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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Abbremsen eines sich während eines automatischen fahrerlosen Parkvorganges bewegenden Fahrzeuges, bei welchem beim Auftreten einer Störung eine Parksperre eines Automatikgetriebes eingelegt wird.
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Aus der
DE 10 2012 217 704 A1 ist ein Verfahren zum automatischen Bremsen eines ein Automatikgetriebe mit Parksperre umfassenden Kraftfahrzeuges im Fehlerfall bekannt. Das Fahrzeug weist ein elektronisch gesteuertes Automatikgetriebe mit Parksperre auf, wobei in Abhängigkeit der Erkennung eines Fehlerfalls veranlasst wird, dass die Parksperre bei Vorliegen des Fehlerfalls eingelegt wird und das Fahrzeug zum Bremsen, insbesondere in den Stillstand abgebremst wird. Nachteilig dabei ist, dass die Verwendung der Parksperre ein Abbremsen nur für sehr geringere Fahrzeuggeschwindigkeiten von ca. 2 km/h erlaubt, wie sie beispielsweise bei einem Remote-Parken auftreten, bei welchem der Fahrer den Parkvorgang des Fahrzeuges von außerhalb des Fahrzeuges mit einem Mobilgerät überwacht. Bei einem Valet-Parken, bei welchem das Fahrzeug in einem Parkhaus durch ein Back-End-System automatisch geparkt wird, reicht eine solche Lösung nicht aus, da dabei in abgesperrten Bereichen Geschwindigkeiten bis zu 10 km/h auftreten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, bei welchem bei Auftreten einer Störung das fahrerlose Fahrzeug auch bei höheren Geschwindigkeiten zuverlässig abgebremst und in den Stillstand versetzt werden kann.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
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Die Aufgabe ist mit einem Verfahren dadurch gelöst, dass vor dem Einlegen der Parksperre zur Bremsung des Fahrzeuges ein elektrisch ansteuerbarer Bremskraftverstärker zum Auslösen eines Betriebsbremsvorganges aktiviert wird. Dies hat den Vorteil, dass die Bremsung des Fahrzeuges in zwei Phasen unterteilt wird, wobei in einer ersten Phase die Bremsung des Fahrzeuges in den Stillstand durch die Betriebsbremse erfolgt und im zweiten Fall die Sicherung des Stillstandes durch die Parksperre ausgeführt wird. Der Bremskraftverstärker wirkt dabei auf alle Räder des Fahrzeuges, wodurch der Bremsweg reduziert wird. Für die Auslösung des Bremskraftverstärkers ist nur ein geringer Leistungsbedarf notwendig, wodurch eine kleine elektrische Redundanz ausreicht. Dabei werden in den unterschiedlichen Phasen unterschiedliche Aktoren entweder zum Bremsen des Fahrzeuges oder zur Sicherung des Fahrzeuges im Stillstand eingesetzt, welche für den vorgesehenen Fall bevorzugt geeignet sind.
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Vorteilhafterweise wird nach der Abbremsung des Fahrzeuges mit dem Bremskraftverstärker das Fahrzeug mit der Parksperre zeitgesteuert gesichert. Durch den zeitlichen Versatz wird die Belastung einer Notstromversorgung zur Ausführung des Einlegens der Parksperre reduziert.
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Vorteilhafterweise werden der Bremskraftverstärker und die Parksperre parallel angesteuert. Damit wird sichergestellt, dass jeder Aktor sicher zeitnah zum Einsatz kommt.
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In einer Variante wird zur Feststellung einer Störung während eines aktiven fahrerlosen Parkvorganges eine Kommunikation eines ESP-Steuergerätes auf einen Datenbus durch ein Steuergerät eines elektronischen Zündungsschalters überwacht, wobei bei Feststellung einer Kommunikationsstörung des ESP-Steuergerätes das Steuergerät des elektrischen Zündschalters einen Boosterpfad zum Aufbau eines Bremsdruckes auf den Rädern des Fahrzeuges mithilfe des elektrischen Bremskraftverstärkers bestromt. Der Bremskraftverstärker kann bei einer Störung des ESP-Steuergerätes einfach durch ein anderes Steuergerät, wie beispielsweise das Steuergerät des elektronischen Zündungsschalters, aktiviert werden, um einen Unterdruck zur Betätigung der Bremsanlage einzustellen.
