EP1863687A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung der bremsanlage eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur steuerung der bremsanlage eines kraftfahrzeugs

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EP1863687A1
EP1863687A1 EP06707512A EP06707512A EP1863687A1 EP 1863687 A1 EP1863687 A1 EP 1863687A1 EP 06707512 A EP06707512 A EP 06707512A EP 06707512 A EP06707512 A EP 06707512A EP 1863687 A1 EP1863687 A1 EP 1863687A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wheel
brake pressure
drive
coupling unit
motor vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06707512A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Scheinost
Günther SOKOLL
Simon Schilling
Toni BRÄUER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG, Robert Bosch GmbH filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP1863687A1 publication Critical patent/EP1863687A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/122—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger for locking of reverse movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1769—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS specially adapted for vehicles having more than one driven axle, e.g. four-wheel drive vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/321—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/322—Systems specially adapted for vehicles driven by more than one axle, e.g. Four Wheel-Drive vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/06—Hill holder; Start aid systems on inclined road

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling the brake system of a motor vehicle.
  • a deactivation takes place via the same or other aids (such as eg accelerator pedal position, clutch signal, drive torque signals of the engine or the like or also after a defined holding time has elapsed).
  • Important additional aids required, control signals or switching means and the like for the representation of the functions are, for example, at least one speed signal for detecting the vehicle standstill, mechanical, pneumatic or hydraulic actuators in the wheel brakes or in the leads to the wheel brakes, on the braking effect and can be reduced or at least temporarily held (eg, control valves integrated in the form of an existing control or regulating device, such as ABS, ASC / ASR, DSC / ESP system), optionally also longitudinal acceleration or Inclination sensors, by means of which the FahrbahnlFigsneigu ⁇ g determined and from the required braking force for safe standstill of the vehicle and the required for the road inclination starting torque can be determined and pressure sensors, with the aid of the brake pressure or the applied braking torque can be determined at the wheel brakes or.
  • DE 103 22 125 A1 discloses a device for controlling the brake system of a vehicle in which the vehicle is stopped, the braking force on at least one wheel of the vehicle depending on or independent of the extent of the pedal operation. Measures for detecting the slipping of the vehicle or a risk of slipping when the device is activated are presented here.
  • This skid detection is that a rotational or transverse movement of the vehicle is determined (eg., About yaw rate / yaw rate / yaw rate or lateral acceleration) and depending on the determined size already before the expiration of any predetermined holding time, a cancellation of the function takes place, if this size suggests a slide of the vehicle.
  • the invention is based on the following finding:
  • the braking force on at least one non-driven wheel can be released at least temporarily, for example, during a holding process by which rolling of the motor vehicle is initially prevented by driver-independent adjustment of a predetermined braking force on preferably all wheels that this can roll freely. If this wheel does not roll, it is recognized that the adhesion of the other wheels is sufficient to hold the vehicle to the appropriate pitch. When this wheel rolls on, it is recognized that the vehicle is sliding over the other braked wheels. If this results in a low coefficient of friction or detected slippage of the vehicle, the braking force is preferably released on all wheels in order to maneuver the vehicle better in this situation can.
  • coupling units for example, longitudinal clutches or longitudinal locks and / or transverse differential clutches or transverse differential locks are to be understood.
  • the skid detection function is suppressed. This results on the one hand a comfort improvement or noise reduction and on the other hand, an improvement in wear behavior, characterized in that the system components required for a slip detection are not controlled. Unnecessary actuation of components for brake pressure redistribution is avoided, which would be necessary to maintain the holding energy fed into the system (in particular start-up of the hydraulic pump in hydraulic brake control systems, control of valves or similar components in other brake control systems).
  • the opened (n) coupling unit (s) is (are) closed again at the required time, in particular if a start-up request is present.
  • a brake pressure reduction condition eg. B. sufficient drive torque of the engine
  • a performance gain is to be achieved by early detection of a situation in which fast and propulsion-optimized start-up by the driver is desired, and by immediate (before the actual start-up procedure) restoring a completely closed (coupled) four-wheel drive train. Closing the coupling unit (s) prior to starting will also improve comfort. This ensures that in the time after the starting process, no discontinuity in the vehicle movement caused by closing the coupling unit (s), which could be felt by the vehicle occupants as jerking. The lifetime of the coupling unit (s) is extended by the closing of the coupling unit (s) in the (almost) unloaded state.
  • the detection of the situation in which the driver wants fast startup optimized for propulsion can be coupled to various signals that indicate the driver's request, eg, B.
  • - Pedal value (accelerator pedal operated / not actuated) or corresponding value of another actuation unit:
  • an accelerator pedal switch signal is sensible, which senses an accelerator pedal position between z. B. 50 and 100% pedaled accelerator pedal corresponds - Pedal path A-gradient: crossing a certain threshold only one size or in combination of both
  • the signals Pedal Value, Pedal Path / Gradient, Clutch Path / Gradient, etc. represent the direct driver request.
  • the other signals should be can be supported by further signals (eg pedal value (accelerator pedal actuated / not actuated) or pedal travel / gradient) or can be used for support (clutch shifter / signal 0 - x%).
  • FIG. 1 schematically shows a four-wheel drive vehicle in which the invention-
  • Fig. 2 schematically shows time courses for the invention
  • a temporarily four-wheel drive vehicle in the form of a fundamentally rear-wheel drive motor vehicle with, if necessary, via a transfer clutch 1 switchable front wheel drive is shown.
  • the transfer clutch 1 is adjustable via a control unit 8.
  • the control unit 8 may be an outsourced, z. B. directly to the transfer clutch 1 mounted additional control unit 10, for example, the predetermined target clutch torque in the electric current for driving the adjustment unit (not shown here) of the transfer clutch 1 converts.
  • the entire torque (drive torque) of the drive unit 9 is transmitted to the wheels 6 and 7 of the rear axle 3 with an open transfer clutch 1.
  • the drive unit 9 consists of an internal combustion engine 9.1, a transmission 9.2 and at least one drive control device (not shown here).
  • the drive control unit communicates with the control unit 8, for example, via the known data bus CAN.
  • the rear wheels 6 and 7 are the primary drive wheels since they are permanently connected to the drive unit 9.
  • the drive unit 9 With increasing clutch torque at the transfer clutch 1, the drive unit 9 also drives the wheels 4 and 5 of the front axle 2.
  • the front wheels 4 and 5 are the secondary drive wheels.
  • the control unit 8 detects added to further input signals in particular an input signal for detecting the position of an accelerator pedal, z. B. the operating angle] FP of the so-called driving or accelerator pedal. From this, the control unit 8 determines the speed of the accelerator operation dFP / dt. Furthermore, the control unit detects or determines
  • control unit 8 outputs the desired clutch torque MK SO II to the additional control unit 10.
