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DE102005018422A1 - Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge Download PDF

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DE102005018422A1
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Ulrich LÜDERS
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Continental Teves AG and Co OHG
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Berieb einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die die Durchführung von Feststellbremsvorgängen ermöglicht und die von einer elektronischen Einheit nach einer vorbestimmten Zeitspanne (t¶Stillstand¶), nachdem das Kraftfahrzeug zum Stillstand gekommen ist, zur Durchführung eines Feststellbremsvorganges angesteuert wird. DOLLAR A Zur Vermeidung von ungewollten Durchführungen eines Feststellbremsvorganges ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Dauer der vorbestimmten Zeitspanne (t¶Stillstand¶) veränderbar ist und in Abhängigkeit von der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs bestimmt wird, die mithilfe von Signalen weiterer Sensoren ermittelt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die die Durchführung von Feststellbremsvorgängen ermöglicht, und die von einer elektronischen Einheit nach einer vorbestimmten Zeitspanne, nachdem das Kraftfahrzeug zum Stillstand gekommen ist, zur Durchführung eines Feststellbremsvorganges angesteuert wird.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 100 63 062 A1 ist ein derartiges Verfahren zum Steuern einer Bremsanlage bekannt. Das vorbekannte Verfahren ermittelt einen Zustand des Kraftfahrzeugs, bei dem das Kraftfahrzeug aus einem Fahrzustand in einen Stillstandszustand gebracht werden soll. Anschließend wird die Bremsanlage derart angesteuert, dass das Kraftfahrzeug unabhängig vom Fahrzeugführer in dem Stillstandszustand gehalten wird. Dabei ist vorgesehen, dass insbesondere eine Feststellbremse zu einem bestimmten Zeitpunkt nach dem Erreichen des Stillstandszustandes automatisch angesteuert wird. Alternativ ist eine unmittelbar durch den Fahrzeugführer eingegebene Ansteuerung der Feststellbremse vorgesehen.
  • Das vorbekannte Verfahren eignet sich vor allem für Fahrten im sogenannten Stop-and-Go-Verkehr, sodass der Fahrzeugführer nicht allzu lange das Betriebsbremspedal betätigen muss. Allerdings kann es in Situationen, die einer Fahrsituation im Stop-and-Go-Verkehr ähnelt, zu einer ungewollten Ansteuerung der Bremsanlage zur Durchführung eines Feststellbremsvorgangs kommen, was als weniger vorteilhaft anzusehen ist.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren weiter zu entwickeln, dass ungewollte Aktivierungen der Bremsanlage zur Durchführung eines Feststellbremsvorgangs vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, dass die Dauer der vorbestimmten Zeitspanne veränderbar ist und in Abhängigkeit von der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs bestimmt wird.
  • Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, die Fahrsituation mit Hilfe von Signalen weiterer Sensoren bestimmt wird.
  • Dabei wird die Fahrsituation mit Hilfe eines Sensors bestimmt, der eine Betätigung des Blinkers durch den Fahrzeugführer ermittelt oder mit Hilfe eines Getriebesensors, der die Stellung des Getriebes des Kraftfahrzeugs ermittelt.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Fahrsituation mit Hilfe eines Gierratensensors bestimmt wird, der die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs um seine Hochachse ermittelt oder mit Hilfe eines Lenkwinkelsensors, der eine Lenkwinkelstellung der lenkbaren Räder ermittelt.
  • Außerdem ist vorgesehen, dass die Fahrsituation mit Hilfe eines Längs- und Querbeschleunigungssensor bestimmt wird, der die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs in seine Längs- und Querrichtung ermittelt
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass die Fahrsituation mit Hilfe eines Abstandssensors bestimmt wird, der den Abstand des Kraftfahrzeugs zu anderen Objekten ermittelt.
