DE102007016754A1

DE102007016754A1 - Verfahren zur Überwachung der Funktionsfähigkeit einer Bremsbetätigungseinheit

Info

Publication number: DE102007016754A1
Application number: DE102007016754A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dieter Pagel
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2007-04-07
Publication date: 2008-08-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Bremsbetätigungseinheit, die aus einem sowohl mittels eines Bremspedals als auch mittels einer elektronischen Steuereinheit fahrerwunschabhängig betätigbaren Bremskraftverstärker, wobei Mittel zur Entkopplung einer kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal und dem Bremskraftverstärker in der Betriebsart "Brake-By-wire" vorgesehen sind, sowie einem mit dem Bremspedal zusammenwirkenden Pedalwegsimulator, der eine Zu- bzw. Abschalteinrichtung aufweist, die durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung gebildet ist und deren Kolben in kraftübertragender Verbindung mit dem Bremspedal steht und deren Druckraum mit einem Druckmittelaufnahmeraum (Niederdruckspeicher) über eine hydraulische Verbindung verbindbar ist, die mittels eines Absperrventils absperrbar und freigebbar ist. Um bei der Druchführung eines derartigen Verfahrens bei hoher Zuverlässigkeit der Ergebnisse das am Bremspedal (3) spürbare Pedalgefühl nicht zu beeinträchtigen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Absperrventil (55) in seine geschlossene Schaltstellung umgeschaltet wird, dass der im Druckraum (57) der Zylinder-Kolben-Anordnung (51) durch den Einfluss der Umgebungstemperatur sowie eine Bestromung des Absperrventils (55) hervorgerufene Druckanstieg ermittelt wird, dass beim Überschreiten eines vorgegebenen Druckwertes (D) das Absperrventil (55) in seine offene Schaltstellung umgeschaltet wird und dass der ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Bremsbetätigungseinheit zur Betätigung einer Kraftfahrzeugbremsanlage vom Typ „Brake-by-wire", die aus

a) einem sowohl mittels eines Bremspedals als auch mittels einer elektronischen Steuereinheit sowohl fahrerwunschabhängig als auch unabhängig vom Fahrerwillen betätigbaren Bremskraftverstärker, wobei Mittel zur Entkopplung einer kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal und dem Bremskraftverstärker in der Betriebsart „Brake-by-wire" vorgesehen sind,
b) einem dem Bremskraftverstärker nachgeschalteten Hauptbremszylinder,
c) Mitteln zum Erfassen eines Fahrerverzögerungswunsches,
d) einem mit dem Bremspedal zusammenwirkenden Pedalwegsimulator, durch den in der Betriebsart „Brake-by-wire" eine auf das Bremspedal wirkende Rückstellkraft unabhängig von einer Betätigung des Bremskraftverstärkers simulierbar ist, sowie
e) einer Zu- bzw. Abschalteinrichtung besteht, die den Pedalwegsimulator in der Betriebsart „Brake-by-wire" zu- und außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" abschaltet, und die eine Kolben-Zylinder-Anordnung aufweist, deren Kolben in kraftübertragender Verbindung mit dem Bremspedal steht und deren Druckraum mit einem Druckmittelaufnahmeraum (Niederdruckspeicher) über eine hydraulische Verbindung verbindbar ist, die mittels eines Absperrventils absperrbar und freigebbar ist.

