Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen einer Fahrzeug-Bremsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Bremsanlage weist üblicherweise Reibungsbremsen auf, bei denen bei einem Bremsvorgang, d. h. mit Betätigung der Bremsanlage die in einem Bremssattel oder dergleichen angeordneten Bremsbeläge mittels eines Bremskolbens oder dergleichen gegen eine zusammen mit einem Rad des Fahrzeug rotierenden Bremsscheibe oder dergleichen gepresst werden. Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Verfahren aber auch an andersartig wirkenden Bremsanlagen durchführbar.The invention relates to a method for checking a vehicle brake system according to the preamble of claim 1. Such a brake system usually has friction brakes, in which during a braking operation, d. H. upon actuation of the brake system, the brake pads arranged in a caliper or the like are pressed by means of a brake piston or the like against a brake disc or the like rotating together with a wheel of the vehicle. In principle, however, the method according to the invention can also be carried out on differently acting brake systems.
Bekanntlich kann es mit zunehmendem Alter und/oder höherer Laufleistung eines Fahrzeugs, beispielsweise Personenkraftwagens, vorkommen, dass die aufgrund eines eingeleiteten Bremsvorgangs an die Bremsscheibe eines Fzg.-Rades angelegten Bremsbeläge bzw. Bremskolben des Bremssattels nach Beendigung eines gewünschten Bremsvorganges nicht mehr vollständig in ihre sog. Nullstellung, in der keine Bremskraft erzeugt wird, zurück gelangen. Mögliche Gründe hierfür können Korrosion, Verschmutzung oder allgemein Alterungserscheinungen an den Bremssätteln sein. Damit reiben die Bremsbeläge auch noch nach Beendigung des gewünschten Bremsvorgangs geringfügig, jedoch in nicht zu vernachlässigendem Ausmaß an den Bremsscheiben (oder Brems-Trommeln, falls es sich um eine Trommel-Bremsanlage handelt) und erzeugen eine zumindest geringe Bremskraft, was selbstverständlich unerwünscht ist. Bislang können durch ein solches Festgehen eines Bremssattels auch noch nach Beendigung eines gewünschten Bremsvorganges an einer Bremsscheibe oder dgl. anliegende Bremsbeläge allenfalls durch Überwachung der Temperatur des Bremsbelags oder der Bremsscheibe festgestellt werden, so denn überhaupt ein geeigneter Temperatursensor verbaut ist. Letzteres ist aber wegen des damit verbundenen Aufwands üblicherweise nicht der Fall. Aber auch ein gegebenenfalls auf Basis von Bremsdruck, Bremsdauer, Fahrzeuggeschwindigkeit, Außentemperatur und anderer geeigneter Größen ermitteltes Temperaturmodell für die Bremsanlage ist nicht geeignet, eine solche Fehlfunktion bzw. Überhitzung zu erkennen, da im Falle eines „festgegangenen” Bremssattels ohne Betätigung der Bremsanlage selbstverständlich kein Bremsdruck vorliegt.As is known, with increasing age and / or higher mileage of a vehicle, for example a passenger car, it may happen that the brake pads or brake piston of the brake caliper, which has been applied to the brake disc of a vehicle wheel due to an initiated braking operation, no longer completely engage in it after completion of a desired braking operation so-called zero position, in which no braking force is generated, come back. Possible reasons for this may be corrosion, contamination or general signs of aging on the calipers. Thus, the brake pads rub even after completion of the desired braking slightly, but not to negligible extent on the brake discs (or brake drums, if it is a drum brake system) and generate at least low braking force, which is of course undesirable. So far, can be determined by monitoring the temperature of the brake pad or the brake disc even after completion of a desired braking operation on a brake disc or the like. Adjacent brake pads at best by monitoring the temperature of the brake pad or brake disc, so even a suitable temperature sensor is installed. The latter is usually not the case because of the associated effort. But also an optionally based on brake pressure, braking time, vehicle speed, outside temperature and other suitable variables determined temperature model for the brake system is not suitable to detect such a malfunction or overheating, as in the case of a "stalled" caliper without actuation of the brake system, of course Brake pressure is present.