  • Es ist vorgesehen, dass die Bremsanlage durch eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremse für Kraftfahrzeuge, die im wesentlichen aus einem Bedienelement, einer elektronischen Steuereinheit, der Raddrehzahlwerte von Raddrehzahlsensoren zugeführt werden, mindestens eine Einheit zur Erzeugung einer Zuspannkraft sowie mit durch die Einheit zuspannbaren Bremseinrichtungen an wenigstens einer Achse gebildet wird.
  • Außerdem ist alternativ vorgesehen, dass die Bremsanlage durch ein hydraulisches Betriebsbremssystem für Kraftfahrzeuge, das einen pedalbetätigten Druckgeber, mit Ein- und Auslassventilen versehene Radbremsen und eine elektronischen Steuer- und Regeleinheit, der Raddrehzahlwerte von Raddrehzahlsensoren zugeführt werden, gebildet wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 ein schematisch dargestelltes Schaltbild eines hydraulischen Bremssystems, das eine elektromechanische Einheit zur Durchführung von Feststellbremsvorgängen aufweist und an der das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist und
  • 2 ein Schaltbild eines hydraulischen Bremssystems in schematischer Darstellung, an dem das erfindungsge mäße Verfahren ebenfalls durchführbar ist.
  • In 1 ist ein Schaltbild einer hydraulischen Bremsanlage schematisch dargestellt. Die hydraulische Bremsanlage weist an einer ersten Achse, der Vorderachse, Radbremsen 2 auf, die während Betriebsbremsungen über eine hydraulische Leitung 9 mit Druck beaufschlagbar sind. Zur Kontrolle der gewünschten Bremsverzögerung und zur Realisierung einer Blockierschutz-Regelung (ABS) sind den Rädern der Vorderachse Raddrehzahlsensoren 12 zugeordnet, deren Ausgangssignale einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit (ECU) 5 zugeführt werden. Diese elektronische Steuer- und Regeleinheit 5 ist dem Betriebsbremssystem zugeordnet. An einer zweiten Achse, der Hinterachse, sind ebenfalls Radbremsen 3 vorgesehen, die während Betriebsbremsungen über eine zweite hydraulische Leitung 10 mit Druck beaufschlagbar sind. Die Raddrehzahlen der Räder der Hinterachse werden durch Raddrehzahlsensoren 13 ermittelt und der eben erwähnten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 5 zugeführt. Außerdem weisen die Räder der Hinterachse neben den Radbremsen 3 für Betriebsbremsungen auch eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremse auf. Die elektromechanisch betätigbare Feststellbremse umfasst zwei verriegelbare Bremseinrichtungen 4, die als Trommelbremsen 4 mit jeweils einem nicht näher dargestellten Spreizschloss ausgebildet sind. Das eben genannte Spreizschloss ist mittels eines Kabelzugs 11 von einer elektromechanischen Stelleinheit 1 betätigbar, wonach die Trommelbremsen 4 zugespannt werden. Ein Feststellbremsvorgang wird nach der Betätigung eines Bedienelementes 7 durch den Fahrzeugführer durchgeführt. Dabei werden die Ausgangssignale des Bedienelementes 7 einer der elektromechanischen Feststellbremse zugeordneten elektronischen Steuereinheit (ECU) 6 zugeführt, die die bereits erwähnte elektromechanische Stelleinheit 1 entsprechend ansteuert. Die eben genannte elektronische Steuereinheit 6 sowie die dem Betriebsbremssystem zugeordnete elektronische Steuer- und Regeleinheit 5 kommunizieren miteinander über eine Datenleitung 8, die als CAN-Verbindung ausgebildet ist.
  • Bei bisher bekannten Verfahren zum Betrieb einer elektromechanisch betätigbaren Feststellbremse wird nach einer festen Zeitspanne tStillstand nachdem ein Stillstand des Kraftfahrzeugs mit Hilfe der Raddrehzahlsensoren 12, 13 festgestellt wurde die elektromechanische Stelleinheit 1 zur Einleitung eines Feststellbremsvorgangs entsprechend angesteuert. Eventuell werden die Signale eines die Betätigung des Bremspedals ermittelnden Bremslichtschalters berücksichtigt und ein Feststellbremsvorgang nur bei betätigtem Bremspedal eingeleitet. Da bei den vorbekannten Verfahren die Zeitspanne tStillstand fest eingestellt ist, kann es zu ungewollten Aktivierungen der Feststellbremse, beispielsweise während eines Einparkvorgangs, kommen. Aus diesem Grund ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Dauer der Zeitspanne tStillstand variabel ist und von der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs abhängt.
