DE102008018946A1

DE102008018946A1 - Technik zum Lösen einer elektrischen Feststellbremse

Info

Publication number: DE102008018946A1
Application number: DE102008018946A
Authority: DE
Inventors: Ralf Kinder; Matthias Jumpertz; Andreas Mueller
Original assignee: Lucas Automotive GmbH
Current assignee: ZF Active Safety GmbH
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2008-04-15
Publication date: 2009-10-22
Also published as: CN102007023B; CN102007023A; US20110264346A1; WO2009127319A1; US8521358B2

Abstract

Ein Verfahren zum Lösen einer elektrischen Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs umfasst ein Erfassen eines Lösebefehls und ein Lösen der Feststellbremse, falls eine erfasste, auf eine Handlungsfähigkeit eines Fahrers hinweisende Änderung wenigstens eines Signals maximal eine vorbestimmte Zeitspanne zurückliegt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine elektrische Feststellbremse für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Technik zum sicheren Lösen der Feststellbremse.
Hintergrund
In bekannten Varianten elektrischer Feststellbremsen wird eine Feststell-Bremskraft entweder mittels eines elektromechanischen Gliedes, z. B. eines Elektromotors mit einem selbsthemmenden Untersetzungsgetriebe, bewirkt oder beispielsweise elektrohydraulisch aufgebaut und mittels eines elektromechanischen Gliedes gehalten. Elektrische Feststellbremsen werden üblicherweise mittels eines Schalters oder eines Tasters durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigt und gelöst. Ein Vorsehen eines Schalters oder Tasters begünstigt jedoch ein versehentliches Lösen der Feststellbremse, wodurch Unfallschäden hervorgerufen werden können. Beispielsweise kann die Feststellbremse durch den Fahrer selbst unbeabsichtigt gelöst werden, während er aus dem Kraftfahrzeug aussteigt, oder beispielsweise auch durch spielende Kinder oder Tiere.
Es sind verschiedene Techniken bekannt, um ein unbeabsichtigtes Lösen einer Feststellbremse zu verhindern. Üblicherweise wird dabei aus einer Kombination von Signalen aus dem Umfeld des Kraftfahrzeugs auf eine Anwesenheit eines Fahrers des Kraftfahrzeugs geschlossen und ein Lösen der Feststellbremse nur dann ermöglicht, wenn eine Anwesenheit des Fahrers erkannt wurde. So wird in DE 101 53 038 B4 eine Steuerung für eine elektrische Feststellbremse vorgeschlagen, die verschiedene Signale auswertet, um ein Lösen der Feststellbremse zu steuern. Zusätzlich zu einem Signal, das einen Fahrerwunsch, die Feststellbremse zu lösen, anzeigt, muss die Zündung des Kraftfahrzeugs eingeschaltet sein, während eine Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs aktiviert oder ihr Zustand nicht bestimmbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Technik anzugeben, die einen verbesserten Schutz gegen ein unbeabsichtigtes Lösen einer elektrischen Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs bereitstellt.
Abriss der Erfindung
Nach einem ersten Aspekt umfasst ein Verfahren zum Lösen einer elektrischen Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs die Schritte des Erfassens eines Lösebefehls und des Lösens der Feststellbremse, falls eine erfasste, auf eine Handlungsfähigkeit eines Fahrers hinweisende Änderung wenigstens eines Signals maximal eine vorbestimmte Zeitspanne zurück liegt.
Der Lösebefehl kann beispielsweise durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs mittels eines Tasters, eines Schalters oder einer anderen Betätigungseinrichtung ausgelöst sein. Die vorbestimmte Zeitspanne kann, je nach der dem Signal zugeordneten fahrzeugbezogenen Größe, beispielsweise im Bereich von ungefähr 1–10 Sekunden liegen. In einer Variante liegt die vorbestimmte Zeitspanne bei etwa 2–4 Sekunden (z. B. bei ungefähr 3 Sekunden).