  • the additional control unit 10 sets the target Clutch torque MK S OII in a current to control the actuator not shown here to order.
  • the present invention is based, for example, on such an all-wheel drive vehicle, which is also described, for example, in the ATZ article "xDrive - The New Four-Wheel Drive in the BMW X3 and BMW X5", 2/2004, page 92 et seq of a method and a device for controlling the brake system in a motor vehicle, in which, to prevent the vehicle from rolling away after a sticking operation, a braking force on at least one wheel of the vehicle, preferably on all wheels, is adjusted independently of the driver and held for a predetermined holding time.
  • Brake systems for carrying out the various brake functions described here are not shown in more detail, since they are well known, for example, in the form of ABS, ASC and DSC systems with hillholder function
  • a possible brake control system which can be used for the invention is described, for example, in the ATZ article "Dynamic Stability Control DSC Series 7 of BMW Part 2 ", 4 / 1997, p. 211.
  • controllable coupling unit here in the form of transfer coupling 1
  • the control of the coupling unit 1 is specified here by the control unit 8 in the form of a desired clutch torque M KSOI I, which is then set by the additional control unit 10, if any.
  • the control unit 8 is preferably a control device in which the control of the brake system (for example, as a brake function module) as well as the Control of the coupling unit (for example, as four-wheel drive function module) are summarized.
  • a part of the brake function module of the control unit 8 forms together with the actuators of the brake system, the rolling prevention means by the stopping of the motor vehicle at least on a sloped road a predetermined brake pressure on at least one wheel of the motor vehicle depending on or held independently of the degree of brake pedal operation and is held (continued) until the presence of a brake pressure release condition (brake pressure hold time).
  • the brake function module of the control unit 8 forms a further part of the brake function module of the control unit 8 together with the sensors for detecting the wheel speeds ⁇ V L , ⁇ H L , ⁇ VR , ⁇ HR all wheels 4, 5, 6, 7, the slip detection means, by at least during the brake pressure holding time At times, the brake pressure is reduced to at least one wheel or remains degraded, which is decoupled for slip detection by appropriate control of the coupling unit from the drive or disconnected, wherein at least one other wheel is acted upon by brake pressure.
  • the brake pressure hold time may be time or event driven.
  • the end of the hold time can be determined by the expiration of a counter or a predetermined period of time or by the occurrence of a defined event, such.
  • a predetermined brake pressure is applied to all four wheels 4, 5, 6, 7 of the motor vehicle is held or built up depending on or independent of the degree of the brake pedal actuation and is basically held until the presence of a brake-pressure release condition (onwards).
  • the slip detection is performed. For this purpose, it is first checked whether the coupling unit, here the transfer clutch 1, is closed or opened. If it is already open, it remains open. If it is still closed, it is first opened, for example, by the four-wheel drive function module of the control unit 8.
  • the brake pressure on at least one wheel which was previously decoupled from the drive by corresponding activation of the coupling unit, ie here, for example, wheel 4 or 5 of the front axle 2 decoupled via the opened transfer clutch 1, is completely reduced.
  • the other three wheels remain pressurized with brake pressure.
  • the control unit 8 by means of the sensors for detecting the wheel speeds.
  • the slip detection function can be turned off again. Thereafter, the free rolling wheel can be re-pressurized with brake pressure, but does not have, since apparently the three braked wheels are sufficient to hold the vehicle. However, the skid detection function may continue until the occurrence of a defined event.
  • a predetermined brake pressure is maintained or built up on three wheels of the motor vehicle depending on or independent of the amount of brake application and is basically maintained until further presence of a brake pressure reduction condition.
  • the three wheels are chosen such that a wheel that is decoupled from the drive with the coupling unit open, not with Brake pressure is applied.
  • the slide recognition is again performed. For this purpose, it is first checked whether the coupling unit, here the transfer clutch 1, is closed or opened. If it is already open, it remains open. If it is still closed, it is first opened, for example, by the four-wheel drive function module of the control unit 8.
  • the skid detection as already described for the first alternative can be carried out immediately, without the need for the previous reduction in brake pressure on at least one wheel, which was previously decoupled from the drive by corresponding activation of the coupling unit. It is assumed that three braked wheels are usually sufficient to hold the vehicle.
  • the first alternative has the advantage that initially four braked wheels are safest for holding the vehicle.
  • the second alternative has the advantage that the brake pressure change can be prevented on a wheel.
  • a coupling unit for uncoupling at least one wheel from the drive is opened in a hillholder function in four-wheel drive vehicles for slip detection and that this wheel is not subjected to brake pressure.
  • This slip detection condition may be established for a limited or unlimited period of time during the brake pressure hold time.
  • the reduction of the brake pressure during the braking force holding time on the one wheel can be made only for a minimum time required for slip detection, in which the at least one coupling unit opened to decouple the wheel is held in the open state. After expiry of the predetermined period of time, the activation of the coupling unit (s) is still during the braking force Hold time made such that the four-wheel drive is switched on again, finally to offer the driver maximum traction when driving off.
  • the control of the coupling units to restart the four-wheel drive during the braking force holding time is made as soon as a defined event takes place, which suggests the driver's desire to drive off soon.
  • This event control is useful, for example, for an indefinite slide recognition and / or for a constant repetition of a skid detection during the brake pressure holding time to provide the driver when starting at the end of the brake pressure holding time, as already stated above, the desired performance.
  • this event control is also useful in the event that the driver wants to start already during a limited time slip detection.
  • An event which depends on the driver's desire to drive off soon is, for example, the exceeding of a predefined accelerator pedal value or the closing of the clutch switch. Further examples have already been given above.
  • FIG. 2 shows schematically time profiles for the method according to the invention.
  • the course a shows a request signal for switching on and off the brake pressure holding time.
  • the course b shows the course of the drive torque (K / W) in comparison with a threshold value for a sufficient drive torque of the drive unit to start driving without rolling back.
  • the course c shows a request signal for opening and (re) closing the coupling unit.
  • the course d shows a request signal for performing the slip detection or slip detection routine.
  • the course e shows the signal of an accelerator pedal switch.
  • the motor vehicle should come to a standstill after a stopping or braking operation.
  • a request signal for switching on the brake pressure holding time is triggered, whereby a predetermined brake pressure is maintained or built up, for example, on all four wheels of the motor vehicle depending on or independent of the degree of brake pedal operation and until the presence of a brake pressure reduction condition (continue ) is held.
  • the latest brake pressure reduction condition in the present case is the expiration of a time t5-t ⁇ .
  • a further brake pressure reduction condition is also the exceeding of the threshold value for a sufficient drive torque of the drive unit for starting without rolling back.
