DE102004037303B4 - Checking the functionality of a parking brake by evaluating the pressure increase gradient - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer elektrisch betätigten Feststellbremse (12, 13) mit einem Bedienelement (8) zum Feststellen und/oder Lösen der Feststellbremse, einem Stellglied (6) zum Variieren des an der Feststellbremse (12, 3) wirkenden Bremsdrucks und einem Steuergerät (7), das das Stellglied (6) auf Anforderung ansteuert, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Druckaufbauen und Verriegeln der Feststellbremse (12, 13) in einer ersten Phase (20), – Druckabbauen (22), – Erneutes Druckaufbauen in einer zweiten Phase (23), wobei der Druckaufbaugradient (dP2/dt) ermittelt wird, und – Vergleichen (25) des Druckaufbaugradienten (dP2/dt) mit einem Referenzwert (dP1/dt), um die Stärke der Verriegelung zu ermitteln.Method for checking the functionality of an electrically operated parking brake (12, 13) with an operating element (8) for locking and / or releasing the parking brake, an actuator (6) for varying the brake pressure acting on the parking brake (12, 3) and a control unit (7), which controls the actuator (6) on request, characterized by the following steps: - pressure build-up and locking of the parking brake (12, 13) in a first phase (20), - pressure reduction (22), - renewed pressure build-up in a second Phase (23), wherein the pressure increase gradient (dP2 / dt) is determined, and - comparing (25) the pressure increase gradient (dP2 / dt) with a reference value (dP1 / dt) in order to determine the strength of the locking.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer elektrisch betätigten Feststellbremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Feststellbremssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.The invention relates to a method for checking the operability of an electrically operated parking brake according to the preamble of
Moderne Fahrzeuge werden immer häufiger mit elektrisch betätigten Feststellbremsen ausgestattet, die auch als automatische Parkbremse (APB) bezeichnet werden. Derartige Systeme umfassen in der Regel ein Bedienelement, wie z. B. einen Druckknopf, mit dem die Feststellbremse verriegelt und/oder gelöst werden kann. Ein mit dem Bedienelement verbundenes Steuergerät erkennt den Feststellbremswunsch und steuert entsprechend ein Stellglied, wie z. B. einen Elektromotor oder eine Hydraulikpumpe, an, um die Feststellbremse anzuziehen oder zu lösen.Modern vehicles are increasingly equipped with electrically operated parking brakes, which are also referred to as automatic parking brake (APB). Such systems usually include a control element, such. B. a push button with which the parking brake locked and / or can be solved. A connected to the control unit detects the parking brake request and controls accordingly an actuator, such. As an electric motor or a hydraulic pump, to tighten or release the parking brake.
Bekannt sind zum Beispiel elektrische Feststellbremsanlagen aus der
Die Feststellbremse umfasst neben der eigentlichen Bremse auch eine mechanische Verriegelungseinrichtung, die die Bremszangen in der angezogenen Stellung verriegelt. Die Verriegelungseinrichtung wird in der Regel ebenfalls durch hydraulischen oder pneumatischen Druck betätigt. Hierzu werden z. B. eine Hydraulikpumpe und Magnetventile entsprechend elektrisch angesteuert.The parking brake includes not only the actual brake but also a mechanical locking device which locks the brake calipers in the tightened position. The locking device is usually also operated by hydraulic or pneumatic pressure. For this purpose, for. B. a hydraulic pump and solenoid valves electrically controlled accordingly.
Moderne automatisierte Feststellbremssysteme bieten für den Fahrer einen deutlichen Komfort- und Sicherheitsgewinn, da sie durch einen einfachen Knopfdruck bedient werden können. Allein die Bedienung der Feststellbremse lässt den Fahrer jedoch nicht erkennen, ob die Feststellbremse ausreichend stark verriegelt hat bzw. ob sie tatsächlich gelöst wurde. Bei den bekannten Feststellbremssystemen fehlt bislang eine solche Funktionsüberwachung und die entsprechende Rückmeldung an den Fahrer.Modern automated parking brake systems offer the driver a significant increase in comfort and safety, as they can be operated by a simple push of a button. However, the operation of the parking brake does not let the driver know whether the parking brake has locked sufficiently or whether it has actually been released. In the known parking brake systems so far lacking such a function monitoring and the corresponding feedback to the driver.
