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Hintergrund
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Die vorliegende beispielhafte Ausführungsform betrifft ein Bremssystem für ein Fahrzeug. Anwendung findet sie insbesondere bei Bremssystemen mit automatischer Bremsfunktionalität und wird unter besonderer Bezugnahme hierauf beschrieben. Es sollte jedoch einsichtig sein, dass die vorliegende beispielhafte Ausführungsform auch bei anderen derartigen Anwendungen einsetzbar ist.
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Ein typisches Fahrzeugbremssystem für einen geraden Lastkraftwagen, Bus, Traktor oder Anhänger beinhaltet eine Quelle druckbeaufschlagter Luft zusammen mit Ventilen zum selektiven Leiten der Luft zu Bremskammern an den Rädern des Fahrzeuges. Fahrzeugluftbremssysteme beinhalten typischerweise einen primären Kreislauf, der oftmals für angetriebene Räder verwendet wird, und einen sekundären Kreislauf, der oftmals für nicht angetriebene Räder verwendet wird. Ein Fußbremsventil (Foot Brake Valve FBV) ist vorhanden, um einen Anwender in die Lage zu versetzen, die Bremsen zu bedienen. Das FBV ist oftmals ein Ventil sowohl in dem primären Kreislauf wie auch dem sekundären Kreislauf, das durch ein Fußpedal (Bremspedal) des Fahrzeuges in Reaktion darauf, dass der Fahrer zu bremsen wünscht, gesteuert bzw. geregelt wird. Dem FBV wird Hochdruckluft aus einem oder mehreren Reservoiren zugeleitet. Wird das FBV durch eine fahrerseitig ausgeübte Kraft an dem Bremspedal betätigt, so wird dieser Hochdruck in die primären und sekundären Bremskreisläufe des Fahrzeuges geleitet. Viele derartige Fahrzeugbremssysteme bieten eine ABS-Funktion (Antilock Braking System ABS, Antiblockierbremssystem), durch die eine elektronische Steuereinheit (Electronic Control Unit ECU) selektiv das Bremsen an einzelnen Reifen aussetzt und ausführt, um ein Radblockieren zu verhindern.
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Einige Fahrzeugbremssysteme bieten zudem eine ATC-Funktion (Automatic Traction Control ATC, Automatische Traktionssteuerung) sowie weitere automatische Bremsfunktionen. Gemäß einem Aspekt von ATC setzt eine ECU das Bremsen selektiv an einzelnen Rädern derart ein, dass es auf die Radgeschwindigkeiten an den Seiten abgestimmt ist, um zur Steuerung bzw. Regelung eines Raddurchdrehens (wheel spin) beizutragen, was in Reaktion auf eine fahrerseitige Anforderung über das Beschleuniger- bzw. Gaspedal erfolgt. Diese Steuerung bzw. Regelung wird üblicherweise durch Steuern bzw. Regeln eines Radendmodulators, der dem Rad zugeordnet ist, bewirkt. Der Modulator stellt für das Rad einen Luftfließweg bereit, der durch ein Solenoid unter Steuerung bzw. Regelung der ECU schnell geöffnet oder geschlossen werden kann.
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Um die ATC-Funktion bereitzustellen, wird üblicherweise Hochdruckluft an den Radendmodulatoren bei Abwesenheit einer fahrerseitigen Anforderung verfügbar gemacht. Dies erfolgt üblicherweise dadurch, dass eine konstante Zuleitung von Hochdruckluft aus einem Reservoir zu einem ATC-Solenoid erfolgt, das den Modulatoren an der angetriebenen Achse zugeordnet ist. Bei einem ATC-Ereignis wird das ATC-Solenoid (Relaisventil) unter der Steuerung bzw. Regelung der ECU mit Energie versorgt, um Hochdruckluft aus dem Reservoir an die Modulatoren zu leiten. Die Modulatoren werden sodann durch die ECU selektiv gesteuert bzw. geregelt, um eine Bremskraft auf die Räder auszuüben oder nicht auszuüben, um einen etwaiges Raddurchdrehen zu steuern bzw. zu regeln. Weitere automatische Bremsfunktionen werden üblicherweise auf dieselbe Weise initiiert, wobei das Relaisventil Hochdruckluft für die Bremsen bereitstellt und ein Modulatorventil den tatsächlich bereitgestellten Druck steuert bzw. regelt.
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Ein unbeabsichtigtes pneumatisches Einwirken des Relaisventils infolge eines Lecks oder aus anderen Gründen ist nicht erwünscht. Derzeit vorhandene Systemarchitekturen bieten gegebenenfalls keine Warnung oder Abschwächung dieser Situation.
