DE102015218816A1 - Verfahren zur Erkennung des Aussteuerpunktes eines Unterdruckbremskraftverstärkers - Google Patents

Verfahren zur Erkennung des Aussteuerpunktes eines Unterdruckbremskraftverstärkers Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Erkennung des Aussteuerpunktes (12) eines Unterdruckbremskraftverstärkers in einer Bremsanlage, durch den ein Hauptbremszylinder mit wenigstens einem Bremskolben in Abhängigkeit von dem Pedalweg (s) eines betätigten Bremspedals betätigt wird, wobei eine Pedallücke vorgesehen ist, nach deren Überbrückung das Bremspedal Durchgriff auf den Bremskolben erhält, bei dem der Druck (p) im Hautbremszylinder und der Pedalweg (s) berücksichtigt werden, wobei ein Druckgradient (dp/ds) als eine Ableitung des Druckes nach dem Pedalweg berechnet wird und selbst und/oder dessen Ableitung nach dem Pedalweg (s) mit einem vorgegebenen Vergleichswert verglichen wird, wobei der Aussteuerpunkt (12) erkannt wird, wenn der Druckgradient (dp/ds) und/oder dessen Ableitung von dem vorgegebenen Vergleichswert abweichen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung des Aussteuerpunktes eines Unterdruckbremskraftverstärkers in einer Bremsanlage, durch den ein Hauptbremszylinder mit wenigstens einem Bremskolben in Abhängigkeit von dem Pedalweg eines betätigten Bremspedals betätigt wird, wobei eine Pedallücke vorgesehen ist, nach deren Überbrückung das Bremspedal Durchgriff auf den Bremskolben erhält, bei dem der Druck im Hautbremszylinder und der Pedalweg berücksichtigt werden. Sie betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
  • Fahrzeuge mit Unterdruckbremskraftverstärker, die die Bremskraftunterstützung bzw. das Vorhandensein des Unterdrucks zur Erreichung der gesetzlichen Mindestverzögerung sicherstellen müssen, benötigen geeignete Möglichkeiten, um das Unterdrucksignal zu messen und gegebenenfalls zu plausibilisieren. Je nach Fahrzeugbremsenauslegung ist die Einhaltung von unterschiedlichen Sicherheitsklassen (ASIL) für die Bremskraftunterstützung/Unterdrucksensierung erforderlich.
  • Um die Sicherheitsklasse eines Unterdrucksignals zu erhöhen, kann, als eine mögliche Maßnahme, die Überwachbarkeit/Fehlererkennung des Signals erweitert werden. Dies kann unter Zuhilfenahme von zusätzlichen Fahrzeugsignalen, im Besonderen der Bremspedalposition bzw. dem Tandemhauptbremszylinder(THZ)-Kolbenstangenweg und dem Tandemhauptzylinder THZ-Druck, realisiert werden.
  • Ein Unterdruckbremskraftverstärker besteht im Wesentlichen aus einer Vakuumkammer und einer Arbeitskammer, die durch eine Membran voneinander getrennt sind. Die Vakuumkammer des Bremskraftverstärkers wird durch einen Vakuumgenerator versorgt und speichert gleichzeitig die Energie für die Bremskraftunterstützung.
  • Die Arbeitskammer ist beim unbetätigten Bremskraftverstärker ebenfalls durch den Vakuumgenerator evakuiert. Somit wird die Membran in Ruhestellung gehalten. Bei Betätigung des Bremspedals wird die Arbeitskammer des Bremskraftverstärkers von der Vakuumversorgung abgetrennt und gezielt mit dem Umgebungsdruck belüftet, was eine Bewegung der Membran in Richtung der Vakuumkammer zur Folge hat. Da das Membransystem eine direkte mechanische Verbindung zum THZ-Kolben besitzt, bedeutet die Verschiebung der Membran in Richtung der Vakuumkammer einen Druckaufbau im THZ.
  • Konstruktionsbedingt ist das Bremspedal dabei durch eine mechanische „weiche Lücke“ (typisch ca. 3,5 bis 4mm) vom direkten Durchgriff auf den THZ-Kolben abgekoppelt und steuert bei Betätigung in diese Situation maßgeblich die Belüftung der Arbeitskammer. Durch eine geeignete Abstimmung wird erreicht, dass die Membran bei der Belüftung dem Pedal stets vorauseilt und die mechanische Lücke aufrechterhält. Die Fahrerbremskraft wird vom Bremskraftverstärker dabei gewöhnlich ca. um den Faktor 4 verstärkt.
