DE102022211133A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, Kraftfahrzeug - Google Patents

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Florian Haag
Nikolas Loeffelmann
Martin Marquart
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), wobei das Kraftfahrzeug (1) eine von einem Fahrer betätigbare Betätigungseinrichtung (2,3) aufweist, wobei zeitliche Verläufe eines Betätigungswegs (s) der Betätigungseinrichtung (2,3) und einer auf die Betätigungseinrichtung (2,3) ausgeübten Betätigungskraft (F) als eine Kraft-Weg-Ist-Kennlinie (K1) erfasst werden, wobei ein erster und/oder zweiter Schwellenwert (S1, S2) in Abhängigkeit von einem Wert zumindest eines vorgegebenen, dem Kraftfahrzeug (1) und/oder dem Fahrer zugeordneten oder zuordenbaren Parameters festgelegt wird, wobei ein Gradient der Ist-Kennlinie (K1) ermittelt und mit dem ersten und/oder zweiten vorgegebenen Schwellenwert (S1, S2) verglichen wird, und wobei eine Fehlfunktion der Betätigungseinrichtung (2,3) erkannt wird, wenn der Gradient größer als der erste und/oder kleiner als der zweite Schwellenwert (S1, S2) ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug eine von einem Fahrer betätigbare Betätigungseinrichtung aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
  • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, eine Betätigung einer von einem Fahrer betätigbaren Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug durch einen der Betätigungseinrichtung zugeordneten Sensor zu erfassen. Betätigt der Fahrer die Betätigungseinrichtung, so wird in Abhängigkeit davon insbesondere ein Brems- oder Beschleunigungswunsch des Fahrers erkannt. Beispielsweise sind Bremsanlagen mit elektromechanischen Bremskraftverstärkern bekannt, die zusammen mit einem Fahrzeugassistenzsystem, insbesondere einem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP), ein redundantes „Brake-by-Wire“-System bilden, bei dem keine mechanische Verbindung von der Betätigungseinrichtung zu der Bremsanlage vorliegt. Ein Bremswunsch wird beispielsweise in Abhängigkeit von einer Betätigung der Betätigungseinrichtung an einen elektromechanischen Aktuator weitergeleitet, der dazu ausgebildet ist, einen Druckaufbau in der Bremsanlage auszuführen.
  • Ebenso sind Verfahren bekannt, um Fehlfunktionen der Betätigungseinrichtung zu erkennen. Beispielsweise offenbart die Offenlegungsschrift DE 195 10 525 A1 ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Pedalbetätigungskraft und ein Pedalweg eines Bremspedals der Bremsanlage erfasst werden, wobei aus diesen Signalen jeweils unabhängig voneinander ein Bremswunsch des Fahrers ermittelt wird, und wobei die so ermittelten Bremswunschgrößen miteinander verglichen und bei unzulässigen Abweichungen ein Fehlerzustand erkannt wird. Dazu werden die Gradienten der Kraft- und Weggrößen mit einem Grenzwert verglichen. Bei Unterschreiten des Grenzwerts wird der Betrag der Differenz der beiden ermittelten Bremskraftgrößen voneinander mit einem Toleranzbereich verglichen. Überschreitet der Betrag den Toleranzbereich, wird ein Fehler des Bremspedals angenommen.
