-
Stand der Technik
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage eines Fahrzeugs nach Anspruch 1. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Steuergerät zur Anwendung des Verfahrens. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein von einer Brennkraftmaschine angetriebenes Fahrzeug, mit einer Bremsanlage und mit einem Steuergerät zum Betreiben der Bremsanlage.
-
Unter der Bezeichnung „Anfahrassistent“ oder Hillholder‟ sind Verfahren bekannt, mit deren Hilfe das Festhalten eines Fahrzeugs in einer Position und damit die Verhinderung eines Zurückrollens oder Anrollens des Fahrzeugs erreicht wird. Diese Verfahren greifen dabei auf bekannte hydraulische oder pneumatische Bremsanlagen zurück, die elektronisch steuer- oder regelbar sind.
-
Aus der
DE 199 50 028 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs bekannt, bei dem bei einem erkannten Stillstand des Fahrzeugs die Bremskraft an wenigstens einem Rad gehalten wird, und zwar unabhängig vom Ausmaß der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer, und bei dem die Bremskraft bei Vorliegen einer Lösebedingung wieder abgebaut wird. Ein derartiges Verfahren wird nachfolgend als Hillholder-Funktion bezeichnet.
-
Weiterhin ist aus der
DE 199 50 028 A1 ein sogenannter Rutschtest bekannt. Bei einem derartigen Rutschtest wird während der Durchführung der Hillholder-Funktion die Bremskraft . an zumindest einem Rad des Fahrzeugs auf etwa Null abgebaut, so dass dieses Rad an sich freilaufend ist. Liegt kein Rutschen des Fahrzeugs vor, so bleibt das Rad im wesentlichen in Ruhe. Rutscht das Fahrzeug jedoch beispielsweise aufgrund einer vereisten und ggf. geneigten Fahrbahn, so hat dies zur Folge, dass das vorgenannte Rad sich zu drehen beginnt. Überschreitet die Drehzahl des Rades eine vorgegebene Schwelle, so wird auf ein Rutschen des Fahrzeugs geschlossen. Vorzugsweise wird in diesem Fall die Hillholder-Funktion beendet. Bei dem beschriebenen Rutschtest kann zusätzlich vorgesehen sein, dass die Bremskraft an einem anderen Rad erhöht wird, um auf diese Weise die Verminderung der Bremskraft an dem erläuterten einen Rad auszugleichen.
-
Der erläuterte Rutschtest führt dazu, dass die auf die Räder des Fahrzeugs einwirkenden Bremskräfte unterschiedlich sind. So ist die Bremskraft an zumindest einem Rad etwa Null, während die Bremskraft an einem oder mehreren anderen Rädern ungleich Null ist. Zusätzlich kann die Bremskraft an einem anderen Rad auch erhöht sein.
-
Will der Fahrer des Fahrzeugs während der Durchführung des Rutschtests wieder aus dem Stillstand anfahren, so wird die Bremskraft in dem oder den Rädern des Fahrzeugs aufgrund der erkannten Lösebedingung abgebaut. Aufgrund der unterschiedlichen Bremskräfte kann es dabei zu einem Ruckeln des Fahrzeugs beim Anfahren kommen. Ebenfalls ist es möglich, dass das Fahrzeug aufgrund der hohen oder unterschiedlichen Bremskräfte gegen ein noch gebremstes Rad anfährt. Dies stellt ersichtlich eine Minderung des Fahrkomforts dar.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage eines Fahrzeugs zu schaffen, mit dem ein gleichbleibend hoher Fahrkomfort auch im Zusammenhang mit einem Rutschtest erreichbar ist.
-
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren nach dem Anspruch 1. Die Aufgabe wird, ebenfalls durch ein entsprechendes Steuergerät gelöst. Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Fahrzeug nach dem Anspruch 7 gelöst.
