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WO2001058714A1 - Verfahren und einrichtung zum beenden einer aktiven anfahrhilfe-funktion - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum beenden einer aktiven anfahrhilfe-funktion Download PDF

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WO2001058714A1
WO2001058714A1 PCT/EP2001/001044 EP0101044W WO0158714A1 WO 2001058714 A1 WO2001058714 A1 WO 2001058714A1 EP 0101044 W EP0101044 W EP 0101044W WO 0158714 A1 WO0158714 A1 WO 0158714A1
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WO
WIPO (PCT)
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vehicle
braking torque
torque
starting
brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2001/001044
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Klusemann
Jürgen DIEBOLD
Oliver Huth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10103713A external-priority patent/DE10103713A1/de
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of WO2001058714A1 publication Critical patent/WO2001058714A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
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    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109—Braking
    • B60W30/18118—Hill holding

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for ending an active starting aid function that supports starting a vehicle on an incline by providing a braking torque holding the vehicle on the incline in the service brake in accordance with external and / or internal variables, such as builds up the downhill drive torque and / or operating states or characteristic values of the vehicle and maintains it, including the large ones, until the build-up of a drive torque required for starting.
  • a traction help In vehicles that are equipped with or without an electric parking brake, it is the job of a traction help to support the driver when starting on the mountain.
  • DOA Drive-Off Assistance
  • a vehicle is held on a slope with a traction help, for example: the vehicle is stopped, the drive motor is running, the driver is operating the clutch, the driver is using a braking device (service brake and / or
  • the driver When initiating the starting process (actuating the clutch), the driver is assisted at a standstill in such a way that the vehicle is braked on a slope and the driver can release a previously operated braking device in order to start off without the vehicle rolling away in an uncontrolled manner. This bridges the period between releasing a brake control element and the actual starting process.
  • the start-up process is determined by a suitable evaluation of vehicle information and quantified as drive torque, which is transmitted to the drive wheels via the clutch.
  • the starting aid then assists during the starting process by reducing the braking torque in accordance with the drive torque present on the drive wheels. If the driver builds up sufficient drive torque via the clutch on the drive wheels, the starting aid reduces the braking torque to zero until further activation of the starting aid is initiated by the driver.
  • “Slope” is understood here to mean any road gradient that is suitable for triggering an automatic, drive-free vehicle movement.
  • a starting aid is used to ensure that the vehicle only travels in the direction desired by the driver and e.g. does not roll backwards against an obstacle in a parking space on a slope.
  • the function of the traction help places increased demands on, for example, the energy supply when the engine is switched off if the vehicle is equipped with a so-called automatic start / stop system that switches off the drive motor when the vehicle is stationary.
  • the driver must restart the engine eg operate the accelerator pedal.
  • a vehicle without a traction help function may have already rolled against an obstacle.
  • the traction help can be implemented in vehicles without an electric parking brake with an active or driver-independent service brake.
  • This can e.g. an active brake booster of a hydraulic brake, a motor-pump unit and / or a high-pressure accumulator of an electro-hydraulic brake or an electric motor of an electro-mechanical brake.
  • the difference to the realization with an electric parking brake is that energy is used to hold the vehicle on a slope; While the activated electric parking brake holds the vehicle only via the mechanical self-locking, the energy supply must be ensured for an active service brake. If the driver gets out of the vehicle and the power supply fails (e.g. the internal combustion engine stops and the active brake booster of a hydraulic brake no longer receives a vacuum), the vehicle can roll away. It must therefore be ensured with a traction help that is implemented with an active service brake that the driver is in the vehicle when the traction help is active.
  • a method for ending the traction help function is known, with which a drive torque is determined when starting on a slope, which is actually available on the drive axle and according to which the braking torque is reduced to zero by the driver support when starting.
  • the traction help function ends when the braking torque held by the active service brake is completely reduced.
  • a starting aid that is intended to prevent the vehicle from rolling back is known from DE 199 41 482 AI. This does not take into account whether the driver is sitting in the vehicle or not. The driver can therefore get out in the belief that he has parked his vehicle properly and then find out too late that the vehicle is rolling away, for example because the engine is switched off and the brake booster no longer has a vacuum.
  • the invention has for its object to provide a method for ending an active traction help function, which prevents an uncontrolled shutdown of the traction help and allows the driver to take measures, if necessary, to prevent the vehicle from rolling away.
  • Measured variable which represents an operating state or a characteristic value of the vehicle
  • a generic starting aid is designed in such a way that the starting aid is a determining unit for determining a state for interrupting the active starting aid before or during the build-up of a drive torque required for starting according to at least one measured variable which indicates an operating state or reproduces a characteristic value of the vehicle, contains that the starting aid a control unit for controlling the reduction of the braking torque of the service brake when determined Measured variable, and that the control unit controls the reduction of the braking torque after a predetermined time course so that a vehicle reaction is triggered when the braking torque is reduced.
  • the function of the active traction help is advantageously limited in time.
  • the traction help function must be interrupted and the braking torque held by the active service brake must be reduced. This dismantling should be done in such a way that the driver immediately feels the vehicle reaction, that the traction help function switches off, but still gives him enough time to adjust to it and to take suitable measures, e.g. actuating the parking brake.
  • actuating the parking brake By limiting the braking torque held by the activated traction help to the braking torque required on the slope and a temporary active assistance phase, a traction help without an electric parking brake can be made available safely.
  • the method therefore triggers a vehicle movement in correlation to the measured variable.
  • Detection of the driver's wish to leave the vehicle or detection of a situation that can lead to deactivation of the active service brake can be achieved by one measurement variable or several correlated measurement variables or vehicle information or derived from these measurement variables or vehicle information, calculated or estimated characteristic values from a clutch state representing a release of the clutch pedal and / or a transmission state containing gear information and / or a brake pedal state representing a release of a brake pedal, e.g. a release switch of an electromagnetically actuated brake booster, possibly including information about the actuation an accelerator pedal, and / or one, stopping an engine representing the engine operating state, and / or a vehicle operating state representing a disconnection of at least one electrical supplier is or are obtained.
  • a clutch state representing a release of the clutch pedal and / or a transmission state containing gear information and / or a brake pedal state representing a release of a brake pedal
  • a release switch of an electromagnetically actuated brake booster possibly including information about the actuation an accelerator pedal, and / or
  • An advantage of the invention lies in the fact that the method is based on the measurement variables which both withstand the safety-critical consideration and always reliably indicate whether the driver is in the vehicle or not or the active service brake is functioning or not.
  • An expedient embodiment of the method is characterized in that a set in response to an operation of the brake pedal braking torque M Fah r ERVOR g abe is maintained after the determination of the measured variable maximum 2s to the driver when starting a change from the brake pedal to the accelerator pedal to enable if the brake pedal state and / or the accelerator pedal state is used as a measurement variable for the interruption of the active traction help function.
  • the method provides that the driver is responsible for bringing the vehicle to a standstill in a vehicle equipped with a start-up aid function. Particularly when the road friction coefficients are inhomogeneous ( ⁇ -split), in order to bring the vehicle to a standstill, the driver applies a greater braking torque than would be necessary, as determined solely from the slope.
  • braking torque braking pressure, braking force
  • the braking torque set by the driver is taken over by the active service brake, taking into account the pedal behavior, ie the active service brake maintains a brake torque that is slightly below the driver's braking torque.
  • a vehicle reaction such as a rolling away of the vehicle on the slope, can then be advantageous after the reduction time less than 2 seconds, preferably a maximum of 0.5s. It is expedient to ensure that the reduction to a power take-off in accordance with the slope M Ha ngabtrie b ein penetratedes braking torque is achieved in an independent from the braking torque MFahrevorgabe reproducible period of time.
  • a fast vehicle response can be achieved in that a in accordance with the slope output torque M HANGAB tri e b adjusted brake torque M braking, is reduced in a first step at least 20% to 50% in a period of at most 3 s, preferably in a time period less ls becomes. In The braking torque is then reduced to zero in at least one further step.
  • a reduction in the braking torque held by the active service brake to the braking torque required on a slope or on an incline is required for reproducible behavior of the vehicle.
  • the vehicle begins when the braking torque M Drive rv or e a s e previously in an advantageously always the same amount of time to in accordance with the slope output torque M downgrade set braking torque M Br ems, was in the reduced, thus substantially independent of the slope gradient always at the same Time to roll away after the driver releases a pedal. This means that the driver is not tempted to get off even on slopes with small gradients, since the vehicle begins to roll away almost immediately, as usual.
