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DE102015211996A1 - Verfahren zur automatischen Betätigung einer Betriebsbremse eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Verfahren zur automatischen Betätigung einer Betriebsbremse eines Kraftfahrzeuges Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Betätigung einer Betriebsbremse eines Kraftfahrzeuges, wobei die Betätigung vor einer Rückschaltung vollzogen wird, welche in einem Kraftfahrzeuggetriebe des Kraftfahrzeuges in einen Zielgang stattfindet. Dabei wird eine Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges durch die Betätigung der Betriebsbremse von einer für den Zielgang unzulässig hohen Drehzahl in eine für den Zielgang zulässige Drehzahl überführt. Des Weiteren wurde ein Schaltbefehl für die Rückschaltung vor der Betätigung der Betriebsbremse abgesetzt, wobei dieser Schaltbefehl und damit die Rückschaltung so lange unterdrückt wird, bis die Überführung in die zulässige Drehzahl stattgefunden hat.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Betätigung einer Betriebsbremse eines Kraftfahrzeuges, wobei die Betätigung vor einer Rückschaltung vollzogen wird, welche in einem Kraftfahrzeuggetriebe des Kraftfahrzeuges in einen Zielgang stattfindet, und wobei eine Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges durch die Betätigung der Betriebsbremse von einer für den Zielgang unzulässig hohen Drehzahl in eine für den Zielgang zulässige Drehzahl überführt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug und ein Computerprogrammprodukt, sowie einen dieses aufweisenden Datenträger.
  • Bei Kraftfahrzeugen mit automatisierten Schaltgetrieben oder Automatikgetrieben werden Schaltvorgänge entsprechend einer hinterlegten Schaltstrategie vorgenommen, wobei der jeweilige Fahrzeugführer zumeist die Möglichkeit hat, Schaltvorgänge im Kraftfahrzeuggetriebe zu beeinflussen. Insbesondere bei Nutzfahrzeugen werden Abbremsvorgänge häufig nach Möglichkeit in einem möglichst niedrigen Gang des jeweiligen Kraftfahrzeuges vollzogen, um ein möglichst hohes Motorbremsmoment einer Antriebsmaschine des Nutzfahrzeuges darzustellen und eine Betriebsbremse weitestgehend zu entlasten. Dabei kann es insbesondere bei einer nicht ausreichenden Bremswirkung sinnvoll sein, im Zuge des Abbremsens eine Rückschaltung im Kraftfahrzeuggetriebe vorzunehmen, um die Bremswirkung der Antriebsmaschine bzw. auch weiterer vor dem Kraftfahrzeuggetriebe liegender Bremseinrichtungen zu steigern.
  • Aus der US 6,249,733 B1 ist ein Verfahren zum automatischen Betätigen einer Betriebsbremse eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei es sich bei dem Kraftfahrzeug insbesondere um ein Nutzfahrzeug in Form eines Großmuldenkippers handelt. Dieser Großmuldenkipper wird dabei bevorzugt über die Antriebsmaschine im Schubbetrieb sowie eine verschleißfreie Dauerbremse abgebremst, wobei für den Fall, dass trotz eines maximalen Bremsbetriebs der Dauerbremse und der im Schubbetrieb befindlichen Antriebsmaschine eine Geschwindigkeit des Großmuldenkippers zunimmt und sich dementsprechend eine Drehzahl der Antriebsmaschine erhöht, gezielt eine Rückschaltung im Kraftfahrzeuggetriebe des Nutzfahrzeuges vollzogen wird, um die Bremswirkung zu steigern. Dazu wird überwacht, ob eine Drehzahl der Antriebsmaschine eine vorgegebene Grenze im Bremsbetrieb überschreitet, wobei ab Überschreiten der Grenze eine Betriebsbremse des Großmuldenkippers automatisch betätigt wird, um den Großmuldenkipper auf eine Geschwindigkeit abzubremsen, in welcher eine Rückschaltung im Kraftfahrzeuggetriebe vollzogen werden kann.
  • Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur automatischen Betätigung einer Betriebsbremse zu schaffen, wobei mittels dieses Verfahrens Schaltvorgaben im Rahmen eines Bremsvorganges umsetzbar sein sollen.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Kraftfahrzeug, bei welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist, ist ferner Gegenstand von Anspruch 5. Bezüglich eines Computerprogrammprodukts, sowie einem dieses aufweisenden Datenträgers wird auf die Ansprüche 6 und 7 verwiesen.
  • Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zur automatischen Betätigung einer Betriebsbremse eines Kraftfahrzeuges die Betätigung der Betriebsbremse vor einer Rückschaltung vollzogen, welche in einem Kraftfahrzeuggetriebe des Kraftfahrzeuges in einen Zielgang stattfindet. Dabei wird eine Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges durch die Betätigung der Betriebsbremse von einer für den Zielgang unzulässig hohen Drehzahl in eine für den Zielgang zulässige Drehzahl überführt. Es wird also mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gezielt eine Abbremsung über eine Betriebsbremse vollzogen, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit und damit Drehzahl der Antriebsmaschine in dem auszulegenden Gang zu erreichen, bei welcher sich im Zuge der Rückschaltung in einen Zielgang eine zulässige Drehzahl der Antriebsmaschine einstellt, diese also nicht überdreht.
  • Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem Kraftfahrzeuggetriebe dabei bevorzugt um ein automatisiertes Schaltgetriebe oder ein Automatikgetriebe, wobei Letzteres dabei in Planetenbauweise ausgeführt oder als Doppelkupplungsgetriebe realisiert sein kann. Prinzipiell kann es sich bei dem Kraftfahrzeuggetriebe aber auch um ein manuelles Schaltgetriebe handeln, wobei dabei dann aber keine mechanische Verbindung zwischen dem Schaltgetriebe und einem Gangwählhebel bestehen sollte (Shift-by-Wire). Generell kann es sich bei dem Kraftfahrzeug um einen PKW, bevorzugt aber um ein Nutzfahrzeug, wie beispielsweise einen LKW, handeln.
  • Durch die Betätigung der Betriebsbremse wird die Antriebsmaschine von einer für den Zielgang unzulässig hohen Drehzahl in eine für den Zielgang zulässige Drehzahl überführt. Ob die Drehzahl im Zielgang unzulässig hoch ist, wird dabei insbesondere dadurch überprüft, indem anhand der aktuellen Drehzahl der Antriebsmaschine und einem Übersetzungsverhältnis des Zielganges die sich mit Abschluss der Rückschaltung in den Zielgang einstellende Drehzahl der Antriebsmaschine ermittelt wird. Liegt diese über einer Drehzahlgrenze, bei welcher es sich bevorzugt um eine maximal zulässige Drehzahl der Antriebsmaschine handelt, so ist zunächst das Abbremsen und damit Absenken der Drehzahl der Antriebsmaschine zu vollziehen.
  • Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass vor der Betätigung der Betriebsbremse ein Schaltbefehl für die Rückschaltung abgesetzt wurde, und dass dieser Schaltbefehl und damit die Rückschaltung so lange unterdrückt wird, bis die Überführung in die zulässige Drehzahl der Antriebsmaschine stattgefunden hat. Mit anderen Worten ist also der Betätigung der Betriebsbremse ein Schaltbefehl für die Rückschaltung vorausgegangen, dieser Schaltbefehl und damit auch die Rückschaltung wird jedoch so lange unterdrückt, bis die Betriebsbremse das Abbremsen des Kraftfahrzeuges vorgenommen und sich eine für die Rückschaltung zulässige Drehzahl der Antriebsmaschine eingestellt hat.
  • Eine derartige Gestaltung eines Verfahrens hat dabei den Vorteil, dass sich eine Rückschaltung in dem Kraftfahrzeuggetriebe auch dann automatisch vollziehen lässt, wenn zunächst nicht die hierfür notwendigen Voraussetzungen in Form einer zulässigen Drehzahl der Antriebsmaschine vorliegen. Denn ansonsten müsste der Fahrzeugführer die Betriebsbremse manuell betätigen, um das Fahrzeug entsprechend weit abzubremsen, wobei im Folgenden dann erneut ein Rückschaltbefehl abgegeben werden müsste. Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren im Zuge von Abbremsvorgängen des Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise beim Befahren von Gefällestrecken, wobei im Zuge des Abbremsvorganges durch die Rückschaltung eine Bremswirkung der Antriebsmaschine erhöht wird. Die Rahmenbedingung für diese Rückschaltung wird nun im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch geschaffen, ohne dass eine zusätzliche Handlung des Fahrzeugführers notwendig ist.