  • This brake pressure reduction condition is according to course b in the present case at time t4.
  • the brake pressure holding time t4 is -t ⁇ .
  • the slip detection is prepared at time t1 by outputting a request signal for opening a coupling unit and the instruction for releasing the brake pressure at a wheel decoupled from the drive by opening the coupling unit.
  • the slip detection routine according to the course d is started, in which it is queried whether the decoupled wheel rolls.
  • the skid detection routine remains active until a signal indicates an event that suggests the driver's desire to leave. According to course e, this is the operation of the accelerator pedal switch at time t3. Immediately follows the request signal to restart the four-wheel drive by (re) closing the coupling unit.
  • This method according to the invention is carried out in a control unit, as described for example with reference to FIG. 1.
  • the input signals required for this purpose are already present in known control units. Accordingly, the invention can be implemented, in particular, by a new software module in an already existing control unit.

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit Allradantrieb, das mindestens eine mittels einer elektronischen Steuereinheit steuerbare Kopplungseinheit zum Ein- und Ausschalten eines Allradantriebs aufweist wird durch entsprechende Ansteuerung der Kopplungseinheit mindestens ein Rad vom Antrieb abgekoppelt. Weiterhin wird nach einem Anhalten des Kraftfahrzeugs zumindest auf geneigter Fahrbahn ein vorgegebener Bremsdruck an wenigstens einem Rad des Kraftfahrzeugs abhängig oder unabhängig vom Maß der Bremspedalbetätigung gehalten oder aufgebaut und bis zum Vorliegen einer Bremsdruckabbaubedingung (weiter)gehalten (Bremsdruck- Haltezeit). Während der Bremsdruck-Haltezeit wird bzw. bleibt zumindest zeitweise der Bremsdruck an wenigstens dem einen Rad abgebaut, das zur Rutscherkennung durch entsprechende Ansteuerung der Kopplungseinheit vom Antrieb abgekoppelt ist oder abgekoppelt wird, wobei wenigstens ein anderes Rad mit Bremsdruck beaufschlagt bleibt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs.
Aus verschiedenen Patentanmeldungen bzw. Patentschriften, so z. B. aus DE 199 50 034 A1 , DE 196 11 359 C1 , DE 199 50 162 B4, DE 198 48 448 C2, DE 101 51 846 B4, DE 199 41 482 A1 und weiteren, sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die zur Verhinderung des Wegrollens von Fahrzeugen, insbesondere, aber nicht notwendigerweise, an Steigungen, dienen sollen. Meist wird dabei in wenigstens einem Betriebszustand bei betätigtem Bremspedal oder durch ein anderes Betätigungselement . Bremskraft an wenigstens einem Rad eines Fahrzeugs abhängig oder unabhängig vom Maß der Pedalbetätigung oder eines anderen Betätigungselementes gehalten oder aktiv aufgebaut. Für die Aktivierung bzw. Deaktivierung der Funktion sind dabei unterschiedliche Eintritts- und/oder Auslösebedingungen gemeinsam oder alternativ vorgesehen. Bekannt sind diese Verfahren bzw. Vorrichtungen beispielsweise unter den Namen Anfahrassistent, Bergassistent, Hillhold(er) oder Automatic Hold. Gemein ist allen diesen Verfahren beispielsweise ein hydraulisches, mechanisches oder pneumatisches, elektronisch regelbares Bremssystem, mittels dem das Festhalten und die Verhinderung des Anrollens des Fahrzeuges bewerkstelligt wird. Auch sind Verfahren bekannt, bei denen das Anrollen des Fahrzeuges über das Getriebe (insbesondere Automatikgetriebe) verhindert wird. Bei all diesen Funktionen wird beispielsweise durch Betätigung des Bremspedals oder der Feststellbremse oder über damit in Verbindung stehende Schaltelemente bzw. auch sonstige Betätigungselemente (z. B. Schalter, Taster o. ä.) eine Aktivierung der Funktion durchgeführt. Eine Deaktivierung erfolgt über die gleichen oder auch andere Hilfsmittel (wie z. B. Gaspedalstellung, Kupplungssignal, Antriebsmomentsignale des Motors o. ä. bzw. auch nach Ablauf einer definierten Haltezeit). Wichtige weitere benötigte Hilfsmittel, Steuersignale oder Schaltmittel und dergleichen für die Darstellung der Funktionen sind beispielsweise mindestens ein Geschwindigkeitssignal für die Erkennung des Fahrzeugstillstands, mechanische, pneumatische oder hydraulische Aktuatoren in den Radbremsen bzw. in den Zuleitungen zu den Radbremsen, über die Bremswirkung auf- und abgebaut bzw. zumindest temporär gehalten werden kann (z. B. Steuer-/ Regelventile integriert in Form einer vorhanden Steuer- oder Regeleinrichtung, beispielsweise ABS-, ASC-/ASR-, DSC-/ESP- System), gegebenenfalls auch Längsbeschleunigungs- oder Neigungssensoren, mittels derer die Fahrbahnlängsneiguηg ermittelt und daraus die erforderliche Bremskraft für sicheren Stillstand des Fahrzeugs und das für die Fahrbahnneigung benötigte Anfahrmoment bestimmt werden können und Drucksensoren, mit deren Hilfe der Bremsdruck bzw. das aufgebrachte Bremsmoment an der bzw. den Radbremsen ermittelt werden kann. Weiterhin ist aus der DE 103 22 125 A1 eine Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs bekannt, bei der bei Fahrzeugstillstand die Bremskraft an wenigstens einem Rad des Fahrzeugs abhängig oder unabhängig vom Ausmaß der Pedalbetätigung gehalten wird. Dabei werden Maßnahmen zur Erkennung des Rutschens des Fahrzeugs bzw. einer Rutschgefahr bei aktivierter Vorrichtung vorgestellt. Diese Rutscherkennung besteht darin, dass eine Dreh- bzw. Querbewegung des Fahrzeugs ermittelt wird (z. B. über Drehrate/Gierrate/Giergeschwindigkeit oder Querbeschleunigung) und abhängig von der ermittelten Größe bereits vor Ablauf einer eventuell vorgegebenen Haltezeit ein Abbruch der Funktion erfolgt, wenn diese Größe auf ein Rutschen des Fahrzeugs schließen lässt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei Verfahren eingangs genannter Art die Rutscherkennung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.
