DE102008003063A1

DE102008003063A1 - Automatisches Bremssystem

Info

Publication number: DE102008003063A1
Application number: DE102008003063A
Authority: DE
Inventors: Andrew L. Indianapolis Mitchell; Brett R. New Palestine Caldwell
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2007-01-05
Filing date: 2008-01-03
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2028-01-04
Also published as: US20080167161A1; US7670259B2; DE102008003063B4; CN101214817A; CN101214817B

Abstract

Ein System zum Bremsen eines Fahrzeugs, das ein Getriebe mit mehreren Zahnradsätzen zum Einrichten mehrerer Vorwärts- und Rückwärtsfahrstufen und einem Aktor zum Wechseln der Fahrstufen umfasst. Das System umfasst außerdem mehrere Sensoren zum Erfassen mehrerer Fahrzeugbetriebsparameter und eine Zusatzbremse zum Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Ein Controller mit einem Prozessor, der konfiguriert ist, um mehrere Ausgangssignale von den mehreren Sensoren zu empfangen, enthält eine Steuerlogik zum Aktivieren des Aktors oder der Zusatzbremse auf der Grundlage der empfangenen Ausgangssignale. Außerdem ist ein Verfahren zum Betreiben des Systems zum Bremsen bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Ermitteln der Fahrbahnneigung, das Ermitteln der Beschleunigung des Fahrzeugs, das Ermitteln des Betätigungszustands der Primärbremse, das Ermitteln der Stellung der Drosselklappe, das Ermitteln, ob ein zusätzliches Bremsen stattfindet, und das Aktivieren der Zusatzbremse auf der Grundlage der Bestimmung des zusätzlichen Bremsens.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Bremssystem und insbesondere auf ein Bremssystem und ein Verfahren, die zusammen mit einem Automatikgetriebe in einem Kraftfahrzeug verwendet werden.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformationen bezüglich der vorliegenden Offenbarung und stellen nicht unbedingt den Stand der Technik dar.
Das Bremsen eines Kraftfahrzeugs, ob dies nun ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen ist, beinhaltet, dass eine Bedienungsperson des Fahrzeugs manuell eine Haupt- bzw. Primärbremse in Eingriff bringt. Das Ineingriffbringen der Bremse beinhaltet typischerweise das Erhöhen der Reibung zwischen dem Bremsenelement und der Achse des Fahrzeugs, obwohl auf dem Fachgebiet andere Typen des Bremsens bekannt sind. Obwohl dieses Verfahren des Bremsens wohlbekannt und für seinen gedachten Zweck sinnvoll ist, kann bei stark abschüssiger Fahrbahn das ausschließliche Zurückgreifen auf eine manuell betätigte Bremse den Verschleiß an der Bremse erhöhen, was die Nutzdauer der Bremse verringern kann. Ein erhöhter Verschleiß kann beispielsweise zu einer größeren Rate der Abnutzung des Bremsbelags, zu einer höheren Rotortemperatur und zu einem größeren Brems-Fading führen.
Eine Lösung, um bei stark abschüssiger Fahrbahn einen übermäßigen Verschleiß an der Primärbremse zu vermeiden, ist das Anwenden eines zusätzlichen Bremsens. Das zusätzliche Bremsen kann verschiedene Formen des Bremsens einschließlich des Herunterschaltens des Getriebes in dem Kraftfahrzeug, die Aktivierung von Motorkompressionsbremsen oder die Aktivierung einer Motor- bzw. Auspuffbremse umfassen. Dieses zusätzliche Bremsen war zwar zum Reduzieren des Verschleißes an der Primärbremse sinnvoll, es wurde aber in der Vergangenheit durch die Bedienungsperson des Kraftfahrzeugs manuell in Angriff genommen, wodurch sich die Komplexität des Bedienens des Fahrzeugs erhöhte.