  • Ein Unterdruckbremskraftverstärker verstärkt die Fahrerbremskraft, solange eine Druckdifferenz zwischen der Vakuumkammer und der Arbeitskammer des Unterdruckbremskraftverstärkers besteht. Da hohe Bremskräfte bei gleichem Verstärkungsfaktor auch einen höheren Differenzdruck erfordern, muss eine ausreichende Vakuumversorgung sichergestellt werden.
  • Konzeptbedingt wird bei einer Bremsbetätigung der Vorrat des Unterdrucks teilweise abgebaut, was eine (temporäre) Reduzierung des Differenzdruckes zur Folge hat. Dieser Druckverlust muss durch den Vakuumgenerator wieder ausgeglichen werden. Auch der barometrische Luftdruck limitiert die maximal erreichbare Druckdifferenz. Die Höhe des THZ-Druckes, ab dem keine Unterstützung der Fahrerbremskraft durch den Differenzdruck mehr zur Verfügung steht, wird als Aussteuerpunkt des Unterdruckbremskraftverstärkers bezeichnet. Aus der Differenzdruckmessung kann man den Aussteuerpunkt des Bremskraftverstärkers (Kniepunkt) bestimmen und eine zusätzliche/ sekundäre Fahrerbremskraftverstärkungseinheit (z. B. eine optimierte hydraulische Bremse – vakuumbasiert, OHB-V) zur Fahrerunterstützung aktivieren.
  • Um den Aussteuerpunkt des Unterdruckbremskraftverstärkers zu erkennen, kann auch der Bremspedalweg (und/oder der Bremspedalwinkel) herangezogen werden. Aus der US 2008/0238189 A1 ist bekannt, zur Bestimmung des Vakuumdruckes eine inverse Korrelation dieses Druckes zu dem Verhältnis aus THZ-Druck und Pedalweg zu berücksichtigen.
  • Nachteilig bei einem derartigen Verfahren ist, dass bei Verwendung von absoluten Werten des Drucks im THZ und der Pedalweglänge Offsets bzw. Messfehler zu einer falschen Einschätzung des Vakuumdruckes führen können.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erkennung des Aussteuerpunktes eines Unterdruckbremskraftverstärkers dahingehend zu verbessern, dass die Erkennung zuverlässiger und präziser erfolgt. Weiterhin soll eine entsprechende Vorrichtung bereitgestellt werden.
  • In Bezug auf das Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Druckgradient als eine Ableitung des Druckes nach dem Pedalweg berechnet wird und der Druckgradient selbst und/oder dessen Ableitung nach dem Pedalweg mit einem vorgegebenen Vergleichswert verglichen wird, wobei der Aussteuerpunkt erkannt wird, wenn der Druckgradient und/oder dessen Ableitung von dem vorgegebenen Vergleichswert abweichen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die Erkennung des Aussteuerpunktes möglichst präzise und zuverlässig erfolgen sollte, da sich an diesem Punkt in der Lücke die Bremsmöglichkeiten für den Fahrer deutlich verändern. Bei der Verwendung von absoluten Druckgrößen zur Bestimmung des Aussteuerpunktes ergeben sich Unsicherheiten durch Offsets bzw. systematische Fehler. Wird ein Verhältnis bzw. Quotient aus Druck und Pedalweg gebildet, ergeben sich zusätzliche Unsicherheiten durch mögliche Offsets des gemessenen Pedalweges.