Da der Fahrer eines Fahrzeugs somit eine möglicherweise sog. „festgegangene” Bremse bzw. in der Bremsanlage zumindest geringfügig an der Bremsscheibe oder dgl. schleifende Bremsbeläge über einen längeren Zeitraum nicht bemerkt, wird er unter Umständen das Fahrzeug in diesem Zustand so lange bewegen, bis eine Bremsbelag-Verschleißanzeige einen Wechsel der Bremsbeläge anmahnt. Wenn – wie grundsätzlich bekannt – in einigen Personenkraftwagen aus Kostengründen nur auf einer Seite des Fahrzeugs entsprechende Verschleißsensoren in den Bremsbelägen verbaut sind, so wird ein durch erhöhte Reibung verschlissener Bremsbelag möglicherweise überhaupt nicht selbsttätig erkannt. Als mögliche Folgen kann neben einem erhöhten Energie-Verbrauch des Fahrzeugs bzw. des Fahrzeug-Antriebsaggregats und einem erhöhten Bremsbelagverschleiß sogar eine Zerstörung der Bremsscheibe durch erhöhte Reibung und damit Überhitzung auftreten.Since the driver of a vehicle thus a possibly so-called. "Stuck" brake or at least slightly in the brake system or the like. Sanding brake pads for a long period of time not noticed, he may under certain circumstances, the vehicle in this state to move until a brake pad wear indicator warns a change of brake pads. If - as generally known - in some passenger cars for reasons of cost only on one side of the vehicle corresponding wear sensors are installed in the brake pads, so worn by increased friction brake pad may not be recognized automatically. As possible consequences, in addition to an increased energy consumption of the vehicle or the vehicle drive unit and an increased brake pad wear even destruction of the brake disc by increased friction and thus overheating occur.
Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.To point out a remedy for this problem is the object of the present invention.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Verfahren zum Überprüfen einer Fahrzeugbremsanlage, wobei bei nicht betätigter Bremsanlage, d. h. bei nicht betätigten Bremsen aus einem Vergleich der rechnerisch anhand eines Modells aus der aktuellen Größe des Antriebsmoments des Fahrzeug-Antriebsaggregats ermittelten Längs-Beschleunigung des Fahrzeugs mit der gemessenen tatsächlichen Längs-Beschleunigung des Fahrzeugs bei signifikanter Abweichung zwischen diesen beiden Beschleunigungswerten auf das unbeabsichtigte Wirken einer Bremse der Bremsanlage geschlossen wird, wonach der Fahrer des Fahrzeugs hierauf hingewiesen wird.The solution to this problem consists in a method for checking a vehicle brake system, wherein when not operated brake system, d. H. for non-actuated brakes from a comparison of the calculated by a model of the current size of the drive torque of the vehicle drive unit longitudinal acceleration of the vehicle with the measured actual longitudinal acceleration of the vehicle with significant deviation between these two acceleration values on the unintentional action of a brake the brake system is closed, after which the driver of the vehicle is notified.
Bereits heute kann in modernen Kraftfahrzeugen durch deren zentrale Fahrzeugelektronik eine gegenseitige Überwachung bzw. Plausibilisierung vieler Fahrzustandsgrößen und Sensorsignale erfolgen. Beispielsweise aufbauend auf einer solchen Modellüberwachung kann nun durch eine geeignete Plausibilisierung und/oder Modellüberwachung des aktuellen auf das Fahrzeug durch dessen Antriebsaggregat einwirkenden Antriebsmoments (genauer von dessen Betrag) in Relation zur gemessenen Längsbeschleunigung des Fahrzeugs bei nicht aktivierter Bremsanlage eine erhöhte Reibung bzw. eine dennoch wirkende Bremsleistung in der Bremsanlage erkannt werden. Somit kann beispielsweise auf einen möglicherweise klemmenden Bremssattel geschlossen und der Fahrer hierüber geeignet (vorzugsweise durch eine optische Anzeige) informiert werden.Even today, in modern motor vehicles by the central vehicle electronics, a mutual monitoring or plausibility of many driving state variables and sensor signals. For example, based on such a model monitoring can now by a suitable plausibility and / or model monitoring of the current acting on the vehicle by the drive unit driving torque (more precisely its amount) in relation to the measured longitudinal acceleration of the vehicle with non-activated brake system increased friction or nonetheless acting braking power can be detected in the brake system. Thus, for example, closed on a possibly jamming caliper and the driver hereby suitable (preferably by a visual display) to be informed.