Jedem von mehreren Signalen kann eine vorbestimmte Zeitspanne zugeordnet sein. Das Verfahren kann den Schritt des Lösens der Feststellbremse beinhalten, wenn eine Änderung wenigstens eines der mehreren Signale maximal die dem Signal zugeordnete Zeitspanne zurück liegt. Beispielsweise kann bei gleichzeitigem Überwachen von Gurtschloss- und Zündungssignalen ein Bestimmen einer Änderung eines Zündungssignals vor maximal 6 Sekunden oder alternativ hierzu eine Änderung eines Signals eines Gurtschloss-Sensors an einem Fahrersitz vor maximal 2 Sekunden für ein Lösen der Feststellbremse erforderlich sein.
Das wenigstens eine Signal kann aus einem Betätigungszustand eines Gaspedals, einem Betätigungszustand eines Kupplungspedals, einer Höhe eines Bremsdrucks einer Betriebsbremse, einem Zustand eines Sitzbelegungs-Sensors eines Fahrersitzes, einem Zündungssignal, einer eingelegten Gangstufe, einem Verriegelungszustand eines Sicherheitsgurtes des Fahrers oder einer Fahrzeug-Geschwindigkeit abgeleitet sein. Das wenigstens eine Signal kann ferner auch aus Zuständen von Bedienelementen des Kraftfahrzeugs abgeleitet sein, beispielsweise solchen, die zur Betätigung durch den Fahrer im Kraftfahrzeug angeordnet sind, etwa im Bereich einer Fahrertür.
Das Verfahren kann den Schritt des Erfassens einer Änderung des Signals bei dessen Über- oder Unterschreiten eines zugeordneten Schwellenwertes umfassen. Der Schwellenwert kann fest gewählt oder aus einem Fahrzeugzustand des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrzeugverzögerung, abgeleitet sein.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Erfassens einer Änderung des Signals, falls eine Änderungsgeschwindigkeit des Signals über einem zugeordneten Schwellenwert liegt, umfassen. Dadurch kann ausgeschlossen werden, dass ein sich langsam änderndes Signal, beispielsweise aufgrund von thermischen Effekten, zu einem irrtümlichen Lösen der Feststellbremse führt.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Bestimmens des Verstreichens der wenigstens einen vorbestimmten Zeitspanne umfassen. Dies kann beispielsweise ein Vergleichen eines Zeitsignals mit einem dem Signal zugeordneten Wert umfassen, der das Verstreichen der dem Signal zugeordneten Zeitspanne repräsentiert.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Setzens eines Zeitgliedes, das einen Ablauf einer Zeitspanne anzeigt, auf einen einer vorbestimmten Zeitspanne entsprechenden Wert umfassen. Jedem Signal kann ein dediziertes Zeitglied und/oder ein dedizierter Wert zugeordnet sein. So lange der zeitliche Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Änderungen eines Signals kürzer als die dem Signal zugeordnete Zeitspanne ist, zeigt das Zeitglied gemäß einer Variante ein Verstreichen der vorbestimmten Zeitspanne nicht an, und ein Lösen der Feststellbremse kann bei Erfassen des Lösebefehls erfolgen.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung des hier beschriebenen Verfahrens bereitgestellt, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinheit (z. B. einem elektrischen Steuergerät, auch ECU genannt) läuft. Eine solche Verarbeitungseinheit kann weitere Bremsfunktionalitäten des Kraftfahrzeugs steuern, beispielsweise eine automatische Feststellbremsen-Steuerung oder eine Anhalt- und Anfahrhilfe auf geneigter Fahrbahn. Das Computerprogrammprodukt kann auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sein. Beispielsweise kann das Computerprogrammprodukt auf einem beweglichen Datenträger, wie beispielsweise einer Diskette, einer Festplatte, einer CD oder DVD, oder auf einem festen Datenträger, wie beispielsweise einem Halbleiterspeicher (etwa einem RAM, ROM, EPROM, EEPROM, NOFRAM oder FLASH) gespeichert sein.
