DE102021201892A1

DE102021201892A1 - Verfahren zur Betätigung eines Parkbremssystems in einem Nutzfahrzeug, Parkbremsystem für ein Nutzfahrzeug sowie Nutzfahrzeug mit dem Parkbremsystem

Info

Publication number: DE102021201892A1
Application number: DE102021201892.0A
Authority: DE
Inventors: Hans Pilzweger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-03-01
Filing date: 2021-03-01
Publication date: 2022-09-01
Also published as: US12060044B2; US20220274577A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Betätigung eines Parkbremssystems (2) in einem Nutzfahrzeug (1), wobei das Parkbremssystem (2) einen Betätigungsaktuator (3) zur Betätigung einer Parkbremse aufweist, wobei das Parkbremssystem (2) eine Steuerungseinheit (6) zur Steuerung des Betätigungsaktuators (3) aufweist, vorgeschlagen, bei dem:- beim Anhalten des Nutzfahrzeugs (1) eine in der Steuerungseinheit (6) hinterlegte Einlegekennlinie (K4, K5) für die Parkbremse in Abhängigkeit eines aktuellen Fahrzeugzustands des Nutzfahrzeugs (1) ausgewählt wird;- der Betätigungsaktuator (3) basierend auf der Einlegekennlinie (K4, K5) durch die Steuerungseinheit (6) angesteuert wird, um die Parkbremse einzulegen; und/oder- beim Anfahren des Nutzfahrzeugs (1) eine in der Steuerungseinheit (6) hinterlegte Auslegekennlinie (K1, K2, K3) für die Parkbremse in Abhängigkeit eines aktuellen Fahrzeugzustands des Nutzfahrzeugs (1) ausgewählt wird;- der Betätigungsaktuator (3) basierend auf der Auslegekennlinie (K1, K2, K3) durch die Steuerungseinheit (6) angesteuert wird, um die Parkbremse auszulegen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betätigung eines Parkbremssystems in einem Nutzfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Parkbremssystem für ein Nutzfahrzeug sowie ein Nutzfahrzeug mit dem Parkbremssystem.
Üblicherweise sind Traktoren mit einer Parkbremse ausgestattet, welche in definierten Fahrsituation, z.B. beim Verlassen des Fahrersitzes, automatisch oder per Hand eingelegt wird. Derartige Parkbremsen können beispielsweise elektrisch, hydraulische oder mechanisch ausgeführt sein. Das Ein- und Auslegen der Parkbremse erfolgt dabei in der Regel durch ein konstantes Verfahren einer Betätigungseinheit.
Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 10 2007 046 484 A1 ein Verfahren zur Ansteuerung eines elektromechanischen Parkbremsensystems eines Fahrzeugs, bei dem das elektromechanische Parkbremsensystem zumindest ein Betätigungselement, zumindest eine Bremsenmechanikeinheit, und zumindest ein Steuergerät aufweist, wobei zum statischen Bremsen des Fahrzeuges das Betätigungselement betätigt wird und abhängig davon gesteuert über eine im Steuergerät ausgeführte Steuer- und Auswerteroutine die zumindest eine Bremsenmechanikeinheit mit einer vorgegebenen Anziehgeschwindigkeit angezogen wird, wobei die bei Betätigung des zumindest einen Betätigungselement vorliegende Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird und dass die Anziehgeschwindigkeit der Bremsenmechanikeinheit abhängig von der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, welches einen verbesserten Betrieb des Fahrzeugs, insbesondere bei unterschiedlichen Lastzuständen, auszeichnet. Ferner ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Parkbremssystem sowie ein entsprechendes Nutzfahrzeug mit dem Parkbremssystem vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Parkbremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie ein Nutzfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Betätigung eines Parkbremssystems in einem Nutzfahrzeug. Das Nutzfahrzeug ist vorzugsweise als eine landwirtschaftliche Zugmaschine, im Speziellen als ein Traktor, ausgebildet.
Das Parkbremssystem weist einen Betätigungsaktuator auf, welcher zur Betätigung einer Parkbremse des Nutzfahrzeuges ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient die Parkbremse zur Blockierung mindestens eines Fahrzeugrades im Stillstand des Fahrzeugs. Vorzugsweise hat der Betätigungsaktuator die Funktion, eine Betätigungskraft und/oder Stellbewegung auf mindestens eine Radbremse des Fahrzeugs zu übertragen, um das mindestens eine Fahrzeugrad im Stillstand und/oder im geparkten Zustand des Kraftfahrzeugs zu blockieren und/oder abzubremsen. Vorzugsweise ist der Betätigungsaktuator als ein mechanischer und/oder elektrischer und/oder hydraulischer Betätigungsaktuator ausgebildet.
Das Parkbremssystem weist eine Steuerungseinheit auf, welche zur Steuerung des Betätigungsaktuators ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere hat die Steuerungseinheit die Funktion, die Betätigung, insbesondere das Anziehen und Lösen, der Parkbremse über den Betätigungsaktuator zu steuern. Vorzugsweise wird der Betätigungsaktuator durch das Auslösen einer im Fahrzeuginneren vorgesehenen Betätigungseinheit, beispielsweise ein Taster, Wippschalter oder dergleichen, angesteuert. Alternativ oder optional ergänzend wird die Feststellbremse, beispielsweise nach einer festgelegten Stillstandszeit und/oder beim Anfahren, automatisch ein- bzw. ausgelegt.