  • the braking torque M Br ems required on the slope determined in accordance with the slope output torque M Han g a btrieb, is immediately built up. This braking torque takes into account the slope or road inclination (sin a),
  • Gravitational acceleration component is determined, possibly including a safety factor.
  • the driver actuates the service brake (or service and parking brake), then is transferred to an embodiment, the set of the driver's brake torque M Fah r he v orgabe or a determined in accordance with the slope output torque braking torque M Br ems, Lim set.
  • the set of the driver's brake torque M Fah r he v orgabe or a determined in accordance with the slope output torque braking torque M Br ems, Lim set As long as the driver operates the brake pedal himself, it is not possible to set a brake pressure, which may be higher depending on the situation and which may be required with safety supplements for holding on a slope, since the brake pedal is “pulled away” from the driver when the braking torque is set by means of an active brake booster. If the driver releases the brake pedal, the braking torque applied by the driver is less than the downhill driving torque plus safety, the braking torque can be increased to this value.
  • the braking torque M brake Lim can also be reduced after approximation of an exponential function.
  • the starting aid should release the braking torque so that the vehicle both travels in the desired direction of travel and does not hinder the driver from starting by holding on. Even if the If the driver sets a greater braking torque than would actually be required for the slope, the brake should be released comfortably. It is therefore provided in the method according to the invention that, for at least one determined quantity which represents a signal representing a start, for example information about the drive torque, a braking torque braking , L ⁇ which was set after the downhill driving torque, according to the relationship
  • the vehicle is initially stopped with the braking torque set by the driver.
  • the braking torque is then released in accordance with the comparison according to (2).
  • the braking torque is reduced compared to (1), in which, starting from the braking torque, which is dependent on the slope, via the balance of M Ant ⁇ eb and MHangabtrieb, there is less tendency to roll away against the desired direction of travel, since the the larger braking torque specified by the driver begins to decrease.
  • FIG. 1 relates to a clutch signal
  • FIG. 2 relates to a brake pedal signal
  • FIG. 3 relates to correlated brake and accelerator pedal signals
  • Fig. 4 is a diagram of the time course of a braking torque set by the traction help with premature interruption of the traction help function
  • Fig. 5 is a digram over the time course of the degradation of the braking moment M s Brem the example of a set of the active service brake in accordance with the brake pedal braking moment M r Fa hrervo reproducing •
  • Fig. 6 shows a device for interrupting the traction help function
  • the traction help assistant function ends after determining a state for interrupting the active traction help before the build-up of a drive torque required for starting because the driver does not get out, believing that his vehicle is properly parked with the active service brake to have.
  • a switch on the clutch pedal detects when the vehicle is at a standstill whether the traction help function must be interrupted prematurely, i.e. before or during the build-up of a drive torque required to start. Since, when entering the query, it has not yet been determined whether the driver has built up drive torque, it is initially queried in diamond 10 whether the vehicle is running. This situation query can be carried out by evaluating the wheel speeds, for example. If this situation exists, the further query for an interruption can be omitted since the braking torque set by the active service brake is zero (step 12). If the vehicle is at a standstill, diamond 11 asks whether there is a need to prematurely interrupt the traction help function. If the clutch pedal is actuated (e.g.
  • the braking torque M braking i ⁇ m held by the starting aid is reduced in step 13 as the driving torque M AntE ⁇ eb is built up.
  • the reduction takes place at a braking torque M brake , Lir r that was set after the downhill torque, according to the relationship
  • Entry into the query encompasses the situation detection according to FIG. 1.
  • diamond 14 queries whether there is a need to prematurely interrupt the traction help function. If the brake pedal is depressed, activation of the traction help is retained. If it is decided in diamond 11 that the brake pedal is not actuated, it can be assumed that the driver gets out. The traction help is then interrupted based on the measured variable generated by the brake light switch (in the active brake booster, the release switch) via the brake pedal status, since if the brake pedal is not pressed, it cannot be reliably decided whether the driver is leaving the vehicle or not. The reduction of the braking torque held by the starting aid must therefore meet at least one condition with regard to its value.
  • step 15 it is required that the value of the braking torque M Br ems, which is reduced after a predetermined time course (described in connection with FIG. 4). is below the braking torque M Br ems, Anfah, which is reduced by the starting aid in the same way as the driving torque M M ent ri eb is built up.
  • the reduction takes place at a braking torque M Breras , which was set after the downhill torque, according to the relationship "* ⁇ Haimuhii i M Ann i
  • a comparison of the determined values of the braking torques M BreraSrZe ⁇ t ⁇ - and M ß e ms, start takes place in step 15, the reduction following the lower braking torque.
  • This reduction in braking torque takes into account the fact that the driver builds up driving torque only very slowly or hesitantly when the brake pedal is not actuated. In this situation, the function of the traction help is interrupted prematurely if the braking torque has already been reduced to zero after the specified time, but no starting torque suitable for starting has yet been built up.
  • the determination of the measured variable comprises the situation detection (diamond 10, 14 and step 12) according to FIG. 2 until the brake pedal actuation is detected.
  • the assistance phase can advantageously be improved if the braking torque is only reduced when the brake pedal and accelerator pedal are not actuated.
  • diamond 16 queries whether the accelerator pedal is actuated (for example via a status signal of the accelerator pedal provided by the engine control). Is shown in diamond 16 determined that the accelerator pedal is actuated, it is decided in step 17 to abort the reduction of the braking torque initiated in step 15 (FIG. 2) according to the predetermined time profile as described in FIG. 4. In step 18, the braking torque is then reduced in accordance with the method described in step 13 of FIG. 1.
  • the braking torque is reduced in step 19 in accordance with the predefined time profile, as described in connection with FIG. 4.
  • the advantage over the method described in connection with FIG. 2 is that the driver can take any amount of time to start when the accelerator pedal is actuated, since the function of the starting aid is not interrupted prematurely.
  • the state for the interruption of the active traction help function should be directly related to a vehicle reaction.
  • the release of the clutch pedal or the accelerator pedal and / or the brake pedal is said to have interrupted (deactivated) the starting aid. Since the interruption of the traction help is determined by a driver action (e.g. releasing the clutch pedal or the accelerator pedal), this is also directly related to the vehicle reaction. That the braking torque should be reduced so that the vehicle starts moving immediately. The driver is not tempted to get out of the vehicle without first ensuring that the vehicle is properly parked or secured.
  • the immediate vehicle reaction is achieved if the braking torque held by the active service brake is limited to the value required on the slope or is reduced before the interruption of the traction help via an inclination angle sensor (e.g. longitudinal acceleration sensor) or after determining the condition to interrupt the active traction help in a possibly reproducible period of time, which is independent of the value of the braking torque, and which can still be regarded as an immediate reaction to the driver action.
  • an inclination angle sensor e.g. longitudinal acceleration sensor
  • An exemplary embodiment according to the invention provides for the limitation of the braking torque M brake , L ⁇ m held by the active service brake to the braking torque required on the slope, which is advantageous for a simple, reproducible vehicle reaction .
  • the vehicle therefore begins to roll away almost independently of the slope slope at the same time after the driver has released a pedal. This means that the driver is not tempted to get off even on slopes with small gradients, since the vehicle immediately begins to roll away as usual.
  • the advantageous reduction in braking torque Mssrems, Lim shown in Figure 4 ensures that immediately after the driver releases a pedal, the vehicle immediately begins to roll away, but the further reduction takes place more slowly to allow the driver to react.
  • the driver has time to pull off or bring the vehicle to a stop using the service brake.
  • the reduction of the braking torque M braking, L i m is carried out at a constructed in accordance with the slope output torque M Han g a b t rubbed braking torque M Br e ms, in at least 20% (based on the related on a slope level) in a period between 0 and 3s, preferably in a time period of 0.5 to 1s, according to the measured variable determined.
  • the braking torque (brake pressure) is then slowly reduced to zero, preferably in a time span of at most 10s, preferably at most 2s.
  • the braking torque M Br em s is preferably reduced according to an exponential function according to the following relationship ⁇ js
  • the braking torque M Bre ⁇ ns is reduced according to approximation 21 of the exponential function in such a way that a rapid drop within .maximal Is to, for example, 60% of the braking pressure, followed by a slow reduction to 0 within, for example, a maximum of 2s.
  • the dismantling is slower in the second step to allow the driver to react. The driver has time to pull off or bring the vehicle to a stop using the service brake.