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Kurzbeschreibung
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Die vorliegende Offenbarung bietet ein Verfahren zum Erfassen einer unbeabsichtigten pneumatischen Aktivierung eines Relaisventils, Warnen des Fahrzeugbedieners vor der Situation und Abschwächen der Auswirkungen der Aktivierung.
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Entsprechend einem Aspekt umfasst ein Verfahren zum Diagnostizieren eines nicht funktionierenden Bremsventils, das ausgelegt ist zum Zuleiten eines druckbeaufschlagten Fluides zu einer Bremseinheit über eine Druckbereitstellungsleitung während automatischer Bremsvorgänge, ein Erfassen eines Zeitraumes einer Nichtbremsaktivität, ein Entlüften der Druckbereitstellungsleitung an die Atmosphäre während des Zeitraumes einer Nichtbremsaktivität, ein Überwachen eines Druckes in der Druckbereitstellungsleitung zum Erfassen einer Druckänderung infolge des Entlüftens und ein Erzeugen eines Fehlersignals, wenn eine erfasste Druckänderung einen Schwellenwert übersteigt.
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Das Entlüften kann während eines Zeitraumes durchgeführt werden, in dem der Druck in der Druckbereitstellungsleitung der Erwartung nach an oder nahe an der Atmosphäre ist, wodurch keine Druckänderung ein richtig funktionierendes Ventil anzeigt. Der Zeitraum, in dem der Druck in der Druckbereitstellungsleitung der Erwartung nach nahe an der Atmosphäre ist, beinhaltet denjenigen, in dem eine Nichtbremsaktivität auftritt. Das Entlüften der Druckbereitstellungsleitung an die Atmosphäre kann ein Betätigen eines Druckmodulatorventils, das operativ zwischen dem Bremsventil und der Bremseinheit angeschlossen ist, beinhalten. Das Überwachen kann ein Verwenden eines Drucksensors, der in einem Betriebsanschluss des Bremsventils befindlich ist, zum Erfassen eines Druckes beinhalten. Das Entlüften kann durchgeführt werden, nachdem ein unerwarteter Druckanstieg in der Druckbereitstellungsleitung erfasst wird, wodurch keine Druckänderung nach dem Entlüften einen normalen Betrieb des Bremsventils und das Vorhandensein einer elektrischen Drift in einem Signal des Wandlers mit der Folge des unerwarteten Anstieges des erfassten Druckes anzeigt und eine Druckänderung nach dem Entlüften ein nicht funktionierendes Bremsventil anzeigt. Das Entlüften kann nahezu instantan sein und dauert vorzugsweise weniger als bis zu etwa 100 ms. Das Verfahren kann des Weiteren ein Deaktivieren einer oder mehrerer automatischer Bremsfunktionen, wenn ein Fehlersignal erzeugt wird, umfassen.
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Entsprechend einem weiteren Aspekt umfasst ein Bremssystem wenigstens eine Fluiddruckquelle, wenigstens eine Bremseinheit, eine Druckbereitstellungsleitung zum Bereitstellen eines druckbeaufschlagten Fluides für die wenigstens eine Bremseinheit aus der wenigstens einen Fluiddruckquelle, ein Bremsventil zum Steuern bzw. Regeln des Flusses des druckbeaufschlagten Fluides durch die Druckbereitstellungsleitung zu der wenigstens einen Bremseinheit während automatischer Bremsvorgänge, wobei das Bremsventil betrieben wird zum Zuleiten des druckbeaufschlagten Fluides zu der wenigstens einen Bremseinheit in Reaktion auf ein Steuer- bzw. Regelsignal, einen Drucksensor zum Erfassen eines Druckes in der Druckbereitstellungsleitung an einem Ort zwischen dem Bremsventil und der Bremseinheit, ein Druckmodulatorventil zwischen dem Bremsventil und der Bremseinheit, das ausgestaltet ist zum bei Betätigung erfolgenden Ablassen des druckbeaufschlagten Fluides an die Atmosphäre, und eine elektronische Steuer- bzw. Regeleinheit, die operativ mit dem Drucksensor und dem Druckmodulatorventil verbunden ist, wobei die elektronische Steuer- bzw. Regeleinheit eine Eingabe zum Empfangen von Daten von dem Drucksensor, eine Ausgabe zum Senden eines Steuer- bzw. Regelsignals an das Druckmodulatorventil, einen Speicher zum Speichern von computerausführbaren Anweisungen und einen Prozessor mit Ausgestaltung zum Ausführen der computerausführbaren Anweisungen aufweist. Die Anweisungen umfassen ein Betätigen des Druckmodulatorventils zum Entlüften der Druckbereitstellungsleitung an die Atmosphäre, ein Berechnen einer Druckänderung infolge des Entlüftens auf Grundlage von Daten aus dem Empfang von dem Drucksensor und ein Erzeugen eines Fehlersignals, wenn eine erfasste Druckänderung einen Schwellenwert übersteigt.
