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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Anmeldung betrifft im Allgemeinen den Betrieb einer elektrischen Feststellbremse in einem Fahrzeug.
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HINTERGRUND
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Ein Fahrzeug weist in der Regel eine Feststellbremse auf, die ausgebildet ist, um eine Bremskraft aufzubringen, wenn das Fahrzeug geparkt ist. Die Feststellbremse kann in das Bremssystem integriert sein und kann eine Bremskraft auf eine gegebene Achse aufbringen. Die Feststellbremse wird in der Regel von einem Fahrer unter Verwendung eines Fußpedals oder eines Hebels in Eingriff gebracht. Das Fußpedal oder der Hebel ist mit einem Kabel verbunden, das den Feststellbremsenmechanismus in Eingriff und außer Eingriff bringt. Ein von Hand aktivierter Mechanismus schließt die Verwendung der Feststellbremse für automatisierte Funktionen aus.
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KURZDARSTELLUNG
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In manchen Konfigurationen weist ein Fahrzeug einen Antriebsstrang auf. Das Fahrzeug weist auch eine elektrische Feststellbremse auf. Das Fahrzeug weist auch eine Steuerung auf, die programmiert ist, um in Reaktion auf den Übergang des Antriebsstrangs in einen ausgeschalteten Zustand, der die Produktion eines Antriebsdrehmoments während eines Zündzyklus hemmt, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist und bei Vorhandensein von Bedingungen, die den Übergang des Antriebsstrangs in einen eingeschalteten Zustand hemmen, der die Produktion des Antriebsdrehmoments ermöglicht, die elektrische Feststellbremse zu aktivieren.
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Einige Konfigurationen können eines oder mehrere der folgenden Merkmale enthalten. Bei dem Fahrzeug weist der Antriebsstrang einen Motor auf, der konfiguriert ist, um ein Antriebsdrehmoment zu produzieren. Bei dem Fahrzeug weist der Antriebsstrang ferner eine Elektromaschine auf, die konfiguriert ist, um eine Kurbelwelle des Motors zu drehen, bevor der Motor in der Lage ist, das Antriebsdrehmoment zu produzieren, und umfassen die Bedingungen, dass die Elektromaschine nicht in der Lage ist, den Motor zu drehen. Bei dem Fahrzeug umfassen die Bedingungen, dass sich der Motor in einem abgestellten Zustand befindet. Bei dem Fahrzeug ist die Steuerung ferner programmiert, um den Motor automatisch zu starten und automatisch anzuhalten. Das Fahrzeug kann einen Sensor aufweisen, der konfiguriert ist, um ein Signal bereitzustellen, das die Abwesenheit eines Fahrers von einem Innenraum des Fahrzeugs anzeigt, und bei welchem die Bedingungen umfassen, dass das Signal die Abwesenheit des Fahrers während eines automatischen Anhaltens des Motors anzeigt. Bei dem Fahrzeug weist der Antriebsstrang mindestens eine Elektromaschine auf, die konfiguriert ist, um ein Antriebsdrehmoment bereitzustellen. Bei dem Fahrzeug weist der Antriebsstrang ein Getriebe auf, das konfiguriert ist, um das Antriebsdrehmoment zu übertragen, und umfassen die Bedingungen, dass das Getriebe nicht in der Lage ist, das Antriebsdrehmoment zu übertragen. Das Fahrzeug kann einen Gefällesensor aufweisen, bei welchem die elektrische Feststellbremse ferner in Reaktion auf ein Signal von dem Gefällesensor aktiviert wird, das anzeigt, dass sich das Fahrzeug auf einem Gefälle befindet, das ein vorbestimmtes Gefälle überschreitet. Das Fahrzeug kann ein Display aufweisen, bei welchem die Steuerung ferner programmiert ist, um eine Nachricht anzuzeigen, die einen Status des Antriebsstrangs und einen Status der elektrischen Feststellbremse angibt.
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In manchen Konfigurationen umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs das Aktivieren durch eine Steuerung einer elektrischen Feststellbremse in Reaktion auf einen Übergang des Antriebsstrangs in einen ausgeschalteten Zustand, der die Produktion des Antriebsdrehmoments hemmt, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist und bei einem Vorhandensein von Bedingungen, die den Übergang des Antriebsstrangs in einen eingeschalteten Zustand hemmen, der die Produktion des Antriebsdrehmoments während eines Zündzyklus ermöglicht.
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Einige Konfigurationen können eines oder mehrere der folgenden Merkmale enthalten. Bei dem Verfahren erfolgt das Aktivieren ferner in Reaktion auf das Erfassen, dass sich das Fahrzeug auf einem Gefälle befindet, das größer als ein vorbestimmtes Gefälle ist. Das Verfahren kann das Anzeigen durch die Steuerung einer Nachricht, die einen Status des Antriebsstrangs und einen Aktivierungsstatus der elektrischen Feststellbremse angibt, umfassen. Das Verfahren kann das Erfassen durch die Steuerung einer Abwesenheit eines Fahrers von einem Fahrzeuginnenraum und, in Reaktion auf die Abwesenheit des Fahrers, das Hemmen des Übergangs des Antriebsstrangs in den eingeschalteten Zustand umfassen.