  • Wie nunmehr erkannt wurde, lassen sich diese Unsicherheiten vermeiden, indem die Ableitung des Druckes nach dem Pedalweg, also der Druckgradient, verwendet wird. Durch die Bildung der Ableitung verschwindet der Einfluss von Offsets vollständig. Die Ableitung eignet sich zudem besonders gut für die Bestimmung des Aussteuerpunktes, da sie an diesem Punkt ihr Verhalten als Funktion des Pedalweges auf charakteristische Weise ändert. Während, angefangen bei Pedalweg = Null die Ableitung monoton steigt, insbesondere streng monoton steigt, verringert sie sich am Aussteuerpunkt während der Pedallücke. Nach Überwindung der Pedallücke steigt sie wieder monoton bzw. streng monoton. Die Kurve Druck als Funktion von Pedalweg bildet am Aussteuerpunkt somit einen Versatz.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Vergleichswert ein Gradientminimalwert, wobei der Aussteuerpunkt erkannt wird, wenn der Druckgradient für einen vorgegebenen Bereich des Pedalweges kleiner als der Gradientminimalwert ist. Das heißt, der Aussteuerpunkt wird erkannt, wenn der Druckgradient eine vorgegebene Größe unterschreitet. Der vorgegebene Bereich des Pedalweges umfasst bevorzugt alle Werte des Pedalweges, die größer als ein minimaler Pedalweg sind und in dem eine monotone Steigung des Druckgradienten erwartet wird, die größer als der Gradientminimalwert ist. Das Sinken unter diesen Wert ist dann ein eindeutiges Zeichen dafür, dass der Aussteuerpunkt erreicht ist.
  • Alternativ oder auch in Kombination dazu ist der Vergleichswert ein Ableitungsminimalwert, wobei der Aussteuerpunkt erkannt wird, wenn die Ableitung des Druckgradienten, also die zweite Ableitung des Druckes nach dem Pedalweg, kleiner als der Ableitungsminimalwert ist. Bei einem monoton steigenden Druckgradienten ist die Ableitung des Druckgradienten Null oder positiv. Bei Erreichen des Aussteuerpunktes wird die Ableitung des Druckgradienten und damit die zweite Ableitung des Druckes nach dem Pedalweg negativ. Als Ableitungsminimalwert wird daher bevorzugt Null gewählt.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist der Vergleichswert eine Steigung einer Referenzkurve, wobei der Aussteuerpunkt erkannt wird, wenn die Differenz von Druckgradient und Steigung der Referenzkurve größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Es wird somit das Steigungsverhalten mit einer Referenzkurve verglichen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird durch die Differenzbildung ein Vergleich absoluter Druckwerte vermieden.
  • Die Referenzkurve entspricht dabei bevorzugt einem idealen Unterdruckbremskraftverstärker. Als idealer Unterdruckbremskraftverstärker wird dabei ein Unterdruckbremskraftverstärker verstanden, der keine Pedallücke aufweist, bei dem also eine kontinuierliche Bremskraftverstärkung erfolgt.
  • Der bestimmte Aussteuerpunkt wird vorteilhafterweise mit Hilfe des Signals eines Vakuumsensors im Unterdruckbremskraftverstärker plausibilisiert, so dass eine redundante Erkennung des Aussteuerpunktes erfolgt.
  • Vorteilhafterweise wird an dem bestimmten Aussteuerpunkt das Signal eines Vakuumsensors im Unterdruckbremskraftverstärker überprüft, wobei ein Diskrepanzfehler und/oder ein Vakuumsensorfehler identifiziert wird und/oder zusätzlich in eine Rückfallebene geschaltet wird, wenn der durch den Vakuumsensor gemessene Vakuumwert größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Dies erfolgt bevorzugt dann, wenn durch vorherige Messungen der Aussteuerpunkt mit großer Sicherheit bzw. zuverlässig bestimmt wurde, so dass sicher geschlossen werden kann, dass bei Abweichungen der Fehler bei dem Vakuumsensor liegt. Der Schwellenwert selbst lässt sich errechnen, da der Aussteuerpunkt des Bremskraftverstärkers einer definierten Vakuumdruck-Kraft-Kennlinie folgt, wobei es annähernd feste mechanische/geometrische Abhängigkeiten gibt. Der nominal errechnete Aussteuerpunkt kann mit einer definierten Toleranz in einen Schwellwert zur sicheren Aussteuerpunkterkennung umgerechnet werden.
  • Die beschriebene Aussteuerpunkterkennung und die Aussteuerpunktberechnung aus dem Vakuumsignal müssen unabhängig voneinander denselben Aussteuerpunkt ermitteln. Dadurch kann eine Diskrepanz identifiziert werden.
