustisch und/oder
optisch erfolgen, und zwar beispielsweise mittels einer Vibrationseinheit,
Warnleuchteneinheit oder Sprachausgabeeinheit. Somit wird dem Fahrer der
Bewegungszustand des Fahrzeuges angezeigt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform wird die jeweilige Betriebsbremskraft
FB an den Rädern LVR, RVR, RHR,
LHR schrittweise um einen vorgegebenen Mindestbetrag erhöht
und im Anschluss daran eine erneute Überprüfung
des Betriebszustandes des Fahrzeuges gemäß dem
zweiten Schritt S2 durchgeführt.
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Wird
der Stillstand des Fahrzeuges mittels der Steuer- und Auswerteroutine
SAR im zweiten Schritt S2 festgestellt, so erfolgt in einem vierten Schritt
S4 eine Umverteilung der zum Bremsen des Fahrzeuges erforderlichen
Bremskräfte.
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Hierbei
wird beispielsweise die derzeit an den Vorderrädern LVR,
RVR anliegende Betriebsbremskraft FB langsam,
und zwar schrittweise oder kontinuierlich reduziert und annähernd
gleichzeitig die an den Hinterrädern LHR, RHR anliegende
Betriebsbremskraft FB entsprechend erhöht,
so dass nach erfolgter Umverteilung der vierfache Betrag der Betriebsbremskraft
2 × 2FB durch die erste und zweite,
an den Hinterrädern LHR, RHR vorgesehenen Betriebsbremsen
B1, B2 erzeugt wird, und zwar jeweils der doppelte Betrag der Betriebsbremskraft
2FB pro rechten und linken Hinterrad LHR,
RHR. Somit werden bei einem stehenden Fahrzeug an den beiden Hinterrädern
LHR, RHR Betriebsbremskräfte 2 × 2FB mit
einem der Summe der zuvor an allen Rädern RVR, LVR, RHR,
LHR anliegenden Betriebsbremskräfte 4 × FB entsprechenden Betrag erzeugt. Die zum
Bremsen des Fahrzeuges durch das elektromechanische Bremssystem
EMB aufgebrachte Gesamtbremskraft Fges entspricht
daher dem vierfachen Betrag der Betriebsbremskraft 4 × FB und bleibt somit betragsmäßig
unverändert, jedoch wird diese ausschließlich
durch die an der Hinterachse HA angeordneten erste und zweite elektromechanische
Betriebsbremse B1, B2 erzeugt.
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In
einem fünften Schritt S5 wird erneut durch die Steuer-
und Auswerteroutine SAR überprüft, ob das Fahrzeug
sich weiterhin im Stillstand befindet. Hierdurch wird geprüft,
ob eines der beiden Hinterräder LHR, RHR sich auf einem
Untergrund mit geringem Reibwert, beispielsweise Glatteis befindet
und somit die Verdopplung der Betriebsbremskräfte an den
Hinterrädern LHR, RHR ggf. nicht ausreichend ist, um das
Fahrzeug weiterhin sicher im Stillstand zu halten.
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Reicht
die am linken und rechten Hinterrad LHR, RHR aufgebrachte Betriebsbremskraft
2FB jedoch nicht aus, um das Fahrzeug im
Stillstand zu halten, so wird in einem sechsten Schritt S6 die Bremskräfte
von der Hinterachse HA auf die Vorderachse VA verlagert. Hierzu
wird beispielsweise am linken und rechten Vorderrad LVR, RVR mittels
der dritten und vierten Betriebsbremse B3, B4 jeweils die doppelte
Betriebsbremskraft 2 × 2FB aufgebaut
und die am linken und rechten Hinterrad LHR, RHR erzeugten Betriebsbremskräfte
FB abgebaut.
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Ergibt
die Überprüfung gemäß dem fünften Schritt
S5, dass das Fahrzeug sich im Stillstand befindet, werden in einem
siebten Schritt S7 Vorbereitungen für die Bremskraftumverteilung
von den Betriebsbremsen B1–B4 auf die Feststellbremsen F1–F4 getroffen,
und zwar wird zusätzlich zu dem vierfachen Betrag der Betriebsbremskraft
2 × 2FB an der Hinterachse HA auch
an der Vorderachse VA der zweifache Betrag der Feststellbremskraft
2 × FF durch die dritte und vierte
Feststellbremse F3, F4 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt steht zum Bremsen
der Fahrzeuges somit kurzzeitig eine Gesamtbremskraft Fges mit
dem vierfachen Betrag der Betriebsbremskraft 4 × FB und dem zweifachen Betrag der Feststellbremskraft
2 × FF zur Verfügung.
