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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Bremsen eines ein Automatikgetriebe mit Parksperre umfassenden Kraftfahrzeugs im Fall eines ein Bremsen durch die Betriebsbremse tatsächlich oder potentiell beeinträchtigenden Fehlers, beispielsweise im Fall eines Fehlers im Betriebsbremssystem oder in der Energieversorgung der Betriebsbremse. Ferner betrifft die Erfindung ein hierfür eingerichtetes Kraftfahrzeug.
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Bei einem vollautomatischen Getriebe wird der Kraftfluss zum Schalten selbsttätig unterbrochen oder zugeschaltet und das Schalten der Gänge selbsttätig durchgeführt. Vollautomatische Getriebe werden nachfolgend kurz Automatikgetriebe genannt. Unter dem Begriff des Automatikgetriebes fällt hierbei neben einem Wandler-Automatikgetriebe beispielsweise auch ein Dopplungskopplungsgetriebe oder ein CVT-Automatikgetriebe (Continuously Variable Transmission). Moderne Automatikgetriebe werden typischerweise mittels eines Getriebesteuergeräts elektronisch gesteuert und umfassen häufig eine sogenannte Parksperre.
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Mittels der Parksperre ist das Fahrzeug im Stillstand gegen ein Wegrollen gesichert. Die Parksperre wird beispielsweise dann eingelegt, wenn der Fahrer den Handwählschieber des Automatikgetriebes im Stillstand auf eine Position P (P für Parken) bewegt.
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Eine Parksperre kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Abtriebswelle des Automatikgetriebes durch eine Parksperrklinke bei Auslösen der Parksperre arretiert wird, wobei die Parksperrklinke in ein sogenanntes Parksperrenrad an der Abtriebswelle eingreift. Da die Abtriebswelle dann nicht mehr rotieren kann, wird das Fahrzeug im Stillstand gehalten und ist gegen ein Wegrollen gesichert.
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Ferner sind Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen die Parksperre bei Vorliegen bestimmter Bedingungen, typischerweise ein Stillstand des Fahrzeugs und ein unterbrochener Zündstromkreis, automatisch eingelegt wird. Ein Beispiel hierfür ist in der Druckschrift
DE 196 25 019 beschrieben. Das automatische Einlegen der Parksperre wird auch als Auto-P-Funktion bezeichnet.
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Darüber hinaus ist aus der Druckschrift
DE 198 31 733 A1 ein Kraftfahrzeug mit Feststellbremse sowie mit einem eine Parksperre umfassenden Automatikgetriebe bekannt, bei dem bei Ausfall der Feststellbremse die Parksperre betätigt wird, so dass trotz Ausfall der Feststellbremse das Fahrzeug im Stillstand gegen ein Wegrollen gesichert wird.
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Es sind Fahrerassistenzsysteme bei Kraftfahrzeugen bekannt, bei denen das Fahrzeug autonom oder teilautonom gesteuert wird, wobei sich der Fahrer außerhalb des fahrenden Fahrzeugs befindet oder der Fahrer nicht im vollen Maße ins Fahrgeschehen eingebunden ist. Ein Beispiel hierfür sind Parkassistenzsysteme, bei denen das Fahrzeug per Fernbedienung von außerhalb des Fahrzeugs kontrolliert wird. Die Fernbedienung dient dabei im Wesentlichen zum Starten und Stoppen der automatischen Parkfunktion. Das Parkassistenzsystem steuert automatisch beispielsweise das Antriebsmoment, die Betriebsbremse, die Gangwahl und die Lenkung. Derartige Systeme zum Ein- und Ausparken in bzw. aus einem typischerweise frontal befahrbaren Parkplatz (beispielsweise eine Garage) werden auch als Garagenparker oder als RCP-Systeme (Remote Controlled Parking) bezeichnet.
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Bei solchen Fahrerassistenzsystemen muss als Sicherheitsanforderung sichergestellt werden, dass das Fahrzeug sicher selbsttätig und gegebenenfalls ohne im Fahrzeug anwesenden Fahrer zum Stillstand gebracht werden kann. Ferner sollte als weitere Sicherheitsanforderung das Fahrzeug sicher selbsttätig und gegebenenfalls ohne im Fahrzeug anwesenden Fahrer im Stillstand gehalten werden können. Die mechanische Rückfallebene über den Fahrer/Bremspedal/Bremsmechanik entfällt, wenn im Fahrzeug kein Fahrer mehr anwesend ist oder ein Fahrer zwar im Fahrzeug anwesend ist, aber dieser die Bremse wegen mangelnder Aufmerksamkeit nicht ausreichend sicher betätigen kann.
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Wenn beispielsweise ein solches Fahrerassistenzsystem gegebenenfalls über Fahrereingabe (beispielsweise per Fernbedienung) die Bewegung des Fahrzeugs autonom oder teilautonom steuert, kann es aus verschiedenen Gründen notwendig sein, dass das Fahrzeug gebremst oder gar in den Stillstand gebracht werden muss. Dies kann beispielsweise beim Rangieren des Fahrzeugs oder bei einer Kollisionsgefahrensituation notwendig sein, beispielsweise wenn eine Umfelderfassung des Fahrzeugs ein Hindernis im Fahrbereich erkannt hat.