Der Erfindung liegt folgende Erkenntnis zugrunde:
Bei Verfahren eingangs genannter Art kann zur Rutscherkennung bei Niedrigreibwert auch während einem Haltevorgang, durch den ein Wegrollen des Kraftfahrzeugs zunächst durch fahrerunabhängige Einstellung einer vorgegebenen Bremskraft an vorzugsweise allen Rädern verhindert werden soll, die Bremskraft an mindestens einem nicht angetriebenen Rad zumindest zeitweise freigegeben werden, so dass dieses frei rollen kann. Rollt dieses Rad nicht an, wird erkannt, dass das Haftvermögen der übrigen Räder ausreicht, das Fahrzeug an der entsprechenden Steigung festzuhalten. Rollt dieses Rad an, wird erkannt, dass das Fahrzeug über die übrigen gebremsten Räder rutscht. Wird dadurch ein geringer Reibwert bzw. ein Rutschen des Fahrzeugs erkannt, wird die Bremskraft vorzugsweise an allen Rädern freigegeben, um das Fahrzeug in dieser Situation besser manövrieren zu können.
Dieses Verfahren ist ursprünglich zur Anwendung in einachsig angetriebenen Fahrzeugen entwickelt worden. In Fahrzeugen mit permanentem Allradantrieb bzw. über bestimmte Betätigungselemente zuschaltbarem oder automatisch (elektronisch gesteuert) zuschaltendem Allradantrieb ist dieses Verfahren ohne Weiteres nicht anwendbar, da man nicht davon ausgehen kann, dass im Stillstand der Antriebsstrang in der Weise getrennt ist, dass mindestens ein Rad nicht angetrieben und damit frei rollend ist.
In Fahrzeugen mit permanentem Allradantrieb und in Fahrzeugen mit manuell zuschaltbarem Allradantrieb im zugeschalteten (fest gekoppelten) Zustand ist die Durchführung einer Rutscherkennung nach dem oben genannten Verfahren nicht möglich bzw. nicht sinnvoll.
Bei Fahrzeugen mit mindestens einer elektronisch steuerbaren Kopplungseinheit zunϊ Zu- und Abschalten eines Allradantriebs, ist davon auszugehen, dass die Kopplungseinheiten, die den Antrieb der Räder herstellen, aus Gründen der Traktion im Stillstand geschlossen sind. Unter Kopplungseinheiten sind beispielsweise Längskupplungen bzw. Längssperren und/oder Querdifferenzialkupplungen bzw. Querdifferenzialsperren zu verstehen.
Erfindungsgemäß wird sichergestellt, dass bei Fahrzeugen mit mindestens einer elektronisch steuerbaren Kopplungseinheit zur Herstellung eines Allradantriebs, wie z. B. mit einer elektronisch regelbaren Längskupplung, zur Durchführung einer Rutscherkennung wenigstens ein nicht angetriebenes Rad vorhanden ist. Insbesondere wird zum Erreichen dieses Zieles ein Öffnen mindestens einer vorhandenen Kopplungseinheit vorgeschlagen. Dies kann z. B. eine schaltbare Längssperre oder eine regelbare Längskupplung sein, durch die beispielsweise die Vorderachse vom Antrieb abgekoppelt wird. Sollte auch eine steuerbare Querdifferenzialsperre an mindestens einer Achse vorhanden sein, würde das Öffnen dieser Querdifferenzialsperre und ein Druckabbau an einem Rad dieser Achse ausreichen.
Dabei wird zunächst überprüft, ob die für die Durchführung der Rutscherkennung erforderliche(n) Kopplungseinheit(en) bereits geöffnet ist (sind). Wenn dies nicht der Fall ist, werden die erforderlichen Kopplungseinheiten zum Zweck der Rutscherkennung geöffnet.
Sollte aus bestimmten Gründen die Öffnung der für die Durchführung der Rutscherkennung erforderlichen Kopplungseinheiten nicht möglich sein, wird die Durchführung der Rutscherkennung unterdrückt. Daraus ergibt sich einerseits eine Komfortverbesserung bzw. Geräuschvermeidung und andererseits eine Verbesserung im Verschleißverhalten, dadurch, dass die für eine Rutscherkennung benötigten Systemkomponenten nicht angesteuert werden. Eine unnütze Betätigung von Bauteilen zur Bremsdruckumverteilung wird vermieden, die zur Aufrechterhaltung der in das System eingespeisten Halteenergie notwendig wäre (insbesondere Anlauf der Hydraulikpumpe bei hydraulischen Bremsregelsystemen, Ansteuerung von Ventilen oder ähnlichen Bauteilen bei anderen Bremsregelsystemen).
Bei geöffneter Kopplungseinheit während der Durchführung eines Tests zur Rutscherkennung (Rutscherkennungsroutine) kann der Fahrer allerdings nicht wie gegebenenfalls gewünscht möglichst schnell mit optimalem Vortrieb anfahren. Es wird also in einer erfindungsgemäßen Weiterbildung sichergestellt, dass die geöffnete(n) Kopplungseinheit(en) zum benötigten Zeitpunkt wieder geschlossen ist (sind), insbesondere, wenn ein Anfahrwunsch vorliegt. Eine/die aufgrund eines Rutschtests entkoppelte(n) Kopplungseinheit(en) sollte(n) also nicht erst dann wieder eingekoppelt werden, wenn schon eine Bremsdruckabbaubedingung, z. B. ausreichendes Antriebsmoment des Motors, vorliegt, d.h. erst zum Zeitpunkt des Losfahrens. Dies kann in Situationen schnellen Anfahrens zu Performance-Verlusten bzw. Komforteinschränkungen führen.
Erfindungsgemäß soll also ein Performancegewinn durch frühzeitiges Erkennen einer Situation, in der schnelles und auf Vortrieb optimiertes Anfahren vom Fahrer gewünscht ist, und durch sofortiges (vor dem eigentlichen Anfahrvorgang) Wiederherstellen eines komplett geschlossenen (gekoppelten) Allradantriebsstranges erreicht werden. Durch das Schließen der Kopplungseinheit(en) vor dem Anfahrvorgang wird auch der Komfort verbessert. Dadurch ist gewährleistet, dass in der Zeit nach dem Anfahrvorgang keine durch Schließen der Kopplungseinheit(en) verursachte Unstetigkeit in der Fahrzeugbewegung entsteht, die von den Fahrzeuginsassen als Rucken spürbar werden könnte. Auch die Lebensdauer der Kopplungseinheit(en) wird durch das Schließen der Kopplungseinheit(en) im (nahezu) unbelasteten Zustand verlängert.
Die Erkennung der Situation, in der schnelles und auf Vortrieb optimiertes Anfahren vom Fahrer gewünscht ist, kann dabei an verschiedene Signale gekoppelt werden, die den Fahrerwunsch erkennen lassen, z. B.