  • Weiter offenbart die Offenlegungsschrift DE 10 2019 121 245 A1 ein Verfahren zum Betreiben eines Bremspedals für ein Kraftfahrzeug, mit einem Wegsensor zur Erfassung eines Pedalwegs, und mit einem Kraftsensor zur Erfassung einer Betätigungskraft, wobei in Abhängigkeit von zueinander korrespondierenden Ausgangssignalen des Wegsensors und des Kraftsensors eine Fehlfunktion des Bremspedals ermittelt wird. Insbesondere sind die Ausgangssignale mittels einer Tabelle oder eines Algorithmus einander zugeordnet. Weichen die Signale, insbesondere über eine Toleranz hinaus voneinander ab, wird eine Fehlfunktion erkannt. Beispielsweise werden so Alltagsgegenstände, die sich in der Mechanik des Bremspedals verklemmt haben, sicher erkannt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, dass zeitliche Verläufe eines Betätigungswegs der Betätigungseinrichtung und einer auf die Betätigungseinrichtung ausgeübten Betätigungskraft als eine Kraft-Weg-Ist-Kennlinie erfasst werden, dass ein erster und/oder zweiter Schwellenwert in Abhängigkeit von einem Wert zumindest eines vorgegebenen, dem Kraftfahrzeug und/oder dem Fahrer zugeordneten oder zuordenbaren Parameters festgelegt wird, dass ein Gradient der Ist-Kennlinie ermittelt und mit dem ersten und/oder zweiten vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird, und dass eine Fehlfunktion der Betätigungseinrichtung erkannt wird, wenn der Gradient größer als der erste und/oder kleiner als der zweite Schwellenwert ist. Dadurch wird eine Fehlfunktion der Betätigungseinrichtung, insbesondere eine mechanische Blockade der Betätigungseinrichtung, vorteilhaft sicher erkannt beziehungsweise die Erkennung im Vergleich zu den vorgenannten Verfahren vorteilhaft verbessert. So ist insbesondere durch die Berücksichtigung des zumindest einen von dem vorgegebenen Parameter abhängigen Schwellenwertes die Robustheit der Erkennung der Fehlfunktion vorteilhaft weiter verbessert beziehungsweise die Wahrscheinlichkeit einer Falscherkennung der Fehlfunktion vorteilhaft weiter verringert. Besonders bevorzugt wird eine Fehlfunktion erkannt, wenn der Gradient über eine vorgegebene Toleranz hinaus und/oder zumindest für eine vorgegebene Zeitdauer größer als der erste und/oder kleiner als der zweite Schwellenwert ist. Die Toleranz ist insbesondere ist als ein fester Wert oder Bereich oder ein bestimmter prozentualer Anteil des Gradienten und/oder Schwellenwertes festgelegt. Als Gradient ist vorliegend die Steigung einer Tangente der Ist-Kennlinie an zumindest einem Punkt der Ist-Kennlinie zu verstehen. Vorzugsweise wird der Gradient wiederholt ermittelt, insbesondere eine Vielzahl von Gradienten an einer Vielzahl von Punkten der Ist-Kennlinie ermittelt. Insbesondere wird die Betätigung der Betätigungseinrichtung durch einen oder zwei an der Betätigungseinrichtung angeordnete Sensoren, beispielsweise Winkelsensoren, Wegsensoren, Drucksensoren, oder Kraftsensoren erfasst. Vorzugsweise sind der Betätigungseinrichtung dabei zumindest ein erster und ein zweiter Sensor zum Erfassen einer Betätigung der Betätigungseinrichtung in Form von Betätigungsweg/Verlagerungsweg und Betätigungskraft zugeordnet. Insbesondere werden in Abhängigkeit von einer erfassten Betätigung der Betätigungseinrichtung eine Bremsanlage und/oder eine Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs angesteuert. Weiter bevorzugt ist die Betätigungseinrichtung Teil eines Brake-by-Wire-Systems und/oder eines Drive-by-Wire-Systems, weist also keine mechanische Verbindung zu der Bremsanlage und/oder Antriebseinheit auf. Insbesondere ist die Betätigungseinrichtung als Betätigungsfläche, Pedal oder Joystick ausgebildet. Bevorzugt ist die Betätigungsfläche dazu ausgebildet, Beschleunigungs- und/oder Verzögerungswünsche an die Bremsanlage und/oder Antriebseinheit auszugeben. Die Betätigungsfläche ist dabei vorzugsweise zumindest weitgehend ortsfest oder wegfrei ausgebildet, also zumindest nur geringfügig verlagerbar. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Pedal um ein Gaspedal, ein Bremspedal oder ein kombiniertes Fahrpedal, das zur Ausgabe von Beschleunigungs- und Verzögerungswünschen an die Bremsanlage und/oder Antriebseinheit gleichermaßen ausgebildet ist. Bei einer derartigen Ausgabe und Ansteuerung sind die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders stark ausgeprägt. Besonders bevorzugt ist der Joystick dazu ausgebildet, sowohl Beschleunigungswünsche als auch Verzögerungswünsche, insbesondere alternativ oder zusätzlich Lenkwünsche, auszugeben. Vorzugsweise wird insbesondere in Abhängigkeit von einer Bewegungsrichtung des Joysticks ein Beschleunigungswunsch oder ein Verzögerungswunsch erkannt und entsprechend entweder die Antriebseinheit oder die Bremsanlage angesteuert. Beispielsweise wird ein Fahrzeugverzögerungswunsch durch einen Fahrer über den Joystick eingestellt. Entsprechend dessen Bewegung wird ein Signal an eine Komponente einer Bremsanlage des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einen ansteuerbaren Aktuator, übermittelt und durch den Aktuator ein entsprechender Bremsdruck aufgebaut, wie eingangs beschrieben.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ist-Kennlinie mit einer vorgegebenen Soll-Kennlinie verglichen wird, und dass eine Fehlfunktion der Betätigungseinrichtung erst dann erkannt wird, wenn die Ist-Kennlinie von der Soll-Kennlinie abweicht. Durch die Berücksichtigung des Ergebnisses eines derartigen Kennlinien-Vergleichs ist die Wahrscheinlichkeit der Falscherkennung der Fehlfunktion vorteilhaft weiter verringert, weil ein zusätzliches Kriterium eingeführt wird, das erfüllt sein muss, um diese zu erkennen. Vorzugsweise wird eine Fehlfunktion erst dann erkannt, wenn die Ist-Kennlinie über eine vorgegebene Toleranz hinaus und/oder zumindest für eine vorgegebene Zeitdauer von der Soll-Kennlinie abweicht.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Parameter eine Bauteiltoleranzlage der Betätigungseinrichtung und/oder einem der Betätigungseinrichtung zugeordneten Sensor zum Erfassen des Betätigungswegs und/oder der Betätigungskraft umfasst. Durch die Berücksichtigung der Bauteiltoleranzlage ergibt sich der Vorteil, dass die Wahrscheinlichkeit einer Falscherkennung der Fehlfunktion weiter verringert ist, die beispielsweise innerhalb der Bauteiltoleranz auftreten könnte.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bauteiltoleranzlage in Abhängigkeit von Produktionsdaten und/oder Kalibrierdaten, insbesondere mit Hilfe einer Look-up-Tabelle, bestimmt wird. Durch eine derartige Bestimmung der Bauteiltoleranzlage ist vorteilhaft sichergestellt, dass stets die passende Bauteiltoleranz berücksichtigt ist.
  • Beispielsweise sind die Produktionsdaten und/oder Kalibrierdaten auf einem zentralen Steuergerät und/oder in einer Cloud abrufbar abgelegt.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Parameter eine Innenraumtemperatur des Kraftfahrzeugs umfasst. Durch die Berücksichtigung der Innenraumtemperatur ergibt sich der Vorteil, dass die Wahrscheinlichkeit einer Falscherkennung der Fehlfunktion weiter verringert ist, weil thermische Effekte, insbesondere thermisch bedingte Größen- oder Lageveränderungen der Betätigungseinrichtung, sicher berücksichtigt sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Parameter eine Betriebsdauer des Kraftfahrzeugs, insbesondere einer der Betätigungseinrichtung zugeordneten Komponente des Kraftfahrzeugs, umfasst. Durch die Berücksichtigung der Betriebsdauer ist vorteilhaft sichergestellt, dass die Wahrscheinlichkeit einer Falscherkennung der Fehlfunktion weiter verringert ist, weil beispielsweise mit fortschreitender Betriebsdauer der Komponente Verschleiß auftreten kann, der insbesondere eine Bauteillage der Betätigungseinrichtung verändert, was damit sicher berücksichtigt ist.