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In manchen Konfigurationen weist ein Fahrzeugantriebsstrang eine Steuerung auf, die programmiert ist, um in Reaktion auf den Übergang des Fahrzeugantriebsstrangs in einen ausgeschalteten Zustand, der die Produktion des Antriebsdrehmoments während eines Zündzyklus hemmt, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist und bei Vorhandensein von Bedingungen, die den Übergang des Fahrzeugantriebsstrangs in einen eingeschalteten Zustand hemmen, der die Produktion des Antriebsdrehmoments ermöglicht, die Aktivierung einer elektrischen Feststellbremse anzufordern.
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Einige Konfigurationen können eines oder mehrere der folgenden Merkmale enthalten. Bei dem Fahrzeugantriebsstrang ist die Steuerung ferner programmiert, um in Reaktion auf das Anfordern der Aktivierung der elektrischen Feststellbremse das Anzeigen einer Nachricht, die angibt, dass die elektrische Feststellbremse aktiviert ist und dass der Übergang des Fahrzeugantriebsstrangs in den eingeschalteten Zustand gehemmt ist, anzufordern. Bei dem Fahrzeugantriebsstrang ist die Steuerung ferner programmiert, um ein Signal zu empfangen, das ein Gefälle anzeigt, und die Aktivierung der elektrischen Feststellbremse ferner in Reaktion auf das Signal, das anzeigt, dass das Gefälle ein vorbestimmtes Gefälle überschreitet, anzufordern. Bei dem Fahrzeugantriebsstrang ist die Steuerung ferner programmiert, um ein Signal zu empfangen, das eine Abwesenheit eines Fahrers des Fahrzeugs anzeigt, und den Übergang des Fahrzeugantriebsstrangs in den eingeschalteten Zustand in Reaktion auf das Signal zu hemmen. Bei dem Fahrzeugantriebsstrang umfassen die Bedingungen Bedingungen, die einen Motorneustart hemmen. Bei dem Fahrzeugantriebsstrang umfassen die Bedingungen Bedingungen, die eine Übertragung eines Antriebsdrehmoments durch ein Getriebe hemmen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Blockdiagramm einer möglichen Fahrzeugkonfiguration.
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2 ist ein Diagramm eines möglichen elektrischen Feststellbremsensystems.
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3 ist ein Diagramm eines Fahrzeugs, das einen Antriebsstrang aufweist, der einen Motor umfasst.
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4 ist ein Diagramm eines Fahrzeugs, das einen rein elektrischen Antriebsstrang aufweist.
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5 ist ein Diagramm eines Fahrzeugs, das einen Hybridelektroantriebsstrang aufweist.
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6 ist ein Blockdiagramm einer möglichen Steuerungsstrategie zum Steuern des elektrischen Feststellbremsensystems.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es werden hier Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und dass andere Ausführungsformen diverse und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten besonderer Komponenten zu zeigen. Daher sollen hier offenbarte spezifische strukturelle und funktionale Einzelheiten nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann zu lehren, wie die vorliegende Erfindung auf verschiedene Art und Weise einzusetzen ist. Für einen Durchschnittsfachmann liegt auf der Hand, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf irgendeine der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu schaffen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben werden. Die Kombinationen dargestellter Merkmale liefern repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Es könnten jedoch verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die den Lehren der vorliegenden Offenbarung entsprechen, für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen erwünscht sein.
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1 stellt ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs 100 dar. Das Fahrzeug 100 kann einen Antriebsstrang 102 aufweisen, der konfiguriert ist, um einem oder mehreren Antriebsrädern 104 ein Antriebsdrehmoment bereitzustellen. Das Fahrzeug 100 kann eine beliebige einer Vielfalt von Antriebsstrangkonfigurationen beinhalten. Der Antriebsstrang 102 kann einen Verbrennungsmotor (ICE, internal combustion engine) oder einen Dieselmotor aufweisen. Der Antriebsstrang 102 kann eine oder mehrere Elektromaschinen aufweisen. In manchen Antriebsstrangkonfigurationen kann die Elektromaschine konfiguriert sein, um den Motor zu Startzwecken zu drehen. In manchen Antriebsstrangkonfigurationen kann die Elektromaschine konfiguriert sein, um den Antriebsrädern 104 ein Antriebsdrehmoment bereitzustellen. Bei einem Hybridantriebsstrang kann die Elektromaschine konfiguriert sein, um ein Antriebsdrehmoment bereitzustellen und den Motor zu starten. Das Fahrzeug 100 kann ein oder mehrere nicht angetriebene Räder 106 aufweisen.
