DE102017214135A1 - Method for testing a brake system - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines Bremssystems (100), welches dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem Schritt des Betreibens ein eine Rückförderpumpe (RP) des Bremssystems (100) antreibender Elektromotor (M) betrieben wird, um Bremsfluid zu einem Proportionalventil (USV) des Bremssystems (100) zu fördern, in einem Schritt des Stellens eine Ventilstellung des Proportionalventils (USV) gestellt wird, um einen Fließwiderstand für das Bremsfluid einzustellen, und in einem Schritt des Vergleichens ein am Elektromotor (M) erfasster Stromfluss mit einem der Ventilstellung zugeordneten Erwartungswert verglichen wird.The present invention relates to a method for testing a brake system (100), which is characterized in that in an operating step, an electric motor (M) driving a return pump (RP) of the brake system (100) is operated to supply brake fluid to a proportional valve (10). UPS) of the brake system (100), in a step of setting a valve position of the proportional valve (UPS) is set to set a flow resistance for the brake fluid, and in a step of comparing a detected on the electric motor (M) current flow with one of Valve position associated expected value is compared.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines Bremssystems.The invention relates to a method for testing a brake system.
Stand der TechnikState of the art
In einem Bremssystem ist eine sichere Druckversorgung erforderlich. Komponenten des Bremssystems können altern und so Durchflussmengen beziehungsweise einen Druckaufbau beeinflussen. Die Veränderungen im Bremssystem können beispielsweise durch ein externes Testgerät in der Werkstatt erfasst werden und gegebenenfalls behoben werden.In a brake system, a secure pressure supply is required. Components of the brake system can age and thus influence flow rates or pressure build-up. The changes in the brake system can be detected, for example, by an external test device in the workshop and corrected if necessary.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Prüfen eines Bremssystems, sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des hier vorgestellten Ansatzes sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Against this background, a method for testing a brake system and a corresponding computer program product according to the independent claims are presented with the approach presented here. Advantageous developments and improvements of the approach presented here are described in the dependent claims.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermöglichen, Komponenten eines Bremssystems in eingebautem Zustand zu überprüfen, indem ohne Zuhilfenahme externer Hilfsmittel der Druck an einem Proportionalventil unter Verwendung bereits bekannter Größen erfasst wird und mit einer eingestellten Ventilstellung in Korrelation gebracht wird.Embodiments of the present invention may advantageously enable to verify components of a brake system when installed by detecting, without the aid of external means, the pressure on a proportional valve using known quantities and being correlated with a set valve position.
Es wird ein Verfahren zum Prüfen eines Bremssystems vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem Schritt des Betreibens ein eine Rückförderpumpe des Bremssystems antreibender Elektromotor betrieben wird, um Bremsfluid zu einem Proportionalventil des Bremssystems zu fördern, in einem Schritt des Stellens eine Ventilstellung des Proportionalventils gestellt wird, um einen Fließwiderstand für das Bremsfluid einzustellen, und in einem Schritt des Vergleichens ein am Elektromotor erfasster Stromfluss mit einem der Ventilstellung zugeordneten Erwartungswert verglichen wird.A method of testing a brake system is proposed, which is characterized in that in a step of operating a motor driving a return pump of the brake system is driven to promote brake fluid to a proportional valve of the brake system, in a step of setting a valve position of the proportional valve is set to set a flow resistance for the brake fluid, and in a step of comparing a current detected at the electric motor current flow is compared with an expected value associated with the valve position.
Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.Ideas for embodiments of the present invention may be considered, inter alia, as being based on the thoughts and findings described below.
Ein Proportionalventil weist abhängig von einer Ventilstellung unterschiedliche Durchflussquerschnitte auf. Durch ein Ändern der Ventilstellung kann so ein Fluidstrom durch das Proportionalventil geändert werden. Der bei einer Ventilstellung resultierende Durchflussquerschnitt kann sich mit der Zeit verändern. Wenn mehrere Proportionalventile parallel verwendet werden, um Bremseinrichtungen eines Bremssystems anzusteuern, kann so eine Veränderung zu einer asymmetrischen Druckverteilung an Bremseinrichtungen des Bremssystems führen. Ebenso können andere Bestandteile des Bremssystems mit der Zeit geänderte Eigenschaften aufweisen. Durch die geänderten Eigenschaften der Bestandteile kann eine Funktionsfähigkeit des Bremssystems eingeschränkt sein.A proportional valve has different flow cross-sections depending on a valve position. By changing the valve position so a fluid flow can be changed by the proportional valve. The flow cross section resulting from a valve position may change over time. If multiple proportional valves are used in parallel to control brake devices of a brake system, such a change can lead to an asymmetric pressure distribution on braking devices of the brake system. Likewise, other components of the braking system may have altered characteristics over time. Due to the changed properties of the components, a functionality of the brake system may be limited.
Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird das Bremssystem unter angenäherten Realbedingungen ohne Testgerät überprüft. Dazu wird eine Rückförderpumpe des Bremssystems angetrieben, um Bremsfluid im Bremssystem umzuwälzen. Ein Proportionalventil des Bremssystems wird angesteuert, um in einem Druckbereich des Hydrauliksystems einen Druck aufzubauen. Da der Druck nicht direkt gemessen werden kann, wird unter Verwendung eines Stromflusses durch einen die Rückförderpumpe antreibenden Elektromotor indirekt auf den Druck geschlossen.In the approach presented here, the brake system is checked under approximate real conditions without a test device. For this purpose, a return pump of the brake system is driven to circulate brake fluid in the brake system. A proportional valve of the brake system is activated in order to build up pressure in a pressure range of the hydraulic system. Since the pressure can not be measured directly, it is indirectly closed to pressure using a current flow through an electric motor driving the return pump.
Durch den Druckaufbau steigt eine erforderliche Pumpleistung der Rückförderpumpe an. Um die Pumpleistung bereitzustellen ist ein höheres Drehmoment für die Rückförderpumpe erforderlich. Der Elektromotor zieht bei dem erhöhten Drehmoment einen erhöhten Stromfluss. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen dem Stromfluss und dem Druck.Due to the build-up of pressure, a required pumping power of the return pump increases. To provide the pumping power, a higher torque is required for the return pump. The electric motor draws at the increased torque increased current flow. There is a direct correlation between the current flow and the pressure.
Der tatsächliche Stromfluss wird mit einem bei der Ventilstellung erwarteten Stromfluss verglichen. Der erwartete Stromfluss kann beispielsweise für einen Typ des Bremssystems unter Laborbedingungen ermittelt werden. Der erwartete Stromfluss ist in einem Speicher hinterlegt.The actual current flow is compared to a current flow expected at the valve position. The expected current flow can be determined, for example, for one type of brake system under laboratory conditions. The expected current flow is stored in a memory.
Wenn der tatsächliche Stromfluss um mehr als eine Toleranz von dem erwarteten Stromfluss abweicht, wird eine Aktion ausgelöst.If the actual current flow deviates by more than a tolerance from the expected current flow, an action is triggered.
Der Elektromotor kann drehzahlgeregelt betrieben werden. Der Stromfluss kann mit einem der Ventilstellung und/oder einer Drehzahl des Elektromotors zugeordneten Erwartungswert verglichen werden. Die Motorleistung ist ein Produkt aus Drehmoment und Drehzahl. Der Erwartungswert kann daher drehzahlabhängig sein.The electric motor can be operated speed controlled. The current flow can be compared with an expected value associated with the valve position and / or a rotational speed of the electric motor. The engine power is a product of torque and speed. The expected value can therefore be speed-dependent.
Der Elektromotor kann nachfolgend auf zumindest eine zweite Drehzahl geregelt betrieben werden. Alternativ oder ergänzend kann zumindest eine zweite Ventilstellung des Proportionalventils gestellt werden. Zumindest ein zweiter Stromfluss am Elektromotor kann mit einem der zweiten Ventilstellung und alternativ oder ergänzend der zweiten Drehzahl zugeordneten zweiten Erwartungswert verglichen werden. Das Bremssystem kann in verschiedenen Betriebszuständen geprüft werden. So können eventuelle Veränderungen sicherer erkannt werden.The electric motor can be operated in the following regulated to at least a second speed. Alternatively or additionally, at least one second valve position of the proportional valve can be provided. At least a second current flow on the electric motor can with one of the second Valve position and alternatively or additionally the second speed associated second expected value to be compared. The brake system can be tested in various operating states. In this way any changes can be detected more reliably.