  • Bevorzugt wird bei Erkennung eines zu niedrigen und/oder sicherheitskritischen Aussteuerpunktes eine Warneinrichtung aktiviert, die den Fahrer warnt und/oder zusätzlich in eine Rückfallebene schaltet. Dies kann durch ein visuelles und/ oder akustisches und/oder haptisches Signal erfolgen. Der Fahrer kann so auf die geringer gewordene Verstärkung des Unterdruckbremskraftverstärkers reagieren bzw. wird dadurch nicht überrascht und folgert beispielsweise nicht irrtümlich den kompletten Ausfall der Bremsanlage. Es werden zudem die potentiellen Fehlerfälle verringert, in denen der Fahrer irrtümlich eine intakte Bremsanlage folgert, wenn keine Warneinrichtung aktiviert ist.
  • Bevorzugt wird die Bestimmung des Aussteuerpunktes nur dann durchgeführt, wenn die Geschwindigkeit der Pedalbetätigung, also die Größe ds/dt, wobei s der Pedalweg und t die Zeit ist, kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert S ist, also ds/dt < S. Bei schnellen Pedalbetätigungen ds/dt > S kann die Membranbewegung der Pedalvorgabe gegebenenfalls nicht mit der gleichen Dynamik folgen und die Lücke wird bereits geschlossen, ohne dass der Aussteuerpunkt erreicht ist, so dass dieser nicht erkannt werden kann.
  • Die Bremsanlage weist bevorzugt eine weitere Bremsverstärkungseinheit auf, wobei beim Erreichen des Aussteuerpunktes eine weitere Bremsverstärkungseinheit der Bremsanlage aktiviert wird, wodurch die Pedallücke überbrückt werden kann (wenn der Anfangsteil der Lücke erkannt wurde) und bei größeren Pedalwegen der Fahrer weiter bei der Bremsung unterstützt werden kann.
  • Die Abweichung wird bevorzugt als Mittel über einen Bereich von Werten des Druckgradienten bestimmt. Auf diese Weise kann der Einfluss von „Ausreißern“ vermindert werden und Fluktuationen in den Messdaten können reduziert werden.
  • In Bezug auf die Vorrichtung wird diese Erfindung erfindungsgemäß gelöst mit Mitteln zur Durchführung eines oben beschriebenen Verfahrens. Diese Mittel umfassen insbesondere eine Steuer- und Regeleinheit, die eingangsseitig mit einem Drucksensor zur Messung des Druckes im Hauptbremszylinder und mit einem Pedalwegsensor zur Messung des Pedalweges verbunden ist. In der Steuer- und Regeleinheit ist das oben beschriebene Verfahren vorzugsweise hardware- und/oder softwaremäßig implementiert.
  • Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass durch die Bestimmung des Aussteuerpunktes des Unterdruckbremskraftverstärkers mit Hilfe des Druckgradienten eine besonders genaue und zuverlässige Methode zur Verfügung gestellt wird, das Ende der Bremskraftunterstützung durch den Bremskraftverstärker zu erkennen, wodurch die Sicherheit des Fahrzeugführers verbessert wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in stark schematisierter Darstellung:
  • 1 ein beispielhaftes Diagramm einer Kurve des Druckes in einem Tandemhauptbremszylinder bei Verwendung eines Unterdruckbremskraftverstärkers im Vergleich zu einer Kurve des Druckes bei einem idealen Unterdruckbremskraftverstärker;
  • 2 ein Signalflussdiagramm für ein Verfahren zur Bestimmung des Aussteuerpunktes eines Unterdruckbremskraftverstärkers in einer bevorzugten Ausführungsform; und
  • 3 eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Bestimmung des Aussteuerpunktes eines Unterdruckbremskraftverstärkers in einer bevorzugten Ausführungsform.
  • Bei einem in 1 dargestellten Diagramm sind auf einer x-Achse 2 der Pedalweg PAS bzw. s in mm und auf einer y-Achse 6 der Druck p in einem Tandemhauptbremszylinder in bar aufgetragen. Eine erste Kurve 10 stellt dabei den Druckverlauf in einem realistischen Tandemhauptbremszylinder einer Bremsanlage dar. Die zwei Druckkammern des Tandemhautbremszylinders sind über Druckleitungen mit zwei Bremskreisen verbunden. In dem Tandemhauptbremszylinder wird bei Betätigung des Bremspedals, dessen Bremspedalweg gemessen wird, bis zu dem Punkt an dem das Vakuum erschöpft ist mit Hilfe eines Unterdruckbremskraftverstärkers Druck aufgebaut. Dieser Punkt ist der Aussteuerpunkt 12, der in der entsprechenden Kurve Druck als Funktion des Pedalweges einen Versatz bildet. Bis zu diesem Punkt folgt die Kurve p vs. s bevorzugt einem näherungsweise exponentiellen Verlauf. Das bedeutet, dass der Gradient dp/ds sich nicht verkleinert sondern nur gleichbleibt oder wächst. Das heißt, es wird ein im Wesentlichen konstanter Druckgradient dp/ds mit steigendem Signalverlauf erwartet.
