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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen eines Notbremssignals für ein Fahrzeug, auf eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Notbremssignals für ein Fahrzeug, auf ein Verfahren zum Einleiten eines Notbremsvorgangs eines Fahrzeugs sowie auf ein entsprechendes Computer-Programmprodukt.
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Nach Erhebungen des Statistischen Bundesamts ist bei Unfällen mit Personenschäden beispielsweise Bremsversagen als Ursache bei 1,2 bis 1,9% der Fälle jährlich anzusetzen. So können beispielsweise technische Mängel an Bremsanlagen oder Fehlverhalten zu einem plötzlichen Bremsversagen führen, insbesondere auf einer längeren Gefällestrecke oder dergleichen. Auch können Fahrer ausfallen, z. B. aufgrund von epileptischen Anfällen, Ohnmacht, Herzinfarkt, unerwarteten Wechselwirkungen von Medikamenten oder auch grober Fahrlässigkeit.
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Die
DE 10 2009 036 348 A1 offenbart ein Verfahren zur Bremskraftsteuerung an einem Kraftfahrzeug mit einer Bestimmung einer vom Fahrer beabsichtigten Sollverzögerung für das Kraftfahrzeug und mit einer anschließenden automatischen Beeinflussung des Motors und/oder des Getriebes auf Grundlage dieser (beabsichtigten) Sollverzögerung, mit dem Ziel, das am Kraftfahrzeug wirksame Schleppmoment so zu verändern, dass die (beabsichtigte) Sollverzögerung erreicht wird. Hierbei kann eine Bremswirkung von Motor und Betriebsbremse so aufeinander abgestimmt werden, dass die Betriebsbremse um den Anteil der Motorbremswirkung entlastet wird.
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Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Erzeugen eines Notbremssignals für ein Fahrzeug, eine verbesserte Vorrichtung zum Erzeugen eines Notbremssignals für ein Fahrzeug, ein verbessertes Verfahren zum Einleiten eines Notbremsvorgangs eines Fahrzeugs sowie ein verbessertes Computer-Programmprodukt gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann insbesondere eine Strategie zur Unterstützung von Notbremsungen in einem Fahrzeugnotfall, beispielsweise bei einem Fahrerausfall oder bei Versagen der Hauptbremseinrichtungen in Kraftfahrzeugen mit Getrieben ohne direkte manuelle Eingriffsmöglichkeit, bereitgestellt werden. Hierbei kann beispielsweise einer als Brennkraftmaschine oder Elektromotor ausgeführte Antriebseinheit Energie zugeführt werden, um zu bremsen, wobei die Aktivierung über eine Strategie erfolgt, die einen Fahrzeugnotfall erkennt. Dabei kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass eine Antriebseinrichtung eines Fahrzeugs nicht oder nicht nur zur Regeneration eingesetzt wird, sondern im Fahrzeugnotfall Energie erhält, um zu bremsen.
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Im Nutzfahrzeugbereich ist eine Ergänzung einer Betriebsbremse insbesondere durch Dauerbremsanlagen wie z. B. Auspuffklappen, Retarder und dergleichen üblich. Im Pkw-Bereich, wo meist kein Berufskraftfahrer am Steuer sitzt und eine Bandbreite zwischen regelmäßiger sowie ordnungsgemäßer Wartung und unregelmäßiger sowie nachlässiger Wartung groß sein kann, fehlen solche hilfreichen Zusatzbremseinrichtungen üblicherweise. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können insbesondere mit Dauerbremsanlagen vergleichbar wirkende Strategien bzw. Mechanismen bereitgestellt werden, die eine Bremsung in einem Fahrzeugnotfall sicher und zuverlässig erzielen können. Hierbei kann eine Notbremsung vorteilhaft bewirkt oder unterstützt werden, wobei hinsichtlich Kosten und Nutzen eines solchen Vorgehens billigend in Kauf genommen wird, dass Komponenten des Fahrzeugs außerhalb ihrer Spezifikation betrieben werden, namentlich Motor, Getriebe und Antriebstrang, wobei eine Abwendung einer Gefahr für Leib und Leben natürlich Schäden an Fahrzeugkomponenten wie Motor und Getriebe aufwiegt.
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Vorteilhafterweise können somit gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Notbremsungen von Fahrzeugen sicher und zuverlässig bewirkt oder zumindest unterstützt werden, auch wenn ein Fahrer oder eine Hauptbremsanlage des Fahrzeugs ausgefallen ist. Insbesondere können bei einem durch fehlende Bremswirkung bewirkten Kontrollverlust über das Fahrzeug so eine Fahrsicherheit erhöht und ein Unfallrisiko minimiert werden. Hierbei kann zunächst eine Fahrzeugnotlage zuverlässig und sicher erkannt werden und basierend darauf eine geeignete Handlung zur Gefahrenabwehr eingeleitet werden.