Eine Lösung für das oben genannte Problem ist das automatische Aktivieren des Herunterschaltens, wie es in dem US-Patent Nr. 6,212,458 B1 offenbart ist, dessen Offenbarungsgehalt hier durch Literaturhinweis aufgenommen ist. Obwohl das automatische Herunterschalten für seinen gedachten Zweck sinnvoll ist, gibt es auf dem Fachgebiet Anlass zu einer Verbesserung beim Bereitstellen einer zusätzlichen, mechanischen, automatischen Zusatzbremsung an ein Kraftfahrzeug.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auf dem Fachgebiet ein automatisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Bremsen eines Fahrzeugs geschaffen, das ein Getriebe mit mehreren Zahnradsätzen zum Einrichten mehrerer Vorwärts- und Rückwärtsfahrstufen und einem Aktor zum Wechseln der Fahrstufen, mehrere Sensoren zum Erfassen mehrerer Fahrzeugbetriebsparameter, eine Hilfs- bzw. Zusatz bremse zum Reduzieren einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs und einen Controller mit einem Prozessor umfasst, der konfiguriert ist, um mehrere Ausgangssignale von den mehreren Sensoren zu empfangen, wobei der Controller eine Steuerlogik zum Aktivieren des Aktors oder der Zusatzbremse auf der Grundlage der empfangenen Ausgangssignale enthält.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das System eine Primärbremse zum Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und umfasst die Steuerlogik eine erste Steuerlogik zum Ermitteln, ob die Primärbremse betätigt wird.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das System eine Drosselklappe zum Steuern einer Beschleunigung des Fahrzeugs und umfasst die Steuerlogik eine zweite Steuerlogik zum Ermitteln einer Stellung der Drosselklappe.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Steuerlogik eine dritte Steuerlogik zum Berechnen einer Fahrbahnneigung aus den Eingangssignalen von den mehreren Sensoren.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfassen die mehreren Ausgangssignale von den mehreren Sensoren ein Ausgangssignal, das eine Beschleunigung des Fahrzeugs und eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs angibt.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Steuerlogik eine vierte Steuerlogik zum Aktivieren der Zusatzbremse oder des Aktors auf der Grundlage der Primärbremsenbetätigung, der Drosselklappenbetätigung, der Fahrbahnneigung, der Beschleunigung und der Geschwindigkeit
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Fachgebiet mit einem Verfahren zum automatischen Bereitstellen eines zusätzlichen Bremsens an ein Kraftfahrzeug zu versorgen.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs mit einer Drosselklappe, einer Primärbremse und einer Zusatzbremse geschaffen, wobei das Verfahren die Schritte des Ermittelns einer Fahrbahnneigung, des Ermittelns einer Beschleunigung des Fahrzeugs, des Ermittelns eines Betätigungszustands der Primärbremse, des Ermittelns einer Stellung der Drosselklappe, des Ermittelns auf der Grundlage der Fahrbahnneigung, der Beschleunigung des Fahrzeugs, des Betätigungszustands der Primärbremse und des Eingriffsgrads der Drosselklappe, ob ein zusätzliches Bremsen wünschenswert ist, und des Aktivierens der Zusatzbremse auf der Grundlage der Bestimmung des zusätzlichen Bremsens.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Ermitteln, ob ein zusätzliches Bremsen wünschenswert ist, das Ermitteln, ob die Fahrbahnneigung einen Fahrbahnneigungs-Schwellenwert übersteigt, ob das Fahrzeug beschleunigt, ob die Primärbremse betätigt wird, und das Ermitteln der Stellung der Drosselklappe.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren ferner das Ermitteln einer ersten Zeitspanne, in der sich die Fahrzeugbeschleunigung von einem ersten Schwellenwert unterscheidet, einer zweiten Zeitspanne, in der sich bei aktivierter Zusatzbremse die Fahrzeugbeschleunigung von einem zweiten Schwellenwert unterscheidet, und einer dritten Zeitspanne, in der die Primärbremse betätigt wird.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Bestimmen, ob ein zusätzlichen Bremsen wünschenswert ist, das Kombinieren der Fahrbahnneigung, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, des Eingriffsgrads der Drosselklappe, der ersten Zeit, der zweiten Zeit und der dritten Zeit zu einem kombinierten Faktor.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der kombinierte Faktor mit einem Zusatzbremsen-Schwellenwert verglichen, wobei die Zusatzbremse aktiviert wird, wenn der kombinierte Faktor größer als der Zusatzbremsen-Schwellenwert ist.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Fahrzeug ein Automatikgetriebe mit mehreren Übersetzungsverhältnissen bzw. Fahrstufen und umfasst das Ermitteln, ob ein zusätzliches Bremsen wünschenswert ist, das Vergleichen des kombinierten Faktors mit einem Herunterschalt-Schwellenwert, wobei die Fahrstufe gewechselt wird, wenn der kombinierte Faktor größer als der Herunterschalt-Schwellenwert ist.