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Im Normalfall wird das Fahrzeug in solchen Fällen mit der normalen Betriebsbremsanlage (beispielsweise eine hydraulische Scheibenbremsanlage) abgebremst oder in den Stillstand gebracht und gegebenenfalls gegen Wegrollen dort gehalten. Das Halten des Fahrzeugs im Stillstand gegen Wegrollen kann auch mit der Parksperre durch automatisches Einlegen der Parksperre nach Stillstand des Fahrzeugs erfolgen.
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Im Fall eines das Bremsen durch die Betriebsbremsanlage tatsächlich oder potentiell beeinträchtigenden Fehlers ist unter Umständen nicht mehr sichergestellt, dass das Fahrzeug sicher gebremst werden kann, insbesondere zum Stillstand gebracht werden kann, oder im Stillstand gehalten werden kann. Ein derartiger Fehlerfall liegt beispielsweise im Fehlerfall der Betriebsbremsanlage (z. B. ein Fehler im Bremssteuergerät, in der Bremshydraulik oder in der Scheibenbremse am Rad), einer der Betriebsbremsanlage vorgelagerten Einrichtung (beispielsweise des Fahrerassistenzsystems) oder einer für die Funktion der Betriebsbremsanlage notwendigen Einrichtung (beispielsweise die Energieversorgung des Betriebsbremse) vor.
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In einem derartigen Fehlerfall wird beispielsweise seitens des Fahrerassistenzsystems über das Bremssteuergerät oder von dem Bremssteuergerät versucht, die Bremsbremse zu aktivieren, jedoch erfolgt überhaupt keine Bremsreaktion oder keine ausreichend schnelle oder kräftige Bremsreaktion.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Bremsen des Fahrzeugs im Fall eines das Bremsen durch die Betriebsbremsanlage tatsächlich oder potentiell beeinträchtigenden Fehlers anzugeben, welches ein sicheres Bremsen des Fahrzeugs erlaubt. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechend eingerichtetes Kraftfahrzeug anzugeben.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Bremsen eines Kraftfahrzeugs im Fall eines ein Bremsen durch die Betriebsbremsanlage tatsächlich oder potentiell beeinträchtigenden Fehlers. Das Kraftfahrzeug umfasst ein elektronisch gesteuertes Automatikgetriebe mit Parksperre und befindet sich in Bewegung. Das Fahrzeug wird bei dem Verfahren beispielsweise in den Stillstand abgebremst.
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Das Fahrzeug umfasst vorzugsweise ein Fahrerassistenzsystem, welches das Fahrzeug autonom oder teilautonom steuert, wobei sich der Fahrer außerhalb des fahrenden Fahrzeugs befindet oder der Fahrer nicht im vollen Maße ins Fahrgeschehen eingebunden ist, beispielsweise ein per Fernbedienung kontrollierbares Parkassistenzsystem, welches automatisch beispielsweise das Antriebsmoment, das Bremsen, die Gangwahl und optional auch die Lenkung steuert.
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Gemäß dem Verfahren wird der Fehlerfall eines ein Bremsen durch die Betriebsbremsanlage tatsächlich oder potentiell beeinträchtigenden Fehlers erkannt, beispielsweise ein Fehler in der Betriebsbremsanlage (z. B. im Bremssteuergerät, in der Bremshydraulik oder in einer mechanischen Scheibenbremse). Dem Erkennen geht beispielsweise zeitlich voran, dass vor Erkennen des Fehlerfalls ein Bremsbefehl zur Betätigung der Betriebsbremse gegeben wurde, so dass daraufhin erkannt werden kann, dass keine Bremsung oder keine ausreichende Bremsung durch die Betriebsbremse erfolgt ist. Beispielsweise wurde vom Fahrerassistenzsystem ein Bremsbefehl an das Bremssteuergerät gegeben, wobei das Bremssteuergerät erkennt, dass kein ausreichender Bremsdruck zum Umsetzen des Bremsbefehls aufgebaut wurde. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Fehler der Betriebsbremsanlage gemeldet wird, ohne dass vorher ein Befehl zum Auslösen der Betriebsbremse gegeben wurde.
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In Abhängigkeit der Erkennung des Fehlerfalls wird veranlasst, dass die Parksperre bei Vorliegen des Fehlerfalls eingelegt wird, um das Fahrzeug zu bremsen, insbesondere in den Stillstand abzubremsen. Nach Erreichen des Stillstands kann das Fahrzeug auch über die eingefallene Parksperre gehalten bleiben.
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Parallel kann bei Erkennen des Fehlerfalls zusätzlich ein Befehl zum Einlegen der Betriebsbremse gegeben werden, wodurch das Fahrzeug zusätzlich gebremst werden (sofern die Betriebsbremsanlage aufgrund des Fehlers überhaupt noch arbeitet). Außerdem kann zusätzlich ein Befehl zum Einlegen einer elektrisch betätigten Feststellbremsanlage ausgelöst werden.