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Ferner kann Fahrzeuglenkern und Fahrzeuginsassen insbesondere bei automatischen Getrieben in Gefahrensituationen bei einem Bremsversagen mehr Kontrolle gegeben werden, um eine Notbremsung zu erreichen. So können trotz einer Entwicklung von sicheren Systemen und im Rahmen neuer Technologien dem Fahrer eines Fahrzeugs neuerdings üblicherweise gesperrte Funktionen zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass auch automatisierte Getriebe einen direkten manuellen Eingriff in die Fahrstufe zulassen, wodurch eine Motorbremswirkung gesteigert werden kann, um die Notbremsung zumindest zu unterstützen, auch wenn dabei der Motor überdreht werden würde. In einer solchen Situation ist allerdings ein Schaden an einzelnen Komponenten des Fahrzeugs das kleinere Übel. Bei einem synchronisierten Handschaltgetriebe beispielsweise sind meist ohnehin keine Sperren vorgesehen, die einen Gangwechsel in Überdrehzahl verhindern würden.
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Ein vorteilhaftes Verfahren zum Erzeugen eines Notbremssignals für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug eine Hauptbremseinrichtung und eine Antriebseinrichtung aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt des Erkennens eines Fahrzeugnotfalls, der eine verringerte oder verhinderte Bremswirkung der Hauptbremseinrichtung repräsentiert, unter Verwendung zumindest eines eingelesenen Sensorsignals und einen Schritt des Generierens des Notbremssignals in Abhängigkeit von dem erkannten Fahrzeugnotfall aufweist, wobei mittels des Notbremssignals die Hauptbremseinrichtung, die Antriebseinrichtung, eine Zusatzbremseinrichtung und/oder zumindest eine weitere Bordeinrichtung des Fahrzeugs ansteuerbar sind, um einen Notbremsvorgang des Fahrzeugs zu bewirken oder zu unterstützen.
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Unter einem Fahrzeug kann hierbei ein straßengebundenes Fahrzeug, ein Kraftfahrzeug zur Personenbeförderung und/oder Güterbeförderung, wie beispielsweise ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein sonstiges Nutzfahrzeug verstanden werden. Die Hauptbremseinrichtung kann eine Betriebsbremse des Fahrzeugs aufweisen. Die Antriebseinrichtung kann einen Motor, eine Motorsteuerung, eine Ventilsteuerung des Motors, ein Getriebe, eine Getriebesteuerung, ein Differenzial und/oder einen Antriebsstrang des Fahrzeugs umfassen. Der Motor kann eine Verbrennungskraftmaschine, ein Elektromotor, ein Hybridmotor oder ein anderer Motor sein. Das Getriebe kann ein manuelles Getriebe, ein teilautomatisches Getriebe oder ein automatisches Getriebe sein. Bei der Zusatzbremseinrichtung kann es sich um einen Retarder, eine Auspuffklappe oder dergleichen handeln. Die zumindest eine weitere Bordeinrichtung kann beispielsweise eine Klimaanlage, eine Einrichtung zur Generator-Rekuperation oder dergleichen aufweisen, wobei die weitere Bordeinrichtung über eine Motorleistung mit Energie versorgt wird. Der Fahrzeugnotfall kann eine Situation repräsentieren, in der eine Bremswirkung der Hauptbremseinrichtung aufgrund eines Ausfalls oder Teilausfalls der Hauptbremseinrichtung oder des Fahrzeuglenkers eingeschränkt oder unterbunden ist. Das Notbremssignal repräsentiert eine Information zum Reagieren auf den Fahrzeugnotfall. Ansprechend auf ein Ansteuern mittels des Notbremssignals können die Hauptbremseinrichtung, die Antriebseinrichtung, die Zusatzbremseinrichtung und zusätzlich oder alternativ die zumindest eine weitere Bordeinrichtung des Fahrzeugs einen Betrieb oder eine Funktion derart ausführen, dass der Notbremsvorgang des Fahrzeugs bewirkt oder unterstützt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Erkennens als Fahrzeugnotfall ein Versagen der Hauptbremseinrichtung unter Verwendung zumindest eines eingelesenen Sensorsignals erkannt werden, das einen Bremsschlupf, einen hydraulischen Bremskreis-Systemdruck, eine Motordrehzahl, zumindest eine Eigenschaft eines Betätigungsvorgangs an einer Gangwähleinrichtung und zusätzlich oder alternativ eine Information von einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs repräsentiert. Das Versagen der Hauptbremseinrichtung kann teilweise oder vollständig sein. Dabei kann die Gangwähleinrichtung mit zumindest einem Sensor versehen sein oder werden, der ausgebildet ist, um eine Beschleunigung und/oder eine Berührung bei einem Betätigungsvorgang zu erfassen. Die zumindest eine Eigenschaft eines Betätigungsvorgangs an einer Gangwähleinrichtung, insbesondere einem Schalthebel bzw. Gangwählhebel, kann eine Betätigungskraft, eine Betätigungsgeschwindigkeit, eine Schaltfrequenz und/oder eine Plausibilität des Betätigungsvorgangs insbesondere bezüglich der Motordrehzahl, des Bremsschlupfs, des hydraulischen Bremskreis-Systemdrucks und/oder Information von dem Fahrerassistenzsystem aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass Bremsversagen als Fahrzeugnotfall erkannt werden kann, wobei die Erkennung zuverlässig und genau anhand eines Sensorsignals oder einer Kombination von Sensorsignalen mit hoher Aussagekraft erfolgen kann.