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In einer Ausführungsform gibt das ESP-Steuergerät parallel zur Bestromung des Boosterpfades durch das Steuergerät des elektronischen Zündschalters ein Freigabesignal zum Betrieb des elektronisch angetriebenen Bremskraftverstärkers aus. Mittels dieses Freigabesignals wird bei gleichzeitig auftretender Bestromung des Bremskraftverstärkers durch das Steuergerät des elektronischen Zündschalters sichergestellt, dass der Bremskraftverstärker nur bei tatsächlich gestörtem ESP-Steuergerät angesteuert und so eine Bremsung ermöglicht wird. Dadurch wird eine Fehlansteuerung des Bremskraftverstärkers durch das Steuergerät des elektronischen Zündschalters zuverlässig unterbunden.
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In einer Weiterbildung steuert das Steuergerät des elektronischen Zündschalters zur Einlegung der Parksperre das Getriebesteuergerät mit einem zeitlichen Versatz an. Dadurch wird die Belastung der Backup-Batterie reduziert, da das Steuergerät des elektronischen Zündschalters und das Getriebesteuergerät nacheinander aktiviert werden.
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Vorteilhafterweise wird zur Stromversorgung des Bremskraftverstärkers und dem die Parksperre umfassenden Automatikgetriebe im Störungsfall eine Backup-Batterie verwendet. Diese Backup-Batterie ist als solche im Fahrzeug vorhanden und wird zur Steuerung der Steuergeräte bzw. der Aktoren zusätzlich verwendet. Dadurch wird die Notwendigkeit des Vorhandenseins zusätzliche Stromquellen im Fahrzeug unterbunden.
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Vorteilhafterweise erfolgt vor einem Start des fahrerlosen Parkvorganges im Fahrzeugstillstand eine Funktionsüberprüfung zur Feststellung einer Störung, wobei bei einer festgestellten Störung das Fahrzeug im Fahrzeugstillstand gehalten wird. Dadurch wird gewährleistet, dass bei der Anzeige der Störung ein fahrerloses Fahren des Fahrzeuges von vornherein unterbunden wird.
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In einer Ausgestaltung wird bei der Funktionsprüfung ein dem Bremskraftverstärker ansteuerndes ESP-Steuergerät überwacht, wobei das Fahrzeug im Fahrzeugstillstand gehalten wird, wenn am ESP-Steuergerät eine Störung festgestellt wird. Dies ist insbesondere dahingehend von Vorteil, da die ESP-Steuerung im störungsfreien Fall die Bremsanlage ansteuert und bei der Feststellung der Störung des ESP-Steuergerätes der Einsatz einer nicht funktionierenden Bremsanlage unterbunden wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Systems zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Systems zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 3 Diagramm zur Darstellung eines zeitlichen Ablaufes der Bestromung der Bremsaktoren des Fahrzeuges.
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Systems zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Fahrzeug dargestellt. Dabei ist eine Betriebsbremse 1 über eine Unterdruckleitung 3 mit einem Bremsreservoir 5 verbunden. Gleichzeitig ist diese Betriebsbremse 1 über Bremsleitungen 7 mit den Fahrzeugrädern 9 verbunden. Die Betriebsbremse 1 wird von einem ESP-Steuergerät 11 überwacht, welches sowohl mit der Unterdruckleitung 3 als auch mit der Bremsleitung 7 verbunden ist. Das ESP-Steuergerät 11 ist über ein Bussystem 13 mit weiteren Steuergeräten des Fahrzeuges verbunden. Dazu gehören das Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters und ein Getriebesteuergerät 17 zur Ansteuerung eines Automatikgetriebes 19, welches eine Parksperre 21 umfasst. Das Steuergerät 15 für elektronische Zündschalter ist über einen Boosterpfad 23 mit einem Ventil eines Bremskraftverstärkers 25 verbunden. Über einen zweiten Pfad 27 überwacht das Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters die Schaltfunktion des Ventils des Bremskraftverstärkers 25. Das Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters und das Getriebesteuergerät 17 werden über eine Backup-Batterie 29 mit Strom versorgt, wobei das Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters über einen Notpfad 31 an die Parksperre 21 angeschlossen ist.