- Pedalwert (Fahrpedal betätigt/nicht betätigt) oder entsprechender Wert einer anderen Betätigungseinheit: Hierbei ist lediglich ein Fahrpedalschaltersignal sinnvoll, welches eine Fahrpedalstellung sensiert, die zwischen z. B. 50 und 100 % getretenem Fahrpedal entspricht - PedalwegA-gradient: Überschreiten einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination beider
- Kupplungsschaiter: Hierbei ist lediglich ein Kupplungsschaltersignal sinnvoll, welches eine Kupplungspedalstellung sensiert, die zwischen 0 und z. B. 50 % geschlossener Kupplung entspricht (Kupplungsschalter 100 % (Kupplung komplett geschlossen) ist nicht sinnvoll)
- Kupplungsweg/-gradient: Überschreiten einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination beider,
- MotordrehzahlA-gradient: Überschreiten einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination beider,
- Motormoment/-gradient: Überschreiten einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination beider,
- Getriebe(-eingangs/abtriebs-)drehzahl/-gradient: Überschreiten einer bestimmten Schwefle nur einer Größe oder in Kombination mehrerer,
- Getriebe(-eingangs/abtriebs-)moment/-gradient: Überschreiten einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination mehrerer,
- Kopplungseinheit(en)-Drehzahl(differenz)/-gradient: Überschreiten einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination mehrerer,
- Kopplungseinheit(en)-Momenten(differenz)/-gradient: Überschreiten einer bestimmten Schwelle nur einer Größe oder in Kombination mehrerer.
Die Signale Pedalwert, Pedalweg/-gradient, Kupplungsweg/-gradient, usw. geben dabei den direkten Fahrerwunsch wieder. Die anderen Signale sollten durch weitere Signale (z. B. Pedalwert (Fahrpedal betätigt/nicht betätigt) bzw. Pedalweg/-gradient) gestützt werden, bzw. können zur Stützung herangezogen werden (Kupplungsschaiter/-signai 0 - x %).
Bei Überschreiten einer jeweiligen festgelegten Schwelle kann davon ausgegangen werden, dass der Fahrer einen schnellen Anfahrvorgang wünscht. Daher ist erfindungsgemäß in diesen Situationen ein Ansteuerbefehl zu stellen, der den komplett geschlossenen Zustand des Antriebsstranges zulässt/wiederherstellt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 schematisch ein Allradfahrzeug, in dem die erfindungsgemäße-
Vorrichtung anwendbar ist und Fig. 2 schematisch zeitlichen Verläufe zum erfindungsgemäßen
Verfahren
In Fig. 1 ist ein zeitweise vierradgetriebenes Fahrzeug in Form eines grundsätzlich hinterradangetriebenen Kraftfahrzeugs mit bedarfsweise über eine Übertragungskupplung 1 zuschaltbarem Vorderradantrieb dargestellt. Die Übertragungskupplung 1 ist über eine Steuereinheit 8 einstellbar. Die Steuereinheit 8 kann ein ausgelagertes, z. B. direkt an der Übertragungskupplung 1 angebrachtes Zusatzsteuergerät 10 enthalten, das beispielsweise das vorgegebene Soll-Kupplungsmoment in elektrischen Strom zur Ansteuerung der Verstelleinheit (hier nicht dargestellt) der Übertragungskupplung 1 umsetzt.
Bei einem derartigen Fahrzeug mit regelbarem Allradantrieb wird mit offener Übertragungskupplung 1 das gesamte Drehmoment (Antriebsmoment) der Antriebseinheit 9 auf die Räder 6 und 7 der Hinterachse 3 übertragen. Vorzugsweise besteht die Antriebseinheit 9 aus einer Brennkraftmaschine 9.1 , einem Getriebe 9.2 und mindestens einem Antriebssteuergerät (hier nicht näher dargestellt). Das Antriebssteuergerät kommuniziert beispielsweise über den bekannten Datenbus CAN mit der Steuereinheit 8. In Fig. 1 sind die Hinterräder 6 und 7 die primären Antriebsräder, da sie permanent mit der Antriebseinheit 9 verbunden sind. Mit zunehmendem Kupplungsmoment an der Übertragungskupplung 1 treibt die Antriebseinheit 9 auch die Räder 4 und 5 der Vorderachse 2 an. Somit sind die Vorderräder 4 und 5 die sekundären Antriebsräder.
Die Steuereinheit 8 erfasst zu weiteren Eingangssignalen hinzu insbesondere ein Eingangssignal zur Erfassung der Stellung eines Fahrpedals, z. B. den Betätigungswinke] FP des sogenannten Fahr- oder Gaspedals. Daraus ermittelt die Steuereinheit 8 die Geschwindigkeit der Gaspedalbetätigung dFP/dt. Weiterhin erfasst oder ermittelt die Steuereinheit
8 die Motordrehzahl nMot, das Motormoment (=Brennkraftmaschinen- Drehmoment) oder das Antriebsmoment MAnt (=getriebeausgangsseitiges Kardanwellendrehmoment), den Lenkwinkel LW, die Gierrate bzw. Gierwinkelgeschwindigkeit r sowie die Raddrehzahlen ΠVL, ΠHL. ΠVR, ΠHR aller Räder 4, 5, 6, 7. Aus diesen Raddrehzahlen ΠVL, ΠHL, ΠVR, ΠHR werden im Zusammenhang mit weiteren in der Steuereinheit 8 vorliegenden Informationen, die Radgeschwindigkeiten VVL, VHL; VVR, VHR aller Räder 4, 5, 6, 7 sowie die Fahrzeuggeschwindigkeit v ermittelt.
Zur Verteilung des Antriebsmoments der Antriebseinheit 9 wird ein einzustellendes Kupplungsmoment MKSOII für die zwischen der Antriebseinheit
9 bzw. den primären Antriebsrädern 6 und 7 und den sekundären Antriebsrädern 4 und 5 angeordneten Übertragungskupplung 1 vorgegeben. Vorzugsweise gibt die Steuereinheit 8 das Soll-Kupplungsmoment MKSOII an das Zusatzsteuergerät 10 aus. Das Zusatzsteuergerät 10 setzt das Soll- Kupplungsmoment MKSOII in einen Strom zur Ansteuerung der hier nicht eigens dargestellten Aktuatorvorrichtung um.