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Insbesondere kann auch eine Situation, bei dem beispielsweise ein Antiblockiersystem (ABS) des Fahrzeugs auf lockerem Untergrund, z. B. auf verschneiter Fahrbahn, Sand, Geröll oder dergleichen, eine unerwünschte Verlängerung des Bremswegs bewirkt, erkannt werden. In der Folge kann bei Bedarf einer solchen Situation entgegengewirkt werden, bei der ab einem kritischen Gefälle dabei das Fahrzeug ungewollt beschleunigen würde, obwohl der Fahrer eine Vollbremsung macht.
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Dabei kann im Schritt des Generierens in Abhängigkeit von dem erkannten Versagen der Hauptbremseinrichtung ein Notbremssignal generiert werden, mittels dessen die Antriebseinrichtung, die Zusatzbremseinrichtung und zusätzlich oder alternativ die zumindest eine weitere Bordeinrichtung des Fahrzeugs ansteuerbar sind, um den Notbremsvorgang zu bewirken oder zu unterstützen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auch bei Bremsversagen das Fahrzeug im Rahmen des einleitbaren Notbremsungsvorgangs sicher abgebremst, verlangsamt oder zum Stillstand gebracht werden kann. Dadurch kann eine Gefahr eines durch das Bremsversagen bedingten, schweren Unfalls minimiert werden. Bei einem partiellen Bremsversagen kann auch ein Fahrerassistenzsystem, insbesondere ein Fahrdynamikregelsystem bzw. elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP), mittels des Notbremssignals ansteuerbar sein, um beispielsweise funktionstüchtig verbliebene Bremskreise zu steuern.
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Auch kann im Schritt des Erkennens als Fahrzeugnotfall ein Ausfall eines Fahrers des Fahrzeugs unter Verwendung zumindest eines eingelesenen Sensorsignals von einer Innenraumkamera, einem Berührungssensor an einem Lenkrad, einem Berührungssensor an einer Gangwähleinrichtung und zusätzlich oder alternativ einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs erkannt werden. Hierbei kann das zumindest eine Sensorsignal auch eine Betätigung der Gangwähleinrichtung und/oder eine Betätigung einer Handbremse bzw. Parkbremse durch einen Beifahrer des Fahrzeugs repräsentieren. Die Innenraumkamera kann ausgebildet sein, um ein auf einen Ausfall des Fahrers hindeutendes Verhaltensmuster des Fahrers und gegebenenfalls des Beifahrers in aufgenommenen Bilddaten zu erkennen. Berührungssensoren an dem Lenkrad und/oder der Gangwähleinrichtung können ausgebildet sein, um eine Betätigung durch den Fahrer oder gegebenenfalls den Beifahrer zu erkennen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein Fahrerausfall als Fahrzeugnotfall erkannt werden kann, wobei die Erkennung zuverlässig und genau anhand eines Sensorsignals oder einer Kombination von Sensorsignalen mit hoher Aussagekraft erfolgen kann.
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Insbesondere kann im Schritt des Generierens ein Notbremssignal generiert werden, mittels dessen zumindest eine Getriebeeinrichtung des Fahrzeugs ansteuerbar ist, um einen Reifenschlupf, ein Schleppmoment und zusätzlich oder alternativ ein Motorbremsmoment zu erhöhen, um den Notbremsvorgang des Fahrzeugs zu bewirken oder zu unterstützen. Die zumindest eine Getriebeeinrichtung kann Teil der Antriebseinrichtung des Fahrzeugs sein. Die zumindest eine Getriebeeinrichtung kann ein Steuergerät und/oder eine Baugruppe eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mittels einer derartigen Strategie zur Getriebesteuerung der Notbremsvorgang des Fahrzeugs auch bei ausgefallener Hauptbremseinrichtung verlässlich bewirkt oder zumindest unterstützt werden kann.