  • the magnitude of this, for example via an active brake booster, in the service brake, driver-independent braking torque 23 is slightly below the braking torque 22 set via the brake pedal actuation in order to avoid a brake pedal reaction while the driver is actuating the brake pedal.
  • Such limits are not necessary for an EMS (electro-hydraulic brake) or an EMB (electro-mechanical brake).
  • the time at which the driver releases the brake pedal is designated t2.
  • the braking torque M brake preferably drops in four steps, after the following time sequence, if the measured variable described in connection with FIGS. 1 to 3 has been determined at time t3, for example via the clutch state: a)
  • the time period t2 to t3, in which the "driver brake pressure" is maintained, is 0 to 10 s, preferably a maximum of 2 s.
  • the time period t3 to t4, in which the braking torque (the braking pressure, the braking force) depends on the slope required level 24 is reduced, is 0 to 2 s, preferably a maximum of 0.5 s c)
  • the time period t5 to t6 in which the brake pressure is further reduced to zero is up to 10s, preferably maximum 2s.
  • the degradation can take place via the expotential function described in connection with FIG. 4, an approximation and / or the line course mentioned.
  • the braking torque (or braking pressure, braking force) set by the driver is adopted by the starting aid, i.e. the target specification is equated with the driver specification and not reduced to the value required on the slope.
  • the braking torque is first reduced to the braking torque M Han driving gear required on the slope. This first dismantling should take place as quickly as possible (eg via a fast ramp, ie with a large pressure reduction gradient).
  • the braking torque is to be reduced further in such a way that the driver can react to the rolling vehicle.
  • An advantageous method for ending the traction help function provides that the setpoint specification for a braking torque M Bre m s to be set is specified as follows:
  • Downhill torque comes into play.
  • a possible excess of braking torque e.g. due to safety thresholds or incorrectly assumed coefficients of friction or a braking torque set by the driver
  • the reduction in the braking torque when building up a drive torque is designated by 26. The reduction takes place after comparison of the determined values of the braking torques M B rem s , time and M Brem s, starting. instead, the degradation follows the lower braking torque.
  • FIG. 6 shows a device for ending an active starting aid function which supports starting a vehicle on an incline 33 by applying a braking torque holding the vehicle on the incline in the service brake 32 in accordance with external and / or internal variables, such as the Road inclination and / or conditions of the vehicle, builds up and maintains the inclusion of the large until a drive torque required for starting.
  • the device has a determination unit 30 for determining a state for interrupting the active starting aid before the construction of a condition required for starting Drive torque according to at least one measurement variable, which reflects an operating state of the vehicle. Depending on at least one of the determination of the measurement variable described in connection with FIGS.
  • a control unit 31 controls the reduction of the braking torque of the service brake 32 when the measurement variable is determined in accordance with the method described above.
  • the control unit controls the reduction of the braking torque after a predetermined time course in such a way that a vehicle reaction, in particular a drive-free (without engine power) vehicle movement, is triggered when the braking torque is reduced.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beenden einer aktiven Anfahrhilfe-Funktion, die ein Anfahren eines Fahrzeugs an einer Steigung unterstüzt, indem sie ein das Fahrzeug an der Steigung haltendes Bremsmoment in der Betriebsbremse nach Massgabe von externen und/oder internengrössen, wie der Fahrbahnneigung und/oder Zuständen des Fahrzeugs, aufbaut und unter Einbeziehung der Grössen bis zum Aufbau eines entsprechenden Antriebsmomentes aufrecht hält. Um eine unkontrollierte Abschaltung der Anfahrhilfe zu verhindern, sind gemäss der Erfindung folgende Schritte vorgesehen: Ermitteln eines Zustandes zur Unterbrechung der aktiven Anfahrhilfefunktion vor oder während dem Aufbau eines zum Anfahren erforderlichen Antriebsmomentes nach Massgabe mindestens einer Messgrösse, welche einen Fahrzeugzustand wiedergibt, Abbau des Bremsmomentes der Betriebsbremse bei ermittelter Messgrösse, und Auslösen einer Fahrzeugreaktion beim Abbau des Bremsmomentes nach einem vorgegebenen Zeitverlauf.

Description

Verfahren und Einrichtung zum Beenden einer aktiven Anfahrhilfe-Funktion
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Beenden einer aktiven Anfahrhilfe-Funktion, die ein Anfahren eines Fahrzeugs an einer Steigung unterstützt, indem sie ein das Fahrzeug an der Steigung haltendes Bremsmoment in der Betriebsbremse nach Massgabe von externen und/oder internen Grossen, wie dem Hangabtriebsmoment und/oder Betriebszuständen bzw. Kennwerten des Fahrzeugs, aufbaut und unter Einbeziehung der Grossen bis zum Aufbau eines zum Anfahren erforderlichen Antriebsmomentes aufrecht hält.
In Fahrzeugen, die mit einer oder ohne eine elektrischen Parkbremse ausgestattet sind, ist es die Aufgabe einer Anfahrhilfe, den Fahrer beim Anfahren am Berg zu unterstützen. Eine Anfahrhilfe ist damit eine komfortorientierte Assistenzfunktion (DOA = Drive- Off Assistance) . Ein Fahrzeug wird mit einer Anfahrhilfe am Hang gehalten, wenn z.B.: das Fahrzeug steht der Antriebsmotor läuft der Fahrer die Kupplung betätigt der Fahrer eine Bremseinrichtung (Betriebsbremse und/oder
Feststellbremse) betätigt. Somit wird die Anfahrhilfe nur dann aktiviert, wenn der Fahrer im Fahrzeug ist und sein betriebsbereites Fahrzeug selbst in den Stillstand mit dem zum Halten benötigten Bremsdruck/-kraft gebracht hat.
Dem Fahrer wird beim Einleiten des Anfahrvorganges (Kupplung betätigen) im Stillstand derart assistiert, dass das Fahrzeug am Hang gebremst gehalten wird und der Fahrer eine zuvor betätigte Bremseinrichtung lösen kann, um anzufahren, ohne dass das Fahrzeug unkontrolliert wegrollt. Damit wird der Zeitraum zwischen dem Lösen eines Bremsbedienungselementes und dem eigentlichen Anfahrvorgang überbrückt. Der Anfahrvorgang wird über eine geeignete Auswertung von Fahrzeuginformationen festgestellt und als Antriebsmoment quantifiziert, das über die Kupplung an die Antriebsräder geleitet wird. Die Anfahrhilfe assistiert dann beim Anfahrvorgang durch Reduktion des Bremsmomentes nach Massgabe des an den Antriebsrädern vorliegenden Antriebsmoments. Wird vom Fahrer ausreichend Antriebsmoment über die Kupplung an den Antriebsrädern aufgebaut, reduziert die Anfahrhilfe das Bremsmoment auf null, bis eine weitere Aktivierung der Anfahrhilfe durch den Fahrer eingeleitet wird.
Unter „Steigung" wird hierbei jede Fahrbahnneigung verstanden, die geeignet ist, eine selbsttätige, antriebslose Fahrzeugbewegung auszulösen.
Eine Anfahrhilfe dient also dazu, dass das Fahrzeug beim Anfahren nur in die vom Fahrer gewünschte Richtung fährt und z.B. in einer Parklücke am Hang nicht nach hinten gegen ein Hindernis rollt.
An die Funktion der Anfahrhilfe werden erhöhte Anforderungen an z.B. die Energieversorgung beim Ausschalten des Motors gestellt, wenn das Fahrzeug mit einer sogenannten Start/Stop- Automatik ausgestattet ist, die den Antriebsmotor im Stillstand ausschaltet. Zum erneuten Starten des Motors muß der Fahrer z.B. das Gaspedal betätigen. Bis der Antriebsmotor Drehmoment aufgebaut hat, kann ein Fahrzeug ohne Anfahrhilfe-Funktion schon gegen ein Hindernis gerollt sein.