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Durch die erfindungsgemäße Aktivierung der Parksperre bei bewegendem Fahrzeug kann das Fahrzeug sicher abgebremst werden, insbesondere in den Stillstand, selbst wenn ein Fehler vorliegt, der die Bremsfunktion der Betriebsanlage tatsächlich oder zumindest potentiell beeinträchtigt. Das Fahrzeug kann hierdurch notangehalten werden, da mit Einlegen der Parksperre typischerweise das Getriebe blockiert. Wenn beispielsweise bei laufendem Motor die elektrische Energieversorgung aufgrund eines Fehlers in der Energieversorgung für die Bremsfunktion der Betriebsbremsanalage nicht mehr ausreicht, kann im Allgemeinen die Parksperre noch angesteuert werden und eingelegt werden (da hierzu insbesondere weniger elektrisch Leistung notwendig ist), um das Fahrzeug in den Stillstand abzubremsen.
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Beispielsweise wird die Parksperre durch Einstellen der Getriebestellung P (P – Parken) eingelegt, die auch beim Parken des Fahrzeugs verwendet wird. Hierzu wird beispielsweise von einem Steuergerät ein Steuersignal zum Einstellen der Getriebestellung P an das Getriebesteuergerät übersandt. Da der gewöhnliche Ablauf zum Einstellen der Getriebestellung P typischerweise aus Komfortgründen eine gewisse Zeit dauert, ist es möglich, eine gegenüber der gewöhnlichen Getriebestellung P modifizierte Getriebestellung einzustellen, bei der die Parksperre schneller eingelegt wird. Es kann auch möglich, einen zum Einstellen der Getriebestellung P modifizierter Einstellprozess verwendet werden, bei dem beispielsweise die Reihenfolge der Schritte zum Einstellen der Getriebestellung P oder die Schrittdauer gegenüber dem Einstellprozess der beim Parken verwendeten Getriebestellung P verändert ist. Bei derartigen Modifikationen wird vorzugsweise ein Steuersignal verwendet, welches sich gegenüber dem gewöhnlichen Steuersignal, das beim Parken zum Einstellen der Getriebestellung P verwendet wird, unterscheidet, damit das Getriebesteuergerät unterscheiden kann, dass es sich um einen Notanhalt und nicht um eine gewöhnliche Parksituation im Stillstand handelt. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass das Getriebesteuergerät die Parksperre selbstständig (d. h. ohne Befehl von einem anderen Steuergerät) auslöst, beispielsweise wenn ein oder mehrere andere Steuergeräte ausgefallen sind, die ansonsten ein Signal zum Auslösen der Parksperre zum Nothalten des Fahrzeugs auslösen könnten.
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Bei bereits leicht erhöhter Fahrzeuggeschwindigkeit fällt die Parksperre nach Auslösen der Parksperre nicht zeitlich unmittelbar sofort ein. Beispielsweise darf sich die Abtriebswelle des Getriebes nicht zu schnell drehen, damit die Parksperrklinge immer noch in das rotierende Parksperrenrad an der Abtriebswelle eingreifen kann und so die Abtriebswelle blockiert. Außerdem ist neben diesem mechanischen Grund oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeitsschwelle das ungewollte Einlegen der Parksperre bei normaler Fahrt typischerweise nicht gewollt, insbesondere um ein Blockieren der Antriebsachse zu verhindern. Hierzu wird beispielsweise im Getriebesteuergerät verhindert, dass die Parksperre bei zu hoher Momentangeschwindigkeit überhaupt einfallen kann, selbst wenn das Getriebesteuergerät ein entsprechendes Signal (beispielsweise zum Einlegen der Getriebestellung P) erhält.
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Daher wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach Erkennen des Fehlerfalls, das Fahrzeug verlangsamt, damit die Parksperre einfallen kann. Es wird also dafür gesorgt, dass das Fahrzeug seine Geschwindigkeit verringert, so dass beispielsweise die mechanische Behinderung des Einfallens oder eine etwaige elektronische Verhinderung des Einfallens der Parksperre bei zu hoher Geschwindigkeit nicht mehr greift. Ein Verlangsamen des Fahrzeugs muss nicht in jedem Fall veranlasst werden, beispielsweise nur dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder größer gleich einer Geschwindigkeitsschwelle ist. Dies kann beispielsweise vor Veranlassen des Verlangsamens des Fahrzeugs geprüft werden.
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Hinsichtlich der zeitlichen Reihenfolge des Veranlassens des Einlegens der Parksperre (d. h. wenn beispielsweise ein entsprechendes Signal an das Getriebesteuergerät ausgegeben wird) und des Veranlassens der Verlangsamung des Fahrzeugs (d. h. wenn beispielsweise ein entsprechendes Signal an das Motorsteuergerät oder an das Getriebesteuergerät zum Verlangsamen des Fahrzeugs ausgegeben wird) sind drei Möglichkeiten denkbar:
Zeitlich nachdem das Einlegen der Parksperre veranlasst wurde, wird das Verlangsamen des Fahrzeugs veranlasst. Alternativ kann auch, bevor das Einlegen der Parksperre veranlasst wurde, das Verlangsamen des Fahrzeugs veranlasst werden. Außerdem ist es auch denkbar, dass im Wesentlichen gleichzeitig, wenn das Einlegen der Parksperre veranlasst wird, auch das Verlangsamen des Fahrzeugs veranlasst wird; dies kann beispielsweise über einen einzigen Steuerbefehl an das Getriebesteuergerät erfolgen. Es hängt von der jeweiligen Implementierung des Fahrzeugs ab, welche zeitliche Reihenfolge sinnvoller ist.
