DE10103713A1

DE10103713A1 - Verfahren und Einrichtung zum Beenden einer aktiven Anfahrhilfe-Funktion

Info

Publication number: DE10103713A1
Application number: DE10103713A
Authority: DE
Inventors: Rainer Klusemann; Juergen Diebold; Oliver Huth
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2002-11-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung 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 Größen, wie der Fahrbahnneigung und/oder Zuständen des Fahrzeugs, Aufbau und unter Einbeziehung der Größen bis zum Aufbau eines entsprechenden Antriebsmomentes aufrecht hält. DOLLAR A 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, DOLLAR A Abbau des Bremsmomentes der Betriebsbremse bei ermittelter Messgröße, und DOLLAR A Auslösen einer Fahrzeugreaktion beim Abbau des Bremsmomentes nach einem vorgegebenen Zeitverlauf.

Description

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 Grössen, wie dem Hangabtriebsmoment und/oder Betriebszuständen bzw. Kennwerten des Fahrzeugs, aufbaut und unter Einbeziehung der Grössen 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 A1 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 M_{Fahrervorgabe} maximal 2 s 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 M_{Fahrervorgabe} auf das von dem Hangabtriebsmoments abgeleiteten Bremsmoment M_Brems,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 0,5 s, eingeleitet werden. Es ist zweckmässig sicherzustellen, dass die Reduktion auf ein nach Massgabe des Hangabtriebs M_Hangabtrieb einzustellendes Bremsmoment, in einer von dem Bremsmoment M_{Fahrervorgabe} unabhängigen, reproduzierbaren Zeitspanne erzielt wird.

Eine schnelle Fahrzeugreaktion lässt sich dadurch erzielen, dass ein nach Massgabe des Hangabtriebsmoments M_Hgangabtrieb eingestelltes Bremsmoment M_Brems,Lim in einem ersten Schritt um mindestens 20% bis 50% in einer Zeitspanne von maximal 3 s, vorzugsweise in einer Zeitspanne kleiner 1 s 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 M_{Fahrervorgabe} zuvor in einer vorteilhaft immer gleichen Zeitspanne auf das nach Massgabe des Hangabtriebsmoments M_Hangabtrieb eingestellte Bremsmoment M_Brems,Lim 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 M_Hangabtrieb ermittelte Bremsmoment M_Brems,Lim aufgebaut. Dieses Bremsmoment berücksichtigt die Hangsteigung bzw. Fahrbahnneigung (sin α), die nach der Beziehung

aus der von einem 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 M_{Fahrervorgabe} übernommen oder ein nach Massgabe des Hangabtriebsmomentes ermitteltes Bremsmoment M_Brems,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 M_Brems,Lim nach einer Exponentialfunktion, vorzugsweise nach der folgenden Exponentialfunktion

erfolgt, mit t_norm = 0 Anfang des Abbaus, t_norm = 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 M_Brems,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 gelöst werden. In dem erfindungsgemässen Verfahren ist daher vorgesehen, dass bei mindestens einer ermittelten Grösse, die ein, ein Anfahren repräsentierendes Signal wiedergibt, z. B. eine Information über das Antriebsmoment, ein Bremsmoment M_Brems,Lim, das nach dem Hangabtriebsmoment eingestellt wurde, nach der Beziehung

und ein Bremsmoment M_{Fahrervorgaber} das nach einer Brempedalbetätigung eingestellt wurde, nach der Beziehung

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 M_Antrieb< |M_Hangabtrieb| 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 abhängigen Bremsmoment, über die Bilanz von M_Antrieb und M_Hangabtrieb, 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 M_Brems am Beispiel eines von der aktiven Betriebsbremse nach Massgabe der Bremspedalbetätigung eingestellten Bremsmoment M_{Fahrervorgabe}.