Das Verfahren ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:

- Auswählen einer in der Steuerungseinheit hinterlegten Einlegekennlinie für die Parkbremse in Abhängigkeit eines Fahrzeugzustands des Nutzfahrzeugs beim Anhalten des Nutzfahrzeugs;
- Ansteuern des Betätigungsaktuators basierend auf der Einlegekennlinie durch die Steuerungseinheit, um die Parkbremse einzulegen; und/oder
- Auswählen einer in der Steuerungseinheit hinterlegten Auslegekennlinie für die Parkbremse in Abhängigkeit eines Fahrzeugzustands des Nutzfahrzeugs beim Anfahren des Nutzfahrzeugs;
- Ansteuern des Betätigungsaktuators basierend auf der Auslegekennlinie durch die Steuerungseinheit, um die Parkbremse auszulegen.

Insbesondere wird die Einlegekennlinie nach dem Anhalten und/oder im Stillstand des Fahrzeugs ausgewählt. Insbesondere wird die Auslegekennlinie vor dem Anfahren und/oder im Stillstand des Fahrzeugs ausgewählt. Im Speziellen sind für unterschiedliche Fahrzeugzustände unterschiedliche Ein- und/oder Auslegekennlinien hinterlegt. Unter Fahrzeugzustände sind vorzugsweise unterschiedliche Lastzustände des Nutzfahrzeugs beispielsweise durch einen Anbau von Arbeitsgeräten und/oder den Transport von unterschiedlichen Lasten zu verstehen.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass durch das Auswählen einer entsprechenden Ein- und/oder Auslegekennlinie eine Betätigung der Parkbremse in Abhängigkeit des Fahrzeugzustandes verbessert wird. Beispielsweise kann somit ein Anfahren bei hohen Belastungen, z.B. beim Transport schwerer Lasten und/oder in steilem Gelände, vereinfacht werden. Weiterhin kann durch die Auswahl entsprechender Kennlinien die Bremskraftverteilung auf den entsprechenden Fahrzeugzustand optimiert werden, sodass der Fahrkomfort beim Anfahren und/oder Anhalten des Fahrzeugs verbessert wird.
In einer konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass basierend auf der Kennlinie ein Verfahrweg des Betätigungsaktuators in Abhängigkeit der Zeit eingestellt wird. Insbesondere wird basierend auf der Kennlinie eine auf die Parkbremse wirkende Bremskraft über einen vorbestimmten Zeitraum verändert, indem der Betätigungsaktuator entlang des Verfahrwegs verfahren wird. Bevorzugt wird der Betätigungsaktuator über den Verfahrweg zwischen einer Einlegeposition und einer Auslegeposition verfahren. Insbesondere können für unterschiedliche Fahrzeugzustände unterschiedliche Zeiträume festgelegt sein, innerhalb deren der Betätigungsaktuator aktiv verfahren wird. Beispielsweise erfolgt bei hohen Lasten ein verzögertes Auslegen und ein beschleunigtes Einlegen der Parkbremse. Es wird somit ein Verfahren vorgeschlagen, welches sich durch eine einfache und individuelle Steuerung des Betätigungsaktuators auszeichnet.
In einer weiteren Realisierung ist vorgesehen, dass ein erster Fahrzeugzustand durch einen Leerbetrieb des Fahrzeugs definiert ist. Insbesondere ist das Fahrzeug in dem Leerbetrieb unbeladen und/oder unbelastet. Alternativ oder optional ergänzend ist ein weiterer Fahrzeugzustand durch einen Anhängerbetrieb des Fahrzeugs definiert. Insbesondere ist in dem Anhängerbetrieb mindestens ein Anbaugerät, insbesondere ein Anhänger, an das Fahrzeug angebaut. Alternativ oder optional ergänzend ist ein weiterer Fahrzeugzustand durch einen Beladungsbetrieb des Nutzfahrzeugs gebildet. Insbesondere ist in dem Beladungsbetrieb das Fahrzeug selbst und/oder ein Anbauteil, insbesondere der Anhänger, beladen. Dabei ist für den jeweiligen Fahrzeugzustand jeweils eine zugehörige Ein- und/oder Auslegekennlinie in der Steuerungseinheit hinterlegt. Insbesondere wird somit für den jeweiligen Fahrzeugzustand eine optimale Ein- bzw. Auslegestrategie umgesetzt.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass für den Leerbetrieb eine Leerbetrieb-Einlegekennlinie und eine Leerbetrieb-Auslegekennlinie hinterlegt ist. Die Leerbetrieb-Einlegekennlinie und die Leerbetrieb-Auslegekennlinie weisen jeweils einen linearen Kennlinienverlauf auf. Die Parkbremse wird dabei in dem Leerbetrieb basierend auf der Leerbetrieb-Einlegekennlinie kontinuierlich eingelegt und basierend auf der Leerbetrieb-Auslegekennlinie kontinuierlich ausgelegt. Insbesondere wird der Betätigungsaktuator basierend auf der Leerbetrieb-Einlegekennlinie von der Auslegeposition in die Einlegeposition und/oder basierend auf der Leerbetrieb-Auslegekennlinie von der Einlegeposition in die Auslegeposition mit einer konstanten Geschwindigkeit und/oder ununterbrochen verfahren. Bevorzugt weist die Leerbetrieb-Einlegekennlinie zwischen der Auslegeposition und der Einlegeposition einen streng monoton steigenden Kennlinienverlauf über den gesamten Verfahrweg auf. Bevorzugt weist die Leerbetrieb-Auslegekennlinie zwischen der Einlegeposition und der Auslegeposition einen streng monoton fallenden Kennlinienverlauf über den gesamten Verfahrweg auf.