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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung des Wegrollens eines gebremsten Fahrzeuges an einer Steigung und eine Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. Zusätzlich umfasst die Erfindung ein Fahrzeug, welches eine solche Einrichtung umfasst.
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Stand der Technik
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Bei einem Halt eines Fahrzeuges in einer Steigung muss dieses Fahrzeug herkömmlicherweise während des Haltevorganges gegen ein Wegrollen gesichert werden. Dazu wird eine Bremse während dieses Haltevorganges aktiviert, um das Fahrzeug in dem Stillstand zu halten. Dabei kann es notwendig sein, insbesondere bei längeren Haltezeiten und bei einem beginnenden Wegrollen des Fahrzeuges während des Haltevorgangs einen zusätzlichen Bremsdruck aufzubringen.
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Die
WO 2007/062978 A1 offenbart ein Verfahren zur Ansteuerung eines Ventils zur Aufrechterhaltung von Bremsdruck in einem vorgegebenen Bereich eines Bremskreises. Dazu wird der Bremsdruckverlust mittels eines Sensors ermittelt. Wird ein Bremsdruckverlust festgestellt wird der Solldruck über einen aktiven Druckaufbau wieder hergestellt.
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Aus der
DE 103 43 985 A1 ist ein Verfahren zur Verhinderung des Wegrollens eines Fahrzeugs an einer Steigung bekannt. Dazu wird ein analoges oder analogisiertes Ventil verwendet, welches im Stillstand zur Aufrechterhaltung eines Bremsbetätigungsdrucks geschlossen wird. Um Leckagen des Ventils zu vermeiden oder die durch die Leckagen eintretenden Bremsdruckverluste zu reduzieren, ist vorgesehen, dass die Schließkraft des Ventils erhöht wird, wenn das Ventil im Stillstand des Fahrzeugs zur Aufrechterhaltung eines Bremsbetätigungsdrucks geschlossen wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Ausführungsformen der Erfindung können ein Verfahren zum Verhindern des Wegrollens eines gebremsten Fahrzeuges verbessern, so dass das Fahrzeug zuverlässiger gegen ein Wegrollen gesichert wird. Zusätzlich kann ein solches Verfahren wirtschaftlicher durchgeführt werden.
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Die Erfindung gibt dazu ein Verfahren zur Verhinderung des Wegrollens eines gebremsten Fahrzeuges an einer Steigung an. Das Verfahren umfasst dabei die Schritte des Detektierens eines Wegrollens des Fahrzeuges und des Ansteuerns einer Bremsdruckpumpe zum Aufbringen eines zusätzlichen Bremsdrucks. Der zusätzliche Bremsdruck umfasst dabei einen Anteil, welcher einen Bremsdruckverlust während der Bremsdauer mit berücksichtigt, wobei der Bremsdruckverlust anhand einer Bremsdruckverlustmodellierung abgeschätzt wird.
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Als zusätzlicher Bremsdruck wird dabei ein Bremsdruck verstanden, mit welchem das Fahrzeug eine gewisse Zeit im Stillstand in der Steigung gehalten werden kann. Vorteilhafterweise wird durch Aufbringen diese zusätzlichen Bremsdrucks der gleiche Bremsdruck zu Beginn des Stillstandes erzielt. Der zusätzliche Bremsdruck setzt sich dabei bevorzugt aus einem konstanten Druckanteil und dem Anteil des Bremsdruckverlusts während der Bremsdauer zusammen. Der Bremsdruckverlust bezeichnet dabei die Druckdifferenz, um welche der Bremsdruck zu Beginn des Stillstandes aufgrund von beispielsweise Leckage geringer geworden ist.