  • Bei Erreichen des Aussteuerpunktes 12 bzw. am Aussteuerpunkt 12 wird der Übergang von dem verstärkten Zustand in den unverstärkten Zustand des Bremskraftverstärkers erwartet: Da der Druckunterschied zwischen Arbeits- und Vakuumkammer für eine weitere Druckerhöhung am Tandemhauptbremszylinder (THZ) nicht ausreicht (die die beiden Kammern trennende Membran kommt zum Stillstand), kann durch den Unterdruckbremskraftverstärker kein Druck mehr erzeugt werden. An dieser Stelle ist eine sogenannte mechanische Lücke oder Pedallücke vorgesehen, in der das Pedal einen Pedalweg von ca. 3,5 bis 4 mm zurücklegt, bevor es direkt den Tandemhauptbremszylinder betätigt. Diese Lücke wird nun durch die Betätigung des Pedals geschlossen, wobei nach Schließen der Lücke der direkte mechanische Durchgriff von dem Pedal zum Bremskolben erreicht wird. Aus diesem Grund steigt nach Überbrückung der Pedallücke der Druck im Tandemhauptbremszylinder auch wieder mit höherem Gradienten an.
  • Während des Schließvorganges ist bei der Pedalwegerhöhung ein deutlich geringerer Druckanstieg sichtbar, d. h. der Druckgradient dp/ds ist kleiner als vorher. Diese Unstetigkeit der Pedalweg-THZ-Druckkennlinie indiziert, dass der Aussteuerpunkt der Bremskraftverstärkung erreicht ist.
  • Die Punkte 24 stellen Messpunkte dar, mit deren Hilfe am Aussteuerpunkt 12 der Druckgradient bestimmt wird. Die Kurve 14 zeigt den Verlauf des Druckes als Funktion des Pedalweges bei einem idealen bzw. idealisierten Unterdruckbremskraftverstärker, bei dem stetig Druck aufgebaut werden kann und bei dem daher keine Pedallücke und Direktzugriff durch das Pedal erforderlich sind. Die Kurve 14 weist demnach keinen Versatz/Aussteuerpunkt auf.
  • Anhand von 2 wird ein Verfahren zur Bestimmung des Aussteuerpunktes unter Beziehung auf 1 erläutert.
  • Ein Druck p im Tandemhauptbremszylinder wird von einem, bevorzugt redundant ausgeführten, Drucksensor gemessen und zu einem Drucksignal 30 verarbeitet. Der Pedalweg s wird von einem, bevorzugt redundant ausgeführten, Pedalwegsensor s gemessen und zu einem Pedalwegsignal 34 verarbeitet. In einem Block 40 wird die Ableitung des Pedalweges s nach der Zeit bestimmt, diese Größe wird im Folgenden Pedalweggeschwindigkeit oder v genannt, also gilt v = ds/dt. In einem Block 44 wird überprüft, ob die Pedalweggeschwindigkeit v kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert S ist. Ist dies der Fall, fährt das Verfahren in Block 48 fort, in dem die Bestimmung des Aussteuerpunktes freigegeben wird (EN-Enable).
  • In einem Block 54 wird überprüft, ob das Bremspedal betätigt wird. Ist dies der Fall, wird in Block 48 die Bestimmung des Aussteuerpunktes freigegeben (EN-Enable).
  • Wenn in Block 48 beide Freigaben (EN) erfolgt sind, fährt das Verfahren in Block 52 fort in dem ein Druckgradient als Ableitung des Druckes p nach dem Pedalweg s gebildet wird. Diese Gradientenbildung erfolgt bevorzugt an mehreren Punkten, siehe Punkte 24 in 1, und wird dann über diese Punkte gemittelt. Dadurch kann verhindert werden, dass durch kurzeitige Fluktuationen von Messwerten des Druckes und/oder des Pedalweges eine falsch-positive Erkennung des Aussteuerpunktes erfolgt.