  • Im Falle der US 6,249,733 B1 erfolgt der Rückschaltbefehl im Kraftfahrzeuggetriebe hingegen erst im Anschluss an ein Abbremsen des Kraftfahrzeuges über die Betriebsbremse und damit in Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit. Es liegt hierbei also kein vorausgehender Rückschaltbefehl vor, der zunächst unterdrückt wird, bis das Kraftfahrzeug stark genug abgebremst wurde, um einen zulässigen Drehzahlbereich der Antriebsmaschine einzustellen.
  • Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung wurde der Schaltbefehl durch einen Fahrzeugführer abgesetzt. In diesem Fall hat also der Fahrzeugführer an einer entsprechenden Eingabevorrichtung, wie beispielsweise einem Schalthebel oder Schaltwippen, die Vorgabe gemacht, dass eine Rückschaltung in dem Kraftfahrzeuggetriebe stattfinden soll. Liegt dann zunächst nicht der zulässige Drehzahlbereich der Antriebsmaschine im Zielgang vor, so wird auf die erfindungsgemäße Art und Weise zunächst eine Abbremsung über die Betriebsbremse vollzogen und erst dann der Schaltbefehl ausgeführt. Hierbei sollte aber unter Umständen vor Betätigung der Betriebsbremse eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt werden, um zu ermitteln, ob es sich bei der Schaltvorgabe des Fahrzeugführers um eine gewollte oder eine irrtümliche Vorgabe handelt. Denn ansonsten würde eine fehlerhafte Vorgabe des Fahrzeugführers zu einem ungewollten Abbremsen des Fahrzeuges führen.
  • Alternativ dazu wurde der Schaltbefehl durch ein Fahrprogramm abgesetzt, die Rückschaltung im Kraftfahrzeuggetriebe wird also entsprechend einer hinterlegten Schaltstrategie gewünscht. Auch hier erfolgt dann erfindungsgemäß zunächst eine Unterdrückung des Schaltbefehls, bis die erforderliche Abbremsung des Kraftfahrzeuges stattgefunden hat.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung werden die Unterdrückung des Schaltbefehls und die Betätigung der Betriebsbremse durch eine Getriebesteuerung des Kraftfahrzeuggetriebes vollzogen. In Weiterbildung dieser Ausgestaltungsmöglichkeit kommuniziert die Getriebesteuerung dabei für die Betätigung der Betriebsbremse mit einer Bremsensteuerung der Betriebsbremse. Insbesondere sind die Bremsensteuerung und die Getriebesteuerung dazu in einem Datenbussystem des Kraftfahrzeuges eingebunden, so dass die erforderlichen Daten und auch Steueranweisungen zwischen beiden Steuerungen ausgetauscht werden können.
  • Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches, wenn es auf einem Prozessor, insbesondere einem Prozessor der Getriebesteuerung, läuft, den Prozessor softwaremäßige anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen. In diesem Zusammenhang gehört auch ein computerlesbares Medium zum Gegenstand der Erfindung, auf dem ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt abrufbar gespeichert ist.
  • Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus der Zeichnung hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnung durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
  • Die einzige Figur zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatischen Betätigen einer Betriebsbremse, wobei dieses Verfahren dabei entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gestaltet ist. Hierbei kommt das Verfahren bei einem Kraftfahrzeug und dabei insbesondere bei einem Nutzfahrzeug zur Anwendung, in dessen Antriebsstrang ein automatisiertes Schaltgetriebe oder ein Automatikgetriebe vorgesehen ist.
  • Im Rahmen des Verfahrens wird in einem ersten Schritt S1 abgefragt, ob ein Schaltbefehl für eine Rückschaltung im Kraftfahrzeuggetriebe vorliegt. Dieser Schaltbefehl kann dabei entweder durch einen Fahrzeugführer des Nutzfahrzeuges abgesetzt worden sein oder wurde durch ein entsprechendes Fahrprogramm vorgegeben. Ist kein Schaltbefehl für eine Rückschaltung ergangen, so wird vor Schritt S1 zurückgesprungen und erneut eine Abfrage durchgeführt.