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass für den Anhängerbetrieb eine Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie und eine Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie Auslegekennlinie hinterlegt ist. Die Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie und die Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie weisen jeweils durch Vorsehen mindestens oder genau einer Wartezeit abschnittsweise einen konstanten Kennlinienverlauf auf. Die Parkbremse wird dabei in dem Anhängerbetrieb basierend auf der Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie nach Ablauf der Wartezeit vollständig eingelegt und basierend auf der Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie nach Ablauf der Wartezeit vollständig ausgelegt. Insbesondere wird der Betätigungsaktuator basierend auf der Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie von der Auslegeposition in die Einlegeposition und/oder basierend auf der Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie von der Einlegeposition in die Auslegeposition schrittweise und/oder mit mindestens einer Unterbrechung verfahren. Bevorzugt weist die Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie zwischen der Auslegeposition und der Einlegeposition einen monoton steigenden Kennlinienverlauf über den gesamten Verfahrweg auf. Bevorzugt weist die Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie zwischen der Einlegeposition und der Auslegeposition einen monoton fallenden Kennlinienverlauf über den gesamten Verfahrweg auf. Da die Feststellbremsen eines Anhängers beim Einlegen der Parkbremse verzögert reagieren, können die Bremsen des Anhängers innerhalb der Wartezeit beim Anfahren ausgelegt bzw. beim Anhalten eingelegt werden. Somit kann beispielsweise ein Anfahren des Fahrzeugs gegen die verzögert ausgelegte Bremse des Anhängers und beim Anhalten ein Zurückrollen des Gespanns an einer Steigung verhindert werden.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass für den Beladungsbetrieb eine Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie hinterlegt ist. Die Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie weist im Vergleich zu der Leerbetrieb-Einlegekennlinie und/oder der Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie einen steileren Kennlinienverlauf auf. Die Parkbremse wird somit in dem Beladungsbetrieb basierend auf der Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie schneller eingelegt als in dem Leerbetrieb bzw. dem Anhängerbetrieb. Insbesondere wird der Betätigungsaktuator basierend auf der Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie von der Auslegeposition in die Einlegeposition im Vergleich zu dem Leerbetrieb bzw. dem Anhängerbetrieb mit einer höheren Geschwindigkeit verfahren. Bevorzugt weist die Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie zwischen der Auslegeposition und der Einlegeposition einen streng monoton steigenden Kennlinienverlauf über den gesamten Verfahrweg auf. Durch das schnelle Einlegen der Parkbremse in dem Beladungsbetrieb, kann ein Weiterrollen des Fahrzeugs aufgrund hoher Lasten beim Anhalten verhindert werden.
In einer weiteren Realisierung ist vorgesehen, dass für den Beladungsbetrieb eine Beladungsbetrieb-Auslegekennlinie hinterlegt ist. Die Beladungsbetrieb-Auslegekennlinie weist durch Vorsehen mehrerer Pausen einen gestuften Kennlinienverlauf auf. Die Parkbremse wird dabei in dem Beladungsbetrieb basierend auf der Beladungsbetrieb-Auslegekennlinie schrittweise ausgelegt. Insbesondere weisen die mehreren Pausen jeweils die gleiche zeitliche Länge auf. Beispielsweise sind die Pausen in gleichmäßigen Abständen und/oder gleichmäßig verteilt vorgesehen. Insbesondere wird der Betätigungsaktuator basierend auf der Beladungsbetrieb-Auslegekennlinie von der Einlegeposition in die Auslegeposition schrittweise über den gesamten Verfahrensweg reduziert. Bevorzugt weist die Beladungsbetrieb-Auslegekennlinie zwischen der Auslegeposition und der Einlegeposition einen monoton fallenden Kennlinienverlauf über den gesamten Verfahrweg auf. Durch das schrittweise Auslegen der Parkbremse kann eine Kupplungsmodulation ermöglicht werden, sodass ein Anfahren, insbesondere im steilen Gelände und/oder bei hohen Lasten, deutlich verbessert wird.
In einer weiteren konkreten Ausführung ist vorgesehen, dass der Fahrzeugzustand automatisch erkannt wird. Insbesondere kann das Fahrzeug mit mindestens einem Sensor, z.B. Kraft- und/oder Gewichtssensor, ausgestattet sein, um eine Last zu erkennen und/oder einen Leerbetrieb von einem Lastbetrieb zu unterscheiden. Alternativ oder optional ergänzend kann das Fahrzeug mit mindestens einem weiteren Sensor ausgestattet sein, um ein Anbaugerät zu erkennen und/oder eine Besonderheit des Anbaugeräts zu identifizieren. Beim Anhalten wird auf Basis des erkannten Fahrzeugzustandes eine zugehörige Einlegekennlinie ausgewählt. Insbesondere wird eine entsprechende Einlegekennlinie ausgewählt, wenn die Parkbremse durch den Benutzer selbst oder automatisch eingelegt wird. Beim Anfahren wird auf Basis des erkannten Fahrzeugzustandes eine zugehörige Auslegekennlinie ausgewählt. Insbesondere wird eine entsprechende Auslegekennlinie ausgewählt, wenn die Parkbremse durch den Benutzer selbst oder automatisch ausgelegt wird. Optional kann zusätzlich zu dem Fahrzeugzustand mindestens ein weiterer Fahrzeugparameter, wie z.B. Fahrzeuglage, Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrtrichtung oder dergleichen, hinzugezogen werden, wobei eine entsprechende Ein- und/oder Auslegekennlinie basierend auf dem erkannten Fahrzeugzustand und dem mindestens einen Fahrzeugparameter ausgewählt wird. Durch das Auswählen der Ein- bzw. Auslegekennlinie auf Basis des erkannten des Fahrzeugzustandes wird sichergestellt, dass für jeden Fahrzeugzustand die geeignete Ein- bzw. Auslegekennlinie ausgewählt wird.