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Umfassen können die Anweisungen des Weiteren ein Betätigen des Druckmodulatorventils während eines Zeitraumes, in dem der Druck in der Druckbereitstellungsleitung der Erwartung nach an oder nahe an der Atmosphäre ist, wodurch keine Druckänderung ein richtig funktionierendes Bremsventil anzeigt. Umfassen können die Anweisungen des Weiteren ein Überwachen sowohl automatischer wie auch manueller Bremsaktivitäten für Zeiträume einer Inaktivität. Umfassen können die Anweisungen des Weiteren ein Überwachen des Drucksensors auf einen unerwarteten Druckanstieg, ein Betätigen des Druckmodulatorventils zum Entlüften der Druckbereitstellungsleitung an die Atmosphäre und ein Vergleichen des Druckes vor und nach der Betätigung des Druckmodulatorventils, wodurch keine Druckänderung nach dem Entlüften einen normalen Betrieb des Bremsventils und das Vorhandensein einer elektrischen Drift in einem Signal des Sensors anzeigt und eine Druckänderung nach dem Entlüften ein nicht funktionierendes Bremsventil anzeigt. Umfassen können die Anweisungen des Weiteren ein Deaktivieren wenigstens eines automatischen Bremsmerkmals, wenn ein Fehlersignal erzeugt wird.
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Entsprechend einem weiteren Aspekt umfasst eine elektronische Steuer- bzw. Regeleinheit zum Steuern bzw. Regeln eines zugehörigen Druckmodulatorventils, das ausgelegt ist zum Entlüften eines Druckes aus einer zugehörigen Druckbereitstellungsleitung eines Fahrzeugbremssystems, eine Eingabe zum Empfangen von Daten von wenigstens einem Sensor, der ausgelegt ist zum Erfassen eines Druckes in der zugehörigen Druckbereitstellungsleitung, eine Ausgabe zum Senden eines Steuer- bzw. Regelsignals an das zugehörige Druckmodulatorventil, einen Speicher zum Speichern von computerausführbaren Anweisungen und einen Prozessor mit Ausgestaltung zum Ausführen der computerausführbaren Anweisungen zum Erzeugen des Steuer- bzw. Regelsignals. Die Anweisungen umfassen ein Überwachen von Daten aus dem Empfang von dem wenigstens einen Sensor, ein Erzeugen eines Steuer- bzw. Regelsignals zum Betätigen des Druckmodulierventils, ein Übertragen des Steuer- bzw. Regelsignals an das Druckmodulierventil über die Ausgabe zum Entlüften der Druckbereitstellungsleitung, ein Erfassen einer Druckänderung infolge der Betätigung des Druckmodulierventils, ein Vergleichen der erfassten Druckänderung mit einem Schwellenwert und ein Erzeugen eines Fehlersignals, wenn die erfasste Druckänderung den Schwellenwert übersteigt.
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Umfassen können die Anweisungen des Weiteren ein Betätigen des Druckmodulatorventils während eines Zeitraumes, in dem der Druck in der Druckbereitstellungsleitung der Erwartung nach an oder nahe an der Atmosphäre ist, wodurch keine Druckänderung ein richtig funktionierendes Bremsventil anzeigt. Umfassen können die Anweisungen des Weiteren ein Überwachen sowohl automatischer wie auch manueller Bremsaktivitäten für Zeiträume einer Inaktivität. Umfassen können die Anweisungen des Weiteren ein Überwachen des Drucksensors auf einen unerwarteten Druckanstieg, ein Betätigen des Druckmodulatorventils zum Entlüften der Druckbereitstellungsleitung an die Atmosphäre und ein Vergleichen des Druckes vor und nach der Betätigung des Druckmodulatorventils, wodurch keine Druckänderung nach dem Entlüften einen normalen Betrieb des Bremsventils und das Vorhandensein einer elektrischen Drift in einem Signal des Sensors anzeigt und eine Druckänderung nach dem Entlüften ein nicht funktionierendes Bremsventil anzeigt. Umfassen können die Anweisungen des Weiteren ein Deaktivieren wenigstens eines automatischen Bremsmerkmals, wenn ein Fehlersignal erzeugt wird.