  • Liegt hingegen ein Schaltbefehl für eine Rückschaltung vor, so wird in einem hierauf folgenden Schritt S2 die aktuelle Drehzahl nMot einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges abgefragt. Darauf folgend wird in einem Schritt S3 aus dieser aktuellen Drehzahl nMot mit Hilfe des bekannten Übersetzungsverhältnisses des im Rahmen der Rückschaltung zu schaltenden Zielganges des Kraftfahrzeuggetriebes eine sich dann einstellende Drehzahl nMot* der Antriebsmaschine ermittelt. Hieran anknüpfend wird in einem Schritt S4 abgefragt, ob diese ermittelte Drehzahl nMot* in einem zulässigen Bereich liegt, ob sie also unterhalb einer zulässigen Drehzahlgrenze der Antriebsmaschine liegt. Ist dies zu bejahen, so wird zu Schritt S5 gewechselt und die Rückschaltung direkt ausgeführt.
  • Ist Ergebnis von Schritt S4 hingegen, dass die Drehzahl nMot* nicht zulässig ist, so wird zu Schritt S6 übergewechselt, in welchem eine automatische Betätigung einer Betriebsbremse des Kraftfahrzeuges eingeleitet wird. Ein Maß der Betätigung dieser Betriebsbremse wird dabei in vorgegebenen Grenzen vollzogen, um keine zu leichte aber auch keine schlagartige Verzögerung des Kraftfahrzeuges herbeizuführen. Im Anschluss an Schritt S6 wird dann wieder vor Schritt S2 zurückgesprungen und durch Einlesen der aktuellen Drehzahl nMot der Antriebsmaschine der daraus erfolgenden Ermittlung der Zieldrehzahl nMot*, sowie deren Abgleich mit dem zulässigen Drehzahlbereich wiederum überprüft, ob eine ausreichende Verzögerung des Kraftfahrzeuges bereits stattgefunden hat. Sobald dies erfolgt ist, wird ausgehend von Schritt S4 zu Schritt S5 übergegangen und die gewünschte Rückschaltung vollzogen.
  • Im Rahmen des Verfahrens wird ein Schaltbefehl zur Rückschaltung also solange unterdrückt, bis sich eine Drehzahl nMot der Antriebsmaschine eingestellt hat, welche bei der Rückschaltung eine Zieldrehzahl im zulässigen Drehzahlbereich zur Folge hat. Das in der einzigen Figur dargestellte Ablaufdiagramm wird dabei bevorzugt durch eine Getriebesteuerung des Kraftfahrzeuggetriebes vollzogen, wobei die Getriebesteuerung im Rahmen von Schritt S6 dann auf eine Bremsensteuerung der Betriebsbremse zugreift und diese anleitet, eine automatische Bremsung herbeizuführen.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Verfahrens kann eine Rückschaltung unter automatischer Zuhilfenahme einer Betriebsbremse vollzogen werden.
  • Bezugszeichen
    • S1 bis S6
      Einzelschritte
      nMot
      Drehzahl Antriebsmaschine
      nMot*
      Drehzahl Antriebsmaschine
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6249733 B1 [0003, 0011]

Claims (7)

  1. Verfahren zur automatischen Betätigung einer Betriebsbremse eines Kraftfahrzeuges, wobei die Betätigung vor einer Rückschaltung vollzogen wird, welche in einem Kraftfahrzeuggetriebe des Kraftfahrzeuges in einen Zielgang stattfindet, und wobei eine Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges durch die Betätigung der Betriebsbremse von einer für den Zielgang unzulässig hohen Drehzahl in eine für den Zielgang zulässige Drehzahl überführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Betätigung der Betriebsbremse ein Schaltbefehl für die Rückschaltung abgesetzt wurde, und dass dieser Schaltbefehl und damit die Rückschaltung so lange unterdrückt wird, bis die Überführung in die zulässige Drehzahl stattgefunden hat.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltbefehl durch einen Fahrzeugführer oder ein Fahrprogramm abgesetzt wurde.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdrückung des Schaltbefehls und die Betätigung der Betriebsbremse durch eine Getriebesteuerung des Kraftfahrzeuggetriebes vollzogen werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerung für die Betätigung der Betriebsbremse mit einer Bremsensteuerung der Betriebsbremse kommuniziert.
  5. Kraftfahrzeug, umfassend einen Antriebsstrang und eine Betriebsbremse, wobei die Betriebsbremse gemäß einem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 automatisch betätigbar ist.
  6. Computerprogrammprodukt eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 5, bei welchem ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchführbar ist, wobei eine Routine zur Unterdrückung des Schaltbefehls und zur automatischen Betätigung der Betriebsbremse durch entsprechende in einer Software hinterlegte Steuerungsbefehle umgesetzt ist.
  7. Datenträger mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 6.
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