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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das ein Bremssystem mit mehreren hydraulisch und/oder elektromechanisch betätigbaren Radbremseinrichtungen und eine Parkbremseinrichtung mit einem Betätigungsschalter und wenigstens einer Radparkbremseinrichtung aufweist, wobei während der Fahrt ein Notbremsvorgang ausgelöst wird, wenn der Betätigungsschalter betätigt wird.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie ein Kraftfahrzeug.
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Stand der Technik
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Verfahren und Vorrichtungen der Eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So ist in jedem Kraftfahrzeug ein Bremssystem vorgesehen, das mehrere Radbremseinrichtungen aufweist, die hydraulisch und/oder elektromechanisch betätigbar sind, um ein Bremsmoment an einem der Räder des Kraftfahrzeugs einzustellen. Auch sind sicherheitsrelevante Bremssysteme, wie das ESP-System (ESP = Elektronisches-Stabilitäts-Programm) bekannt, die die durch die Radbremseinrichtungen eingestellten Bremsdrücke selbsttätig regulieren, um einen stabilen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs zu gewährleisten. Weiterhin ist es bekannt, Kraftfahrzeuge mit einer Parkbremseinrichtung zu versehen, die zumindest ein Rad oder zumindest die Räder einer Achse des Kraftfahrzeugs beim Stillstand des Kraftfahrzeugs blockiert. Die Parkbremseinrichtung weist dazu üblicherweise mindestens eine einem Rad zugeordnete Radparkbremseinrichtung auf, die zusätzlich zu einer an dem gleichen Rad vorgesehenen Radbremseinrichtung vorgesehen ist.
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Üblicherweise sind Radparkbremseinrichtungen nur den Rädern einer Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnet. Bei manuell zu betätigenden Parkbremseinrichtungen (Handbremse) und auch bei elektromechanischen Parkbremsen, bei welchen der Bremsdruck nicht manuell, sondern automatisch eingestellt wird, ist es bekannt, dass während der Fahrt ein Notbremsvorgang durch Betätigen der Parkbremseinrichtung beziehungsweise eines Betätigungsschalters der Parkbremseinrichtung ein Notbremsvorgang durchgeführt werden kann, falls beispielsweise das Bremssystem defekt ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Vorteil erreicht, dass der ausgelöste Notbremsvorgang eine höhere Verzögerung des Kraftfahrzeugs als bisher ermöglicht. Insbesondere wird durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht, dass an mehr Rädern als bisher ein Bremsmoment für den Notbremsvorgang zur Verfügung gestellt wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass für den Notbremsvorgang die Radbremseinrichtungen in Abhängigkeit von der Betätigung des Betätigungsschalters betätigt werden. Es ist also vorgesehen, dass, wenn während der Fahrt der Betätigungsschalter betätigt und dadurch ein Notbremsvorgang ausgelöst wird, nicht die Radparkbremseinrichtung beziehungsweise -Einrichtungen, sondern die, also alle Radbremseinrichtungen aktiviert beziehungsweise zum Erzeugen eines Bremsmomentes betätigt/angesteuert werden. Dadurch wird erreicht, dass nicht nur die Räder, denen eine Radparkbremseinrichtung zugeordnet ist, verzögert werden, sondern auch die Räder, denen nur eine Radbremseinrichtung zugeordnet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Notbremsvorgang für die Dauer der Betätigung des Betätigungsschalters durchgeführt wird. Solange ein Benutzer beziehungsweise Fahrer den Betätigungsschalter also betätigt, wird der Notbremsvorgang durchgeführt und die Radbremseinrichtungen betätigt beziehungsweise zum Erzeugen eines Bremsmoments angesteuert. Der Fahrer kann somit selbst die Verzögerungsdauer beziehungsweise die Dauer des Notbremsvorgangs einstellen beziehungsweise regeln. Sobald der Benutzer die Betätigung des Betätigungsschalters unterbricht, diesen beispielsweise aus einer Betätigungsstellung in eine Neutralstellung verlagert, wird der Notbremsvorgang unterbrochen, so dass die Radbremseinrichtungen drucklos geschaltet werden.