  • In einem Block 56 wird überprüft, ob die Größe des Gradienten und/oder seine Änderung wenigstens ein vorgegebenes Kriterium erfüllt, wobei das Erfüllen des Kriteriums oder der Kriterien bedeutet, dass der Aussteuerpunkt erkannt ist.
  • In einer ersten bevorzugten Variante ist das Kriterium, dass der Gradient kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Bei Erreichen des Aussteuerpunktes des Unterdruckbremskraftverstärkers, der dem Versatzanfang in der Kurve Druck als Funktion des Pedalwegs entspricht, wird die Ableitung der Druck-Pedalweg-Kurve, die bis zum Erreichen des Versatzanfangs monoton stieg, wieder geringer.
  • In einer zweiten bevorzugten Variante ist das Kriterium, dass die Änderung des Druckgradienten ihr Vorzeichen umkehrt. In dem aufsteigenden Ast der Druckkurve bis zum Versatzanfang ist die Änderung des Druckgradienten Null oder positiv. Kehrt sich ihr Vorzeichen um, nimmt der Druckgradient ab, was gerade am Versatzanfang erfolgt.
  • Die Kriterien der ersten und zweiten bevorzugten Variante können auch simultan verwendet werden, so dass sowohl der Gradient an sich kleiner als ein erster Schwellenwert sein muss und die Änderung kleiner als ein zweiter Schwellenwert, insbesondere Null, sein muss.
  • Bei Erkennung des Aussteuerpunktes wird, wie durch einen Pfeil 60 symbolisiert, diese Information weiteren Systemen im Fahrzeug zur Verfügung gestellt. Beispielsweise kann eine weitere Bremsverstärkungsvorrichtung aktiviert werden. Zudem kann der Fahrer gewarnt bzw. informiert werden, dass sich bei Erreichen des Aussteuerpunktes das Verhalten der Bremsanlage ändert. Die Warnung kann visuell und/oder akustisch und/oder haptisch erfolgen, z. B. kann dem Fahrer eine OHB-V-Funktionsanzeige eingeblendet werden bzw. ist die OHB-V-Aktivität am Pulsieren des Bremspedals erkennbar.
  • In 3 ist schematisch eine als Steuer- und Regeleinheit ausgebildete Vorrichtung 70 zur Durchführung eines oben beschriebenen Verfahrens dargestellt. Die Vorrichtung 70 ist signaleingangsseitig mit einem, bevorzugt redundant ausgeführten, Drucksensor 74 verbunden, der den Druck in wenigstens einer Druckkammer in einem Tandemhauptbremszylinder des Kraftfahrzeuges misst. Die Vorrichtung 70 ist weiterhin signaleingangsseitig verbunden mit einem, bevorzugt redundant ausgeführten, Pedalwegsensor 78, der den Pedalweg misst. Sie ist bevorzugt weiterhin signaleingangsseitig verbunden mit einem Vakuumsensor 82, der den Druck in der Vakuumkammer des Unterdruckbremskraftverstärkers misst.
  • In einem Überprüfungsmodul 86 wird überprüft, ob das Bremspedal betätigt wird und ob dessen Betätigungsgeschwindigkeit geringer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Ist dies der Fall, wird, in einem Berechnungsmodul 90, der Druckgradient, gemittelt über einige Stützstellen, bestimmt. In einem Analysemodul 94 wird überprüft, ob der Druckgradient und/ oder seine Ableitung einer oder mehrerer Bedingungen genügen, bei deren Erfüllung der Aussteuerpunkt erkannt wird bzw. als erkannt gilt. Ist der Aussteuerpunkt erkannt, wird dessen Erkennung, angedeutet durch einen Pfeil 96, anderen Systemkomponenten des Fahrzeuges bereitgestellt.
