WO2016066450A1 - Feststellbremsvorrichtung für ein kraftfahrzeug und verfahren zur ansteuerung der feststellbremsvorrichtung - Google Patents

Feststellbremsvorrichtung für ein kraftfahrzeug und verfahren zur ansteuerung der feststellbremsvorrichtung Download PDF

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Frank Baehrle-Miller
Hubertus Wienken
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Robert Bosch Gmbh
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    • F16D2125/34—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
    • F16D2125/40—Screw-and-nut

Definitions

  • Parking brake device for a motor vehicle and method for controlling the parking brake device
  • the present invention relates to a parking brake device for a motor vehicle and a method for driving the parking brake device, wherein the braking force is generated at least partially by a vehicle occupant.
  • APB automated parking brakes
  • DE 10 2010 039 183 AI This document relates to a method for securing an electrically operated parking brake, characterized by the following steps: monitoring a relevant for the proper operation of the parking brake operating size, Determine if the farm size is a given threshold
  • the invention relates to a
  • Control device for carrying out the method described.
  • the object of the present invention is therefore to reduce the degree of automation in an automated parking brake system in order to design a cost-effective overall system.
  • Parking brake operation built-up braking force is generated at least partially by the vehicle occupant.
  • a parking brake operation is understood to be any operation that detects a vehicle.
  • a parking operation of a vehicle is to be understood in which the driver leaves the vehicle following this, in particular for a longer period of time.
  • a parking brake operation may also refer to operations which are a short-term Keep a vehicle allow, for example, in a holding operation on the mountain. In a holding the driver usually sits in the vehicle.
  • the braking force to be established can be equated with a holding force of the vehicle and a clamping force between the brake piston and the brake discs, or be translated into this.
  • the generation of the braking force should at least partially by the vehicle occupants, in particular by the driver done.
  • the braking force is generated during each parking brake operation and thus already during an initial parking brake operation. It is not necessary that other conditions are met, from which, for example.
  • a single force component eg, a force component generated by an actuator
  • another force component for example, a generated by the driver
  • Such conditions could be a high slope of the parking level and / or a high temperature of the brakes.
  • the method provides in a further embodiment that a generation of a braking force by the vehicle occupant is also carried out in a subsequent Nachspannvorgang.
  • a parking brake request can be made as a parking brake request of the driver by means of an actuation of an actuating element by the driver.
  • a manual actuation of a parking brake button known in this way may be mentioned for this purpose.
  • the actuator can be installed anywhere in the driver's compartment.
  • the actuating element is advantageously a different from the brake pedal of the service brake actuator.
  • the button can be used to request an obstruction of the parking brake ("lock"), an unlocking of this C.release ”) as well as the provision of an emergency delay.
  • An emergency deceleration is performed when the driver activates the parking brake button at a higher speed (eg at more than 3 km / h). Because of the higher speed is no
  • a parking brake operation possible.
  • the vehicle is delayed but when the Button is pressed permanently.
  • a parking brake operation can optionally be initiated subsequently as soon as the speed of the vehicle has been reduced (for example to less than 3 km / h). It may also be a parking brake request to be recognized if other specific circumstances indicate that currently a parking brake request of the driver is present or shortly
  • the so-called hill-hold function in which the vehicle is briefly held on the mountain at the existing position, for example, at a traffic light stop on a slope. This can be a
  • Acceleration sensor may be provided. Such a can detect the slope of the holding situation, by means of the inclination of the vehicle at standstill of the vehicle.
  • Generating a build-up braking force participates, which is built up after activation of the parking brake operation.
  • a braking force generation takes place in which, for example, the driver generates at least part of the force to be built up.
  • the driver can already in advance of the activation of a generation of
  • the driver generates the braking force by means of the hydraulic service brake.
  • the braking force required after activation of the parking brake operation is completely established by means of the service brake.
  • the brake force generated by the service brake by means of hydraulic brake pressure can be connected to the
  • the automatic parking brake is designed, for example, as a "motor on caliper" system and combined with the service brake or integrated into the system of the service brake
  • the parking brake can have a self-locking spindle drive, wherein the brake piston of the service brake by the tracking spindle in a through the The braking force built up by means of the service brake is thus maintained by means of the automatic parking brake without having to maintain the corresponding force continuously by the driver or an actuator.
  • Advantageously - in particular with regard to the reduced dimensioning and the associated cost reduction - can be provided that essentially only a lock and no force build-up by the actuation of the actuator of the festivals the brake is applied.
  • Pressure support for the release function may also be provided by the driver or the hydraulic actuator as needed.
  • AVR Automatic Vehicle Release
  • the driver can e.g. Drive off the parking situation without rolling back on a slope.
  • the generation of the braking force is initiated by, for example, the driver by means of a stepping of the brake pedal of the hydraulic service brake. While the activation of the parking brake operation takes place by means of a separate actuating element, for example a switch, the initiation of the force build-up takes place by means of the conventional brake pedal.
  • initiation is to be understood as meaning that the braking force is set up by the driver by means of an actuation of the brake pedal, whereby advantageously existing components of the brake system can be used to avoid further switches or activation elements.
  • the existing brake system can be used in order to make possible a braking force generation that is simple and effective for the driver the braking force by the driver by means of components of the brake system, a corresponding support and gain experience, eg. By means of a brake booster.
  • a direct or indirect information is output, which should ask the driver to build a braking force.
  • Such information enables both informing the driver to perform such an activity and possibly reminding the driver to perform such activity.
  • the method thereby increases the security of the detection process.
  • the calculation of the braking force can be done with and taking into account the vehicle conditions
  • the output of the information to the driver can be visual.
  • symbols or graphic representations or short textual designations are suitable here. It is also possible an acoustic (eg.
  • Speech output or a haptic (eg Bremspedalpulsation) request is issued to the driver.
  • the respective request can be issued once, advantageously not burden the driver permanently with a known information.
  • the request or at least one of the requests can also be issued until the built-up pressure corresponds to a pressure to be built up for the required braking force.
  • the driver receives feedback for the successful fulfillment of the request.
  • the driver can hereby be provided with safety-relevant information as to whether sufficient braking force has been achieved for the present parking brake operation.
  • a further function / malfunction indication is implemented in the method. If an error or a malfunction is detected in the procedure or in the brake system, a corresponding information is output to the driver.
  • the reaction can be carried out, for example, by means of a red or / and yellow functional lamp / warning lamp.
  • Information about the amount of the present braking force and / or the amount of braking force to be established is output to the vehicle occupant.
  • Brake force not necessary ") the driver receives in this sense further information.
  • the current braking force, or the currently prevailing in the brake system braking pressure represent ..
  • information about the required braking force, or on the Such information may be given in absolute physical terms.
  • a quantity representing the physical variable is output, for example in the form of "brake pressure low and brake pressure high” or “brake pressure insufficient and brake pressure sufficient”.
  • This can also be a representation by means of a continuous bar from one expression to another.
  • interval levels for example in the form of a three-level scale. These appear particularly suitable for gaining a simple understanding of the user.
  • the combination and use of a color coding in the form of a three-level traffic light circuit appears advantageous.
  • the customer is thus communicated intuitively and easily understood whether a sufficient brake pressure prevails in the system (green traffic light level) or not (red traffic light level) or the brake pressure is currently in a possibly unfavorable transition area (yellow traffic light level).
  • the information output is adjusted according to the present braking force requirements. For example. is at a lower
  • the green traffic light circuit is correspondingly already displayed at a lower built-up brake pressure.
  • Different heights of the braking force to be achieved can also be implemented by means of a varied information representation and / or request to the driver.
  • the driver receives direct safety-related information if the braking force prevailing in the system is insufficient to keep the vehicle as required.
  • the driver of the vehicle receives an immediate feedback regarding a successful fulfillment of the braking force request. It can also be avoided in this way that a - in this sense unnecessary - request is issued to the driver, although an already existing brake pressure is already sufficiently high.
  • Information to the driver the burden on the driver is reduced as well as relevant information brought into the focus of the driver.
  • An output of such information can also be done, for example, optically, acoustically or haptically.
  • this information output in the manner described above may also contain or represent a request to build up a braking force. Furthermore, it is also possible to output changed information and request in accordance with the required amount of braking force, or the brake pressure applied by the driver or the course of the brake pressure applied by the driver, in order to transmit specific information for the particular application case in question.
  • an actuation of the parking brake is essentially started upon activation of the parking brake operation.
  • activation of the parking brake brake actuators may occur simultaneously or without significant delay.
  • the activation of the actuators thus allows a permanent tracking of the parking brake upon actuation of the hydraulic service brake.
