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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Kraftfahrzeugbremse mit einer automatischen Haltefunktion.
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Automatische Haltefunktionen der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt. Eine automatische Haltefunktion ermöglicht durch fahrzeugseitiges aktives Druckhalten des Bremsdrucks auch ohne fahrerseitigen Eingriff ein Festhalten des Kraftfahrzeugs. Dies ermöglicht es, ungewolltes Wegrollen des Kraftfahrzeuges zu verhindern. Weiterhin bietet eine automatische Haltefunktion eine Unterstützung des Anfahrvorgangs, da mit ihr verhindert werden kann, dass das Kraftfahrzeug beim Anfahren am Berg, bei dem in der Regel das Bremspedal losgelassen wird, hangabwärts zurückrollt.
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Die erforderlichen Systemkomponenten zur Verwirklichung einer automatischen Haltefunktion sind oft bereits Bestandteil moderner Kraftfahrzeuge. Ein wesentlicher Bestandteil, der notwendig ist zur Implementierung einer automatischen Haltefunktion, ist die Möglichkeit des automatischen Bremsdruckaufbaus. Eine solche Möglichkeit ist bereits in vielen Kraftfahrzeugen vorgesehen. Elektronische Fahrassistenzsysteme, die in vielen Fahrzeugen serienmäßig vorzufinden sind, verwenden u. a. gezielte Brems- und Motormomenteingriffe, um Fahrzeuge zu stabilisieren. Dazu ist u. a. meist die Möglichkeit eines aktiven Bremsdruckaufbaus ohne Bremspedalbetätigung notwendig und entsprechende Mittel Bestandteil der Fahrzeuge.
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Die
DE 10 2005 015 725 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bestimmen des Aktivierungszeitpunktes einer automatischen Haltefunktion. Dabei wird eine künftige Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet und die Haltefunktion aktiviert, wenn die zukünftige Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet.
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Die
DE 10 2006 015 484 A1 offenbart ein Verfahren zur Deaktivierung einer Bremsdruckhaltefunktion bei einem Kraftfahrzeug, bei dem ein Ausgangssignal eines Drucksensors und der Status eines Bremslichtschalters ermittelt werden und bei Überschreiten eines Schwellwertes des Ausgangssignals des Drucksensors und wenn der Bremslichtschalter einen eingeschalteten Status annimmt, eine Deaktivierung der Bremsdruckhaltefunktion stattfindet.
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Im Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, den Schwellwert fest vorzugeben, bei dessen Überschreiten die automatische Haltefunktion deaktiviert ist. Der Schwellwert ist in der Regel so gesetzt, dass er bei jedem Zustand der Bremsanlage des Kraftfahrzeugs vom Fahrer komfortabel durch Treten des Bremspedals überschritten werden kann. Da die Bremsanlage jedoch unter bestimmten Umständen zum Verhärten neigt, musste der Schwellwert bislang sehr niedrig gesetzt werden. Das Verhärten resultiert insbesondere aus einer deaktivierten Bremskraftverstärkeranlage, beispielsweise bei abgeschaltetem Motor (Start-Stopp-Funktion) durch Betätigen des Bremspedals oder durch Leckagen in der Bremskraftverstärkeranlage.
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Im Ergebnis sind die bekannten Systeme sehr sensibel und der Fahrer könnte unter Umständen versehentlich die automatische Haltefunktion deaktivieren, was zu einem evtl. unbemerkten Zurückrollen führen könnte.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden und ein Verfahren anzugeben, mit dem eine ungewollte Deaktivierung der automatischen Haltefunktion unwahrscheinlicher ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs sieht vor, dass im Stillstand des Kraftfahrzeugs eine automatische Haltefunktion aktiviert wird, die durch Betätigung eines Bremspedals oder einer einem Bremspedal gleichwertigen Einrichtung des Kraftfahrzeugs über einen Schwellwert hinweg ausschaltbar ist. Damit kann der Fahrer die automatische Haltefunktion willentlich deaktivieren, beispielsweise um willentlich ein Stück vor oder zurück zu rollen.