  • Um die Fahrsituation des Kraftfahrzeugs zuverlässig zu ermitteln sind weitere Sensoren 14, 15, 16, 17, 18, 19 vorgesehen, deren Ausgangssignale der der Feststellbremse zugeordneten Steuereinheit 6, wie in 1 dargestellt, zugeführt werden. Während eines Einparkvorgangs ist eine automatische Aktivierung der Feststellbremse nicht wünschenswert, weshalb diese Fahrsituation mit einem Sensor 14 bestimmt wird, der eine Betätigung des Blinkers durch den Fahrzeugführer ermittelt. Gleichzeitig ermittelt ein Getriebesensor 15 die Stellung des Getriebes, also ob bei einem manuellen Schaltgetriebe ein Gang eingelegt ist oder ob bei einem Automatikgetriebe der Wählhebel auf Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt steht. Eine Blinkerbetätigung in Kombination mit einem eingelegten Gang des Getriebes während des Kraftfahrzeugstillstandes wird als Wunsch des Fahrzeugführers interpretiert, die Feststellbremse nicht automatisch zu aktivieren. Deshalb wird die Zeitspanne tStillstand bis zum automatischen Aktivieren der Feststellbremse größer gewählt, als wenn die eben beschriebenen Signale nicht vorliegen würden. Es ist des weiteren sinnvoll, neben dem eingelegten Gang auch einen stattgefundenen Gangwechsel des Fahrerzeugführers mit Hilfe des Getriebesensors 15 zu erkennen und dann die Zeit tStillstand entsprechend anzupassen. Dadurch wird beim Vor- und Rückwärtsrangieren ein Anfahren gegen eine sich spannende Feststellbremse vermieden.
  • Die Fahrsituation des Kraftfahrzeugs wird ebenfalls erkannt durch die Signale eines Gierratensensors 16, der die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs um seine Hochachse ermittelt sowie durch einen Lenkwinkelsensor 17, der eine Lenkwinkelstellung der lenkbaren Räder des Kraftfahrzeugs ermittelt. Beide Signale werden hinsichtlich einer Kurvenfahrt analysiert. Sofern diese festgestellt wird, wird die Dauer der Zeitspanne tStillstand bis zum automatischen Aktivieren der Feststellbremse größer gewählt. Unterstützend wird dabei auf die Signale eines Längs- und Querbeschleunigungssensors 19 zurück gegriffen, der die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs in seine Längs- und Querrichtung ermittelt.
  • Die Verwendung eines Abstandssensors 18, der den Abstand des Kraftfahrzeugs zu anderen Objekten, vor allem vorausfahren den Kraftfahrzeugen ermittelt, ist bei der Bestimmung der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs besonders vorteilhaft. Durch den Abstandssensor 18 kann eine Fahrsituation im Stop-and-Go-Verkehr eindeutig von einer anderen Fahrsituation, wie beispielsweise eines Einparkvorgangs bei dem eine automatische Aktivierung der Feststellbremse für den Fahrzeugführer nicht wünschenswert ist, unterschieden werden. Ein Überwachungsmodul innerhalb der elektronischen Steuereinheit 5 wertet die Signale des Abstandssensors 18 entsprechend aus und stellt den Zeitwert für die automatische Aktivierung der Feststellbremse ein.
