DE102012214900A1

DE102012214900A1 - Verfahren zum Halten eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102012214900A1
Application number: DE201210214900
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Mai; Marc Espenhain; Christian Treichel
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2014-02-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Halten eines Kraftfahrzeugs, welches eine fahrerunabhängig ansteuerbare Betriebsbremse und eine elektrische Feststellbremse aufweist, ein Bremssystem und ein Kraftfahrzeug. Erfindungsgemäß erfolgt bei Vorliegen eines Stillstands ein fahrerunabhängiges Aufbringen eines zunehmenden Antriebsmoments an einem oder mehreren Halterädern, an welchen eine elektrische Feststellbremse angeordnet ist, wobei ein Reduzieren des Bremsmoments der Betriebsbremse an dem oder den Halterädern bei gleichzeitigem Messen der Radbeschleunigung und/oder der Radgeschwindigkeit des oder der ersten Räder vorgenommen wird, und ein Aktivieren der Feststellbremse an dem oder den Halterädern erfolgt, wenn bei gelöster Betriebsbremse die gemessene Radbeschleunigung und/oder Radgeschwindigkeit an dem oder den Halterädern einen vorgegebenen Halteschwellenwert unterschreitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Halten eines Kraftfahrzeugs gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, ein Bremssystem gemäß Oberbegriff von Anspruch 9 und ein Kraftfahrzeug.
Zur Unterstützung des Fahrers beim Anfahren am Berg weisen moderne Fahrzeuge häufig eine automatische Haltefunktion auf. Hierbei wird der Druck im hydraulischen Betriebsbremssystem über elektrisch ansteuerbare Ventile bei Fahrzeugstillstand gehalten, nachdem der Fahrer durch Betätigung des Bremspedals das Fahrzeug abgebremst hat. Wenn der Fahrer nicht innerhalb einer vorgegebenen Haltezeit anfährt, so erfolgt eine Übergabe auf ein elektrisches Feststellbremssystem, um eine thermische Überlastung der Ventile bzw. der Ansteuerschaltung zu vermeiden.
Das Feststellbremssystem ist vorwiegend an den Rädern einer Achse angeordnet, insbesondere der Hinterachse. Befinden sich die beiden mit einer Feststellbremse ausgestatteten Räder auf einem Untergrund mit niedrigem Reibwert, so kann es zu einem Rutschen des Fahrzeugs kommen. Durch die blockierten Räder ist das Fahrzeug hierbei nicht zu kontrollieren.
Aus der DE 10200501062 A1 ist es bekannt, ein Zurückrutschen des Fahrzeugs anhand von Fahrdynamikgrößen, wie Gierrate, Quer- oder Längsbeschleunigung zu erkennen und die blockierten Bremsen bzw. Räder in einer Sonderregelung zu lösen. Das Fahrzeug ist dann lenkbar, rollt aber nach hinten.