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Mit der Bremsdruckverlustmodellierung werden Berechnungen für den während der Bremsdauer angefallenen Druckverlust durchgeführt. Diese Bremsdruckverlustmodellierung wird dabei für jede Bremsung aufgrund der für den Bremsvorgang vorliegenden Werte separat berechnet. Es wird dabei eine Abschätzung vorgenommen. Der Druckverlust wird dabei nicht gemessen, so dass beispielsweise ein Drucksensor zur Bestimmung des Druckverlustes nicht notwendig ist. Dadurch ist das Verfahren wirtschaftlicher durchführbar.
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Zusätzlich kann aufgrund der Steifigkeit des Bremssystems vermieden werden, dass die Druckerhöhung zu gering ausfällt, so dass ein erneutes Wegrollen des Fahrzeuges und damit eine erneutes starten der Bremsdruckpumpe notwendig wird. Dadurch werden erneute Geräuschbelästigungen durch die Bremsdruckpumpe während der Bremsdauer verringert. Der notwendige Bremsdruck kann dadurch wesentlich genauer abgeschätzt werden, so dass das Fahrzeug länger in dem Stillstand gehalten werden kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren findet vorzugsweise auch bei Fahrer Assistenz Funktionen Anwendung. Bei dieser Fahrer Assistenz Funktion kann das Fahrzeug bei einem Beginn eines Wegrollens an der Steigung durch die Fahrer Assistenz Funktion derart übernommen werden, dass ein substantielles Wegrollen während der Bremsdauer in der Steigung verhindert werden kann.
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Die Erfindung gibt zusätzlich eine Einrichtung an, mit welcher ein solches Verfahren durchführbar ist. Die Einrichtung umfasst dabei eine Detektierungseinheit zum Detektieren eines Wegrollens des Fahrzeuges, eine Bremsdruckverlustmodellierungseinheit zum Abschätzen eines Anteils eines Bremsdruckverlusts während der Bremsdauer, und eine Steuereinheit mit welcher eine Bremsdruckpumpe zum Erzeugen eines zusätzlichen Bremsdrucks ansteuerbar ist.
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Die Detektierungseinheit kann dabei über Radsensoren oder das ESP ein Wegrollen des Fahrzeuges detektieren. In einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung ist die Bremsverlustmodellierungseinheit in der Steuereinheit angeordnet. Aufgrund einer fehlenden Druckverlustmessung ist eine solche Einrichtung einfacher und wirtschaftlicher aufgebaut.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird eine Betriebsdauer einer Bremsdruckpumpe zum Aufbringen des zusätzlichen Bremsdrucks in Abhängigkeit des Bremsdruckverlusts angepasst. Als Betriebsdauer wird dabei die Zeit verstanden, welche die Bremsdruckpumpe läuft, um Bremsdruck aufzubauen. Um einen größeren Bremsdruckverlust auszugleichen wird die Bremsdruckpumpe im Vergleich zu einem geringeren Bremsdruckverlust, länger betrieben. Dadurch muss die Bremsdruckpumpe zum Ausgleich des Bremsdruckverlusts nicht separat angeschaltet werden, so dass eine Geräuschbelästigung für den Fahrer unterbleibt. Zudem ist bei einem Wegrollen des Fahrzeuges ein Betrieb der Bremsdruckpumpe für den Fahrer erklärbar, so dass Irritationen bei dem Fahrer minimiert werden.
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Alternativ oder zusätzlich wird in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Betriebsdrehzahl einer Bremsdruckpumpe zum Aufbringen des zusätzlichen Bremsdrucks in Abhängigkeit des Bremsdruckverlusts angepasst. Durch eine beispielsweise Erhöhung der Betriebsdrehzahl der Bremsdruckpumpe kann ein vorgegebener Bremsdruck in kürzerer Zeit erzielt werden. Dadurch kann die Betriebsdauer der Bremsdruckpumpe reduziert werden, so dass die Dauer der Geräuschbelästigung reduziert werden kann.