Nach einem dritten Aspekt umfasst eine Vorrichtung zum Lösen einer elektrischen Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs eine erste Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Lösebefehls, eine zweite Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer auf eine Handlungsfähigkeit eines Fahrers hinweisenden Änderung wenigstens eines Signals, eine Zeitmesseinrichtung zum Messen einer vorbestimmten Zeitspanne und eine Löseeinrichtung zum Lösen der Feststellbremse dann, wenn eine erfasste, auf eine Handlungsfähigkeit eines Fahrers hinweisende Änderung des wenigstens einen Signals maximal die vorbestimmte Zeitspanne zurück liegt.
Die Vorrichtung kann beispielsweise Bestandteil einer Feststellbremsen-Steuerung des Kraftfahrzeugs sein. Die erste Erfassungseinrichtung kann beispielsweise mit einem fahrerbetätigbaren Schalter, Taster oder sonstigen Bedienelement in elektrischer Verbindung stehen. Die Einrichtung zum Messen einer vorbestimmten Zeitspanne kann eine beliebige Zeitmesseinrichtung umfassen, beispielsweise eine analoge oder digitale Zeitmesseinrichtung (Uhr), einen rückwärts zählenden Timer oder einen Schaltkreis (retriggerbares Monoflop).
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung werden nun im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, von denen:
1 einen schematischen Überblick über ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Lösen einer Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs; und
2 ein Ausführungsbeispiel eines in der in 1 gezeigten Vorrichtung ablaufenden Verfahrens zum Lösen einer Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs zeigt.
Einander entsprechende Elemente in den Zeichnungen tragen übereinstimmende Bezugszeichen.
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
1 zeigt einen Überblick über ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 100 zum Lösen einer Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Steuereinheit 105, einen Taster 110, Schnittstellen für Signale 115–150, eine Ausgabeschnittstelle 155 und einen Taktgenerator 160. Die Steuereinheit 105 umfasst ferner einen Wertespeicher 165 und einen Zähler 170.
Mittels des fahrerbetätigbaren Tasters 110 teilt der Fahrer des Kraftfahrzeugs seinen Wunsch mit, die sich in teilweise oder vollständig geschlossenem Zustand befindende Feststellbremse zu lösen. Ein diesen Wunsch repräsentierendes Signal wird vom Taster 110 an die Steuereinheit 105 übermittelt. Die Steuereinheit 105 ist mit den Schnittstellen 115–150 verbunden, welche Signale abtasten, die eine Stellung eines Gaspedals (Schnittstelle 115), eine Stellung eines Kupplungspedals (Schnittstelle 120), einen Bremsdruck (Schnittstelle 125), einen Zustand eines Sitzbelegungsschalters (Schnittstelle 125), ein Zündungssignal (Schnittstelle 130), ein eine eingelegte Gangstufe (Schnittstelle 135), ein Schließsignal eines Gurtschlosses eines Fahrersitzes (Schnittstelle 140) und ein Bewegungssignal des Fahrzeugs (Schnittstelle 150) betreffen. In alternativen Ausführungsbeispielen können mehrere dieser Schnittstellen weggelassen, durch Schnittstellen zu anderen Fahrzeug-Einrichtungen ersetzt oder modifiziert werden.
Die von den Schnittstellen 115 bis 150 abgetasteten Signale können zum späteren Vergleich eines Wertes eines Signals mit einem vorhergehenden Wert jeweils in einem Speicherplatz (nicht gezeigt) in der Speichereinheit 165 abgelegt werden. Der Zähler 170 umfasst für jede der Schnittstellen ein Register (nicht dargestellt) zur Aufnahme eines eine vorbestimmte Zeitspanne repräsentierenden Wertes. In Abhängigkeit eines vom Taktgenerator 160 bereitgestellten Taktsignals werden die Register dekrementiert. Selbstverständlich kann in anderen Ausführungsbeispielen auch eine inkrementierende Zeitmessung zum Einsatz gelangen.