Ein Verfahren zur Überprüfung einer derartigen Betätigungseinheit ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 2006/084864 A1 der Anmelderin bekannt. Die Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Zu- bzw. Abschalteinrichtung erfolgt bei dem vorbekannten Verfahren bei jeder Bremsung oder nur bei bestimmten Bremsvorgängen durch eine vom Fahrerwillen unabhängigen Ansteuerung des Bremskraftverstärkers.
Als nachteilig wird bei der Durchführung des bekannten Verfahrens anzusehen, dass bei der erwähnten „Fremd"-Ansteuerung des Bremskraftverstärkers das Bremspedal mitgenommen wird, wodurch bei einer Bremsung das durch den Pedalwegsimulator dem Fahrer vermittelte Bremspedalgefühl beeinträchtigt wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Überwachung einer Bremsbetätigungseinheit der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, bei dem bei hoher Zuverlässigkeit der Ergebnisse das dem Fahrzeugführer vermittelte Bremspedalgefühl nicht negativ beeinflusst wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Absperrventil in seine geschlossene Schaltstellung umgeschaltet wird, dass der im Druckraum der Zylinder-Kolben-Anordnung durch den Einfluss der Umgebungstemperatur sowie eine Bestromung des Absperrventils hervorgerufene Druckanstieg ermittelt wird, dass beim Überschreiten eines vorgegebenen Druckwertes das Absperrventil in seine offene Schaltstellung umgeschaltet wird und dass der dadurch hervorgerufene Druckabfall ermittelt und ausgewertet wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 aufgeführt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Ausführung der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungseinheit in Teilschnittdarstellung, bei der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, und
2 ein Diagramm charakteristischer Größen der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungseinheit zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Der Aufbau der vorhin erwähnten Bremsbetätigungseinheit zur Betätigung einer Kraftfahrzeugbremsanlage vom Typ „Brake-by-wire" ist aus der DE 10 2004 011 622 A1 bekannt, die in der Beschreibungseinleitung der gattungsbildenden WO 2006/084864 A1 genannt ist. Deshalb ist in 1 der Zeichnung in einer Teilschnittdarstellung lediglich ein Bremskraftverstärker, vorzugsweise ein Unterdruckbremskraftverstärker 1 angedeutet, dessen Steuerventil 2 einerseits mittels eines Bremspedals 3 durch den Fahrer und andererseits sowohl fahrerwunschabhängig als auch unabhängig vom Fahrerwillen mittels eines Elektromagneten 5 betätigt werden kann. Ein mit dem Bremspedal 3 insbesondere in der Betriebsart „Brake-by-wire" zusammenwirkender Pedalwegsimulator 4, der dem Fahrer das gewöhnliche Bremspedalgefühl vermittelt, wirkt mit einer elektrohydraulischen Zu- und Abschaltvorrichtung 12 zusammen, die den Pedalwegsimulator 4 außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" abschaltet. Der Pedalwegsimulator 4 befindet sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel außerhalb des Kraftflusses zwischen dem Bremspedal 3 und dem Bremskraftverstärker 1. Der Übertragung der am Bremspedal 3 eingeleiteten Betätigungskraft auf den Steuerkolben 6 des Steuerventils 2 dient eine mit dem Bremspedal 3 gekoppelte Kolbenstange 7, die zweiteilig ausgebildet ist und aus einem mit dem Ventilkolben 6 verbundenen ersten Teil 8 sowie einem mit dem Bremspedal 3 verbundenen zweiten Teil 9 besteht. Zwischen den beiden Teilen 8, 9 ist ein axialer Spalt „a" vorgesehen, der in der Betriebsart „Brake-by-wire" eine Entkopplung der kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal 3 und dem Bremskraftverstärker 1 gewährleistet.
Die vorhin erwähnte Zu- und Abschaltvorrichtung 12 weist im Wesentlichen eine Kolben-Zylinder-Anordnung 51 sowie einen hydraulischen Druckmittelaufnahmeraum 54 auf. Der Kolben 52 der Kolben-Zylinder-Anordnung 51 steht mittels einer Betätigungsstange 58 in kraftübertragender Verbindung mit dem Pedalwegsimulator 4 und begrenzt einen Druckraum 57, der mittels einer mit gestrichelten Linien dargestellten gezeigten hydraulischen Verbindung 53 an den Druckmittelaufnahmeraum 54 angeschlossen ist, der im gezeigten Beispiel als ein Niederdruckspeicher ausgebildet ist. An die hydraulische Verbindung 53 ist ein Drucksensor 56 angeschlossen, der dem Erfassen des im Druckraum 57 herrschenden Druckes dient.
Die Überprüfung der Beweglichkeit des hydraulischen Kolbens 52 bzw. der Funktion des Absperrventils 55 wird in der Betriebsart „Brake-by-wire" bzw. vor der Inbetriebnahme des Fahrzeuges durchgeführt. Bei einem Bremsvorgang im „By-wire"-Modus wird das Absperrventil 55, das im gezeigten Beispiel als ein stromlos offenes (SO-)Ventil ausgeführt ist, dauerhaft bestromt. Dadurch entsteht in seiner Ventilspule eine Temperaturentwicklung, die auch auf andere Bauteile übertragen wird. Da der Druckraum 57 im „By-wire"-Modus ein geschlossenes System darstellt, erzeugt der erwähnte Temperaturanstieg (s. Verlauf I in 2) einen Druckanstieg im Druckraum 57, dessen Verlauf in 2 mit II bezeichnet ist. Dabei wird angenommen, dass vor dem Testbeginn im Druckraum 57 ein Vordruck herrscht, der im Diagramm gemäß 2 durch den Abschnitt A-B dargestellt ist. Der Druck, der vom zurück gelegten Betätigungsweg des Bremspedals 3 abhängig ist, steigt zum Zeitpunkt T₁ bis zu einem definierten Schwellwert D, nach dessen Überschreiten das Absperrventil 55 zum Zeitpunkt T₂ geöffnet wird. Die jeweilige Wertepaarung Druck/Pedalweg wird mit einem in der Software einer nicht dargestellten elektronischen Steuer- bzw. Regeleinheit abgelegten Kennfeld verglichen und es wird entsprechend auf den Zustand der erwähnten Komponenten geschlossen. Fällt der im Druckraum 57 herrschende Druck auf das vorhin genannte Niveau des Vordrucks (s. Punkt A') ab, ist sichergestellt, dass das Absperrventil 55 geöffnet hat und dass der Niederdruckspeicher 54 ein Druckmittelvolumen aufnehmen kann, so dass ein einwandfreier Zustand der Kolben-Zylinder-Anordnung 51 sowie des Absperrventils 55 erkannt wird. Fällt dagegen der Druck nicht bzw. nicht weit genug ab, ist eine der erwähnten Komponenten nicht in Ordnung. Um einen Test vor Fahrantritt zu erzwingen kann die vom Drucksensor 56 ermittelte Information zum Sperren bzw. Freigeben eines Automatikgetriebes verwendet werden. Die oben beschriebene Überwachung kann einmal oder mehrmals in einem Zündungslauf erfolgen, wenn er lang genug ist. Sollte der Zündungslauf nicht lang genug gedauert haben, so muss das System in einer Nachlaufphase so lange aktiv bleiben, bis der Test beendet wird. Das Testergebnis muss dann abgespeichert und ggf. beim nächsten Zündungslauf entsprechend einem Faisafekonzeptes weiter verwendet werden.
Die Verwendung des Drucksensors 56 bietet insbesondere bei der Durchführung des Verfahrens im Rahmen eines Pre- oder Postdrive-Scheck den Vorteil, dass das Drucksensorsignal zusätzlich als Plausibilisierung des von einem dem Bremspedal zugeordneten Pedalwegsensor erzeugten Signals verwendet werden kann. Mittels des Drucksensors können dann gewisse Fehlerzustände des Systems, wie beispielsweise eine Fehlererfassung des Bremspedalweges, detektiert und damit Rückfallebenen aktiviert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 2006/084864 A1 [0002, 0010]
- DE 102004011622 A1 [0010]