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Zum Verlangsamen des Fahrzeugs kann beispielsweise ein Antriebsmotor abgeschaltet werden, im Fall eines antreibenden Elektromotors und eines antreibenden Verbrennungsmotors können beide Antriebsmotoren abgeschaltet werden. Nach Abschalten des Antriebsmotoren rollt das Fahrzeug aus, wird in der Regel langsamer und unterschreitet schließlich eine Geschwindigkeitsschwelle unterhalb derer die Parksperre einfallen kann. Alternativ kann auch nur die Ausgangsleistung des Antriebsmotors an der Motorwelle reduziert werden, anstatt den Motor abzuschalten.
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Alternativ oder zusätzlich kann zum Verlangsamen des Fahrzeugs nach Erkennen des Fehlerfalls ein anderer Gang des Automatikgetriebes zum Verlangsamen des Fahrzeugs einlegt werden, als bei Erkennen des Fehlerfalls bereits eingelegt war. Der andere Gang kann ein kleiner Gang mit höherer Übersetzung als der zum Zeitpunkt des Erkennens des Fehlerfalls vorliegende Gang sein, beispielsweise der 1. Gang, wenn der 2. Gang beim Erkennen des Fehlerfalls bereits eingelegt war. Noch wirkungsvoller ist es, wenn der andere Gang ein Gegengang ist, d. h. ein Rückwärtsgang bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs und/oder ein Vorwärtsgang (z. B. der erste Gang) bei Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs. Es kann vorgesehen sein, dass sowohl bei Vorwärtsbewegung ein Rückwärtsgang eingelegt wird als auch bei Rückwärtsbewegung ein Vorwärtsgang eingelegt wird. Alternativ kann vorgesehen werden, dass ein Gegengang bei nur einer Fahrtrichtung (Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung) eingelegt wird und bei Vorliegen der anderen Fahrtrichtung kein Gegengang eingelegt wird. Mit Einlegen eines Gegengangs wird das Fahrzeug durch das der Fahrzeugbewegung entgegenwirkende Gegenmoment des Antriebsmotors schnell abgebremst. Es kann auch mehrmals hintereinander ein jeweils anderer Gang eingelegt werden, beispielsweise zunächst der 1. Gang und dann der Rückwärtsgang, falls das Fahrzeug im 1. Gang nicht genügend verzögert wurde, dass die Parksperre tatsächlich eingefallen ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann nach Erkennen des Fehlerfalls zum Verlangsamen des Fahrzeugs, die Kraftflussverbindung vom Motor zur Getriebeabtriebswelle unterbrochen werden. Hierzu kann das Getriebe in den Leerlauf geschaltet werden, beispielsweise durch Einlegen der neutralen Getriebestellung N (N = neutral). Die Unterbrechung der Kraftflussverbindung bietet gegenüber der Abschaltung des Antriebsmotors den Vorteil, dass der Antriebsmotor angeschaltet bleibt und der über den Antriebsmotor angetriebene Generator im Allgemeinen eine elektrische Energieversorgung gewährleisten kann. Im Vergleich zum Einlegen eines anderen Gangs, insbesondere eines Gegengangs wird bei der Unterbrechung der Kraftflussverbindung das Getriebe geschont.
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Das Verlangsamen des Fahrzeugs kann auch in gestufter Weise durchgeführt werden. Beispielsweise wird nach Erkennen des Fehlerfalls, die Kraftflussverbindung vom Motor zur Getriebeabtriebswelle unterbrochen, der Antriebsmotor abgeschaltet oder die Ausgangsleistung eines Antriebsmotors reduziert. Es wird geprüft, ob die hierdurch erzielte Verlangsamung des Fahrzeugs zum Einfallen der Parksperre ausreicht. Beispielsweise kann hierzu über einen Sensor (beispielsweise Hallsensor) erkannt werden, ob die Parksperre eingefallen ist oder die Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewertet werden. Wenn die Verlangsamung des Fahrzeugs nicht ausreicht, wird ein einer anderer Gang des Automatikgetriebes, insbesondere ein Gegengang eingelegt. Dieses Vorgehen vereint die Vorteile der vorstehend beschriebenen Variante, bei der ein anderer Gang zum Verlangsamen des Fahrzeugs eingelegt wird, und der Variante, bei der die Kraftflussverbindung vom Motor zur Getriebeabtriebswelle unterbrochen werden, gegebenenfalls auf Kosten einer längeren Reaktionszeit.