  • Bevorzugt weist die Vorrichtung 70 ein Vergleichsmodul 98 auf. Dieses kann einerseits verwendet werden, um eine redundante Erkennung des Aussteuerpunktes zu realisieren, indem die Erkennung des Aussteuerpunktes durch den Druckgradienten mit Hilfe des Signals des Vakuumsensors 82 plausibilisiert wird. Das Vergleichsmodul 98 kann auch einen fehlerhaft arbeitenden Vakuumsensor 82 erkennen, wenn dessen bereitgestellte Vakuumdruckwerte bei Erreichen des Ansteuerpunktes zu hoch sind bzw. an anderer Position des Pedalweges s den Aussteuerpunkt vermeintlich erkennen. Eine individuelle Fehlererkennung und Abschaltung der fehlerhaften Sensoren/Funktionen ist dann möglich, wenn sich z. B. durch höhere Sicherheitsklassen der anderen Sensoren eine zweifelsfreie Fehlerzuordnung herstellen lässt. Hierbei wird auf die jeweils sichere Rückfallebene zurückgeschaltet und der Fahrer entsprechend gewarnt.
  • Die Module 86, 90, 94, 98 führen das oben beschriebene Verfahren aus, das in ihnen software- und/oder hardwaremäßig implementiert ist. Die Module 86, 90, 84, 98 können auch miteinander in beliebigen Kombinationen kombiniert sein. Die Vorrichtung 70 kann auch mit einer anderen Steuer- und Regeleinheit der Bremsanlage kombiniert sein bzw. in diese als Modul integriert sein.
  • 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
    • US 2008/0238189 A1 [0009]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Erkennung des Aussteuerpunktes (12) eines Unterdruckbremskraftverstärkers in einer Bremsanlage, durch den ein Hauptbremszylinder mit wenigstens einem Bremskolben in Abhängigkeit von dem Pedalweg (s) eines betätigten Bremspedals betätigt wird, wobei eine Pedallücke vorgesehen ist, nach deren Überbrückung das Bremspedal Durchgriff auf den Bremskolben erhält, bei dem der Druck (p) im Hautbremszylinder und der Pedalweg (s) berücksichtigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckgradient (dp/ds) als eine Ableitung des Druckes nach dem Pedalweg berechnet wird und selbst und/oder dessen Ableitung nach dem Pedalweg (s) mit einem vorgegebenen Vergleichswert verglichen wird, wobei der Aussteuerpunkt (12) erkannt wird, wenn der Druckgradient (dp/ds) und/oder dessen Ableitung von dem vorgegebenen Vergleichswert abweichen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vergleichswert ein Gradientminimalwert ist und wobei der Aussteuerpunkt erkannt wird, wenn der Druckgradient (dp/ds) für einen vorgegebenen Bereich des Pedalweges (s) kleiner als der Gradientminimalwert ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Vergleichswert ein Ableitungsminimalwert ist und wobei der Aussteuerpunkt (12) erkannt wird, wenn die Ableitung des Druckgradienten (dp/ds) kleiner als der Ableitungsminimalwert ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vergleichswert eine Steigung einer Referenzkurve (14) ist und wobei der Aussteuerpunkt (12) erkannt wird, wenn die Differenz von Druckgradient (dp/ds) und Steigung der Referenzkurve (14) größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Referenzkurve (14) einem idealen Unterdruckbremskraftverstärker entspricht.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der bestimmte Aussteuerpunkt (12) mit Hilfe des Signals eines Vakuumsensors (82) im Unterdruckbremskraftverstärker plausibilisiert wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei an dem bestimmten Aussteuerpunkt (12) das Signal eines Vakuumsensors (82) im Unterdruckbremskraftverstärker überprüft wird, und wobei ein Diskrepanzfehler und/oder ein Vakuumsensorfehler identifiziert wird und/oder zusätzlich in eine Rückfallebene geschaltet wird, wenn der durch ihn gemessene Vakuumwert größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei bei Erkennung eines zu niedrigen und/oder sicherheitskritischen Aussteuerpunktes (12) eine Warneinrichtung aktiviert wird, die den Fahrer warnt und/oder zusätzlich in eine Rückfallebene geschaltet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Bremsanlage eine weitere Bremsverstärkungseinheit aufweist, und wobei bei Erreichen des Aussteuerpunktes (12) eine weitere Bremsverstärkungseinheit der Bremsanlage aktiviert wird.
  10. Vorrichtung (70) zur Erkennung des Aussteuerpunktes (12) eines Unterdruckbremskraftverstärkers in einer Bremsanlage mit Mitteln (86, 90, 94, 98) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche.
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