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Ferner kann im Schritt des Generierens ein Notbremssignal generiert werden, mittels dessen eine Motorsteuereinrichtung, eine Auspuffklappensteuereinrichtung und zusätzlich oder alternativ eine Ventilsteuereinrichtung der Antriebseinrichtung ansteuerbar sind, um ein Motorschleppmoment und zusätzlich oder alternativ ein Motorbremsmoment zu erhöhen, um den Notbremsvorgang des Fahrzeugs zu bewirken oder zu unterstützen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mittels einer derartigen Strategie zur Motorsteuerung der Notbremsvorgang des Fahrzeugs auch bei ausgefallener Hauptbremseinrichtung zuverlässig bewirkt oder zumindest unterstützt werden kann.
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Auch kann im Schritt des Generierens ein Notbremssignal generiert werden, mittels dessen zumindest eine von einem Motor des Fahrzeugs mit Energie versorgte Bordeinrichtung zur Energieaufnahme aktivierbar ist, um den Notbremsvorgang des Fahrzeugs zu unterstützen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass durch ein derartiges Aktivieren bzw. Zuschalten weiterer Lasten, die vom Motor angetrieben werden, eine Motorbremswirkung erhöht werden kann, da eine auf den Antrieb entfallende Motorleistung reduziert wird.
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Zudem kann im Schritt des Generierens ein Notbremssignal generiert werden, mittels dessen zumindest eine Beleuchtungseinrichtung und/oder eine Warneinrichtung des Fahrzeugs ansteuerbar ist, um ein Warnblinklicht, eine Hupe und zusätzlich oder alternativ ein Fahrlicht zu aktivieren, um den Notbremsvorgang des Fahrzeugs zu unterstützen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auf den Fahrzeugnotfall aufmerksam gemacht werden kann und andere Verkehrsteilnehmer gewarnt werden können, um beispielsweise dem Fahrzeug Platz zu machen oder dergleichen.
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Ein vorteilhaftes Verfahren zum Einleiten eines Notbremsvorgangs eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Hauptbremseinrichtung und eine Antriebseinrichtung aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt des Erzeugens eines Notbremssignals für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform des vorstehend genannten Verfahrens zum Erzeugen und einen Schritt des Ansteuerns der Hauptbremseinrichtung, der Antriebseinrichtung, der Zusatzbremseinrichtung und/oder der zumindest einen weiteren Bordeinrichtung des Fahrzeugs mittels des Notbremssignals aufweist, um den Notbremsvorgang des Fahrzeugs zu bewirken oder zu unterstützen.
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In Verbindung mit dem Verfahren zum Einleiten eines Notbremsvorgangs kann eine Ausführungsform des vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Erzeugen eines Notbremssignals vorteilhaft ausgeführt werden, um einen Notbremsvorgang vorteilhaft einzuleiten.
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Eine vorteilhafte Vorrichtung zum Erzeugen eines Notbremssignals für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug eine Hauptbremseinrichtung und eine Antriebseinrichtung aufweist, weist folgende Merkmale auf:
eine Einrichtung zum Erkennen eines Fahrzeugnotfalls, der eine verringerte oder verhinderte Bremswirkung der Hauptbremseinrichtung repräsentiert, unter Verwendung zumindest eines eingelesenen Sensorsignals; und
eine Einrichtung zum Generieren des Notbremssignals in Abhängigkeit von dem erkannten Fahrzeugnotfall, wobei mittels des Notbremssignals die Hauptbremseinrichtung, die Antriebseinrichtung, eine Zusatzbremseinrichtung und/oder zumindest eine weitere Bordeinrichtung des Fahrzeugs ansteuerbar sind, um einen Notbremsvorgang des Fahrzeugs zu bewirken oder zu unterstützen.
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Die Vorrichtung zum Erzeugen eines Notbremssignals kann ausgebildet sein, um die Schritte eines oben genannten Verfahrens zum Erzeugen eines Notbremssignals durchzuführen bzw. umzusetzen. Insbesondere kann die Vorrichtung Einrichtungen aufweisen, die ausgebildet sind, um je einen Schritt eines oben genannten Verfahrens auszuführen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe vorteilhaft gelöst werden.