-
Vorteile der Erfindung
-
Bei der Erfindung ist eine Hillholder-Funktion vorhanden, mit der das Fahrzeug fahrerunabhängig abgebremst wird, und mit der die Bremsung bei Vorliegen einer Lösebedingung wieder beendet wird. Weiterhin wird bei der Erfindung im gebremsten Zustand des Fahrzeugs ein Rutschtest durchgeführt. Erfindungsgemäß wird während der Durchführung des Rutschtests überwacht, ob ein Indikator vorliegt, dass das Fahrzeug wieder angefahren werden soll, und es wird der Rutschtest beendet, wenn das Vorliegen des Indikators erkannt wird.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Rutschtest somit bereits dann beendet, wenn das Vorliegen des genannten Indikators erkannt wird. Dieser Indikator ist dabei unterschiedlich zu der Lösebedingung der Hillholder-Funktion. Dies hat zur Folge, dass zuerst der Rutschtest bei Vorliegen des Indikators beendet wird, und dass danach erst die Hillholder-Funktion bei Vorliegen der Lösebedingung beendet wird. Zwischen der Beendigung des Rutschtests und der Beendigung der Hillholder-Funktion liegt somit ein gewisser Zeitraum. In diesem Zeitraum können die auf die Räder des Fahrzeugs einwirkenden unterschiedlichen Bremskräfte aneinander angeglichen werden. Insbesondere kann diejenige Bremskraft, die zur Durchführung des Rutschtests vermindert oder ggf. erhöht worden ist, wieder erhöht bzw. vermindert werden, so dass die Bremskräfte aller Räder wieder etwa gleich sind. Der durch die Beendigung der Hillholder-Funktion hervorgerufene Abbau der Bremskräfte erfolgt damit ausgehend von etwa gleich großen Bremskräften. Ein Ruckeln oder ein Anfahren gegen ein noch gebremstes Rad sowie eine damit verbundene Verminderung des Fahrkomforts kann somit nicht entstehen.
-
Bei vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung wird als Indikator ein Überschreiten einer geringfügigen Betätigung des Fahrpedals und/oder des Kupplungspedals herangezogen, und/oder es wird als Indikator ein Überschreiten eines vorgegebenen Pedalwegs herangezogen, um den das Fahrpedal und/oder das Kupplungspedal betätigt wird, und/oder es wird als Indikator ein Überschreiten eines vorgegebenen Weg/Zeit-Gradienten herangezogen, mit der das Fahrpedal und/oder das Kupplungspedal betätigt wird, und/oder es wird als Indikator ein Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahl einer das Fahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine und/oder ein Überschreiten eines von der Brennkraftmaschine erzeugten, vorgegebenen Moments herangezogen, und/oder es wird als Indikator ein Überschreiten eines Gradienten herangezogen, mit dem sich die Drehzahl und/oder das Moment einer das Fahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine zeitlich ändert.
-
Diese Indikatoren können einzeln oder in jeglichen Kombinationen zum Einsatz kommen. Jeder dieser Indikatoren ist dazu geeignet, dass auf seiner Grundlage erkannt werden kann, dass das Fahrzeug wieder angefahren werden soll.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Indikatoren die Eigenschaft auf, dass sie zeitlich früher erkennbar sind als die Lösebedingung der Hillholder-Funktion. Die genannten Indikatoren unterscheiden sich damit von der Lösebedingung für die Hillholder-Funktion.
-
Bei weiteren vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung wird während des Rutschtests die Bremskraft bei mindestens einem Rad derart vermindert, dass das Rad freilaufend bzw. drehbar ist, wobei die Bremskraft bei mindestens einem anderen Rad erhöht werden kann. Mit diesen Maßnahmen kann ein Rutschen des Fahrzeugs sicher erkannt werden.
-
Figurenliste
-
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Zeichnungen.
- 1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm einer Hillholder-Funktion für ein Fahrzeug,
- 2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Rutschtests für das Fahrzeug, und
- 3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Bremsanlage des Fahrzeugs.