Um ein Zurückrutschen des Fahrzeugs zu verhindern, schlägt die DE 10 2007 030 780 A1 ein Verfahren zur fahrbahnspezifischen Feststellbremsung eines Fahrzeugs vor, bei dem zum Bremsen der Räder zumindest ein eine Feststellbremsfunktion und eine Betriebsbremsfunktion aufweisendes elektromechanisches Bremssystem vorgesehen ist. Entsprechende Bremssysteme sind teuer und aufwändig.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein durch unzureichenden Reibwert der Fahrbahn hervorgerufenes Rutschen des Kraftfahrzeugs zu verhindern bzw. eine entsprechende Gefahr frühzeitig zu erkennen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Es wird also ein Verfahren zum Halten eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, welches eine fahrerunabhängig ansteuerbare Betriebsbremse und eine elektrische Feststellbremse aufweist. Erfindungsgemäß erfolgt bei Vorliegen eines Stillstands ein fahrerunabhängiges Aufbringen eines zunehmenden Antriebsmoments an einem oder mehreren Halterädern, an welchen eine elektrische Feststellbremse angeordnet ist, wobei ein Reduzieren des Bremsmoments der Betriebsbremse an dem oder den Halterädern bei gleichzeitigem Messen der Radbeschleunigung und/oder der Radgeschwindigkeit des oder der ersten Räder vorgenommen wird, und es erfolgt ein Aktivieren der Feststellbremse an dem oder den Halterädern, wenn bei gelöster Betriebsbremse die gemessene Radbeschleunigung und/oder Radgeschwindigkeit an dem oder den Halterädern einen vorgegebenen Halteschwellenwert unterschreitet. Mit elektrischer Feststellbremse ist hierbei eine Feststellbremse gemeint, deren Zuspannen und Lösen durch elektrische Signale gesteuert werden kann. Der Wirkmechanismus des Zuspannens kann beispielsweise über einen Elektromotor oder über eine Hydraulik betätigt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass kostengünstige hydraulische Bremssysteme insbesondere als Betriebsbremse eingesetzt werden können, wobei in vielen Fällen kein unkomfortabler fahrerunabhängiger Druckaufbau in der hydraulischen Betriebsbremse erfolgen muss. Durch die Überprüfung des Reibwerts des Untergrunds ist ein sicheres Halten des Fahrzeugs gewährleistet.
Zweckmäßigerweise wird vor dem Reduzieren des Bremsmoments sichergestellt, dass das vorliegende Bremsmoment an mindestens einem Halterad größer oder gleich einem anhand einem Maß für die Fahrbahnsteigung und der Fahrzeugmasse berechnetes Haltebremsmoment M_halte ist. Häufig ist kein fahrerunabhängiger Druckaufbau erforderlich, da der Fahrer beim Anhalten des Fahrzeugs bereits einen hinreichenden Druck aufgebaut hat. Daher wird das Vorliegen eines für ein sicheres Halten ausreichenden Drucks überprüft und nur bei Bedarf die Pumpe aktiviert – zugunsten des Komforts des Fahrers.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn ein erstes und ein zweites Halterad mit einer unabhängigen elektrischen Feststellbremse ausgestattet sind, wobei das erste Halterad mit dem vollen Haltebremsmoment M_halte beaufschlagt wird, woraufhin das Aufbringen eines Antriebsmoments und das Reduzieren des Bremsmoments an dem ersten Halterad erfolgen, wobei das Restbremsmoment M_Rest bestimmt wird, an dem die Radbeschleunigung und/oder Radgeschwindigkeit an dem ersten Halterad den vorgegebenen Halteschwellenwert überschreiten, und wobei ein Aktivieren der Feststellbremse an beiden Halterädern erfolgt, wenn das Restbremsmoment einen vorgegebenen Restschwellenwert unterschreitet. Wenn das vollständige Haltebremsmoment an einem Rad auf die Straße übertragen werden kann, ist ein sicheres Halten des Fahrzeugs mit der Betriebsbremse gewährleistet. Der Halteschwellenwert entspricht also zweckmäßigerweise einem Wert nahe Null. Bei zwei mit einer Feststellbremse ausgestatteten Rädern ist es prinzipiell auch möglich, Haltebremsmoment auf beide Räder zu verteilen. Durch Messung des Restbremsmoments, an welchem eine Drehung des ersten Halterads beginnt, ist das auf diesem Rad aufbringbare Moment bekannt.
Ganz besonders zweckmäßig ist es, wenn das zweite Halterad zumindest mit der Differenz aus Haltebremsmoment M_halte und Restbremsmoment M_Rest beaufschlagt wird, woraufhin das Aufbringen eines Antriebsmoments und das Reduzieren des Bremsmoments an dem zweiten Halterad erfolgen, und wobei ein Aktivieren der Feststellbremse an beiden Halterädern erfolgt, wenn bei gelöster Betriebsbremse die gemessene Radbeschleunigung und/oder Radgeschwindigkeit an dem zweiten Halterad einen vorgegebenen Halteschwellenwert unterschreitet oder ein Reduzieren des Bremsmoments an dem zweiten Halterad zumindest um die Differenz aus Haltebremsmoment und Restbremsmoment erfolgt ist, bevor Radbeschleunigung und/oder Radgeschwindigkeit den vorgegebenen Halteschwellenwert überschritten haben. Somit ist sichergestellt, dass die beiden Räder in Kombination das Haltebremsmoment aufbringen können.