Weitere Anwendungsgebiete werden aus der hier gegebenen Beschreibung deutlich. Selbstverständlich sind die Beschreibung und die spezifischen Beispiele lediglich zum Zweck der Veranschaulichung gedacht und nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise begrenzen. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Bremssystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
2 einen Ablaufplan eines Verfahrens zum Bremsen, das das Bremssystem der vorliegenden Erfindung verwendet; und
3 einen Ablaufplan, der den Schritt zum Ermitteln des Wunschs nach einem zusätzlichen Bremsen gemäß der vorliegenden Erfindung genau schildert.
GENAUE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen nicht einschränken.
1 zeigt ein Bremssystem 10 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Das Bremssystem 10 kann in einem Kraftfahrzeug (nicht speziell gezeigt) aufgenommen sein. Das Bremssystem 10 umfasst ein Automatikgetriebe 12. Das Automatikgetriebe 12 kann eines aus einem Satz wohlbekannter Automatikgetriebe, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, sein und mehrere Zahnradsätze zum Einrichten mehrerer Vorwärts- und Rückwärtsfahrstufen (nicht gezeigt) besitzen.
Das Automatikgetriebe 12 umfasst einen Controller 14, der mit einem Schaltaktor bzw. Schaltstellglied 16 und einem Fahrstufenwählhebel bzw. Fahrstufenwahlschalter 18 elektronisch verbunden ist. Der Controller 14 ist eine elektronische Vorrichtung mit einem vorprogrammierten Digitalrechner oder Prozessor, einer Steuerlogik, einem zum Speichern von Daten verwendeten Speicher und wenigstens einem E/A-Abschnitt. Die Steuerlogik umfasst mehrere Logikroutinen zum Überwachen, Verarbeiten und Erzeugen von Daten. Der Schaltaktor 16 ist mit den mehreren Zahnradsätzen in dem Automatikgetriebe 12 gekoppelt und betätigbar, um das Übersetzungsverhältnis bzw. die Fahrstufe zu wechseln. Der Fahrstufenwahlschalter 18 wird von einer Bedienungsperson des Kraftfahrzeugs wahlweise betätigt, um eine der mehreren Vorwärts- oder Rückwärtsfahrstufen auszuwählen. Während des Betriebs betätigt eine Bedienungsperson manuell den Fahrstufenwahlschalter 18, um verschiedene Fahrstufen, beispielsweise eine Park-, eine Rückwärts-, eine Neutral- oder eine Vorwärtsfahrstufe zu wählen. Diese Wahl wird zu dem Controller 14 übertragen, wobei der Controller 14 dann den Schaltaktor 16 aktiviert, um das Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes 12 zu wechseln.
Das Bremssystem 10 umfasst ferner mehrere mit dem Kraftfahrzeug gekoppelte Sensoren 20. Die Sensoren 20 sind mit dem Prozessor des Controllers 14 elektronisch verbunden. Die Sensoren 20 sammeln Daten hinsichtlich der Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs und erzeugen Ausgangssignale, die für die Fahrzeugbetriebsparameter bezeichnend sind. Diese Ausgangssignale werden elektronisch zu dem Controller 14 übertragen. Der Controller 14 überwacht dann die Ausgangssignale kontinuierlich oder periodisch. Die Ausgangssignale können weitere Arten von Daten wie beispielsweise die Batteriespannung, die Motortemperatur oder den Öldruck umfassen.
Das Bremssystem 10 umfasst eine Primärbremse 22 und eine Zusatzbremse 24. Die Primärbremse 22 wird dazu verwendet, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren, und ist vorzugsweise eine von der Bedienungsperson betätigte Reibungsbremse, obwohl andere auf dem Fachgebiet bekannte Bremsen verwendet werden können. Die Primärbremse 22 ist mit dem Controller 13 elektronisch verbunden, derart, dass der Cont roller 14 ein Ausgangssignal von der Primärbremse 22 empfängt, das angibt, wann die Primärbremse in Eingriff ist. Die Zusatzbremse 24 ist eine Vorrichtung, die dazu verwendet wird, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren, wobei sie eine Auspuff- bzw. Motorbremse, eine Auspuff- bzw. Motorkompressionsbremse, einen Turbolader mit variablen Schaufelrädern, einen Turbolader mit variabler Turbinengeometrie, einen Eingangsleistungsverzögerer (input retarder), einen Ausgangsleistungsverzögerer (output retarder) oder einen Elektromotor umfassen kann.