-
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
-
Es wird davon ausgegangen, dass in einem Fahrzeug Vorrichtungen vorhanden und Verfahren implementiert sind, mit denen eine sogenannte Hillholder-Funktion realisiert wird. Dies bedeutet, dass nach einem Abbremsen des Fahrzeugs in den Stillstand fahrerunabhängig eine Bremskraft für eine Bremsanlage des Fahrzeugs vorgegeben wird, die zumindest für eine vorgegebene Haltezeit aufrechterhalten wird. Auf diese Weise wird ein Wegrollen des Fahrzeugs verhindert, insbesondere wenn das Fahrzeug an einem Hang steht, und wenn der Fahrer nach dem Stillstand des Fahrzeugs die Bremse löst.
-
In der 1 ist die Hillholder-Funktion nochmals allgemein dargestellt. Unter bestimmten Bedingungen, insbesondere wenn das Fahrzeug in den Stillstand abgebremst worden ist, und wenn der Fahrer danach die Bremse löst, wird in einem Schritt 11 die Hillholder-Funktion aktiviert. Dies bedeutet, dass fahrerunabhängig das Fahrzeug weiter abgebremst wird. Hierzu kann beispielsweise der von dem Fahrer aufgebaute Bremsdruck automatisch weiter aufrecht erhalten werden.
-
Danach wird in einem Schritt 12 fortlaufend geprüft, ob eine Lösebedingung für die Hillholder-Funktion vorliegt. Bei einer derartigen Lösebedingung handelt es sich unter anderem um einen Vorgang, aus dem geschlossen werden kann, dass das Fahrzeug momentan von dem Fahrer wieder in Bewegung versetzt wird. Wenn der Fahrer beispielsweise den ersten Gang einlegt, so kann daraus geschlossen werden, dass der Fahrer nunmehr wieder anfahren will. Entsprechendes gilt, wenn der Fahrer das Fahrpedal derart betätigt, dass eine Brennkraftmaschine ein zum Anfahren ausreichendes Antriebsmoment abgibt. Die Lösebedingung wird auch dadurch erreicht, dass eine vorgegebene Haltezeit von beispielsweise 2 Sekunden nach der Aktivierung der Hillholder-Funktion abgelaufen ist.
-
Ist eine der möglichen Lösebedingungen erfüllt, ist beispielsweise die vorgegebene Haltezeit abgelaufen, so wird die Hillholder-Funktion in einem Schritt 13 wieder deaktiviert. Dies bedeutet, dass die automatische Abbremsung des Fahrzeugs beendet wird, so dass das Fahrzeug vom Fahrer wieder angefahren werden kann.
-
Ist die Fahrbahn beispielsweise vereist und weist deshalb einen niedrigen Reibwert auf, so ist es möglich, dass das Fahrzeug nach dem Stillstand mit abgebremsten Rädern hangabwärts ins Rutschen kommt. Durch die Hillholder-Funktion bleiben die Räder des Fahrzeugs weiter abgebremst, auch wenn der Fahrer die Bremse löst. In dieser Situation ist es für den Fahrer kaum möglich, das rutschende Fahrzeug zu lenken, da über die abgebremsten Räder keine nennenswerten Seitenkräfte auf die Fahrbahn übertragen werden können.
-
Zur Erkennung einer derartigen Situation ist ein sogenannter Rutschtest vorgesehen, der genau dann durchgeführt wird, wenn einerseits die Hillholder-Funktion aktiviert ist, und wenn andererseits aufgrund von sonstigen Bedingungen die Gefahr eines Rutschens besteht.
-
In der 2 ist der genannte Rutschtest in allgemeiner Weise dargestellt. Es wird dabei davon ausgegangen, dass die Hillholder-Funktion aktiviert ist, dass also das Fahrzeug von der Hillholder-Funktion fahrerunabhängig abgebremst wird.