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Neben dieser automatischen Deaktivierung der automatischen Haltefunktion sind weitere Deaktivierungsmöglichkeiten bekannt und ggf. vorgesehen. Die automatische Haltefunktion muss beispielsweise deaktiviert werden, wenn der Fahrer anfährt, also wenn eine bestimmte Gaspedalstellung erkannt wird oder ein bestimmtes Drehmoment im Antriebsstrang vorliegt. Des Weiteren wird die automatische Haltefunktion deaktiviert, wenn das Kraftfahrzeug abgeschaltet wird. In diesem Fall wird üblicherweise eine Parkbremse aktiviert. Auch ein manuelles Aktivieren der Parkbremse deaktiviert die automatische Haltefunktion.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Schwellwert, bei dem die automatische Haltefunktion deaktiviert wird, variabel bestimmt wird. Somit kann der jeweilige Zustand der Bremsanlage berücksichtigt werden und der Schwellwert so gesetzt werden, dass ein ausreichend hoher Bremsdruck zur Deaktivierung vonnöten ist, der höher liegt als die Bremsdrücke, die Fahrer unbewusst aufbringen könnten, aber nur so hoch, dass die automatische Haltefunktion auch bei nur geringer Unterstützung durch den Bremskraftverstärker noch komfortabel zu betätigen ist. Mit Hilfe eines variablen Schwellwerts kann die Bedienbarkeit und die Sicherheit einer automatischen Haltefunktion erhöht werden.
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Gemäß einer ersten möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schwellwert durch eine aufzubringende Betätigungskraft des Bremspedals unmittelbar oder mittelbar bestimmt ist. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren den für den Bediener eines entsprechenden Kraftfahrzeugs wichtigsten Kennwert berücksichtigen, die aufzubringende Pedalkraft. Eine Orientierung, unmittelbar oder mittelbar, an der zur Deaktivierung aufzubringenden Pedalkraft ist besonders praxisgerecht, da der Fahrer die aufzubringende Pedalkraft am unmittelbarsten wahrnimmt.
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Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schwellwert durch einen Systemdruck der Bremsanlage bestimmt wird. Die bekannten Bremsanlagen verfügen häufig über Bremsdrucksensoren, die den Zustand der Bremsanlage überwachen. Die von einem oder mehreren Bremsdrucksensoren ermittelten Werte können eine Aussage über den momentanen Zustand der Bremsanlage ermöglichen.
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Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schwellwert derart bestimmt wird, dass er in einem Kraftbereich eines Verhärtungspunktes des Bremspedals liegt. Es ist bekannt, dass Bremspedale verhärten, wenn der Druck, den der Bremskraftverstärker liefert, in etwa dem Druck entspricht, der in der Bremsanlage anliegt.
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Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schwellwert eine vorgegebene Kraft von dem vorbeschriebenen Verhärtungspunkt des Bremspedals entfernt bestimmt wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass eine ausreichende Pedalkraft aufgebracht werden muss, um die automatische Haltefunktion zu deaktivieren.
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Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass anhand wenigstens eines gemessenen Systemdrucks der Bremsanlage eine Bremskraftkennlinie berechnet und daraus der Schwellwert ermittelt wird. Der wenigstens eine Systemdruck der Bremsanlage bei vorgegebenen Bremsbedingungen lässt eine Aussage darüber zu, wo der Verhärtungspunkt des Bremspedals liegen wird und erlaubt somit eine zuverlässige Ermittlung des geeigneten Schwellwerts.