Claims

Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Bremsbetätigungseinheit zur Betätigung einer Kraftfahrzeugbremsanlage vom Typ „Brake-by-wire", die aus a) einem sowohl mittels eines Bremspedals als auch mittels einer elektronischen Steuereinheit sowohl fahrerwunschabhängig als auch unabhängig vom Fahrerwillen betätigbaren Bremskraftverstärker, wobei Mittel zur Entkopplung einer kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal und dem Bremskraftverstärker in der Betriebsart „Brake-by-wire" vorgesehen sind, b) einem dem Bremskraftverstärker nachgeschalteten Hauptbremszylinder, c) Mitteln zum Erfassen eines Fahrerverzögerungswunsches, sowie d) einem mit dem Bremspedal zusammenwirkenden Pedalwegsimulator, durch den in der Betriebsart „Brake-by-wire" eine auf das Bremspedal wirkende Rückstellkraft unabhängig von einer Betätigung des Bremskraftverstärkers simulierbar ist, sowie e) einer Zu- bzw. Abschalteinrichtung besteht, die den Pedalwegsimulator in der Betriebsart „Brake-by-wire" zu- und außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" abschaltet, und die eine Kolben-Zylinder-Anordnung aufweist, deren Kolben in kraftübertragender Verbindung mit dem Bremspedal steht und deren Druckraum mit einem Druckmittelaufnahmeraum (Niederdruckspeicher) über eine hydraulischen Verbindung verbindbar ist, die mittels eines Absperrventils absperrbar und freigebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (55) in seine geschlossene Schaltstellung umgeschaltet wird, dass der im Druckraum (57) der Zylinder-Kolben-Anordnung (51) durch den Einfluss der Umgebungstemperatur sowie eine Bestromung des Absperrventils (55) hervorgerufene Druckanstieg ermittelt wird, dass beim Überschreiten eines vorgegebenen Druckwertes (D) das Absperrventil (55) in seine offene Schaltstellung umgeschaltet wird und dass der dadurch hervorgerufene Druckabfall ermittelt und ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei nicht vorliegender Bremsanforderung bzw. bei unbetätigtem Bremspedal (3) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsdauer (T₁–T₂) der Absperrventils (55) zeitgesteuert, druckgeregelt oder als Kombination der beiden Kriterien ausgelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschalten des Absperrventils (55) in seine geschlossene Schaltstellung durch Betätigen eines Fahrzeugtürkontakts bzw. einer Zentralverriegelung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorher gehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Information über den im Druckraum (57) der Zylinder-Kolben-Anordnung (51) aufgebauten Druck zum Sperren bzw. Entsperren eines Automatikgetriebes des Kraftfahrzeuges verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorher gehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens einmal in einem Zündungslauf durchgeführt wird.