Die Zusatzbremse 24 ist mit dem Controller 14 elektronisch verbunden. Wenn ein zusätzliches Bremsen erwünscht ist, sendet der Controller 14 ein Steuersignal zu der Zusatzbremse 24, womit die Zusatzbremse 24 aktiviert oder eingerückt wird.
Das Bremssystem 10 umfasst eine Drosselklappe 26, die mit dem Controller 14 elektronisch verbunden ist. Die Drosselklappe 26 ist mit einem Motor (nicht gezeigt) in dem Kraftfahrzeug gekoppelt. Die Drosselklappe 26 umfasst vorzugsweise ein Pedal (nicht gezeigt), wobei die Bedienungsperson die Drosselklappe 26 in Eingriff bringen kann, indem sie das Pedal niederdrückt, wenn sie das Kraftfahrzeug zu beschleunigen wünscht. Einer der mehreren Sensoren 20 sendet dann ein Ausgangssignal zu dem Controller 14, das eine Stellung der Drosselklappe 26 angibt. Alternativ sendet die Drosselklappe 26 ein elektronisches Ausgangssignal zu dem Controller 14, das eine Stellung der Drosselklappe 26 angibt.
In 2 ist nun in Ablaufplanform ein Verfahren zum Bremsen 100 gezeigt, das das Bremssystem 10 verwendet. Das Verfahren zum Bremsen 100 beginnt mit dem Schritt 102, wo der Controller 14 die Ausgangssignale von den mehreren Sensoren 20 überwacht. Die Ausgangssignale um fassen Daten wie etwa die Fahrzeugbeschleunigung, die Stellung der Drosselklappe 26 und die Fahrzeuggeschwindigkeit.
Im Schritt 104 wird dann durch den Controller 14 eine Fahrbahnneigung berechnet. Zum Berechnen der Fahrbahnneigung können verschiedene Verfahren angewandt werden. Bei der vorliegenden Erfindung wird die Fahrbahnneigung anhand der folgenden Formel als prozentuales Gefälle berechnet: %Grade = (FTractiveEffort – mvehaveh – Faero – FRollingResistance)/(mvehg) (1)wobei F_{TractiveEffort} die Zugkraft des Kraftfahrzeugs ist, m_veh die Masse des Fahrzeugs ist, a_veh die Fahrzeugbeschleunigung ist, F_aero eine Luftkraft ist und F_{RollingResistance} die Rollwiderstandskraft des Kraftfahrzeugs ist und g die konstante Beschleunigung infolge der Schwerkraft ist. F_{TractiveEffort} wird anhand der folgenden Formel berechnet: FTractiveEffort = (CTR·(MEngine – (IEngine·ωEngine) – MAuxBrake)·KTransGearRatio·KTire·KAxle) – FPrimaryBrake (2)wobei CTR das Drehmomentwandler-Drehmomentverhältnis ist, M_Engine das Motordrehmoment ist, I_Engine die Motorträgheit ist, ω_Engine die Motorbeschleunigung ist, M_AuxBrake das Zusatzbremsmoment ist, K_{TransGearRatio} ein voreingestellter Automatikgetriebe-Übersetzungsverhältnisfaktor ist, K_Tire ein voreingestellter Reifenfaktor ist und K_Axle ein voreingestellter Achsenfaktor ist und F_PrimaryBrake die Kraft der Primärbremse 22 ist. F_PrimaryBrake ist vorzugsweise null, da die Fahrbahnneigung vorzugsweise berechnet wird, wenn die Primärbremse 22 nicht betätigt wird. F_aero wird anhand der folgenden Formel berechnet: Faero = Vveh 2·KDrafCoeff (3) wobei V_veh die Fahrzeuggeschwindigkeit ist und K_DrafCoeff ein voreingestellter Luftwiderstandskoeffizient für das Kraftfahrzeug ist. F_{RollingResistance} wird anhand der folgenden Formel berechnet: FRollingResistance = mveh·KRollingRes (4)wobei K_RollingRes ein voreingestellter Rollwiderstandsfaktor für das Kraftfahrzeug ist.