  • the braking force generated by means of the service brake can thereby advantageously directly, i. without pronounced time delay, are transferred to the automated parking brake. This can be done immediately maintaining a built-up braking force.
  • actuation in this context is an activation to understand.
  • a corresponding control can also be understood as an actuation.
  • a tracking of the actuator of the parking brake during a force buildup in the brake device is advantageously provided by the service brake.
  • the control can of course also include a method for driving to possibly avoid overloading of the actuator, for example.
  • the method is characterized in that the structure of the braking force by means of a pressure increase in the
  • Braking device is combined, which is combined with the parking brake.
  • the brake device thus includes, for example, an inflow and outflow for a brake fluid, as
  • Brake caliper also called brake caliper
  • a brake system may comprise a plurality of brake devices, the supply and discharge lines, as well as further actuators and a control device.
  • a parking brake which is designed as a motor-on-caliper with an electric motor-driven spindle present.
  • a parking brake which is designed as a motor-on-caliper with an electric motor-driven spindle present.
  • Parking brake is provided.
  • the braking devices which are not integrated
  • a steering of the brake fluid can take place, for example, via a circuit of valves existing in particular in the brake system.
  • a targeted focusing of the generated pressure on the relevant braking devices can be achieved by the steering of the fluid in the systems combined with parking brakes. Since the volumetric flow generated is constant, thereby faster achievement of the necessary pressure level can be achieved in these brakes, as if all braking devices are acted upon by the shifted brake fluid. In a further advantageous embodiment, it is provided that from
  • the braking force is derived.
  • the adjustment of the parking brake is used as a direct reference value for a braking force achieved.
  • the adjustment can also enter as an indirect variable in a calculation of the braking force.
  • the traversed adjustment thus serves as a pressure comparison variable, which results from the total movement of the brake piston in the brake caliper at a corresponding pressure.
  • a travel of the spindle of the parking brake are considered. In this sense, the travel path is a basis for an estimated value of the braking force.
  • this can be a present by means of simple methods and means
  • Brake force can be estimated without knowing the exact pressure size in the system.
  • the travel can, for example, by means of displacement sensors or
  • Angle of rotation sensors or based on the timing can be estimated.
  • the built-up braking force is derived from the present hydraulic brake pressure.
  • the present invention is provided that the built-up braking force is derived from the present hydraulic brake pressure.
  • Brake pressure can be determined by means of pressure sensors.
  • the pressure sensors can be used to measure a pre-pressure (especially in the master cylinder) or to measure a circular pressure or wheel pressure.
  • sensors are used which are already integrated in the system in order to avoid additional expense.
  • an actuator and / or a supporting component of a service brake system supports the braking force buildup.
  • the entire system of the service brake should be understood. This usually extends to the brake pedal, a brake booster, the individual braking devices of the wheels and a driver assistance system for braking, in particular an ESP module with a hydraulic pump as an ESP actuator.
  • ESP module with a hydraulic pump as an ESP actuator.
  • the ESP actuator of the ESP module appears to be suitable by means of a structure of a hydraulic pressure
  • the brake booster can generally help the driver to generate the required brake pressure.
  • the brake booster can also at
  • switched off internal combustion engine provide support.
  • a negative pressure can be present and stored in the brake booster which assists the driver in generating the braking force.
  • a pressure of a service brake system is locked as soon as it is detected that a parking brake request is present and / or the vehicle comes to a standstill.
  • Pressure can thereby be maintained, ie kept constant. This can be done, for example, by controlling valves of the service brake system. Of course, an increase in pressure by, for example, the driver continues and at any time. A reduction in pressure can For example, however, only done if a start request is detected. The description and possible determination of a "parking brake request" has already been explained.Also, the pressure of a service brake system can be locked when it is detected that the vehicle comes to a standstill, for example, the speed profile of the vehicle
  • a wheel speed sensor may be provided.
  • an automated parking brake for a motor vehicle is provided with a hydraulic service brake, wherein the parking brake is configured and has means for each Feststellbremsvorgang to produce after activation of the parking brake operation braking force at least partially by the vehicle occupant by means of the hydraulic service brake.
  • the parking brake is designed accordingly that at each parking brake operation to be built up braking force is at least partially by, for example.
  • the driver is generated.
  • Such a design includes the implemented possibility of driver engagement as well as the correspondingly adapted design of the components of the parking brake.
  • a weaker power design of the actuator and the gear unit of the parking brake is referenced without having to make an adjustment to the actuator of the service brake to replace the generation of the required braking force.
  • not only the components of the parking brake can be designed less powerful and thus smaller and cheaper.
  • existing components of the hydraulic service brake can be used without any necessary adaptation designs, since only minimal additional loads occur. As a result, a cost-optimized overall system can be achieved.
  • the invention also provides: A device for outputting information and / or a request to the vehicle occupant
  • a device which, for example, provides the driver with information to build up a specific braking force.
  • This braking force is, for example, to be generated by the driver at each parking brake operation.
  • the device transmits a corresponding request to the driver to carry this out.
  • Such information enables both informing the driver to perform such an activity and possibly reminding the driver to perform such activity.
  • the device thereby increases the security of the detection process.
  • the device may also be designed in the event that the, i. the required braking force is not sufficient to provide the driver with information about it.
  • the device makes it possible for the driver to transmit a request for possibly renewed or increased braking force generation only in the situations when the braking force is insufficient.
  • the driver is therefore confronted with information only if further activity is necessary through him. In this sense, the device reduces the driver burden by reducing unnecessary information as well as selecting and transmitting important information.
  • the device reduces the driver burden by reducing unnecessary information as well as selecting and transmitting important information.
  • the device reduces
  • the driver configured to convey, for example, the driver information about the amount of the present braking force and / or the amount of braking force to be built.
  • the driver can use the indicated difference, i. the delta between generated and generated force, easier to estimate what additional force is to be provided by him.
  • a control device which is set up and has means to carry out a method according to one of the preceding claims. Further features and expediency of the invention will become apparent from the description of embodiments with reference to the accompanying figures.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a braking device with a service brake and an automated parking brake in "motor on caliper" design;
  • Fig. 3 shows a flow of a control of the parking brake means
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a braking device 1 for a vehicle.
  • the brake device 1 in this case has a service brake 14, which can generate a braking force for immobilizing the vehicle by means of a foot brake pedal 13 to be actuated by the driver and a service brake actuator 10.
  • an automated (automatic) parking brake 15 (parking brake) is shown having a parking brake actuator 2 (brake motor).
  • the automated parking brake 15 is embodied, for example, as a "motor on caliper" system and combined with a service brake 14. It could also be considered integrated into the system of the service brake 14. Both the automated parking brake 15 and the service brake 14 engage on the same brake piston 5 and the same caliper 6, to build up a braking force, ie to generate a clamping force on the brake disc 7.
  • the service brake 14 is actuated by the driver by means of thetician by means of thetician by means of thetician.With such an operation, a predetermined clamping force between the brake pads 8, 8 'and the brake disk 7 have a hydraulic construction Service brake 14, a medium 11, in particular a substantially incompressible brake fluid 11, pressed into a limited by the brake piston 5 and the caliper 6 fluid space.
  • the brake piston 5 is sealed from the environment by means of a piston sealing ring 12.
  • the service brake is configured in FIG. 1 as a hydraulic system with a service brake actuator 10, wherein the actuator 10 may be formed by a brake booster, an ESP pump or a so-called iBooster.
  • the driver's power can be amplified by an actuator 10 of the service brake 14 designed as a brake booster.
  • the illustrated actuator 10 is also a plurality of actuators, for example a brake booster and an ESP pump.
  • Fig. 1 shows the state of the already overcome Leerweg and clearance
  • the braking force generation in the hydraulic system of the service brake 14 takes place, for example, by a displacement of brake fluid 11 by the driver by means of an actuation of the foot brake pedal 13.
  • This braking force generation can be assisted by a brake booster 10.
  • a clamping force generated in this way can subsequently be taken over by the electromechanical automated parking brake 15 or transferred to it.
  • braking force by the automatic parking brake 15 of the parking brake actuator is the second
  • the actuator 2 drives for this purpose a spindle 3 mounted in the axial direction, in particular a threaded spindle 3. At the end of the spindle 3, which faces away from the actuator 2, the spindle 3 is provided with a spindle nut 4.
  • the spindle nut 4 and the brake piston 5 are in one
  • the spindle nut 4 is at a rotational movement of the actuator 2 and a resulting rotational movement of the spindle 3 is displaced in the axial direction and moved toward the brake disc 7.