Bevorzugt wird das Haltebremsmoment M_halte nach der Formel M_halte = m_Fzg·a_mess·r_Reifen berechnet, wobei eine gemessene Längsbeschleunigung a_mess als Maß für die Fahrbahnsteigung gewählt wird, die Fahrzeugmasse durch die maximal zulässige Fahrzeugmasse m_Fzg abgeschätzt wird und r_Reifen den Reifenradius des oder der Halteräder angibt. Das maximal zulässige Fahrzeuggewicht ist bekannt und eignet sich gut als oberer Schätzwert für die Fahrzeugmasse.
Es ist vorteilhaft, wenn das Aufbringen eines zunehmenden Antriebsmoments und das Reduzieren des Bremsmoments in vorgegebenen Zeitschritten oder kontinuierlich erfolgen und sich betragsmäßig um weniger als einen Differenzschwellenwert unterschreiten, und dass zumindest einmal in jedem vorgegebenen Zeitschritt überprüft wird, ob die gemessene Radbeschleunigung und/oder Radgeschwindigkeit an dem oder den Halterädern einen vorgegebenen Halteschwellenwert unterschreitet. Beispielsweise kann eine Änderung alle 100ms erfolgen, wobei nach jedem Schritt der Radstillstand überprüft wird. Dies ermöglicht eine schnelle Messung und ist einfach in einem Steuergerät umzusetzen.
Vorzugsweise wird das Reduzieren des Bremsmoments und das Aufbringen eines Antriebsmoments beendet, wenn die gemessene Radbeschleunigung und/oder Radgeschwindigkeit an mindestens einem Halterad den vorgegebenen Halteschwellenwert überschreitet, wobei vorzugsweise eine haptische und/oder akustische und/oder optische Warnung des Fahrers erfolgt. Wenn also festgestellt wird, dass der Reibwert des Untergrunds für ein sicheres Halten des Fahrzeugs mit der Feststellbremse unzureichend ist, erfolgt eine Warnung des Fahrers z.B. über eine Signallampe, einen Signalton oder über ein Ruckeln eines Lenkrads mit einer elektrischen Servolenkung. Es kann auch vorteilhaft sein, einen kontrollierten bzw. begrenzten Druckaufbau in der Betriebsbremse des überprüften Halterades durchzuführen.
Zweckmäßigerweise wird nach Aktivierung der Feststellbremse die Betriebsbremse an allen Rädern deaktiviert, und es erfolgt kein fahrerunabhängiges Aufbringen eines Antriebsmoments mehr.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine fahrerunabhängig ansteuerbare Betriebsbremse an mindestens zwei Rädern, eine elektrische Feststellbremse an mindestens einem Halterad, Raddrehzahlsensoren an dem oder den Halterädern, mit einem ein elektronisches Steuergerät, welches das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Insbesondere weist das Bremssystem einen Längsbeschleunigungssensor auf.
Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Bremssystem und mindestens einen elektrischen Antrieb, der auf ein oder mehrere Halteräder wirkt, an welchen eine elektrische Feststellbremse angeordnet ist. Beispielsweise können die mit einer Feststellbremse ausgestatteten Räder einer Achse über ein Differential mit einer gemeinsamen elektrischen Maschine verbunden sein oder je einen Radnabenmotor aufweisen. Ein elektrischer Antrieb ist für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignet, da er aus dem Stillstand ein hohes Drehmoment aufbringen kann und gleichzeitig geräuscharm ist.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Figuren.
