DE102008007940B4

DE102008007940B4 - Sicherheitsvorrichtung für eine elektrisch gesteuerte Feststellbremse und Verfahren zum Betreiben einer Sicherheitsvorrichtung für eine elektrisch gesteuerte Feststellbremse

Info

Publication number: DE102008007940B4
Application number: DE200810007940
Authority: DE
Inventors: Eduard Hilberer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2008-02-07
Publication date: 2011-04-07
Anticipated expiration: 2028-02-08
Also published as: DE102008007940A1

Abstract

Sicherheitsvorrichtung (10) für eine elektrisch gesteuerte Feststellbremse (12) eines Fahrzeugs (14) mit
– einem Steuergerät (22) zur Steuerung der Sicherheitsvorrichtung (10),
– wobei das Steuergerät (22) geeignet ist, bei einem abgestellten Fahrzeug (14) ein Wegrollen des Fahrzeugs (14) zu detektieren,
dadurch gekennzeichnet,
– dass mehrere Sensoren (16, 18) zur direkten Erfassung einer Bewegung eines Antriebselements (20) in einem Triebstrang (32) durch eine Bestimmung einer Orientierung in dem Antriebselement vorgesehen sind,
– dass das Steuergerät (22) geeignet ist, ein Wegrollen des Fahrzeugs (14) bei ausgeschalteter Zündung (30) zu detektieren,
– dass nicht alle Sensoren (16, 18) gleichzeitig eine bestimmte beliebige Orientierung in dem Antriebselement (20) durch ein im Vergleich mit den übrigen Sensoren (18; 16) energiereiches Signal signalisieren und
– dass das Steuergerät (22) geeignet ist, Sensoren (16, 18) zu deaktivieren, die die bei der Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung (10) vorliegende Orientierung in dem Antriebselement...

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für eine elektrisch gesteuerte Feststellbremse eines Fahrzeugs mit einem Steuergerät zur Steuerung der Sicherheitsvorrichtung, wobei das Steuergerät geeignet ist, bei einem abgestellten Fahrzeug ein Wegrollen des Fahrzeugs zu detektieren.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Sicherheitsvorrichtung für eine elektrisch gesteuerte Feststellbremse eines Fahrzeugs mit einem Steuergerät zur Steuerung der Sicherheitsvorrichtung, wobei das Steuergerät geeignet ist, bei einem abgestellten Fahrzeug ein Wegrollen des Fahrzeugs zu detektieren.
Eine derartige Sicherheitsvorrichtung bzw. ein derartiges Verfahren ist aus der DE 10 2004 006 697 A1 bekannt.
Fahrzeuge, beispielsweise Straßen- oder Schienenfahrzeuge, verfügen üblicherweise über eine Feststellbremse, die elektrisch gesteuert sein kann und geeignet ist, das Fahrzeug im abgestellten Zustand gegen ein Wegrollen zu sichern. Derartige Feststellbremssysteme sind aus Sicherheitsgründen mechanisch robust ausgelegt, da im Defektfall ein unkontrolliertes Anrollen des Fahrzeugs leicht zu unkalkulierbaren Schäden führen könnte.
Nachteilig ist hierbei insbesondere, dass nach dem Einlegen der elektrisch gesteuerten Feststellbremse keine Kontrollmöglichkeit vorgesehen ist, die die Funktionstüchtigkeit der elektrisch gesteuerten Feststellbremse des abgestellten Fahrzeugs überwacht. Auch ist keine Möglichkeit vorgesehen, ein wegen einer defekten Feststellbremse wegrollendes Fahrzeug wieder anzuhalten.
Aus der EP 1 445 162 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer dezentralen elektromechanischen Bremskraftanlage bekannt, wobei bei einem Vorliegen einer nicht ausreichenden Zuspannkraft eine bislang keine Zuspannkraft zur Sicherstellung des Fahrzeugstillstandes beitragende Bremseinrichtung der Bremskraftanlage die fehlende Zuspannkraft bereitstellt.