  • the spindle nut 4 is located in
  • the parking brake actuator 2 and thus the movement of the spindle drive are, for example, stopped when the spindle nut 4 bears against the brake piston 5, or acts on it with a specific force. Is that lying
  • control unit 9 which may, for example, be a control unit of a vehicle dynamics system such as ESP (electronic stability program) or another control unit.
  • ESP electronic stability program
  • Fig. 2 shows a sequence of a control of the parking brake with a request to the driver to brake pressure generation.
  • the method begins with a first step S1, in which the vehicle is brought to a standstill or at least below a defined speed threshold (eg 3 km / h).
  • a second step S2 an operating element is actuated, for example an actuation of a button in the direction of "locking.”
  • a further step S3 takes place in which the driver receives the information that he / she is providing a corresponding holding force got to.
  • the driver information about the current state ie the currently present holding power
  • a combined Information can be done, for example, by means of a visual indication in the form of a graphic representation of bars, in particular color bars.
  • the bars indicate whether the current holding force is sufficient.
  • the evaluation of the holding force can be done via the existing or provided in the system, hydraulic pressure.
  • a color coding of the said bars can take place, wherein the color red can represent an insufficient holding force, the color yellow an almost sufficient holding force and the color green a sufficient holding force.
  • a step S4 can be activated, in which a
  • Parking brake actuator for example.
  • An electromechanical motor is controlled. The actuation of the actuator allows a permanent as well as an immediate tracking of the parking brake upon actuation of the hydraulic
  • Service brake done Furthermore, it is checked in a function S5 whether the existing or provided in the system hydraulic pressure is below a defined threshold. If so, a red bar is displayed to the driver, as shown at S71 by a crossed hatching. If it should be determined in S5 that the existing hydraulic pressure is not below the defined threshold, it is checked in a function S6 whether the existing pressure is sufficient to provide the defined holding force. If this is not the case, a yellow bar is displayed to the driver, as shown in S72 by means of dotted hatching. If the existing pressure is sufficient, a green bar is displayed to the driver, as shown in S73 by means of a linear hatching. Furthermore, in step 8, the
  • Control of Feststellbremsaktuators ended.
  • the driver can also be given a different visual, haptic and / or acoustic feedback about the current situation.
  • a different visual, haptic and / or acoustic feedback about the current situation.
  • a different visual, haptic and / or acoustic feedback about the current situation.
  • Information representation by means of color coding of a signal element - instead of multiple bars - done.
  • the information may also be a request or linked to such a request, the printing support to reinforce, or perform again, if the driver should have already finished.
  • Fig. 3 shows a sequence of a control of the parking brake by means of hydraulic assistance in the brake pressure generation. In principle, this is based on the procedure already described, which, however, is extended by means of several steps. For the steps Sl to S8 including the display alternatives S71 to S73 is referred to the above
  • the extended method provides a timer, which is started in a step S9 and measures a certain period of time.
  • a step 10 it is checked whether the time has expired and the required pressure to provide the desired holding force is not reached. If this is the case, a hydraulic actuator is activated in a step Sil. This is in particular the ESP pump. The control takes place until the existing pressure in the system is sufficient to provide the required holding force. Once this target pressure is reached, the

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Abstract

Es wir dein Verfahren zur Durchführung eines Feststellbremsvorgangs bei einem Kraftfahrzeug mit einer hydraulischen Betriebsbremse und einer automatisierten Feststellbremsebeschrieben. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei jedem Feststellbremsvorgang eine nach einer Aktivierung des Feststellbremsvorgangs aufgebaute Bremskraft wenigstens teilweise durch den Fahrzeuginsassen erzeugt wird.

Description

Beschreibung Titel
Feststellbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Ansteuerung der Feststellbremsvorrichtung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Feststellbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Ansteuerung der Feststellbremsvorrichtung, wobei die Bremskraft wenigstens teilweise von einem Fahrzeuginsassen erzeugt wird.
Konventionelle Feststellbremssystem werden entweder mittels eines
Handbremshebels oder mittels eines separaten Fußpedals mechanisch betätigt. Eine Alternative hierzu stellen automatisierte Feststellbremssysteme, sogenannte Automated Parking Brakes (APB), bei welchen entweder elektromechanisch oder elektrohydraulisch die notwendige Feststellbremskraft bereitgestellt wird.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die DE 10 2007 029 927 AI bekannt. Hierin wird beschrieben, dass im Rahmen einer Feststellbremssituation der Kolben hydraulisch vorgespannt wird, bis zumindest eine die
Feststellbremskraft erfordernde Klemmkraft an der Bremsscheibe erreicht wird.
Sodann wird durch Drehantreiben der Spindel und Verlagerung der Mutter letztere in Anlage mit dem Bremskolben gebracht, so dass sich dieser rückseitig, das heißt mit seiner der Fluidkammer zugewandten Seite an der Mutter abstützen kann.
Ebenfalls ist aus dem Stand der Technik die DE 10 2010 039 183 AI bekannt. Diese Schrift betrifft ein Verfahren zur Absicherung einer elektrisch betätigten Feststellbremse, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Überwachen einer für die ordnungsgemäße Funktion der Feststellbremse relevanten Betriebsgröße, Ermitteln, ob die Betriebsgröße einen vorgegebenen Schwellenwert
überschreitet, und Auffordern des Fahrers in Abhängigkeit vom Wert der Betriebsgröße, eine bestimmte Aktion auszuführen, wobei die Aktion das Einlegen des Gangs oder das Betätigen der Betriebsbremse umfasst. Als mögliche Betriebsgrößen werden die Fahrbahnsteigung, die Bordnetzspannung sowie Bremsentemperatur genannt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein
Steuergerät zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens.
Zunehmend geht der Trend bei Feststellbremen in Richtung Automatisierung. Da aber für die automatisierten Feststellbremssysteme nicht unerhebliche Aufwände (insbesondere leistungsstarke Aktoren für die Druck- bzw. Kraftbereitstellung, sowie auch Steuergeräte einschließlich Sicherheitsüberwachung) betrieben werden müssen, sind diese System für den Kunden, bzw. Endkunden, relativ teuer. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einem automatisierten Feststellbremssystem den Grad der Automatisierung zu reduzieren, um ein kostengünstiges Gesamtsystem zu entwerfen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Hierfür wird ein Verfahren zur Durchführung eines Feststellbremsvorgangs bei einem Kraftfahrzeug mit einer hydraulischen Betriebsbremse und einer automatisierten Feststellbremse beschrieben. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei jedem Feststellbremsvorgang eine nach einer Aktivierung des
Feststellbremsvorgangs aufgebaute Bremskraft wenigstens teilweise durch den Fahrzeuginsassen erzeugt wird.
Unter einem Feststellbremsvorgang ist jeder Vorgang zu verstehen, welcher ein Fahrzeug feststellt. Insbesondere ist hierbei ein Parkvorgang eines Fahrzeugs zu verstehen, bei welchem der Fahrer im Anschluss an diesen das Fahrzeug, insbesondere für eine längere zeitliche Dauer, verlässt. Weiterhin kann sich ein Feststellbremsvorgang auch auf Vorgänge beziehen, welche ein kurzzeitiges Halten eines Fahrzeugs ermöglichen, bspw. bei einem Haltevorgang am Berg. Bei einem Haltevorgang bleibt der Fahrer in der Regel im Fahrzeug sitzen.
Die aufzubauende Bremskraft kann mit einer Haltekraft des Fahrzeug sowie einer Klemmkraft zwischen Bremskolben und Bremsscheiben gleichgestellt, bzw. in diese übersetzt werden. Die Erzeugung der Bremskraft soll dabei zumindest teilweise durch den Fahrzeuginsassen, insbesondere durch den Fahrer, erfolgen.
Erfindungsgemäß wird die Bremskraft bei jedem Feststellbremsvorgang und damit bereits bei einem initialen Feststellbremsvorgang erzeugt. Es ist dabei nicht notwendig, dass weitere Bedingungen erfüllt sind, aus welchen bspw.
abgeleitet wird, dass eine einzelne Kraftkomponente (bspw. eine mittels eines Aktuators erzeugte Kraftkomponente) nicht ausreichend ist und daher eine weitere Kraftkomponente (bspw. eine mittels des Fahrers erzeugte
Kraftkomponente) notwendig ist. Derartige Bedingungen könnten eine hohe Steigung der Parkebene und/oder eine hohe Temperatur der Bremsen sein.
Das Verfahren sieht in einer weiterführenden Ausgestaltung vor, dass eine Erzeugung einer Bremskraft durch den Fahrzeuginsassen auch bei einem anschließenden Nachspannvorgang durchgeführt wird.