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Entsprechend einem weiteren Aspekt umfasst ein Bremssystem wenigstens eine Fluiddruckquelle, wenigstens eine Bremseinheit, eine Druckbereitstellungsleitung zum Bereitstellen eines druckbeaufschlagten Fluides für die wenigstens eine Bremseinheit aus der wenigstens einen Fluiddruckquelle, ein Bremsventil zum Steuern bzw. Regeln des Flusses des druckbeaufschlagten Fluides durch die Druckbereitstellungsleitung zu der wenigstens einen Bremseinheit während automatischer Bremsvorgänge, wobei das Bremsventil betrieben wird zum Zuleiten des druckbeaufschlagten Fluides zu der wenigstens einen Bremseinheit in Reaktion auf ein Steuer- bzw. Regelsignal, einen Drucksensor zum Erfassen eines Druckes in der Druckbereitstellungsleitung an einem Ort zwischen dem Bremsventil und der Bremseinheit und Mittel zum Erfassen eines Zeitraumes eines Nichtbremsens, Betätigen des Druckmodulatorventils zum Entlüften der Druckbereitstellungsleitung an die Atmosphäre und Erfassen einer Druckänderung in der Druckbereitstellungsleitung infolge der Betätigung des Druckmodulatorventils.
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Entsprechend einem weiteren Aspekt umfasst ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Bremsventils, das ausgelegt ist zum Zuleiten eines druckbeaufschlagten Fluides zu einer Bremseinheit über eine Druckbereitstellungsleitung während automatischer Bremsvorgänge, ein Entlüften der Druckbereitstellungsleitung an die Atmosphäre, nachdem ein unerwarteter Druckanstieg in der Druckbereitstellungsleitung erfasst wird, ein Überwachen des Druckes in der Druckbereitstellungsleitung zum Erfassen einer Druckänderung infolge des Entlüftens, wodurch keine Druckänderung nach dem Entlüften einen normalen Betrieb des Bremsventils und das Vorhandensein einer elektrischen Drift in einem Signal des Wandlers mit der Folge des unerwarteten Anstieges des erfassten Druckes anzeigt und eine Druckänderung nach dem Entlüften ein nicht funktionierendes Bremsventil anzeigt, und ein Erzeugen eines Fehlersignals, wenn eine Druckänderung erfasst wird.
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Umfassen kann das Verfahren des Weiteren ein Erfassen eines Zeitraumes einer Nichtbremsaktivität und ein Entlüften der Druckbereitstellungsleitung an die Atmosphäre während des Zeitraumes einer Nichtbremsaktivität. Das Entlüften der Druckbereitstellungsleitung an die Atmosphäre kann ein Betätigen eines Druckmodulatorventils, das operativ zwischen dem Bremsventil und der Bremseinheit angeschlossen ist, beinhalten. Beinhalten kann das Verfahren zudem ein Vornehmen einer Abschwächungsaktion, wenn ein Fehlersignal erzeugt wird, wobei die Abschwächungsaktion wenigstens eines beinhaltet von einem Aufleuchten einer Warnlampe, einem periodischen Ansprechen (cycling) des Druckmodulatorventils oder einem Deaktivieren einer oder mehrerer automatischer Bremsfunktionen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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1 ist ein schematisches Diagramm eines Bremssystems aus dem Stand der Technik.
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2 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Bremssystems entsprechend der vorliegenden Offenbarung.
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3 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Steuerung bzw. Regelung entsprechend der vorliegenden Offenbarung.
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4 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines beispielhaften Verfahrens entsprechend der vorliegenden Offenbarung.
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Detailbeschreibung
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In 1 ist ein beispielhaftes Luftbremssystem aus dem Stand der Technik dargestellt. Das Bremssystem 100 beinhaltet ein primäres Luftreservoir 112 (üblicherweise zum Versorgen eines hinteren oder Anhängerbremskreislaufes) und ein sekundäres Luftreservoir 114 (üblicherweise zum Versorgen eines vorderen oder Traktorbremskreislaufes). Die primären und sekundären Luftreservoire 112, 114 stellen druckbeaufschlagte Luft bereit, die auf einen Satz von vorderen Betriebsbremsanordnungen 116a und hinteren Betriebsbremsanordnungen 116b einwirkt. Luftleitungen 117 leiten die druckbeaufschlagte Luft aus den Reservoiren 112, 114 an die Bremsanordnungen 116a, 116b über verschiedene Systemkomponenten.