-
In einem Schritt 21 wird der Bremsdruck in einem Rad des Fahrzeugs auf Null abgesenkt, so dass das Rad an sich frei drehbar ist. Gleichzeitig wird der Bremsdruck in einem anderen Rad des Fahrzeugs erhöht, und zwar insbesondere in einem anderen Rad, das zu demselben Bremskreis des Fahrzeugs gehört, zu dem auch das Rad mit dem auf Null abgesenkten Bremsdruck gehört. Die Erhöhung des Bremsdrucks in dem anderen Rad entspricht dabei demselben Wert, um den der Bremsdruck in dem erstgenannten Rad auf Null abgesenkt wird. Insgesamt wird damit der in allen Rädern aufgebrachte Bremsdruck im wesentlichen nicht verändert.
-
In einem nachfolgenden Schritt 22 wird geprüft, ob sich das Rad mit dem auf Null abgesenkten Bremsdruck dreht. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Drehzahlsensors ermittelt werden, der dem Rad zugeordnet ist.
-
Verbleibt die ermittelte Drehzahl des genannten Rads unterhalb einer vorgegebenen Schwelle, so wird angenommen, dass sich das Rad nicht dreht. Dies ist gleichbedeutend damit, dass das Fahrzeug nicht rutscht. Überschreitet die ermittelte Drehzahl jedoch die vorgegebene Schwelle, so bedeutet dies, dass sich das Rad dreht. Dies kann jedoch nur davon herrühren, dass das Fahrzeug, das ja von der Hillholder-Funktion abgebremst wird und sich deshalb an sich im Stillstand befinden müsste, eine Bewegung ausführt. Dies stellt ein Rutschen des Fahrzeugs mit an sich blockierten Rädern dar.
-
Wird ein derartiges Rutschen des Fahrzeugs erkannt, so wird die Hillholder-Funktion in einem nachfolgenden Schritt 23 sofort deaktiviert. Dies bedeutet, dass die automatische Abbremsung des Fahrzeugs durch die Hillholder-Funktion sofort beendet wird.
-
Wie erläutert wurde, herrscht während des Rutschtests ein unterschiedlicher Bremsdruck auf den verschiedenen Rädern des Fahrzeugs. Wenn nunmehr während des Rutschtests erkannt wird, dass die Lösebedingung der Hillholder-Funktion erfüllt ist, so wird in diesem Fall die automatische Abbremsung der Räder aus einem Zustand mit unterschiedlichen Bremsdrücken heraus beendet. Zur Vermeidung eines Ruckelns oder eines Anfahrens des Fahrzeugs gegen ein noch abgebremstes Rad ist folgende Anfahrerkennung vorgesehen.
-
In der 3 ist ein Verfahren zum Betreiben der Bremsanlage des beschriebenen Fahrzeugs dargestellt, mit dem ein Anfahren des Fahrzeugs so frühzeitig wie möglich erkannt wird. Dieses Verfahren wird während des Rutschtests durchgeführt.
-
Es wird davon ausgegangen, dass die Hillholder-Funktion aktiviert ist, und dass momentan der beschriebene Rutschtest durchgeführt wird.
-
In einem Schritt 31 wird überprüft, ob irgend ein Indikator vorhanden ist, aus dem geschlossen werden kann, dass der Fahrer das Fahrzeug wieder anfahren will. Bei einem derartigen Indikator kann es sich beispielsweise um eine geringfügige Betätigung des Fahrpedals oder des Kupplungspedals durch den Fahrer handeln. Weiterhin kann es sich bei dem Indikator darum handeln, dass ein bestimmter Pedalweg des Fahrpedals oder des Kupplungspedals erreicht wird. Ebenfalls kann es sich darum handeln, dass der Fahrer die genannten Pedale derart schnell betätigt, dass ein vorgegebener Weg/Zeit-Gradient überschritten wird. Weiterhin kann es sich bei einem derartigen Indikator beispielsweise um ein Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahl einer Brennkraftmaschine oder um ein Überschreiten eines von der Brennkraftmaschine abgegebenen Drehmoments handeln. In entsprechender Weise kann es sich bei einem derartigen Indikator auch um das Überschreiten von vorgegebenen Gradienten der Zunahme der Drehzahl oder des Drehmoments der Brennkraftmaschine über der Zeit handeln. Jegliche Kombinationen dieser Möglichkeiten können auch als Indikatoren herangezogen werden.