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Parameter den Betätigungsweg umfasst. Durch die Berücksichtigung des Betätigungswegs ergibt sich der Vorteil, dass die Wahrscheinlichkeit einer Falscherkennung der Fehlfunktion weiter verringert ist, weil so ein insbesondere mit steigendem Betätigungsweg verändertes Verhältnis von Betätigungskraft und Betätigungsweg zueinander sicher berücksichtigt ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Parameter eine Einstellung eines Fahrzeugassistenzsystems des Kraftfahrzeugs umfasst. Durch die Berücksichtigung der Einstellung des Fahrzeugassistenzsystems ist vorteilhaft sichergestellt, dass die Wahrscheinlichkeit einer Falscherkennung der Fehlfunktion weiter verringert ist, weil so ein insbesondere davon abhängiges Verhältnis von Betätigungskraft und Betätigungsweg zueinander sicher berücksichtigt ist. Beispielsweise umfasst die Einstellung einen Fahrmodus, wie Sport oder Komfort, wobei insbesondere im sportlichen Fahrmodus die Betätigungseinrichtung häufiger mit einer hohen Betätigungskraft beaufschlagt wird. Die Berücksichtigung dieses Fahrmodus verbessert also die Zuverlässigkeit der Erkennung.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Parameter einen geographischen Fahrzeugmarkt für das Fahrzeug umfasst. Durch die Berücksichtigung des Fahrzeugmarktes ergibt sich der Vorteil, dass eine Sensitivität der Erkennung der Fehlfunktion an geographische Besonderheiten oder Vorgaben angepasst ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Standortinformation des Kraftfahrzeugs erfasst wird, und dass der Fahrzeugmarkt mit Hilfe der Standortinformation bestimmt wird. Durch die Standortinformation ist eine besonders einfache Möglichkeit zum Bestimmen des Fahrzeugmarktes geschaffen.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass, wenn eine Fehlfunktion erkannt wurde, ein Warnhinweis ausgegeben und/oder ein autonomes Fahrmanöver durchgeführt wird. Durch die Ausgabe des Warnhinweises ergibt sich der Vorteil, dass ein Benutzer des Kraftfahrzeugs über die Fehlfunktion informiert wird. Beispielsweise wird der Warnhinweis auf einer dem Fahrer zugeordneten Anzeigevorrichtung an den Fahrer ausgegeben. Durch das autonome Fahrmanöver ist ein sicherer Weiterbetrieb des Kraftfahrzeugs vorteilhaft sichergestellt, wenn eine Betätigung der Betätigungseinrichtung aufgrund einer Fehlfunktion der Betätigungseinrichtung nicht mehr eindeutig bestimmbar und umsetzbar ist. Vorzugsweise wird eine Notfalltrajektorie, beispielsweise ein kontrolliertes Anhalten des Kraftfahrzeugs, eingestellt, bei der das Kraftfahrzeug schnellstmöglich in einen Stillstand als sicheren Zustand gebracht und gehalten wird. Insbesondere umfasst der Warnhinweis eine Information über das Durchführen des autonomen Fahrmanövers und/oder eine Anweisung an den Fahrer zum Überprüfen und Beheben der Fehlfunktion, beispielsweise eine Aufforderung zu einem Werkstattbesuch.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 12 weist zumindest eine von einem Fahrer betätigbare Betätigungseinrichtung auf. Es zeichnet sich durch eine Steuereinrichtung aus, die speziell dazu hergerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile.
  • Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dazu zeigen
    • 1 ein Kraftfahrzeug,
    • 2 ein Verfahren zum Betreiben des Kraftfahrzeugs,
    • 3 ein Diagramm für eine Betätigungseinrichtung des Kraftfahrzeugs, und
    • 4 ein weiteres Diagramm für die Betätigungseinrichtung.
  • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, vorliegend mit einer ersten, beispielsweise als Bremspedal oder Bremsfläche ausgebildeten Betätigungseinrichtung 2, und mit einer zweiten, beispielsweise als Fahr-/Gaspedal oder Fahr-/Gasfläche ausgebildeten Betätigungseinrichtung 3. Die Betätigungseinrichtungen 2, 3 sind jeweils dazu ausgebildet, von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 betätigt zu werden.
  • Den Betätigungseinrichtungen 2, 3 ist zumindest ein erster und ein zweiter Sensor 4, 5 als Teil einer Sensoranordnung zum Erfassen einer auf die Betätigungseinrichtung 2, 3 ausgeübten Betätigungskraft und/oder eines Betätigungswegs zugeordnet, wie durch den entsprechenden Doppelpfeil angedeutet.
  • In Abhängigkeit von einer erfassten Betätigung der Betätigungseinrichtung 2, 3 werden eine Bremsanlage 6, und/oder eine Antriebseinheit 7 des Kraftfahrzeugs 1 angesteuert.