In einer weiteren Umsetzung ist vorgesehen, dass die Einlegekennlinie basierend auf dem Fahrzeugzustand manuell und/oder automatisch ausgewählt wird. Prinzipiell kann der Benutzer je nach Bedarf die entsprechende Ein- bzw. Auslegekennlinien auf Basis eines aktuellen Fahrzeugzutandes manuell, z.B. über ein Eingabegerät, auswählen. Alternativ oder optional ergänzend kann die entsprechende Ein- bzw. Auslegekennlinie auf Basis eines aktuellen Fahrzeugzutandes jedoch auch automatisch durch die Steuerungseinheit ausgewählt werden. Beispielsweise kann hierzu mindestens ein Auswahlkriterium in der Steuerungseinheit hinterlegt sein, anhand dessen eine geeignete Ein- bzw. Auslegekennlinie für den vorliegenden Fahrzeugzustand ausgewählt wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Parkbremssystem, wie bereits zuvor beschrieben, welches für ein Nutzfahrzeug ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient das Parksystem zur Durchführung des Verfahrens wie dies bereits zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
Das Parkbremssystem weist den Betätigungsaktuator zur Betätigung der Parkbremse auf. Dabei ist der Betätigungsaktuator zur Übertragung einer Bremskraft auf mindestens oder genauen einen Radbremszylinder entlang eines Verfahrwegs zwischen einer Einlegeposition und einer Auslegeposition verfahrbar ist. Insbesondere ist der Radbremszylinder Teil einer Betriebsbremse, welche dazu eingerichtet ist, das Fahrzeug in einem Fahrtbetrieb zu verlangsamen und/oder zum Stillstand zu bringen. Die Betriebsbremse weist vorzugsweise einen Bremsaktuator auf, welcher zur Betätigung der Betriebsbremse unmittelbar auf den Radbremszylinder wirkt. Der Betätigungsaktuator kann dabei mittelbar oder unmittelbar auf den Radbremszylinder wirken. Vorzugsweise ist zumindest der Betätigungsaktuator mit einer Summierwelle gekoppelt, welche die einwirkenden Bremskräfte auf mindestens zwei Radbremszylinder der Betriebsbremse, insbesondre der Hinterachse, verteilt.
Ferner weist das Parkbremssystem die Steuerungseinheit zur Steuerung des Betätigungsaktuators auf, wobei die Steuerungseinheit ein Steuerungsmodul aufweist, welches ausgebildet ist, den Betätigungsaktuator beim Anfahren und/oder Anhalten des Nutzfahrzeugs anzusteuern. Die Steuerungseinheit ist vorzugsweise als ein Steuergerät des Fahrzeugs ausgebildet.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Steuerungseinheit ein Auswählmodul aufweist, welches ausgebildet ist, auf Basis des Fahrzeugzustands eine in der Steuerungseinheit hinterlegte Ein- und/oder Auslegekennlinie für die Parkbremse auszuwählen. In der einfachsten Ausführung ist das Auswählmodul ausgebildet, die Ein- und/oder Auslegekennlinie basierend auf einem Auswahlbefehl auszuwählen und der Steuerungseinheit bereitzustellen. Das Auswählmodul ist vorzugsweise signaltechnisch mit dem Steuerungsmodul verbunden, um die ausgewählte Ein- oder Ausstellkennlinie dem Steuermodul bereitzustellen. Beispielsweise können das Auswählmodul und/oder das Steuermodul als ein Hardware- oder Softwaremodul ausgebildet sein. Das Steuerungsmodul ist ausgebildet, den Betätigungsaktuator basierend auf der ausgewählten Ein- oder Auslegekennlinie anzusteuern. Insbesondere ist das Steuerungsmodul ausgebildet, auf Basis der Ein- oder Auslegekennlinie ein Steuersignal zu generieren und dem Betätigungsaktuator bereitzustellen, wobei der Betätigungsaktuator auf Basis des Steuersignals entlang des Verfahrweges verfahren wird.
In einer ersten konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass das Parkbremssystem ein, insbesondere im Fahrzeuginnenraum angeordnetes, Eingabegerät zur manuellen Auswahl von Ein- und/oder Auslegekennlinien aufweist, wobei das Auswählmodul ausgebildet ist, auf Basis eines Auswahlbefehls des Eingabegeräts eine entsprechende Ein- und/oder Auslegekennlinien auszuwählen. Insbesondere können über das Eingabegerät mehrere vordefinierte Ein- und/oder Auslegekennlinien entsprechend einem aktuellen Fahrzeugzustand manuell durch den Benutzer ausgewählt werden und dem Auswählmodul als Auswahlbefehl bereitgestellt werden. Bevorzugt ist das Eingabegerät hierzu signaltechnisch mit dem Auswählmodul verbunden. Durch die manuelle Auswahl der Ein- bzw. Auslegekennlinie kann der Benutzer selbst entscheiden ob und welche Ein- bzw. Auslegekennlinie für den aktuellen Fahrzeugzustand geeignet ist.