Ferner ist die Steuereinheit 105 mit der Ausgabeschnittstelle 155 verbunden, über welche ein Lösebefehl einer der Feststellbremse (nicht dargestellt) zugeordneten Steuereinheit 180 übermittelt werden kann.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 200, welches von der in 1 dargestellten Vorrichtung 100 ausgeführt wird. Der Klarheit halber wird im Folgenden das Verfahren anhand nur eines der mittels der Schnittstellen 115 bis 150 abgetasteten Signale erläutert, nämlich des mittels der Schnittstelle 130 abgetasteten Zündungssignals.
Das Verfahren beginnt in einem Schritt 210, in welchem bestimmt wird, ob sich das Zündungssignal geändert hat, indem ein Wert des Zündungssignals mit einem zurückliegenden, im entsprechenden Speicherplatz des Speichers 165 abgespeicherten Wert verglichen wird. Sollte noch kein Wert im Speicherplatz vorliegen, so wird der Vergleich übersprungen (nicht dargestellt) und der Wert des Zündungssignals als unverändert erachtet. Anschließend wird der entsprechende Speicherplatz auf den aktuellen Wert des Signals gesetzt.
Wird in Schritt 210 eine Änderung bestimmt, so wird in einem Schritt 220 das der Schnittstelle 130 zugeordnete Register des Zählers 170 mit dem Wert 30 initialisiert, der bei einem 10-maligen Durchlaufen des Verfahrens 200 pro Sekunde einer Zeitspanne von 3 Sekunden entspricht. Anschließend wird in einem Schritt 230 eine Variable, die eine Handlungsfähigkeit des Fahrers repräsentiert, auf den Wert WAHR gesetzt.
Wird in Schritt 210 jedoch keine Änderung des mittels der Schnittstelle 130 abgetasteten Zündungssignals bestimmt, so wird in einem Schritt 240 überprüft, ob das entsprechende Register des Zählers 170 einen Wert enthält, der größer als Null ist. Ist dies der Fall, wird in einem folgenden Schritt 250 das Register dekrementiert und das Verfahren fährt mit dem Schritt 230 fort. Andernfalls wird die die Handlungsfähigkeit des Fahrers repräsentierende Variable in einem Schritt 260 auf FALSCH gesetzt.
Im Anschluss an den Schritt 230 bzw. 260 fährt das Verfahren mit einem Schritt 270 fort, in welchem bestimmt wird, ob der Taster 110 gedrückt ist und ein Lösebefehl erfasst wird. Ist dies der Fall, so wird in einem Schritt 280 bestimmt, ob die die Handlungsfähigkeit des Fahrers repräsentierende Variable den Wert WAHR enthält. Falls dies der Fall ist, wird in einem weiteren Schritt 290 die Feststellbremse mittels einer entsprechenden Signalausgabe auf der Schnittstelle 155 an die Steuereinheit 180 gelöst. Wird in Schritt 270 kein gedrückter Taster 110 bestimmt oder ist der Wert der Variable in Schritt 290 FALSCH, so unterbleibt eine Signalausgabe auf der Schnittstelle 155 sowie ein Lösen der Feststellbremse. Anschließend kehrt das Verfahren zum Schritt 210 zurück und beginnt von Neuem.
Solange keine Änderung des mittels der Schnittstelle 130 abgetasteten Zündungssignals bestimmt wird, wird das entsprechende Register des Zählers 170 bei jedem Durchlauf des Verfahrens durch den Schritt 250 dekrementiert, bis das Register den Wert Null enthält, woraufhin auf eine mangelnde Handlungsfähigkeit des Fahrers geschlossen und ein Lösen der Feststellbremse verhindert wird (die Variable besitzt den Wert FALSCH). Wird hingegen eine Änderung des Signals bestimmt, so wird für die folgenden drei Sekunden auf ein Vorliegen einer Handlungsfähigkeit des Fahrers geschlossen (die Variable besitzt den Wert WAHR). Wird während des Ablaufs der drei Sekunden eine weitere Änderung eines der Signale erfasst, so verlängert sich die Zeit, in der von einem Vorliegen einer Handlungsfähigkeit des Fahrers ausgegangen wird, um weitere drei Sekunden und so weiter.