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Das Luftbremssystem 100 beinhaltet zudem ein Bremsventil 120 mit einem Fußpedal 124, das bei Niederdrücken das Ventil öffnet. Ist das Bremsventil 120 offen, so ermöglicht es, dass druckbeaufschlagte Luft aus den Reservoiren 112, 114 zu Relaisventilen 126a und 126b zum Betätigen der Betriebsbremsen fließt.
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Die Relaisventile 126a und 126b stellen zudem druckbeaufschlagte Luft für die Bremsanordnungen 116a und 116b während automatischer Bremsvorgänge bereit. Zu diesem Zweck sind die Relaisventile 126a und 126b mit einer Steuerung bzw. Regelung 134 verbunden, die zum Betätigen der Ventile 126a und 126b betrieben wird, um druckbeaufschlagte Luft zuzuleiten, wenn bestimmte Umstände zur Sicherstellung eines automatischen Bremsens vorliegen. Druckmodulierventile 136a und 136b sind ausgelegt zum Modulieren des tatsächlichen Druckes, der jeder jeweiligen Bremsanordnung zugeleitet wird, indem ein Teil des den Relaisventilen zugeleiteten Leitungsdruckes oder die Gesamtheit hiervon an die Atmosphäre abgelassen wird.
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Eine typisches Luftbremssystem aus dem Stand der Technik kann zudem eine Vielzahl von zusätzlichen Ventilen und Komponenten beinhalten, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist. So werden beispielsweise oftmals Traktorschutzventile, Schnellfreigabeventile, Federbremsventile und dergleichen mehr eingesetzt. Diese Ventile und Komponenten sind aus dem Stand der Technik bekannt und aus der Erläuterung und Darstellung des Standes der Technik und der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aus Gründen der Einfachheit weggelassen. Das Bremssystem entsprechend der vorliegenden Erfindung kann diese und weitere Ventile und Komponenten jedoch einsetzen. Das dargestellte Bremssystem beinhaltet zudem einen Anhängerbremskreislauf und weitere Merkmale, die gezeigt, jedoch nicht beschrieben sind, da derartige Merkmale im Grunde für die nachfolgende Erläuterung nicht wesentlich sind.
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Während des Betriebes des Bremssystems 100 aus dem Stand der Technik wird, wenn ein Bediener Bremsleistung über das Pedal 124 anfordert, ein Steuer- bzw. Regeldruck von dem Bremsventil 120 an das Relaisventil 126a über die Leitung 119 übertragen. Während eines automatischen Bremsereignisses sendet die Steuerung bzw. Regelung 134 ein Signal an die Relaisventile 126a und/oder 126b, um den Bremsanordnungen 116a und/oder 116b Druck zuzuleiten. Die Steuerung bzw. Regelung sendet zudem ein Signal an eines oder mehrere der Druckmodulierventile 136a und/oder 136b zum Modulieren der Bereitstellung des Druckes für die jeweiligen Bremsanordnungen auf gewünschte Weise.
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Bei dem Bremssystem 100 aus dem Stand der Technik kann, wenn eines der Relaisventile 126a und 126b nicht funktioniert (beispielsweise infolge von Lecks oder durch eine anderweitige Bereitstellung eines unbeabsichtigten Druckes für die Bremsanordnungen), dies zu einem schwachen Druckeinwirken auf die Bremsanordnungen führen, was zu einem verringerten Zug (drag) führt. Diese Art von Nichtfunktion wird nicht ohne Weiteres vom Fahrer erfasst und kann die Fahrzeugeffizienz verringern.
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In 2 ist ein beispielhaftes Bremssystem entsprechend der vorliegenden Offenbarung dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 200 bezeichnet. Wie nachstehend beschrieben ist, stellt das Bremssystem unter anderem ein Mittel zum Erfassen eines Zeitraumes eines Nichtbremsens, Betätigen eines Druckmodulatorventils zum Entlüften der Druckbereitstellungsleitung an die Atmosphäre und Erfassen einer Druckänderung in der Druckbereitstellungsleitung infolge der Betätigung des Druckmodulatorventils bereit.
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Das Bremssystem 200 beinhaltet ein primäres Luftreservoir 212 (üblicherweise zum Versorgen eines hinteren oder Anhängerbremskreislaufes) und ein sekundäres Luftreservoir 214 (üblicherweise zum Versorgen eines vorderen oder Traktorbremskreislaufes). Die primären und sekundären Luftreservoire 212, 214 stellen druckbeaufschlagte Luft bereit, die auf einen Satz von vorderen Betriebsbremsanordnungen 216a und hinteren Betriebsbremsanordnungen 216b einwirkt. Luftleitungen 217 leiten die druckbeaufschlagte Luft aus den Reservoiren 212, 214 zu den Bremsanordnungen 216a, 216b über verschiedene Systemkomponenten.