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3 stellt ein beispielhaftes Blockdiagramm eines herkömmlichen Antriebsstrangs oder einer Mild-Hybridkonfiguration 300 dar. Die Mild-Hybridkonfiguration 300 kann einen Motor 302 aufweisen, der mechanisch mit einem Getriebe 304 verbunden ist. Das Getriebe 304 kann mit den Antriebsrädern 104 verbunden sein, um das Antriebsdrehmoment bereitzustellen. Das Getriebe 304 kann konfiguriert sein, um ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Motor 304 und den Antriebsrädern 104 einzustellen. Das Getriebe 304 kann ein Automatikgetriebe sein, das eine fixe Anzahl an Gängen aufweist und ohne Eingreifen des Fahrers schaltet. Das Getriebe 304 kann ein manuelles Getriebe mit fixen Gängen sein, und das durch einen Eingriff des Fahrers schaltet. Das Getriebe 304 kann ein stufenloses Getriebe (CVT, continuously variable transmission) sein, das ein variables Übersetzungsverhältnis zwischen dem Motor und den Antriebsrädern aufweist. Die Mild-Hybridkonfiguration 300 kann einen Anlasser/Generator 306 (z. B. Elektromaschine) umfassen. Der Anlasser/Generator 306 kann elektrisch mit einer Batterie 308 verbunden sein. Der Anlasser/Generator 306 kann konfiguriert sein, um eine Kurbelwelle des Motors 304 zum Starten des Motors 304 und Erzeugen von elektrischem Strom für die Batterie 308 zu drehen. Bei einem herkömmlichen Antriebsstrang können der Anlasser/Generator separate Elektromaschinen sein – ein Anlasser und ein Generator.
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4 stellt ein beispielhaftes Blockdiagramm eines Antriebsstrangs eines batterieelektrischen Fahrzeugs (BEV, battery electric vehicle) dar. Der BEV-Antriebsstrang 400 kann eine Elektromaschine 406 aufweisen, die konfiguriert ist, um den Antriebsrädern 104 ein Antriebsdrehmoment bereitzustellen. Die Elektromaschine 406 kann mechanisch mit einem Getriebegehäuse 404 verbunden sein, das konfiguriert ist, um ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Elektromaschine und den Antriebsrädern 104 bereitzustellen. Das Getriebegehäuse 404 kann mechanisch mit den Antriebsrädern 104 verbunden sein. Das Getriebegehäuse 404 kann ein einziges Übersetzungsverhältnis aufweisen. Die Elektromaschine 406 kann Strom von einer Traktionsbatterie 408 ableiten. Ein Leistungselektronikmodul (nicht gezeigt) kann die Elektromaschine 406 elektrisch mit der Traktionsbatterie 408 verbinden.
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5 stellt ein beispielhaftes Blockdiagramm einer Konfiguration eines Voll-Hybrid-Elektro(HEV)-Antriebsstrangs 500 dar. Der HEV-Antriebsstrang 500 kann einen Motor 502 aufweisen, der mechanisch mit einem Hybrid-Getriebe 504 verbunden ist. Das Hybrid-Getriebe 504 kann eine leistungsverzweigte Hybrid-Konfiguration sein, die einen Planetengetriebesatz aufweist und mit einer oder mehreren Elektromaschinen 506 verbunden ist. Die Elektromaschinen 506 können elektrisch mit einer Traktionsbatterie 508 verbunden sein.
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Die Antriebsstrangkomponenten (z. B. Motor, Getriebe, Elektromaschinen, Leistungselektronikmodule, Traktionsbatterie) können jeweils eine Steuerung aufweisen, die konfiguriert ist, um die zugehörige Antriebsstrangkomponente zu steuern und zu überwachen. Unter bestimmten Bedingungen kann die Antriebsstrangkomponente nicht in der Lage sein, zu arbeiten. Solche Bedingungen können durch Fehlerbedingungen oder Routinenwartungsprobleme verursacht werden. Zum Beispiel kann kein Kraftstoff mehr vorhanden sein, um den Motor zu betreiben. Die zugehörige Steuerung kann eine Schaltung und eine Steuerlogik zum Erfassen von Bedingungen aufweisen, bei welchen die zugehörige Antriebsstrangkomponente nicht in der Lage ist, zu arbeiten.
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Unter Bezugnahme erneut auf 1 kann erwartet werden, dass während eines Zündzyklus der Antriebsstrang 102 nach der Fahreranfrage den Antriebsrädern 104 des Fahrzeugs 100 ein Antriebsdrehmoment bereitstellt. Ein Zündzyklus kann als ein Zeitraum von einem Einschaltereignis (Zündschlüssel ein) zu einem Ausschaltereignis (Zündschlüssel aus) betrachtet werden. Alternativ kann der Zündzyklus der Zeitraum sein, in welchem sich das Fahrzeug in einem Fahrzustand befindet. Unter normalen Betriebsbedingungen kann der Antriebsstrang 102 während eines Zündzyklus in der Lage sein, auf die Anfrage ein Antriebsdrehmoment bereitzustellen. Unter anomalen Bedingungen ist es möglich, dass der Antriebsstrang 102 nicht in der Lage ist, aufgrund irgendeiner anomalen Bedingungen ein Antriebsdrehmoment auf die Anfrage bereitzustellen. Zum Beispiel kann das Starten des Motors versagen, wenn es angefordert wird.