Bekannt sind unter anderem Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung charakteristischer Größen einer Radbremse, beispielsweise in der
Ferner sind aus der
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer elektrisch betätigten Feststellbremse zu schaffen, um den Fahrer bei. einer Fehlfunktion gegebenenfalls warnen zu können.It is therefore an object of the present invention to provide a method and an apparatus for checking the operability of an electrically operated parking brake to the driver at. to warn if necessary of a malfunction.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 sowie in Patentanspruch 5 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by the features specified in
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, nach einer Verriegelung der Feststellbremse, den Bremsdruck in einer zweiten Phase erneut aufzubauen und dabei den Druckaufbaugradienten zu ermitteln. Aus dem Vergleich des Druckaufbaugradienten der zweiten Druckaufbauphase mit einem Referenzwert kann erkannt werden, wie stark die Feststellbremse angezogen ist und insbesondere, ob die Bremskraft ausreichet, um das Fahrzeug z. B. am Berg zu halten. Je stärker die Feststellbremse nach der ersten Verriegelung vorgespannt ist, d. h. je höher die Bremskraft ist, desto höher ist der Druckaufbaugradient beim nachfolgenden zweiten Druckaufbau, da das System bereits relativ starr vorgespannt war. Sofern dagegen die Feststellbremse nach der ersten Verriegelung nur relativ schwach angezogen war, können die Bremsbacken noch etwas weiter bewegt werden, wodurch sich beim erneuten Druckaufbau ein kleinerer Druckaufbaugradient einstellt. Die Höhe dieses Druckaufbaugradienten ist daher ein Maß für die an der Feststellbremse wirkende Bremskraft.An essential aspect of the invention is, after locking the parking brake, rebuild the brake pressure in a second phase and thereby determine the pressure increase gradient. From the comparison of the pressure build-up gradient of the second pressure build-up phase with a reference value can be seen how much the parking brake is applied and in particular whether the braking force sufficient to the vehicle z. B. to keep on the mountain. The stronger the parking brake is biased after the first lock, ie the higher the braking force, the higher the pressure build-up gradient in the subsequent second pressure build-up, since the system was already relatively rigidly biased. If, however, the parking brake after the first lock was only relatively weak, the brake shoes can still be moved a little further, resulting in the repressurization sets a smaller pressure build-up gradient. The height of this pressure increase gradient is therefore a measure of the braking force acting on the parking brake.
Der Referenzwert kann ein für das Bremssystem typischer Druckaufbaugradient sein, der z. B. in einem Speicher hinterlegt ist und von einer Elektronik für den Vergleich ausgelesen wird. Da der Druckaufbaugradient stark temperaturabhängig ist, wird der Referenzwert aber vorzugsweise relativ zeitnah bestimmt. Vorzugsweise wird der Druckaufbaugradient in der Verriegelungsphase gemessen und als Referenzwert herangezogen.The reference value may be a pressure build-up gradient typical of the brake system, e.g. B. is stored in a memory and is read by an electronic device for comparison. Since the pressure build-up gradient is strongly temperature-dependent, the reference value is preferably determined relatively quickly. Preferably, the pressure increase gradient is measured in the lock phase and used as a reference value.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Feststellbremse in einer ersten Phase zunächst in herkömmlicher Weise angezogen und verriegelt und danach der Bremsdruck wieder abgebaut. Anschließend wird der Bremsdruck in einer zweiten Phase nochmals aufgebaut und der Druckaufbaugradient ausgewertet. Dabei ist der Maximalwert des Bremsdrucks in der zweiten Phase vorzugsweise kleiner als in der ersten Phase und insbesondere kleiner als 60 bar. Ein solch geringer Wert ist bereits ausreichend, um die Stärke der Verriegelung ermitteln zu können. Bei geringen Druckwerten wird außerdem das (hydraulische) Bremssystem nicht unnötig belastet.According to a preferred embodiment of the invention, the parking brake is first applied and locked in a first phase in a conventional manner and then the brake pressure is reduced again. Subsequently, the brake pressure is built up again in a second phase and evaluated the pressure increase gradient. In this case, the maximum value of the brake pressure in the second phase is preferably smaller than in the first phase and in particular less than 60 bar. Such a low value is already sufficient to determine the strength of the lock. At low pressures, the (hydraulic) braking system is not unnecessarily burdened.