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Die Vorrichtung zum Erzeugen eines Notbremssignals kann Teil eines Steuergerätes oder dergleichen sein. Auch kann unter einer Vorrichtung vorliegend ein elektrisches Gerät bzw. Steuergerät verstanden werden, das zumindest ein Sensorsignal verarbeitet und in Abhängigkeit davon ein Notbremssignal ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung einer Ausführungsform eines oben genannten Verfahrens verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Notbremssignals gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen eines Notbremssignals gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einleiten eines Notbremsvorgangs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt ein Fahrzeug 100 mit einer Vorrichtung 110 zum Erzeugen eines Notbremssignals gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Von dem Fahrzeug 100 sind die Vorrichtung 110 mit einer Erkennungseinrichtung 112 sowie einer Generiereinrichtung 114, ein Bremsanlagensensor 120, ein Motordrehzahlsensor 130, ein Betätigungssensor 140, eine Gangwähleinrichtung 150 bzw. ein Schalthebel bzw. Wählhebel, eine Hauptbremseinrichtung 160 bzw. Betriebsbremse oder Bremsanlage, eine Zusatzbremseinrichtung 170, ein Motor 180 und ein Getriebe 190 gezeigt.
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Die Vorrichtung 100 weist die Erkennungseinrichtung 112 und die Generiereinrichtung 114 auf. Der Bremsanlagensensor 120, der Motordrehzahlsensor 130 und der Betätigungssensor 140 sind mittels zumindest einer Kommunikationsschnittstelle, beispielsweise einem elektrischen Kabel, per Funk oder dergleichen, mit der Vorrichtung 100 verbunden. Der Betätigungssensor 140 ist im Bereich der Gangwähleinrichtung 150 angeordnet und/oder mittels einer Kommunikationsschnittstelle mit derselben verbunden. Ferner sind die Hauptbremseinrichtung 160, die Zusatzbremseinrichtung 170, der Motor 180 und das Getriebe 190 mittels zumindest einer weiteren Kommunikationsschnittstelle, beispielsweise einem elektrischen Kabel, per Funk oder dergleichen, mit der Vorrichtung 100 verbunden. Ferner sind mittels jeweiliger Kommunikationsschnittstellen der Bremsanlagensensor 120 mit der Hauptbremseinrichtung 160, der Motordrehzahlsensor 130 mit dem Motor 180 und die Gangwähleinrichtung 150 mit dem Getriebe 190 verbunden. Der Motor 180 und das Getriebe 190 repräsentieren dabei eine Antriebseinrichtung des Fahrzeugs 100.
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Der Bremsanlagensensor 120 ist ausgebildet, um einen Betriebszustand der Hauptbremseinrichtung 160 zu erfassen und ein Sensorsignal bereitzustellen, das den Betriebszustand der Hauptbremseinrichtung 160 repräsentiert. Der Motordrehzahlsensor 130 ist ausgebildet, um eine Motordrehzahl des Motors 180 zu erfassen und ein Sensorsignal bereitzustellen, dass die Motordrehzahl des Motors 180 repräsentiert. Der Betätigungssensor 140 ist ausgebildet, um zumindest eine Eigenschaft eines Betätigungsvorgangs der Gangwähleinrichtung 150 zu erfassen, und ein Sensorsignal bereitzustellen, das die zumindest eine Eigenschaft des Betätigungsvorgangs der Gangwähleinrichtung 150 repräsentiert.
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Die Vorrichtung 110 ist ausgebildet, um ein Notbremssignal für das Fahrzeug 100 zu erzeugen. Dabei ist die Vorrichtung 110 ausgebildet, um zumindest ein Sensorsignal von dem Bremsanlagensensor 120, dem Motordrehzahlsensor 130 und zusätzlich oder alternativ dem Betätigungssensor 140 einzulesen. Hierbei ist die Erkennungseinrichtung 112 der Vorrichtung 110 ausgebildet, um einen Fahrzeugnotfall, der eine verringerte oder verhinderte Bremswirkung der Hauptbremseinrichtung 160 repräsentiert, unter Verwendung des zumindest einen eingelesenen Sensorsignals zu erkennen. Die Generiereinrichtung 114 der Vorrichtung 110 ist ausgebildet, um das Notbremssignal in Abhängigkeit von dem erkannten Fahrzeugnotfall zu generieren. Dabei sind mittels des Notbremssignals die Hauptbremseinrichtung 160, die Antriebseinrichtung 180, 190, die Zusatzbremseinrichtung 170 und zusätzlich oder alternativ zumindest eine weitere Bordeinrichtung (in 1 nicht gezeigt) des Fahrzeugs 100 ansteuerbar, um einen Notbremsvorgang des Fahrzeugs 100 zu bewirken oder zu unterstützen. Ferner ist die Vorrichtung 100 ausgebildet, um das Notbremssignal zum Ansteuern der Hauptbremseinrichtung 160, der Zusatzbremseinrichtung 170, des Motors 180 und zusätzlich oder alternativ des Getriebes 190 auszugeben.