Der Feststellbremsvorgang wird aktiviert, wenn eine Feststellbremsanforderung erkannt wird. Eine Feststellbremsanforderung kann als Feststellbremswunsch des Fahrers mittels einer Betätigung eines Betätigungselementes durch den Fahrer erfolgen. Beispielhaft sei hierfür eine manuelle Betätigung eines in seiner Weise bekannten Feststellbremstasters genannt. Das Betätigungselement kann beliebig im Fahrerraum verbaut werden. Das Betätigungselement ist vorteilhaft ein vom Bremspedal der Betriebsbremse verschiedenes Betätigungselement. Der Taster kann dabei zur Anforderung einer Versperrung der Feststellbremse („lock"), einer Entsperrung dieser C.release") sowie auch der Bereitstellung einer Notverzögerung dienen. Eine Notverzögerung wird durchgeführt, wenn der Fahrer den Feststellbremstaster bei höherer Geschwindigkeit (bspw. bei mehr als 3 km/h) aktiviert. Aufgrund der höheren Geschwindigkeit ist kein
Feststellbremsvorgang möglich. Das Fahrzeug wird aber verzögert, wenn der Taster dauerhaft betätigt wird. Ein Feststellbremsvorgang kann ggf. anschließend eingeleitet werden, sobald die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (bspw. auf unter 3 km/h) reduziert worden ist. Es kann auch ein Feststellbremswunsch erkannt werden, wenn sonstige spezifische Umstände darauf hindeuten, dass aktuell ein Feststellbremswunsch des Fahrers vorliegt oder in Kürze ein
Feststellbremswunsch entstehen wird.
Neben dem Feststellbremswunsch des Fahrers sind auch automatisierte
Anforderungen der Feststellbremskraft denkbar. Als Beispiel einer möglichen Anforderung sei die so genannten Hill-hold- Funktion genannt, bei welcher das Fahrzeug kurzfristig am Berg an der vorhandenen Position gehalten wird, bspw. bei einem Ampelstopp an einer Steigung. Hierfür kann ein
Beschleunigungssensor vorgesehen sein. Ein solcher kann im Stillstand des Fahrzeugs die Steigung der Haltesituation, mittels der Neigung des Fahrzeugs erfassen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Fahrzeuginsasse bei einer
Erzeugung einer aufzubauenden Bremskraft mitwirkt, welche nach einer Aktivierung des Feststellbremsvorgangs aufgebaut wird. Hierunter ist zu verstehen, dass zunächst eine Aktivierung des Feststellbremsvorgangs erfolgt und im Anschluss eine Bremskrafterzeugung erfolgt, bei der bspw. der Fahrer zumindest einen Teil der aufzubauenden Kraft erzeugt. Selbstverständlich kann der Fahrer bereits im Vorfeld der Aktivierung an einer Erzeugung einer
Bremskraft beteiligt gewesen sein oder diese durchgeführt haben.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Fahrer die Bremskraft mittels der hydraulischen Betriebsbremse erzeugt. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die nach Aktivierung des Feststellbremsvorgangs benötigte Bremskraft vollständig mittels der Betriebsbremse aufgebaut wird. Die mittels hydraulischem Bremsdruck durch die Betriebsbremse erzeugte Bremskraft, kann im Anschluss auf die
automatisierte elektromechanische Feststellbremse übertragen werden, bzw. an diese übergeben oder von dieser übernommen werden. Die automatisierte Feststellbremse ist bspw. als„motor on caliper" System ausgebildet und mit der Betriebsbremse kombiniert, bzw. in das System der Betriebsbremse integriert. Die Feststellbremse kann einen selbsthemmenden Spindelantrieb aufweisen, wobei der Bremskolben der Betriebsbremse durch die nachgeführte Spindel in einer durch den hydraulischen Druck ausgelenkten Position rückseitig abgestützt, d.h. festgesetzt, wird. Hierdurch kann vorteilhaft eine Verriegelung des ausgelenkten Bremskolbens erfolgen. Die mittels der Betriebsbremse aufgebaute Bremskraft wird somit mittels der automatisierten Feststellbremse aufrechterhalten ohne die entsprechende Kraft kontinuierlich durch den Fahrer oder einen Aktuator aufrechterhalten zu müssen. Vorteilhaft - insbesondere hinsichtlich der verringerten Dimensionierung sowie der damit verbundenen Kostenreduktion - kann vorgesehen sein, dass im Wesentlichen nur eine Verriegelung und kein Kraftaufbau durch die Aktuierung des Aktuators der Feststellbremse erfolgt.
Zum Lösen der Feststellbremse wird der elektromechanische
Verstellmechanismus in umgekehrter Richtung angesteuert, wodurch er den Feststellbremsverriegelungsmechanismus wieder freigibt. Dieser ist
entsprechend so ausgestaltet, dass selbst ein geringes Drehmoment
ausreichend für das Lösen ist. Eine Druckunterstützung für die Lösefunktion kann bei Bedarf ebenfalls durch den Fahrer oder den hydraulischen Aktuator bereitgestellt werden. Außerdem ist somit auch die bekannte Funktion AVR (Automated Vehicle Release) weiterhin verfügbar. Der Fahrer kann z.B. ohne Zurückrollen am Hang aus der Parksituation heraus anfahren.
Aufgrund des beschriebenen Verfahrens können vorhandene Komponenten für die Druckerzeugung der hydraulischen Betriebsbremse unverändert ausgelegt werden, da nur minimale Mehrbelastungen auftreten. Die Komponenten der automatisierten Feststellbremse können weiterhin leistungsschwächer und damit auch kleiner und kostengünstiger ausgelegt werden. Als Beispiel für eine derartig reduzierte Auslegung sei auf die Motorgetriebeeinheit der Feststellbremse verwiesen, da dieser Aktor keine Kraft mehr aufbauen, sondern nur die
Endposition des Bremskolben verriegeln muss. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Aufbau der
Bremskraft durch den Fahrzeuginsassen mittels einer Betätigung des
Bremspedals der Betriebsbremse initiiert wird.
Hierunter wird verstanden, dass die Erzeugung der Bremskraft durch bspw. den Fahrer mittels eines Tretens des Bremspedals der hydraulischen Betriebsbremse initiiert wird. Während die Aktivierung des Feststellbremsvorgangs mittels eines separaten Betätigungselementes, bspw. eines Schalters erfolgt, erfolgt die Initiierung des Kraftaufbaus mittels des herkömmlichen Bremspedals. Der Begriff „Initiierung" ist dabei so zu verstehen, dass der Aufbau der Bremskraft durch den Fahrer mittels einer Betätigung des Bremspedals gestartet wird. Hierbei können vorteilhaft vorhandene Komponenten des Bremssystems genutzt werden, um weitere Schalter oder Aktivierungselemente zu vermeiden. Die Erzeugung der Bremskraft, zumindest des durch den Fahrer bereitgestellten Kraftanteils der Bremskraft, kann dabei durch den mittels der Betätigung des Bremspedals aufgebauten Bremsdruck erfolgen. Weiterhin kann dabei vorteilhaft auf das bestehende Bremssystem zurückgegriffen werden, um eine für den Fahrer einfache und effektive Bremskrafterzeugung zu ermöglichen. Selbstverständlich kann der Aufbau der Bremskraft durch den Fahrer mittels Komponenten des Bremssystems eine entsprechende Unterstützung und Verstärkung erfahren, bspw. mittels eines Bremskraftverstärkers.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Aufforderung an den Fahrzeuginsassen ausgegeben wird, die Bremskraft aufzubauen.
Hierunter ist zu verstehen, dass eine direkte oder indirekte Information ausgegeben wird, welche den Fahrer dazu auffordern soll eine Bremskraft aufzubauen. Eine derartige Information ermöglicht es, sowohl den Fahrer darüber zu informieren eine derartige Tätigkeit auszuüben, als auch den Fahrer ggf. zu erinnern eine derartige Tätigkeit auszuüben. Das Verfahren erhöht dadurch die Sicherheit des Feststellvorgangs. Die Berechnung der Bremskraft kann entsprechend mit und unter Berücksichtigung der Fahrzeugbedingungen
(Fahrzeugbeladung, Temperatur der Bremsscheiben, etc.) und Umfeldbedingungen (Straßensteigung, Untergrundglätte, etc.) erfolgen. Die Ausgabe der Informationen an den Fahrer kann visuell erfolgen. Hierbei eignen sich insbesondere Symbole oder graphische Darstellungen oder kurze textförmige Bezeichnungen. Auch ist es möglich eine akustische (bspw.