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Das Fahrzeug 100 kann ein oder mehrere Bremsmodule 108 aufweisen. Die Bremsmodule 108 können konfiguriert sein, um ein Drehmoment auf die Räder aufzubringen, um dem Drehen der Räder zu widerstehen. Die Bremsmodule 108 können als Scheibenbremsen oder Trommelbremsen oder irgendeine Kombination davon konfiguriert sein. Die Bremsmodule 108 können eine Feststellbremsenfunktion beinhalten. Die Feststellbremsenfunktion kann einen Mechanismus aufweisen, der konfiguriert ist, um eine Bremsenanwendung an den Rädern aufrechtzuerhalten. Die Feststellbremsenfunktion kann auf eine Untergruppe aller Räder angewendet werden. Bei einigen Konfigurationen kann die Feststellbremsenfunktion auf alle Räder angewendet werden. Bei einem mechanischen Feststellbremsensystem kann der Bremsenmechanismus durch ein Kabel aktiviert werden, das an einem Hebel oder Pedal in einem Innenraum des Fahrzeugs 100 befestigt ist. Bei einer elektrischen Feststellbremsen(EFB)-Konfiguration kann die Feststellbremsenfunktion unter Verwendung eines Motors elektrisch aktiviert werden.
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Das Fahrzeug 100 kann mindestens eine Steuerung 120 aufweisen. Die Steuerung 120 kann einen Prozessor zum Ausführen von Anweisungen aufweisen. Die Steuerung 120 kann einen flüchtigen und nichtflüchtigen Speicher zum Speichern von Daten und Programmen aufweisen. Wenngleich sie als ein einzelnes Modul dargestellt ist, kann die Steuerung 120 mehrere Steuerungen umfassen, die über ein Fahrzeugnetzwerk kommunizieren.
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Das Fahrzeug 100 kann einen oder mehrere Belegungssensoren 110 aufweisen. Die Belegungssensoren 110 können konfiguriert sein, um eine Anwesenheit oder Abwesenheit von einem Fahrer und/oder Passagieren innerhalb eines Fahrzeuginnenraums zu erfassen. Zum Beispiel kann der Belegungssensor 110 einen Türsensor umfassen, der ein Signal bereitstellt, das anzeigt, dass sich eine Tür des Fahrzeugs in einem offenen Zustand befindet. Es kann angenommen werden, dass der Fahrer das Fahrzeug verlassen hat, wenn die Tür in einem offenen Zustand mit eingeschalteter Zündung erfasst wird. Der Belegungssensor 110 kann einen Gewichtssensor in einem Sitz des Fahrzeugs aufweisen, der konfiguriert ist, um ein Signal bereitzustellen, das ein Gewicht angibt, das auf dem Sitz liegt (z. B. ein Fahrer oder Passagier). Eine Anwesenheit des Fahrers kann erfasst werden, wenn das Gewicht einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Die Steuerung 120 kann mit anderen Steuerungen in dem Fahrzeug über ein Kommunikationsnetzwerk kommunizieren.
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Das Fahrzeug 100 kann einen Geschwindigkeitssensor 112 aufweisen, der konfiguriert ist, um ein Signal auszugeben, das die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 angibt. Der Geschwindigkeitssensor 112 kann ein oder mehrere Raddrehzahlsensoren sein, die mit einem oder mehreren der Räder 104, 106 verbunden sind. Der Geschwindigkeitssensor 112 kann ein Abtriebswellendrehzahlsensor sein, der mit einer Abtriebswelle des Antriebsstrangs 102 verbunden ist.
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Das Fahrzeug 100 kann einen Gefällesensor 114 aufweisen, der konfiguriert ist, um ein Signal auszugeben, das ein Gefälle oder eine Neigung angibt, auf denen das Fahrzeug 100 liegt. Der Gefällesensor 114 kann ein Längsbeschleunigungsmesser sein, der ein Signal aufweist, dass sich mit dem Gefälle ändert.
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Das Fahrzeug 100 kann ein Displaymodul 116 aufweisen, das konfiguriert ist, um diverse Status- und Betriebsinformationen den Fahrzeuginsassen anzuzeigen. Das Displaymodul 116 kann einen Anzeigebildschirm aufweisen, der konfiguriert ist, um den Insassen Textnachrichten anzuzeigen. Das Displaymodul 116 kann Leuchten oder Lichter aufweisen, um den Status in einem binären Format anzuzeigen. Das Displaymodul 116 kann eine Nachricht oder Leuchte aufweisen, die den Betriebsstatus des Antriebsstrangs 102 übermittelt. Zum Beispiel kann eine Antriebsstrangstatusleuchte leuchten, wenn der Antriebsstrang 102 daran gehindert wird, den Antriebsrädern 104 ein Drehmoment bereitzustellen.
