Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PREVENTING REVERSE CREEP IN A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/011663
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device and a method for preventing reverse creep in a motor vehicle with a vehicle braking system (18). Said vehicle braking system comprises a vehicle brake-pressure influencing device (20), a device (28, 34, 36) that is suitable for recognising a forward motion of the vehicle and a control device (16), which is connected to the vehicle brake-pressure influencing device (20) and the sensor (28). According to the invention, a signal is generated in the control device (16), said signal actuating a brake (8, 38) that acts on the transmission (2), when the vehicle is stationary and that operates in addition to the brakes of the vehicle braking system (18). When a forward motion of the vehicle is identified, the brake pressure in the vehicle brake-pressure influencing device (20) is reduced and the brake (8, 38) that acts on the transmission is released.

Inventors:
HAERDTLE WILHELM (DE)
SCHWAB MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/007911
Publication Date:
February 13, 2003
Filing Date:
July 17, 2002
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
HAERDTLE WILHELM (DE)
SCHWAB MANFRED (DE)
International Classes:
B60T1/06; B60T7/12; F16H61/02; F16H61/22; F16H63/48; F16H61/00; (IPC1-7): B60T7/12
Foreign References:
DE19711515A11997-10-02
EP0507466A11992-10-07
DE19625355A11998-01-02
US5052531A1991-10-01
DE19525552A11997-01-16
EP0280818A11988-09-07
Attorney, Agent or Firm:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Friedrichshafen, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Verhinderung des Zurückrollens ei nes Fahrzeugs mit Fahrzeugbremssystem (18), das eine Fahr zeugbremsdruckbeeinflussungseinrichtung (20), eine Einrich tung (28,34, 36), die geeignet ist, eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs zu erkennen, und eine Steuereinrichtung (16), die mit der Fahrzeugbremsdruckbeeinflussungseinrich tung (20) und der Einrichtung (28,34, 36) verbunden ist, umfasst, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass eine auf ein Getriebe (2) des Kraftfahrzeuges einwirkende Bremse (8,38) vorgesehen ist, die mit der Steuereinrich tung (16) verbunden ist, und die während eines Stillstandes oder nahezu Stillstandes des Fahrzeuges von der Steuerein richtung (16) zusätzlich zu den Bremsen des Fahrzeugbrems systems (18) betätigbar ist.
2. Vorrichtung zur Verhinderung des Zurückrollens ei nes Fahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Fahrzeugbremsdruckbeeinflus sungseinrichtung (20) ein veränderbares Bremskrafthalteven til ist.
3. Vorrichtung zur Verhinderung des Zurückrollens ei nes Fahrzeugs nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Einrichtung, die ge eignet ist, eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs zu erken nen, ein Kupplungswegsensor (28) ist.
4. Vorrichtung zur Verhinderung des Zurückrollens ei nes Fahrzeugs nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Einrichtung, die ge eignet ist, eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs zu erken nen, ein das von der Kupplung (30) übertragene Moment er kennender Sensor (28) ist.
5. Vorrichtung zur Verhinderung des Zurückrollens ei nes Fahrzeugs nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Einrichtung, die ge eignet ist, eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs zu erken nen, ein drehrichtungserkennender Drehzahlsensor (34,36) im Antriebsstrang ist.
6. Vorrichtung zur Verhinderung des Zurückrollens ei nes Fahrzeugs nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Drehzahlsensor ein Getriebeab triebswellendrehzahlsensor (34) ist.
7. Vorrichtung zur Verhinderung des Zurückrollens ei nes Fahrzeugs nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Drehzahlsensor ein ABS Drehzahlsensor (36) am Fahrzeugrad (22) ist.
8. Vorrichtung zur Verhinderung des Zurückrollens ei nes Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die auf das Getriebe einwirkende Bremse eine Lamellenbremse (8) ist, die auf einer Vorgelegewelle des Schaltgetriebes (2) des Fahrzeugs angeordnet ist.
9. Vorrichtung zur Verhinderung des Zurückrollens ei nes Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die auf das Getriebe einwirkende Bremse (8,38) eine Lamellenbremse ist, die auf einer Eingangswelle des Schaltgetriebes (2) des Fahrzeugs angeordnet ist.
10. Vorrichtung zur Verhinderung des Zurückrollens eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die auf das Getrie be (2) einwirkende Bremse eine Getriebeölpumpe (38) ist, die gegen Durchfluss absperrbar ist.
11. Vorrichtung zur Verhinderung des Zurückrollens eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die auf das Getrie be (2) einwirkende Bremse (8,38) durch ein Verspannen des Getriebes (2) durch gleichzeitiges Einlegen von zwei Gängen herstellbar ist.
12. Verfahren zur Verhinderung des Zurückrollens eines Fahrzeuges mit Fahrzeugbremssystem (18), das eine Fahrzeug bremsdruckbeeinflussungseinrichtung (20), eine Einrich tung (28,34, 36), die geeignet ist, eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs zu erkennen, und eine Steuereinrichtung (16), die mit der Fahrzeugbremsdruckbeeinflussungseinrich tung (20) und der Einrichtung (28,34, 36) verbunden ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinrich tung (16) ein Signal erzeugt wird, das bei einem Stillstand oder nahezu Stillstand des Fahrzeuges eine auf ein Getrie be (2) des Fahrzeugs einwirkende Bremse (8,38) zusätzlich zu den Bremsen des Fahrzeugbremssystems (18) betätigt, und dass bei Erkennen einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs die Steuereinrichtung (16) den Bremsdruck in der Fahrzeugbrems druckbeeinflussungseinrichtung (20) reduziert und die auf das Getriebe (2) einwirkende Bremse (8,38) löst.
Description:
Vermeidung des Rückrollens eines Fahrzeuges Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Ver- fahren zur Vermeidung des Zurückrollens eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Für die Applikation von automatisierten Schaltgetrie- ben speziell in Nutzfahrzeugen wird eine Rückrollsperre oder eine Bergstarthilfe (hill-start-aid, hill-holder) als Rückrollsicherung gewünscht. Dieser Wunsch ergibt sich ins- besondere auch daher, dass automatisierte Schaltgetriebe zunehmend auch in Anwendungsfeldern eingesetzt werden, die bisher Wandlerautomatgetrieben vorbehalten waren. Wandle- rautomatgetriebe haben jedoch aufgrund der Wandlercharakte- ristik eine Kriechneigung, die ein Zurückrollen verhindert oder zumindest vermindert.