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Das Kraftfahrzeug umfasst vorzugsweise ein per Fernbedienung von außerhalb des Fahrzeugs kontrollierbares Parkassistenzsystem. Die Fernbedienung dient dabei im Wesentlichen zum Starten und Stoppen der automatischen Parkfunktion. Das Parkassistenzsystem steuert automatisch beispielsweise das Antriebsmoment, die Betriebsbremse, die Gangwahl und optional die Lenkung. Das vorstehend beschriebene Verfahren zum Bremsen kommt bei Nutzung dieses Parkassistenzsystems zum Einsatz, beispielsweise wenn ein Fehler in der Betriebsbremsanlage auftritt (z. B. bei Ausfall der Betriebsbremsanlage).
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches ein elektronisch gesteuertes Automatikgetriebe mit Parksperre umfasst. Das Fahrzeug ist eingerichtet, im Fall eines ein Bremsen durch die Betriebsbremsanlage tatsächlich oder potentiell beeinträchtigenden Fehlers automatisch zu bremsen. Dazu ist das Fahrzeug in der Lage, einen derartigen Fehlerfall zu erkennen und in Abhängigkeit hiervon ein Einlegen Parksperre zu veranlassen.
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Beispielsweise ist eine Einrichtung vorgesehen, welche eingerichtet ist, ein oder mehrere an Bremsvorgängen durch die Betriebsbremse beteiligte Einrichtungen zu überwachen und im Fehlerfall ein Signal zum Einlegen der Parksperre zu geben, insbesondere an ein Getriebesteuergerät. Vorzugsweise überwacht die Einrichtung die Betriebsbereitschaft und das Funktionieren eines oder mehrerer für an einem Bremsvorgang durch die Betriebsbremse beteiligter Steuergeräte (beispielsweise das Bremssteuergerät), indem wiederholt geprüft wird, ob dieses bzw. diese Steuergeräte ein positives Signal der Betriebsbereitschaft senden. Bleibt das Signal der Betriebsbereitschaft aus oder wird ein Fehlersignal gesandt, wird der Fehlerfall erkannt und ein Nothalt mittels Parksperre und optional Betriebsbremse und/oder elektrisch betätigter Feststellbremse ausgelöst.
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Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Fahrzeug nach dem zweiten Aspekt der Erfindung. An dieser Stelle nicht explizit beschriebene vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Fahrzeugs entsprechen den beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. In diesen zeigen:
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1 ein Ablaufdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2 ein Ablaufdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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3 ein Ablaufdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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4 ein Ablaufdiagramm eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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5 ein Ablaufdiagramm eines fünften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
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6 die beispielhafte Interaktion von Steuergeräten im Kraftfahrzeug.
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In 1 ist ein Ablaufdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatischen Bremsen eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Das Fahrzeug umfasst ein Fahrerassistenzsystem, welches das Fahrzeug autonom oder teilautonom steuert, wobei sich der Fahrer außerhalb des fahrenden Fahrzeugs befindet oder der Fahrer nicht im vollen Maße ins Fahrgeschehen eingebunden ist. Beispielsweise handelt es sich um ein per Fernbedienung kontrollierbares Parkassistenzsystem, welches automatisch beispielsweise das Antriebsmoment, die Betriebsbremse, die Gangwahl und optional auch die Lenkung steuert.
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Bei dem Verfahren wird zunächst ein Fehlerfall erkannt (s. Bezugszeichen 100), bei dem ein das Bremsen durch die Betriebsbremsanlage tatsächlich oder potentiell beeinträchtigender Fehler vorliegt, beispielsweise ein Fehler in der Betriebsbremsanlage, in der Energieversorgung der Betriebsbremsanlage oder in einem das Bremssteuergerät ansteuernden Steuergerät (z. B. ein Steuergerät des Fahrerassistenzsystems). Beispielsweise wird der Ausfall der Betriebsbremsanlage erkannt. Für den Fall, dass ein solcher Fehlerfall erkannt wird, wird das Einlegen der Parksperre veranlasst (s. Bezugszeichen 110), beispielsweise von einem Steuergerät des Fahrerassistenzsystems oder von dem Bremssteuergerät, welches ein entsprechendes Signal über ein oder mehrere Fahrzeugbusse an ein Getriebesteuergerät schickt. Parallel kann optional auch ein Bremsbefehl an die Betriebsbremse und/oder die Feststellbremse gesandt werden, wobei aufgrund des Fehlers die Betriebsbremse den Bremsbefehl möglicherweise nicht umsetzen kann. Zum Einlegen der Parksperre kann beispielsweise vom System die Getriebestellung P eingelegt werden.
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Die Parksperre fällt dann ein (s. Bezugszeichen 120), wodurch das Fahrzeug unmittelbar notangehalten wird (s. Bezugszeichen 130), da das Getriebe durch die Parksperre blockiert. Anschließend kann das Fahrzeug auch automatisch über die eingefallene Parksperre im Stand gehalten werden (s. Bezugszeichen 140).