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 Fig. 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 (Fig. 1)

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 M_Brems,Lim wird in Schritt 13 so abgebaut, wie das Antriebsmomentas M_Antrieb aufgebaut wird. Der Abbau erfolgt bei einem Bremsmoment M_Brems,Lim, das nach dem Hangabtriebsmoment eingestellt wurde, nach der Beziehung

und bei einem Bremsmoment M_{Fahrervorgaber} das nach einer Brempedalbetätigung eingestellt wurde, nach der Beziehung

Damit ist die Funktion der Anfahrhilfe 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 Fig. 4 beschrieben ist.

Ermitteln einer Messgrösse über einen Bremslichtschalter (Fig. 2)

Der Eintritt in die Abfrage (Raute 10 und Schritt 12), unfasst die Situationserkennung nach Fig. 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 Fig. 4) abgebauten Bremsmomentes M_Brems,zeitl. unterhalb von dem Bremsmoment M_Brems,Anfahr liegt, das von der Anfahrhilfe so abgebaut wird, wie das Antriebsmomentas M_Antrieb aufgebaut wird. Der Abbau erfolgt bei einem Bremsmoment M_Brems, das nach dem Hangabtriebsmoment eingestellt wurde, nach der Beziehung

Der Abbau nach M_Brems = M_Brems,_zeitl., also ein Abbau nach dem in Verbindung mit Fig. 4 beschriebenen Zeitverlauf, erfolgt immer wenn M_Brems,zeitl. < M_{Brems,Anfahr.}, sonst nach M_Brems = M_{Brems,Anfahr.}, wenn M_{Brems,Anfahr.}. < M_Brems,_zeitl.. Es findet in Schritt 15 somit ein Vergleich der ermittelten Werte der Bremsmomente M_Brems,zeitl. und MM_{Brems,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 Messgrösse über einen Bremslichtschalter und Gaspedalbetätigung (Fig. 3)

Die Ermittlung der Messgrösse, umfasst die Situationserkennung (Raute 10, 14 und Schritt 12) nach Fig. 2, bis zur Erkennung der Bremspedalbetätigung. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 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 (Fig. 2) eingeleiteten Abbau des Bremsmomentes nach dem vorgegebenen zeitlichen Verlauf nach der Beschreibung der Fig. 4 abzubrechen. Im Schritt 18 erfolgt dann ein Abbau des Bremsmomentes entsprechend dem in Schritt 13 der Fig. 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 Fig. 4 beschrieben ist. Der Vorteil gegenüber dem im Zusammenhang mit Fig. 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 M_Brems,Lim 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 Fig. 4 gezeigte vorteilhafte Abbau des Bremsmoments M_Brems,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 M_Brems,Lim erfolgt bei einem nach Massgabe des Hangabtriebsmoments M_Hangabtrieb aufgebauten Bremsmoment M_Brems,Lim um mindestens 20% (bezogen auf das am Hang bezogenen Niveau) in einer Zeitspanne zwischen 0 und 3 s, vorzugsweise in einer Zeitspanne von 0,5 bis 1 s, nach ermittelter Messgrösse. Das Bremsmoment (Bremsdruck) wird in Folge langsam auf null reduziert, vorzugsweise in einer Zeitspanne von maximal 10 s, bevorzugt maximal 2 s. Dabei erfolgt der Abbau des Bremsmomentes M_Brems vorzugsweise nach einer Exponentialfunktion nach der folgenden Beziehung

mit t_norm = 0 Anfang des Abbaus, t_norm = 1 Ende des Abbaus und K = Faktor zwischen -2 und 2. In Fig. 4 ist der Abfall des Bremsmomentes M_Brems über der normierten Zeit 0 bis 1 nach der Exponentialfunktion mit 20 bezeichnet. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt der Abbau des Bremsmomentes M_Brems nach Approximation 21 der Exponentialfunktion so, dass einem schnellen Abfall innerhalb von maximal 1 s auf z. B. 60% des Bremsdruckes, ein langsamer Abbau innerhalb von z. B. maximal 2 s 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.

