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Title:
BRAKING METHOD FOR A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/110804
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a braking method for a vehicle, which is implemented as a safety measure and replacement function if the brake system malfunctions, in particular the brake-by-wire system of a motor vehicle. According to said method, the braking of the vehicle is achieved with the aid of the gearbox by means of a defined shifting of friction elements until the vehicle comes to a standstill, whereby the combination of the friction shifting elements that are shifted during the malfunction of the operational brakes of the vehicle does not correspond to the shifting logic of a gear during a normal driving operation of the vehicle.

Inventors:
POPP CHRISTIAN (DE)
SCHIELE PETER (DE)
SCHWEMER CHRISTIAN (DE)
GIERER GEORG (DE)
STEINHAUSER KLAUS (DE)
ALLGAIER BERND (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/005235
Publication Date:
December 23, 2004
Filing Date:
May 15, 2004
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
POPP CHRISTIAN (DE)
SCHIELE PETER (DE)
SCHWEMER CHRISTIAN (DE)
GIERER GEORG (DE)
STEINHAUSER KLAUS (DE)
ALLGAIER BERND (DE)
International Classes:
B60T7/12; B60T8/88; B60T13/66; B60T13/74; B60T17/22; B60W10/10; B60W10/18; B60W30/18; F16H59/54; F16H61/00; F16H61/21; (IPC1-7): B60K41/26; F16H59/54; B60T8/88
Foreign References:
US4309918A1982-01-12
US3631950A1972-01-04
US3994374A1976-11-30
DE10129067A12002-12-19
EP1145927A12001-10-17
Attorney, Agent or Firm:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Friedrichshafen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs als Sicherungsund Er satzfunktion bei Ausfall einer Fahrzeugbetriebsbremse, insbesondere der Xby WireBremse eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Abbremsen des Fahrzeugs mit Hilfe des Getriebes über ein definiertes Schalten von Reibschaltelementen bis zum Stillstand erfolgt, wobei die Kombi nation der bei Ausfall der Fahrzeugbetriebsbremse geschalteten Reibschalt elemente nicht der Schaltlogik eines Gangs im normalen Fahrbetrieb des Fahr zeugs entspricht.
2. Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass, ausgehend von dem bei Ausfall der Fahrzeugbetriebsbremse geschalteten Gang, mindestens ein zusätzliches Reibschaltelement des Getriebes derart zugeschaltet wird, dass die Antriebs räder des Fahrzeugs maxmial oder anhand einer Vorgabe verzögert werden, wobei die Antriebsräder des Fahrzeugs jedoch nicht blockieren, solange eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als ein definierter Wert.
3. Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug sofort bei Erkennen des Ausfalls der Fahrzeugbetriebsbremse über das Getriebe automatisch ab gebremst wird.
4. Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug bei des Ausfalls der Fahrzeugbetriebsbremse über das Getriebe automatisch abgebremst wird, wenn ein Bremspedal des Fahrzeugs betätigt ist.
5. Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs nach einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass in Abhängig keit der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit jeweils eine Schaltelementekombi nation geschaltet wird, in der eine optimale oder maximale Fahrzeugverzöge rung bei möglichst geringer Belastung des Getriebes bzw. der Reibschaltele mente des Getriebes erreicht wird.
6. Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs nach einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalt druck oder ein Moment an dem gegenüber der normalen Schaltlogik zuge schalteten ersten Reibschaltelement geregelt wird, wobei der sich einzustel lende Schaltdruck bzw. das sich einzustellende Moment als Funktion der Bremspedalbetätigungskraft und/oder des ACCRadarsensors (Abstands regelanlage) und/oder der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung bestimmt wird.
7. Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs nach einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Um schaltung auf ein gegenüber der normalen Schaftlogik zusätzliches zweites Reibschaltelement des Getriebes erfolgt, wenn die thermische Grenzbelastung des gegenüber der normalen Schaltlogik zugeschalteten ersten Reibelementes erreicht ist.
8. Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs nach einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Umschal ten in einen höheren oder tieferen Gang mit anderer Reibschaltelement Kombinationen erfolgt, wenn die thermische Grenzbelastung des gegenüber der normalen Schaltlogik zugeschalteten ersten Reibelementes erreicht ist.
9. Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs nach einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug durch Ansteuern zweier Reibschaltelemente im Getriebe oder durch ein sepa rates Reibschaltelement am Abtrieb des Getriebes zusätzlich oder alternativ verzögert wird.
10. Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs nach einem der voran gegangenen Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h e n t, dass im oder nahe dem Stillstand des Fahrzeugs automatisch eine Parksperre des Getriebes oder/und automatisch eine Parkbremse des Fahrzeugs eingelegt wird.
11. Verwendung des Verfahrens zum Abbremsen eines Fahrzeugs nach einem der vorangegangenen Ansprüche, zum Abbremsen eines Fahrzeugs umfassend ein Lastschaltgetriebe, ein stufenloses Getriebe, ein automatisier tes Schaltgetriebe oder ein Doppelkupplungsgetriebe.
Description:
Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die immer steigende Komplexität von Automatgetrieben, automatisierten Handschaltgetrieben, stufenlosen Getrieben, Doppelkupplungsgetrieben oder sonstigen sicherheitsrelevanten Aggregaten stellt immer höhere Ansprüche an die entsprechenden Diagnose-und Überwachungssysteme. Hierbei sollen Diagnose-und Überwachungssysteme primär den Personenschutz bzw. die Fahrsicherheit gewährleisten ; ein weiteres Ziel ist die Gewährleistung der Fahrzeugverfügbarkeit sowie des Schutzes des Getriebes und dessen Kompo- nenten.