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Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Drücke gemessen werden, daraus die Kennlinie ermittelt wird und der Schwellwert daraus bestimmt wird. Diese Drücke können insbesondere Drücke in einem Bremskraftverstärkersystem und in wenigstens einem Hauptbremskreis, z. B. im Hauptbremszylinder sein. Durch den Vergleich der beiden Drücke kann, möglicherweise unter Berücksichtung weiterer Faktoren, der Punkt ermittelt werden, an dem ein Druckgleichgewicht am Ausgang des Bremskraftverstärkersystems und im Hauptbremskreis vorliegt und ab dem der Fahrer in der Folge die Kraft zur weiteren Betätigung des Bremspedals vollständig selbst aufbringen muss.
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Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schwellwert über einem unteren und/oder unter einem oberen Grenzwert liegt, sodass bei einem Schwellwert unterhalb des unteren Grenzwerts ermittelt wird, der untere Grenzwert als Schwellwert verwendet wird und/oder bei einem Schwellwert, der oberhalb des oberen Grenzwerts ermittelt wird, der obere Grenzwert als Schwellwert verwendet wird. Auf diese Weise können zu geringe oder zu hohe Schwellwerte verhindert werden.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigen schematisch:
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1 ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Bremsanlage, sowie
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2 ein Druck-über-Zeit-Diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 2 mit einer erfindungsgemäßen Bremsanlage 4 (gestrichelt umrahmt). Die Bremsanlage 4 kann hydraulisch oder pneumatisch aufgebaut sein. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug 2 kann es sich um ein Personenkraftfahrzeug oder auch ein Lastkraftfahrzeug handeln. Insbesondere für Lastkraftfahrzeuge, die bei unterschiedlichen Beladungszuständen unterschiedlich zu bedienen sind, ist eine automatische Haltefunktion eine hilfreiche Arbeitserleichterung. Die Bremsanlage 4 kann mit weiteren Systemen oder Anlagen 19 des Fahrzeug verbunden sein, beispielsweise elektrisch über einen entsprechenden Datenbus.
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Die erfindungsgemäße Bremsanlage 4 weist ein Bremspedal 6 auf, das vom Fahrer betätigt werden kann. Das Bremspedal 6 wirkt direkt oder indirekt auf einen Bremskraftverstärker 8. Der Bremskraftverstärker 8 erhöht die von dem Fahrer aufgebrachte Bremskraft und wirkt auf einen oder mehrere Hauptbremszylinder 10.
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Des Weiteren ist ein Bremsensteuergerät 12 vorgesehen, das Zusatzfunktionen, wie fahrzeugstabilisierende Bremsregeleingriffe oder die automatische Haltefunktion ermöglicht.
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In dem Bremskraftverstärker 8 ist ein Drucksensor 14 vorgesehen, der den im Bremskraftverstärker 8 vorliegenden Unterstützungsdruck misst. Der Drucksensor 14 ist signalleitend mit dem Bremsensteuergerät 12 verbunden.
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Im Hauptbremszylinder oder in den Hauptbremszylindern 10 ist jeweils ein Drucksensor 16 verbaut, der den anliegenden Bremsdruck misst und über eine signalleitende Verbindung an das Bremsensteuergerät 12 weiterleitet.
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An dem Bremspedal 6 kann in manchen Ausführungsformen ein Pedalsensor 18 vorgesehen sein, der eine Pedalstellung und/oder einen Pedaldruck bzw. eine Pedalbetätigungskraft misst.
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Zur Implementierung der erfindungsgemäßen Haltefunktion ist das Steuergerät 12 derart programmiert, dass es anhand der Druckwerte der Drucksensoren 14, 16 eine Bremsdruckkennlinie ermittelt, welche den Verhärtungspunkt des Bremspedals 6 in Abhängigkeit verschiedener Parameter, zum Beispiel Zeit und anderen Parametern bestimmt. So hat ein Betätigen des Bremspedals 6 durch den Fahrer bei nichtaktivem Bremskraftverstärker 8 den Effekt, dass der Gegendruck des Bremskraftverstärkers 8 abnimmt und das Bremspedal 6 früher verhärtet.