Es zeigen
1 ein beispielhaftes Bremssystem, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist,
2 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
3 einen beispielhaften Verlauf der Momente an einem Rad bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt ein Bremssystem 1 eines Kraftfahrzeugs mit einem Steuergerät 20, dem Sensordaten einer ESC-Sensorik 21, die vorzugsweise zumindest Gierratensensor, Längs- und Querbeschleunigungssensor umfasst, impulsförmige Signale von Raddrehzahlsensoren 17a, 17b und Zustandssignale eines Schalters 10 zugeführt werden. Das Steuergerät stellt eine Fahrdynamikregelung und eine oder mehrere weitere Funktionen bereit, wobei eine Haltefunktion über Schalter 10 durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs aktiviert oder deaktiviert werden kann.
Das Steuergerät 20 steuert ein Bremssystem 1, welches zwei hydraulische Bremskreise einer Betriebsbremse umfasst, wobei die 1 nur einen an einen Hauptbremszylinder (Tandem-Hauptbremszylinder) 9 angeschlossenen Bremskreis I für ein vorderes linkes Rad 11 und ein hinteres rechtes Rad 12 zeigt; ein zweiter Bremskreis II ist entsprechend aufgebaut, ebenfalls an den Hauptbremszylinder 9 angeschlossen und nur andeutungsweise dargestellt. An den Bremskreis I sind Radbremsen der Räder 11 und 12 mit je einem Bremssattel 2a und 2b über jeweils eine Hydraulikleitung angeschlossen, wobei die hinteren Räder 12 mit einer integrierten Parkbremse ausgestattet sind, die eine Feststellbremse mit einem Bremsaktuator 2c umfasst, der von Gleichstrommotor 2d unabhängig von einer hydraulischen Druckbeaufschlagung betätigt werden.
Auch die Feststellbremse ist mit Steuergerät 20 verbunden, welches Gleichstrommotor 2d ansteuert. Über ein Getriebe wird die Drehbewegung des Gleichstrommotors 2d in eine lineare Bewegung eines Bremskolbens des Bremsaktuators 2c umgesetzt, so dass das Drehmoment des Gleichstrommotors 2d als Zuspannkraft F über den Bremskolben auf den Bremssattel 2b wirkt. Nach dem Abschalten des Motorstromes I bleibt aufgrund einer Selbsthemmung des Getriebes die erzeugte Zuspannkraft F bestehen.
Die Zuspannkraft F selbst wird häufig nicht gemessen. Beim Zuspannen der Parkbremse wird der Gleichstrommotor 2d in Richtung Zuspannen, das heißt beispielsweise durch das Steuergerät 20 mit einer positiven anliegenden Spannung, über eine H-Brückenschaltung angetrieben, bis ein vorgegebener, definierter Sollwert des Motorstroms erreicht bzw. überschritten wird. Dann ist die dem entsprechenden Stromwert zugeordnete Zuspannkraft erreicht und der Gleichstrommotor 2d wird abgeschaltet.
Das Bremssystem 1 weist einen mit dem Hauptbremszylinder 9 verbundenen Bremskraftverstärker 13 und einen Vorratsbehälter 5 für die Bremsflüssigkeit bzw. die Hydraulikflüssigkeit auf. Der Hauptbremszylinder 9 erzeugt auslassseitig einen Bremsdruck entsprechend eines mit dem Bremskraftverstärker 13 verbundenen Bremspedals 16, das von einem Fahrer betätigt wird. Dieser Bremsdruck wird über ein geöffnetes Trennventil 15 jeweils einem offenen Einlassventil 7a bzw. 7b einlassseitig zugeführt, damit sich ein entsprechender hydraulischer Bremsdruck an den Rädern 11 und 12 mittels der Bremssättel 2a und 2b aufbauen kann. Die beiden Einlassventile 7a und 7b sind stromlos offen. Der Bremskraftverstärker 13 mit dem Hauptbremszylinder 9 ist mit dem Steuergerät 20 verbunden, welches daneben auch Signale eines Drucksensors 18 empfängt, mit dem der hydraulische Druck in Hauptbremszylinder 9 gemessen werden kann.