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Vorzugsweise wird der Bremsdruckverlust in der Bremsdruckverlustmodellierung in Abhängigkeit von einem aktuellen Bremsdruck bestimmt. Der aktuelle Bremsdruck ist dabei vorzugsweise der Bremsdruck, welcher nach der Bremsung direkt zu Beginn des Stillstandes des Fahrzeuges vorliegt. Dieser Bremsdruck kann dabei unterschiedlich sein und ist vielfach auch von der vorliegenden Steigung abhängig. Aufgrund der Höhe dieses Bremsdruckes kann eine auftretende Leckage abgeschätzt werden, so dass der Bremsdruckverlust abschätzbar ist. Eine Bestimmung des Bremsdruckverlusts kann dadurch verbessert werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung wird der Bremsdruckverlust in der Bremsdruckverlustmodellierung in Abhängigkeit von einer vorangegangenen Bremsdauer bestimmt. Die vorangegangene Bremsdauer ist dabei die Zeit von dem Beginn des Stillstandes des Fahrzeuges bis zu dem Zeitpunkt an dem das Fahrzeug beginnt wegzurollen. Dabei kann davon ausgegangen werden, dass mit zunehmender Bremsdauer der Bremsdruckverlust zunimmt. Bei einem Beginn des Wegrollens des Fahrzeuges kann dadurch der Bremsdruckverlust besser abgeschätzt werden.
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Vorteilhafterweise wird der Bremsdruckverlust in der Bremsdruckverlustmodellierung in Abhängigkeit von Simulationsmodellen und/oder Messwerten aus einer Datenbank ermittelt. In Abhängigkeit von verschiedenen Eingangswerten kann eine entsprechende Simulation durchgeführt werden, mit welcher die Genauigkeit des Bremsdruckverlusts genauer abgeschätzt werden kann. Ebenso kann anhand der Eingangswerte einer Datenbank ein entsprechender im Vorfeld berechneter Wert entnommen werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird der Bremsdruckverlust in der Bremsdruckverlustmodellierung in Abhängigkeit von Bremsdruckverlusten aus vorherigen Bremsungen ermittelt. Dabei kann beispielsweise ein erwarteter Bremsdruckverlust mit einem tatsächlichen Bremsdruckverlust verglichen werden.
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Der erwartete Bremsdruckverlust kann dabei bei weiteren Bremsdruckverlustmodellierung genauer an den tatsächlichen Bremsdruckverlust angepasst werden. Dies bedeutet, dass eine zunehmende Verschmutzung eines Bremsventils oder der Bremsflüssigkeit mit berücksichtigt werden kann. Dadurch wird eine Genauigkeit der Bremsdruckverlustmodellierung verbessert.
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Gemäß einer zweckmäßigen Ausführung wird der Bremsdruckverlust in der Bremsdruckverlustmodellierung in Abhängigkeit von einer Ventilcharakteristik und/oder einer Bremskreischarakteristik bestimmt. Die Ventilcharakteristik und die Bremskreischarakteristik sind dabei Werte, die aufgrund des verwendeten Ventils und der Bremskreisanordnung fest sind und im Vorfeld bestimmt werden. Diese Werte erlauben eine Abschätzung des auftretenden Druckverlusts.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verhinderung des Wegrollens eines gebremsten Fahrzeuges an einer Steigung, und
- 2 Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verhinderung des Wegrollens eines gebremsten Fahrzeuges an einer Steigung gezeigt. Das Verfahren wird dabei durchgeführt, wenn das Fahrzeug an einer Steigung gebremst steht. Dazu wird in einem ersten Schritt A detektiert, dass das Fahrzeug wegzurollen beginnt.