Sprachausgabe) oder eine haptische (bspw. Bremspedalpulsation) Aufforderung an den Fahrer ausgegeben wird. Natürlich sind auch Kombinationen möglich. Die jeweilige Aufforderung kann einmalig ausgegeben werden, um vorteilhaft den Fahrer nicht dauerhaft mit einer bekannten Information zu belasten. Weiterhin kann die Aufforderung oder zumindest eine der Aufforderungen, auch solange ausgegeben werden, bis der aufgebaute Druck einem aufzubauenden Druck für die erforderliche Bremskraft, entspricht. Durch die Rücknahme der Aufforderung bei einem Erreichen der Zielanforderung erhält der Fahrer eine Rückmeldung für die erfolgreiche Erfüllung der Anforderung. Vorteilhafterweise kann dem Fahrer hiermit eine sicherheitsrelevante Information bereitgestellt werden, ob eine ausreichende Bremskraft für den vorliegenden Feststellbremsvorgang erzielt ist.
In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine weitere Funktions- /Fehlfunktionsanzeige im Verfahren implementiert ist. Sollte ein Fehler oder eine Fehlfunktion im Verfahren oder im Bremssystem feststellt werden, wird eine entsprechende Information an den Fahrer ausgegeben. Die Umsetzung kann bspw. mittels einer roten oder/und gelben Funktionslampe/Warnlampe erfolgen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine
Information über die Höhe der vorliegenden Bremskraft und/oder die Höhe der aufzubauenden Bremskraft an den Fahrzeuginsassen ausgegeben wird.
Während die zuvor beschriebene Aufforderung zum Aufbau einer Bremskraft eine digitale Aussage vorsieht („Aufbau Bremskraft notwendig",„Aufbau
Bremskraft nicht notwendig"), erhält der Fahrer in diesem Sinne weitergehende Informationen. Beispielsweise kann eine derartige Information die aktuelle Bremskraft, bzw. den aktuell im Bremssystem vorherrschenden Bremsdruck, darstellen. Weiterhin kann auch eine Information über die benötigte Bremskraft, bzw. über den zu erreichenden Bremsdrucks ausgegeben werden. Derartige Informationen können in absoluten physikalischen Größen angegeben sein. Vorteilhaft wird allerdings im Sinne einer Kundenorientierung lediglich eine die physikalische Größe repräsentierende Größe ausgegeben, bspw. in Form „Bremsdruck gering und Bremsdruck hoch" oder„Bremsdruck nicht ausreichend und Bremsdruck ausreichend". Hierbei kann auch eine Darstellung mittels eines fortlaufenden Balkens von einer Ausprägung zur anderen erfolgen. Alternativ können auch Intervallstufen, bspw. in Form einer dreistufigen Skala verwendet werden. Diese erscheinen insbesondere geeignet ein einfaches Verständnis bei dem Anwender zu erlangen. Hierbei erscheint die Kombination und Verwendung einer farblichen Kennzeichnung in Form einer dreistufigen Ampelschaltung (grün, gelb, rot) vorteilhaft. Dem Kunden wird damit intuitiv und leicht verständlich kommuniziert, ob ein ausreichender Bremsdruck im System vorherrscht (grüne Ampelstufe) oder nicht (rote Ampelstufe) oder sich der Bremsdruck aktuell in einem möglicherweise ungünstigen Übergangsbereich (gelbe Ampelstufe) befindet. Selbstverständlich wird die Informationsausgabe entsprechend den vorliegenden Bremskraftanforderungen angepasst. Bspw. ist bei einer geringeren
Steigung der Parkebene ein geringerer Bremsdruck notwendig. Daher wird die grüne Ampelschaltung entsprechend schon bei einem geringeren aufgebauten Bremsdruck angezeigt. Unterschiedliche Höhen der zu erzielenden Bremskraft können darüber hinaus mittels einer variierten Informationsdarstellung und/oder Aufforderung an den Fahrer umgesetzt werden.
In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im Falle dass die aufgebaute Bremskraft nicht ausreichend ist, eine Information an den
Fahrzeuginsassen ausgegeben wird.
Ähnlich wie in der zuvor ausgeführten Ausgestaltung des Verfahrens, kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Fahrer eine direkte sicherheitsrelevante Information erhält, wenn die im System vorherrschende Bremskraft nicht ausreichend ist, um das Fahrzeug wie gefordert zu halten. Durch eine derartige Ausgestaltung erhält der Fahrer des Fahrzeugs eine unmittelbare Rückmeldung bezüglich einer erfolgreichen Erfüllung der Bremskraftanforderung. Ebenfalls kann auf diese Weiser vermieden werden, dass eine - in diesem Sinn unnötige - Aufforderung an den Fahrer ausgegeben wird, obwohl ein bereits vorhandener Bremsdruck bereits ausreichend hoch ist. Durch eine Vermeidung von unnötigen Informationen sowie einer Auswahl und Übermittlung von wichtigen
Informationen an den Fahrer, wird die Belastung des Fahrers reduziert sowie relevante Informationen in den Fokus des Fahrers gebracht. Eine Ausgabe einer derartigen Information kann ebenfalls bspw. optisch, akustisch oder haptisch erfolgen.
Selbstverständlich ist angedacht, dass diese in der zuvor beschriebenen Weise ausgegebenen Information ebenfalls eine Aufforderung zum Aufbau einer Bremskraft enthalten oder repräsentieren kann. Des Weiteren ist es auch möglich geänderte Informationen und Aufforderung entsprechend der erforderlichen Höhe der Bremskraft, bzw. des vom Fahrer eingesteuerten Bremsdrucks oder des Verlaufs des vom Fahrer eingesteuerten Bremsdrucks auszugeben, um für den jeweils vorliegenden Anwendungsfall spezifische Informationen zu übermitteln.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Aktuierung der Feststellbremse im Wesentlichen bei der Aktivierung des Feststellbremsvorgangs gestartet wird.
Basierend auf einer Aktivierung des Feststellbremsvorgangs kann zeitgleich oder ohne wesentliche Verzögerung eine Aktivierung der Bremsaktuatoren der Feststellbremse erfolgen. Die Ansteuerung des Aktuatoren ermöglicht damit eine permanente Nachführung der Parkbremse bei einer Betätigung der hydraulischen Betriebsbremse. Die mittels der Betriebsbremse erzeugte Bremskraft, kann dadurch vorteilhaft unmittelbar, d.h. ohne ausgeprägten zeitlichen Verzug, auf die automatisierte Feststellbremse übertragen werden. Hierdurch kann ein sofortiges Aufrechterhalten einer aufgebauten Bremskraft erfolgen. Unter dem Begriff „Aktuierung" ist in diesem Zusammenhang eine Aktivierung zu verstehen.
Weiterhin kann eine entsprechende Ansteuerung ebenfalls als Aktuierung verstanden werden. Vorteilhaft ist dabei eine Nachführung des Aktuators der Feststellbremse bei einem Kraftaufbau in der Bremsvorrichtung durch die Betriebsbremse vorgesehen. Hierbei kann die Ansteuerung selbstverständlich auch ein Verfahren zur Ansteuerung umfassen, um ggf. eine Überbelastung des Aktuators zu vermeiden, bspw. durch eine Kontrolle der Strom- und
Spannungswerte oder der Bewegung, insbesondere der Drehzahl des Aktuators. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau der Bremskraft mittels einer Druckerhöhung in der
Bremsvorrichtung erfolgt, welche mit der Feststellbremse kombiniert ist.