Ein stromlos geschlossenes Auslassventil 8a bzw. 8b verbindet die Bremssättel 2a bzw. 2b mit einem Niederdruckspeicher 14, der seinerseits mit einer Hydraulikpumpe 3 ansaugseitig verbunden ist und über ein Umschaltventil 6 mit dem Hauptbremszylinder 9 verbunden werden kann. Die Hydraulikpumpe 3 ist für die Bremssättel 2a und 2b vorgesehen, um im Falle eines Bremsdruckabbaus z.B. durch eine Bremsschlupfregelung das bei einem Druckabbau in den Niederdruckspeicher 14 verschobene Bremsmedium wieder heraus zu fördern. Weiterhin ermöglicht Hydraulikpumpe 3 einen autonomen Druckaufbau z.B. während einer Fahrdynamikregelung. Auch zum Sicherstellen eines hinreichenden Haltebremsmoments an dem bzw. den hinteren Rädern 12 kann ein zusätzlicher hydraulischer Bremsdruck aufgebaut werden, mit dem der Bremssattel bzw. Bremskolben des Bremsaktuators 2c beaufschlagt wird.
Die Hydraulikpumpe 3 wird durch einen Elektromotor 4 angetrieben, der seinerseits von dem Steuergerät 20 pulsweitenmoduliert (PWM) angesteuert wird. Bei Aktivierung des Elektromotors 4 kann Hydraulikpumpe 3 durch ansaugseitiges Ansaugen von Bremsflüssigkeit einen Bremsdruck auf der Hochdruckseite aufbauen. Für einen autonomen Druckaufbau wird Umschaltventil 6 geöffnet und Trennventil 15 geschlossen. Der Druck in den Radbremsen 2a, 2b kann anhand eines Druckmodells geschätzt werden oder alternativ durch nicht gezeigte Drucksensoren an den Radbremsen gemessen werden. Sobald der gewünschte Druck anliegt, den das Steuergerät z.B. anhand einer ermittelten Fahrzeugneigung und/oder einer geschätzten Fahrzeugbeladung bestimmt, wird die Ansteuerung des Elektromotors beendet. Durch das geschlossene Trennventil 15 oder ein Schließen der Einlassventile 7a, 7b wird der Bremsdruck eingesperrt, wodurch das Fahrzeug für eine (durch eventuelle Leckagen des Bremskreises begrenzte) Zeit gehalten werden kann.
Somit weist ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignetes Bremssystem bevorzugt eine hydraulische Betriebsbremse an allen Rädern und eine elektrische Feststellbremse an einem Teil der Räder auf. Insbesondere weist die hydraulische Betriebsbremse eine diagonale Aufteilung der Bremskreise, wonach also z.B. rechtes Vorderrad und linkes Hinterrad über einen Bremskreis betätigt werden, und eine integrierte Parkbremse an den Hinterrädern auf.
Wird das Fahrzeug durch Aktivierung der Haltefunktion und einen autonomen Druckaufbau in der Betriebsbremse z.B. an einer Steigung gegen Wegrollen gesichert, und es vergeht eine vorgegebene Zeit ohne Weiterfahrt, so erfolgt eine Übergabe von der Betriebsbremse an die elektrische Feststellbremse. Hierbei wird erfindungsgemäß vor der Aktivierung der Feststellbremse geprüft, ob die Halteräder, welche mit einer Feststellbremse ausgestattet sind (häufig die Hinterräder) zumindest teilweise auf einem Untergrund mit niedrigem Reibwert (wie. z.B. einer zugefrorenen Pfütze) stehen.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zunächst erfolgt in Schritt 201 ein hydraulisches Halten des Kraftfahrzeugs.