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Das Fahrzeug 100 kann einen EFB-Schalter 118 aufweisen, der konfiguriert ist, um das EFB-System zu aktivieren und deaktivieren. Der EFB-Schalter 118 kann in der Nähe des Fahrers liegen, um eine Aktivierung und Deaktivierung der Feststellbremse zu ermöglichen. Der EFB-Schalter 118 kann elektrisch mit der Steuerung 120 verbunden sein. Die Steuerung 120 kann eine Schaltung zum Empfangen des EFB-Schaltsignals aufweisen und programmiert sein, um den Status des EFB-Schalters 118 zu bestimmen. Die Steuerung 120 kann das Signal von dem EFB-Schalter 118 entprellen, um die Lärmbelastung zu minimieren. Der EFB-Schalter 118 kann derart konfiguriert sein, dass er mehrere Positionen aufweist. Zum Beispiel kann die Feststellbremse in einer ersten Position gelöst werden, um eine Fahrzeugbewegung zu ermöglichen. In einer zweiten Position kann die Feststellbremse angewendet werden, um eine Fahrzeugbewegung zu verhindern. In manchen Konfigurationen kann der EFB-Schalter 118 eine Drucktaste sein. Die Steuerung 120 kann programmiert sein, um die Feststellbremsenposition in Reaktion auf ein Drücken der Drucktaste umzuschalten. Wenn zum Beispiel das Fahrzeug 100 geparkt ist, kann der Fahrer den EFB-Schalter 118 herunterdrücken, um die EFB zu aktivieren.
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Die Bremsmodule 108 können mit einer Funktion einer elektrischen Feststellbremse (EFB) 200 konfiguriert sein. 2 stellt eine mögliche Implementierung einer elektrischen Feststellbremse (EFB) 200 dar. Die EFB 200 kann einen Motor 202 aufweisen, um einen Kolben 204 und einen Bremssattel 206 für Scheibenbremsen zu betätigen. Ein Bremssystem kann ein Scheibenbremssystem sein und einen Bremsrotor 208 aufweisen. Bremsbeläge 210 können derart an jeder Seite des Bremsenrotors 208 befestigt sein, dass sich der Bremsenrotor 208 frei bewegen kann, wenn der Bremssattel 206 nicht betätigt wird. Der Bremskolben 204 kann durch einen EFB-Motor 202 elektrisch betätigt werden. Der EFB-Motor 202 kann mit einer Antriebsspindel 212 durch ein Zahnradgetriebe 214 verbunden sein. Der EFB-Motor 202 und/oder das Zahnradgetriebe 214 können durch einen Stecker 218 elektrisch mit der Steuerung 120 verbunden sein. Die Steuerung 120 kann programmiert sein, um eine Stromverteilung zu dem EFB-Motor 202 zu steuern.
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Die EFB 200 kann in jedem Bremsmodul einer ausgewählten Achse des Fahrzeugs, zum Beispiel, den Hinterrädern, enthalten sein. Alternativ können alle vier Räder die EFB 200 aufweisen oder kann eine beliebige Kombination der Antriebsräder 104 und nicht angetriebenen Räder 106 mit der EFB 200 ausgestattet sein.
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Die Steuerung 120 kann programmiert sein, um den EFB-Motor 202 in Reaktion auf eine Aktivierung des EFB-Schalters 118 durch den Fahrer zu betätigen. Zusätzlich kann die Steuerung 120 programmiert sein, um den EFB-Motor 202 in Reaktion auf ein Signal von einer anderen Steuerung (z. B. Fahrzeugantriebsstrangsteuerung) über das Kommunikationsnetzwerk zu betätigen. Wenn ein Betätigungssignal empfangen wird, kann die Steuerung 120 die EFB 200 anweisen, die Räder zu betätigen und zu sperren.
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Die Steuerung der EFB 200 kann derart erweitert werden, dass sie die Verwendung der EFB 200 unter unterschiedlichen Bedingungen ermöglicht. Eine solche zusätzliche Verwendung kann die Fahrzeugsicherheit und -zuverlässigkeit in bestimmten Situationen verbessern.
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In Hybrid-Konfigurationen, bei welchen der Motor automatisch angehalten und automatisch gestartet werden kann, kann die EFB 200 unter bestimmten Bedingungen aktiviert werden. Unter normalen Bedingungen kann der Motor automatisch angehalten werden, wenn keine Antriebsdrehmomentanforderung von dem Fahrer vorliegt. Wenn ein Antriebsdrehmoment daraufhin angefordert wird, kann ein automatischer Motorstartzyklus gestartet werden. Unter einigen Bedingungen kann jedoch der automatische Motorstart erfolglos sein. Es ist möglich, dass der Motor aus mehreren Gründen nicht in der Lage ist, automatisch zu starten. Zum Beispiel kann ein Verlust an Batteriestrom, der den Anlassermotor speist, dazu führen, dass der Anlassermotor nicht in der Lage ist, den Motor zu drehen. Zusätzlich kann ein versagender Anlassermotor auch das Unvermögen, den Motor neu zu starten, hervorrufen. Probleme mit dem Kraftstoffsystem können auch verhindern, dass der Motor neu startet. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank leer sein oder kann eine Kraftstoffleitung verstopft sein.