Gerade bei den sogenannten X-by-Wire-Systemen, bei denen der Fah- rer z. T. nicht mehr direkt in das System eingreifen kann, nimmt die Anforde- rung an die Sicherheit immer mehr zu. Insbesondere bei X-by-Wire-Systemen, muss die Automobilindustrie nach verschiedenen Normen wie z. B. DIN 19250 oder DIN V 0801 vorgehen, da derartige Systeme nicht dem Stand der Technik entsprechen. Dies bedeutet einen hohen Aufwand an Prüf-und Überwa- chungssoftware mit ihren entsprechenden Sicherungs-und Ersatzfunktionen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs als Sicherungs-und Ersatzfunktion bei Aus- fall der Fahrzeugbetriebsbremse, insbesondere der X-by-Wire-Bremse eines Kraftfahrzeugs anzugeben, welches ein sicheres Abbremsen in bestimmten Notsituationen gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Varianten ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Demnach wird ein Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs vorge- schlagen, bei dem das Abbremsen des Fahrzeugs mit Hilfe des Getriebes über ein definiertes Schalten von Reibschaltelementen (Getriebekupplungen oder Getriebebremsen) bis zum Stillstand erfolgt, wobei die hierbei vorliegende Schaltelementkombination nicht einer Schaltlogik eines normalen Fahrgangs entspricht.

Gemäß der Erfindung wird bei Erkennen des Ausfalls der Fahrzeug- Betriebsbremse, beispielsweise der E-Bremse (X-by-Wire-Bremse), durch eine oder mehrere Überwachungsfunktionen und bei betätigtem Bremspedal das Fahrzeug über das Getriebe gezielt verzögert. Um einen größtmöglichen Bremsgradienten des Fahrzeugs zu erhalten, wird in dem Getriebe ausgehend von dem aktuell geschalteten Gang in vorteilhafter Weise mindestens ein zusätzliches Reibelement des Getriebes zugeschaltet, welches nicht zu der Schaltlogik der eingelegten Gangs gehört. Die hierdurch eintretende Abbrems- wirkung für das Fahrzeug wird also nicht durch eine bei Ausfall der Fahrzeug- betriebsbremse eingeleitete Rückschaltung erzielt, sondern durch ein definierte Verspannung des Getriebes. Dies kann bis zum Stillstand erfolgen. Im oder nahe dem Fahrzeugstillstand kann anschließend automatisch eine Parksperre des Getriebes oder auch automatisch eine Parkbremse des Fahrzeugs einge- legt werden. Dem Fachmann ist klar, dass hierfür seitens des Getriebes bzw. seitens des Fahrzuges eine entsprechende Aktuatorik vorgesehen sein muß, seitens des Getriebes beispielsweise eine E-Schaltung (shift-by-wire) mit einer elektrischen Wirkverbindung zwischen dem Bedienelement (Wählhebel) des Getriebes im Fahrzeuginnenraum und der Parksperre im Getriebe.