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass bei Betätigung des Betätigungsschalters ein vorgebbarer Bremsdruck an den Radbremseinrichtungen eingestellt wird. Somit wird mit Betätigung des Betätigungsschalters sofort eine Verzögerung des Kraftfahrzeugs gewährleistet. Insbesondere ist vorgesehen, dass der mit Betätigung des Betätigungsschalter eingestellte Bremsdruck in Abhängigkeit von einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eingestellt wird, so dass beispielsweise bei höheren Fahrgeschwindigkeiten ein höherer Bremsdruck eingestellt wird als bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass bei Betätigen des Betätigungsschalters über einen vorgebbaren Zeitraum hinaus der Bremsdruck erhöht wird. Hält der Benutzer den Betätigungsschalter also in seiner Betätigungsstellung über den vorgebbaren Zeitraum hinaus, so wird der Bremsdruck an den Radbremseinrichtungen automatisch erhöht. So kann der Fahrer beispielsweise durch Gedrückthalten des Betätigungsschalters erreichen, dass mit zunehmender Zeit der Bremsdruck erhöht wird. Vorzugsweise ist hierzu vorgesehen, dass der Bremsdruck nach Ablauf der vorgebbaren Zeitdauer stufenlos, beispielsweise linear, erhöht wird. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mit Ablauf der vorgebbaren Zeitdauer der Bremsdruck um einen vorbestimmten Betrag oder Anteil erhöht wird und dort verbleibt. Dadurch ist es dem Fahrer möglich, durch Gedrückthalten des Betätigungsschalters über zumindest zwei Bremsstufen zu verfügen. Vorzugsweise ist wenigstens ein weiterer vorgebbarer Zeitraum vorgesehen, bei dessen Ablauf und weiterhin betätigtem Betätigungsschalter der Bremsdruck um eine weitere Stufe erhöht wird.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass bei Betätigung des Betätigungsschalters an den Radbremseinrichtungen einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs ein höherer Bremsdruck als an den Radbremseinrichtungen einer Hinterradachse des Kraftfahrzeugs eingestellt wird. Hierdurch wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass ein Ausbrechen des Kraftfahrzeugs während der Fahrt, insbesondere während einer Kurvenfahrt, vermieden wird. Die Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs wird dadurch gewährleistet.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Räder des Kraftfahrzeugs individuell auf ein Blockieren überwacht werden und dass, wenn das Blockieren eines Rades erfasst wird, der Bremsdruck der diesem Rad zugeordneten Radbremseinrichtung reduziert wird. Hierdurch wird also radindividuell ein Bremsdruck bei einem Blockieren der Räder bei einem Notbremsvorgang reduziert. Dadurch wird die Fahrzeugstabilität weiter optimiert.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug mittels mindestens eines Beschleunigungssensors auf instabile Fahrzeugzustände überwacht wird, und dass der vorgegebene Bremsdruck verringert wird, wenn ein instabiler Fahrzeugzustand erfasst wurde. Wird beispielsweise mittels des Beschleunigungssensors (rotatorisch oder translatorisch) erfasst, dass das Kraftfahrzeug ins Schleudern gerät, so wird der Bremsdruck an den Radbremseinrichtungen verringert, um eine Haftung der Räder auf der Fahrbahn zu gewährleisten.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 zeichnet sich durch ein Steuergerät aus, das das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Es ergeben sich hierdurch die zuvor bereits genannten Vorteile. Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen:
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1 ein Kraftfahrzeug in einer vereinfachten Darstellung und
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2 ein Verfahren zum Betreiben des Kraftfahrzeugs in einem vereinfachten Flussdiagramm.
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1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung ein Kraftfahrzeug 1, das eine Vorderradachse 2 und eine Hinterradachse 3 aufweist, wobei die Räder 4, 5 der Vorderradachse 2 lenkbar und zumindest die Räder 6, 7 der Hinterradachse 3 durch eine (hier nicht dargestellte) Antriebseinrichtung antreibbar sind.
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Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Vorrichtung 8 auf, die zum Verzögern und Feststellen des Kraftfahrzeugs 1 dient. Die Vorrichtung 8 weist dazu ein Bremssystem 9 auf. Das Bremssystem 9 weist mehrere Radbremseinrichtungen 10, 11, 12, 13 auf, die jeweils einem der Räder 4, 5, 6, 7 zugeordnet sind. Die Radbremseinrichtungen 10 bis 13 sind hydraulisch betätigbar und dazu mit einem Bremsgerät 14 hydraulisch verbunden, das insbesondere einen Bremskraftverstärker und einen Bremskraftverteiler aufweist. Vorzugsweise ist das Bremsgerät 14 als ESP-Bremsgerät ausgebildet. Zur Betätigung der Bremseinrichtung 9 ist vorzugsweise ein Bremspedal 15 vorgesehen, dass durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 mit dem Fuß betätigbar ist, um ein gewünschtes Bremsmoment beziehungsweise Verzögerungsmoment vorzugeben, das von der Bremseinrichtung 9 umgesetzt wird.