  • Das in 2 schematisch dargestellte Schaltbild eines hydraulischen Bremssystems für Kraftfahrzeuge weist an einer ersten Achse, der Vorderachse, Radbremsen 22 und an einer zweiten Achse, der Hinterachse, Radbremsen 23 auf. Die Radbremsen 22, 23 werden über Einlassventile 33, 37 von einem pedalbetätigten Druckgeber 41, der in 2 als Vakuum-Bremskraftverstärker mit nachgeschaltetem Hauptbremszylinder dargestellt ist, mit Druck beaufschlagt. Der Druckabbau in den Radbremsen 22, 23 erfolgt über Auslassventile 34, 38, wodurch die Bremsflüssigkeit in Niederdruckspeicher 44, 45 gefördert wird. Außerdem weist das Bremssystem eine elektronische Steuer- und Regeleinheit 29, sowie für jede Fahrzeugachse eine hydraulische Pumpe 24 auf, die gemeinsam für die Durchführung von Anti-Blockier-Regelungen (ABS) und für Regelungen im elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP) notwendig sind.
  • Um den Fahrzeugführer während eines Stillstands des Kraftfahrzeugs zu entlasten ist vorgesehen, dass der vom Fahrzeugführer mittels Betätigung des Druckgebers 41 über ein Bremspedal 31 in die Radbremsen 22, 23 eingesteuerte Druck nach einer vorbestimmten Zeitspanne tStillstand nach Erreichen des Stillstandes des Kraftfahrzeugs eingesperrt wird. Der in die Radbremsen 22, 23 eingesteuerte Druck kann auch durch die elektronische Steuer- und Regeleinheit 29 in Verbindung mit den hydraulischen Pumpen 24 erzeugt werden. Zum Erreichen des Stillstandes des Kraftfahrzeugs wurde durch die Betätigung des Bremspedals 31 durch den Fahrzeugführer in sämtlichen Radbremsen 22, 23 Druck aufgebaut, wobei die Auslassventile 34, 38 geschlossen sein müssen. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne tStillstand wird der aufgebaute Druck in den Radbremsen 22, 23 eingesperrt, indem die Einlassventile 33, 37 geschlossen werden. Die bereits während des Druckaufbaus geschlossenen Auslassventile 34, 38 bleiben geschlossen. Das Kraftfahrzeug wird durch den eingesperrten Druck in den Radbremsen 22, 23 selbsttätig im Stillstand gehalten.
  • Da diese Maßnahme in manchen Fahrsituationen, wie zum Beispiel einem Einparkvorgang, für Fahrzeugführer nicht wünschenswert ist, ist vorgesehen, dass die Dauer der Zeitspanne tStillstand bis zum Einsperren des Drucks in den Radbremsen 22, 23 variabel ist und von der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs abhängt.
  • Wie bereits beim Verfahren anhand von 1 beschrieben, wird die Fahrsituation in der sich das Kraftfahrzeug befindet von weiteren Sensoren 14, 15, 16, 17, 18, 19 ermittelt, deren Ausgangssignale der elektronischen Steuer- und Regeleinheit 29 zugeführt werden. Ein Einparkvorgang bei dem ein Einsperren des Drucks in den Radbremsen 22, 23 nicht vorteilhaft ist wird mit einem Sensor 14 bestimmt wird, der eine Betätigung des Blinkers durch den Fahrzeugführer ermit telt, sowie mit einem Getriebesensor 15, der die Stellung des Getriebes des Antriebsmotors ermittelt. Eine Blinkerbetätigung in Kombination mit einem eingelegten Gang des Getriebes des Antriebsmotors während des Kraftfahrzeugstillstandes wird als Wunsch des Fahrzeugführers interpretiert, den durch Betätigung des Bremspedals 31 eingesteuerten Druck in den Radbremsen 22, 23 nicht einzusperren. Deshalb wird die Zeitspanne tStillstand bis zum automatischen Schließen der Einlassventile 33, 37 größer gewählt, als wenn die eben beschriebenen Signale nicht vorliegen würden.