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Wenn die primäre Stromquelle des Antriebsstrangs 102 nicht in der Lage ist, in einen Zustand zum Bereitstellen des Antriebsdrehmoments an die Antriebsräder 104 überzugehen, kann es nützlich sein, die EFB 200 anzuwenden, um die Fahrzeugbewegung zu verhindern. Unter dieser Bedingung kann die Steuerung 120 programmiert werden, um die EFB 200 zu aktivieren. Die Aktivierung der EFB 200 kann angefordert werden, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Dies kann verhindern, dass die EFB 200 unter Bedingungen, in welchen sich das Fahrzeug bewegt, aktiviert wird, um ein unerwartetes Abbremsen zu vermeiden. Unter Bedingungen, in welchen das Fahrzeug angehalten wird, kann die EFB 200 angewendet werden, um eine weitere Fahrzeugbewegung zu verhindern. Andere Bedingungen können oberhalb der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit erfüllt werden, und wenn die Bedingungen immer noch unterhalb der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit erfüllt werden, kann die EFB 200 betätigt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit fällt. Zum Beispiel kann eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit von 3 Meilen/Stunde konfiguriert werden.
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Die Steuerung 120 kann erfassen, wenn der Antriebsstrang 102 nicht in der Lage ist, das Antriebsdrehmoment zu produzieren. Die Steuerung 120 kann diverse Sensoren und Teilsysteme zum korrekten Betrieb überwachen. Die Steuerung 120 kann einen Status des Antriebsstrangs 102 überwachen, um einen Übergang von einem eingeschalteten oder laufenden Zustand (z. B. ist der Antriebsstrang 102 in der Lage, das Antriebsdrehmoment bereitzustellen und/oder das Antriebsdrehmoment aktiv bereitzustellen) in einen ausgeschalteten oder angehaltenen Zustand (z. B. wird der Antriebsstrang 102 daran gehindert, das Antriebsdrehmoment bereitzustellen) zu erfassen. In einem Mild-Hybrid-Fahrzeug kann der eingeschaltete Zustand derart gekennzeichnet werden, dass der Motor automatisch gestartet wird, und kann der ausgeschaltete Zustand derart gekennzeichnet werden, dass der Motor automatisch angehalten wird. Wenn sich der Antriebsstrang 102 in dem eingeschalteten Zustand befindet, ist die Produktion des Antriebsdrehmoments möglich.
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Unter normalen Bedingungen kann der Antriebsstrang 102 zwischen dem eingeschalteten und ausgeschalteten Zustand hin und her wechseln, wenn sich Anforderung des angeforderten Antriebsdrehmoments ändert. Unter einigen Bedingungen ist es möglich, dass der Antriebsstrang 102 nicht in der Lage ist, von dem ausgeschalteten Zustand in den eingeschalteten Zustand überzugehen. In manchen Fällen kann eine versagende Komponente den Übergang des Antriebsstrangs 102 in den eingeschalteten Zustand hemmen. Die Steuerung 120 kann programmiert werden, um zu erfassen, wenn Übergänge in den eingeschalteten Zustand gehemmt werden.
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In einem Fahrzeug, bei welchem der Motor die einzige Leistungsquelle ist, kann ein abgestellter Zustand des Motors den Motor dazu bringen, anzuhalten (z. B. in einen ausgeschalteten Zustand überzugehen). Da es möglich ist, dass eine reine ICE-Konfiguration nicht konfiguriert ist, um den Motor automatisch anzuhalten und automatisch zu starten, ist es vielleicht nicht möglich, automatisch zurück in den eingeschalteten Zustand ohne einen Eingriff des Fahrers überzugehen. In solchen Fällen wird eine Rückkehr des Antriebsstrangs in einen laufenden oder eingeschalteten Zustand ohne einen Eingriff des Fahrers gehemmt. Die Steuerung 120 kann die Aktivierung der EFB 200 in Reaktion auf das Erfassen eines abgestellten Zustands des Motors anfordern. Um den Zustand zu korrigieren, kann der Fahrer den/die Schlüssel/Zündung einschalten, um einen neuen Zündzyklus zu starten. Die EFB 200 kann die Bewegung des Fahrzeugs 100 während des abgestellten Zustands des Motors verhindern.
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Die EFB 200 kann betätigt werden, wenn der Antriebsstrang 102 die Produktion des Antriebsdrehmoments während eines Zündzyklus gehemmt hat, ohne dass die Produktion des Antriebsdrehmoments erneut ermöglicht werden kann. Nachdem der Antriebsstrang 120 die Fähigkeit, die Produktion des Antriebsdrehmoments erneut zu ermöglichen, verloren hat, kann der sicherste Zustand des Fahrzeugs 100 ein geparkter Zustand sein. Der manuelle Betrieb der EFB 200 zum Deaktivieren der EFB 200 kann ermöglicht werden, um die Bewegung des Fahrzeugs 100 zu erlauben (z. B. Abschleppen).