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In
einem nachfolgenden achten Schritt S8 wird die an der Hinterachse
HA erzeugte Betriebskraft 2 × 2FB reduziert,
und zwar beispielsweise auf den zweifachen Betrag der Betriebskraft
2 × FB, so dass am linken und rechten
Hinterrad LHR, RHR jeweils der einfache Betrag der Betriebskraft
FB anliegt. Somit wird das Fahrzeug über
die erste und zweite Betriebsbremse B1, B2 und über die
dritte und vierte Feststellbremse F3, F4 gehalten. Bei einem anhaltenden
Stillstand des Fahrzeuges wird somit der Betrag der an den zumindest
an den Hinterrädern LHR, RHR anliegenden Betriebsbremskräfte
FB reduziert und gleichzeitig der betragsmäßigen
Reduktion der Betriebsbremskräfte FB entsprechende
Feststellbremskräfte FF zumindest
an den Vorderrädern RVR, LVR aufgebaut.
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In
einem neunten Schritt S9 wird die durch die erste und zweite Betriebsbremse
B1, B2 an den Hinterrädern LHR, RHR erzeugte Betriebsbremskraft FB reduziert und annähernd gleichzeitig
jeweils an den an den Hinterrädern LHR, RHR über
die erste und zweite Feststellbremse F1, F2 eine Feststellbremskraft
FF erzeugt, d. h. an der Hinterachse HA die
erforderliche Bremskraft von den Betriebsbremsen B1, B2 auf die
Feststellbremsen F1, F2 umverteilt. Somit ist eine schrittweise
Umverteilung der zum Halten des Fahrzeugs im Stillstand erforderlichen Bremskraft,
und zwar des vierfachen Betrages der jeweiligen Betriebs- bzw. Feststellbremskraft
FB, FF von der ersten
bis vierten Betriebsbremse B1–B4 auf die erste bis vierte
Feststellbremse F1–F4 erfolgt. Das Fahrzeug ist sicher
abgestellt und der Parkvorgang beendet.
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Hierbei
werden die an den einzelnen Rädern RVR, LVR, LHR, RHR anliegenden
Feststellbremskräfte FF beispielsweise
derart verteilt, dass die Summe der Feststellbremskräfte
FF, d. h. der Gesamtbremskraft Fges die Summe der Betriebsbremskräfte FB nicht überschreitet.
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Beispielsweise
kann die Umverteilung der Bremskräfte gemäß dem
in 3 dargestellten Diagramm erfolgen. In dem Diagramm
ist die sich aus der Summe der Betriebsbremskräfte FB bzw. der Feststellbremskräfte
FF ergebende Gesamtbremskraft Fges über
der Zeit t aufgetragen.
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Mittels
der strichliert gezeichneten diagonal verlaufenden Linien wird die
kontinuierliche Umverteilung der zum Bremsen des Fahrzeugs im Stillstand erforderlichen
Gesamtbremskraft Fges von der ersten bis
vierten Betriebsbremse B1–B4 auf die erste bis vierte Feststellbremse
F1–F4 dargestellt. Insbesondere wird die Betriebsbremskraft
FB in nahezu gleichem Maße reduziert,
mit welchem die Feststellbremskraft FF jeweils
erhöht wird, wobei die Gesamtbremskraft Fges dem
vierfachen Betrag der Betriebsbremskraft FB bzw.
Feststellbremskraft FF entspricht.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung können der achte und
neunte Schritt S8, S9 nahezu gleichzeitig durchgeführt
werden, d. h. bereits bei einer Reduzierung der Betriebsbremskraft
FB an der Hinterachse HA kann der Aufbau
der Feststellbremskraft FF an der Hinterachse
HA erfolgen.
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Im
Anschluss an den sechsten Schritt S6 wird in einem zehnten Schritt
S10 überprüft, ob das Fahrzeug nach Umverteilung
des vierfachen Betrages der Betriebsbremskraft 2 × 2FB
an die Vorderachse VA des Fahrzeuges steht.
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Hat
die Umverteilung ein sicheres Abstellen des Fahrzeuges zufolge,
so wird analog zum siebten bis neunten Schritt S7– S9 die
Bremskraft auf die Vorderachse VA und die Hinterachse HA annähernd gleichmäßig
verteilt, welche jeweils durch die erste bis vierte Feststellbremse
F1–F4 bereitgestellt wird. Beispielsweise wird in einem
elften Schritt S11 zunächst durch die erste und zweite
Feststellbremse F1, F2 jeweils die Feststellbremskraft FF aufgebaut und in einem nachfolgenden zwölften
Schritt S12 die durch die dritte und vierte Betriebsbremse B3, B4
erzeugte Betriebsbremskraft FB reduziert.