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Erkennungseinrichtung 112 ausgebildet, um als Fahrzeugnotfall ein Ausfall eines Fahrers des Fahrzeugs 100 unter Verwendung zumindest eines eingelesenen Sensorsignals von einer Innenraumkamera, einem Berührungssensor an einem Lenkrad, dem Betätigungssensor 140 bzw. Berührungssensor an der Gangwähleinrichtung 150 und zusätzlich oder alternativ einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs 100 zu erkennen. Die Erkennungseinrichtung 112 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um als Fahrzeugnotfall den Ausfall des Fahrers des Fahrzeugs 100 auch anhand einer Betätigung einer Handbremse des Fahrzeugs 100 durch einen Beifahrer zu erkennen. Auch ist die Erkennungseinrichtung 112 ausgebildet, um mittels Berührungssensorik und gegebenenfalls Fahrzeuginnenraumüberwachung eine Situation, in welcher der Fahrer ausgefallen ist und der Beifahrer die Handbremse oder die Betriebsbremse nicht erreichen kann, als Fahrzeugnotfall zu erkennen. Auch ist der Betätigungssensor 140 beispielsweise ausgebildet, um eine Handauflage an der Gangwähleinrichtung 150 zu erkennen, um insbesondere eine Betätigung durch den Fahrer von einer Betätigung durch den Beifahrer unterscheiden zu können.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Erkennungseinrichtung 112 ausgebildet, um als Fahrzeugnotfall ein Versagen der Hauptbremseinrichtung 160 unter Verwendung des zumindest einen eingelesenen Sensorsignals zu erkennen. Das zumindest eine Sensorsignal repräsentiert hierbei einen Bremsschlupf, einen hydraulischen Bremskreis-Systemdruck, eine Motordrehzahl, zumindest eine Eigenschaft eines Betätigungsvorgangs an der Gangwähleinrichtung 150 und zusätzlich oder alternativ eine Information von einem Fahrerassistenzsystem (in 1 nicht gezeigt) des Fahrzeugs 100. Dabei ist die Generiereinrichtung 114 ausgebildet, um in Abhängigkeit von dem erkannten Versagen der Hauptbremseinrichtung 160 ein Notbremssignal zu generieren, mittels dessen die Antriebseinrichtung 180, 190, die Zusatzbremseinrichtung 170 und zusätzlich oder alternativ die zumindest eine weitere Bordeinrichtung des Fahrzeugs 100 ansteuerbar sind, um den Notbremsvorgang zu bewirken oder zu unterstützen.
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Dabei ist das Versagen der Hauptbremseinrichtung 160 beispielsweise auf eine der folgenden Ursachen zurückführbar: Es können sich bei einem schlagartigen Versagen der Hauptbremseinrichtung 160 Dampfblasen in einer Bremsflüssigkeit bilden, verursacht durch eine hygroskopische Bremsflüssigkeit, z. B. Glykoläther, die zu viel Wasser gezogen hat, weil ein Wechselintervall überschritten wurde oder Undichtigkeiten eine Wasseraufnahme förderten. Auch kann es zu sogenanntem Bremsfading bis zum vollständigen Verlust von Bremskraft kommen, verursacht beispielsweise durch Dauerbremsen, nicht angepasstem Fahrstil mit vielen Beschleunigungs- und Bremsphasen, Fahren mit Anhänger ohne Anhängerbremse oder dergleichen. Ferner kann technisches Bremsversagen von zumindest einem Bremskreis auftreten, verursacht beispielsweise durch Leckagen in einem Hydraulikkreis, geplatzte Schläuche, Fahrt mit verschlissenen Bremsscheiben oder Belägen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Erkennungseinrichtung 112 ausgebildet, um als Fahrzeugnotfall das Versagen der Hauptbremseinrichtung 160 unter Verwendung eines Zusammentreffens von einigen oder allen der folgenden Symptome zu erkennen: Starkes Bremsen des Fahrers, am Bremsschlupf oder ersatzweise am hydraulischen Systemdruck in Bremskreisen der Hauptbremseinrichtung 160 erkennbar. Der Fahrer versucht, bei einem Automatikgetriebe manuell herunterzuschalten, wiederholt dies häufig, versucht Schaltungen in R und P oder dergleichen. Die Motordrehzahl hat eine obere Drehzahlgrenze erreicht, sodass ein weiteres Herunterschalten zum Überdrehen des Motors 180 führen würde. Gegebenenfalls auf einem Fahrzeugbus auftretende Nachrichten eines Fahrerassistenzsystems, z. B. eines ESP, über eine Funktionsstörung der Hauptbremseinrichtung 160. Der Betätigungssensor 140 meldet dabei Eingaben des Fahrers an der Gangwähleinrichtung 150 bzw. dem Wählhebel, unterstützt insbesondere über eine Verhaltensbeobachtung der