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Aus der Kennlinie wird der Schwellwert, bei dessen Überschreiten die automatische Haltefunktion deaktiviert wird, durch Addieren eines zusätzlich notwendigen Drucks (Offset) bestimmt. Sobald der Fahrer mit dem Bremspedal den Schwellwertdruck erreicht, wird die automatische Haltefunktion deaktiviert.
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2 zeigt ein Diagramm, in dem verschiedene Drücke in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen sind. In dem Diagramm sind vier Kurven gezeigt:
Kurve 20 zeigt den im Hauptbremszylinder 10 anliegenden Bremsdruck.
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Die gestrichelt dargestellte Kurve 22 zeigt den berechneten Verlauf des Verhärtungsbereichs des Pedals in Abhängigkeit von der Zeit. Die Kurve wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung fortwährend neu berechnet, um Veränderungen der Systemparameter, zum Beispiel Betätigen des Bremspedals durch den Bediener, stetig ändern zu können.
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Kurve 24 zeigt den berechneten Schwellwert in Abhängigkeit der Kennlinie 22. Der Schwellwert 24 überschreitet einen oberen Grenzwert 26 nicht, sodass der Schwellwert 24 gleich dem oberen Grenzwert 26 ist, solange die Kennlinie einen zu hohen Verhärtungspunkt anzeigt.
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Sobald die Kennlinie 22 abgefallen ist, ermittelt sich der Schwellwert 24 aus der Kennlinie 22, wobei ein Aufschlag 28 zu der Kennlinie hinzugegeben wird, die sicherstellt, dass der Fahrer das Bremspedal 6 über den Verhärtungspunkt hinweg betätigen muss, um die automatische Haltefunktion zu deaktivieren.
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Sobald die Kennlinie 24, addiert mit dem Aufschlag 28 unterhalb des oberen Grenzwertes 26 liegen, fällt der Schwellwert mit dem Verlauf der Kennlinie ab. Der Fahrer muss somit das Bremspedal immer ein Stück über den Verhärtungspunkt hinaus betätigen, um die automatische Haltefunktion zu deaktivieren.
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Fällt die Kennlinie 22 zu weit nach unten ab, begrenzt ein unterer Grenzwert 30 den Schwellwert auf ein Minimalmaß, um unbeabsichtigtes Lösen der automatischen Haltefunktion zu verhindern.
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Die Kurven 32a bis c zeigen Bremsdrücke, die von dem Fahrer mittels des Bremspedals 6 aufgebracht werden.
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Die beiden Bremsbetätigungen 32a, 32b wurden mit einer Kraft durchgeführt, die unterhalb des zu dem jeweiligen Zeitpunkt geltenden Schwellwertes 24 lagen, wodurch die automatische Haltefunktion nicht deaktiviert ist.
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Die zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführte Bremsbetätigung 32c, bei der die Kennlinie bereits abgefallen ist, bedingt gleichzeitig ein Absinken des Schwellwerts 24. Bei der Betätigung 32c aufgebrachte Bremsdruck übersteigt den Schwellwert 24, sodass bei einer Zeit td die Haltefunktion abgeschaltet wird.
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Die Bremsdruckkurve 20 zeigt zur Zeit td einen sprunghaften Abfall im Bremsdruck, welcher auf das Abschalten der automatischen Haltefunktion zurückzuführen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kraftfahrzeug
- 4
- Bremsanlage (gestrichelt)
- 6
- Bremspedal
- 8
- Bremskraftverstärker
- 10
- Hauptbremszylinder
- 12
- Bremsensteuergerät
- 14
- Drucksensor
- 16
- Drucksensor
- 18
- Pedalsensor
- 20
- Bremsdruck im Hauptbremszylinder
- 22
- Kennlinie
- 24
- Schwellwert
- 26
- oberer Grenzwert
- 28
- Aufschlag
- 30
- unterer Grenzwert
- 32a–c
- Bremsdruck
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005015725 A1 [0004]
- DE 102006015484 A1 [0005]