Vorzugsweise ist dieses gegenüber der normalen Schaltlogik zusätzlich geschaltete Reibschaltelement eine Bremse (Lamellenbremse, Bandbremse, ...), die innerhalb des Getriebes oder am Abtrieb des Getriebes angeordnet ist.

Zum Abbremsen des Fahrzeugs bei Ausfall der Fahrzeugbetriebsbrem- se wird der Kraftfluß im Getriebe also definiert überbestimmt, indem über eine Software-Funktion der das Moment bzw. der Schaltdruck an diesem gegen- über der normalen Schaltlogik zusätzlich geschalteten Reibelement geregelt wird, vorzugsweise derart, dass die Antriebsräder des Fahrzeugs maximal oder entsprechend einer Vorgabe verzögert werden. Dabei sollen die Antriebsräder des Fahrzeugs jedoch nicht blockieren, solange die tatsächliche Fahrzeugge- schwindigkeit noch nicht bis auf einen definierten Wert nahe Stillstand abge- sunken ist. Der sich einzustellende Schaltdruck bzw. das sich einzustellende Moment kann als Funktion der Bremspedalbetätigungskraft und/oder des ACC- Radarsensors (Abstandsregelanlage) und/oder der tatsächlichen Fahrzeugver- zögerung bestimmt werden.

Das zusätzliche Abbremsen des Fahrzeugs durch Einstellen eines defi- nierten Moments/Schlupfs an dem gegenüber der normalen Schaltlogik zusätz- lich geschalteten Reibelement führt zwangsweise zu einer erhöhten Verlustleis- tung an diesem beteiligten Reibelement, was im schlimm-sten Fall zur Schädi- gung führen kann. Aus diesem Grunde wird optional über eine weitere Funktion zwischen Notbremsung (Schädigung des Getriebes im Extremfall) und Normal- bremsung unterschieden.

Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Variante der vorliegenden Er- findung erfolgt eine Umschaltung auf ein weiteres, zuvor nicht geschaltetes zweites Reibschaltelement des Getriebes, wenn die thermische Grenzbelas- tung des ersten zur Getriebeverblockung zugeschalteten Reibelementes er- reicht ist, so dass eine Schädigung des Getriebes vermieden wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass in einen anderen (höheren oder niedrigeren) Gang geschaltet wird, wenn in dieser Notsituation des Fahrzeugs die thermische Grenzbelastung des ersten zur Getriebeverblockung zugeschalteten Reibele- mentes erreicht ist, damit eine andere Kupplungskombinationen zur Getriebe- verblockung zum Einsatz kommen kann, um das Fahrzeug gezielt zu verzögern Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Fahrzeug durch Ansteuern zweier Reibschaltelemente (insbesondere Bremsen) im Ge- triebe oder durch ein separates Reibschaltelement am Abtrieb des Getriebes zusätzlich oder alternativ verzögert werden kann, wobei das Zuschalten dieser beiden Bremsen bzw. dieses separaten Schaltelementes nicht einer Schaltlogik bzw. Schaltelementkombination eines normalen Fahrgangs entspricht.

Das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich nicht auf den Einsatz in Lastschaltgetrieben ; es kann bei stufenlosen Getrieben, automatisierten Schaltgetrieben und Doppelkupplungsgetrieben zur Anwendung kommen.