Unter einer Bremsvorrichtung soll in diesem Zusammenhang ein
Zusammenschluss von Komponenten verstanden werden, welcher die
Bremsanlage eines Rades des Fahrzeugs darstellt. Die Bremsvorrichtung umfasst damit bspw. einen Zu- und Abfluss für ein Bremsfluid, ein als
Bremssattel (auch Bremszange genannt) ausgebildetes Bremsgehäuse, sowie einen Bremskolben. Ein Bremssystem kann in Abgrenzung hierzu bspw. mehrere Bremsvorrichtungen, die Zu- und Ableitungen, sowie weitere Aktuatoren und ein Steuergerät umfassen. Weiterhin kann bei dem Kraftfahrzeug an bestimmten Bremsvorrichtungen eine Integration einer Feststellbremse, welche als Motor-on- Caliper mit einer elektromotorisch angetriebenen Spindel ausgeführt ist, vorliegen. Bspw. kann an den beiden Bremsvorrichtungen der beiden Räder der Hinterachse jeweils eine integrierte Feststellbremse vorliegen, während an den beiden Bremsvorrichtungen der beiden Räder der Vorderachse keine
Feststellbremse vorgesehen ist. Vorteilhaft kann nun vorgesehen sein, den im Rahmen des Verfahrens, d.h. insbesondere den durch den Fahrer, erzeugten Druck an die Bremsvorrichtungen zu leiten, welche mit einer Feststellbremse kombiniert sind. Die Bremsvorrichtungen, welche keine integrierte
Feststellbremse aufweisen, werden nicht mit dem erzeugten hydraulischen Druck beaufschlagt. Der Druck in diesen Bremsvorrichtungen wird im Rahmen des Verfahrens dadurch nicht weiter erhöht. Eine Lenkung des Bremsfluides kann bspw. über eine Schaltung von insbesondere im Bremssystem bestehenden Ventilen erfolgen. Vorteilhaft kann durch die Lenkung des Fluids in die mit Feststellbremsen kombinierten Systeme eine gezielte Fokussierung des erzeugten Drucks auf die relevanten Bremsvorrichtungen erzielt werden. Da der erzeugte Volumenstrom konstant ist, kann dadurch eine schnellere Erzielung des notwendigen Druckniveaus in diesen Bremsen erreicht werden, als wenn alle Bremsvorrichtungen mit dem verschobenen Bremsfluid beaufschlagt werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass aus
Informationen über einen Verstellweg der Feststellbremse die Bremskraft abgeleitet wird.
Hierunter ist zu verstehen, dass der Verstellweg der Feststellbremse als direkte Referenzgröße für eine erzielte Bremskraft Verwendung findet. Alternativ kann der Verstellweg auch als indirekte Größe in eine Berechnung der Bremskraft eingehen. Der durchfahrene Verstellweg dient damit als Druckvergleichsgröße, die sich durch die Gesamtbewegung des Bremskolbens in der Bremszange bei entsprechendem Druck ergibt. Als Verstellweg kann bspw. ein Verfahrweg der Spindel der Feststellbremse angesehen werden. In diesem Sinne stellt der Verfahrweg eine Grundlage für einen Schätzwert der Bremskraft dar. Vorteilhaft kann hierdurch mittels einfacher Verfahren und Mittel eine vorliegende
Bremskraft geschätzt werden, ohne die genaue Druckgröße im System zu kennen. Der Verfahrweg kann bspw. mittels Wegsensoren oder
Drehwinkelsensoren oder auf Basis der zeitlichen Ansteuerung abgeschätzt werden.
In einer vorteilhaften alternativen Ausführung kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass die aufgebaute Bremskraft aus dem vorliegenden hydraulischen Bremsdruck abgeleitet wird. Hierfür kann der vorliegende
Bremsdruck mittels Drucksensoren ermittelt werden. Die Drucksensoren können zum Messen eines Vordrucks (insbesondere im Hauptbremszylinder) oder zum Messen eines Kreisdrucks oder Raddrucks verwendet werden. Vorteilhaft werden hierbei Sensoren verwendet, welche bereits im System integriert sind, um einen zusätzlichen Aufwand zu vermeiden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Aktuator und/oder eine unterstützende Komponente eines Betriebsbremssystems den Bremskraftaufbau unterstützt.
Als Betriebsbremssystem soll das Gesamtsystem der Betriebsbremse verstanden werden. Dieses erstreckt sich in der Regel auf das Bremspedal, einen Bremskraftverstärker, den einzelnen Bremsvorrichtungen der Räder sowie ein Fahrerassistenzsystems für die Bremsung, insbesondere ein ESP-Moduls mit einer Hydraulikpumpe als ESP-Aktuator. Hierbei soll eine dieser Komponenten den Fahrer bei dem Bremskraftaufbau unterstützen und ebenfalls eine
Bremskraft erzeugen. Dabei eignet sich hierfür die Verwendung einer bereits vorhandenen Komponente, um den Aufwand gering zu halten.
Vorteilhaft soll im Falle einer unzureichenden Bereitstellung einer Bremskraft durch den Fahrer eine Unterstützung durch eine automatisierte Komponente der Betriebsbremse erfolgen. Hierbei erscheint insbesondere der ESP-Aktuator des ESP-Moduls als geeignet mittels eines Aufbaus eines hydraulischen Drucks den
Fahrer bei der Druckerzeugung zu unterstützen, um den erforderlichen Zieldruck zu erreichen.
Weiterhin kann auch der Bremskraftverstärker den Fahrer allgemein dabei unterstützen den erforderlichen Bremsdruck zu erzeugen. Mittels einer entsprechenden Regelung kann der Bremskraftverstärker auch bei
ausgeschaltetem Verbrennungsmotor eine Unterstützung liefern. Bspw. kann bei einem vorangegangenen Fahrzyklus ein Unterdruck im Bremskraftverstärker vorhanden und gespeichert werden, welcher den Fahrer bei der Erzeugung der Bremskraft unterstützt.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Verfahrens ist vorgesehen, dass zur Unterstützung des Bremskraftaufbaus, ein Druck eines Betriebsbremssystems eingesperrt wird, sobald erkannt wird, dass ein Feststellbremswunsch vorliegt und/oder das Fahrzeug zum Stillstand kommt.
Hierunter soll verstanden werden, dass ein zu einem bestimmten Zeitpunkt im Betriebsbremssystem vorliegendes Druckniveau aufrechterhalten wird, sobald das Fahrzeug zum Stillstand kommt oder sobald ein Feststellbremswunsch erkannt wird. Ein zu diesem Zeitpunkt im Betriebsbremssystem anliegender
Druck kann hierdurch aufrechterhalten, d.h. konstant gehalten, werden. Dies kann bspw. durch eine Ansteuerung von Ventilen des Betriebsbremssystems erfolgen. Selbstverständlich ist eine Erhöhung des Drucks durch bspw. den Fahrer weiterhin und jederzeit ermöglicht. Eine Verringerung des Drucks kann bspw. jedoch hingegen nur erfolgen, wenn ein Anfahrwunsch erkannt wird. Die Beschreibung und mögliche Feststellung eines„Feststellbremswunsches" wurde bereits erläutert. Ebenfalls kann der Druck eines Betriebsbremssystems eingesperrt werden, wenn erkannt wird, dass das Fahrzeug zum Stillstand kommt. Hierfür kann bspw. das Geschwindigkeitsprofil des Fahrzeugs
ausgewertet werden. Zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit kann ein Raddrehzahlsensor vorgesehen sein.
Erfindungsgemäß ist eine automatisierte Feststellbremse für ein Kraftfahrzeug mit einer hydraulischen Betriebsbremse vorgesehen, wobei die Feststellbremse ausgestaltet ist und Mittel aufweist um bei jedem Feststellbremsvorgang eine nach einer Aktivierung des Feststellbremsvorgangs aufzubauende Bremskraft wenigstens teilweise durch den Fahrzeuginsassen mittels der hydraulischen Betriebsbremse zu erzeugen.
Hierunter ist zu verstehen, dass die Feststellbremse entsprechend ausgelegt ist, dass bei jedem Feststellbremsvorgang eine aufzubauende Bremskraft wenigstens teilweise durch, bspw. den Fahrer erzeugt wird. Zu einer derartigen Auslegung zählt die implementierte Möglichkeit der Fahrereinbindung sowie der entsprechend angepassten Konstruktion der Komponenten der Feststellbremse. Hierbei ist insbesondere eine leistungsschwächere Auslegung des Aktuators sowie der Getriebeeinheit der Feststellbremse verwiesen, ohne gleichzeitig eine Anpassung an dem Aktuator der Betriebsbremse zur ersatzweisen Erzeugung der erforderlichen Bremskraft vornehmen zu müssen. Hierdurch können nicht nur die Komponenten der Feststellbremse leistungsschwächer und damit kleiner und kostengünstiger ausgelegt werden. Ebenfalls können bestehende Komponenten der hydraulischen Betriebsbremse ohne notwendige Anpassungskonstruktionen verwendet werden, da nur minimale Mehrbelastungen auftreten. Hierdurch kann ein kostenoptimiertes Gesamtsystem erzielt werden.
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen: Eine Vorrichtung zur Ausgabe einer Information und/oder einer Aufforderung an den Fahrzeuginsassen
- eine nach jeder Aktivierung eines Feststellbremsvorgangs durch den
Fahrzeuginsassen zu erzeugende Bremskraft aufzubauen, und/oder - eine nach jeder Aktivierung eines Feststellbremsvorgangs durch den
Fahrzeuginsassen zu erzeugende Bremskraft aufzubauen, wenn die zu erzeugende Bremskraft nicht in hinreichendem Maße erzeugt wird, und/oder
- wobei die Höhe der vorliegenden Bremskraft und/oder die Höhe der
aufzubauenden Bremskraft an den Fahrzeuginsassen ausgegeben werden.