Die vorliegende Erfindung geht beispielsweise von einem derartigen Allrad- Fahrzeug aus, das beispielsweise auch im ATZ Artikel „xDrive - Der neue Allradantrieb im BMW X3 und BMW X5", 2/2004, S. 92 ff., beschrieben ist. Weiterhin geht die Erfindung von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage in einem Kraftfahrzeug aus, bei dem zur Verhinderung des Wegrollens des Fahrzeuges nach einem Haftevorgang eine Bremskraft an mindestens einem Rad des Fahrzeugs, vorzugsweise an allen Rädern, fahrerunabhängig eingestellt und während einer vorgegebenen Haltezeit gehalten wird. Bremsanlagen zur Durchführung der verschiedenen hier beschriebenen Brems-Funktionen sind nicht näher dargestellt, da sie beispielsweise in Form von ABS-, ASC- und DSC-Systemen mit Hillholderfunktion hinreichend bekannt sind. Eine mögliche für die Erfindung verwendbare Bremsregelanlage ist beispielsweise im ATZ Artikel „Dynamische Stabilitäts Control DSC der Baureihe 7 von BMW-Teil 2", 4/1997, S. 211 , dargestellt.
it einem Fahrzeug gemäß Fig. 1 wird durch Öffnen der steuerbaren Kopplungseinheit, hier in Form der Übertragungskupplung 1, die Verbindung des Antriebs zu den Rädern der Vorderachse getrennt, so dass hier die beiden Räder 4 und 5 vom Antrieb abgekoppelt und damit frei von Antriebskräften gehalten werden können. Die Ansteuerung der Kopplungseinheit 1 wird hier durch die Steuereinheit 8 in Form eines Soll- Kupplungsmoments MKSOII vorgegeben, das dann durch das Zusatzsteuergerät 10, falls vorhanden, eingestellt wird.
Die Steuereinheit 8 ist vorzugsweise ein Steuergerät, in dem die Steuerung der Bremsanlage (beispielsweise als Bremsfunktionsmodul) ebenso wie die Steuerung der Kopplungseinheit (beispielsweise als Allradantriebsfunktionsmodul) zusammengefasst sind.
Beispielsweise ein Teil des Bremsfunktionsmoduls der Steuereinheit 8 bildet zusammen mit den Aktuatoren der Bremsanlage die Wegrollverhinderungsmittel, durch die nach einem Anhalten des Kraftfahrzeugs zumindest auf geneigter Fahrbahn ein vorgegebener Bremsdruck an wenigstens einem Rad des Kraftfahrzeugs abhängig oder unabhängig vorn Maß der Bremspedalbetätigung gehalten oder aufgebaut wird und bis zum Vorliegen einer Bremsdruckabbaubedingung (weiter)gehalten wird (Bremsdruck-Haltezeit). Weiterhin bildet beispielsweise ein weiterer Teil des Bremsfunktionsmoduls der Steuereinheit 8 zusammen mit den Sensoren zur Erfassung der Raddrehzahlen ΠVL, ΠHL, ΠVR, ΠHR aller Räder 4, 5, 6, 7 die Rutscherkennungsmittel, durch die während der Bremsdruck-Haltezeit zumindest zeitweise der Bremsdruck an wenigstens einem Rad abgebaut wird oder abgebaut bleibt, das zur Rutscherkennung durch entsprechende Ansteuerung der Kopplungseinheit vom Antrieb abgekoppelt ist oder abgekoppelt wird, wobei wenigstens ein anderes Rad mit Bremsdruck beaufschlagt bleibt.
Die Bremsdruck-Haltezeit kann zeit- oder ereignisgesteuert sein. Das Ende der Haltezeit kann durch Ablauf eines Zählers bzw. einer vorgegebenen Zeitdauer oder durch Eintreten eines definierten Ereignisses bestimmt sein, wie z. B. ein ausreichendes Antriebsmoment der Antriebseinheit für ein Losfahren ohne Zurückrollen. Sie kann beispielsweise auch für eine vorgegebene Zeitdauer von etwa 2 sec vorgegeben werden, in der der Fahrer genug Zeit hat, um vom Bremspedal zum Fahrpedal zu wechseln.
In einer ersten vorteilhaften Alternative wird vorzugsweise nach einem Anhalten des Kraftfahrzeugs zumindest auf geneigter Fahrbahn ein vorgegebener Bremsdruck an allen vier Rädern 4, 5, 6, 7 des Kraftfahrzeugs abhängig oder unabhängig vom Maß der Bremspedaibetätigung gehalten oder aufgebaut und grundsätzlich bis zum Vorliegen einer Bremsdruckabbaubedingung (weiter)gehalten. Während dieser grundsätzlichen Bremsdruck-Haltezeit wird die Rutscherkennung vorgenommen. Dazu wird zunächst geprüft, ob die Kopplungseinheit, hier die Übertragungskupplung 1, geschlossen oder geöffnet ist. Ist sie bereits geöffnet, bleibt sie auch geöffnet. Ist sie noch geschlossen, wird sie zunächst beispielsweise durch das Allradantriebsfunktionsmodul der Steuereinheit 8 geöffnet. Anschließend oder gleichzeitig wird zumindest zeitweise der Bremsdruck an wenigstens einem Rad, das zuvor durch entsprechende Ansteuerung der Kopplungseinheit vom Antrieb abgekoppelt wurde, also hier beispielsweise Rad 4 oder 5 der über die geöffnete Übertragungskupplung 1 abgekoppelten Vorderachse 2, vollständig abgebaut. Die anderen drei Räder bleiben mit Bremsdruck beaufschlagt. Sollte das Fahrzeug rutschen, würde das nicht gebremste Rad rollen. Dies erkennt die Steuereinheit 8 mittels der Sensoren zur Erfassung der Raddrehzahlen. Sollte innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer, z. B. eine definierte zur Rutscherkennung mindestens erforderliche Zeitdauer, kein Rollen bzw. Rutschen erkannt werden, kann die Rutscherkennungsfunktion wieder ausgeschaltet werden. Danach kann das frei rollende Rad wieder mit Bremsdruck beaufschlagt werden, muss aber nicht, da offenbar die drei gebremsten Räder zum Halten des Fahrzeugs ausreichen. Die Rutscherkennungsfunktion kann jedoch auch bis zum Auftreten eines definierten Ereignisses fortgesetzt werden.
In einer zweiten vorteilhaften Alternative wird vorzugsweise nach einem Anhalten des Kraftfahrzeugs zumindest auf geneigter Fahrbahn ein vorgegebener Bremsdruck an drei Rädern des Kraftfahrzeugs abhängig oder unabhängig vom Maß der Bremspedaibetätigung gehalten oder aufgebaut und grundsätzlich bis zum Vorliegen einer Bremsdruckabbaubedingung (weiter)gehalten. Dabei werden die drei Räder derart gewählt, dass ein Rad, das bei geöffneter Kopplungseinheit vom Antrieb abgekoppelt ist, nicht mit Bremsdruck beaufschlagt wird. Während dieser grundsätzlichen Bremsdruck- Haltezeit wird wieder die Rutscherkennung vorgenommen. Dazu wird zunächst geprüft, ob die Kopplungseinheit, hier die Übertragungskupplung 1 , geschlossen oder geöffnet ist. Ist sie bereits geöffnet, bleibt sie auch geöffnet. Ist sie noch geschlossen, wird sie zunächst beispielsweise durch das Allradantriebsfunktionsmodul der Steuereinheit 8 geöffnet. Anschließend kann die Rutscherkennung wie zur ersten Alternative bereits beschrieben sofort durchgeführt werden, ohne Notwendigkeit des vorhergehenden Bremsdruck-Abbaus an wenigstens einem Rad, das zuvor durch entsprechende Ansteuerung der Kopplungseinheit vom Antrieb abgekoppelt wurde. Hierbei wird davon ausgegangen, dass drei gebremste Räder zum Halten des Fahrzeugs üblicherweise ausreichen.