Wählhebelbetätigung, z. B. hinsichtlich Betätigungskraft, Bewegungsgeschwindigkeit, Schaltfrequenz und Sinnhaftigkeit der Schaltoperation an der Gangwähleinrichtung 150. Es erfolgt somit mittels des Betätigungssensors 140 beispielsweise eine Messung einer Kraft und/oder Geschwindigkeit einer Betätigung der Gangwähleinrichtung 150, wobei ein solcher Messwert als Führungsgröße einer Regelung des Notbremsvorgangs dient. Der Betätigungssensor 140 weist beispielsweise zumindest einen Kraftsensor auf, um einen Betrag einer Betätigungskraft zu messen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Generiereinrichtung 114 ausgebildet, um ein Notbremssignal zu generieren, mittels dessen das Getriebe 190 des Fahrzeugs 100 ansteuerbar ist, um einen Reifenschlupf, ein Schleppmoment und zusätzlich oder alternativ ein Motorbremsmoment zu erhöhen, um den Notbremsvorgang des Fahrzeugs 100 zu bewirken oder zu unterstützen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Generiereinrichtung 114 ausgebildet, um ein Notbremssignal zu generieren, mittels dessen eine Motorsteuereinrichtung, eine Auspuffklappensteuereinrichtung und zusätzlich oder alternativ eine Ventilsteuereinrichtung des Motors 180 ansteuerbar sind, um ein Motorschleppmoment und zusätzlich oder alternativ ein Motorbremsmoment zu erhöhen, um den Notbremsvorgang des Fahrzeugs 100 zu bewirken oder zu unterstützen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Generiereinrichtung 114 ausgebildet, um ein Notbremssignal zu generieren, mittels dessen zumindest eine von dem Motor 180 des Fahrzeugs 100 mit Energie versorgte Bordeinrichtung zur Energieaufnahme aktivierbar ist, um den Notbremsvorgang des Fahrzeugs 100 zu unterstützen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Generiereinrichtung 114 ausgebildet, um ein Notbremssignal zu generieren, mittels dessen zumindest eine Beleuchtungseinrichtung und zusätzlich oder alternativ eine Warneinrichtung des Fahrzeugs 100 ansteuerbar ist, um ein Warnblinklicht, eine Hupe und zusätzlich oder alternativ ein Fahrlicht zu aktivieren, um den Notbremsvorgang des Fahrzeugs 100 zu unterstützen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 110 ausgebildet, um ein Notbremssignal zu erzeugen und zum Ansteuern bereitzustellen, mittels dessen Steuerelemente eines Antriebsstranges des Fahrzeugs 100 ansteuerbar sind, um den Notbremsvorgang des Fahrzeugs 100 zu bewirken oder zu unterstützen. Hierbei ist auch eine Kombination von insbesondere nachfolgend dargelegten Eingriffen möglich.
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Weist das Getriebe 190 eine Wandlerkupplung auf, so ist mittels des Notbremssignals eine Wandlerüberbrückung abschaltbar, um durch Herunterschalten und Überdrehzahl des Motors 180 ein höheres Motorbremsmoment zu erreichen. Hierbei wird der Wandler als Retarder genutzt. Auch sind mittels des Notbremssignals weitere Kupplungen im Getriebe 190 zuschaltbar, um über Reibung in deren Lamellen und Verspannung im Getriebe 190 weitere Bremswirkung zu erzeugen. Ferner ist mittels des Notbremssignals ein Schalten in Überdrehzahl möglich, auch wenn der Motor 180 beschädigt werden kann.
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Handelt es sich bei dem Motor 180 um einen Verbrennungsmotor, so ist mittels des Notbremssignals ein Motorsteuergerät ansteuerbar, um eine extreme Frühzündung und/oder Früheinspritzung zu bewirken, um durch Kraftstoffzufuhr schon im Verdichtungstakt zusätzliches Motorbremsmoment aufzubauen oder um eine hohe Differenzdrehzahl zu einem Wandler zu erreichen. Ist der Motor 180 ein Motor mit variabler Ventilsteuerung, ist mittels des Notbremssignals Öffnen des Auslassventils im oberen Totpunkt zwischen Verdichtungs- und Arbeitstakt erreichbar, um Antriebsmoment abzubauen. Ist der Motor 180 kein Freiläufer, wird mittels des Notbremssignals eine Verringerung eines Ventilhubs bewirkt, um bei extremer Überdrehzahl Kollisionen zwischen Kolben und Ventilen zu vermeiden. Weist der Motor 180 einen Turbolader auf, so ist mittels des Notbremssignals eine Steuerung von Popp-Off und Blow-By-Ventilen und/oder eine Steuerung einer Turbinengeometrie realisierbar, um ein Motorschleppmoment zu vergrößern. Ist der Motor beispielsweise für ein Nutzfahrzeug vorgesehen, ist mittels des Notbremssignals eine Auspuffklappenbremse und/oder sonstige Zusatzbremseinrichtung 170 aktivierbar.