Es sind Lösungsansätze für automatisierte Schaltge- triebe bekannt geworden, bei denen eine elektronisch ge- steuerte Fahrzeugbremse zu der Funktionalität einer Rück- rollsperre eingesetzt werden kann. Eine Funktionslogik ver- knüpft das Lösen der eingelegten Fahrzeugbremse mit einem Signal des ansteigenden Kupplungsmomentes der das Schaltge- triebe und den Motor verbindenden Reibungskupplung. Durch diese Überschneidung von einem abfallenden Bremsmoment an der Fahrzeugbremse und einem ansteigenden Zugmoment der Fahrzeugkupplung kann die Funktion der Rückrollsperre dar- gestellt werden.

Aus der EP 280 818 ist ein Bremsensystem bekannt ge- worden, das über eine Vorrichtung verfügt, die die Position der Fahrzeugkupplung erkennt und ab einem vorbestimmten

Drehmoment, das vom Fahrzeugmotor an die Fahrzeugräder ü- bertragen wird, ein Ventil im Bremssystem öffnet, um den Bremsdruck zu reduzieren, damit das Fahrzeug anfahren kann.

Beispielhaft ist aus der DE 19826068 eine Getriebe- bremse bekannt geworden, die im Fahrzeuggetriebe angeordnet ist und dort zur Synchronisierung des Getriebes beiträgt, indem die Massen des Getriebes bei der Synchronisierung von mit unterschiedlichen Drehzahlen im Getriebe umlaufenden Bauteilen bei einem Schaltvorgang durch die Getriebebremse abgebremst werden, um damit den Schaltvorgang zu beschleu- nigen. Die Getriebebremsen sind üblicherweise als Lamellen- bremsen ausgebildet und werden von einem Druckmedium über einen Kolben angesteuert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktio- nalität der Rückrollbremse einsetzen zu können und gleich- zeitig sicherzustellen, dass auch bei Störungen oder einer Fehlbedienung des Fahrzeugbremssystems keine kritischen Zustände entstehen.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verhinderung des Zurückrollens eines Fahr- zeugs mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 7. Ausgestal- tungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Es wird eine Vorrichtung zur Verhinderung des Zurück- rollens eines Fahrzeugs vorgeschlagen mit Bremsen eines Fahrzeugbremssystems, das eine Fahrzeugbremsdruckbeeinflus- sungseinrichtung, eine Einrichtung, die geeignet ist, eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs zu erkennen, und eine Steu- ereinrichtung, die mit der Fahrzeugbremsdruckbeeinflus- sungseinrichtung und der Einrichtung verbunden ist, um-

fasst. Es ist eine auf ein Getriebe des Kraftfahrzeuges einwirkende Bremse vorgesehen, die mit der Steuereinrich- tung verbunden ist, und die während eines Stillstandes oder eines nahezu Stillstandes des Fahrzeuges von der Steuerein- richtung zusätzlich zum Fahrzeugbremssystem betätigt werden kann. Weiter wird ein Verfahren zur Verhinderung des Zu- rückrollens eines Fahrzeuges vorgeschlagen mit einem Fahr- zeugbremssystem, das eine Fahrzeugbremsdruckbeeinflussungs- einrichtung, eine Einrichtung, die geeignet ist, eine Vor- wärtsbewegung des Fahrzeugs zu erkennen, und eine Steuer- einrichtung, die mit der Fahrzeugbremsdruckbeeinflussungs- einrichtung und der Einrichtung verbunden ist, umfasst.