Die Anfahrhilfe kann in Fahrzeugen ohne elektrische Parkbremse mit einer aktiven bzw. fahrerunabhängig ansteuerbaren Betriebsbremse realisiert werden. Dies kann z.B. ein aktiver Bremskraftverstärker einer hydraulischen Bremse, ein Motor- Pumpen-Aggregat und/oder ein Hochdruckspeicher einer elektro- hydraulischen Bremse oder ein Elektromotor einer elektro- mechanischen Bremse sein. Der Unterschied zur Realisierung mit einer elektrischen Parkbremse besteht darin, daß zum Halten des Fahrzeugs am Hang Energie verbraucht wird; während die aktivierte elektrische Parkbremse das Fahrzeug nur über die mechanische Selbsthemmung hält, muß für eine aktive Betriebsbremse die Energieversorgung sichergestellt sein. Steigt der Fahrer aus dem Fahrzeug und fällt die Energieversorgung aus (z.B. der Verbrennungsmotor geht aus und der aktive Bremskraftverstärker einer hydraulischen Bremse erhält kein Vakuum mehr) kann das Fahrzeug wegrollen. Es muß daher bei einer Anfahrhilfe, die mit einer aktiven Betriebsbremse realisiert wird, sichergestellt sein, daß der Fahrer im Fahrzeug ist, wenn die Anfahrhilfe aktiv ist.
Aus der WO 99/20922 ist ein Verfahren zum Beenden der Anfahrhilfe-Funktion bekannt, mit dem beim Anfahren am Hang ein Antriebsmoment ermittelt wird, das tatsächlich an der Antriebsachse zu Verfügung steht und nach dessen Massgabe das Bremsmoment auf null reduziert wird, um den Fahrer beim Anfahren zu unterstützen. Mit dem vollständigen Abbau des von der aktiven Betriebsbremse gehaltenen Bremsmomentes ist die Anfahrhilfe-Funktion beendet. Eine Anfahrhilfe, die ein Rückrollen des Fahrzeugs verhindern soll, ist aus der DE 199 41 482 AI bekannt. Hierbei wird nicht berücksichtigt, ob der Fahrer im Fahrzeug sitzt oder nicht. Der Fahrer kann also im Glauben, sein Fahrzeug ordnungsgemäß geparkt zu haben, aussteigen und dann zu spät feststellen, daß das Fahrzeug doch wegrollt, da z.B. der Motor abgestellt wird und der Bremskraftverstärker kein Vakuum mehr hat .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zum Beenden einer aktiven Anfahrhilfe-Funktion zu schaffen, welches eine unkontrollierte Abschaltung der Anfahrhilfe verhindert und dem Fahrer erlaubt, ggf. Massnahmen zu ergreifen, die ein Weggrollen des Fahrzeugs verhindern.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe gelöst durch die Schritte,
Ermitteln eines Zustandes zur Unterbrechung der aktiven
Anfahrhilfe vor oder während dem Aufbau eines zum Anfahren erforderlichen Antriebsmomentes nach Massgabe mindestens einer
Messgrösse, welche einen Betriebszustand bzw. einen Kennwert des Fahrzeugs wiedergibt,
Abbau des Bremsmomentes der Betriebsbremse bei ermittelter
Messgrösse, und
Auslösen einer Fahrzeugreaktion beim Abbau des Bremsmomentes nach einem vorgegebenen Zeitverlauf.
Ferner wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine gattungsgemässe Anfahrhilfe so ausgestaltet ist, dass die Anfahrhilfe eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln eines Zustandes zur Unterbrechung der aktiven Anfahrhilfe vor oder während dem Aufbau eines zum Anfahren erforderlichen Antriebsmomentes nach Massgabe mindestens einer Messgrösse, welche einen Betriebszustand bzw. einen Kennwert des Fahrzeugs wiedergibt, enthält dass die Anfahrhilfe eine Steuereinheit zum Steuern des Abbaus des Bremsmomentes der Betriebsbremse bei ermittelter Messgrösse, enthält und dass die Steuereinheit den Abbau des Bremsmomentes nach einem vorgegebenen Zeitverlauf so steuert, dass eine Fahrzeugreaktion beim Abbau des Bremsmomentes ausgelöst wird.
Vorteilhaft wird die Funktion der aktiven Anfahrhilfe zeitlich begrenzt. D.h., will der Fahrer aus seinem Fahrzeug aussteigen, muß die Anfahrhilfe-Funktion unterbrochen werden und das von der aktiven Betriebsbremse gehaltene Bremsmoment abgebaut werden. Dieser Abbau sollte so geschehen, daß der Fahrer sofort an der Fahrzeugreaktion spürt, daß sich die Anfahrhilfe- Funktion abschaltet, ihm aber noch genügend Zeit gibt, um sich darauf einzustellen und geeignete Massnahmen, z.B Betätigen der Feststellbremse, zu ergreifen. Durch eine Begrenzung des durch die aktivierte Anfahrhilfe gehaltenen Bremsmoments auf das am Hang erforderliche Bremsmoment und eine zeitliche begrenzt aktive Assistenzphase, kann eine Anfahrhilfe ohne elektrische Parkbremse sicher zur Verfügung gestellt werden. Das Verfahren löst daher als Fahrzeugreaktion eine Fahrzeugbewegung in Korrelation zu der Messgrösse aus.
Eine Erfassung des Fahrerwunsches, das Fahrzeug zu verlassen bzw. eine Erfassung einer Situation, die zu einer Deaktivierung der aktiven Betriebsbremse führen kann, lässt sich dadurch erzielen, dass eine Messgrösse oder mehrere korrelierte Messgrössen bzw. Fahrzeuginformationen oder von diesen Messgrössen bzw. Fahrzeuginformationen abgeleitete, errechnete oder geschätzte Kennwerte aus einem, ein Lösen des Kupplungspedals repräsentierenden Kupplungszustand und/oder einem, eine Ganginformation enthaltenden Getriebezustand und/oder einem, ein Lösen eines Bremspedals repräsentierenden Bremspedalzustand z.B. eines Löseschalters eines elektromagnetisch betätigbaren Bremskraftverstärkers, ggf. unter Einbeziehung einer Information über die Betätigung eines Gaspedals, und/oder einem, ein Abstellen eines Motors repräsentierenden Motorbetriebszustand, und/ oder einem, ein Abtrennen mindestens eines elektrischen Versorgers repräsentierenden Fahrzeugbetriebszustand gewonnen wird bzw. werden .
Selbstverständlich können weitere im Fahrzeug erfassbare Zustände zur Ermittlung des Zustandes zur Unterbrechung der aktiven Anfahrhilfe genutzt werden, um zu ermitteln, ob der Fahrer sein Fahrzeug verlassen will oder nicht. (z.B. Gurtschloß, Fahrertür u.dgl.) Diese Betriebszustände können zwar mittels Sensoren erfasst werden, haben aber Nachteile. Entweder sind die Signalgeber keine sicherheitskritischen Bauteile wie z.B. der Türkontaktschalter (Mehrkosten) oder sie setzen voraus, daß der Fahrer sich an Regeln hält und sich z.B. anschnallt. Grundsätzlich können diese Zustände jedoch bei der Ermittlung des Zustandes zur Unterbrechung der aktiven Anfahrhilfe berücksichtigt werden und/oder ggf. zur Plausibilisierung herangezogen werden.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß sich das Verfahren auf die Messgrössen stützt, die sowohl der sicherheitskritischen Betrachtung standhalten und immer sicher anzeigen, ob der Fahrer im Fahrzeug ist oder nicht bzw. die aktive Betriebsbremse in Funktion ist oder nicht.
Eine zweckmässige Ausführungsform des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass ein in Abhängigkeit von einer Betätigung des Bremspedals eingestelltes Bremsmoment MFahrervorgabe maximal 2s nach der Ermittlung der Messgrösse aufrecht gehalten wird, um den Fahrer beim Anfahren ein Wechseln vom Bremspedal zum Gaspedal zu ermöglichen, wenn der Bremspedalzustand und/oder der Gaspedalzustand als Messgrösse für die Unterbrechung der aktiven Anfahrhilfe-Funktion verwendet wird. Das Verfahren sieht dabei vor, dass der Fahrer bei einem Fahrzeug, das mit einer Anfahrhilfe-Funktion ausgerüstet ist, dafür verantwortlich ist, das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen. Insbesondere bei inhomogenen Fahrbahnreibwerten (μ- Split) steuert der Fahrer, um sein Fahrzeug zum Stillstand zu bringen, ein größeres Bremsmoment ein, als es, allein über die Hangneigung ermittelt, erforderlich wäre. Daher ist es vorteilhaft, das vom Fahrer zunächst eingestellte Bremsmoment (Bremsdruck, Bremskraft) als Sollvorgabe für die Anfahrhilfe zu übernehmen. Damit kann garantiert werden, dass das Fahrzeug immer dann von der Anfahrhilfe am Hang gehalten werden kann, wenn es der Fahrer zum Stillstand gebracht hat. Das vom Fahrer eingestellte Bremsmoment wird von der aktiven Betriebsbremse unter Berücksichtigung des Pedalverhaltens übernommen, d.h. es wird ein geringfügig unter dem vom Fahrer liegendes Bremsmoment von der aktiven Betriebsbremse gehalten.