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Das Luftbremssystem 200 beinhaltet zudem ein Bremsventil 220 mit einem Fußpedal 224, das bei Niederdrücken das Ventil öffnet. Ist das Bremsventil 220 offen, so ermöglicht es, dass druckbeaufschlagte Luft aus den Reservoiren 212, 214 zu Relaisventilen 226a und 226b zum Betätigen der Betriebsbremsen fließt.
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Die Relaisventile 226a und 226b stellen zudem druckbeaufschlagte Luft für die Bremsanordnungen 216a und 216b während automatischer Bremsvorgänge bereit. Zu diesem Zweck sind die Relaisventile 226a und 226b mit einer Steuerung bzw. Regelung 234 verbunden, die betrieben wird zum Betätigen der Ventile 226a und 226b zum Zuleiten von druckbeaufschlagter Luft, wenn bestimmte Umstände zur Sicherstellung eines automatischen Bremsens vorliegen. Druckmodulierventile 236a und 236b sind zum Modulieren des tatsächlichen Druckes ausgestaltet, der jeder jeweiligen Bremsanordnung zugeleitet wird, indem ein Teil des Leitungsdruckes oder die Gesamtheit hiervon an die Atmosphäre abgelassen wird.
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Bis hierher ist das Bremssystem 200 ähnlich zu dem Bremssystem 100 aus dem Stand der Technik. Im Gegensatz zu Bremssystemen aus dem Stand der Technik beinhaltet das Bremssystem 200 jedoch Merkmale sowohl zum Erfassen wie auch Abschwächen der Auswirkungen eines nicht funktionierenden Relaisventils. Insbesondere verfügt jedes Relaisventil 226a und 226b über einen Drucksensor (Wandler) 240a und 240b, der ihm zugeordnet ist, um einen Druck an einem Bereitstellungsanschluss 242a, 242b eines jeden jeweiligen Ventils zu erfassen. Jeder Druckwandler 240a und 240b ist operativ mit der Steuerung bzw. Regelung 234 verbunden und kann die Steuerung bzw. Regelung mit kontinuierlichen Druckdaten versorgen, die, wie noch beschrieben wird, verwendet werden können, um die Auswirkungen einer Nichtfunktion eines Relaisventils zu erfassen und/oder abzuschwächen.
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Wie in 3 gezeigt ist, beinhaltet die Steuerung bzw. Regelung 234 einen Prozessor 260 und einen Speicher 262, in dem ein automatisches Bremsmodul 264 und ein Relaisventildiagnostikmodul 266 gespeichert sind. Jedes Modul umfasst computerausführbare Anweisungen, die von dem Prozessor 260 ausgeführt werden, um verschiedene automatische Brems- und/oder Diagnostikfunktionen bereitzustellen. Die Steuerung bzw. Regelung 234 beinhaltet des Weiteren eine Sensor-/Wandlereingabe 270 zum Empfangen von Daten von einem oder mehreren Sensoren (beispielsweise den Druckwandlern 240a, 240b) und eine Ausgabe 272 zum Ausgeben von Signalen an verschiedene andere Komponenten (beispielsweise die Druckmodulierventile 236a, 236b). Eine optionale Nichtfunktionsanzeigelampe (Malfunction Indicator Lamp MIL) 276 ist mit der Steuerung bzw. Regelung verbunden. Die MIL kann betätigt werden, um einen Fahrer vor möglichen Problemen zu warnen, was nachstehend noch detaillierter beschrieben wird. Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann die Steuerung bzw. Regelung mehrere Eingaben/Ausgaben zur Bildung einer Schnittstelle mit einer großen Vielzahl von Fahrzeugkomponenten (Sensoren, Ventile und dergleichen mehr) beinhalten.
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In 4 ist ein beispielhaftes Verfahren zum Diagnostizieren eines nicht funktionierenden Bremsventils und/oder Abschwächen der Auswirkungen hiervon entsprechend der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Das Verfahren 300 wird im Zusammenhang mit dem Bremssystem 200 beschrieben und beginnt bei Prozessschritt 302 mit dem Überwachen des Druckes an den Bereitstellungsanschlüssen 242a, 242b der Relaisventile 226a, 226b. Bei der beispielhaften Ausführungsform von 2 und 3 stellen die Druckwandler 240a und 240b eine Druckinformation für die Steuerung bzw. Regelung 234 bereit. Der Druck an jedem Bereitstellungsanschluss 242a, 242b kann kontinuierlich durch die Steuerung bzw. Regelung 234 während des Fahrzeugbetriebes überwacht werden. Wind bei Prozessschritt 304 ein unerwarteter Druckanstieg an einem Bereitstellungsanschluss eines bestimmten Relaisventils erfasst, so wird bei Prozessschritt 306 das Druckmodulierventil, das jenem Relaisventil zugeordnet ist, sofort angesprochen, um Druck an die Atmosphäre abzulassen (wenn kein unerwarteter Druckanstieg auftritt, kehrt das Verfahren schleifenartig zu Prozessschritt 302 zurück). Dieses Entlüften ist nahezu instantan und dauert vorzugsweise weniger als 100 ms. Es sollte einsichtig sein, dass der Entlüftungszeitraum im Allgemeinen in etwa dieselbe Zeit wie das Loslassen der Bremse in Anspruch nimmt.