Aus der DE 101 57 449 B4 ist weiterhin ein Fahrzeugbremssystem bekannt, bei dem die an den Bremsflächen wirkenden Kräfte in Abhängigkeit von einer Temperatur der Bremsfläche eingestellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung bereitzustellen, die die Funktionsfähigkeit einer elektrisch gesteuerten Feststellbremse eines abgestellten Fahrzeugs überwacht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung baut auf der gattungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung dadurch auf, dass mehrere Sensoren zur direkten Erfassung einer Bewegung eines Antriebselements in einem Triebstrang durch eine Bestimmung einer Orientierung in dem Antriebselement vorgesehen sind.
Das Steuergerät ist geeignet, ein Wegrollen des Fahrzeugs bei ausgeschalteter Zündung zu detektieren.
Nicht alle Sensoren signalisieren gleichzeitig eine bestimmte beliebige Orientierung in dem Antriebselement durch ein im Vergleich mit den übrigen Sensoren energiereiches Signal. Durch das geschickte Anordnen von Sensoren in dem Antriebselement kann gewährleistet werden, dass immer zumindest ein Sensor die Orientierung des Antriebselements durch ein im Vergleich zu den Signalen der anderen Sensoren wenig Energie verbrauchendes, das heißt energiearmes, Signal angibt.
Das Steuergerät ist geeignet, Sensoren zu deaktivieren, die die bei der Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung vorliegende Orientierung in dem Antriebselement durch ein im Vergleich mit den übrigen Sensoren energiereiches Signal signalisieren. Da ein Sensor ausreichend ist, um eine Bewegung des Antriebselements zu detektieren, können zur Reduzierung des Energieverbrauchs der Sicherheitsvorrichtung die restlichen Sensoren deaktiviert werden. Dabei werden insbesondere jene Sensoren deaktiviert, die die momentane Position des Antriebselements durch ein im Vergleich zu den Signalen der anderen Sensoren energiereicheres Signal signalisieren.
Dabei dient das Abschalten der Zündung als zusätzlicher Indikator für ein Abstellen des Fahrzeugs, weshalb das Steuergerät auch geeignet ist, den Zustand der Zündung zu detektieren.
In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das Steuergerät geeignet ist, eine Betriebsbremse des Fahrzeugs zu schließen. Durch das Schließen der Betriebsbremse kann ein mit einer defekten Feststellbremse abgestelltes Fahrzeug sicher gestoppt werden, das heißt ein nach dem Abstellen unbeabsichtigtes Anrollen des Fahrzeugs vermieden werden.
Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass das Antriebselement zumindest einen Permanentmagneten umfasst. Ein Permanentmagnet kann als verschleißfrei arbeitender Kontaktgeber eine Bewegung innerhalb des Antriebselements, zum Beispiel einem Getriebe, des abgestellten Fahrzeugs detektierbar machen. Dabei ist insbesondere die Anbringung/Integration des zumindest einen Permanentmagneten an/in die beweglichen Teile des Getriebes, das heißt die Zahnräder oder Wellen, gemeint. Alternativ oder zusätzlich können auch bereits vorhandene Sensoren eines ABS-Systems verwendet werden, die in Radnabenbereichen der Fahrzeugräder angeordnet sind.
Nützlicherweise ist dann vorgesehen, dass zumindest ein Sensor ein Reed-Sensor ist. Ein Reed-Sensor kann verschleißfrei eine Bewegung in dem Getriebe detektieren. Dabei ist der Reed-Sensor besonders energiesparend, da er im geöffneten Zustand keinen Ruhestrom verbraucht.
Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest ein Sensor ein Hall-Sensor ist. Ein Hall-Sensor umfasst keine beweglichen Teile und ist deshalb nicht nur verschleißfrei sondern auch besonders robust.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Steuergerät geeignet ist, eine Funktionsüberprüfung des zumindest einen Sensors auszuführen, während das Fahrzeug mithilfe eines Antriebs bewegt wird. Wenn die Feststellbremse des Fahrzeugs geöffnet ist, befindet sich das Fahrzeug üblicherweise in Bewegung, weshalb dieser Zustand genutzt werden kann, um die Funktionsfähigkeit des zumindest einen Sensors zu überprüfen. Auf diese Weise kann ein wesentliches Element der Sicherheitsvorrichtung, nämlich der Sensor überprüft werden.