Zeitgleich oder im Anschluss daran wird in einem dreizehnten Schritt
S13 durch die dritte und vierte Feststellbremse F3, F4 jeweils die
Feststellbremskraft FF aufgebaut, d. h.
das Fahrzeug wird nunmehr ausschließlich durch die erste
bis vierte Feststellbremse F1–F4 gehalten. Der Parkvorgang
des Fahrzeuges ist wiederum beendet.
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Wird
durch geeignete Sensoreinheiten, beispielsweise an den Rädern
LVR, RVR, LHR, RHR vorgesehene Drehimpulsgeber eine Bewegung des Fahrzeuges
im zehnten Schritt S10 detektiert, so wird über die Steuer-
und Auswerteroutine SAR in einem vierzehnten Schritt S14 eine Reibwertermittlungsroutine
RER gestartet. Mittels der Reibwertermittlungsroutine RER werden
die Reibwerte, insbesondere der maximale Reibwert pro Rad LVR, RVR,
LHR, RHR ermittelt. Hierzu können unterschiedliche, an sich
aus dem Stand der Technik bekannte Reibwertermittlungsverfahren
vorgesehen werden.
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Anschließend
wird über die Auswerte- und Steuerroutine SAR die ermittelten
Reibwerte, insbesondere maximalen Reibwerte pro Rad LVR, RVR, LHR,
RHR ausgewertet. Abhängig von den ermittelten maximalen
Reibwerten pro Rad LVR, RVR, LHR, RHR werden in einem fünfzehnten
Schritt S15 radindividuell durch die erste bis vierte Betriebsbremse B1–B4
die ggf. betragsmäßig unterschiedliche erste bis
vierte Betriebsbremskraft FB1–FB4 erzeugt, um einen Ausgleich der unterschiedlichen
maximalen Reibwerte zu schaffen.
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Im
Anschluss daran wird in einem sechzehnten Schritt S16 überprüft,
ob das Fahrzeug nach Anlegen der ersten bis vierten Betriebsbremskraft FB1–FB4 sich
im Stillstand befindet.
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Sind
die anliegenden Betriebsbremskräfte FB1–FB4 nicht ausreichend, so wird analog zum
dritten Schritt S3 in einem siebzehnten Schritt S17 die jeweilige
Betriebsbremskraft FB1–FB4 vorzugsweise schrittweise erhöht,
und zwar solange bis sich das Fahrzeug im Stillstand befindet.
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Ergibt
die Überprüfung gemäß dem sechzehnten
Schritt S16 ein Stehen des Fahrzeuges, so erfolgt in einem achtzehnten
Schritt S18 eine Umverteilung der zum vollständigen Bremsen
des Fahrzeuges erforderlichen Bremskraft von den Betriebsbremsen
B1–B4 auf die Feststellbremsen F1–F4 gemäß den
zuvor beschriebenen Verfahrensschritten. Unterschiedlich hierzu
werden jedoch radindividuelle erste bis vierte Feststellbremskräfte
FF1–FF4 erzeugt,
welche beispielsweise abhängig vom jeweils ermittelten maximalen
Reibwert pro Rad LVR, RVR, LHR, RHR einen unterschiedlichen Betrag
aufweisen können.
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Die
Reihenfolge der Umverteilung der Bremskräfte von der ersten
bis vierten Betriebsbremse B1–B4 auf die erste bis vierte
Feststellbremse F1–F4 kann beispielsweise gesteuert durch
die Steuer- und Auswerteroutine SAR derart durchgeführt werden,
dass die Umverteilung an dem den geringsten Reibwert aufweisende
Rad LVR gestartet wird und im Anschluss daran die weiteren Räder
RVR, LHR, RHR abhängig von dem jeweils zugeordneten Reibwert
folgen.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass während des
Aktivierungsvorgangs der ersten bis vierten Feststellbremse F1–F4
der Fahrer über den aktuellen Bremszustand, insbesondere
die ermittelten Reibwerte beispielsweise anhand einer Grafikanzeige
auf einer Displayeinheit im Fahrzeug informiert wird. Abhängig
davon können durch einen manuellen Eingriff des Fahrers
ggf. erforderliche Maßnahmen eingeleitet werden, wie beispielsweise die
Wahl eines neuen Abstellplatzes.