  • Das Kraftfahrzeug 1 weist dazu zumindest eine Steuereinrichtung 8, insbesondere eine Vielzahl von Steuereinrichtungen 8 auf. Die Steuereinrichtung 8 oder die Steuereinrichtungen 8 sind insbesondere dazu ausgebildet, Sensorsignale der Sensoren 4, 5 zu empfangen und auszuwerten, und/oder die Bremsanlage 6, die Antriebseinheit 7 in Abhängigkeit von den Sensorsignalen anzusteuern, wie durch Pfeile angedeutet.
  • Im Folgenden wird mit Bezug auf 2 sowie 3 und 4 ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben des Kraftfahrzeugs 1 beschrieben. Hierzu zeigen die 2 das Verfahren anhand eines Flussdiagramms und die 3 und 4 jeweils Diagramme für eine der Betätigungseinrichtungen 2, 3 bei der Durchführung des Verfahrens. Insbesondere wird durch das Verfahren gewährleistet, dass eine Fehlfunktion der jeweiligen Betätigungseinrichtung 2, 3 vorteilhaft sicher erkannt wird. Insbesondere werden die nachfolgend beschriebenen Schritte des Verfahrens mithilfe oder durch die Steuereinrichtung 8 durchgeführt.
  • In einem Schritt S1 beginnt das Verfahren damit, dass die zumindest eine, insbesondere beide Betätigungseinrichtungen 2, 3 auf eine Betätigung überwacht werden. Der Übersichtlichkeit halber wird im Folgenden das Verfahren beispielgebend für lediglich eine der Betätigungseinrichtungen 2, 3 beschrieben.
  • Zunächst werden jeweils eine auf Betätigungseinrichtung 2, 3 ausgeübte Betätigungskraft sowie ein Betätigungsweg der Betätigungseinrichtung 2, 3 erfasst, insbesondere durch zumindest einen der Sensoren 4, 5. Zeitliche Verläufe der erfassten Betätigungskraft und des Betätigungswegs werden als eine gemeinsame Kraft-Weg-Ist-Kennlinie aufgezeichnet.
  • In der 3 ist die Betätigungskraft F über den Betätigungsweg s beispielhaft für eine der Betätigungseinrichtungen 2, 3 in einem Diagramm aufgetragen, sodass die Kraft-Weg-Ist-Kennlinie K1 entsteht. Die Kennlinie K1 weist dabei einen ersten Bereich mit einem degressiven Zusammenhang (in etwa bis zu einem Betätigungsweg s1) und einen zweiten Bereich mit einem, zumindest annähernd, linearen Zusammenhang (in etwa ab dem Betätigungsweg s1) zwischen Betätigungskraft F und Betätigungsweg s auf.
  • In einem Schritt S2 wird zunächst ein Gradient der Ist-Kennlinie ermittelt. Als Gradient ist vorliegend die Steigung einer Tangente der Ist-Kennlinie an zumindest einem Punkt der Ist-Kennlinie zu verstehen. Vorzugsweise wird der Gradient wiederholt ermittelt, insbesondere eine Vielzahl von Gradienten an einer Vielzahl von Punkten der Ist-Kennlinie ermittelt. In der 3 ist beispielhaft eine Tangente T für einen Punkt P der Kennlinie K1 eingezeichnet.
  • Weiter werden in dem Schritt S2 ein erster Schwellenwert und/oder ein zweiter Schwellenwert für den Gradienten in Abhängigkeit von einem Wert zumindest eines vorgegebenen, dem Kraftfahrzeug 1 und/oder dem Fahrer zugeordneten oder zuordenbaren Parameters festgelegt.
  • Der Parameter umfasst insbesondere eine Bauteiltoleranzlage der Betätigungseinrichtung 2, 3 und/oder der Sensoren 4, 5. Die Bauteiltoleranzlage wird insbesondere in Abhängigkeit von Produktionsdaten und/oder Kalibrierdaten, insbesondere mit Hilfe einer Look-up-Tabelle, bestimmt.
  • Alternativ oder zusätzlich umfasst der Parameter eine Innenraumtemperatur, eine Betriebsdauer des Kraftfahrzeugs 1, insbesondere einer der Betätigungseinrichtung 2, 3 zugeordneten Komponente des Kraftfahrzeugs 1, den Betätigungsweg, eine Einstellung eines Fahrzeugassistenzsystems, und/oder einen, insbesondere mit Hilfe einer Standortinformation bestimmten, geographischen Fahrzeugmarkt für das Kraftfahrzeug 1.