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Die Abnahme des Druckes von einem Bereitstellungsanschluss bei Erfassung eines unerwarteten Druckanstieges bietet wenigstens zwei Funktionen. Erstens ermöglicht sie eine Verifizierung dahingehend, dass die Druckwandlerablesung einen tatsächlichen Druckanstieg anzeigt und dies kein Ergebnis einer elektrischen Drift ist. Ein tatsächlicher Druckanstieg kann durch Vergleichen des Druckes an dem Bereitstellungsanschluss vor und nach dem Ansprechen (cycling) des Druckmodulierventils verifiziert werden. In den meisten Fällen sollte der Druck nach dem Ansprechen abfallen, wodurch angezeigt wird, dass der Druckwandler korrekt arbeitet. Rührt der Druckanstieg jedoch von der elektrischen Drift her, so fällt der Druck nach dem Ansprechen nicht ab. Zweitens schwächt das Ansprechen des Ventils oder der Ventile die Auswirkungen einer unbeabsichtigten Druckeinwirkung ab. Dies bedeutet, dass durch Ablassen des Druckes ein Bremszug (brake drag) infolge dieses Druckes verringert/beseitigt wird.
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Entsprechend wird bei Prozessschritt 308 die Druckänderung an dem Bereitstellungsanschluss infolge des Ansprechens des Druckmodulierventils berechnet. Ist bei Prozessschritt 310 die Druckänderung gleich 0 (oder kleiner als ein Schwellenwert von beispielsweise etwa 2 psi bis 4 psi), so geht das Verfahren zu Prozessschritt 312 über, wo bestimmt wird, dass der unerwartete Druckanstieg die Drift eines elektrischen Sensors ist. Der Sensor kann bei Prozessschritt 314 neukalibriert werden, woraufhin das Verfahren zu Prozessschritt 302 zurückkehrt, bis erneut ein unerwarteter Druckanstieg erfasst wird.
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Ist die Druckänderung größer als 0 (oder größer als ein Schwellenwert wie beispielsweise etwa 2 psi bis 4 psi), so wird bei Prozessschritt 316 bestimmt, dass der unerwartete Druckanstieg ein tatsächlicher Druckanstieg (nicht infolge einer elektrischen Drift) ist, wobei bei Prozessschritt 318 verschiedene Abschwächungsaktionen implementiert werden.
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So können die Druckmodulierventile beispielsweise periodisch angesprochen werden und ein Freigeben/Senken des unerwarteten Druckes bis zu der Zeit fortsetzen, zu der das nicht funktionierende Ventil repariert oder ausgetauscht werden kann. Darüber hinaus kann die Nichtfunktionsanzeigelampe (MIL) 276, die am Fahrzeugarmaturenbrett befindlich ist, aufleuchten, um anzuzeigen, dass das Fahrzeugbremssystem einer Wartung bedarf. Aktivsysteme, die ein automatisches Bremsen einsetzen, so beispielsweise ATC, ESC und XBR (External Brake Demand, externe Bremsanforderung, verwendet von Adaptivfahrtsteuerungen und Kollisionsabschwächungssystemen, die automatisch auf die Bremsen einwirken), können deaktiviert werden, um mögliche Auswirkungen des Defekts weiter abzuschwächen.