Nützlicherweise kann vorgesehen sein, dass die Sicherheitsvorrichtung durch ein Ausschalten der Zündung aktivierbar ist. Das Ausschalten der Zündung des Nutzfahrzeugs ist häufig die letzte Handlung, die der Fahrer beim Abstellen des Fahrzeugs innerhalb der Fahrerkabine vornimmt, weshalb eine damit gekoppelte Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung sinnvoll ist.
Es ist auch denkbar, dass die Sicherheitsvorrichtung bei Abwesenheit des Fahrers durch eine erfolglose Fahreranwesenheitskontrolle aktivierbar ist. Ein unbeabsichtigtes Wegrollen des Fahrzeugs ist insbesondere dann denkbar, wenn kein Fahrer anwesend ist. Die Überprüfung der Fahreranwesenheit und die anschließende Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung, wenn der Fahrer abwesend ist, sind daher sinnvoll. Die Fahrerabwesenheit kann beispielsweise über Sensoren im Fahrersitz detektiert oder durch ein Verschließen der Fahrerkabine von außen angenommen werden. Die Fahreranwesenheit kann auch über eine elektrische Gurtstraffeinrichtung oder eine Überwachung eines Gurtverschlusselementes detektiert werden. Neuerdings sind Fahrerdetektionseinheiten häufig in bereits vorhandene Sensoren oder Steuergeräte integriert und haben zum Beispiel intelligente Infrarotsensoren, wodurch das aufwendige zusätzliche Verkabeln entfällt. Fahrersitzsensoren, welche das Gewicht des Fahrers messen und auswerten, sind beispielsweise auch zur Detektion verwendbar, ob ein Fahrer anwesend ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Steuergerät geeignet ist, die elektrisch gesteuerte Feststellbremse zu schließen. Wird die elektrisch gesteuerte Fest- stellbremse unbeabsichtigt nach dem Abstellen des Fahrzeugs geöffnet, beispielsweise durch einen Kurzschluss beziehungsweise eine sonstige Fehlsteuerung, so kann die Sicherheitsvorrichtung diesen Fehler korrigieren, indem die elektrisch gesteuerte Feststellbremse erneut geschlossen wird. Das Schließen der elektrisch gesteuerten Feststellbremse umfasst dabei auch ein Nachspannen der elektrisch gesteuerten Feststellbremse, um bei einer durch Erkalten geschrumpften Bremsscheibendicke diesen Schwund nachzustellen und somit eine Wegrollen zu verhindern.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Steuergerät geeignet ist, den Triebstrang des Fahrzeugs zu schließen. Das Schließen des Triebstrangs des Fahrzeugs, beispielsweise durch das Schließen der Kupplung, erhöht den von dem Fahrzeug zu überwindenden Widerstand, da beim Wegrollen gleichzeitig der Antrieb des Fahrzeugs mitbewegt werden muss. Das Einlegen eines Ganges in dem Getriebe kann durch das Schließen des Triebstranges umfasst werden.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Steuergerät geeignet ist, eine in dem Triebstrang angeordnete Parksperrklinke zu schalten, um den Triebstrang mechanisch zu blockieren. Eine den Triebstrang blockierende Parksperrklinke verhindert in sicherer Weise eine ungenügende Bremswirkung der elektrisch gesteuerten Feststellbremse.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Steuergerät geeignet ist, ein Warnsignal auszugeben. Ein derartiges Warnsignal kann beispielsweise einen Alarmton, ausgegeben über eine Signalanlage des Fahrzeugs, und/oder eine an den Fahrer des Fahrzeugs übermittelte Nachricht umfassen. Die Signalanlage des Fahrzeugs kann beispielsweise das Signalhorn oder eine in dem Fahrzeug integrierte Alarmanlage sein. Zur Übermittlung einer Nachricht an den Fahrer kann sich das Fahrzeug beispielsweise über eine Fahrzeugfernbedienung, beispielsweise einem Türöffner, oder ein in das Fahrzeug integriertes Mobilfunkgerät bei dem Fahrer melden und ihm die Notsituation mitteilen. Es ist ebenfalls denkbar, über das Mobilfunkgerät eine übergeordnete Instanz, beispielsweise Polizei, Feuerwehr oder Verkehrswacht, über die Notsituation zu informieren, um Schlimmeres zu verhindern, wobei auch eine Positionsangabe über GPS vorgesehen sein kann.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Sicherheitsvorrichtung durch ein Einlegen der elektrisch gesteuerten Feststellbremse aktivierbar ist. Da die Sicherheitsvorrichtung die Funktionsfähigkeit der elektrisch gesteuerten Feststellbremse überwachen soll, ist eine Aktivierung durch Einlegen der elektrisch gesteuerten Feststellbremse sinnvoll.
Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Verfahren dadurch auf, dass mehrere Sensoren zur direkten Erfassung einer Bewegung eines Antriebselements in einem Triebstrang durch eine Bestimmung einer Orientierung in dem Antriebselement verwendet werden.
Ein Wegrollen des Fahrzeugs wird bei ausgeschalteter Zündung detektiert.
Bei einer Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung werden Sensoren deaktiviert, die die bei der Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung vorliegende Orientierung in dem Antriebselement durch ein im Vergleich mit den übrigen Sensoren energiereicheres Signal signalisieren.
Auf diese Weise werden die Vorteile und Besonderheiten der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung auch im Rahmen eines Verfahrens umgesetzt.
Dies gilt auch für die nachfolgend angegebenen besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Dieses ist in nützlicher Weise dadurch weitergebildet, dass eine Betriebsbremse des Fahrzeugs geschlossen wird.
Ferner ist es von Vorteil, dass eine Funktionsüberprüfung des zumindest einen Sensors ausgeführt wird, während das Fahrzeug mithilfe eines Antriebs bewegt wird.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die Sicherheitsvorrichtung bei Einlegen der elektrisch gesteuerten Feststellbremse aktiviert wird.
Nützlicherweise kann auch vorgesehen sein, dass die Sicherheitsvorrichtung nach einem Ausschalten einer Zündung aktiviert wird.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Sicherheitsvorrichtung bei Abwesenheit des Fahrers aktiviert wird.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Triebstrang des Fahrzeugs geschlossen wird.
Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass in dem Triebstrang eine Parksperrklinke eingelegt wird, die den Triebstrang mechanisch blockiert.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Warnsignal ausgegeben wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die elektrisch gesteuerte Feststellbremse geschlossen wird.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass ein nach dem Stillstand des Fahrzeugs von dem zumindest einen Sensor abgegebenes Signal als Ruhesignal interpretiert wird. Dieses Signal kann beispielsweise ein von dem Sensor gemessener Messstrom sein.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass eine Veränderung des Ruhesignals als unbeabsichtigte Bewegung des Fahrzeugs interpretiert wird.
Darauf aufbauend kann vorgesehen sein, dass das veränderte Ruhesignal als Wake-Up-Signal für das Steuergerät verwendet wird.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand besonders bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung;
2 eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung und
3 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einzelner Verfahrensschritte.
In den folgenden Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichartige Teile.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung. Das dargestellte Fahrzeug 14 wird von einem Antrieb 28, der beispielsweise ein Verbrennungsmotor sein kann, über eine Kupplung 34 und ein Antriebselement 20, beispielsweise ein Getriebe, die in einem Triebstrang 32 angeordnet sind, angetrieben. Dabei wird die von dem Antrieb 28 geleistete Arbeit über den Triebstrang 32 auf Fahrzeugräder 44 übertragen, um einen Vortrieb des Fahrzeugs 14 zu ermöglichen. Das Antriebselement 20 und die Kupplung 34 sind dabei über Leitungen 40 mit einer Getriebesteuerung 46 gekoppelt, die die Kupplung 34 öffnet beziehungsweise schließt und das Antriebselement 20 schalten kann. Weiterhin ist eine Betriebsbremse 24 in dem Fahrzeug 14 angeordnet, die über Leitungen 40 mit an den Fahrzeugrädern 44 angeordneten Bremszylindern 36 beziehungsweise Federspeicherbremszylindern 38 gekoppelt ist. Die Betriebsbremse 24 ist somit geeignet, eine Vorwärts- beziehungsweise Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs 14 durch Schließen der Bremszylinder 36 und der Federspeicherbremszylinder 38 zu verzögern beziehungsweise zu beenden. Neben der Betriebsbremse 24 ist in dem Fahrzeug 14 auch eine elektrisch gesteuerte Feststellbremse 12 angeordnet, die ebenfalls über eine Leitung 40 mit den Federspeicherbremszylindern 38 gekoppelt ist. Die von der Betriebsbremse 24 und der elektrisch gesteuerten Feststellbremse 12 zu den Federspeicherbremszylindern 38 führende Leitung 40 weist dabei üblicherweise für die beiden Bremssysteme 24, 12 getrennte Bremsmedienführungen auf, um im Defektfall einer der Medienführungen eine Steuerung der Federspeicherbremszylinder 38 gewährleisten zu können. Die elektrisch gesteuerte Feststellbremse 12 ist geeignet, ein abgestelltes Fahrzeug 14 durch Entlüften der Federspeicherbremszylinder 38 gegen ein Wegrollen zu sichern. Beim Entlüften der Federspeicherbremszylinder 38 werden diese durch vorgespannte Federn geschlossen, um ein Drehen der zugehörigen Fahrzeugräder 44 zu unterbinden. Die Getriebesteuerung 46, die Betriebsbremse 24 und die elektrisch gesteuerte Feststellbremse 12 sind über elektrische Leitungen 42 mit einem Steuergerät 22 einer Sicherheitsvorrichtung 10 gekoppelt. Die Sicherheitsvorrichtung 10 umfasst weiterhin Sensoren 16, 18, die geeignet sind, eine Bewegung in dem Antriebselement 20 zu detektieren. Dies wird im Zusammenhang mit 2 näher erläutert.
Nach dem Abstellen des Fahrzeugs 14 und dem Einlegen der elektrisch gesteuerten Feststellbremse 12 sollte das Fahrzeug 14 gegen ein unbeabsichtigtes Wegrollen gesichert sein. Dieser Fahrzeugzustand kann von der Sicherheitsvorrichtung 10 überwacht werden. Wenn das Fahrzeug 14 anrollt, werden über die Fahrzeugräder 34 und den Triebstrang 32 die Bestandteile des Antriebselements 20, insbesondere in dem Antriebselement 20 angeordnete Zahnräder und Wellen, bewegt. Diese Bewegung ist über die Sensoren 16, 18 direkt detektierbar und wird an das Steuergerät 22 weitergeleitet. Direkt bedeutet dabei insbesondere ohne Zwischenschaltung getriebefremder Bauteile des Triebsstrangs 32. Das Steuergerät 22 ist nun in der Lage, geeignete Gegenmaßnahmen gegen ein Wegrollen des Fahrzeugs 14 einzuleiten. Beispielsweise kann das Steuergerät 22 die Betriebsbremse 24 zum Schließen der Bremszylinder 36 und/oder der Federspeicherbremszylinder 38 veranlassen. Es ist auch möglich, dass das Steuergerät 22 die Getriebesteuerung 46 veranlasst die Kupplung 34 zu schließen, um den inneren Widerstand des Antriebs 28 zur Bremsung des Fahrzeugs 14 zu verwenden. Das Steuergerät 22 kann jedoch auch die elektrisch gesteuerte Feststellbremse 12 veranlassen, die Federspeicherbremszylinder 38 erneut zu schließen. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn die Federspeicherbremszylinder 38 nur irrtümlicherweise, beispielsweise durch einen Kurzschluss in der Elektronik, geöffnet wurden. Auch ist auf diese Weise ein Nachspannen der elektrisch gesteuerten Feststellbremse 12 möglich, wenn durch das Zusammenziehen der Bremsscheibe bei dem Erkalten die elektrisch gesteuerte Feststellbremse 12 nicht mehr ausreichend gespannt ist. Das Steuergerät 22 kann auch ein Warnsignal ausgeben. Dies kann ein akustisches Signal über eine Signalanlage des Fahrzeugs 14 sein, beispielsweise eine Hupe oder eine Alarmanlage. Die Übermittlung einer Warnnachricht an den Fahrer des Fahrzeugs 14 ist ebenfalls möglich. Dabei kann sich das Steuergerät 22 beispielsweise eines Rückkanals einer Fernbedienung, zum Beispiel einem Türöffner, oder einem in dem Fahrzeug 14 integrierten Mobilfunkgerät bedienen. Letzteres ist ebenfalls geeignet, um eine übergeordnete Instanz, beispielsweise die Polizei, die Feuerwehr oder die Verkehrswacht über die Notsituation in Kenntnis zu setzen, wobei eine durch ein GPS-System ermittelte Position des Fahrzeugs 14 zu der Warnnachricht hinzugefügt wird.