Die erste Alternative hat den Vorteil, dass zunächst vier abgebremste Räder für das Halten des Fahrzeugs am sichersten sind. Die zweite Alternative hat den Vorteil, dass der Bremsdruckwechsel an einem Rad verhindert werden kann.
Erfindungswesentlich ist, dass bei einer Hillholderfunktion in Allradfahrzeugen zur Rutscherkennung eine Kopplungseinheit zum Abkoppeln mindestens eines Rades vom Antrieb geöffnet ist und dass dieses Rad nicht mit Bremsdruck beaufschlagt wird. Dieser Zustand für die Rutscherkennung kann für eine begrenzte oder unbegrenzte Zeitdauer während der Bremsdruck-Haltezeit hergestellt werden.
Dabei kann der Abbau des Bremsdruckes während der Bremskraft-Haltezeit an dem einen Rad nur für eine zur Rutscherkennung mindestens erforderliche Zeitdauer vorgenommen werden, in der die mindestens eine zur Abkopplung des Rades geöffnete Kopplungseinheit im geöffneten Zustand gehalten wird. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer wird die Ansteuerung der Kopplungseinheit(en) noch während der Bremskraft- Haltezeit derart vorgenommen , dass der Allradantrieb wieder eingeschaltet ist, um schließlich beim Losfahren dem Fahrer maximale Traktion zu bieten.
Alternativ oder zusätzlich zur Vorgabe einer (beispielsweise mindestens erforderlichen) Zeitdauer für die Rutscherkennung wird die Ansteuerung der Kopplungseinheiten zum Wiedereinschalten des Allradantriebs während der Bremskraft-Haltezeit vorgenommen, sobald ein definiertes Ereignis stattfindet, das auf den Wunsch des Fahrers zum baldigen Losfahren schließen lässt. Diese Ereignissteuerung ist beispielsweise für eine zeitlich unbegrenzte Rutscherkennung und/oder für eine ständige Wiederholung einer Rutscherkennung während der Bremsdruck-Haltezeit sinnvoll, um dem Fahrer beim Losfahren am Ende der Bremsdruck-Haltezeit, wie weiter oben bereits ausgeführt, die gewünschte Performance zu bieten. Diese Ereignissteuerung ist jedoch auch für den Fall sinnvoll, dass der Fahrer bereits während einer zeitlich begrenzten Rutscherkennung losfahren möchte.
Ein Ereignis, das auf den Wunsch des Fahrers zum baldigen Losfahren schließen iässt, ist beispielsweise das Überschreiten eines vorgegebenen Fahrpedalwertes oder das Schließen des Kupplungsschalters. Weitere Beispiele wurden weiter oben bereits aufgeführt.
Ergänzend wird daraufhin gewiesen, dass ein Öffnen der Kopplungseinheit im dargestellten Beispiel mit einer regelbaren Übertragungskupplung der Vorgabe eines minimalen Soll-Kupplungsmoments MKSOII entspricht und dass ein Schließen der Kopplungseinheit der Vorgabe einer z. B. vom Allradantriebsfunktionsmodul definierten optimalen Soll-Kupplungsmoment MKSOII entspricht, das das maximal mögliche Soll-Kupplungsmoment sein kann aber nicht sein muss. In Fig. 2 sind schematisch zeitliche Verläufe zum erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt. Der Verlauf a zeigt ein Anforderungssignal zum Ein- und Ausschalten der Bremsdruck-Haltezeit. Der Verlauf b zeigt den Verlauf des Antriebsmoments (K/W) im Vergleich mit einem Schwellwert für ein ausreichendes Antriebsmoment der Antriebseinheit zum Losfahren ohne Zurückrollen. Der Verlauf c zeigt ein Anforderungssignal zum Öffnen und (Wieder-) Schließen der Kopplungseinheit. Der Verlauf d zeigt ein Anforderungssignal zum Durchführen der Rutscherkennung bzw. Rutscherkennungsroutine. Der Verlauf e zeigt das Signal eines Fahrpedalschalters.
Zum Zeitpunkt tθ soll das Kraftfahrzeug nach einem Anhalte- bzw. Bremsvorgang zum Stillstand kommen. Unmittelbar nach dem Anhalten des Kraftfahrzeugs wird gemäß Verlauf a ein Anforderungssignal zum Einschalten der Bremsdruck-Haltezeit ausgelöst, wodurch ein vorgegebener Bremsdruck beispielsweise an allen vier Rädern des Kraftfahrzeugs abhängig oder unabhängig vom Maß der Bremspedalbetätigung gehalten oder aufgebaut wird und bis zum Vorliegen einer Bremsdruckabbaubedingung (weiter)gehalten wird. Die späteste Bremsdruckabbaubedingung ist im vorliegenden Fall der Ablauf einer Zeit t5- tθ. Eine weitere Bremsdruckabbaubedingung ist jedoch auch das Überschreiten des Schwellwerts für ein ausreichendes Antriebsmoment der Antriebseinheit zum Losfahren ohne Zurückrollen. Diese Bremsdruckabbaubedingung liegt gemäß Verlauf b im vorliegenden Fall zum Zeitpunkt t4 vor. Somit beträgt die Bremsdruck-Haltezeit t4 -tθ.
Kurz nach dem Beginn der Haltezeit wird zum Zeitpunkt t1 die Rutscherkennung vorbereitet, indem ein Anforderungssignal zum Öffnen einer Kopplungseinheit und der Befehl zum Abbau des Bremsdruckes an einem durch das Öffnen der Kopplungseinheit vom Antrieb entkoppelten Rad ausgegeben wird. Unmittelbar nach dem Öffnen der Kopplungseinheit und dem Abbau des Bremsdruckes an dem entkoppelten Rad wird zum Zeitpunkt t2 die Rutscherkennungsroutine gemäß Verlauf d gestartet, in der abgefragt wird, ob das entkoppelte Rad rollt. Im vorliegenden Fall bleibt die Rutscherkennungsroutine aktiv, bis ein Signal auf ein Ereignis hinweist, das auf den Wunsch des Fahrers zum baldigen Losfahren schließen lässt. Gemäß Verlauf e ist dies die Betätigung des Fahrpedalschalters zum Zeitpunkt t3. Unmittelbar darauf folgt das Anforderungssignal zum Wiedereinschalten des Allradantriebs durch das (Wieder-) Schließen der Kopplungseinheit.