Dabei wird in der Steuereinrichtung ein Signal erzeugt, das bei einem Stillstand oder nahezu Stillstand des Fahrzeuges eine auf ein Getriebe des Kraftfahrzeugs einwirkende Bremse zusätzlich zu den Bremsen des Fahrzeugbremssystems betä- tigt. Bei Erkennen einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs reduziert die Steuereinrichtung den Bremsdruck in der Fahr- zeugbremsdruckbeeinflussungseinrichtung und löst die auf das Getriebe einwirkende Bremse. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Fahrzeugbremsdruckbeeinflussungsein- richtung ein veränderbares Bremskrafthalteventil. In einer Ausbildungsform ist die Einrichtung, die geeignet ist, eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs zu erkennen, ein Kupplungs- wegsensor und dabei wird von der Steuereinrichtung das Ü- berschreiten eines vorgegebenen Kupplungsverstellweges er- kannt. In einer anderen Ausführung ist die Einrichtung, die geeignet ist, eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs zu erken- nen, ein das von der Kupplung übertragene Moment erkennen- der Sensor. Dabei wird von der Steuereinrichtung das Über- schreiten eines vorgegebenen Kupplungsmomentes erkannt.

Vorteilhafte Ausführungen umfassen einen Drehzahlsensor im Antriebstrang, der eine Drehrichtung erfassen kann, und

durch den aus einer vorhandenen Drehzahl bei einer bestimm- ten Drehrichtung auf eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs geschlossen werden kann. Eine dieser Ausführungen weist den Drehzahlsensor an der Abtriebswelle des Getriebes auf, wäh- rend in einer anderen Ausführung der ABS-Sensor an einem Fahrzeugrad verwendet wird, um daraus über Drehzahl und Drehrichtung die Vorwärtsbewegung zu erkennen.

Eine Ausgestaltung zeigt die auf das Getriebe einwirkende Bremse als eine Lamellenbremse, die auf einer Vorgelegewel- le des Schaltgetriebes des Fahrzeugs angeordnet ist, wäh- rend in einer weiteren Ausgestaltung die auf das Getriebe einwirkende Bremse eine Lamellenbremse ist, die auf einer Eingangswelle des Schaltgetriebes des Fahrzeugs angeordnet ist. Eine in einem Differenzial im Antriebsstrang angeord- nete Lamellenbremse kann ebenfalls verwendet werden. Glei- chermaßen kann in einer Ausführungsform auch eine Getriebe- ölpumpe als Bremse wirken, die dann über ein Ventil auf Nullförderung gestellt und gesperrt wird. Durch die Absper- rung des Durchflusses lässt sich ein ausreichendes Bremsmo- ment erreichen. Ebenfalls die Funktion einer Bremse kann auch durch das Verspannen des Getriebes erreicht werden, wenn beispielsweise durch eine automatisierte Schaltung zwei Gangstufen eines Schaltgetriebes gleichzeitig geschal- tet werden und dadurch das Schaltgetriebe blockiert.

Die im Getriebe angeordnete Bremse, die üblicherweise als Funktionselement zur Synchronisierungsunterstützung verwendet wird, indem die Bremse die rotierenden Massen im Getriebe derart abbremst, dass gleiche Drehzahlen der zur Drehmomentübertragung zusammengeschlossenen Elemente des Getriebes erreicht werden, wird unverändert weiterverwendet und dient auch als ein unterstützendes Funktionselement zur Rückrollverhinderung. Bei einer betätigten Rückrollsperre

des Fahrzeugbremssystems und dem durch entsprechende Senso- ren des Fahrzeuges erkannten Stillstandes des Fahrzeuges, was beispielsweise durch Sensoren des ABS-Systems erkennbar ist, wird zusätzlich die Bremse im Getriebe des Fahrzeugs eingelegt. Dieses Getriebe ist vorzugsweise das Fahrzeug- schaltgetriebe selbst. Dadurch wird in einem Störungsfall der Fahrzeugbremsen oder bei einer Fehlbedienung durch den Fahrzeugführer die Gefahr eines Zurückrollens des Fahrzeu- ges vermieden.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird eine zu- sätzliche Absicherung (Redundanz) beim Versagen der übli- cherweise zur Erfüllung einer Rückrollverhinderungsfunktion vorgesehenen Systeme erreicht. Eine erweiterte Sicherheit des Gesamtsystems wird erzielt. Anwendbar ist die Vorrich- tung sowohl im Zusammenhang mit elektronisch gesteuerten Bremsen, als auch mit üblicherweise pneumatisch oder hyd- raulisch betätigten Bremsen über Pedaldruck durch den Fah- rer.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläu- tert.