2 zeigt eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung. Die Sicherheitsvorrichtung 10 umfasst neben dem Steuergerät 22 und den in einer Sensoranordnung 52 angeordneten Sensoren 16, 18 eine Detektorschaltung 50 mit einem Flankendetektor 62, der von den Sensoren 16, 18 erzeugte Signale aufbereitet. Die Sensoranordnung 52 ist in räumlicher Nähe zu einem Getriebeteil 60, beispielsweise einem drehbar im Getriebe angeordneten Zahnrad angeordnet und kann mittels der Sensoren 16, 18 die Bewegung des Getriebeteils 60 anhand von an dem Getriebeteil 60 angeordneter Permanentmagnete 26 detektieren. Die Sensoranordnung 52 kann wahlweise auch die Bewegung mehrere beweglicher Teile gleichzeitig detektieren, wenn die Sensoren 16, 18 entsprechend angeordnet sind. Als Sensor kann beispielsweise ein Kitas Sensor von VDO verwendet werden. Die Permanentmagnete 26 können beispielsweise in die Zähne eines Zahnrads integriert sein. Wenn das Fahrzeug 14 in Bewegung ist, so wird die Sensoranordnung 52 über eine Zündung 30 mit Strom versorgt, und kann ein Signal 56 erzeugen, anhand dessen das Steuergerät 22 die Funktionsfähigkeit der Sensoren 16, 18 überprüfen kann. Sind nicht alle Sensoren 16, 18 intakt, kann das Steuergerät 22 eine entsprechende Fehlermeldung ausgeben. Hält das Fahrzeug 14 an, so verharrt das Getriebeteil 60 in einer festen aber apriori beliebigen Position. Bei geeigneter Anordnung der Permanentmagneten 26 und der Sensoren 16, 18 ist es möglich, dass in jeder möglichen Position des Getriebeteils 60 mindestens ein Sensor 16; 18 geöffnet ist, während die übrigen Sensoren 18; 16 geschlossen sind. Der Begriff geöffnet beziehungsweise geschlossen bezieht sich dabei auf ein von dem Sensor erzeugtes Messsignal, insbesondere einen Messstrom, wobei geschlossen das Vorhandensein eines relevanten Messstromes und geöffnet die Abwesenheit eines relevanten Messstromes bezeichnet. Die geschlossenen Sensoren 18; 16 erzeugen also ein energiereiches Signal, um die aktuelle Position des Getriebeteils 60 anzuzeigen, während die geöffneten Sensoren 16; 18 ein energiearmes Signal ausgeben, um dieselbe Position des Getriebeteils 60 anzuzeigen. Diejenigen Sensoren 16, 18, die nach dem Anhalten des Fahrzeugs 14 und dem Einlegen der elektrischen Feststellbremse 12 geschlossen sind, können von dem Steuergerät 22 zur Energieeinsparung deaktiviert werden. Wird das Fahrzeug 14 abgestellt, das heißt insbesondere die Zündung 30 ausgeschaltet, so wird die Sicherheitsvorrichtung 10 in einen Bereitschaftsmodus versetzt und über einen Anschluss Dauerplus 48 mit Energie versorgt. Zumindest einer der geöffneten Sensoren 16; 18 bleibt dabei aktiviert und kann eine Bewegung des Getriebeteils 60 beziehungsweise der Permanentmagneten 26 erfassen. Erfolgt eine solche Bewegung so schließt der bis dahin geöffnete Sensor 16; 18 und erzeugt ein entsprechendes Signal, zum Beispiel einen nicht verschwindenden Messstrom. Dieser Messstrom wird von der Detektorschaltung 50 aufbereitet, das heißt insbesondere von einem Schmitt-Trigger entprellt, verstärkt und als ein Signal 54 an das Steuergerät 22 weitergeleitet, um dieses aus dem Bereitschaftsmodus aufzuwecken. Die Detektorschaltung 50 gibt dabei nur bei einem abgestellten Fahrzeug 14 und nur bei einer Änderung, das heißt der Detektion einer Flanke, einen Strom beziehungsweise Stromimpuls zum Hochfahren des Steuergeräts 22 ab. Ideal ist eine fest verdrahtete hochohmige Flanken-Spiegelschaltung mit unterschiedlichen Zeitfenstern, welche durch den Zeitversatz die Änderung detektiert. Das Steuergerät 22 kann nun seinerseits Signale 58 an die elektrisch gesteuerte Feststellbremse 12, die Betriebsbremse 24 und die Getriebesteuerung 46 senden, um das Fahrzeug 14 wieder anzuhalten. Diese Signale können beispielsweise zunächst ein Aufwecken der entsprechenden Systeme 12, 24, 46 bewirken, um dann konkrete Schritte zum Einbremsen des Fahrzeugs 14 zu bewirken. Es ist auch denkbar, dass die Systeme 14, 24 46 nur ein Aufwecksignal erhalten und dann selbstständig den Fahrzeugzustand überprüfen und/oder das Fahrzeug 14 wieder anhalten. Die Ausgabe eines Warnsignals, wie in 1 beschrieben, ist ebenfalls möglich.