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In 2 ist ein Ablaufdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatischen Bremsen eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Mit gleichen Bezugszeichen versehene Blöcke in 1 und 2 entsprechen einander. Nach Veranlassen des Einlegens der Parksperre fällt die Parksperre, insbesondere aufgrund zu hoher Momentangeschwindigkeit des Fahrzeugs, nicht unmittelbar ein (s. Bezugszeichen 112). Das Einfallen der Parksperre kann beispielsweise dadurch verhindert werden, dass bei dieser Geschwindigkeit aufgrund der Mechanik ein Eingreifen der Parksperrenklinke in ein sogenanntes Parksperrenrad an der Abtriebswelle nicht möglich ist oder dass das Einfallen der Parksperre beispielsweise vom Getriebesteuergerät bei dieser Geschwindigkeit elektronisch noch verhindert wird. In diesem Fall würde das Fahrzeug, sofern keine andere Bremse des Fahrzeugs greift, im Wesentlichen weiter ungebremst fahren. Das Fahrzeug wird nun verlangsamt, indem der Motor ausgeschaltet wird (s. Bezugszeichen 115). Anschließend rollt das Fahrzeug aus, wird damit in der Regel langsamer und unterschreitet oder erreicht eine Geschwindigkeitsschwelle (s. Bezugszeichen 118). Bei Erreichen oder Unterschreiten der Geschwindigkeitsschwelle (beispielsweise ungefähr 4 km/h) kann die Parksperre einfallen (s. Bezugszeichen 120). Das Fahrzeug wird unmittelbar notangehalten, da das Getriebe durch Einfallen der Parksperre blockiert (s. Bezugszeichen 130). Anschließend kann das Fahrzeug auch automatisch über die eingefallene Parksperre im Stand gehalten werden (s. Bezugszeichen 140).
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In 3 ist ein Ablaufdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatischen Bremsen eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Das dritte Ausführungsbeispiel entspricht dem zweiten Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied, dass zunächst der Motor abgeschaltet wird (s. Bezugszeichen 115) und dann das Einlegen der Parksperre veranlasst wird (s. Bezugszeichen 110). Das Einlegen der Parksperre kann bei oder nach Unterschreiten oder Erreichen einer Geschwindigkeitsschwelle veranlasst werden, alternativ kann dies noch vor Erreichen der Geschwindigkeitsschwelle veranlasst werden, wobei dann die Parksperre im Allgemeinen nicht sofort einfällt. Das Erreichen oder Unterschreiten der Geschwindigkeitsschwelle kann vom System explizit geprüft werden, bevor das Einlegen der Parksperre veranlasst wird. Es kann auch eine bestimmte fahrgeschwindigkeitsabhängige Zeitdauer nach Ausschalten des Motors gewartet werden und erst dann das Einlegen der Parksperre veranlasst werden, wobei nach Verstreichen der Zeitdauer davon ausgegangen wird, dass die Parksperre nun einfallen kann.
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In 4 ist ein Ablaufdiagramm eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatischen Bremsen eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel wird das Fahrzeug statt wie bei dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel durch Einlegen eines anderen Gangs verlangsamt.
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Wenn das Fahrzeug so schnell ist, dass ein Einfallen der Parksperre nicht sicher erfolgt, kann das Fahrzeug durch Einlegen eines anderen Gangs vorher verlangsamt werden (s. Bezugszeichen 150). Das vorherige Einlegen eines anderen Gangs erfolgt vorzugsweise nicht in jedem Fall, sondern beispielsweise dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder größer gleich einer Geschwindigkeitsschwelle ist, beispielsweise eine Geschwindigkeitsschwelle, ab der bzw. unterhalb der die Parksperre einfallen kann. Der andere Gang kann ein kleiner Gang mit höherer Übersetzung als der zum Zeitpunkt des Erkennens des Fehlerfalls vorliegende Gang sein. Noch wirkungsvoller ist es, wenn der andere Gang ein Gegengang ist, d. h. ein Rückwärtsgang bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs und/oder ein Vorwärtsgang bei Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs. Durch Einlegen eines anderen Gangs wird das Fahrzeug verlangsamt. Dann wird das Einlegen der Parksperre veranlasst (s. Bezugszeichen 110). Das Einlegen der Parksperre kann beispielsweise bei Unterschreiten oder Erreichen einer Geschwindigkeitsschwelle veranlasst werden, alternativ kann dies noch vor Erreichen der Geschwindigkeitsschwelle veranlasst werden, wobei dann die Parksperre nicht sofort einfällt. Das Erreichen oder Unterschreiten der Geschwindigkeitsschwelle kann vom System explizit geprüft werden, bevor das Einlegen der Parksperre veranlasst wird. Es kann auch eine bestimmte fahrgeschwindigkeitsabhängige Zeitdauer nach Einlegen des anderen Gangs gewartet werden und erst dann das Einlegen der Parksperre veranlasst werden, wobei nach Verstreichen der Zeitdauer davon ausgegangen wird, dass die Parksperre nun einfallen kann. Mit Einfallen der Parksperre (s. Bezugszeichen 120) wird das Fahrzeug unmittelbar notangehalten, da das Getriebe durch Einfallen der Parksperre blockiert (s. Bezugszeichen 130). Anschließend kann das Fahrzeug auch automatisch über die eingefallene Parksperre im Stand gehalten werden (s. Bezugszeichen 140). Optional kann nach Einfallen der Parksperre oder auch schon früher der Motor ausgeschaltet werden. Es kann natürlich auch zunächst ein Einlegen der Parksperre veranlasst werden und erst zeitlich danach (oder gleichzeitig) ein Gangwechsel in den anderen Gang veranlasst werden, beispielsweise erst dann, wenn erkannt wird, dass die Parksperre nicht einfällt.