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Weiterhin weist die Vorrichtung 8 eine Parkbremseinrichtung 16 auf. Die Parkbremseinrichtung 16 weist den Rädern 6, 7 der Hinterradachse 3 zugeordnet jeweils eine Radparkbremseinrichtung 17, 18 auf, die bei Bedarf ebenfalls ein Bremsmoment auf die Räder 6, 7 ausüben kann. Die Parkbremseinrichtung 16 weist weiterhin ein Steuergerät 19 auf, das mit den Radparkbremseinrichtungen 17, 18 zu deren Ansteuerung verbunden ist. Die Radparkbremseinrichtungen sind insbesondere elektromechanisch ausgebildet. Weiterhin weist die Parkbremseinrichtung 16 einen Betätigungsschalter 20 auf, der im Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet und durch den Fahrer betätigbar ist. Der Betätigungsschalter weist vorzugsweise ein betätigbares Schaltelement auf, das durch Federkraft in eine Neutralstellung gedrängt wird. Der Fahrer kann durch Aufbringen einer Druck- oder Zugkraft das Betätigungselement aus der Neutralstellung heraus zumindest in eine Betätigungsstellung verlagern. Sobald der Fahrer das Betätigungselement loslässt, wird dieses durch die Federkraft wieder zurück in die Neutralstellung verbracht. Im Stillstand des Kraftfahrzeugs 1 werden bei Betätigung des Betätigungsschalters 20 die Radparkbremseinrichtungen 17, 18 aktiviert, um die Räder 6, 7 zu blockieren, so dass das Kraftfahrzeug 1 festgestellt ist.
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Im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs, also bei Fahrgeschwindigkeiten v > 0 km/h kann der Fahrer die Parkbremseinrichtung 16 außerdem betätigen, um einen Notbremsvorgang durchzuführen. Dies soll anhand des in 2 dargestellten Flussdiagramms näher erläutert werden.
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In einem ersten Schritt S1 wird das Kraftfahrzeug 1 in Betrieb genommen und insbesondere die Bremseinrichtung 9 auf ihre Funktionsfähigkeit geprüft. Sollte dabei erfasst werden, dass einer oder mehrere Sensoren der Bremseinrichtung, die beispielsweise die Raddrehzahlen der Räder 4 bis 7 erfassen, um blockierende Räder erkennen zu können, ausgefallen sind, so wird ein Notbremsmodus freigegeben, in welchem der Fahrer durch Betätigen des Betätigungsschalters 20 einen Notbremsvorgang während der Fahrt durchführen kann.
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Betätigt der Fahrer in einem Schritt S2 das Betätigungselement 20, indem er das Schaltelement aus der Neutralstellung heraus in eine Betätigungsstellung verlagert, so wird achsindividuell ein Zielbremsdruck p1_V an der Vorderradachse 2 und ein Zielbremsdruck p1_H an der Hinterradachse 3 durch das Bremsgerät 14 eingestellt beziehungsweise bereitgestellt. Das Druckniveau in den Achsen 2, 3 wird dabei derart gewählt, dass sich eine Fahrzeugverzögerung einstellt, die jedoch nicht zum Blockieren der Räder 4 bis 7 führt. Vorzugsweise wird der bereitzustellende Initialdruck fahrzeugspezifisch bestimmt, um unterschiedlich ausgestalteten Bremseinrichtungen gerecht zu werden. Vorzugsweise wird der Initialdruck an den Achsen 2, 3 so gewählt, dass zunächst eine gesetzlich vorgegebene Mindestverzögerung (ECE-R13 H) bereitgestellt wird. Die Aufbaudynamik der Fahrzeugverzögerung muss für den Fahrer stets kontrollierbar erfolgen, und höchstens in der Größenordnung der elektromechanischen Parkbremseinrichtung 16 liegen.
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In einem Schritt S3 wird geprüft, ob der vorgegebene Zieldruck erreicht wurde. Wurde der Zieldruck nicht erreicht (n), so wird weiter hydraulisch Druck aufgebaut. Wird der Zieldruck erreicht (j), so wird das Druckniveau in dem darauffolgenden Schritt S4 für die Dauer der Betätigung des Betätigungsschalters 20 gehalten. Wird die Betätigung in einem Schritt S5 unterbrochen, beziehungsweise das Betätigungselement wieder in die Neutralstellung oder in eine Lösestellung verlagert, so wird der Druckaufbau unterbrochen und die Bremseinrichtung 9 in einem Schritt S6 drucklos geschaltet, so dass die Räder 4 bis 7 nicht mehr verzögert werden.