Fig. 5 zeigt im Digramm den zeitlichen Verlauf des Abbaus des Bremsmomentes M_Brems am Beispiel eines von der aktiven Betriebsbremse nach Massgabe der Bremspedalbetätigung eingestellten Bremsmoment M_{Fahrervorgabe}. 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 t1 - nachdem der Stillstand (v = 0) des Fahrzeugs ermittelt ist - in der aktiven Betriebsbremse gehaltene Bremsmoment. Die Grösse 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 M_Brems erfolgt bevorzugt in vier Schritten, nach folgendem Zeitverlauf, wenn die im Zusammenhang mit den Fig. 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 25.
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 0,5 s.
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 3 s, vorzugweise maximal 0,7 bis 1 s.
d) Die Zeitspanne t5 bis t6, in der der Bremsdruck weiter auf null reduziert wird, beträgt bis zu 10 s, vorzugsweise maximal 2 s.

Der Abbau kann über die in Verbindung mit Fig. 4 beschriebene Expotentialfunktion, eine Approximation und/oder dem genannten zeilichen Verlauf erfolgen.

Wie Fig. 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 Fig. 1 die Kupplung ohne Anzufahren) dann wird das Bremsmoment zunächst auf das am Hang erforderliche Bremsmoment M_Hangabtrieb 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 M_Brems folgendermaßen vorgegeben wird:
Erreicht das Antriebsmoment M_Antrieb 25 des Antriebsmotors den Wert des am Fahrzeug angreifenden Hangabtriebsmoment M_Hang, kann die Sollwertvorgabe für das Bremsmoment M_Brems im 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 M_Brems,zeitl. und M_Brems,Anfahr. statt, wobei der Abbau dem geringeren Bremsmoment folgt.

Fig. 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 Grössen, wie der Fahrbahnneigung und/oder Zuständen des Fahrzeugs, aufbaut und unter Einbeziehung der Grössen 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 Fig. 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

1. 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 Grössen, wie dem Hangabtriebsmoment und/oder Betriebszuständen bzw. Kennwerten des Fahrzeugs, aufbaut und unter Einbeziehung der Grössen 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.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrzeugreaktion eine Fahrzeugbewegung in Korrelation zu der Messgrösse ausgelöst wird.

3. 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.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Abhängigkeit von einer Betätigung des Bremspedals eingestelltes Bremsmoment M_{Fahrervorgabe} über eine Zeitspanne von 0 bis 10 s, vorzugsweise bis maximal 2 s, nach der Ermittlung der Messgrösse von der Anfahrhile gehalten wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment M_{Fahrervorgabe} in einer Zeitspanne von maximal 2 s auf ein Bremsmonent M_Brems,Lim reduziert wird, welches nach Massgabe des Hangabtriebsmoments M_Hangabtrieb ermittelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach Massgabe des Hangabtriebsmoments M_Hangabtrieb aufgebautes Bremsmoment M_Brems,Lim um mindestens 20% in einer Zeitspanne von maximal 3 s reduziert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das um mindestens 20% abgebaute Bremsmoment M_Brems,Lim in einer Zeitspanne von maximal 10 s, vorzugsweise maximal 2 s, auf null reduziert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau des Bremsmomentes M_Brems nach einer Exponentialfunktion erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau des Bremsmomentes M_Brems nach der folgenden Exponentialfunktion
erfolgt, mit t_norm = 0 Anfang des Abbaus, t_norm = 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 M_Brems 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 Grössen, wie der Fahrbahnneigung und/oder Zuständen des Fahrzeugs, aufbaut und unter Einbeziehung der Grössen bis zum Aufbau eines zum Anfahren erforderlichen Antriebsmomentes aufrecht hält dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Grösse, die ein, ein Anfahren repräsentierendes Signal wiedergibt, z. B. ein Antriebsmoment, ein nach Massgabe des Hangabtriebsmoments M_Hangabtrieb eingestelltes Bremsmoment M_Brems,Lim nach der Beziehung
oder ein in Abhängigkeit von einer Betätigung des Bremspedals eingestelltes Bremsmoment M_{Fahrervorgabe} nach der Beziehung
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 Grössen, wie der Fahrbahnneigung und/oder Zuständen des Fahrzeugs, aufbaut und unter Einbeziehung der Grössen 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.