Hierunter ist zu verstehen, dass eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche bspw. dem Fahrer eine Information bereitstellt, eine bestimmte Bremskraft aufzubauen. Diese Bremskraft ist bspw. bei jedem Feststellbremsvorgangs durch den Fahrer zu erzeugen. Die Vorrichtung übermittelt eine entsprechende Aufforderung an den Fahrer dies durchzuführen. Eine derartige Information ermöglicht es, sowohl den Fahrer darüber zu informieren eine derartige Tätigkeit auszuüben, als auch den Fahrer ggf. zu erinnern eine derartige Tätigkeit auszuüben. Die Vorrichtung erhöht dadurch die Sicherheit des Feststellvorgangs. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung auch ausgestaltet sein, im Falle dass die zu erzeugende, d.h. die erforderliche Bremskraft nicht in ausreichendem Umfang vorliegt dem Fahrer eine Information darüber bereitzustellen. Hierdurch ermöglicht die Vorrichtung es, dem Fahrer nur in den Situationen eine Aufforderung zur ggf. erneuten oder einer erhöhten Bremskrafterzeugung zu übermitteln, wenn die Bremskraft nicht ausreichend ist. Der Fahrer wird also nur dann mit Informationen konfrontiert, wenn eine weitere Aktivität durch ihn notwendig ist. In diesem Sinn reduziert die Vorrichtung die Fahrerbelastung durch eine Reduktion von unnötigen Informationen sowie einer Auswahl und Übermittlung von wichtigen Informationen. Weiterhin ist alternativ oder zusätzlich die Vorrichtung
ausgestaltet, bspw. dem Fahrer eine Information über die Höhe der vorliegenden Bremskraft und/oder die Höhe der aufzubauenden Bremskraft zu übermitteln. Bspw. kann der Fahrer mittels der aufgezeigten Differenz, d.h. dem Delta zwischen erzeugter und zu erzeugender Kraft, einfacher abschätzen, welcher zusätzliche Kraftaufwand von ihm zu erbringen ist.
Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Steuergerät vorgesehen, welches eingerichtet ist und Mittel aufweist, ein Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche durchzuführen. Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeit der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Figuren.
Von den Figuren zeigt:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Bremsvorrichtung mit einer Betriebsbremse und einer automatisierten Feststellbremse in„motor on caliper" Bauweise; und
Fig. 2 einen Ablauf einer Ansteuerung der Feststellbremse mit Aufforderung an den Fahrer zur Bremsdruckerzeugung; und
Fig. 3 einen Ablauf einer Ansteuerung der Feststellbremse mittels
hydraulischer Unterstützung bei der Bremsdruckerzeugung.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Bremsvorrichtung 1 für ein Fahrzeug. Die Bremsvorrichtung 1 weist dabei eine Betriebsbremse 14 auf, die mittels eines von dem Fahrer zu betätigenden Fußbremspedals 13 sowie einem Betriebsbremsaktuator 10 eine Bremskraft zum Festsetzen des Fahrzeugs erzeugen kann. Weiterhin ist eine automatisierte (automatische) Feststellbremse 15 (Parkbremse) dargestellt, die einen Feststellbremsaktuator 2 (Bremsmotor) aufweist.
Die automatisierte Feststellbremse 15 ist bspw. wie abgebildet als„motor on caliper" System ausgebildet und mit einer Betriebsbremse 14 kombiniert. Man könnte diese auch als in das System der Betriebsbremse 14 integriert ansehen. Sowohl die automatisierte Feststellbremse 15 als auch die Betriebsbremse 14 greifen dabei auf denselben Bremskolben 5 sowie denselben Bremssattel 6 zu, um eine Bremskraft aufzubauen, d.h. um eine Klemmkraft auf die Bremsscheibe 7 zu erzeugen. Die Betriebsbremse 14 wird dabei durch den Fahrer mittels des Fußbremspedals betätigt. Bei einer derartigen Betätigung wird eine vorbestimmte Klemmkraft zwischen den Bremsbelägen 8, 8' und der Bremsscheibe 7 hydraulisch aufgebaut. Zum Aufbau einer Bremskraft mittels der hydraulischen Betriebsbremse 14 wird ein Medium 11, insbesondere eine im Wesentlich inkompressible Bremsflüssigkeit 11, in einen durch den Bremskolben 5 und den Bremssattel 6 begrenzten Fluidraum gepresst. Der Bremskolben 5 ist gegenüber der Umgebung mittels eines Kolbendichtring 12 abgedichtet. Die Betriebsbremse ist in Fig. 1 als hydraulisches System mit einem Betriebsbremsaktuator 10 ausgestaltet, wobei der Aktuator 10 durch einen Bremskraftverstärker, eine ESP- Pumpe oder einen sogenannten iBooster ausgebildet sein kann. Die Kraft des Fahrers kann bspw. durch einen als Bremskraftverstärker ausgebildeten Aktuator 10 der Betriebsbremse 14 verstärkt werden. Es ist dabei möglich, dass es sich bei dem dargestellten Aktuator 10 auch um mehrere Aktuatoren handelt, bspw. einen Bremskraftverstärker sowie einer ESP-Pumpe.
Bei einer Aktivierung der Betriebsbremse 14 müssen zuerst der Leerweg bzw. das Lüftspiel überwunden werden, bevor eine Bremskraft aufgebaut werden kann. Am Ende einer derartigen Vorbereitungsphase sind die Bremsbeläge 8, 8' an die Bremsscheibe 7 angelegt und der Kraftaufbau beginnt bei einer weiteren Verschiebung von Bremsfluid 11 in Richtung der Bremsscheibe. Fig. 1 zeigt den Zustand des bereits überwundenen Leerwegs und Lüftspiels, wobei die
Bremsbeläge 8, 8' an die Bremsscheibe 7 angelegt sind.
Die Bremskrafterzeugung im hydraulischen System der Betriebsbremse 14 erfolgt bspw. durch eine Verschiebung von Bremsfluid 11 durch den Fahrer mittels einer Betätigung des Fußbremspedals 13. Diese Bremskrafterzeugung kann durch einen Bremskraftverstärker 10 unterstützt werden. Eine so erzeugte Klemmkraft kann im Anschluss durch die elektromechanische automatisierte Feststellbremse 15 übernommen, bzw. an diese übergeben werden. Im Fall einer Übernahme der mittels der Betriebsbremse 14 aufgebauten Bremskraft durch die automatisierten Feststellbremse 15 wird der Feststellbremsaktuator 2
angesteuert. Der Aktuator 2 treibt hierfür eine in axialer Richtung gelagerte Spindel 3, insbesondere eine Gewindespindel 3, an. An dem Ende der Spindel 3, welches dem Aktuator 2 abgewandt ist, ist die Spindel 3 mit einer Spindelmutter 4 versehen. Die Spindelmutter 4 und der Bremskolben 5 sind in einem
Bremssattel 6 gelagert, der eine Bremsscheibe 7 zangenartig übergreift. Die Spindelmutter 4 wird bei einer Drehbewegung des Aktuators 2 und einer resultierenden Drehbewegung der Spindel 3 in der axialen Richtung verschoben und auf die Bremsscheibe 7 zubewegt. Die Spindelmutter 4 liegt im
zugespannten Zustand der automatisierten Feststellbremse 15 an dem
Bremskolben 5 an.
Der Feststellbremsaktuator 2 und damit die Bewegung des Spindelantriebs werden bspw. gestoppt, wenn die Spindelmutter 4 an dem Bremskolben 5 anliegt, bzw. diesen mit einer spezifischen Kraft beaufschlägt. Liegt die
Spindelmutter 4 an einer inneren Stirnseite des Bremskolbens 5 (auch Rückseite des Bremskolbenbodens oder innerer Kolbenboden genannt) an, kann die Feststellbremse 15 aufgrund der Selbsthemmung des Spindelantriebs auch ohne eine weitere Ansteuerung des Aktuators 2 eine Kraft auf die Bremsbeläge 8, 8', bzw. die Bremsscheibe 7 übertragen. Ebenfalls kann bei einem durch den Spindelantrieb gesperrten Bremskolben 5 eine mittels dieser Position des Bremskolbens 5 erzeugte Klemmkraft nach einer Beendigung der hydraulischen Kraftbereitstellung weiter gehalten werden. Dies kann als eine Übernahme, bzw. eine Übergabe von der hydraulischen Betriebsbremse 14 an die automatisierte elektromechanische Feststellbremse 15 verstanden werden.
