DE4329918A1 - Sicherheitssystem bei Kraftfahrzeugen mit Automatikgetriebe - Google Patents
Sicherheitssystem bei Kraftfahrzeugen mit AutomatikgetriebeInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Sicherheitssystem nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, ein Getriebe für ein Kraft
fahrzeug als Automatikgetriebe auszulegen. Neben den rein hydrau
lisch gesteuerten Automatikgetrieben geht man immer mehr dazu über,
zur Steuerung der Getriebe elektronische Getriebesteuerungen anzu
wenden. Solche elektronische Getriebesteuerungen sind beispielsweise
aus "Bosch Technische Bericht, Band 7 (1983) Heft 4, Seite 160 bis
166" bekannt. Neben den Automatikgetrieben mit mehreren diskreten
Übersetzungsstufen sind weiterhin Automatikgetriebe bekannt, deren
Übersetzung kontinuierlich verstellbar ist. Ein Verfahren zum Be
trieb eines Fahrzeugs mit kontinuierlich verstellbarem Getriebe ist
beispielsweise der deutschen Patentanmeldung P 43 10 461.4 zu ent
nehmen. Beiden Versionen von Automatikgetrieben gemeinsam ist, daß
aufgrund von bestimmten Schaltkriterien, im allgemeinen wenigstens
abhängig von der Motorlast und der Fahrzeuggeschwindigkeit, automa
tisch Getriebeübersetzungen geändert werden.
Aus der DE-OS 41 22 083 ist ein Sicherheitssystem für Fahrzeuge be
kannt, bei dem der Fahrer bei einer Gefällefahrt des Fahrzeugs und
bei entsprechend starker Beladung bereits vor Erreichen der Höchst
motordrehzahlgrenze auf erforderliche Rückschaltungen aufmerksam ge
macht wird. Hierdurch kann der Fahrer vor Überschreiten der vorgege
benen Motorhöchstdrehzahlgrenze eine Verzögerung des Fahrzeugs durch
rechtzeitiges Zurückschalten erreichen.
Aus der WO 92/00212 ist eine Überwachung der Bremsentemperatur bei
einem Kraftfahrzeug beschrieben, wobei bei Erreichen einer Grenztem
peratur gewarnt und/oder eine Antriebsschlupfregelung (ASR) abge
schaltet und/oder das Motormoment durch einen Motoreingriff redu
ziert wird. Die Temperatur wird dabei durch Berücksichtigungen von
Temperaturerhöhungen im Brems- und ASR-Fall und Temperaturerniedri
gungen in Abkühlphasen ermittelt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Sicherheitssystem für
ein Kraftfahrzeug mit einem Automatikgetriebe zu entwerfen, bei dem
abhängig von einer sicherheitskritischen Zustandserkennung des
Bremssystems ein sicherheitsunkritischerer Betriebszustand herbeige
führt wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung geht aus von einem Sicherheitssystem bei einem Kraft
fahrzeug mit wenigstens einem einer Radeinheit zugeordneten Brems
system. Weiterhin ist ein aufgrund bestimmter Schaltkriterien auto
matisch seine Übersetzungen änderndes Automatikgetriebesystem vorge
sehen. Abhängig von einer sicherheitskritischen Zustandserkennung
des zum Fahrzeug gehörenden Bremssystems wird ein sicherheitsrele
vantes Signal erzeugt.
Erfindungsgemäß wird zur Erzeugung des sicherheitsrelevanten Signals
die Temperatur wenigstens eines Bremssystems herangezogen. Abhängig
von diesem sicherheitsrelevanten Signal werden die Schaltkriterien
für das Automatikgetriebe verändert.
Besonders vorteilhaft ist es, die Schaltkriterien abhängig von dem
sicherheitsrelevanten Signal derart zu verändern, daß ein Übergang
zu einer solchen Übersetzung des Automatikgetriebes veranlaßt wird,
bei dem ein größeres Motorschleppmoment bewirkt wird. Im allgemeinen
wird also bei Erkennen einer erhöhten Bremstemperatur ein Rück
schaltvorgang ausgelöst.
Eine längere, stetige Betätigung der Bremse eines Fahrzeugs wie bei
spielsweise bei einer Paßfahrt führt zu einer starken thermischen
Belastung der Bremsanlage, die im Grenzfall zu einer starken Vermin
derung der Bremswirkung führt. Bei Fahrzeugen mit Schaltgetrieben
kann die Belastung durch Schalten in einen niedrigen Gang und damit
durch Ausnutzung des erhöhten Motorschleppmoments verringert werden.
Bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe muß der Fahrer eine niedrigere
Gangstufe wählen, um denselben Effekt zu erreichen. Diese manuelle
Bedienung wird oftmals aus Unkenntnis der Möglichkeit unterlassen
oder vergessen. Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem hat den Vor
teil, die thermische Belastung der Bremsanlage ohne Zutun des Fah
rers zu vermindern. Die Bremsentemperatur kann dabei wie im oben be
schriebenen Stand der Technik aufgrund einer Modellrechnung indirekt
oder direkt durch eine Temperaturmessung bestimmt werden. Bei Fahr
zeugen mit elektronischer Getriebesteuerung wird dann bei Erreichen
einer charakteristischen Temperatur an einer Bremse im Falle einer
vom Fahrer gewollten Bremsung automatisch und so früh wie möglich in
eine niedrige Fahrstufe zurückgeschaltet. Hierdurch wird das Motor
schleppmoment erhöht, so daß die Bremsanlage weniger Energie in Form
von Wärme aufnehmen muß. Die charakteristische Temperatur muß
hierzu für jede Bremse eines Fahrzeugtyps getrennt ermittelt werden.
Der Bremswille des Fahrers kann durch Meßwertgeber wie z. B. ein
Bremslichtschalter oder Bremsdrucksensoren erkannt werden.
Hierzu können also erfindungsgemäß die Schaltkriterien für das Auto
matikgetriebe abhängig von dem sicherheitsrelevanten Signal derart
verändert werden, daß ein Rückschaltvorgang ausgelöst wird.
Vorteilhafterweise kann auch vorgesehen sein, daß die Schaltkrite
rien des Automatikgetriebes abhängig von dem sicherheitsrelevanten
Signal (S) derart verändert werden, daß ein Übergang zu einer ein
geringeres Motorschleppmoment bewirkenden Übersetzung des Getriebes,
also im allgemeinen ein Hochschaltvorgang, verzögert oder unterbun
den wird.
Zur Erzeugung des sicherheitsrelevanten Signals wird vorteilhafter
weise die Temperatur wenigstens eines Bremssystems mit einer vorgeb
baren Schwelle verglichen.
Die durch eine Modellrechnung bestimmte Bremstemperatur kann dabei
abhängig von wenigstens einer erfaßten Raddrehzahl und von einem ei
nen Bremsvorgang anzeigenden Signal ermittelt werden. Direkt kann
die Temperatur eines Bremssystems sensorisch erfaßt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, das die Temperatur des Bremssystems
repräsentierende Signal und/oder das sicherheitsrelevante Signal als
pulsweitenmodulierte Signale auszulegen. Hierdurch kann der Empfän
ger dieser Signale plausible und unplausible (im Fehlerfall: Kurzschlüsse,
Abriß einer Signalleitung) unterscheiden und entsprechend
sicherheitsgerichtet reagieren.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteran
sprüchen zu entnehmen.
Als Zeichnung beschreibt die Fig. 1 anhand eines Blockschaltbildes
und die Fig. 2 anhand eines Ablaufdiagramms das erfindungsgemäße
Sicherheitssystem im Rahmen eines Ausführungsbeispiels.
Als Meßwertgeber sind in der Fig. 1 Raddrehzahlsensoren 10vr, 10vl,
10hr und 10hl dargestellt. Solche aus dem Stand der Technik bekann
ten Drehzahlsensoren können beispielsweise derart gestaltet sein,
daß an den Radeinheiten zentrisch zu den Radachsen runde metallische
Scheiben angeordnet sind, deren Ränder gleichgroße äquidistante Aus
sparungen aufzeigen. Eine realistische Zahl der Aussparungen beträgt
beispielsweise 48. Durch Abtasten dieser Zahnräder beispielsweise
durch induktive Sensoren und einer ersten Signalaufbereitung zur
Formung der Sensorsignale bzw. zur Eliminierung von Störsignalen erhält
man beispielsweise ein Rechtecksignal.
Im folgenden wird von einem Kraftfahrzeug mit vier Rädern ausgegan
gen, wobei die Indexkombination jeweils die Zuordnung zu dem jewei
ligen Rad angibt. Der erste Index i gibt an, ob sich die jeweilige
Große bzw. der Sensor vorne (i = v) oder hinten (i = h) befindet.
Der zweite Index j gibt an, ob die Größe der rechten (j = r) oder
der linken Fahrzeughälfte (j = l) zuzuordnen ist.
Die Drehzahlsensoreinheiten 10ÿ geben also Raddrehzahlen Nÿ ab,
die der Temperaturermittlung 11 zugeleitet werden. Weiterhin wird
der Temperaturermittlung 11 das Signal B eines vom Fahrer betätigba
ren Bremsschalters 11 zugeleitet. Die Funktionsweise der Temperatur
ermittlung 11 ist der internationalen Anmeldung WO/92/00212 zu ent
nehmen. Ausgangsseitig der Temperaturermittlung 11 liegen die vier
die aktuellen Bremstemperaturen repräsentierenden Signale TBÿ an.
Diese Signale werden der sicherheitskritischen Zustandserkennung 12
zugeleitet. Die Zustandserkennung 12 vergleicht die Bremstemperatu
ren TBÿ mit den entsprechenden charakteristischen Temperaturen
Tcÿ. Wird wenigstens eine charakteristische Temperatur über
schritten und gleichzeitig die Bremsanlage betätigt, sendet die Zu
standserkennung 12 ein sicherheitsrelevantes Signals S an die elek
tronische Getriebesteuerung 13. Aufgrund dieser Anforderung werden
die Schaltkriterien derart verändert, daß jeweils die Fahrstufe mit
dem größten Motorschleppmoment gewählt wird.