Im Schritt 106 vergleicht der Controller 14 die im Schritt 104 berechnete Fahrbahnneigung mit einem Fahrbahnneigungs-Schwellenwert. Der Fahrbahnneigungs-Schwellenwert ist ein Wert, der festgelegt ist, um anzugeben, ob die Fahrbahnneigung bzw. das Fahrbahngefälle steil ist. Wenn das Fahrbahngefälle nicht steil ist, kehrt das Verfahren 100 zum Schritt 102 zurück, wobei der Controller 14 mit dem Überwachen der Ausgangssignale von den mehreren Sensoren 20 fortfährt. Wenn das im Schritt 104 berechnete Fahrbahngefälle den Fahrbahnneigungs-Schwellenwert überschreitet, kehrt das Verfahren 100 zum Schritt 108 zurück.
Im Schritt 108 ermittelt der Controller 14, ob das Fahrzeug beschleunigt. Die Beschleunigung des Fahrzeugs kann aus den Ausgangssignalen von den mehreren Sensoren 20 oder alternativ durch Berechnung unter Verwendung einer Ableitung einer Getriebeausgangsdrehzahl multipliziert mit Reifen- und Achsenfaktoren bestimmt werden. Wenn das Fahrzeug nicht beschleunigt, kehrt das Verfahren 100 zum Schritt 102 zurück, wobei der Controller 14 mit dem Überwachen der Ausgangssignale von den mehreren Sensoren 20 fortfährt. Wenn das Fahrzeug beschleunigt, geht das Verfahren 100 zum Schritt 110 weiter.
Im Schritt 110 ermittelt der Controller 14, ob die Primärbremse 22 durch die Bedienungsperson des Kraftfahrzeug betätigt worden ist. Wenn die Pri märbremse 22 nicht betätigt worden ist, gibt dies an, dass die Bedienungsperson nicht wünscht, das Fahrzeug zu verlangsamen, wobei das Verfahren 100 zum Schritt 102 zurückkehrt, wo der Controller 14 mit dem Überwachen der Ausgangssignale von den mehreren Sensoren 20 fortfährt. Wenn die Primärbremse 22 betätigt worden ist, gibt dies an, dass die Bedienungsperson versucht, das Fahrzeug zu verlangsamen, wobei das Verfahren 100 zum Schritt 112 weitergeht.
Im Schritt 112 ermittelt der Controller 14 den Wunsch nach einem zusätzlichen Bremsen. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird, beinhaltet das Ermitteln des Wunschs nach einem zusätzlichen Bremsen das Analysieren und Verarbeiten der Daten von den mehreren Sensoren 20, um den Typ oder das Verfahren des gewünschten zusätzlichen Bremsens zu bestimmen.
Sobald der Typ oder das Verfahren des gewünschten zusätzlichen Bremsens bestimmt worden ist, wird im Schritt 114 das zusätzliche Bremsen aktiviert. Der Controller 14 sendet ein Signal zum Aktivieren der Zusatzbremse 24, des Schaltaktors 16 oder von beidem. Der Controller 14 aktiviert vorzugsweise die Zusatzbremse 24, bevor er den Schaltaktor 16 aktiviert.
Im Schritt 116 ermittelt der Controller 14, ob die Drosselklappe 26 in Eingriff gebracht worden ist. Wenn die Drosselklappe 26 nicht in Eingriff gebracht worden ist, fährt das Verfahren 100 mit dem Überwachen der Ausgangssignale von den mehreren Sensoren 20 fort. Wenn die Drosselklappe 26 in Eingriff gebracht worden ist, gibt dies an, dass die Bedienungsperson kein Bremsen mehr wünscht, worauf im Schritt 118 das zusätzliche Bremsen deaktiviert wird. Das Verfahren 100 fährt dann im Schritt 102 mit dem Überwachen der Ausgangssignale von den mehreren Sensoren 20 fort.