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Bei der in 1 dargestellten Systemvariante übernimmt das Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters allein die Sicherung und Auslösung einer Notbremsung bei einem Fahrzeug, welches fahrerlos einen Einparkvorgang realisieren will. Vor Start des fahrerlosen Parkvorganges wird eine Funktionsprüfung durchgeführt. Dabei wird die Zündung angeschaltet, der Motor gestartet und eine Triggerfunktion geprüft. Eine Prüfung des ESP-Steuergerätes 11 erfolgt anschließend dahingehend, ob in der Betriebsbremse 1 ein entsprechender Unterdruck aufgebaut wird und ob eine Anforderung der Sicherung des Fahrzeuges durch das Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters erfolgen kann. Anschließend führt das Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters eine Bestromung des Boosterpfades 23 und des Notpfades 31 durch und gibt eine entsprechende Statusmeldung auf dem Bussystem 13 aus. Daraufhin führt das ESP-Steuergerät 11 ein Entprellen durch, dem eine Auswertung des Fahrerbremsdrucksignals in Korrelation zum Unterdruck erfolgt, was ebenfalls als Statusmeldung auf dem Bussystem 13 ausgegeben wird. Daraufhin nimmt das Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters die Bestromung des Boosterpfades 23 und des Notpfades 31 zurück, wobei auf dem Bussystem 13 eine Statusmeldung inklusive des Ergebnisses der Notpfadprüfung ausgegeben wird. Im nächsten Schritt entprellt das ESP-Steuergerät 11, wonach anschließend eine Auswertung des Fahrerbremsdrucksignals erfolgt, dessen Ergebnis ebenfalls als Statusmeldung auf das Bussystem 13 gelegt wird. Als Letztes wird in Abhängigkeit von den Statusmeldungen überprüft, ob die Anforderung zum Verlassen des sicheren Zustandes, unter welchem das Fahrzeug im Stillstand verstanden wird, erfüllt ist. Diese Auswertung der Statusmeldungen kann alternativ zum Steuergerät 15 des Zündschalters oder zusätzlich dazu auch durch andere Steuergeräte, wie beispielsweise dem Getriebesteuergerät 17 des Automatikgetriebes 19 oder dem ESP-Steuergerät 11 erfolgen.
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Wird bei dieser Funktionsprüfung festgestellt, dass keine Störung vorhanden ist, kann das aktive fahrerlose Parkmanöver des Fahrzeuges erfolgen. Dabei überwacht das Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters die ESP-Kommunikation auf dem Bussystem 13. Bei Anforderung einer Sicherung des Fahrzeuges durch das ESP-Steuergerät 11 oder bei einer unplausiblen ESP-Buskommunikation, wie beispielsweise einem Time-out oder einem CRC-Fehler oder einem SQC-Fehler wird eine Störung erkannt, wodurch das Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters die Sicherung des Fahrzeuges auslöst. Diese Sicherung erfolgt dahingehend, dass zunächst durch das Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters der Boosterpfad 23 bestromt wird, wobei der aktivierte Bremskraftverstärker 25 einen Bremsdruck an den Rädern 9 des Fahrzeuges aufbaut. Dadurch erfolgt eine Abbremsung des Fahrzeuges in den Stillstand. Anschließend wird mit zeitlichem Versatz durch das Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters der Notpfad 31 bestromt, wobei das Getriebesteuergerät 17 das Automatikgetriebe 19 so ansteuert, dass die P-Position und somit die Parksperre 21 eingelegt wird (3). Die Parksperre 21 sichert nun das Fahrzeug im Stillstand. In diesem Fall steht die Ansteuerung des Bremskraftverstärkers 25 durch das ESP-Steuerung aufgrund der Störung, wie Spannungsversorgungsunterbrechung, Leitungsunterbrechung und ähnliches, nicht zur Verfügung. Durch die im Fahrzeug vorhandene Backup-Batterie 29 wird die Spannungsversorgung für das System der Steuergeräte 15 des elektronischen Zündschalters und des Getriebesteuergerätes 17 auch im Falle einer Störung des ESP-Steuergerätes 11 sichergestellt. Durch die Bestromung des Boosterpfads 23 und der zweiten Pfades 27 wird der vorhandene Unterdruck durch das Schalten des Ventils des Bremskraftverstärkers 25 eingestellt und somit die Betriebsbremse 1 angesteuert.