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In 5 ist ein Ablaufdiagramm eines fünften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatischen Bremsen eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Bei dem fünften Ausführungsbeispiel wird das Fahrzeug durch Unterbrechen der Kraftflussverbindung vom Motor zur Getriebeabtriebswelle, insbesondere durch Umschalten des Getriebes in den Leerlauf, verlangsamt.
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Wenn das Fahrzeug so schnell ist, dass ein Einfallen der Parksperre nicht sicher erfolgt, kann das Fahrzeug durch Umschalten des Getriebes in den Leerlauf vorher verlangsamt werden (s. Bezugszeichen 160). Dazu kann beispielsweise dem Getriebesteuergerät mitgeteilt werden, die Getriebestellung N (N – neutral) einzunehmen. Das vorherige Umschalten in den Leerlauf kann optional davon abhängig sein, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder größer gleich einer Geschwindigkeitsschwelle ist. Durch Einlegen des Leerlaufs rollt das Fahrzeug aus, wird in der Regel langsamer und unterschreitet oder erreicht schließlich die Geschwindigkeitsschwelle unterhalb derer oder ab der die Parksperre einfallen kann. Dann wird das Einlegen der Parksperre veranlasst (s. Bezugszeichen 110). Alternativ kann das Einlegen der Parksperre noch vor Erreichen der Geschwindigkeitsschwelle veranlasst werden, wobei dann die Parksperre nicht unbedingt sofort einfällt. Das Erreichen oder Unterschreiten der Geschwindigkeitsschwelle kann vom System explizit geprüft werden, bevor das Einlegen der Parksperre veranlasst wird. Es kann auch eine bestimmte fahrgeschwindigkeitsabhängige Zeitdauer nach Einlegen des Leerlaufs gewartet werden und erst dann das Einlegen der Parksperre veranlasst werden, wobei nach Verstreichen der Zeitdauer davon ausgegangen wird, dass die Parksperre nun einfallen kann. Mit Einfallen der Parksperre (s. Bezugszeichen 120) wird das Fahrzeug unmittelbar notangehalten, da das Getriebe durch Einfallen der Parksperre blockiert (s. Bezugszeichen 130). Anschließend kann das Fahrzeug auch automatisch über die eingefallene Parksperre im Stand gehalten werden (s. Bezugszeichen 140). Optional kann nach Einfallen der Parksperre oder auch schon früher der Motor ausgeschaltet werden. Es kann natürlich auch zunächst ein Einlegen der Parksperre veranlasst werden und erst zeitlich danach oder gleichzeitig ein Umschalten in den Leerlauf erfolgen. Die Unterbrechung der Kraftflussverbindung bietet gegenüber der Abschaltung des Antriebsmotors den Vorteil, dass der Antriebsmotor angeschaltet bleibt und der über den Antriebsmotor angetriebene Generator im Allgemeinen eine elektrische Energieversorgung gewährleisten kann. Im Vergleich zum Einlegen eines anderen Gangs, insbesondere eines Gegengangs, wird bei der Unterbrechung der Kraftflussverbindung das Getriebe geschont.
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Es kann auch ein gestuftes Vorgehen verwendet werden: Zunächst wird eine schonende Variante zum Verlangsamen des Fahrzeugs verwendet, beispielsweise das Getriebe in den Leerlauf geschaltet wie in 5 beschrieben. Es wird dann geprüft, ob die hierdurch erzielte Verlangsamung des Fahrzeugs zum Einfallen der Parksperre ausreicht. Wenn die Verlangsamung des Fahrzeugs nicht ausreicht, wird ein anderer Gang des Automatikgetriebes, insbesondere ein Gegengang, eingelegt.
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Durch die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Fahrzeug auch ohne im Fahrzeug anwesenden Fahrer sicher in den Stillstand gebracht werden und im Stillstand gehalten werden, selbst wenn ein Fehler in der Betriebsbremsanlage oder in einem die Betriebsbremsanlage ansteuernden System eine Bremsung des Fahrzeugs über die Betriebsbremse verhindert.