In 3 ist nun ein Ablaufplan bereitgestellt, der ein Verfahren zum Ermitteln des Wunschs nach einem zusätzlichen Bremsen im Schritt 112 zeigt. Der Schritt 112 beginnt mit dem Aufzeichnen mehrerer Zeiten. Zuerst zeichnet im Schritt 120 der Controller 14 eine Zeitspanne auf, in der die Beschleunigung des Fahrzeugs größer als ein durch eine Beschleunigungsgröße kompensierter Schwellenwert, ist (eine erste aufgezeichnete Zeitspanne). Der Schwellenwert ist ein vorgegebener kalibrierter Wert, der mit der Fahrzeugbeschleunigung in Wechselbeziehung steht. Vorzugsweise enthält der Controller 14 im Speicher eine Verweistabelle, die die durch die Fahrzeugbeschleunigungsgröße indizierten Schwellenwerte enthält. Dementsprechend wird der Schwellenwert durch Auswahl des Schwellenwerts aus der Verweistabelle entsprechend der Fahrzeugbeschleunigungsgröße bestimmt. Im Schritt 122 zeichnet der Controller 14 eine zweite Zeitspanne auf, in der bei aktivierter Zusatzbremse 24 die Beschleunigung des Fahrzeugs größer als ein durch die Beschleunigungsgröße kompensierter zweiter Schwellenwert ist (eine zweite aufgezeichnete Zeitspanne). Der zweite Schwellenwert wird in ähnlicher Weise wie der Schwellenwert im Schritt 120 festgelegt. Im Schritt 124 zeichnet der Controller 14 eine dritte Zeitspanne auf, in der die Beschleunigung des Fahrzeugs kleiner als ein dritter Schwellenwert ist (eine dritte aufgezeichnete Zeitspanne). Im Schritt 126 zeichnet der Controller 14 eine vierte Zeitspanne auf, in der bei aktivierter Zusatzbremse 24 die Beschleunigung des Fahrzeugs kleiner als ein vierter Schwellenwert ist (eine vierte aufgezeichnete Zeitspanne). Der dritte und der vierte Schwellenwert sind vorgegeben, um das Kalibrieren des Wunschs nach zusätzlichem Bremsen zu unterstützen. Im Schritt 128 zeichnet der Controller 14 eine fünfte Zeitspanne auf, in der die Primärbremse 22 betätigt worden ist.
Im Schritt 130 kombiniert der Controller 14 die im Schritt 104 (2) berechnete Fahrbahnneigung, die Stellung der Drosselklappe 26 und die Fahrzeuggeschwindigkeit, die im Schritt 102 (2) überwacht werden, die erste aufgezeichnete Zeitspanne, die zweite aufgezeichnete Zeitspanne, die dritte aufgezeichnete Zeitspanne, die vierte aufgezeichnete Zeitspanne und die fünfte Zeit zu einem kombinierten Faktor. Diese Faktoren können in verschiedener Art und Weise einschließlich gewichteter Summen, einer Fuzzy-Logik oder der Normierung kombiniert werden. In der bevorzugten Ausführungsform werden diese Faktoren durch den Controller 14 anhand in dem Speicher des Controllers 14 gespeicherter Kalibrierungs-Verweistabellen auf eine Zahl von 0 bis 1 normiert. Die normierten Faktoren werden dann gewichtet und zu dem kombinierten Faktor kombiniert. Der kombinierte Faktor wird anhand der folgenden Formel bestimmt: Combined Factor = K1·min(a, h) + K2·min(a, g) + K3·min(a, d, h) + K4·min(e, h) + K5·min(b, e, h) + K6·min(f, h) + K7·min(c, f, h) (5)wobei K1, K2, K3, K4, K5, K6 und K7 Gewichtungsfaktoren sind, min() eine Minimierungsfunktion ist, "a" eine prozentuale Neigung ist, "b" die erste Zeit ist, "c" die zweite Zeit ist, "d" die fünfte Zeit ist, "e" die dritte Zeit ist, "f" die vierte Zeit ist, "g" die Stellung der Drosselklappe 26 ist und "h" die Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
Im Schritt 132 wird der kombinierte Faktor dann mit einem Zusatzbremsen-Schwellenwert und einem Herunterschalt-Schwellenwert verglichen. Im Schritt 134 bestimmt der Controller 14, ob die Zusatzbremse 22 zu aktivieren ist, ob der Schaltaktor 16 zum Wechseln des Übersetzungsverhältnisses des Automatikgetriebes 12 (d. h. zum Herunterschalten) zu ak tivieren ist oder ob sowohl die Zusatzbremse 22 als auch der Schaltaktor 16 zu aktivieren ist. In der bevorzugten Ausführungsform, bestimmt der Controller 14 dann, wenn der kombinierte Faktor größer als der Zusatzbremsen-Schwellenwert ist, dass ein Aktivieren der Zusatzbremse 24 wünschenswert ist. Wenn der kombinierte Faktor größer als der Herunterschalt-Schwellenwert ist, bestimmt der Controller 14, dass ein Aktivieren des Schaltaktors 16 zum Herunterschalten des Automatikgetriebes 12 wünschenswert ist. Alternativ bestimmt der Controller 14 dann, wenn der Herunterschalt-Schwellenwert so kalibriert ist, dass er größer als der Zusatzbremsen-Schwellenwert ist und der kombinierte Faktor größer als der Herunterschalt-Schwellenwert ist, dass ein Aktivieren sowohl der Zusatzbremse 24 als auch des Schaltaktors 16 zum Herunterschalten des Automatikgetriebes 12 wünschenswert ist. Sobald im Schritt 112 der Controller 14 den Wunsch nach einem zusätzlichen Bremsen bestimmt, geht das Verfahren 100 zum Schritt 114 (2) weiter und aktiviert das zusätzliche Bremsen.