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In einigen Fällen können diese verschiedenen Abschwächungsaktionen inkrementell eingesetzt werden. Wenn beispielsweise eine unbeabsichtigte Druckeinwirkung vergleichsweise gering ist (beispielsweise 1 bis 4 psi), kann das System derart ausgelegt sein, dass einfach die MIL aufleuchtet, die den Fahrer benachrichtigt, dass das Bremssystem bald gewartet werden sollte. Ist die unbeabsichtigte Druckeinwirkung gemäßigt (beispielsweise 4 bis 8 psi), so kann das System derart ausgelegt sein, dass sowohl die MIL aufleuchtet wie auch ein Ansprechen der Druckmodulierventile beginnt. Ist die unbeabsichtigte Druckeinwirkung vergleichsweise groß (beispielsweise über 8 psi), so kann das System derart ausgelegt sein, dass die MIL aufleuchtet, die Druckmodulierventile periodisch angesprochen werden und alle Fahrzeugmerkmale im Zusammenhang mit einem automatischen Bremsen deaktiviert werden. Bei einigen Anwendungen können die verschiedenen automatischen Bremsmerkmale einzeln deaktiviert werden. So kann beispielsweise erwünscht sein, sämtliche automatischen Bremsmerkmale außer der Traktionssteuerung bzw. Regelung unter bestimmten Umständen zu deaktivieren. Es sollte einsichtig sein, dass verschiedene Schwellen dafür vorhanden sein können, wann jede derartige Funktion zu deaktivieren ist.
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Es sollte einsichtig sein, dass die Druckmodulierventile üblicherweise derart ausgestaltet sind, dass sie über eine endliche Anzahl von Aktivierungen hinweg zuverlässig sind. Allgemeine Berücksichtigung muss bei der periodischen Aktivierung der Druckmodulierventile gemäß vorstehender Beschreibung derjenige Umstand finden, dass die Anzahl von Aktivierungen nicht die PMV-Designgrenze während der Lebenszeit des Fahrzeuges übersteigt. Eine Vorgehensweise, um dies zu erreichen, besteht darin, mehrere robuste Druckmodulierventile einzubauen. In den meisten Fallen bedingen jedoch Kostenerwägungen, dass bestehende Druckmodulierventile Verwendung finden.
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Entsprechend beinhaltet die vorliegende Offenbarung Grenzen hinsichtlich des Ansprechens der Druckmodulierventile und/oder Verfahren zum Verringern der Anzahl von benötigten Aktivierungen. Bei einer gegebenen Achse muss beispielsweise nur eines aus einem Paar von Druckmodulierventilen angesprochen werden, um die diagnostischen Funktionen durchzuführen oder einen unbeabsichtigten Druckaufbau freizugeben. Dies rührt daher, dass der Bereitstellungsanschluss eines jeden Relaisventils mit beiden Bremseinheiten einer jeweiligen Achse verbunden ist (beispielsweise denselben Bremsdruck der Bremseinheit auf jeder Seite zuleitet). Damit wird durch Ansprechen nur eines Druckmodulierventils in jedem Zeitraum die Ansprechanzahl des Paares von Druckmodulierventilen an der Achse verringert.
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Es sollte einsichtig sein, dass bei Betriebsbremsanwendungen die Druckwandler, die an den Relaisventilbereitstellungsanschlüssen befindlich sind, gegeneinander wie auch gegen einen Druckwandler 244, der an der Bereitstellung des Fußbremsventils 220 befindlich ist, geprüft werden können. Diese gegeneinander erfolgende Prüfung (cross-check) erlaubt eine Fehlererfassung bei Defekten in einem beliebigen der drei Druckwandler 240a, 240b und/oder 244.
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Es sollte zudem einsichtig sein, dass Aspekte der Offenbarung auf eine periodische Aktivierung der Druckmodulierventile während eines normalen Fahrzeugbetriebes abstellen, um weitere Diagnosen an den Druckwandlern durchzuführen und sicherzustellen, dass sehr schwache Druckeinwirkungen an der Relaisventilbereitstellung (beispielsweise weniger als 6 psi) zuverlässig erfasst werden können. Zu Zeiten beispielsweise, in denen keine Bremsung (manuell oder automatisch) auftritt, und/oder zu Zeiten, in denen eine Bremsung nicht zu erwarten ist, kann die Steuerung bzw. Regelung derart ausgelegt sein, dass sie eines oder mehrerer der Druckmodulierventile anspricht, um Diagnosen an den Ventilen und/oder Wandlern durchzuführen. Durch periodisches Durchführen der Diagnosen können vergleichsweise niedrige unbeabsichtigte Druckeinwirkungen unter Verwendung der bestehenden Drucksensoren/Wandler erfasst werden.
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Die beispielhafte Ausführungsform ist anhand der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden. Augenscheinlich erschließen sich Abwandlungen und Abänderungen beim verständnisvollen Studium der vorstehenden Detailbeschreibung. Die beispielhafte Ausführungsform soll derart gedacht sein, dass sie all diese Abwandlungen und Abänderungen beinhaltet, sofern diese dem Umfang der beigefügten Ansprüche oder den Äquivalenten hiervon entsprechen.