In einer alternativen oder optional ergänzenden Umsetzung ist vorgesehen, dass das Auswählmodul ausgebildet ist, basierend auf dem aktuellen Fahrzeugzustand eine zugehörige Ein- und/oder Auslegekennlinie selbsttätig auszuwählen. Insbesondere ist das Auswählmodul ausgebildet, eine entsprechende Ein- und/oder Auslegekennlinie mittels eines Auswahlkriteriums auszuwählen. Beispielsweise kann dem Auswählmodul hierzu ein aktueller Fahrzeugzustand und optional mindestens ein Fahrzeugparameter mitgeteilt werden, wobei das Auswählmodul basierend auf dem Fahrzeugzustand und ggf. dem Fahrzeugparameter eine zugehörige Ein- und/oder Auslegekennlinie selbsttätig auswählt. Im Speziellen weist die Steuerungseinheit ein Erkennungsmodul auf, welches ausgebildet ist, einen aktuellen Fahrzeugzustand zu Erkennen und an das Auswählmodul zu übermitteln. Beispielsweise weist das Fahrzeug ein oder mehrere Sensoren auf, wobei das Erkennungsmodul ausgebildet ist, auf Basis der Sensordaten einen aktuellen Fahrzeugzustand zu erkennen.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuerungseinheit ein Speichermodul aufweist, wobei in dem Speichermodul mindestens eine Ein- und/oder Auslegekennlinie für einen Leerbetrieb und/oder einen Beladungsbetrieb und/oder einen Anhängerbetrieb gespeichert ist. Vorzugsweise greift das Auswählmodul auf das Speichermodul zu, wobei das Speichermodul hierzu signaltechnisch mit dem Auswählmodul verbunden ist. Das Speichermodul ist beispielsweise als ein lokaler Datenträger ausgebildet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Nutzfahrzeug mit dem Parkbremssystem wie dies bereits zuvor beschrieben wurde. Insbesondere ist das Nutzahrzeug als ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug, vorzugsweise ein Traktor, ausgebildet.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

1 eine stark schematisierte Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Parkbremssystem als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine Leerbetrieb-Auslegekennlinie für das Parkbremssystem gemäß 1;
3 eine Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie für das Parkbremssystem gemäß 1 ;
4 eine Beladungsbetrieb-Auslegekennlinie für das Parkbremssystem gemäß 1 ;
5 eine Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie für das Parkbremssystem gemäß 1 ;
6 eine Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie für das Parkbremssystem gemäß 1.

1 zeigt in einer stark vereinfachten Darstellung ein Fahrzeug 1 mit einem Parkbremssystem 2 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Parkbremssystem 2 hat die Funktion, ein oder mehrere Räder, insbesondere die Räder der Hinterachse, nicht dargestellt, des Fahrzeugs 1 in Abhängigkeit eines Betriebszustandes des Fahrzeugs abzubremsen und/oder zu blockieren. Das Fahrzeug 1 ist insbesondere ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug, z.B. ein Traktor.
Das Parkbremssystem 2 weist einen Betätigungsaktuator 3 auf, welcher zur Betätigung einer Parkbremse eine erste Bremskraft F1 auf ein oder mehrere Radbremszylinder 4 des Fahrzeugs 1 überträgt. Der Betätigungsaktuator 3 hat insbesondere die Funktion, die Fahrzeugräder zu blockieren, wenn das Fahrzeug 1 stillsteht und/oder geparkt ist. Beispielsweise kann der Betätigungsaktuator 3 als ein elektrischer und/oder mechanischer und/oder hydraulischer und/oder pneumatischer Aktuator ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Betätigungsaktuator 3 manuell durch den Fahrer oder automatisch, z.B. beim Verlassen des Fahrersitzes, betätigt werden.
Das Fahrzeug 1 weist zudem einen Bremsaktuator 5 auf, welcher zur Betätigung einer Betriebsbremse eine zweite Bremskraft F2 auf den Radbremszylinder 4 des Fahrzeugs 1 überträgt. Der Bremsaktuator 5 hat insbesondere die Funktion, die Fahrzeugräder in einem Fahrbetrieb abzubremsen, um das Fahrzeug 1 zu verlangsamen. Insbesondere sind der Betätigungsaktuator 3 und der Bremsaktuator 4 unabhängig voneinander betätigbar.
Das Fahrzeug 1 weist eine Steuereinheit 6 auf, welche zur Steuerung des Betätigungsaktuators 3 dient. Hierzu ist der Betätigungsaktuator 3 beispielsweise signaltechnisch und/oder elektrisch mit der Steuereinheit 6 verbunden sein. Beispielsweise kann die Steuereinheit 6 als ein Steuergerät des Fahrzeugs 1 ausgebildet sein.
Die Steuereinheit 6 weist ein Steuermodul 7, ein Auswählmodul 8 und ein Speichermodul 9 auf. In dem Speichermodul 9 sind mehrere Ein- und/oder Auslegekennlinien hinterlegt, welche basierend auf einem Auswahlkriterium durch das Auswählmodul 8 ausgewählt und dem Steuermodul 9 bereitgestellt werden können. Das Steuermodul 9 ist dazu eingerichtet, auf Basis der bereitgestellten Ein- bzw. Auslegekennlinie den Betätigungsaktuator 3 anzusteuern.
Hierzu können für unterschiedliche Fahrzeugzustände unterschiedliche Aus- bzw. Einlegekennlinien in dem Speichermodul 9 abgespeichert sein. Beispielsweise ist ein erster Fahrzeugzustand durch einen Leerbetrieb („Fahrzeug unbeladen“), ein zweiter Fahrzeugzustand durch einen Beladungsbetrieb („Fahrzeug beladen“) und ein dritter Fahrzeugzustand durch einen Anhängerbetrieb („Fahrzeug mit Anbaugerät/Anhänger“) definiert. Dabei ist für den Leerbetrieb eine Leerbetrieb-Einlegekennlinie und eine Leerbetrieb-Auslegekennlinie K1, für den Beladungsbetrieb eine Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie K5 und eine Beladungsbetrieb-Auslegekennlinie K3 und für den Anhängerbetrieb eine Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie K4 und eine Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie K2 in dem Speichermodul 9 gespeichert. Die Ein- und Auslegekennlinien K1 bis K5 können wahlweise manuell durch einen Benutzer und oder automatisch mittels eines Auswahlkriteriums von dem Auswählmodul 8 ausgewählt werden.