Hierbei wird überprüft, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet bzw. in einem vorgegebenen Zeitintervall keine Impulse eines Raddrehzahlsensors eingegangen sind. Der vom Fahrer zum Abbremsen und Anhalten des Fahrzeugs aufgebaute Bremsdruck wird durch Schließen von Trennventil 15 in den Bremssätteln 17 „eingesperrt“. Somit wird das Fahrzeug auch beim Lösen des Bremspedals gehalten.
Kraftfahrzeuge mit einer Berganfahrhilfe weisen häufig einen Längsbeschleunigungssensor auf, welche es bei einem stehenden Fahrzeug ermöglichen, die Hangabtriebskraft zu ermitteln. Somit kann eine gemessene Längsbeschleunigung a_mess als Maß für die Fahrbahnsteigung gewählt werden, und das für ein Halten des Fahrzeugs mit nur einem Rad benötigte Haltebremsmoment M_halte nach der Formel M_halte = m_Fzg·a_mess·r_Reifen berechnet werden, wobei die Fahrzeugmasse durch die maximal zulässige Fahrzeugmasse m_Fzg abgeschätzt wird und r_Reifen den Reifenradius des oder der Halteräder angibt. In Schritt 202 wird daher überprüft, ob das benötigte Haltebremsmoment an dem zu prüfenden Rad anliegt, wobei mit Sensor 18 der Druck im Hauptbremszylinder 9 gemessen wird und/oder eine Druckschätzung nach an sich bekannten Verfahren erfolgt.
Ist der Bremsdruck zu gering, so erfolgt in Schritt 203 ein Druckaufbau in der entsprechenden Radbremse. Um also in Bremssattel 2b des rechten Hinterrades Druck aufzubauen, wird Einlassventil 7a geschlossen, Umschaltventil 6 geöffnet und die Pumpe 3 angesteuert.
Ausgehend vom Haltebremsdruck wird in Schritt 204 das Bremsmoment kontinuierlich oder schrittweise verringert und im selben Maße das Antriebsmoment erhöht. Die Verringerung des Bremsmoments erfolgt dadurch, das Einlassventil 7b geschlossen wird und Auslassventil 8b geöffnet wird. Zweckmäßigerweise kann Auslassventil 8b nur teilweise (also analog angesteuert) oder nur für eine vorgegebene Zeitdauer geöffnet werden. Das Aufbringen des Antriebsmoments kann mittels einem auf die Hinterachse wirkenden Verbrennungsmotor mit einem Automatikgetriebe oder vorzugsweise durch einen auf das rechte Hinterrad oder die Hinterachse wirkenden elektrischen Antrieb erfolgen.
In Schritt 205 wird überprüft, ob die Änderung des Bremsmoments zu einer Raddrehung geführt hat. Zweckmäßigerweise erfolgt diese Überprüfung in regelmäßigen Zeitabständen, also insbesondere nach jeder schrittweisen Änderung von Brems- und Antriebsmoment.
Falls keine Raddrehung erfolgt ist, wird in Schritt 206 überprüft, ob das verbleibende Bremsmoment einen vorgegebenen Bremsschwellenwert unterschreitet, d.h. ob ein Bremsmoment von Null ohne das Auftreten einer Radbeschleunigung erreicht wurde. Wenn dies der Fall ist, so kann das überprüfte Rad alleine das Kraftfahrzeug halten. Die Feststellbremse wird in Schritt 210 zugespannt und das Verfahren beendet. Andernfalls erfolgt in Schritt 204 eine weitere Verringerung des Bremsmoments und Erhöhung des Antriebsmoments.