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Mit Betätigung des Betätigungsschalters 20 beginnt ein Zähler zu laufen, der die Betätigungszeit beziehungsweise Betätigungsdauer misst. In einem Schritt S7 wird dazu die Betätigungsdauer mit einer vorgebbaren Zeitdauer von beispielsweise 2 bis 5 Sekunden verglichen. Ist die Betätigungsdauer kleiner als die vorgebbare Zeitdauer (n), so wird das Druckniveau weiter gehalten. Stellt sich jedoch heraus, dass die Betätigungsdauer die vorgebbare Zeitdauer überschreitet, so wird in einem weiteren Schritt S8 (j) das Druckniveau insgesamt, also vorzugsweise an den Radbremseinrichtungen 10, 11 der Vorderradachse 2 auf eine Zielbremsdruck P2_V sowie an den Radbremseinrichtungen 12, 13 an der Hinterradachse 3 auf einen Zeilbremsdruck P2_H erhöht. Mit der Erhöhung des Druckniveaus beginnt optional ein weiterer Zähler zu laufen, der eine weitere vorgebbare Zeitdauer misst. Alternativ läuft der erstgenannte Zähler weiter, um die insgesamte Betätigungsdauer mit einer weiteren vorgebbaren Zeitdauer zu vergleichen. Das nun eingestellte Bremsniveau wird so lange gehalten, so lange die Betätigungsdauer die weitere vorgebbare Zeitdauer nicht überschreitet. Sobald die weitere Betätigungsdauer oder die Insgesamtbetätigungsdauer die weitere vorgebbare Zeit überschreitet, kann das Druckniveau erneut erhöht werden. Dadurch können mehrere Druckniveaustufen vorgesehen werden. Wird in dem Schritt S8 erfasst, dass ein maximal einstellbares Druckniveau erreicht wurde (j), wird dieses für die Dauer der Betätigung des Betätigungsschalters 20 gehalten. Andernfalls (n) wird der Druck weiter bis zum Erreichen des jeweiligen Zielbremsdrucks erhöht.
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Erst wenn der Fahrer durch Lösen des Betätigungsschalters 20 das Beenden des Notbremsvorgangs in Schritt S5 anzeigt, wird das Druckniveau wieder verringert.
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Das Verfahren wird vorzugsweise nur solange durchgeführt, wie sich das Kraftfahrzeug 1 in Bewegung befindet. Die Anzahl der Stufen zur Erhöhung des Bremsdruckniveaus kann in Abhängigkeit von Randbedingungen oder auf Kundenwunsch festgelegt werden. Das maximal erreichbare Druckniveau sollte so gewählt werden, dass die durch den Bremsdruck hervorgerufene Klemmkraft der jeweiligen Radbremseinrichtung 10 bis 13 (zwischen Bremsbelägen und der jeweiligen Bremsscheibe) nicht die Klemmkraft der Parkbremseinrichtung beziehungsweise der Radparkbremseinrichtung 17, 18 übersteigt.
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Der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 übernimmt somit die Funktion eines Stabilitätsreglers, da er im Falle eines oder mehrerer blockierender Räder 4 bis 7 die Bremskraft selbstständig über den Betätigungsschalter 20 verringern kann. Für den Fahrer ergibt sich dadurch der Vorteil, dass bei einem Notbremsvorgang zunächst höhere Fahrzeugverzögerungen möglich sind, als bei bisher bekannten Verfahren, bei welchen lediglich die Radparkbremseinrichtungen zum Verzögern im Notlaufbetrieb genutzt werden.
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Vorzugsweise wird im Notlaufbetrieb mittels der noch funktionierenden Drehzahlsensoren das Blockieren der Räder 4, 6 weiterhin überwacht. Wird ein blockierendes Rad erfasst, so wird das Bremsmoment der diesem Rad zugeordneten Radbremseinrichtung 10 bis 13 reduziert, um das Blockieren zu verhindern beziehungsweise zu beenden. Dadurch wird die Fahrzeugstabilität erhöht. Auch ist es denkbar, mittels eines Beschleunigungssensors und einer damit detektierten Verringerung der Fahrzeugstabilität die Bremskraft entgegen der Fahrerintention zumindest teilweise zu reduzieren, falls durch den Beschleunigungssensor erfasst wird, dass ein instabiler Fahrzeugzustand vorliegt oder droht, einzutreten.
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Im Unterschied zu den beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es selbstverständlich auch möglich, anstelle einer hydraulischen Betätigung des Bremssystems 9 eine elektromechanische Betätigung der Radbremseinrichtungen 10, 11, 12, 13 vorzusehen. Auch in diesem Fall lässt sich das Verfahren wir zuvor beschrieben durchführen.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass das Steuergerät 19 und das Bremsgerät 14 durch ein Steuergerät 21 miteinander verbunden sind, welches das zuvor beschriebene Verfahren durchführt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Steuergerät 19 direkt mit dem Bremsgerät 14 verbunden ist, um es entsprechend für einen Notbremsvorgang während der Fahrt anzusteuern. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Steuergerät 21 in das Steuergerät 19 integriert (ausgebildet) ist, beziehungsweise von dem Steuergerät 19 gebildet wird.