Mittels einer schnellen Reduktion des über die Bremspedalbetätigung eingestellten Bremsmoments MFahrervorgabe auf das von dem Hangabtriebsmoments abgeleiteten Bremsmoment Mßrems,Lim bei ermitteltem Zustand zur Unterbrechung der aktiven Anfahrhilfe, kann dann vorteilhaft eine Fahrzeugreaktion, wie ein Wegrollen des Fahrzeugs an der Steigung, nach der Reduktionszeit kleiner 2 Sekunden, vorzugsweise maximal 0,5s, eingeleitet werden. Es ist zweckmässig sicherzustellen, dass die Reduktion auf ein nach Massgabe des Hangabtriebs MHangabtrieb einzustellendes Bremsmoment, in einer von dem Bremsmoment MFahrevorgabe unabhängigen, reproduzierbaren Zeitspanne erzielt wird.
Eine schnelle Fahrzeugreaktion lässt sich dadurch erzielen, dass ein nach Massgabe des Hangabtriebsmoments MHangabtrieb eingestelltes Bremsmoment MBrems, im in einem ersten Schritt um mindestens 20% bis 50% in einer Zeitspanne von maximal 3s, vorzugsweise in einer Zeitspanne kleiner ls reduziert wird. In mindestens einem weiteren Schritt wird das Bremsmoment dann auf null abgebaut.
Eine Verringerung des von der aktiven Betriebsbremse gehaltenen Bremsmoments auf das am Hang bzw. bei der Steigung erforderliche Bremsmoment ist für ein reproduzierbares Verhalten des Fahrzeugs erforderlich. Das Fahrzeug beginnt, wenn das Bremsmoment MFahrervorgabe zuvor in einer vorteilhaft immer gleichen Zeitspanne auf das nach Massgabe des Hangabtriebsmoments MHangabtrieb eingestellte Bremsmoment MBrems, im abgebaut wurde, also nahezu unabhängig von der Hangsteigung immer zur gleichen Zeit, nachdem der Fahrer ein Pedal gelöst hat, wegzurollen. Damit wird der Fahrer auch an Hängen mit kleinen Steigungen nicht verleitet auszusteigen, da das Fahrzeug nahezu sofort, wie gewohnt, beginnt wegzurollen.
Beim aktiven Bremsdruckaufbau wird dabei zwischen zwei unabhängigen Varianten des Bremsdruckaufbaus der Anfahrhilfe unterschieden, die bei einem ermittelten Zustand zum Unterbrechen der aktiven Anfahrhilfe-Funktion zu berücksichtigen sind:
1.Aktivierung über Feststellbremse
Betätigt der Fahrer nur die Feststellbremse (z.B. beim Anfahren des geparkten Fahrzeugs) wird sofort das am Hang erforderliche, nach Massgabe des Hangabtriebsmomentes MHangabtrieb ermittelte Bremsmoment MBrems, im aufgebaut. Dieses Bremsmoment berücksichtigt die Hangsteigung bzw. Fahrbahnneigung (sin a ) ,
die nach der Beziehung sin a = '""'""" aus der von einem
8
Längsbeschleunigungssensor geschätzten
Erdbeschleunigungskomponente ermittelt wird, ggf. unter Einbeziehung eines Sicherheitsfaktors. 2.Aktivierung über die Betriebsbremse
Betätigt der Fahrer die Betriebsbremse (oder: Betriebs- und Feststellbremse) , so wird nach einem Ausführungsbeispiel das von dem Fahrer eingestellte Bremsmoment MFahrervorgabe übernommen oder ein nach Massgabe des Hangabtriebsmomentes ermitteltes Bremsmoment MBrems,Lim eingestellt. Dabei kann, solange der Fahrer selbst das Bremspedal betätigt, nicht ein ggf. situationsabhängig größerer Bremsdruck, der mit Sicherheitsaufschlägen zum Halten am Hang erforderlich sein kann, eingestellt werden, da hierbei dem Fahrer das Bremspedal „weggezogen,, wird, wenn die Einstellung des Bremsmoments mittels eines aktiven Bremskraftverstärkers erfolgt. Wenn der Fahrer vom Bremspedal geht, das vom Fahrer eingesteuerte Bremsmoment kleiner ist als das Hangabtriebsmoment plus Sicherheit, so kann das Bremsmoment auf diesen Wert erhöht werden.
Es ist vorteilhaft, wenn der Abbau des Bremsmomentes MBrems,Lim nach einer Exponentialfunktion, vorzugsweise nach der folgenden Exponentialfunktion
Figure imgf000011_0001
erfolgt, mit tnorm = 0 Anfang des Abbaus, tnorm = 1 Ende des Abbaus und K = Faktor zwischen -2 und +2, vorzugsweise ist der Faktor K positiv und liegt in einem Bereich zwischen 1,2 und 1,8.
Um den Rechenaufwand zu verringern, kann der Abbau des Bremsmomentes MBrems,Lim auch nach Approximation einer Exponentialfunktion erfolgen.
Baut der Fahrer Antriebsmoment auf, so soll die Anfahrhilfe das Bremsmoment so lösen, dass das Fahrzeug sowohl in die gewünschte Fahrtrichtung fährt als auch den Fahrer nicht beim Anfahren durch Festhalten behindert. Selbst dann, wenn der Fahrer ein größeres Bremsmoment einstellt, als das für den Hang tatsächlich erforderlich wäre, soll die Bremse komfortabel gelost werden. In dem erfindungsgemässen Verfahren ist daher vorgesehen, dass bei mindestens einer ermittelten Grosse, die ein, ein Anfahren repräsentierendes Signal wiedergibt, z.B. eine Information über das Antriebsmoment, ein Bremsmoment Brems,Lιπ das nach dem Hangabtriebsmoment eingestellt wurde, nach der Beziehung
Figure imgf000012_0001
und ein Bremsmoment Fahrer orgabe, das nach einer Brempedalbetätigung eingestellt wurde , nach der Beziehung
M Hangcihti ich - M Ann leb lliems I alnei uιι Rühe 2 )
M Hangcihliieh abgebaut wird.
Vorteilhaft wird, wenn das Antriebsmoment den Wert des errechneten Hangabtriebsmoments erreicht, die Momentenbilanz nach (2) so gewählt, dass ein eventuell vom Fahrer vorgegebenes, zu großes Bremsmoment bei MAntrιΘb > M Hanßahli ich auf null reduziert wird.
Andererseits wird bei μ-Split Situationen das Fahrzeug zunächst mit dem vom Fahrer eingestellten Bremsmoment gehalten. Beim Aufbau des Antriebsmoments wird dann das Bremsmoment nach Maßgabe des Vergleichs nach (2) gelöst. Es ergibt sich eine im Vergleich zu (1), bei dem, ausgehend vom, von der Hangneigung abhangigen Bremsmoment, über die Bilanz von MAnt ιeb und MHangabtrieb, das Bremsmoment reduziert wird, geringere Tendenz zum Wegrollen entgegen der gewünschten Fahrtrichtung, da bei dem vom Fahrer vorgegebenen, größeren Bremsmoment angefangen wird abzubauen. Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 bis 3 Verfahrensschemata über den möglichen Ablauf zum Beenden der Anfahrhilfe-Funktion bei unterschiedlichen Messgrössen, wobei sich
Fig. 1 auf ein Kupplungssignal bezieht, Fig. 2 auf ein Bremspedalsignal bezieht Fig. 3 auf korrelierte Brems-und Gaspedalsignale bezieht
Fig. 4 ein Diagramm über den zeitlichen Verlauf eines von der Anfahrhilfe eingestellten Bremsmomentes bei vorzeitiger Unterbrechung der Anfahrhilfe-Funktion
Fig. 5 ein Digramm über den zeitlichen Verlauf des Abbaus des Bremsmomentes MBrems am Beispiel eines von der aktiven Betriebsbremse nach Massgabe der Bremspedalbetätigung eingestellten Bremsmoment MFahrervorgabe •
Fig. 6 eine Einrichtung zum Unterbrechen der Anfahrhilfe- Funktion
Eine Beendigung der Assistenz-Funktion Anfahrhilfe nach Ermittlung eines Zustandes zur Unterbrechung der aktiven Anfahrhilfe vor dem Aufbau eines zum Anfahren erforderlichen Antriebsmomentes erfolgt nach den Figuren 1 bis 3 deswegen, dass der Fahrer nicht aussteigt, im Glauben, sein Fahrzeug mit der aktiven Betriebsbremse ordnungsgemäß geparkt zu haben.