Sofern die gemessene Radgeschwindigkeit und/oder die ermittelte Radbeschleunigung einen vorgegebenen Halteschwellenwert überschreitet, wird in Schritt 205 das zweite Rad der Hinterachse geprüft, welches ebenfalls mit einer Feststellbremse ausgestattet ist; weiterhin wird das Restbremsmoment M_Rest ermittelt, welches bei beginnendem Drehen des ersten Rades vorlag. Prinzipiell erfolgt eine Schritt 204 und 205 entsprechende Verringerung des Bremsmoments und Erhöhung des Antriebsmoments bei gleichzeitiger Überprüfung, ob das zweite Rad sich dreht.
Für ein Halten des Fahrzeugs mit der Feststellbremse ist es ausreichend, wenn am zweiten Rad die Differenz aus Haltebremsmoment M_halte und Restbremsmoment M_Rest aufgebracht werden kann, d.h. wenn erstes und zweites Rad gemeinsam ein zum Halten des Kraftfahrzeugs hinreichende Bremsmoment auf den Untergrund übertragen können. Dies wird in Schritt 208 überprüft. Falls die Feststellbremse das Fahrzeug sicher halten kann, wird diese in Schritt 210 betätigt und das Verfahren beendet.
Sofern ein Halten des Kraftfahrzeugs mit der Feststellbremse nicht möglich ist, wird das hydraulische Halten fortgesetzt. Dies kann gegebenenfalls auch einen hydraulischen Druckaufbau zur Kompensation einer Leckage des Bremssystems umfassen. Zusätzlich erfolgt in Schritt 209 eine Warnung des Fahrers. Diese kann visuell über ein Signallämpchen, haptisch oder akustisch durch einen Warnton erfolgen.
3 zeigt einen beispielhaften Verlauf der Momente an einem Rad bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei auf der Ordinate das Moment M aufgetragen ist und die Abszisse die Zeit t angibt.
Anfangs wird das Fahrzeug hydraulisch gehalten, wobei im gezeigten Beispiel der Druck im Bremssattel des betrachteten Rades so hoch ist, dass das Bremsmoment M_Bremse dem benötigten Haltebremsmoment M_halte entspricht, während kein Antriebsmoment M_Antrieb anliegt.
Zum Zeitpunkt t₀ beginnt das Reduzieren des Bremsmoments und das Erhöhen des Antriebsmoments. Während des kontinuierlichen Übergangs von Brems- auf Antriebsmoment bleibt das Gesamtmoment M_Bremse + M_Antrieb konstant. Bei einem Untergrund mit hohem Reibwert tritt daher keine Radbeschleunigung auf, das Rad steht still.
Das Reduzieren des Bremsmoments und das Erhöhen des Antriebsmoments ist zum Zeitpunkt t₁ abgeschlossen. Da keine Drehung des Rades erfolgt ist, kann die Feststellbremse zum Halten des Fahrzeugs eingesetzt werden.
Indem das Vorliegen eines hinreichenden Reibwerts vor dem Aktivieren der Feststellbremse überprüft wird, kann durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Rutschen des Fahrzeugs von vornherein vermieden werden. Da in vielen Fällen kein fahrerunabhängiger Druckaufbau erforderlich ist, ist diese Überprüfung für den Fahrer komfortabel.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10200501062 A1 [0004]
DE 102007030780 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Halten eines Kraftfahrzeugs, welches eine fahrerunabhängig ansteuerbare Betriebsbremse und eine elektrische Feststellbremse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines Stillstands ein fahrerunabhängiges Aufbringen eines zunehmenden Antriebsmoments an einem oder mehreren Halterädern erfolgt, an welchen eine elektrische Feststellbremse angeordnet ist, wobei ein Reduzieren des Bremsmoments der Betriebsbremse an dem oder den Halterädern bei gleichzeitigem Messen der Radbeschleunigung und/oder der Radgeschwindigkeit des oder der ersten Räder vorgenommen wird, und ein Aktivieren der Feststellbremse an dem oder den Halterädern erfolgt, wenn bei gelöster Betriebsbremse die gemessene Radbeschleunigung und/oder Radgeschwindigkeit an dem oder den Halterädern einen vorgegebenen Halteschwellenwert unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Reduzieren