Zur manuellen Auswahl weist das Fahrzeug 1 ein im Innenraum des Fahrzeugs 1 angeordnetes Eingabegerät 10 auf, welches signaltechnisch mit dem Auswählmodul 8 verbunden ist. In Abhängigkeit des aktuellen Fahrzeugzustandes kann der Benutzer über das Eingabegerät 10 eine entsprechende Einlegekennlinie K4; K5 beim Anhalten des Fahrzeugs 1 und eine entsprechende Auslegekennlinie K1, K2, K3 beim Anfahren des Fahrzeugs 1 auswählen. Dabei wird ein Auswahlbefehl an das Auswählmodul 8 übermittelt, wobei das Auswählmodul 8 basierend auf dem Auswahlbefehl die ausgewählte Ein- bzw. Auslegekennlinie dem Steuermodul 7 bereitstellt.
Zur automatischen Auswahl wird eine entsprechende Ein- oder Auslegekennlinie basierend auf dem aktuellen Fahrzeugzustand mittels des Auswahlkriteriums ausgewählt. Beispielsweise kann das Auswahlkriterium durch eine Auswahllogik, einen Vergleich, o.ä. umgesetzt werden. Hierzu wird dem Auswählmodul 8 der aktuelle Fahrzeugzustand bereitgestellt, wobei das Auswählmodul 8 auf Basis des Fahrzeugzustands eine geeignete Ein- oder Auslegekennlinie K1 bis K5 auswählt. Dabei wird eine Einlegekennlinie K4, K5 ausgewählt, wenn die Parkbremse manuell durch den Benutzer oder automatisch eingelegt wird, und eine Auslegekennlinie K1, K2, K3 ausgewählt, wenn die Parkbremse manuell durch den Benutzer oder automatisch ausgelegt wird. Beispielsweise kann der Fahrzeugzustand über das Eingabeberät 10 manuell durch den Benutzer eingestellt werden. Alternativ weist die Steuerungseinheit 7 ein Erkennungsmodul 11 auf, welches eingerichtet ist, einen aktuellen Fahrzeugzustand des Fahrzeugs 1 zur Erkennen. Hierzu kann das Fahrzeug 1 mit ein oder mehreren Sensoren 12 ausgestattet sein, wobei das Erkennungsmodul 11 ausgebildet ist, auf Basis der Sensordaten den aktuellen Fahrzeugzustand zu ermitteln.
Die 2 bis 6 zeigen jeweils eine Ein- oder Auslegekennlinie K1 bis K5 als ein Weg-Zeit-Diagramm, wobei jeweils entlang der horizontalen Achse des Diagramms die Zeit t und entlang der vertikalen Achse des Diagramms ein Verfahr x des Betätigungsaktuators 3 aufgetragen sind. Dabei wird der Betätigungsaktuator 3 basierend auf den Auslegekennlinien K1, K2, K3 grundsätzlich in einem ersten Zeitbereich B1 von einer Einlegeposition E in eine Auslegeposition A verfahren und anschließend in einem zweiten Zeitbereich B2 in der Auslegeposition A gehalten. Basierend auf den Einlegekennlinien K4, K5 wird der Betätigungsaktuator 3 grundsätzlich in dem ersten Zeitbereich B1 von der Auslegeposition A in die Einlegeposition E verfahren und anschließend in dem zweiten Zeitbereich B2 in der Einlegeposition A gehalten.
2 zeigt eine Leerbetrieb-Auslegekennlinie K1, wobei die Leerbetrieb-Auslegekennlinie K1 in dem ersten Zeitbereich B1 von der Einlegeposition E in Richtung der Auslegeposition A streng monoton fallend ist. Der Betätigungsaktuator 3 wird somit basierend auf der Leerbetrieb-Auslegekennlinie K1 von der Einlegeposition E in die Auslegeposition A konstant bzw. kontinuierlich verfahren.
3 zeigt eine Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie K2, wobei die Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie K2 in dem ersten Zeitbereich B1 von der Einlegeposition E in Richtung der Auslegeposition A monoton fallend ist. Dabei ist in dem ersten Zeitbereich B1 ein erster und ein zweiter Wartezeitbereich W1, W2 vorgesehen, wobei die Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie K2 in den Wartezeitbereichen W1, W2 einen konstanten Kennlinienverlauf aufweist. Der Betätigungsaktuator 3 wird somit basierend auf Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie K2 von der Einlegeposition E in die Auslegeposition A durch ein Pausieren in den Wartezeitbereichen W1, W2 verfahren, wobei die Parkbremse in den Wartezeitbereichen W1, W2 nicht weiter ausgelegt wird. Da die Anhängerbremse im Vergleich zur Fahrzeugbremse in der Regel langsamer oder verzögert reagiert, wird somit sichergestellt, dass sich die Anhängerbremse in den durch die Wartezeitbereiche W1, W2 definierten Pausen lösen kann.
4 zeigt eine Beladungsbetrieb-Auslegekennlinie K3, wobei die Beladungsbetrieb-Auslegekennlinie K3 in dem ersten Zeitbereich B1 von der Einlegeposition E in Richtung der Auslegeposition A monoton fallend ist. Dabei sind in dem ersten Zeitbereich B1 mehrere Pausenbereiche P1 bis P5, vorzugsweise jeweils gleicher zeitlicher Länge, vorgesehen, wobei die Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie K2 in den Pausenbereichen P1 bis P5 einen konstanten Kennlinienverlauf aufweist. Der Betätigungsaktuator 3 wird somit basierend auf Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie K2 von der Einlegeposition E in die Auslegeposition A schrittweise verfahren. Durch das schrittweise Auslegen der Parkbremse kann eine Kupplungsmodulation ermöglicht werden, sodass das Anfahren bei hohen Lasten, insbesondere in steilen Geländen, durch die Parkbremse unterstützt wird und ein Zurückrollen des Fahrzeugs 1 verhindert wird.