Es gibt mehrere Möglichkeiten zu erkennen, ob der Fahrer in seinem Fahrzeug ist: Ermitteln einer Messgrösse über einen Kupplungsschalter (Figurl)
Ein Schalter am Kupplungspedal, dessen Schaltpunkt oberhalb vom Kupplungspunkt liegt, detektiert im Stillstand des Fahrzeugs, ob die Anfahrhilfe-Funktion vorzeitig, also vor oder während dem Aufbau eines zum Anfahren erforderlichen Antriebsmoments, zu unterbrechen ist. Da beim Eintritt in die Abfrage aber noch nicht festgestellt ist, ob der Fahrer Antriebsmoment aufgebaut hat, wird zu Beginn in Raute 10 abgefragt, ob das Fahrzeug fährt. Diese Situationsabfrage kann über die Auswertung z.B. der Raddrehzahlen erfolgen. Liegt diese Situation vor, kann die weitere Abfrage zur Unterbrechung ausbleiben, da das von der aktiven Betriebsbremse eingestellte Bremsmoment null (Schritt 12) ist. Befindet sich das Fahrzeug im Stillstand, wird in Raute 11 abgefragt, ob die Notwendigkeit einer vorzeitigen Unterbrechung der Anfahrhilfe-Funktion gegeben ist. Ist das Kupplungspedal (z.B. über einen Kupplungsschalter) betätigt, wird die Funktion der Anfahrhilfe beibehalten. Das von der Anfahrhilfe gehaltene Bremsmoment MBrems,iαm wird in Schritt 13 so abgebaut, wie das Antriebsmomentas MAntEιeb aufgebaut wird. Der Abbau erfolgt bei einem Bremsmoment MBrems,Lirr das nach dem Hangabtriebsmoment eingestellt wurde, nach der Beziehung
M Hiinμuhn ich M Amt ich
M Blair = M
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.1 im
M n cihti ich
und bei einem Bremsmoment MFarιrervorgabe/ das nach einer Brempedalbetätigung eingestellt wurde, nach der Beziehung
Figure imgf000014_0002
Damit ist die Funktion der Anfahrhife beendet. Wird in Raute 11 entschieden, dass das Kupplungspedal gelöst ist, so ist davon auszugehen, daß der Fahrer aussteigt. Die Anfahrhilfe wird dann, falls sie noch aktiv ist, nach der von dem Kupplungsschalter generierten Messgrösse über den Kupplungszustand unterbrochen. D.h. wenn der Fahrer ohne Anzufahren vom Kupplungspedal geht, wird das von der aktiven Betriebsbremse gehaltene Bremsmoment nach einem vorgegebenen Zeitverlauf abgebaut, wie er in Verbindung mit Figur 4 beschrieben ist.
Ermitteln einer Messgrösse über einen Bremslichtschalter (Figur 2)
Der Eintritt in die Abfrage (Raute 10 und Schritt 12), unfasst die Situationserkennung nach Figur 1. Befindet sich das Fahrzeug im Stillstand, wird in Raute 14 abgefragt, ob die Notwendigkeit einer vorzeitigen Unterbrechung der Anfahrhilfe- Funktion gegeben ist. Ist das Bremspedal betätigt, wird die Aktivierung der Anfahrhilfe beibehalten. Wird in Raute 11 entschieden, dass das Bremspedal nicht betätigt ist, so ist davon auszugehen, daß der Fahrer aussteigt. Die Anfahrhilfe wird dann nach der von dem Bremslichtschalter (beim aktiven Bremskraftverstärker der Löseschalter) generierten Messgrösse über den Bremspedalzustand unterbrochen, da bei nicht betätigtem Bremspedal nicht sicher entschieden werden kann, ob der Fahrer das Fahrzeug verlässt oder nicht. Der Abbau des von der Anfahrhilfe gehaltenen Bremsmoments muss daher hinsichtlich seines Wertes mindestens einer Bedingung genügen. Es wird in Schritt 15 gefordert, dass der Wert des nach einem vorgegebenen Zeitverlauf (beschrieben in Verbindung mit Figur 4) abgebauten Bremsmomentes MBrems,zeitι. unterhalb von dem Bremsmoment MBrems,Anfah liegt, das von der Anfahrhilfe so abgebaut wird, wie das Antriebsmomentas MÄntrieb aufgebaut wird. Der Abbau erfolgt bei einem Bremsmoment MBreras, das nach dem Hangabtriebsmoment eingestellt wurde, nach der Beziehung "*■ Haimuhii ich M Ann ich
M All/all) M lli ems hm ( i )
M Hangahii teh
und bei einem Bremsmoment Fahrervogabe? das nach einer Brempedalbetatigung eingestellt wurde, nach der Beziehung
M Haiigabn teh M Ami ich lii vm s iψilti / tihi ei i i ι>abc' ( 2 ) .
H,anμahn ich |
Der Abbau nach MBrems=MBrems,zeιι • , also ein Abbau nach dem in Verbindung mit Figur 4 beschriebenen Zeitverlauf, erfolgt immer wenn MBrems,zeιtι . < MBrems,Anfahr. , sonst nach MBrems=MBrems,Anfahr. , wenn Mßems,Anfahr. •< MBrems, zeiti. • Es findet in Schritt 15 somit ein Vergleich der ermittelten Werte der Bremsmomente MBreraSrZeιtι- und Mß ems,Anfahr, statt, wobei der Abbau dem geringeren Bremsmoment folgt. Dieser Bremsmomentabbau berücksichtig die Tatsache, dass bei nicht betätigtem Bremspedal der Fahrer Antriebsmoment nur sehr langsam bzw. zögerlich aufbaut. Die Funktion der Anfahrhilfe wird in dieser Situation vorzeitig unterbrochen, wenn das Bremsmoment nach dem vorgegebenen Zeitverlauf bereits auf null abgebaut wurde, aber noch kein zum Anfahren geeignetes Anfahrmoment aufgebaut wurde.
Ermitteln einer Messgrosse über einen Bremslichtschalter und Gaspedalbetatigung (Figur 3)
Die Ermittlung der Messgrösse, umfasst die Situationserkennung (Raute 10, 14 und Schritt 12) nach Figur 2, bis zur Erkennung der Bremspedalbetatigung. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 kann vorteilhaft die Assistenzphase verbessert werden, wenn der Abbau des Bremsmoments nur bei nicht betätigtem Bremspedal und Gaspedal vorgenommen wird. Hierzu wird in Raute 16 abgefragt, ob das Gaspedal betätigt ( zum Beispiel über ein von der Motorsteuerung zur Verfügung gestelltes Zustandssignal des Fahrpedals) ist . Wird in Raute 16 festgestellt, dass das Gaspedal betätigt wird, wird in Schritt 17 entschieden, den im Schritt 15 (Figur 2) eingeleiteten Abbau des Bremsmomentes nach dem vorgegebenen zeitlichen Verlauf nach der Beschreibung der Figur 4 abzubrechen. Im Schritt 18 erfolgt dann ein Abbau des Bremsmomentes entsprechend dem in Schritt 13 der Figur 1 beschriebenen Verfahren. Wird in Raute 16 festgestellt, dass das Gaspedal nicht betätigt ist, erfolgt in Schritt 19 der Abbau des Bremsmomentes entsprechend dem vorgegebenen zeitlichen Verlauf, wie er im Zusammenhang mit Figur 4 beschrieben ist. Der Vorteil gegenüber dem im Zusammenhang mit Figur 2 beschriebenen Verfahren ist, dass der Fahrer sich bei der Betätigung des Gaspedals beliebig viel Zeit zum Anfahren nehmen kann, da die Funktion der Anfahrhilfe nicht vorzeitig unterbrochen wird.