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Bei diesem Vorgehen müssen die einzelnen Steuergeräte verschiedene Überwachungsfunktionen ausführen. Das ESP-Steuergerät 11 überwacht den Unterdruck während des fahrerlosen Parkvorganges und wertet einen Fahrerbremsdruck aus, den dieser über das Bremspedal 33 ausübt. An der vor dem eigentlichen Parkvorgang durchzuführenden Funktionsprüfung hat das ESP-Steuergerät 11 einen Funktionsanteil. Das Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters überwacht den Boosterpfades 23 und 27 und stellt sicher, dass die Auslösung der Sicherung des Fahrzeuges nur während eines aktiven fahrerlosen Parkvorganges bei Geschwindigkeiten von <18 km/h erfolgt. Gleichzeitig wird auch hier bei der Funktionsprüfung ein Funktionsanteil ausgeführt. Durch das Bordnetz muss die Überwachung der Backup-Batterie 29 realisiert werden.
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In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Systems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Dieses unterscheidet sich von dem System in 1 dadurch, dass der Pfad 27 des Bremskraftverstärkers 25 nicht mit dem Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters sondern mit dem ESP-Steuergerät 11 verbunden ist. Dadurch übernimmt das ESP-Steuergerät 11 einen Funktionsanteil an der Notbremsfreigabe, indem es ein Freigabesignal ausgibt, wenn eine Störung in der Unterdruckleitung 3 oder der Bremsleitung 7 festgestellt wird. Da auch ein Ausfall des ESP-Steuergerätes erfasst werden soll, soll der zweite Pfad 27 bei einem automatisierten Fahrvorgang grundsätzlich auf einem definierten Potential liegen, z.B. auf Masse oder auf Versorgungsspannung. Dadurch kann der Sicherungsvorgang des Fahrzeuges bei der Störung nur erfolgen, wenn sowohl die Bestromung des Boosterpfads 23, welches von dem Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters veranlasst wird und das Freigabesignal des ESP-Steuergerätes 11 anliegt. In diesem Fall haben die einzelnen Steuergeräte folgende Aufgaben: Das ESP-Steuergerät 11 überwacht den Unterdruck in der Betriebsbremse 1während dem fahrerlosen Parkvorgang und wertet den Fahrerbremsdruck aus. Gleichzeitig erfolgt eine Auslösung der ASIL D-Überwachung. Das Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters bestromt den Boosterpfads 23 und hat gleichzeitig einen Funktionsanteil an der Funktionsprüfung. Das Bordnetz überwacht auch in diesem Fall den Zustand der Backup-Batterie 29.
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Die vorgeschlagenen Lösungen sind nahezu Package-neutral und daher in jedes vorhandene Fahrzeug integrierbar, da in dem ESP-Steuergerät 11 und dem Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters nur Softwareänderungen vorgenommen werden müssen, wobei in dem Steuergerät 15 des elektronischen Zündschalters auch eine geringe Hardwareanpassung notwendig ist. Vor jedem fahrerlosen Parkvorgang kann die Funktionsprüfung erfolgen. Dabei können Komponenten des etablierten Standes der Technik aus dem Bremsassistenten genutzt werden.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Betriebsbremse
- 3
- Unterdruckleitung
- 5
- Bremsreservoir
- 7
- Bremsleitung
- 9
- Fahrzeugrad
- 11
- ESP-Steuergerät
- 13
- Bussystem
- 15
- Steuergerät des elektronischen Zündschalters
- 17
- Getriebesteuergerät
- 19
- Automatikgetriebe
- 21
- Parksperre
- 23
- Boosterpfad
- 25
- Bremskraftverstärker
- 27
- Überwachungspfad
- 29
- Backup-Batterie
- 31
- Notpfad
- 33
- Bremspedal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012217704 A1 [0002]