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Bei einem Hybridfahrzeug (Mild-Hybrid und/oder Voll-Hybrid), das automatisch zwischen dem eingeschalteten und ausgeschalteten Zustand wechseln kann, sollten normale Übergänge nicht den Betrieb der EFB 200 beeinträchtigen. Nur jene Bedingungen, bei welchen der Antriebsstrang in einen ausgeschalteten Zustand übergegangen ist, ohne die Möglichkeit, in den eingeschalteten Zustand zurückzukehren, können die Aktivierung der EFB 200 auslösen. Der Hybrid-Antriebsstrang kann immer noch ein Antriebsdrehmoment über die Elektromaschinen bereitstellen, wenn der Motor daran gehindert wird, ein Antriebsdrehmoment bereitzustellen. Jedoch können die Elektromaschinen nur ein Antriebsdrehmoment liefern, solange die Traktionsbatterie einen ausreichenden Ladezustand aufweist. Bei einem Hybridfahrzeug kann die Anwendung der EFB 200 verzögert werden, bis die Elektromaschinen daran gehindert werden, das Antriebsdrehmoment zu liefern.
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Bei einer BEV-Antriebsstrang-Konfiguration können die Bedingungen zum Anwenden der EFB 200 einen Traktionsbatterieladezustand umfassen, der unter einen Schwellenwert fällt, bei welchem das Antriebsdrehmoment nicht mehr bereitgestellt werden kann. Eine zusätzliche Bedingung kann eine Temperatur der Elektromaschine umfassen, die eine vorbestimmte Temperatur überschreitet. Solch eine Temperaturbedingung kann das thermische Überlasten der Elektromaschine verhindern. Ferner kann eine beliebige Bedingung, bei welcher die Drehmomentproduktion gehemmt wird, eine Aktivierung der EFB 200 verursachen. Solche Bedingungen können Fehlerbedingungen bei der Batterie, Leistungselektronik und Elektromaschinen umfassen.
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Andere Bedingungen, die den Übergang des Antriebsstrangs 102 in den eingeschalteten Zustand hemmen können, können Sensorprobleme umfassen. Ein Gaspedal kann einen oder mehrere Sensoren zum Bereitstellen von Signalen, die eine Position des Gaspedals anzeigen, aufweisen. Der eine oder die mehreren Sensoren können verglichen werden, um die Richtigkeit des Gaspedalbefehls zu bestimmen. Wenn der eine oder die mehreren Sensorwerte nicht bezüglich der Gaspedalposition übereinstimmen, kann der Übergang des Antriebsstrangs in den eingeschalteten Zustand gehemmt werden. Andere Antriebsstrangsensoren können Übergänge in einen eingeschalteten Zustand verhindern und zum Aktivieren der EFB 200 überwacht werden.
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Wenn die EFB 200 aktiviert wird, kann sie bis zum nächsten Zündzyklus aktiviert bleiben. In manchen Konfigurationen kann die EFB 200 aktiviert bleiben, bis der Fahrer manuell die EFB 200 über den EFB-Schalter 118 deaktiviert.
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Der Betrieb der EFB 200, wenn die Produktion des Antriebsdrehmoments gehemmt ist, kann die Fahrzeugsicherheit verbessern. Das Fahrzeug 100 kann in einem angehaltenen Zustand gehalten werden, um eine Bewegung zu verhindern, während der Antriebsstrang kein Drehmoment bereitstellen kann. Wenn zum Beispiel die Drehmomenthemmung auf einem Gefälle auftritt, kann das Fahrzeug 100 aufgrund des fehlenden Drehmoments rückwärts oder vorwärts rollen. Die Anwendung der EFB 200 unter dieser Bedingung kann die Fahrzeugbewegung verhindern und die Sicherheit verbessern.
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6 stellt ein Blockdiagramm einer möglichen Steuerlogik zum Implementieren der beschriebenen Verfahren dar. Die diversen dargestellten Steuerblöcke können Funktionen und Merkmale wie zuvor beschrieben implementieren. Die Steuerblöcke können durch Anweisungen implementiert werden, die in der Steuerung 120 programmiert sind. Ein erster Steuerblock 600 kann konfiguriert sein, um bestimmte Freigabebedingungen zum Aktivieren der EFB 200 zu bestimmen. Die Freigabebedingungen können umfassen, dass das Zünden in einem laufenden Zustand erfolgt, die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein Geschwindigkeitsschwellenwert ist und ein Gefälle ein vorbestimmtes Gefälle überschreitet. Es sind andere Freigabebedingungen möglich. Der erste Steuerblock 600 kann ein erstes Signal 602 ausgeben, das anzeigt, ob die EFB-Aktivierung freigegeben ist.