5 zeigt eine Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie K4, wobei die Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie K4 in dem ersten Zeitbereich B1 von der Auslegeposition A in Richtung der Einlegeposition E monoton steigend ist. Dabei ist in dem ersten Zeitbereich B1 zumindest ein Wartezeitbereich W1 vorgesehen, wobei die Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie K4 in dem Wartezeitbereich W1, einen konstanten Kennlinienverlauf aufweist. Der Betätigungsaktuator 3 wird somit basierend auf der Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie K4 von der Auslegeposition A in die Einlegeposition E durch ein Pausieren in dem Wartezeitbereich W1 verfahren, wobei die Parkbremse in dem Wartezeitbereich W1 nicht weiter eingelegt wird, sodass in dieser Pause die Anhängerbremse aktiviert werden kann.
6 zeigt eine Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie K5, wobei die Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie K5 in dem ersten Zeitbereich B1 von der Auslegeposition A in Richtung der Einlegeposition E streng monoton steigend ist. Der Betätigungsaktuator 3 wird somit basierend auf der Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie K5 von der Auslegeposition A in die Einlegeposition E konstant bzw. kontinuierlich verfahren. Die Steigung der in den Diagrammen dargestellten Kennlinien K1 bis K5 gibt hierbei den Betrag der Betätigungsgeschwindigkeit wieder. Die Kennlinie K5 weist dabei gegenüber den Kennlinien K1 bis K4 einen deutlich steileren Kennlinienverlauf auf, sodass der Betätigungsaktuator 3 basierend auf der Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie K5 mit einer deutlich höheren Betätigungsgeschwindigkeit verfahren wird. Dadurch kann die Parkbremse im Belastungsbetrieb deutlich schneller eingelegt werden, um ein Rollen des Fahrzeugs 1 im Stillstand bzw. ein Weiterrollen des Fahrzeugs 1 beim Anhalten zu verhindern.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Parkbremssystem
3: Betätigungsaktuator
4: Radbremszylinder
5: Bremsaktuator
6: Steuerungseinheit
7: Steuermodul
8: Auswählmodul
9: Speichermodul
10: Eingabegerät
11: Erkennungsmodul
12: Sensoren
A: Auslegeposition
B1,B2: Zeitbereiche
E: Einlegeposition
F1: erste Bremskraft
F2: zweite Bremskraft
K1-K5: Ein- und Auslegekennlinien
P1-P2: Pausenabschnitte
W1,W2: Wartezeitabschnitte
t: Zeit
x: Verfahrweg

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007046484 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Betätigung eines Parkbremssystems (2) in einem Nutzfahrzeug (1), wobei das Parkbremssystem (2) einen Betätigungsaktuator (3) zur Betätigung einer Parkbremse aufweist, wobei das Parkbremssystem (2) eine Steuerungseinheit (6) zur Steuerung des Betätigungsaktuators (3) aufweist, bei dem: - beim Anhalten des Nutzfahrzeugs (1) eine in der Steuerungseinheit (6) hinterlegte Einlegekennlinie (K4, K5) für die Parkbremse in Abhängigkeit eines aktuellen Fahrzeugzustands des Nutzfahrzeugs (1) ausgewählt wird; - der Betätigungsaktuator (3) basierend auf der Einlegekennlinie (K4, K5) durch die Steuerungseinheit (6) angesteuert wird, um die Parkbremse einzulegen; und/oder - beim Anfahren des Nutzfahrzeugs (1) eine in der Steuerungseinheit (6) hinterlegte Auslegekennlinie (K1, K2, K3) für die Parkbremse in Abhängigkeit eines aktuellen Fahrzeugzustands des Nutzfahrzeugs (1) ausgewählt wird; - der Betätigungsaktuator (3) basierend auf der Auslegekennlinie (K1, K2, K3) durch die Steuerungseinheit (6) angesteuert wird, um die Parkbremse auszulegen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf der Ein- und/oder Auslegekennlinien (K1, K2, K3, K4; K5) ein Verfahrweg (x) des Betätigungsaktuators (3) in Abhängigkeit der Zeit (t) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Fahrzeugzustand durch einen Leerbetrieb und/oder einen Anhängerbetrieb und/oder einen Beladungsbetrieb des Nutzfahrzeugs (1) gebildet ist, wobei für den jeweiligen Fahrzeugzustand jeweils eine zugehörige Auslegekennlinie (K1, K2, K3) in der Steuerungseinheit (6) hinterlegt ist, wobei der Betätigungsaktuator (3) basierend auf den Auslegekennlinien (K1, K2, K3) in einem ersten Zeitbereich (B1) von einer Einlegeposition (E) in eine Auslegeposition (A) verfahren wird, und/oder wobei für den jeweiligen Fahrzeugzustand jeweils eine zugehörige Einlegekennlinie (K4, K5) in der Steuerungseinheit (6) hinterlegt ist, wobei der Betätigungsaktuator (3) basierend auf den Einlegekennlinien (K4, K5) in einem ersten Zeitbereich (B1) von der Auslegeposition (A) in die Einlegeposition (E) verfahren wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für den Leerbetrieb eine Leerbetrieb-Auslegekennlinie (K1) hinterlegt ist, wobei die Leerbetrieb-Auslegekennlinie (K1) in dem ersten Zeitbereich (B1) einen streng monoton fallenden Kennlinienverlauf aufweist, wobei die Parkbremse basierend auf der Leerbetrieb-Auslegekennlinie (K1) kontinuierlich ausgelegt wird, und/oder dass