Es zeigt die einzige Figur schematisch ein Fahrzeug- schaltgetriebe 2 mit einem Getriebegehäuse 4 und einer Ab- triebswelle 6. In dem Getriebegehäuse 4 ist eine Bremse 8 'angeordnet, die auf rotierende Massen innerhalb des Getrie- bes 2 einwirkt. Die Betätigung der Bremse 8 erfolgt von einer Getriebesteuerung 10, die über eine Leitung 12 mit der Bremse 8 in Verbindung steht. Die Getriebesteuerung 10 steht über eine Leitung 14 auch mit einer elektronischen Bremsensteuereinrichtung 16 eines Fahrzeugbremssystems 18 in Verbindung. Eine Einrichtung zur Beeinflussung des Fahr-

zeugbremsdruckes 20 ist mit dem hier nur einfach darge- stellten Fahrzeugrad 22 verbunden und erhält von der Brems- steuereinrichtung 16 Signale über eine Verbindungslei- tung 24. Ebenfalls mit der Bremssteuereinrichtung 16 ist über eine Leitung 26 ein Sensor 28 verbunden, der an einer Fahrzeugkupplung 30 entweder einen Verstellweg oder ein übertragenes Moment erkennt und der Bremssteuereinrich- tung 16 mitteilt. Bei einem Fahrzeuggetriebe, das neben einer automatischen Schaltung auch eine automatische Kupp- lung vorsieht, kann der Sensor 28 auch direkt mit der Ge- triebesteuerung 10 verbunden sein, was durch die gestri- chelte Leitung 32 dargestellt ist, so dass die Signale von der Kupplung 30 dann von der Getriebesteuerung 10 an die Bremssteuereinrichtung 16 weitergeleitet werden. Als weite- re alternative Einrichtungen zur Erkennung einer Vorwärts- bewegung des Fahrzeugs ist ein Drehzahlsensor 34 gezeigt, der die Drehzahl und Drehrichtung an der Abtriebswelle 6 erfasst und der Steuereinrichtung 16 vermittelt. Ein am Fahrzeugrad 22 vorgesehener ABS-Drehzahlsensor 36 kann e- benfalls Drehzahl und Drehrichtung des Fahrzeugs ermitteln und der Steuereinrichtung 16 vermitteln. Selbstverständlich müssen nicht alle die Vorwärtsbewegung erkennenden Sensoren gleichzeitig vorgesehen sein, sondern können alternativ das entsprechende Signal erzeugen.

Bei stehendem Fahrzeug und von der Bremssteuereinrich- tung 16 eingelegter Rückrollsperre für das Fahrzeug wird die Bremse 8 zusätzlich eingelegt und damit das Getriebe 2 gesperrt. Der in Richtung auf die Fahrzeugräder nachfolgen- de Teil des Antriebsstranges ist vom Getriebe 2 bis zu den Rädern 22 blockiert. Damit ist eine zusätzliche Absicherung des Fahrzeuges gegen ein Zurückrollen gewährleistet. Wird nun ein Anfahrvorgang vom Fahrzeugführer eingeleitet, wird

von den Sensoren 28,34 oder 36 eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs erkannt. Wenn die Bremssteuereinrichtung 16 einen solchen eingeleiteten Anfahrvorgang erkennt, wird die Ein- richtung zur Beeinflussung des Fahrzeugbremsdrucks 20 der- art angesteuert, dass der Bremsdruck verringert wird. Die Bremse 8 wird gelöst und das Getriebe 2 ist nicht länger gesperrt, so dass das Fahrzeug anfahren kann. Eine Getrie- beölpumpe 38 im Getriebe 2, die ansonsten zur Schmierung des Getriebes 2 verwendet wird, kann im Stillstand oder nahezu Stillstand des Fahrzeugs auch eine Bremsfunktion übernehmen. Dies geschieht durch eine Absperrung des Durch- flusses durch die Ölpumpe 38.

Bezugszeichen 2 Fahrzeugschaltgetriebe 4 Getriebegehäuse 6 Abtriebswelle 8 Bremse 10 Getriebesteuerung 12 Leitung 14 Leitung 16 Bremsensteuereinrichtung 18 Fahrzeugbremssystem 20 Einrichtung zur Beeinflussung des Fahrzeugbremsdruckes 22 Fahrzeugrad 24 Verbindungsleitung 26 Leitung 28 Sensor 30 Fahrzeugkupplung 32 Leitung 34 Drehzahlsensor 36 Drehzahlsensor 38 Ölpumpe