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Ein zweiter Steuerblock 604 kann konfiguriert sein, um zu erfassen, wenn sich der Antriebsstrang in einem ausgeschalteten Zustand befindet. Der zweite Steuerblock 604 kann Eingaben empfangen, wie zum Beispiel den Status des Antriebsstrangs und einen Status des Startens/Anhaltens des Motors. Das Signal des Status des Antriebsstrangs kann den Betriebszustand des Antriebsstrangs und die Tatsache, ob er sich in einem Zustand zum Bereitstellen eines Antriebsdrehmoments befindet oder nicht, umfassen. Der zweite Steuerblock 604 kann erfassen, wenn sich der Antriebsstrang in einem ausgeschalteten Zustand befindet, und ein zweites Signal 606 ausgeben, das den ausgeschalteten Zustand des Antriebsstrangs anzeigt. Zum Beispiel kann sich der Antriebsstrang 102 in einem ausgeschalteten Zustand während eines automatischen Anhaltens des Motors oder eines abgestellten Zustands des Motors befinden.
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Ein dritter Steuerblock 608 kann konfiguriert sein, um zu erfassen, wenn Übergänge des Antriebsstrangs in den eingeschalteten Zustand gehemmt werden. Der dritte Steuerblock 608 kann Eingaben, wie zum Beispiel den Status des Antriebsstrangs, den Status des Startens/Anhaltens des Motors, Fehlerbedingungen und Belegungssignale, empfangen. Die Eingaben können verarbeitet werden und es kann ein drittes Signal 610 ausgegeben werden, um anzugeben, ob die Übergänge in den eingeschalteten Zustand gehemmt werden. Zum Beispiel kann der Belegungssensor die Abwesenheit des Fahrers anzeigen (z. B. hat der Fahrer das Fahrzeug verlassen, ohne die Zündung auszuschalten) oder ist eine Fehlerbedingungen vorhanden, die den Übergang in den eingeschalteten Zustand verhindert.
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Das erste Signal 602, das zweite Signal 606 und das dritte Signal 610 können in eine UND-Funktion 612 eingegeben werden. Die UND-Funktion 612 kann ein EFB-Aktivierungssignal 614 ausgeben. Das EFB-Aktivierungssignal 614 kann wahr sein, wenn alle Eingangssignale in die UND-Funktion 612 wahr sind. Das EFB-Aktivierungssignal 614 kann in einen EFB-Steuerblock 616 und einen Display-Steuerblock 618 eingegeben werden. Der EFB-Steuerblock 616 kann die EFB 200 in Reaktion auf das EFB-Aktivierungssignal 614, das in einen wahren Wert übergeht, aktivieren. Die EFB-Aktivierung kann fortschreiten, bis das EFB-Aktivierungssignal zu falsch übergeht. In Reaktion auf das EFB-Aktivierungssignal 614, das zu wahr übergeht, kann der Display-Steuerblock 618 einen oder mehrere visuelle Indikatoren aktivieren, um den Fahrer davor zu warnen, dass die EFB 200 aktiviert ist und der Übergang des Antriebsstrangs in einen eingeschalteten Zustand gehemmt ist.
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Die hier offenbarten Prozesse, Methoden oder Algorithmen können an eine Verarbeitungseinrichtung, eine Steuerung oder einen Computer, zu denen irgendeine bereits vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit zählen können, lieferbar sein oder durch sie umgesetzt werden. Gleichermaßen können die Prozesse, Methoden oder Algorithmen als Daten und Anweisungen, die durch eine Steuerung oder einen Computer ausführbar sind, in vielen Formen gespeichert werden, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, Informationen, die auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie zum Beispiel ROM-Einrichtungen, permanent gespeichert sind, und Informationen, die auf beschreibbaren Speichermedien, wie zum Beispiel Floppydisks, Magnetbändern, CDs, RAM-Einrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien, veränderbar gespeichert sind. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem als Software ausführbaren Objekt umgesetzt werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen im Ganzen oder zum Teil unter Verwendung von geeigneten Hardware-Komponenten umgesetzt werden, wie zum Beispiel von anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (Application Specific Integrated Circuits, ASICs), Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs), Zustandsautomaten, Steuerungen oder anderen Hardware-Komponenten oder -Einrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten.
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Obwohl oben Ausführungsbeispiele beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen, durch die Ansprüche erfassten Formen beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke dienen eher der Beschreibung als der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne vom Gedanken und Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Wie vorher beschrieben worden ist, können die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Offenbarung zu bilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht worden sind. Obwohl verschiedene Ausführungsformen so beschrieben worden sein könnten, dass sie Vorteile gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungsformen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer erwünschter Kenngrößen bereitstellen bzw. diesen vorzuziehen sind, verstehen Durchschnittsfachleute, dass Kompromisse hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale oder Kenngrößen eingegangen werden können, um verlangte Eigenschaften des Gesamtsystems zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Umsetzungsform abhängig sind. Diese Merkmale können Kosten, Festigkeit, Langlebigkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Packaging, Größe, Wartungsfreundlichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Ausführungsformen, die bezüglich einer oder mehrerer Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik beschrieben werden, liegen somit nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