Dieses erfindungsgemäße Verfahren wird in einer Steuereinheit, wie beispielsweise zu Fig. 1 beschrieben, durchgeführt. Die hierfür erforderlichen Eingangssignale sind bereits in bekannten Steuereinheiten vorhanden. Die Erfindung ist demnach insbesondere durch ein neues Software-Modul in einer ohnehin vorhandenen Steuereinheit realisierbar.

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines KraftfahrzeugsPatentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung der Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit Allradantrieb, das mindestens eine mittels einer elektronischen Steuereinheit (8) steuerbare Kopplungseinheit (1) zum Ein- und Ausschalten eines Allradantriebs aufweist, bei dem durch entsprechende Ansteuerung der Kopplungseinheit (1) mindestens ein Rad (4; 5) vom Antrieb (9) abgekoppelt wird, bei dem nach einem Anhalten des Kraftfahrzeugs zumindest auf geneigter Fahrbahn ein vorgegebener Bremsdruck an wenigstens einem Rad (4, 5, 6, 7) des Kraftfahrzeugs abhängig oder unabhängig vom Maß der Bremspedalbetätigung gehalten oder aufgebaut wird und bis zum Vorliegen einer Bremsdruckabbaubedingung (weiter)gehalten wird (Bremsdruck-Haltezeit), und bei dem während der Bremsdruck- Haltezeit zumindest zeitweise der Bremsdruck an wenigstens dem einen Rad (4; 5) abgebaut wird oder abgebaut bleibt, das zur Rutscherkennung durch entsprechende Ansteuerung der Kopplungseinheit (1) vom Antrieb (9) abgekoppelt ist oder abgekoppelt wird, wobei wenigstens ein anderes Rad (5, 6, 7; 4, 6, 7) mit Bremsdruck beaufschlagt bleibt.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau des Bremsdruckes während der Bremskraft-Haltezeit an dem einen Rad (4; 5) nur für eine zur Rutscherkennung mindestens erforderliche Zeitdauer vorgenommen wird, in der die mindestens eine zur Abkopplung des Rades geöffnete Koppiungseinheit (1) im geöffneten Zustand gehalten wird, und dass nach Ablauf dieser Zeitdauer die Ansteuerung der Kopplungseinheit(en) (1) noch während der Bremskraft-Haltezeit derart vorgenommen wird, dass der Allradantrieb wieder eingeschaltet wird.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Kopplungseinheiten (1) zum Wiedereinschalten des Allradantriebs während der Bremskraft-Haltezeit vorgenommen wird, sobald ein definiertes Ereignis stattfindet, das auf den Wunsch des Fahrers zum baldigen Losfahren schließen lässt.
4. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ereignis, das auf den Wunsch des Fahrers zum baldigen Losfahren schließen lässt, insbesondere an Hand der Auswertung folgender Signale überprüft wird: Fahrpedalwert und/oder Kupplungsschalter und/oder Kupplungsweg und/oder Motordrehzahl und/oder Motormoment und/oder Getriebeeingangs- oder Getriebeabtriebsdrehzahi und/oder Getriebeeingangs- oder Getriebeabtriebsmoment und/oder Drehzahldifferenz der Kopplungseinheit(en) und/oder Momentendifferenz der Kopplungseinheit(en).
5. Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit Allradantrieb, die mindestens eine mittels einer elektronischen Steuereinheit (8) steuerbare Kopplungseinheit (1) zum elektronisch gesteuerten Ein- und Ausschalten eines Allradantriebs aufweist, wobei durch entsprechende Ansteuerung der Kopplungseinheit (1) mindestens ein Rad (4; 5) vom Antrieb (9) abkoppelbar ist, die Wegrollverhinderungsmittel (8) aufweist, durch die nach einem
! 8 Anhalten des Kraftfahrzeugs zumindest auf geneigter Fahrbahn ein vorgegebener Bremsdruck an wenigstens einem Rad (4, 5, 6, 7) des Kraftfahrzeugs abhängig oder unabhängig vom Maß der Bremspedalbetätigung gehalten oder aufgebaut wird und bis zum Vorliegen einer Bremsdruckabbaubedingung (weiter)gehalten wird (Bremsdruck-Haltezeit), und die Rutscherkennungsmittel (8, nvι_, 1"VR) aufweist, durch die während der Bremsdruck-Haltezeit zumindest zeitweise der Bremsdruck an wenigstens dem einen Rad (4; 5) abgebaut wird oder abgebaut bleibt, das zur Rutscherkennung durch entsprechende Ansteuerung der Kopplungseinheit (1) vom Antrieb (9) abgekoppelt ist oder abgekoppelt wird, wobei wenigstens ein anderes Rad (5, 6, 7; 4, 6, 7) mit Bremsdruck beaufschlagt bleibt.
6. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wegrollverhinderungsmittel derart ausgestaltet sind, dass der Abbau des Bremsdruckes während der Bremskraft-Haltezeit an dem einen Rad (4; 5) nur für eine zur Rutscherkennung mindestens erforderliche Zeitdauer vorgenommen wird, in der die mindestens eine zur Abkopplung des Rades geöffnete Kopplungseinheit (1) im geöffneten Zustand gehalten wird, und dass die Steuereinheit (8) derart ausgestaltet ist, dass nach Ablauf dieser Zeitdauer die Ansteuerung der Kopplungseinheit (1) noch während der Bremskraft- Haltezeit derart vorgenommen wird, dass der Allradantrieb wieder eingeschaltet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (8) derart ausgestaltet ist, dass die Ansteuerung der Kopplungseinheit (1) zum Wiedereinschalten des Allradantriebs während der Bremskraft- Haltezeit vorgenommen wird, sobald ein definiertes Ereignis stattfindet, das auf den Wunsch des Fahrers zum baldigen Losfahren schließen lässt.
8. Vorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (8) derart ausgestaltet ist, dass ein Ereignis, das auf den Wunsch des Fahrers zum baldigen Losfahren schließen lässt, insbesondere an Hand der Auswertung folgender Signale überprüft wird: Fahrpedalwert und/oder Kupplungsschalter und/oder Kupplungsweg und/oder Motordrehzahl und/oder Motormoment und/oder Getriebeeingangs- oder Getriebeabtriebsdrehzahl und/oder Getriebeeingangs- oder Getriebeabtriebsmoment und/oder Drehzahldifferenz der Kopplungseinheit(en) und/oder Momentendifferenz der Kopplungseinheit(en).
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