Nach dem Verfahren, soll der Zustand zur Unterbrechung der aktiven Anfahrhilfe-Funktion in unmittelbarem Zusammenhang mit einer Fahrzeugreaktion stehen. Dabei soll das Lösen des Kupplungspedals oder des Gaspedals und/oder des Bremspedals ein unterbrechen (deaktivieren) der Anfahrhilfe zufolge haben. Da die Unterbrechung der Anfahrhilfe von einer Fahreraktion ( z.B. Lösen des Kupplungspedals oder des Gaspedals) bestimmt wird, steht diese ebenfalls unmittelbar im Zusammenhang mit der Fahrzeugreaktion. D.h. das Bremsmoment sollte derart abgebaut werden, daß sich das Fahrzeug unmittelbar in Bewegung setzt. Der Fahrer wird dabei nicht verleitet aus dem Fahrzeug auszusteigen, ohne vorher selbst dafür zu sorgen, das Fahrzeug ordnungsgemäß zu parken bzw. zu sichern.
Die unmittelbare Fahrzeugreaktion wird erreicht, wenn man über eine Neigungswinkelsensierung (z.B. Längsbeschleunigungssensor) das von der aktiven Betriebsbremse gehaltene Bremsmoment auf den am Hang erforderlichen Wert beschränkt oder zeitlich vor der Unterbrechung der Anfahrhilfe abbaut oder nach Ermittlung des Zustandes zur Unterbrechung der aktiven Anfahrhilfe in einer ggf. reproduzierbaren, vom Wert des Bremsmoments unabhängigen Zeitspanne abbaut, die immer noch als unmittelbare Reaktion auf die Fahreraktion gewertet werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung sieht die Beschränkung des von der aktiven Betriebsbremse gehaltenen , Bremsmoments MBrems,Lιm auf das am Hang erforderliche Bremsmoment vor, was für eine einfache reproduzierbare Fahrzeugreaktion vorteilhaft ist. Das Fahrzeug beginnt also nahezu unabhängig von der Hangsteigung immer zur gleichen Zeit, nachdem der Fahrer ein Pedal gelöst hat, wegzurollen. Damit wird der Fahrer auch an Hängen mit kleinen Steigungen nicht verleitet auszusteigen, da das Fahrzeug sofort wie gewohnt beginnt wegzurollen.
Der in Figur 4 gezeigte vorteilhafte Abbau des Bremsmoments Mßrems,Lim stellt sicher, daß direkt nach dem Lösen eines Pedals durch den Fahrer, das Fahrzeug sofort beginnt wegzurollen, jedoch der weitere Abbau langsamer geschieht, um dem Fahrer eine Reaktion zu ermöglichen. Der Fahrer hat Zeit, doch noch anzufahren oder das Fahrzeug wieder über die Betriebsbremse zum Stehen zu bringen. Der Abbau des Bremsmomentes MBrems,Lim erfolgt bei einem nach Massgabe des Hangabtriebsmoments MHangabtrieb aufgebauten Bremsmoment MBrems, im um mindestens 20% (bezogen auf das am Hang bezogenen Niveau) in einer Zeitspanne zwischen 0 und 3s, vorzugsweise in einer Zeitspanne von 0,5 bis ls, nach ermittelter Messgrösse. Das Bremsmoment (Bremsdruck) wird in Folge langsam auf null reduziert, vorzugsweise in einer Zeitspanne von maximal 10s, bevorzugt maximal 2s. Dabei erfolgt der Abbau des Bremsmomentes MBrems vorzugsweise nach einer Exponentialfunktion nach der folgenden Beziehung ι j s|cg'''(i-',™.,ι)*<-' fr.-ιr n<+- <ι m llvcms .lim ° UL υ — Lnor ^ 1 mit tnorm = 0 Anfang des Abbaus, tnorm = 1 Ende des Abbaus und K = Faktor zwischen -2 und 2. In Figur 4 ist der Abfall des Bremsmomentes MBrems über der normierten Zeit 0 bis 1 nach der Exponentialfunktion mit 20 bezeichnet. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt der Abbau des Bremsmomentes MBreιns nach Approximation 21 der Exponentialfunktion so, dass einem schnellen Abfall innerhalb von .maximal Is auf z.B.60% des Bremsdruckes, ein langsamer Abbau innerhalb von z.B. maximal 2s auf 0 folgt. Der Abbau erfolgt im zweiten Schritt langsamer, um dem Fahrer eine Reaktion zu ermöglichen. Der Fahrer hat Zeit, doch noch anzufahren oder das Fahrzeug wieder über die Betriebsbremse zum Stehen zu bringen.
Figur 5 zeigt im Digramm den zeitlichen Verlauf des Abbaus des Bremsmomentes MBrems am Beispiel eines von der aktiven Betriebsbremse nach Massgabe der Bremspedalbetätigung eingestellten Bremsmoment MFarerorgabe • Mit 22 ist das von dem Fahrer in Abhängigkeit von dem in die Bremse eingesteuerten Bremsdruck eingestellte Bremsmoment bezeichnet, mit 23 das von der Anfahrhilfe zum Zeitpunkt tl - nachdem der Stillstand (v=0) des Fahrzeugs ermittelt ist - in der aktiven Betriebsbremse gehaltene Bremsmoment. Die Grosse dieses, z.B. über einen aktiven Bremskraftverstärker, in der Betriebsbremse fahrerunabhängig gehaltenen Bremsmoments 23 liegt geringfügig unterhalb des über die Bremspedalbetätigung eingestellten Bremsmoments 22 , um eine Bremspedalreaktion zu vermeinden, während der Fahrer das Bremspedal betätigt. Bei einer EHB (Elektro Hydraulischen Bremse) oder einer EMB (Elektro Mechanischen Bremse) sind derartige Begrenzungen nicht erforderlich. Der Zeitpunkt, zu dem der Fahrer das Bremspedal löst, ist mit t2 bezeichnet.
Der Abfall des Bremsmoments MBrems erfolgt bevorzugt in vier Schritten, nach folgendem Zeitverlauf, wenn die im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 beschriebene Messgrösse zum Zeitpunkt t3 - z.B. über den Kupplungszustand - ermittelt wurde: a) Die Zeitspanne t2 bis t3, in der der „Fahrerbremsdruck" gehalten wird, beträgt 0 bis 10 s, vorzugsweise maximal 2s. b) Die Zeitspanne t3 bis t4, in der das Bremsmoment (der Bremsdruck, die Bremskraft) auf das am Hang erforderliche Niveau 24 reduziert wird, beträgt 0 bis 2 s, vorzugsweise maximal 0,5s. c) Die Zeitspanne t4 bis t5, in der das Bremsmoment (der Bremsdruck, die Bremskraft) auf einen Wert zwischen 50 und 80%, bezogen auf das am Hang erforderliche Niveau, vorzugsweise maximal 60%, weiter reduziert wird, beträgt bis zu 3s, vorzugweise maximal 0,7 bis ls. d) Die Zeitspanne t5 bis t6, in der der Bremsdruck weiter auf null reduziert wird, beträgt bis zu 10s, vorzugsweise maximal 2s.
Der Abbau kann über die in Verbindung mit Figur 4 beschriebene Expotentialfunktion, eine Approximation und/oder dem genannten zeilichen Verlauf erfolgen.
Wie Figur 5 zeigt, wird das vom Fahrer eingestellte Bremsmoment (oder Bremsdruck, Bremskraft) von der Anfahrhilfe übernommen, d.h. die Sollvorgabe wird gleichgesetzt mit der Fahrervorgabe und nicht auf den am Hang erforderlichen Wert reduziert.
Wird jetzt eines der beschriebenen Deaktivierungskriterien erfüllt (d.h. der Fahrer löst zum Beispiel nach der Beschreibung der Figur 1 die Kupplung ohne Anzufahren) dann wird das Bremsmoment zunächst auf das am Hang erforderliche Bremsmoment MHangabtrieb abgebaut. Dieser erste Abbau soll möglichst schnell erfolgen (z.B. über eine schnelle Rampe, d.h. mit einem großem Druckabbaugradienten) .