des Bremsmoments sichergestellt wird, dass das vorliegende Bremsmoment an mindestens einem Halterad größer oder gleich einem anhand einem Maß für die Fahrbahnsteigung und der Fahrzeugmasse berechnetes Haltebremsmoment M_halte ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes und ein zweites Halterad mit einer unabhängigen elektrischen Feststellbremse ausgestattet sind, wobei das erste Halterad mit dem vollen Haltebremsmoment M_halte beaufschlagt wird, woraufhin das Aufbringen eines Antriebsmoments und das Reduzieren des Bremsmoments an dem ersten Halterad erfolgen, wobei das Restbremsmoment M_Rest bestimmt wird, an dem die Radbeschleunigung und/oder Radgeschwindigkeit an dem ersten Halterad den vorgegebenen Halteschwellenwert überschreiten, und wobei ein Aktivieren der Feststellbremse an beiden Halterädern erfolgt, wenn das Restbremsmoment einen vorgegebenen Restschwellenwert unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Halterad zumindest mit der Differenz aus Haltebremsmoment M_halte und Restbremsmoment M_Rest beaufschlagt wird, woraufhin das Aufbringen eines Antriebsmoments und das Reduzieren des Bremsmoments an dem zweiten Halterad erfolgen, und wobei ein Aktivieren der Feststellbremse an beiden Halterädern erfolgt, wenn bei gelöster Betriebsbremse die gemessene Radbeschleunigung und/oder Radgeschwindigkeit an dem zweiten Halterad einen vorgegebenen Halteschwellenwert unterschreitet oder ein Reduzieren des Bremsmoments an dem zweiten Halterad zumindest um die Differenz aus Haltebremsmoment und Restbremsmoment erfolgt ist, bevor Radbeschleunigung und/oder Radgeschwindigkeit den vorgegebenen Halteschwellenwert überschritten haben.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltebremsmoment M_halte nach der Formel M_halte = m_Fzg·a_mess·r_Reifen berechnet wird, wobei eine gemessene Längsbeschleunigung a_mess als Maß für die Fahrbahnsteigung gewählt wird, die Fahrzeugmasse durch die maximal zulässige Fahrzeugmasse m_Fzg abgeschätzt wird und r_Reifen den Reifenradius des oder der Halteräder angibt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen eines zunehmenden Antriebsmoments und das Reduzieren des Bremsmoments in vorgegebenen Zeitschritten oder kontinuierlich erfolgen und sich betragsmäßig um weniger als einen Differenzschwellenwert unterschreiten, und dass zumindest einmal in jedem vorgegebenen Zeitschritt überprüft wird, ob die gemessene Radbeschleunigung und/oder Radgeschwindigkeit an dem oder den Halterädern einen vorgegebenen Halteschwellenwert unterschreitet.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduzieren des Bremsmoments und das Aufbringen eines Antriebsmoments beendet wird, wenn die gemessene Radbeschleunigung und/oder Radgeschwindigkeit an mindestens einem Halterad den vorgegebenen Halteschwellenwert überschreitet, wobei vorzugsweise eine haptische und/oder akustische und/oder optische Warnung des Fahrers erfolgt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Aktivierung der Feststellbremse die Betriebsbremse an allen Rädern deaktiviert wird und kein fahrerunabhängiges Aufbringen eines Antriebsmoments mehr erfolgt.
Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine fahrerunabhängig ansteuerbare Betriebsbremse an mindestens zwei Rädern, eine elektrische Feststellbremse an mindestens einem Halterad, Raddrehzahlsensoren an dem oder den Halterädern, gekennzeichnet durch ein elektronisches Steuergerät, welches ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche durchführt, und insbesondere einen Längsbeschleunigungssensor.
Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch ein Bremssystem nach Anspruch 9 und mindestens einen elektrischen Antrieb, der auf ein oder mehrere Halteräder wirkt, an welchen eine elektrische Feststellbremse angeordnet ist.