  • In der 4 ist dazu beispielhaft der Wert eines Gradienten g über die Zeit t aufgetragen. Für den Gradienten g sind vorliegend ein erster Schwellenwert S1 und ein zweiter Schwellwert S2 vorgegeben. Diese sind vorliegend von der Zeit t abhängig und steigen mit der Zeit t. Auch die Zeit t kann also ein Parameter für die Schwellenwerte darstellen. Die Schwellenwerte können jedoch auch unabhängig von der Zeit, und dafür abhängig von zumindest einem der anderen vorgenannten Parameter sein. Beispielsweise umfasst der Parameter zumindest den Betätigungsweg s, wenn die Ist-Kennlinie K1, wie in der 3 dargestellt, eine Kurve beziehungsweise nur bereichsweise linear ist, und/oder die Innenraumtemperatur, weil sich aufgrund thermischer Effekte (insbesondere Ausdehnung) das Verhältnis von Betätigungskraft zu Betätigungsweg ändert.
  • In einem Schritt S3 wird der Gradient mit dem ersten und/oder zweiten vorgegebenen Schwellenwert verglichen. Wird in dem Schritt S3 erkannt, dass der Gradient größer als der erste und/oder kleiner als der zweite Schwellenwert ist, insbesondere über eine vorgegebene Toleranz hinaus und/oder zumindest für eine vorgegebene Zeitdauer, so wird eine Fehlfunktion der Betätigungseinrichtung 2, 3 erkannt. Das Verfahren wird dann mit dem Schritt S4 fortgesetzt. Ansonsten wird der Schritt S4 übersprungen und das Verfahren endet mit einem Schritt S5, oder das Verfahren wird solange in dem Schritt S3 fortgesetzt, bis eine Fehlfunktion erkannt ist.
  • In der 4 ist zwischen den zeitabhängigen Linien für den ersten Schwellenwert S1 und den zweiten Schwellwert S2 ein entsprechender Erkennungsbereich E für die Fehlfunktion festgelegt. Dieser ist einseitig außerdem durch den Zeitpunkt t1 begrenzt, das heißt, eine Fehlfunktion wird erst dann erkannt, wenn der Gradient g zumindest für eine Zeitdauer bis zu dem Zeitpunkt t1 innerhalb des Erkennungsbereichs E, also zwischen den beiden Schwellenwerten S1, S2 liegt. Durch diese zeitverzögerte Erkennung ist eine vorteilhafte Filterung realisiert, sodass dynamische Betätigungen nicht zu einer falschen Erkennung einer Fehlfunktion führen.
  • Dadurch, dass der zweite Schwellenwert S2 eine Obergrenze für den Gradienten g definiert, werden nicht nur insbesondere mechanische Fehlfunktionen, wie beispielsweise eine Blockade der Betätigungseinrichtungen 2, 3 sicher erkannt, sondern es ist beispielsweise auch eine besonders vorteilhafte Möglichkeit geschaffen, einen Defekt eines der Sensoren 4, 5 zu erkennen.
  • Beispielsweise gibt der Sensor 4, 5 bei einem Defekt als Signal einen Maximalwert aus, der beispielsweise bezogen auf die Betätigungskraft physikalisch nicht erklärbar wäre, weil selbst bei einer Blockade der Betätigungseinrichtung 2, 3 bei einer Erhöhung der Betätigungskraft noch eine, wenn auch geringe, mechanische Verformung stattfinden würde. Ist der zweites Schwellenwert S2 hinreichend groß gewählt, würde ein Verlassen des Erkennungsbereiches E nach oben also für einen Defekt des jeweiligen Sensors 4, 5 sprechen.
  • Dieser Fall ist auch in der 3 dargestellt. Ab dem Betätigungsweg S1 steigt die Betätigungskraft zumindest annähernd senkrecht an, während der Betätigungsweg s konstant bleibt. Bei Erkennung eines derartigen Defekts des die Betätigungskraft F erfassenden Sensors wird die Betätigung insbesondere ausschließlich durch den dem Betätigungsweg s erfassenden Sensor erfasst.