Es wird somit aus der mittels geeigneter Sensorsignale rechnerisch ermittelten oder auch gemessenen aktuellen Antriebsleistung des Antriebsaggregats des Fahrzeugs rechnerisch eine sich daraus ergebende Längs-Beschleunigung des Fahrzeugs bestimmt, vorzugsweise in Fahrzuständen, in denen das Fahrzeug möglichst geradeaus fährt und selbstverständlich nur dann, wenn kein Bremsvorgang vorliegt, d. h. wenn die Fahrzeug-Bremsanlage nicht aktiv ist. Bei einer Brennkraftmaschine als Antriebsaggregat kann deren Antriebsleistung aus der aktuellen Drehzahl und dem Lastpunkt bestimmt werden; insbesondere bei einem Elektromotor als Antriebsaggregat ist die Antriebsleistung auch durch Messung von Stromstärke und Spannung möglich. Andere Messverfahren oder Schätzverfahren zur Ermittlung der aktuellen Antriebsleistung sind ebenso möglich. Anhand der geeignet ermittelten aktuellen Antriebsleistung wird dann in einer elektronischen Recheneinheit anhand eines geeigneten hinterlegten Modells die sich daraus theoretisch ergebende Längs-Beschleunigung des Fahrzeugs errechnet. Diese wird danach mit der aktuellen tatsächlichen Fahrzeug-Längsbeschleunigung verglichen. Letztere wird durch Messung ermittelt, wofür entweder auf das Signal eines Längsbeschleunigungs-Sensors zurückgegriffen werden kann oder in wesentlich einfacherer Weise aus der einfach messbaren zurückgelegten Wegstrecke durch zweifache Differenzierung („Ableitung”) über der Zeit die aktuelle Beschleunigung bestimmt werden kann.It is thus calculated from the calculated by means of suitable sensor signals or measured actual drive power of the drive unit of the vehicle computationally determined a resulting longitudinal acceleration of the vehicle, preferably in driving conditions in which the vehicle drives as straight as possible and of course only if no braking is present, d. H. if the vehicle brake system is not active. In an internal combustion engine as a drive unit whose drive power can be determined from the current speed and the load point; In particular, in an electric motor as a drive unit, the drive power is also possible by measuring current and voltage. Other measuring methods or estimation methods for determining the current drive power are also possible. On the basis of the suitably ascertained current drive power, the theoretically resulting longitudinal acceleration of the vehicle is then calculated in an electronic computing unit on the basis of a suitable stored model. This is then compared with the actual actual vehicle longitudinal acceleration. The latter is determined by measurement, for which either the signal of a longitudinal acceleration sensor can be used or in a much simpler manner from the easily measurable distance covered by two differentiation ("derivative") over time, the current acceleration can be determined.
Wenn dieser Vergleich zwischen der rechnerischen Längsbeschleunigung des Fahrzeugs und dessen tatsächlicher gemessener Längsbeschleunigung bei nicht aktivierter Fahrzeug-Bremsanlage einen signifikanten, d. h. über Modellfehler, Rechenfehler und Messfehler hinausgehenden Unterschied zwischen diesen beiden Werten jedenfalls solchermaßen ergibt, dass die tatsächliche Beschleunigung signifikant geringer als die rechnerische Beschleunigung ist, so kann darauf geschlossen werden, dass ein zusätzlicher Widerstand wirksam ist, der das Fahrzeug daran hindert, die rechnerische Beschleunigung zu erreichen. Ein solcher zusätzlicher Widerstand kann Folge einer unerwünschterweise weiterhin wirksamen Rad-Bremse sein, so dass der Fahrer auf diese Möglichkeit hingewiesen wird. Vorzugsweise sollte bei der in einer elektronischen Recheneinheit durchgeführten Beurteilung, ob eine signifikante Abweichung zwischen der rechnerischen und der gemessenen aktuellen Längsbeschleunigung vorliegt, auch berücksichtigt werden, ob diese Abweichung nur einmalig bzw. kurzzeitig oder in ganz wenigen Fällen auftritt oder regelmäßig, d. h. bei vielen oder nahezu sämtlichen Beschleunigungsvorgängen des Fahrzeugs. Bein nur einmaliger Abweichung wird selbstverständlich kein entsprechender Hinweis an den Fahrer abgegeben, da eine solche einmalige Abweichung nicht als signifikant zu betrachten ist.If this comparison between the computational longitudinal acceleration of the vehicle and its actual measured longitudinal acceleration with a non-activated vehicle brake system, a significant, d. H. In any case, if the actual acceleration is significantly less than the computational acceleration, it may be concluded that an additional drag is effective to prevent the computational acceleration from occurring to reach. Such additional resistance may be due to an undesirably continued wheel brake, thus alerting the driver to this possibility. Preferably, in the case of the evaluation carried out in an electronic arithmetic unit, whether there is a significant deviation between the arithmetic and the measured actual longitudinal acceleration, it should also be considered whether this deviation occurs only once, for a short time or in very few cases, or regularly, ie. H. during many or almost all acceleration processes of the vehicle. Of course, a one-time deviation will not be given to the driver, as such a one-time deviation is not considered to be significant.
Lediglich bei einer auffälligen Häufung derartiger Diskrepanzen zwischen der aktuellen rechnerischen und der tatsächlichen aktuellen (gemessenen) Längsbeschleunigung kann von einer signifikanten Abweichung gesprochen werden.Only in the case of a conspicuous accumulation of such discrepancies between the current mathematical and the actual actual (measured) longitudinal acceleration can a significant deviation be said.