Im Rahmen der Auswertung wird vorzugsweise ein Wirkungsgrad eta der Verriegelung berechnet, wie z. B. nach folgender Beziehung: wobei dP1 der Druckaufbaugradient in der ersten Phase und dP2 der Druckaufbaugradient in der zweiten Phase ist. Der Wirkungsgrad korrespondiert im wesentlichen mit der Bremskraft und stellt somit einen guten Anhaltspunkt für die Qualität der Verriegelung dar.As part of the evaluation, preferably an efficiency eta of the lock is calculated, such. For example, according to the following relationship: where dP 1 is the pressure buildup gradient in the first phase and dP 2 is the pressure buildup gradient in the second phase. The efficiency corresponds essentially with the braking force and thus provides a good indication of the quality of the lock.
Falls der Wirkungsgrad einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, kann der Fahrer z. B. optisch oder akustisch auf die Fehlfunktion hingewiesen werden.If the efficiency falls below a predetermined threshold, the driver z. B. be pointed visually or acoustically on the malfunction.
Der Druckaufbaugradient wird erfindungsgemäß mittels einer Drucksensorik ermittelt.The pressure build-up gradient is determined according to the invention by means of a pressure sensor.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
Bezüglich der Erläuterung von
Nach der Verriegelung der Feststellbremse wird in Schritt
Um zu Überprüfen, ob die Feststellbremse
Zur Auswertung der Druckaufbaugradienten dP/dt wird vorzugsweise ein Wirkungsgrad eta nach folgender Beziehung ermittelt: To evaluate the pressure increase gradient dP / dt, an efficiency eta is preferably determined according to the following relationship:
Je höher der Wirkungsgrad eta ist, desto stärker war die Feststellbremse
Falls der Wirkungsgrad eta einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, kann der Fahrer z. B. optisch oder akustisch auf die Fehlfunktion hingewiesen werden. Hierzu ist eine entsprechende Einrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fuß-BremspedalFoot brake pedal
- 22
- BremskraftverstärkerBrake booster
- 33
- BremsflüssigkeitsbehälterBrake fluid reservoir
- 44
- HauptbremszylinderMaster Cylinder
- 55
- Umschaltventilswitching valve
- 66
- Hydraulikeinheithydraulic unit
- 77
- Steuergerätcontrol unit
- 88th
- Bedienelementoperating element
- 99
- Batteriebattery
- 1010
- Hydraulikleitunghydraulic line
- 1111
- Bremssattel-VentilCaliper valve
- 1212
- Radbremsewheel brake
- 1313
- Verriegelungseinrichtunglocking device
- 1414
- Bremsscheibebrake disc
- 1515
- Drucksensorpressure sensor
- 1616
- Anzeigeeinrichtungdisplay
- 20–2520-25
- Verfahrensschrittesteps
- FF
- Bremskraftbraking force
- pp
- Bremsdruckbrake pressure
- dP/dtdP / dt
- Druckaufbaugradientpressure increase gradient
- etaeta
- Wirkungsgradefficiency
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