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Handelt es sich bei dem Motor 180 um einen Elektromotor, so ist mittels des Notbremssignals ein Motorsteuergerät ansteuerbar, um einen Läufer kurzschließen oder Energie aufwenden, um durch umgekehrtes Bestromen zu bremsen. Auch sind mittels des Notbremssignals Sperrdifferentiale und Torque Vectoring nutzbar, um einen erhöhten Reifenschlupf aufzubauen, um Antriebseinergie abzubauen. Ferner sind mittels des Notbremssignals weitere Lasten zuschaltbar, die vom Motor 180 angetrieben werden, wie beispielsweise eine Klimaanlage, eine Generator-Rekuperation und/oder dergleichen. Zudem ist mittels des Notbremssignals eine Fahrdynamikregelung oder ein anderes Assistenzsystem anstuerbar, um funktionsfähig verbliebene Bremskreise zu steuern. Schließlich ist mittels des Notbremssignals auch eine Beleuchtungseinrichtung ansteuerbar, um durch Licht und ggf. Warnblinker andere Verkehrsteilnehmer zu warnen.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Erzeugen eines Notbremssignals für ein Fahrzeug, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei weist das Fahrzeug eine Hauptbremseinrichtung und eine Antriebseinrichtung auf. Bei dem Fahrzeug handelt es sich um das Fahrzeug aus 1 oder ein ähnliches Fahrzeug. Das Verfahren 200 ist in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Erzeugen wie der Vorrichtung zum Erzeugen aus 1 ausführbar.
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Das Verfahren 200 weist einen Schritt 210 des Erkennens eines Fahrzeugnotfalls, der eine verringerte oder verhinderte Bremswirkung der Hauptbremseinrichtung repräsentiert, unter Verwendung zumindest eines eingelesenen Sensorsignals auf. Auch weist das Verfahren 200 einen Schritt 220 des Generierens des Notbremssignals in Abhängigkeit von dem erkannten Fahrzeugnotfall auf. Hierbei wird das Notbremssignal so generiert, dass mittels des Notbremssignals die Hauptbremseinrichtung, die Antriebseinrichtung, eine Zusatzbremseinrichtung und zusätzlich oder alternativ zumindest eine weitere Bordeinrichtung des Fahrzeugs ansteuerbar sind, um einen Notbremsvorgang des Fahrzeugs zu bewirken oder zu unterstützen.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Einleiten eines Notbremsvorgangs eines Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei weist das Fahrzeug eine Hauptbremseinrichtung und eine Antriebseinrichtung auf. Bei dem Fahrzeug handelt es sich um das Fahrzeug aus Fig. 1 oder ein ähnliches Fahrzeug. Auch ist das Verfahren 200 in Verbindung mit einem Fahrzeug wie dem Fahrzeug aus 1 ausführbar.
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Das Verfahren 300 weist einen Schritt 310 des Erzeugens eines Notbremssignals für ein Fahrzeug auf. Der Schritt 310 des Erzeugens umfasst als Teilschritte die Schritte des Verfahrens zum Erzeugen aus 2. Somit ist das Verfahren 300 in Verbindung mit dem Verfahren zum Erzeugen aus 2 ausführbar. Das Verfahren 300 ist in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Erzeugen wie der Vorrichtung zum Erzeugen aus 1 ausführbar.
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Auch weist das Verfahren 300 einen Schritt 320 des Ansteuerns der Hauptbremseinrichtung, der Antriebseinrichtung, der Zusatzbremseinrichtung und zusätzlich oder alternativ der zumindest einen weiteren Bordeinrichtung des Fahrzeugs mittels des Notbremssignals auf, um den Notbremsvorgang des Fahrzeugs zu bewirken oder zu unterstützen.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Schritte der beschriebenen Verfahren können wiederholt ausgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrzeug
- 110
- Vorrichtung zum Erzeugen eines Notbremssignals
- 112
- Erkennungseinrichtung
- 114
- Generiereinrichtung
- 120
- Bremsanlagensensor
- 130
- Motordrehzahlsensor
- 140
- Betätigungssensor
- 150
- Gangwähleinrichtung
- 160
- Hauptbremseinrichtung
- 170
- Zusatzbremseinrichtung
- 180
- Motor
- 190
- Getriebe
- 200
- Verfahren zum Erzeugen eines Notbremssignals
- 210
- Schritt des Erkennens
- 220
- Schritt des Generierens
- 300
- Verfahren zum Einleiten eines Notbremsvorgangs
- 310
- Schritt des Erzeugens
- 320
- Schritt des Ansteuerns
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009036348 A1 [0003]