Neben der Berücksichtigung der Häufigkeit des Auftretens von Abweichungen zwischen der errechneten und der gemessenen Fahrzeug-Längsbeschleunigung können im Sinne vorteilhafter Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung weitere aktuelle Einflussfaktoren, die auf die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs bei gegebener Antriebsleistung des Fzg.-Antriebsaggregats einen Einfluss haben, geeignet berücksichtigt werden. Die aktuelle Größe solcher Einflussfaktoren wird vorzugsweise aus messbaren geeigneten bzw. zeitnah gemessenen Randbedingungen abgeleitet. So kann insbesondere die aktuelle Masse des Fahrzeugs berücksichtigt werden, welche zuvor beispielsweise aus der Vertikalbewegung des Fahrzeug-Aufbaus und/oder aus einer Verzögerung des Fahrzeugs in Relation zur dabei wirksamen Bremskraft bestimmt wird. Die Bremskraft kann bei einer herkömmlichen Bremsanlage von Personenkraftwagen ausreichend genau anhand des hydraulischen Bremsdrucks bestimmt werden und aus der sich mit einer solchen bestimmten Bremskraft einstellenden und analog wie eine Fzg.-Beschleunigung messbaren Längs-Verzögerung des Fahrzeugs lässt sich jedenfalls ohne Auftreten von übermäßigem Radschlupf die aktuelle Masse des Fahrzeugs ausreichend genau bestimmen. Eventuelle Einflüsse eines gegenüber einem „Grundzustand” des Fahrzeugs geänderten Luftwiderstand des Fahrzeugs beispielsweise aufgrund eines montierten Dachgepäckträgers sind bei dieser Ermittlung bereits mit berücksichtigt. Alternativ ist der Einfluss des Luftwiderstands (als weiterer Einflussfaktor) durch In-Relation-Setzen der für eine höhere Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs benötigten Ist-Leistung des Antriebsaggregats zu einer für diese Fahrgeschwindigkeit in einem Grundzustand des Fahrzeugs benötigten Soll-Leistung des Antriebsaggregats ermittelbar. Schließlich kann auch die Neigung der Fahrbahn berücksichtigt werden, vorzugsweise indem bei nennenswert in Längsrichtung geneigter Fahrbahn kein Vergleich zwischen der rechnerischen und der gemessenen Längsbeschleunigung durchgeführt wird, wobei eine solche Fahrbahn-Neigung mittels eines Neigungssensors oder in grundsätzlich bekannter Weise mittels eines Beschleunigungssensors ermittelt werden kann. Im wesentlichen unter Verwendung der bereits im Fahrzeug vorhandenen Sensorik kann somit mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine festgegangene Rad-Bremse frühzeitig erkannt werden, so dass die eingangs genannten Probleme vermieden werden.In addition to taking into account the frequency of the occurrence of deviations between the calculated and the measured longitudinal vehicle acceleration, further current influencing factors, which have an influence on the longitudinal acceleration of the vehicle for a given drive power of the vehicle drive unit, can be suitably taken into account in the context of advantageous developments of the present invention become. The current size of such influencing factors is preferably derived from measurable suitable or promptly measured boundary conditions. Thus, in particular, the current mass of the vehicle can be taken into account, which is determined beforehand, for example, from the vertical movement of the vehicle body and / or from a deceleration of the vehicle in relation to the brake force acting thereby. The braking force can be determined sufficiently accurately in a conventional brake system of passenger cars on the basis of the hydraulic brake pressure and from the adjusting with such a specific braking force and analogous as a vehicle acceleration measurable longitudinal deceleration of the vehicle can be in any case without the occurrence of excessive wheel slip the Determine the current mass of the vehicle with sufficient accuracy. Possible influences of a vehicle compared to a "ground state" modified air resistance of the vehicle, for example due to a mounted roof rack are already taken into account in this determination. Alternatively, the influence of the air resistance (as a further influencing factor) can be determined by setting the actual power of the drive unit required for a higher driving speed of the vehicle to a desired power of the drive unit required for this driving speed in a ground state of the vehicle. Finally, the inclination of the roadway can also be taken into account, preferably in that no comparison between the calculated and the measured longitudinal acceleration is carried out in the case of a roadway that is inclined significantly in the longitudinal direction, such a roadway incline being able to be determined by means of an inclination sensor or in basically known manner by means of an acceleration sensor , Substantially using the sensors already present in the vehicle, a fixed wheel brake can thus be detected early with the method according to the invention, so that the problems mentioned at the outset are avoided.