Bei Berücksichtigen von Änderungen mehrerer der den Schnittstellen 115 bis 150 zugeordneten Signale wird obige Variable genau dann auf WAHR gesetzt, wenn keines der Register des Zählers 170 den Wert Null enthält.
Es ist daher möglich, ein Lösen einer Feststellbremse auf einen z. B. vom Fahrer erzeugten Lösebefehl hin zu verweigern, wenn nicht davon ausgegangen werden kann, dass der Fahrer dazu in der Lage wäre, ein unbeabsichtigtes Lösen der Feststellbremse zu bemerken und erforderlichenfalls darauf zu reagieren. Ohne einen Bedienungskomfort für den Fahrer gegenüber bekannten Lösungen zu verringern, ist mit der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Verhinderung eines unbeabsichtigten Lösens der Feststellbremse möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10153038 B4 [0003]

Claims

Verfahren zum Lösen einer elektrischen Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs, umfassend: – Erfassen eines Lösebefehls; und – Lösen der Feststellbremse, falls eine erfasste, auf eine Handlungsfähigkeit eines Fahrers hinweisende Änderung wenigstens eines Signals maximal eine vorbestimmte Zeitspanne zurück liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jedem von mehreren Signalen jeweils eine vorbestimmte Zeitspanne zugeordnet ist und das Verfahren den Schritt des Lösens der Feststellbremse beinhaltet, wenn eine Änderung wenigstens eines der mehreren Signale maximal die dem Signal zugeordnete Zeitspanne zurück liegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das wenigstens eine Signal aus einem Betätigungszustand eines Gaspedals, einem Betätigungszustand eines Kupplungspedals, einer Höhe eines Bremsdrucks einer Betriebsbremse, einem Zustand eines Sitzbelegungs-Sensors eines Fahrersitzes, einem Zündungssignal, einer eingelegten Gangstufe, einem Verriegelungszustand eines Sicherheitsgurtes des Fahrers oder einer Fahrzeug-Geschwindigkeit abgeleitet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt des Erfassens einer Änderung des Signals bei dessen Über- oder Unterschreiten eines zugeordneten Schwellenwertes.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt des Erfassens einer Änderung des Signals, falls eine Änderungsgeschwindigkeit des Signals über einem zugeordneten Schwellenwert liegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt des Bestimmens des Verstreichens der wenigstens einen vorbestimmten Zeitspanne.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt des Setzens eines Zeitgliedes, das einen Ablauf einer Zeitspanne anzeigt, auf einen der vorbestimmten Zeitspanne entsprechenden Wert.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinheit (105) läuft.
Computerprogrammprodukt nach dem vorigen Anspruch, wenn es auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
Vorrichtung (100) zum Lösen einer elektrischen Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs, umfassend: – eine erste Erfassungseinrichtung (110) zum Erfassen eines Lösebefehls; – eine zweite Erfassungseinrichtung (115–150) zum Erfassen einer auf eine Handlungsfähigkeit eines Fahrers hinweisenden Änderung wenigstens eines Signals; – eine Zeitmesseinrichtung (160, 170) zum Messen einer vorbestimmten Zeitspanne; und – eine Löseeinrichtung (155) zum Lösen der Feststellbremse dann, wenn eine erfasste, auf eine Handlungsfähigkeit eines Fahrers hinweisende Änderung des wenigstens einen Signals maximal die vorbestimmte Zeitspanne zurück liegt.