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Die
Feststellbremsfunktion F1–F4 des elektromechanischen Bremssystems
EMB wird beispielsweise durch ein elektromechanisches Spindel- und/oder
Kurvenscheibensystem bereitgestellt, mittels deren Zuspannkraft
eine Sicherung des Fahrzeuges gegen Vorwärts- bzw. Rückwärtsrollen
erfolgt.
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Ein „kombiniertes"
elektromechanisches Bremssystem EMB kann beispielsweise durch ein elektromechanisches
Keilbremsensystem gebildet werden, welches pro Rad LVR, RVR, LHR,
RHR jeweils eine elektromechanische Keilbremse mit Selbstverstärkungseinrichtung
aufweist. Die vorzugsweise durch eine Keilanordnung gebildete Selbstverstärkungseinrichtung
der Keilbremse wird zur Sicherung des Fahrzeuges gegen vorwärtiges oder
rückwärtiges Wegrollen ausgenutzt. Die Feststellbremsfunktion
in Vorwärtsrichtung wird hierbei durch die Selbstverstärkungseinrichtung
zumindest einer Keilbremse übernommen, welche wenigstens eine
Keilfläche aufweist, die zur Kraftverstärkung
bei einer Bremsungen in Vorwärtsfahrt dient, wohingegen
die Feststellbremsfunktion in Rückwärtsrichtung durch
eine entsprechende Selbstverstärkungseinrichtung zumindest
einer weiteren Keilbremse vorgenommen wird, die wenigstens eine
weitere Keilfläche aufweist, die zur Kraftverstärkung
bei einer Bremsungen in Rückwärtsfahrt dient.
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Über
die Steuer- und Auswerteroutine SAR bzw. die Reibwertermittlungsroutine
RER können die Reibwerte der Räder LVR, RVR, LHR,
RHR ermittelt werden und abhängig davon die Selbstverstärkungseinrichtungen
der jeweils zugeordneten Keilbremsen angesteuert werden, um die
sowohl gegen Vorwärts- als auch gegen Rückwärtsrollen
wirkenden Mechanismen der Keilbremsen entsprechend auszunutzen. Somit
könnten beispielsweise die an den Vorderrädern
LVR, RVR vorgesehen Keilbremsen derart gesteuert werden, dass diese
das Fahrzeug gegen ein Rückwärtsrollen bzw. „Bergabrollen"
sichert, während die Hinterräder beispielsweise
auf Glatteis stehen, indem der vierte bis sechste und zehnte bis
dreizehnte Schritt S4–S6, S10–S13 gemäß 2 durchlaufen
werden.
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Die
Ansteuerung der Keilbremsen zur Sicherung des Fahrzeuges gegen Vorwärts-
bzw. Rückwärtsrollen erfolgt in Abhängigkeit
vom Fahrzeugzustand und/oder diversen Umgebungsparameter wie beispielsweise
der Steigung der Fahrbahn, der radindividuell ermittelten Reibwerte,
der Beladung des Fahrzeuges, des Abstellortes (z. B. Duplex-Garagen, Fähren)
und/oder der Temperatur. Hierbei werden die jeweiligen Keilbremsen
derart angesteuert, dass noch eine ausreichende Kraftreserve zur
ggf. Erhöhung der eingestellten Bremskraft vorhanden ist,
um auch das Fahrzeug bei sich ändernden Umgebungsparametern
ein sicheres Abstellen des Fahrzeuges gewährleisten zu
können.
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Die
Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel
beschrieben. Es versteht sich, dass Abwandlungen und Änderungen
des erfindungsgemäßen Gegenstandes möglich
sind, ohne dass hierdurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.
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- B1–B4
- erste
bis vierte elektromech. Betriebsbremse
- CU
- Steuereinheit
- EMB
- elektromechanisches
Bremssystem
- F1–F4
- erste
bis vierte elektromech. Feststellbremse
- FB
- Betriebsbremskraft
- FB1–FB4
- erste
bis vierte Betriebsbremskraft
- FF
- Feststellbremskraft
- FF1–FF4
- erste
bis vierte Feststellbremskraft
- Fges
- Gesamtbremskraft
- HA
- Hinterachse
- LHR
- linkes
Hinterrad
- LVR
- linkes
Vorderrad
- MU
- Speichereinheit
- RER
- Reibwerteermittlungsroutine
- RHR
- rechtes
Hinterrad
- RVR
- rechtes
Vorderrad
- S1–S18
- Verfahrensschritte
- SAR
- Steuer-
und Auswerteroutine
- SS
- Steuersystem
- VA
- Vorderachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10251025 [0005]
- - DE 10351026 [0006]