Durch Verwendung des Bremssystems 10 und des Bremsverfahrens 100 der vorliegenden Erfindung kann ein zusätzliches Bremsen auf der Grundlage verschiedener Faktoren und Betriebsparametern des Fahrzeugs automatisch aktiviert werden. Außerdem ermöglicht die vorliegende Erfindung verschiedene Arten und Kombinationen eines automatisch eingesetzten zusätzlichen Bremsens, um das Fahrzeug wirksamer zu bremsen. Somit ermöglichen das vorliegende Bremssystem und das vorliegende Bremsverfahren der Bedienungsperson des Kraftfahrzeugs, sich anstatt auf das manuelle Aktivieren der Zusatzbremsung auf das Bedienen bzw. Lenken des Fahrzeugs zu konzentrieren.
Obwohl die besten Arten zum Ausführen der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, erkennen jene, die mit dem Fachgebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, vertraut sind, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen zum Praktizieren der Erfindung im Umfang der beigefügten Ansprüche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 6212458 B1 [0005]

Claims

System zum Bremsen eines Fahrzeugs, das umfasst: ein Getriebe mit mehreren Zahnradsätzen zum Herstellen mehrerer Vorwärts- und Rückwärtsfahrstufen und einem Aktor zum Wechseln der Fahrstufen; mehrere Sensoren zum Erfassen mehrerer Fahrzeugbetriebsparameter; eine Zusatzbremse zum Reduzieren einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und einen Controller mit einem Prozessor, der konfiguriert ist, um mehrere Ausgangssignale von den mehreren Sensoren zu empfangen, wobei der Controller eine Steuerlogik zum Aktivieren des Aktors oder der Zusatzbremse auf der Grundlage der empfangenen Ausgangssignale enthält.
System nach Anspruch 1, das ferner eine Primärbremse zum Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfasst und bei dem die Steuerlogik eine erste Steuerlogik zum Ermitteln, ob die Primärbremse betätigt wird, umfasst.
System nach Anspruch 2, das ferner eine Drosselklappe zum Steuern einer Beschleunigung des Fahrzeugs umfasst und bei dem die Steuerlogik eine zweite Steuerlogik zum Ermitteln einer Stellung der Drosselklappe umfasst.
System nach Anspruch 3, bei dem die Steuerlogik eine dritte Steuerlogik zum Berechnen einer Fahrbahnneigung aus den durch die mehreren Sensoren erfassten Betriebsparametern umfasst.
System nach Anspruch 4, bei dem die mehreren Betriebsparameter, die von den mehreren Sensoren erfasst werden, ein Ausgangssignal umfassen, das eine Beschleunigung des Fahrzeugs angibt.
System nach Anspruch 5, bei dem die mehreren Betriebsparameter, die von den mehreren Sensoren erfasst werden, ein Ausgangssignal umfassen, das eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs angibt.
System nach Anspruch 6, bei dem die Steuerlogik eine vierte Steuerlogik zum Aktivieren der Zusatzbremse oder des Aktors auf der Grundlage der Primärbremsenbetätigung, der Drosselklappenbetätigung, der Fahrbahnneigung, der Beschleunigung und der Geschwindigkeit umfasst.
System nach Anspruch 6, bei dem die Steuerlogik eine fünfte Steuerlogik zum Aufzeichnen einer Zeitspanne, in der die Beschleunigung des Fahrzeugs kleiner als ein erster Schwellenwert ist, umfasst.