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In 6 ist ein beispielhafter Überblick über die Interaktion von Steuergeräten bei Verwendung eines per Fernbedienung von außerhalb des Fahrzeugs kontrollierbaren Parkassistenzsystems dargestellt. Die Steuergeräte können über ein oder mehrere Fahrzeugbusse miteinander verbunden sein (bei mehreren Fahrzeugbussen werden typischerweise zum Informationsaustausch über Busgrenzen Gateways verwendet). Vorzugsweise kann jedes Steuergerät ein Signal an jedes andere Steuergerät schicken (gegebenenfalls über Gateways oder andere Steuergeräte). Eine Umfelderfassung UE leitet Umfeldinformation an ein Steuergerät UA zur Umfeldauswertung. Auf dem Steuergerät UA befindet sich eine Parklogik RCP, die zum Steuern des Fahrzeugs in Verbindung mit einem Steuergerät SAS dient. Die Parklogik RCP gibt Steuerbefehle zur grundsätzlichen Bewegung des Fahrzeugs, aus denen von dem Steuergerät SAS Antriebsmomentenvorgaben und Bremsmomentenvorgabe mittels in dem Steuergerät SAS vorhandener Längsdynamikregler bestimmt werden. Antriebsmomentenvorgaben werden an das Motorsteuergerät DME weitergeleitet. Bremsmomentenvorgaben werden an das Bremssteuergerät DSC weiterleitet. Das Bremssteuergerät DSC umfasst Regler zur Fahrdynamikregelung (z. B. ESP – Elektronisches Stabilitätsprogram, oder ABS – Antiblockiersystem) und dient zur Ansteuerung der Bremshydraulik der Betriebsbremse bei Eingriff der Fahrdynamikregelung. Ferner ist ein Getriebesteuergerät GS vorgesehen, welches Steuerbefehle zur Einstellung der Getriebestellung entgegennimmt.
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Die Parklogik RCP umfasst eine Nothalt-Auslöse-Einheit W, welche eingerichtet ist, einen Fehlerfall zu erkennen und im Fehlerfall einen Befehl zum Einlegen der Parksperre an das Getriebesteuergerät zu geben, damit das Fahrzeug angehalten wird. Zum Erkennen eines Fehlerfalls überwacht die Nothalt-Auslöse-Einheit W beispielsweise die an Bremsvorgängen mit der Betriebsbremse beteiligte Einrichtungen (beispielsweise das Bremssteuergerät DSC und das das Bremssteuergerät ansteuernde Steuergerät SAS). Dazu überwacht das Nothalt-Auslöse-Einheit W beispielsweise, ob das Bremssteuergerät DSC und das Steuergerät SAS jeweils regelmäßig ein positives Signal der Betriebsbereitschaft aussenden, auf welches die Nothalt-Auslöse-Einheit W zugreifen kann. Bleibt das Signal der Betriebsbereitschaft aus oder wird von dem Bremssteuergerät DSC oder dem das Bremssteuergerät DSC ansteuernden Steuergerät SAS ein Fehlersignal (beispielsweise eine Fehlermeldung des Bremssteuergeräts, dass ein gewünschter Bremsdruck nicht aufgebaut werden kann) gesandt, wird der Fehlerfall erkannt und ein Nothalt mittels Parksperre und optional Betriebsbremse und/oder elektrisch betätigter Feststellbremse ausgelöst. Zum Auslösen der Parksperre wird ein entsprechender Befehl an das Getriebesteuergerät GS gesandt, beispielsweise ein Signal zum Einlegen der Getriebeposition P. Ferner wird optional zeitlich früher oder zeitlich danach ein Verlangsamen des Fahrzeugs veranlasst. Hierzu wird ein entsprechendes Signal an die Motorsteuerung DME oder das Getriebesteuergerät GS gesandt.
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Grundsätzlich ist es möglich, dass die Nothalt-Auslöse-Einheit W im Steuergerät UA zum Auslösen der Parksperre an das Steuergerät SAS einen Befehl zum Auslösen der Parksperre sendet und das Steuergerät SAS diesen Befehl an das Getriebesteuergerät GS weiterleitet (entsprechendes gilt für das Signal zum Verlangsamen des Fahrzeugs). Je nach Struktur des Bussystems wäre es auch denkbar, dass die Nothalt-Auslöse-Einheit W einen Befehl zum Auslösen der Parksperre an das Getriebesteuergerät GS sendet, ohne dass ein weiteres Steuergerät als Mittler dient (entsprechendes gilt für das Signal zum Verlangsamen des Fahrzeugs). Ferner wäre es auch denkbar, dass die Nothalt-Auslöse-Einheit W oder eine zusätzliche Nothalt-Auslöse-Einheit W in einem andere Steuergerät platziert ist, beispielsweise im Bremssteuergerät DSC, wobei das Bremssteuergerät DSC beispielsweise beim Erkennen eines Fehlers dann einen entsprechenden Befehl zum Auslösen der Parksperre an das Getriebesteuergerät sendet (beispielsweise über das Steuergerät SAS oder ohne ein weiteres Steuergerät als Mittler). Wenn sich die Nothalt-Auslöse-Einheit W in dem Bremssteuergerät DSC befindet, kann sobald in dem Bremssteuergerät DSC ein Fehler der Bremsanlage erkannt wird, die Parksperre durch ein entsprechendes Signal an das Getriebesteuergerät GS ausgelöst werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19625019 [0005]
- DE 19831733 A1 [0006]