Werden das sicherheitsrelevante Signal S sowie die vier die Brems
temperaturen TBÿ repräsentierenden Signale als pulsweitenmodu
lierte Signale ausgelegt, so kann in der elektronischen Getriebe
steuerung 13 und in der Zustandserkennung 12 eine Überwachung der
Signale auf erlaubte Signalformen stattfinden. Hierdurch können
plausible und unplausible (im Fehlerfall: Kurzschlüsse, Abriß einer
Signalleitung) unterschieden werden und entsprechende sicherheitsge
richtete Reaktionen stattfinden.
In der Fig. 2 ist ein Flußdiagramm zu sehen, das die Funktionsweise
der Zustandserkennung 12 veranschaulichen soll. Nach dem Start
schritt 21 wird in dem Schritt 22 für jedes Rad die kritische Tempe
ratur Tcÿ, die aktuelle Bremstemperatur TBÿ und das Signal des
Bremslichtschalters B eingelesen.
Im Block 23 wird ermittelt, ob die berechnete Bremstemperatur TBÿ
größer ist als eine festgelegte charakteristische Temperatur Tcÿ.
Falls dies der Fall ist, so wird in dem Schritt 24 abgefragt, ob der
Fahrer die Bremsanlage (z. B. Betätigung des Bremslichtschalters,
Signal B) betätigt hat. Im Falle einer Betätigung werden in dem
Schritt 26 die Schaltkriterien zur Veränderung der Übersetzungen des
Automatikgetriebes dahingehend verändert, daß so lange wie möglich
(z. B. müssen Motordrehzahlgrenzen beachtet werden) die Fahrstufe ge
wählt wird bzw. so früh wie möglich in die Fahrstufe mit höherem Mo
torschleppmoment geschaltet wird.
Liegt als Ergebnis der Abfrage 23 vor, daß die berechnete Bremstem
peratur TBÿ die charakteristische Temperatur Tcÿ nicht über
schreitet, so werden im Schritt 25 die normalen Schaltkriterien wei
terverfolgt. Nach dem Endschritt 27 startet das Programm erneut mit
dem Schritt 21.
Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem hat also den Vorteil, daß
durch eine zusätzliche Verknüpfung bei Fahrzeugen, die mit einem An
tiblockier-System (ABS) bzw. mit einem Antriebsschlupfsystem (ASR)
ausgestattet sind und darüber hinaus eine elektronische Getriebe
steuerung haben, unter Nutzung vorhandener Signale die Wärmebela
stung der Bremsanlage reduziert wird.
Claims (8)
1. Sicherheitssystem bei einem Kraftfahrzeug mit wenigstens einem
einer Radeinheit zugeordneten Bremssystem und mit einem aufgrund von
bestimmten Schaltkriterien automatisch seine Übersetzungen ändernden
Automatikgetriebesystem (13), bei dem abhängig von einer sicher
heitskritischen Zustandserkennung (12) des zum Kraftfahrzeug gehörenden
Bremssystems ein sicherheitsrelevantes Signal (S) erzeugt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß
- - zur Erzeugung des sicherheitsrelevanten Signals (S) die Tempera tur (TBÿ) wenigstens eines Bremssystems herangezogen wird und
- - abhängig von dem sicherheitsrelevanten Signal (S) die Schaltkri terien verändert werden.
2. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schaltkriterien abhängig von dem sicherheitsrelevanten Signal
(S) derart verändert werden, daß ein Übergang zu einer ein größeres
Motorschleppmoment bewirkenden Übersetzung des Getriebes veranlaßt
wird.
3. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schaltkriterien abhängig von dem sicherheitsrelevanten Signal
(S) derart verändert werden, daß bei einem Stufengetriebe ein Rück
schaltvorgang ausgelöst wird.
4. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schaltkriterien abhängig von dem sicherheitsrelevanten Signal
(S) derart verändert werden, daß ein Übergang zu einer ein geringe
res Motorschleppmoment bewirkenden Übersetzung des Getriebes verzögert
oder unterbunden wird.
5. Sicherheitssystem nach einem der vorhergenannten Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des sicherheitsrelevanten
Signals (S) die Temperatur (TBÿ) wenigstens eines Bremssystems
mit einer vorgebbaren Schwelle (Tcÿ) verglichen wird.
6. Sicherheitssystem nach einem der vorhergenannten Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Temperatur (TBÿ) eines Bremssystems
abhängig von wenigstens einer erfaßten Raddrehzahl (Nÿ) und einem
einen Bremsvorgang anzeigenden Signal (B) ermittelt wird.
7. Sicherheitssystem nach einem der vorhergenannten Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Temperatur (TBÿ) eines Bremssystems
sensorisch erfaßt wird.
8. Sicherheitssystem nach einem der vorhergenannten Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das die Temperatur des Bremssystems reprä
sentierende Signal (TBÿ) und/oder das sicherheitsrelevante Signal
(S) als pulsweitenmodulierte Signale ausgelegt sind.
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