-
Wesentlich ist, dass das oder die überprüften Indikatoren früher erkennbar sind als die erläuterten Lösebedingungen der Hillholder-Funktion.
-
Wird in dem Schritt 31 ein derartiger Indikator als erfüllt erkannt, so wird der Rutschtest in einem nachfolgenden Schritt 32 sofort beendet. Dies bedeutet, dass der Bremsdruck in demjenigen Rad, das zur Ausführung des Rutschtests auf den Bremsdruck Null abgesenkt worden ist, wieder auf seinen Bremsdruck vor dem Rutschtest erhöht wird. Gleichzeitig wird das andere Rad, dessen Bremsdruck erhöht worden ist, auf seinen Bremsdruck vor dem Rutschtest abgesenkt. Damit wird erreicht, dass alle Räder im wesentlichen einen gleichen Bremsdruck aufweisen, und zwar insbesondere denjenigen Bremsdruck, den sie vor dem Rutschtest inne hatten.
-
Durch die Vorgehensweise, dass die in dem Schritt 31 überprüften Indikatoren zeitlich früher auf ein Anfahren des Fahrzeugs hinweisen als die Lösebedingungen wird erreicht, dass noch eine gewisse Zeitdauer vorhanden ist, bis die relevante Lösebedingung vorliegt. Während dieser Zeitdauer werden die Räder des Fahrzeugs in der erläuterten Weise auf einen gleichen Bremsdruck gebracht. Wird danach aufgrund des Vorliegens einer der Lösebedingungen die Hillholder-Funktion deaktiviert, so geschieht das nicht von einem Zustand aus unterschiedlichen Bremsdrücken in den Rädern, sondern mit gleichen Bremsdrücken. Ein Anfahren gegen ein noch abgebremstes Rad oder ein Ruckeln ist damit nicht möglich.
-
So ist es beispielhaft möglich, dass eine geringfügige Betätigung des Fahrpedals durch den Fahrer bereits als Indikator dafür gewertet wird, dass der Fahrer das Fahrzeug wieder anfahren will. Dieser Indikator führt dann in der beschriebenen Weise zur sofortigen Beendigung des Rutschtests. Als Lösebedingung für die Hillholder-Funktion kann in diesem Fall die weitergehende Betätigung des Fahrpedals vorgesehen sein, beispielsweise eine Betätigung mit einem mindestens 50-prozentigen Pedalweg. Diese weitergehende Betätigung führt zur Deaktivierung der Hillholder-Funktion. In dem zwischen der Erkennung der geringfügigen Betätigung des Fahrpedals und der beispielhaft genannten 50-prozentigen Betätigung des Fahrpedals liegenden Zeitraum können dann alle Räder wieder auf einen im wesentlichen gleichen Bremsdruck gebracht werden.
-
Die beschriebenen Schritte werden von einem elektronischen Steuergerät überwacht und ausgeführt, das zur Steuerung und/oder Regelung der Bremsanlage des Fahrzeugs vorgesehen ist. Das Steuergerät kann als analoge Schaltung ausgeführt sein. Ebenfalls kann das Steuergerät einen digitalen Prozessor aufweisen, auf dem ein Computerprogramm ablaufen kann, das zur Ausführung der genannten Schritte geeignet ist. Das Computerprogramm kann dann auf einem elektrischen Speichermedium abgespeichert sein, beispielsweise auf einem Flash Memory oder dergleichen.