Der weitere Abbau des Bremsmoments soll so erfolgen, dass der Fahrer auf das wegrollende Fahrzeug reagieren kann. Ein vorteilhaftes Verfahren zum Beenden der Anfahrhilfe- Funktion, sieht dabei vor, dass die Sollwertvorgabe für ein einzustellendes Bremsmoment MBrems folgendermaßen vorgegeben wird:
Erreicht das Antriebsmoment MÄntrieb 25 des Antriebsmotors den Wert des am Fahrzeug angreifenden Hangabtriebsmoment MHang? kann die Sollwertvorgabe für das Bremsmoment MBrems m Zeitpunkt t7 auf null reduziert werden. Der Vorteil in dieser Momentenbilanzierung besteht darin, daß lediglich die Ausgeglichenheit des Antriebsmoments und des
Hangabtriebsmoments zum Tragen kommt. Ein eventueller Überschuß an Bremsmoment (etwa durch Sicherheitsschwellen oder falsch angenommener Reibwerte oder ein vom Fahrer eingestelltes Bremsmoment) kommt in dieser Bilanz nicht zum Tragen. Damit kann sichergestellt werden, daß das Fahrzeug bei einem Momentenüberschuß (im Vergleich zum Hang) nicht mehr- mit der Bremse festgehalten wird und in- der vom Fahrer gewünschten Richtung anfährt. Der Abbau des Bremsmomentes beim Aufbau eines Antriebsmomentes ist mit 26 bezeichnet. Der Abbau findet dabei nach Vergleich der ermittelten Werte der Bremsmomente MBrems,zeitι- und MBrems,Anfahr. statt, wobei der Abbau dem geringeren Bremsmoment folgt.
Figur 6 zeigt eine Einrichtung zum Beenden einer aktiven Anfahrhilfe-Funktion, die ein Anfahren eines Fahrzeugs an einer Steigung 33 unterstützt, indem sie ein das Fahrzeug an der Steigung haltendes Bremsmoment in der Betriebsbremse 32 nach Massgabe von externen und/oder internen Grossen, wie der Fahrbahnneigung und/oder Zuständen des Fahrzeugs, aufbaut und unter Einbeziehung der Grossen bis zum Aufbau eines zum Anfahren erforderlichen Antriebsmomentes aufrecht hält. Die Einrichtung weist eine Ermittlungseinheit 30 zum Ermitteln eines Zustandes zur Unterbrechung der aktiven Anfahrhilfe vor dem Aufbau eines für das Anfahren erforderlichen Antriebsmomentes nach Massgabe mindestens einer Messgrösse, welche einen Betriebszustand des Fahrzeugs wiedergibt, auf. In Abhängigkeit von mindesten einer der im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ermittlung der Mssgrösse steuert eine Steuereinheit 31 den Abbau des Bremsmomentes der Betriebsbremse 32 bei ermittelter Messgrösse entsprechned dem vorstehend beschriebenen Verfahren. Die Steuereinheit steuert den Abbau des Bremsmomentes nach einem vorgegebenen Zeitverlauf dabei so, dass eine Fahrzeugreaktion, insbesondere eine antriebslose (ohne Motorkraft) Fahrzeugbewegung, beim Abbau des Bremsmomentes ausgelöst wird.

Claims

PatentanSprüche
Verfahren zum Beenden einer aktiven Anfahrhilfe-Funktion, die ein Anfahren eines Fahrzeugs an einer Steigung unterstützt, indem sie ein das Fahrzeug an der Steigung haltendes Bremsmoment in der Betriebsbremse nach Massgabe von externen und/oder internen Grossen, wie dem Hangabtriebsmoment und/oder Betriebszuständen bzw. ' _~ ; Kennwerten des • Fahrzeugs, aufbaut und unter Einbeziehung der Grossen bis zum Aufbau eines zum Anfahren erforderlichen Antriebsmomentes aufrecht hält gekennzeichnet durch die Schritte
Ermitteln eines Zustandes zur Unterbrechung der aktiven Anfahrhilfe-Funktion vor oder während dem Aufbau eines zum Anfahren erforderlichen Antriebsmomentes nach Massgabe mindestens einer Messgrösse, welche einen Betriebszustand bzw. Kennwerte eines Fahrzeugs wiedergibt,
Abbau des Bremsmomentes der Betriebsbremse bei ermittelter Messgrösse, und
Auslösen einer Fahrzeugreaktion beim Abbau des Bremsmomentes nach einem vorgegebenen Zeitverlauf.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrzeugreaktion eine Fahrzeugbewegung in Korrelation zu der Messgrösse ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgrösse ein, ein Lösen eines Kupplungspedals repräsentierenden Kupplungszustand und/oder ein, eine Ganginformation enthaltende Getriebezustand und/oder ein, ein Lösen eines Bremspedals repräsentierenden Bremspedalzustand z.B. eines Löseschalters eines elektromagnetisch betätigbaren Bremskraftverstärkers, ggf. unter Einbeziehung einer Information über die Betätigung eines Gaspedals, und/oder ein, ein Abstellen eines Motors repräsentierenden Motorbetriebszustand und/oder ein, ein Abtrennen mindestens eines elektrischen Versorgers repräsentierenden Fahrzeugbetriebszustand, wiedergibt .
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch' gekennzeichnet, dass ein in Abhängigkeit von einer Betätigung des Bremspedals eingestelltes
Bremsmoment MFahrervorgabe über eine Zeitspanne von
0 bis 10s, vozugsweise bis maximal 2s, nach der
Ermittlung der Messgrösse von der Anfahrhile gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment MFahrervorgabe in einer Zeitspanne von maximal 2s auf ein Bremsmonent MBrems,Lim reduziert wird, welches nach Massgabe des Hangabtriebsmoments MHangabtrieb ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach Massgabe des Hangabtriebsmoments MHangabtrieb aufgebautes Bremsmoment MBL-ems, i um mindestens 20% in einer Zeitspanne von maximal 3s reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das um mindestens 20% abgebaute1 Bremsmoment MBremS Lim in einer Zeitspanne von maximal 10s', vorzugsweise maximal 2s, auf null reduziert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau des Bremsmomentes MBrems nach einer Exponentialfunktion erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau des Bremsmomentes MBrems nach der folgenden Exponentialfunktion
M Urans. Um Σ U L U ^ ^norm^ J- erfolgt, mit tnorm = 0 Anfang des Abbaus, tnorm = 1 Ende des Abbaus und K = Faktor zwischen -2 und +2, vorzugsweise im Bereich zwischen +1,2 und +1,8.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau des Bremsmomentes -MBrems nach Approximation einer Exponentialfunktion erfolgt
11. Verfahren zum Beenden einer aktiven Anfahrhilfe-Funktion, die ein Anfahren eines Fahrzeugs an einer Steigung unterstützt, indem sie ein das Fahrzeug an der Steigung haltendes Bremsmoment in der Betriebsbremse nach Massgabe von externen und/oder internen Grossen, wie der Fahrbahnneigung und/oder Zuständen des Fahrzeugs, aufbaut und unter Einbeziehung der Grossen bis zum Aufbau eines zum Anfahren erforderlichen Antriebsmomentes aufrecht hält dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Grosse, die ein, ein Anfahren repräsentierendes Signal wiedergibt, z.B. ein Antriebsmoment, ein nach Massgabe des Hangabtriebsmoments MHangabtrieb eigestelltes Bremsmoment MBrems, im nach der Beziehung
Figure imgf000025_0001
oder ein in Abhängigkeit von einer Betätigung des Bremspedals eingestelltes Bremsmoment MFahrervorgabe nach der Beziehung
Hangahirieh - M Antrieb
Urans 'alirervoiγahe
Hanxnhtiϊeh abgebaut wird.
12. Einrichtung zum Beenden einer aktiven Anfahrhilfe- Funktion, die ein Anfahren eines Fahrzeugs an einer Steigung unterstützt, indem sie ein das Fahrzeug an der Steigung haltendes Bremsmoment in der Betriebsbremse nach Massgabe von externen und/oder internen Grossen, wie der Fahrbahnneigung und/oder Zuständen des Fahrzeugs, aufbaut und unter Einbeziehung der Grossen bis zum Aufbau eines zum Anfahren erforderlichen Antriebsmomentes aufrecht hält dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine -. Ermittlungseinheit (30) zum Ermitteln eines Zustandes zur Unterbrechung der aktiven Anfahrhilfe vor oder während dem Aufbau eines zum Anfahren erforderlichen Antriebsmomentes nach Massgabe mindestens einer Messgrösse, welche einen Betriebszustand bzw. einen Kennwert des Fahrzeugs wiedergibt, enthält dass die Anfahrhilfe eine Steuereinheit (31) zum Steuern des Abbaus des Bremsmomentes der Betriebsbremse (32) bei ermittelter Messgrösse, enthält und dass die Steuereinheit den Abbau des Bremsmomentes nach einem vorgegebenen Zeitverlauf so steuert, dass eine Fahrzeugreaktion beim Abbau des Bremsmomentes ausgelöst wird.
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