System nach Anspruch 8, bei dem die Steuerlogik eine sechste Steuerlogik zum Aufzeichnen einer zweiten Zeitspanne, in der die Beschleunigung des Fahrzeugs kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist und die Zusatzbremse aktiviert ist, umfasst.
System nach Anspruch 9, bei dem die Steuerlogik eine siebte Steuerlogik zum Aufzeichnen einer dritten Zeitspanne, in der der Be schleunigungswert des Fahrzeugs größer als ein durch eine Beschleunigungsgröße kompensierter dritter Schwellenwert ist, umfasst.
System nach Anspruch 10, bei dem die Steuerlogik eine achte Steuerlogik zum Aufzeichnen einer vierten Zeitspanne, in der bei aktivierter Zusatzbremse der Beschleunigungswert des Fahrzeugs größer als ein durch eine Beschleunigungsgröße kompensierter vierter Schwellenwert ist, umfasst.
System nach Anspruch 11, bei dem die Steuerlogik eine neunte Steuerlogik zum Ermitteln einer fünften Zeitspanne, in der die Primärbremse betätigt worden ist, umfasst
System nach Anspruch 12, bei dem die Steuerlogik eine zehnte Steuerlogik zum Kombinieren der Fahrbahnneigung, der Drosselklappenstellung, der Geschwindigkeit, der ersten Zeit, der zweiten Zeit, der dritten Zeit, der vierten Zeit und der fünften Zeit zu einem kombinierten Wert umfasst, wobei der kombinierte Wert dazu verwendet wird, zu bestimmen, ob die Zusatzbremse oder der Aktor zu aktivieren ist.
System nach Anspruch 13, bei dem der kombinierte Wert bestimmt, ob die Zusatzbremse aktiviert wird, ob der Aktor aktiviert wird oder ob sowohl die Zusatzbremse als auch der Aktor gemeinsam aktiviert werden.
Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs mit einer Drosselklappe, einer Primärbremse und einer Zusatzbremse, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln einer Fahrbahnneigung; Ermitteln einer Beschleunigung des Fahrzeugs; Ermitteln eines Aktivierungszustands der Primärbremse; Ermitteln einer Stellung der Drosselklappe; Ermitteln, ob ein zusätzliches Bremsen wünschenswert ist, auf der Grundlage der Fahrbahnneigung, der Beschleunigung des Fahrzeugs, des Aktivierungszustands der Primärbremse und der Stellung der Drosselklappe; und Aktivieren der Zusatzbremse auf der Grundlage der Bestimmung des zusätzlichen Bremsens.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Ermitteln, ob ein zusätzliches Bremsen wünschenswert ist, ferner das Ermitteln, ob die Fahrbahnneigung einen Fahrbahnneigungs-Schwellenwert übersteigt, ob das Fahrzeug beschleunigt, ob die Primärbremse betätigt wird, und das Ermitteln der Stellung der Drosselklappe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, das ferner das Ermitteln einer ersten Zeitspanne, in der sich die Fahrzeugbeschleunigung von einem ersten Schwellenwert unterscheidet, einer zweiten Zeitspanne, in der sich bei aktivierter Zusatzbremse die Fahrzeugbeschleunigung von einem zweiten Schwellenwert unterscheidet, und einer dritten Zeitspanne, in der die Primärbremse betätigt wird, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Bestimmen, ob ein zusätzlichen Bremsen wünschenswert ist, das Kombinieren der Fahrbahnneigung, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Stellung der Drosselklappe, der ersten Zeit, der zweiten Zeit und der dritten Zeit zu einem kombinierten Faktor umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem der kombinierte Faktor mit einem Zusatzbremsen-Schwellenwert verglichen wird und die Zusatzbremse aktiviert wird, wenn der kombinierte Faktor größer als der Zusatzbremsen-Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Fahrzeug ein Automatikgetriebe mit mehreren Übersetzungsverhältnissen bzw. Fahrstufen umfasst und das Ermitteln, ob ein zusätzliches Bremsen wünschenswert ist, das Vergleichen des kombinierten Faktors mit einem Herunterschalt-Schwellenwert umfasst, wobei die Fahrstufe gewechselt wird, wenn der kombinierte Faktor größer als der Herunterschalt-Schwellenwert ist.