3 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einzelner Verfahrensschritte. Gestartet wird bei Schritt 100, in dem die Feststellbremse geschlossen wird. Nach dem Schließen der Feststellbremse wird in Schritt 102 das Zeitintervall Δt abgewartet, um sicherzustellen, dass das Fahrzeug, insbesondere das Getriebe zum Stillstand gekommen ist. Wird nun in Schritt 104 die Zündung ausgeschaltet, so wird bei Schritt 106 die Sicherheitsvorrichtung aktiviert und damit die Überwachung gestartet. Es ist auch denkbar, die Überwachung zusätzlich oder alternativ an eine Fahreranwesenheitskontrolle oder Türschlosskontrolle zu koppeln. Die Überwachung wird dann gestartet, wenn der Fahrer nicht mehr im Führerhaus ist. Die Sicherheitsvorrichtung überwacht nun die von den Sensoren erzeugten Messsignale und leitet bei einer Veränderung der Messsignale, 108-Ja, bei 110 entsprechende Gegenmaßnahmen ein. Die Gegenmaßnahmen wurden bereits in Zusammenhang mit den 1 und 2 beschrieben. Wird keine Veränderung festgestellt, 108-Nein, wird bei 106 mit der Überwachung fortgefahren. Zu beachten ist dabei, dass die Überwachung auch durch das beabsichtigte Lösen der Feststellbremse beendet werden kann. Die Veränderung kann beispielsweise einen Stromimpuls auslösen oder selbst ein Stromimpuls sein, wobei der Stromimpuls dann das Steuergerät der Sicherheitsvorrichtung aufweckt, welches dann seinerseits durch einen Aufweckimpuls an weitere Systeme Gegenmaßnahmen einleitet. Wenn die weiteren Systeme selbstständig den Fahrzeugzustand überprüfen und entsprechend ihrer Möglichkeiten Gegenmaßnahmen einleiten, könnte das Steuergerät auch in die Detektorschaltung integriert werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Bezugszeichenliste

10: Sicherheitsvorrichtung
12: elektrisch gesteuerte Feststellbremse
14: Fahrzeug
16: Sensor
18: Sensor
20: Antriebselement
22: Steuergerät
24: Betriebsbremse
26: Permanentmagnet
28: Antrieb
30: Zündung
32: Triebstrang
34: Kupplung
36: Bremszylinder
38: Federspeicherbremszylinder
40: Leitung
42: elektrische Leitung
44: Fahrzeugrad
46: Getriebesteuerung
48: Dauerplus
50: Detektorschaltung
52: Sensoranordnung
54: Signal
56: Signal
58: Signal
60: Getriebeteil
62: Flankendetektor
100: Feststellbremse schließen
102: Zeitintervall Δt warten
104: Zündung ausgeschaltet
106: Überwachung der Feststellbremse
108: Veränderung des Ruhesignals?