Die Ansteuerung der Bremsaktuatoren 2 und 10 erfolgt mittels einer Endstufe, d.h. mittels eines Steuergeräts 9, bei dem es sich bspw. um ein Steuergerät eines Fahrdynamiksystems, wie ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm) oder ein sonstiges Steuergerät handeln kann.
Fig. 2 zeigt einen Ablauf einer Ansteuerung der Feststellbremse mit Aufforderung an den Fahrer zur Bremsdruckerzeugung. Das Verfahren beginnt mit einem ersten Schritt Sl, in welchem das Fahrzeug in den Stillstand, oder zumindest unterhalb eine definierte Geschwindigkeitsschwelle (bspw. 3km/h), gebracht wird. In einem zweiten Schritt S2 erfolgt eine Betätigung eines Bedienelements, bspw. eine Betätigung eines Tasters in Richtung„Locking". Bei einer Ausführung dieses Schrittes erfolgt ein weiterer Schritt S3, bei welchem dem Fahrer die Information übermittelt wird, dass er eine entsprechende Haltekraft bereit stellen muss.
Weiterhin kann dem Fahrer eine Information über den aktuellen Zustand, d.h. die aktuell vorliegende Haltekraft, übermittelt werden. Eine solche kombinierte Information kann bspw. mittels eines visuellen Hinweises in Form einer graphischen Darstellung von Balken, insbesondere Farbbalken erfolgen. Die Balken zeigen dabei an, ob die aktuell vorliegende Haltekraft ausreichend ist. Die Bewertung der Haltekraft kann dabei über den im System vorhandenen, bzw. bereitgestellten, Hydraulikdruck erfolgen. Ebenfalls kann eine Farbkodierung der besagten Balken erfolgen, wobei die Farbe Rot eine unzureichende Haltekraft, die Farbe Gelb eine fast ausreichende Haltekraft sowie die Farbe Grün eine ausreichende Haltekraft repräsentieren kann. Weiterhin kann auf Basis des Schrittes S2 ein Schritt S4 aktiviert werden, bei welchem ein
Feststellbremsaktuator, bspw. ein elektromechanischer Motor, angesteuert wird. Die Ansteuerung des Aktuators ermöglicht eine permanente sowie eine sofortige Nachführung der Parkbremse bei einer Betätigung der hydraulischen
Betriebsbremse durch den Fahrer. Dadurch ist die für den Feststellbremsvorgang notwendige Druckunterstützung durch den Fahrer nur kurzzeitig nötig. Die Ansteuerung des Aktuators kann in Abhängigkeit der Betätigung der
Betriebsbremse erfolgen. Weiterhin wird in einer Funktion S5 überprüft, ob der im System vorhandene, bzw. bereitgestellte Hydraulikdruck unterhalb einer definierten Schwelle ist. Sollte dies der Fall sein, wird dem Fahrer ein roter Balken angezeigt, wie bei S71 mittels einer gekreuzten Schraffur dargestellt. Sollte in S5 feststellt werden, dass der vorhandene Hydraulikdruck nicht unter der definierten Schwelle ist, wird in einer Funktion S6 überprüft, ob der vorhandene Druck ausreichend ist die definierte Haltekraft bereitzustellen. Ist dies nicht der Fall wird dem Fahrer ein gelber Balken angezeigt, wie bei S72 mittels einer gepunkteter Schraffur dargestellt. Ist der vorhandene Druck ausreichend, wird dem Fahrer ein grüner Balken angezeigt, wie bei S73 mittels einer linearen Schraffur dargestellt. Weiterhin wird in einem Schritt 8 die
Ansteuerung des Feststellbremsaktuators beendet. Alternativ oder ergänzend zu der Darstellung der Farbbalken kann dem Fahrer auch eine sonstige optische, haptische und/oder akustische Rückmeldung über die aktuelle Situation gegeben werden. Bspw kann in einer alternativen Ausführung auch eine
Informationsdarstellung mittels Farbkodierung eines Signalelementes - anstelle mehrerer Balken - erfolgen. Die Information kann selbstverständlich auch eine Aufforderung sein oder mit einer solchen verbunden sein, die Druckunterstützung zu verstärken, bzw. erneut durchzuführen, wenn der Fahrer diese bereits beendet haben sollte.
Fig. 3 zeigt einen Ablauf einer Ansteuerung der Feststellbremse mittels hydraulischer Unterstützung bei der Bremsdruckerzeugung. Hierbei wird grundsätzlich auf dem bereits beschriebenen Ablauf aufgebaut, welcher allerdings mittels mehreren Schritten erweitert wird. Für die Schritte Sl bis S8 inklusive der Darstellungsalternativen S71 bis S73 wird auf die obigen
Ausführungen verwiesen. Das erweiterte Verfahren sieht einen Timer vor, welcher in einen Schritt S9 gestartet wird und eine bestimmte Zeitspanne misst. In einem Schritt 10 wird überprüft, ob die Zeit abgelaufen ist und der erforderliche Druck die gewünschte Haltekraft bereitzustellen, nicht erreicht ist. Ist dies der Fall, wird in einem Schritt Sil ein hydraulischer Aktuator angesteuert. Hierbei handelt es sich insbesondere um die ESP-Pumpe. Die Ansteuerung erfolgt solange bis der im System vorhandene Druck ausreichend ist, die erforderliche Haltekraft bereitzustellen. Sobald dieser Zieldruck erreicht ist, wird die
Ansteuerung des hydraulischen Aktuators beendet.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Durchführung eines Feststellbremsvorgangs bei einem Kraftfahrzeug mit einer hydraulischen Betriebsbremse (14) und einer automatisierten Feststellbremse (15), dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Feststellbremsvorgang eine nach einer Aktivierung des Feststellbremsvorgangs aufgebaute Bremskraft wenigstens teilweise durch den Fahrzeuginsassen erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufbau der Bremskraft durch den Fahrzeuginsassen mittels einer Betätigung des Bremspedals (13) der Betriebsbremse initiiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufforderung an den Fahrzeuginsassen ausgegeben wird die Bremskraft aufzubauen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Information über die Höhe der vorliegenden Bremskraft und/oder die Höhe der aufzubauenden Bremskraft an den Fahrzeuginsassen ausgegeben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle dass die aufgebaute Bremskraft nicht ausreichend ist, eine Information an den Fahrzeuginsassen ausgegeben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktuierung der Feststellbremse im Wesentlichen bei der Aktivierung des Feststellbremsvorgangs gestartet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau der Bremskraft mittels einer Druckerhöhung in einer Bremsvorrichtung (1) erfolgt, welche mit der Feststellbremse kombiniert ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus
Informationen über einen Verstellweg der Feststellbremse die Bremskraft abgeleitet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktuator (10) und/oder eine unterstützende Komponente eines Betriebsbremssystems den Bremskraftaufbau unterstützen.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur
Unterstützung des Bremskraftaufbaus, ein Druck eines Betriebsbremssystems eingesperrt wird sobald erkannt wird, dass ein Feststellbremswunsch vorliegt und/oder das Fahrzeug zum Stillstand kommt.
11. Automatisierte Feststellbremse (15) für ein Kraftfahrzeug mit einer hydraulischen Betriebsbremse (14), dadurch gekennzeichnet, dass die
Feststellbremse (15) ausgestaltet ist und Mittel aufweist um bei jedem
Feststellbremsvorgang eine nach einer Aktivierung des Feststellbremsvorgangs aufzubauende Bremskraft wenigstens teilweise durch den Fahrzeuginsassen mittels der hydraulischen Betriebsbremse (14) zu erzeugen.
12. Vorrichtung zur Ausgabe einer Information und/oder einer Aufforderung an den Fahrzeuginsassen
- eine nach jeder Aktivierung eines Feststellbremsvorgangs durch den
Fahrzeuginsassen zu erzeugende Bremskraft aufzubauen, und/oder
- eine nach jeder Aktivierung eines Feststellbremsvorgangs durch den
Fahrzeuginsassen zu erzeugende Bremskraft aufzubauen, wenn die zu erzeugende Bremskraft nicht in hinreichendem Maße erzeugt wird, und/oder
- wobei die Höhe der vorliegenden Bremskraft und/oder die Höhe der
aufzubauenden Bremskraft an den Fahrzeuginsassen ausgegeben werden.
13. Steuergerät, welches eingerichtet ist und Mittel aufweist, ein Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche durchzuführen.
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