  • Mit Hilfe eines Gierratensensors 16, der die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs um seine Hochachse ermittelt sowie durch einen Lenkwinkelsensor 17, der eine Lenkwinkelstellung der lenkbaren Räder des Kraftfahrzeugs ermittelt, wird eine Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs erkannt. Die Dauer der Zeitspanne tStillstand bis zum automatischen Schließen der Einlassventile 33, 37 wird bei Erkennen einer Kurvenfahrt größer gewählt. Die Erkennung einer Kurvenfahrt wird außerdem mit Hilfe der Signale eines Längs- und Querbeschleunigungssensors 19 durchgeführt, der die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs in seine Längs- und Querrichtung ermittelt.
  • Außerdem ist vorgesehen, dass die Signale eines Abstandssensors 18 in einem Überwachungsmodul innerhalb der elektronischen Steuereinheit 5 ausgewertet werden. Sofern eine Fahrsituation erkannt wird, die von einer Fahrsituation im Stop-and-Go-Verkehr abweicht, wird der Zeitwert für das automatische Schließen der Einlassventile 33, 37 nach Erreichen des Stillstands geändert.
  • Bei den beiden anhand von 1 und 2 beschriebenen erfin dungsgemäßen Verfahren ist die Entlastung des Fahrzeugführers vorteilhaft, da keine manuelle Deaktivierung der unter Umständen störenden Funktion der automatischen Aktivierung der Feststellbremse bzw. des automatischen Schließens der Einlassventile 33, 37 notwendig ist. Außerdem wird ein homogeneres Verhalten des Kraftfahrzeugs erzielt.
  • Eine verringerte Lastwechselzahl der elektromechanischen Stelleinheit 1 bzw. der Einlassventile 33, 37 wirkt sich vorteilhaft auf die genannten Komponenten aus.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die die Durchführung von Feststellbremsvorgängen ermöglicht, und die von einer elektronischen Einheit (6, 29) nach einer vorbestimmten Zeitspanne (tStillstand), nachdem das Kraftfahrzeug zum Stillstand gekommen ist, zur Durchführung eines Feststellbremsvorganges angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der vorbestimmten Zeitspanne (tStillstand) veränderbar ist und in Abhängigkeit von der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsituation mit Hilfe von Signalen weiterer Sensoren (14, 15, 16, 17, 18, 19) bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsituation mit Hilfe eines Sensors (14) bestimmt wird, der eine Betätigung des Blinkers durch den Fahrzeugführer ermittelt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsituation mit Hilfe eines Getriebesensors (15) bestimmt wird, der die Stellung des Getriebes des Kraftfahrzeugs ermittelt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsituation mit Hilfe eines Gierratensensors (16) bestimmt wird, der die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs um seine Hochachse ermittelt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsituation mit Hilfe eines Längs- und Querbeschleunigungssensors (19) bestimmt wird, der die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs in seiner Längs- und Querrichtung ermittelt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsituation mit Hilfe eines Lenkwinkelsensors (17) bestimmt wird, der eine Lenkwinkelstellung der lenkbaren Räder ermittelt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsituation mit Hilfe eines Abstandssensors (18) bestimmt wird, der den Abstand des Kraftfahrzeugs zu anderen Objekten ermittelt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanlage durch eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremse für Kraftfahrzeuge, die im wesentlichen aus einem Bedienelement (7), einer elektronischen Steuereinheit (6), der Raddrehzahlwerte von Raddrehzahlsensoren (12, 13) zugeführt werden, mindestens eine Einheit (1) zur Erzeugung einer Zuspannkraft sowie mit durch die Einheit (1) zuspannbaren Bremseinrichtungen (4) an wenigstens einer Achse gebildet wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanlage durch ein hydraulisches Betriebsbremssystem für Kraftfahrzeuge, das einen pedalbetätigten Druckgeber (41), mit Ein- und Auslassventilen (33, 34) versehene Radbremsen (22, 23) und eine elektronischen Steuer- und Regeleinheit (29), der Raddrehzahlwerte von Raddrehzahlsensoren (42, 43) zugeführt werden, gebildet wird.
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