für den Leerbetrieb eine Leerbetrieb-Einlegekennlinie hinterlegt ist, wobei die Leerbetrieb-Einlegekennlinie in dem ersten Zeitbereich (B1) einen streng monoton steigenden Kennlinienverlauf aufweist, wobei die Parkbremse basierend auf der Leerbetrieb-Einlegekennlinie kontinuierlich eingelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass für den Anhängerbetrieb eine Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie (K2) hinterlegt ist, wobei die Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie (K2) in dem ersten Zeitbereich (B1) mindestens einen Wartzeitabschnitt (W1, W2) aufweist, wobei die Parkbremse basierend auf der Anhängerbetrieb-Auslegekennlinie (K2) innerhalb des Wartezeitabschnitts (W1, W2) nicht weiter ausgelegt wird, und/oder dass für den Anhängerbetrieb eine Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie (K4) hinterlegt ist, wobei die Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie (K4), wobei die Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie (K4) in dem ersten Zeitbereich (B1) mindestens einen Wartzeitabschnitt (W1, W2) aufweist, wobei die Parkbremse basierend auf der Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie (K4) innerhalb des Wartezeitabschnitts (W1, W2) nicht weiter eingelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für den Beladungsbetrieb eine Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie (K5) hinterlegt ist, wobei die Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie (K5) in dem ersten Zeitbereich (B1) einen streng monoton steigenden Kennlinienverlauf aufweist, wobei die Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie (K5) in dem ersten Zeitbereich (B1) eine höhere Steigung als die Leerbetrieb-Einlegekennlinie und/oder die Anhängerbetrieb-Einlegekennlinie (K4) aufweist, sodass die Parkbremse basierend auf der Beladungsbetrieb-Einlegekennlinie (K5) schneller eingelegt wird als in dem Leerbetrieb und/oder dem Anhängerbetrieb.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für den Beladungsbetrieb eine Beladungsbetrieb-Auslegekennlinie (K3) hinterlegt ist, wobei die Beladungsbetrieb-Auslegekennlinie (K3) in dem ersten Zeitbereich mehrerer Pausenabschnitte (P1, P2, P3, P4, P5) aufweist, wobei die Parkbremse basierend auf der Beladungsbetrieb-Auslegekennlinie (K3) zwischen den einzelnen Pausenabschnitten (P1, P2, P3, P4, P5) schrittweise ausgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugzustand automatisch erkannt wird, wobei auf Basis des erkannten Fahrzeugzustandes beim Anfahren eine zugehörige Auslegekennlinie (K1, K2, K3) ausgewählt wird und/oder beim Anhalten eine zugehörige Einlegekennlinie (K4, K5) ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- und/oder Auslegekennlinien (K1, K2, K3, K4, K5) basierend auf dem Fahrzeugzustand manuell und/oder automatisch ausgewählt werden.
Parkbremssystem (2) für ein Nutzfahrzeug (1), mit einem Betätigungsaktuator (3) zur Betätigung einer Parkbremse, wobei der Betätigungsaktuator (3) zur Übertragung einer Bremskraft (F1) auf mindestens einen Radbremszylinder (4) entlang eines Verfahrwegs zwischen einer Einlegeposition (E) und einer Auslegeposition (A) verfahrbar ist, mit einer Steuerungseinheit (6) zur Steuerung des Betätigungsaktuators (3), wobei die Steuerungseinheit (6) ein Steuerungsmodul (7) aufweist, welches ausgebildet ist, den Betätigungsaktuator (3) beim Anfahren und/oder Anhalten des Nutzfahrzeugs (1) anzusteuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (6) ein Auswählmodul (8) aufweist, wobei das Auswählmodul (8) ausgebildet ist, auf Basis eines Fahrzeugzustands eine in der Steuerungseinheit (6) hinterlegte Ein- und/oder Auslegekennlinie (K1, K2, K3, K4, K5) für die Parkbremse auszuwählen, wobei das Steuerungsmodul (7) ausgebildet ist, den Betätigungsaktuator (3) basierend auf der ausgewählten Ein- und/oder Auslegekennlinie (K1, K2, K3, K4, K5) anzusteuern.
Parkbremssystem (2) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Eingabegerät (10) zur manuellen Auswahl der Ein- und/oder Auslegekennlinie (K1, K2, K3, K4, K5), wobei das Auswählmodul (8) ausgebildet ist, auf Basis eines Auswahlbefehls des Eingabegeräts (10) eine entsprechende Ein- und/oder Auslegekennlinien (K1, K2, K3, K4, K5) auszuwählen.
Parkbremssystem (2) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswählmodul (8) ausgebildet ist, basierend auf dem aktuellen Fahrzeugzustand eine zugehörige Ein- und/oder Auslegekennlinie (K1, K2, K3, K4, K5) selbsttätig auszuwählen.
Parkbremssystem (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (6) ein Speichermodul (9) aufweist, wobei in dem Speichermodul (9) mindestens eine Ein- und/oder Auslegekennlinie (K1, K2, K3, K4, K5) für einen Leerbetrieb und/oder einen Beladungsbetrieb und/oder einen Anhängerbetrieb des Nutzfahrzeugs (1) gespeichert ist.
Nutzfahrzeug (1), insbesondere Traktor, mit dem Parkbremssystem (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 13.