110: Gegenmaßnahmen einleiten

Claims

Sicherheitsvorrichtung (10) für eine elektrisch gesteuerte Feststellbremse (12) eines Fahrzeugs (14) mit – einem Steuergerät (22) zur Steuerung der Sicherheitsvorrichtung (10), – wobei das Steuergerät (22) geeignet ist, bei einem abgestellten Fahrzeug (14) ein Wegrollen des Fahrzeugs (14) zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, – dass mehrere Sensoren (16, 18) zur direkten Erfassung einer Bewegung eines Antriebselements (20) in einem Triebstrang (32) durch eine Bestimmung einer Orientierung in dem Antriebselement vorgesehen sind, – dass das Steuergerät (22) geeignet ist, ein Wegrollen des Fahrzeugs (14) bei ausgeschalteter Zündung (30) zu detektieren, – dass nicht alle Sensoren (16, 18) gleichzeitig eine bestimmte beliebige Orientierung in dem Antriebselement (20) durch ein im Vergleich mit den übrigen Sensoren (18; 16) energiereiches Signal signalisieren und – dass das Steuergerät (22) geeignet ist, Sensoren (16, 18) zu deaktivieren, die die bei der Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung (10) vorliegende Orientierung in dem Antriebselement (20) durch ein im Vergleich mit den übrigen Sensoren (18; 16) energiereiches Signal signalisieren.
Sicherheitsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (22) geeignet ist, eine Betriebsbremse (24) des Fahrzeugs (14) zu schließen.
Sicherheitsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (20) zumindest einen Permanentmagneten (26) umfasst.
Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sensor (16, 18) ein Reed-Sensor ist.
Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sensor (16, 18) ein Hall-Sensor ist.
Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (22) geeignet ist, eine Funktionsüberprüfung des zumindest einen Sensors (16, 18) auszuführen, während das Fahrzeug (14) mithilfe eines Antriebs (28) bewegt wird.
Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (10) durch ein Ausschalten der Zündung (30) aktivierbar ist.
Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (10) bei Abwesenheit des Fahrers durch eine erfolglose Fahreranwesenheitskontrolle aktivierbar ist.
Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (22) geeignet ist, die elektrisch gesteuerte Feststellbremse (12) zu schließen.
Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (22) geeignet ist, den Triebstrang (32) des Fahrzeugs (14) zu schließen.
Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (22) geeignet ist, eine in dem Triebstrang (32) angeordnete Parksperrklinke zu schalten, um den Triebstrang (32) mechanisch zu blockieren.
Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (22) geeignet ist, ein Warnsignal auszugeben.
Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (10) durch ein Einlegen der elektrisch gesteuerten Feststellbremse (12) aktivierbar ist.
Verfahren zum Betreiben einer Sicherheitsvorrichtung (10) für eine elektrisch gesteuerte Feststellbremse (12) eines Fahrzeugs (14) mit – einem Steuergerät (22) zur Steuerung der Sicherheitsvorrichtung (10), – wobei bei einem abgestellten Fahrzeug (14) ein Wegrollen des Fahrzeugs (14) detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, – dass mehrere Sensoren (16, 18) zur direkten Erfassung einer Bewegung eines Antriebselements (20) in einem Triebstrang (32) durch eine Bestimmung einer Orientierung in dem Antriebselement verwendet werden, – dass ein Wegrollen des Fahrzeugs (14) bei ausgeschalteter Zündung detektiert wird, und – dass bei einer Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung (10) Sensoren (16; 18) deaktiviert werden, die die bei der Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung (10) vorliegende Orientierung in dem Antriebselement (20) durch ein im Vergleich mit den übrigen Sensoren (18; 16) energiereicheres Signal signalisieren.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betriebsbremse (24) des Fahrzeugs (14) geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Funktionsüberprüfung des zumindest einen Sensors (16, 18) ausgeführt wird, während das Fahrzeug (14) mithilfe eines Antriebs (28) bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (10) bei Einlegen der elektrisch gesteuerten Feststellbremse (12) aktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem Ausschalten einer Zündung (30) aktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (10) bei Abwesenheit des Fahrers aktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Triebstrang (32) des Fahrzeugs (14) geschlossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Triebstrang (32) eine Parksperrklinke eingelegt wird, die den Triebstrang (32) mechanisch blockiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Warnsignal ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch gesteuerte Feststellbremse (12) geschlossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach dem Stillstand des Fahrzeugs (14) von dem zumindest einen Sensor (16, 18) abgegebenes Signal als Ruhesignal interpretiert wird.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Veränderung des Ruhesignals als unbeabsichtigte Bewegung des Fahrzeugs (14) interpretiert wird.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das veränderte Ruhesignal als Wake-Up-Signal für das Steuergerät (22) verwendet wird.