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Die 2 zeigt dazu ein Einrichtung 10 zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Um ein Wegrollen des Fahrzeuges zu detektieren, weist die Einrichtung 10 eine Detektierungseinheit 14 auf. Ein Detektieren kann dabei beispielsweise über Radsensoren oder das ESP (nicht gezeigt) durchgeführt werden. Ein Wegrollen des Fahrzeuges tritt dabei vor allem dann auf, wenn der Bremsdruck für ein Halten des Fahrzeuges im Stillstand nicht mehr ausreichend ist. Durch Leckagen im Bremskreislauf (nicht gezeigt), beispielsweise an einem Bremsventil (nicht gezeigt), kann sich der Bremsdruck mit der Zeit verringern. Dies tritt besonders dann auf, wenn das Fahrzeug eine längere Zeit im Stillstand gehalten worden ist. Auch kann eine erhöhte Leckage in dem beispielsweise Bremsventil aufgrund von Mikropartikeln in der Bremsflüssigkeit vorhanden sein.
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Um das Fahrzeug vor einem Wegrollen zu sichern, muss in einem weiteren Schritt C des Verfahrens eine Bremsdruckpumpe 18 (siehe 2) angesteuert werden, um zusätzlichen Bremsdruck pz aufzubringen. Vor einem Ansteuern der Bremsdruckpumpe 18 wird in einem vorhergehenden Schritt B ein Bremsdruckverlust pv anhand einer Bremsdruckverlustmodellierung abgeschätzt. Der abgeschätzte Bremsdruckverlust pv soll dabei dem Bremsdruckverlust entsprechen, welcher tatsächlich während der Haltezeit durch Leckage auftritt.
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Die Bremsdruckverlustmodellierung wird in der in 2 gezeigten Einrichtung 10 in einer Bremsdruckmodellierungseinheit 22 ermittelt. Dazu kann der Bremsdruckmodellierungseinheit 22 ein aktueller Bremsdruck pB zugeleitet werden. Anhand dieses aktuellen Bremsdrucks pB kann anschließend der Bremsdruckverlust pv abgeschätzt werden. Um den Bremsdruckverlust pv genauer abschätzen zu können wird außerdem eine vorangegangene Bremsdauer TB bestimmt und an die Bremsdruckmodellierungseinheit 22 weitergeleitet. Anhand der Bremsdauer TB kann die Dauer des durch eine Leckage vorliegenden Verlusts des Bremsdrucks pv abgeschätzt werden.
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Zudem können, wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt, Messwerte Mw einer Datenbank (nicht gezeigt), der Bremsdruckmodellierungseinheit 22 zugeleitet werden. Anhand dieser Messwerte Mw und anhand von Simulationsmodellen SM kann der Bremsdruckverlust pv mit höherer Genauigkeit abgeschätzt werden. Auch können zusätzlich Bremsdruckverluste pv, die durch entsprechende Ermittlung in vorangegangen Bremsungen ermittelt wurden in die Berechnung des Bremsdruckverlusts pv mit beachtet werden.
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Die Modellierung kann in Abhängigkeit von einer Ventilcharakteristik und/oder einer Bremskreischarakteristik durchgeführt werden. Diese können dabei feste Werte sein, welche bereits in der Bremsdruckmodellierungseinheit 22 abgespeichert sind.
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Der so ermittelte Bremsdruckverlust pv wird anschließend an eine Steuereinheit 26 weitergeleitet. Die Steuereinheit 26 steuert daraufhin die Bremsdruckpumpe 18 an, um einen zusätzlichen Bremsdruck pz zu erzeugen. Der zusätzliche Bremsdruck pz ist dabei eine Funktion von dem Bremsdruckverlust pv, so dass die Bremsdruckpumpe 18 mit einem höheren Bremsdruckverlust pv auch mehr Bremsdruck erzeugen muss. Um den zusätzlichen Bremsdruck pz zu erzeugen, kann die Betriebsdauer der Bremsdruckpumpe 18 entsprechend dem Bremsdruckverlust pv verlängert werden. Zusätzlich kann in diesem Ausführungsbeispiel, um eine zu lange Betriebsdauer der Bremsdruckpumpe 18 zu vermeiden, die Betriebsdrehzahl der Bremsdruckpumpe 18 erhöht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2007/062978 A1 [0003]
- DE 10343985 A1 [0004]