  • In dem Schritt S3 wird insbesondere zusätzlich die Ist-Kennlinie mit einer vorgegebenen Soll-Kennlinie verglichen, und eine Fehlfunktion der Betätigungseinrichtung erst dann erkannt, wenn die Ist-Kennlinie von der Soll-Kennlinie abweicht, insbesondere über eine vorgegebene Toleranz hinaus und/oder zumindest für eine vorgegebene Zeitdauer.
  • Auch dies ist in der 3 dargestellt. So verläuft die Ist-Kennlinie K1 zumindest bis zu dem Betätigungsweg S1 annähernd deckungsgleich zu einer Soll-Kennlinie K2, beziehungsweise ist lediglich minimal, beispielsweise bedingt durch eine Fertigungstoleranz, zu dieser verschoben, weist jedoch für jeden Punkt der Ist-Kennlinie K1 annähernd den gleichen Gradienten wie die Soll-Kennlinie K2 auf.
  • In dem Schritt S4 wird, wenn eine Fehlfunktion erkannt wurde, ein Warnhinweis ausgegeben und/oder ein autonomes Fahrmanöver durchgeführt. Das Verfahren endet dann mit dem Schritt S5.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19510525 A1 [0003]
    • DE 102019121245 A1 [0004]

Claims (12)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), wobei das Kraftfahrzeug (1) eine von einem Fahrer betätigbare Betätigungseinrichtung (2,3) aufweist, - wobei zeitliche Verläufe eines Betätigungswegs (s) der Betätigungseinrichtung (2,3) und einer auf die Betätigungseinrichtung (2,3) ausgeübten Betätigungskraft (F) als eine Kraft-Weg-Ist-Kennlinie (K1) erfasst werden, - wobei ein erster und/oder zweiter Schwellenwert (S1, S2) in Abhängigkeit von einem Wert zumindest eines vorgegebenen, dem Kraftfahrzeug (1) und/oder dem Fahrer zugeordneten oder zuordenbaren Parameters festgelegt wird, - wobei ein Gradient der Ist-Kennlinie (K1) ermittelt und mit dem ersten und/oder zweiten vorgegebenen Schwellenwert (S1, S2) verglichen wird, und - wobei eine Fehlfunktion der Betätigungseinrichtung (2,3) erkannt wird, wenn der Gradient größer als der erste und/oder kleiner als der zweite Schwellenwert (S1, S2) ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Kennlinie (K1) mit einer vorgegebenen Soll-Kennlinie (K2) verglichen wird, und dass eine Fehlfunktion der Betätigungseinrichtung (2,3) erst dann erkannt wird, wenn die Ist-Kennlinie (K1) von der Soll-Kennlinie (K2) abweicht.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter eine Bauteiltoleranzlage der Betätigungseinrichtung (2,3) und/oder einem der Betätigungseinrichtung (2,3) zugeordneten Sensor (4,5) zum Erfassen des Betätigungswegs (s) und/oder der Betätigungskraft (F) umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteiltoleranzlage in Abhängigkeit von Produktionsdaten und/oder Kalibrierdaten, insbesondere mit Hilfe einer Look-up-Tabelle, bestimmt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter eine Innenraumtemperatur des Kraftfahrzeugs (1) umfasst.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter eine Betriebsdauer des Kraftfahrzeugs (1), insbesondere einer der Betätigungseinrichtung (2,3) zugeordneten Komponente des Kraftfahrzeugs (1), umfasst.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter den Betätigungsweg (s) umfasst.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter eine Einstellung eines Fahrzeugassistenzsystems des Kraftfahrzeugs (1) umfasst.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter einen geographischen Fahrzeugmarkt für das Kraftfahrzeug (1) umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Standortinformation des Kraftfahrzeugs (1) erfasst wird, und dass der Fahrzeugmarkt mit Hilfe der Standortinformation bestimmt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn eine Fehlfunktion erkannt wurde, ein Warnhinweis ausgegeben und/oder ein autonomes Fahrmanöver durchgeführt wird.
  12. Kraftfahrzeug (1), mit einer von einem Fahrer betätigbaren Betätigungseinrichtung (2,3), gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (8), die speziell dazu hergerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
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DE102019121245A1 (de) 2019-08-06 2021-02-11 HELLA GmbH & Co. KGaA Bremspedal für ein Fahrzeug, Kraftsensor und Verfahren zum Betrieb eines Bremspedals

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