In einem nachfolgenden Schritt des Stellens kann die Ventilstellung geändert werden, wenn der Stromfluss von dem Erwartungswert um mehr als eine Toleranz abweicht. Alternativ oder ergänzend kann im nachfolgenden Schritt des Stellens eine Warnmeldung bereitgestellt werden, wenn eine geänderte Ventilstellung außerhalb eines Toleranzbereichs der Ventilstellung liegt. Die Ventilstellung kann verändert werden, um den Erwartungswert zu erreichen. Die veränderte Ventilstellung kann abgespeichert werden. So kann das Bremssystem auch mit leicht veränderten Komponenten bestimmungsgemäß betrieben werden. Wenn die Ventilstellung zu stark geändert werden muss, um den Erwartungswert zu erreichen, kann gewarnt werden. Durch die Warnung kann das Bremssystem vor einem Totalausfall repariert beziehungsweise gewartet werden. Die Warnmeldung kann auch einen alternativen Betriebsmodus für das Bremssystem und/oder das Fahrzeug aktivieren. Beispielsweise können Funktionen deaktiviert werden und/oder Grenzwerte für das Fahrzeug gesetzt werden.In a subsequent step of setting, the valve position may be changed if the current flow deviates from the expected value by more than a tolerance. Alternatively or additionally, in the subsequent step of setting a warning message can be provided if a changed valve position is outside a tolerance range of the valve position. The valve position can be changed to reach the expected value. The changed valve position can be saved. Thus, the braking system can be operated as intended with slightly different components. If the valve position needs to be changed too much to reach the expected value, it can be warned. By warning the brake system can be repaired or maintained before a total failure. The alert message may also activate an alternative operating mode for the braking system and / or the vehicle. For example, functions can be deactivated and / or limits set for the vehicle.
Es kann eine Warnmeldung bereitgestellt werden, wenn der Stromfluss von dem Erwartungswert um mehr als eine Warntoleranz abweicht. Eine große Abweichung deutet auf eine Funktionseinschränkung im Bremssystem hin. Das Bremssystem kann so rechtzeitig repariert beziehungsweise instandgesetzt werden.A warning message may be provided if the current flow deviates from the expected value by more than a warning tolerance. A large deviation indicates a functional restriction in the brake system. The brake system can be repaired or repaired in good time.
Einlassventile eines Bremskreises des Bremssystems können geschlossen und Auslassventile können geöffnet werden, um einen Druckaufbau durch die Rückförderpumpe und das Proportionalventil in dem Bremskreis zu ermöglichen. Alternativ oder ergänzend kann ein Hochdruckschaltventil des Bremskreises geöffnet werden. Durch das Schließen der Einlassventile werden die Bremseinrichtungen nicht mit Druck beaufschlagt. Die Einlassventile sind auch Proportionalventile, die mit dem hier vorgestellten Ansatz geprüft werden können. Durch das Schließen der anderen Ventile auf der Druckseite der Rückförderpumpe fließt die Fördermenge der Rückförderpumpe nur durch das gestellte Proportionalventil. Der Druck kann so einfacher bestimmt werden. Durch das Öffnen der Schaltventile kann das durch das Proportionalventil strömende Bremsfluid zurück zur Saugseite der Rückförderpumpe fließen. Zusätzlich kann durch das Öffnen der Auslassventile kann die Rückförderpumpe ferner Bremsfluid aus den Bremseinrichtungen ansaugen. Durch das Öffnen des Hochdruckschaltventils kann die Rückförderpumpe Bremsfluid aus dem Reservoir am Hauptbremszylinder ansaugen.Intake valves of a brake circuit of the brake system may be closed and exhaust valves may be opened to allow pressure buildup by the return pump and the proportional valve in the brake circuit. Alternatively or additionally, a high-pressure switching valve of the brake circuit can be opened. Closing the intake valves does not pressurize the brake devices. The inlet valves are also proportional valves that can be tested with the approach presented here. By closing the other valves on the pressure side of the return pump, the flow rate of the return pump flows only through the Asked proportional valve. The pressure can be determined more easily. By opening the switching valves, the brake fluid flowing through the proportional valve can flow back to the suction side of the return pump. In addition, by opening the exhaust valves, the recirculation pump can also suck brake fluid from the brake devices. By opening the high-pressure switching valve, the return pump can suck in brake fluid from the reservoir on the master cylinder.
Weitere Einlassventile und weitere Auslassventile eines weiteren Bremskreises des Bremssystems können geöffnet werden. Alternativ oder ergänzend können ein weiteres Proportionalventil und ein weiteres Hochdruckschaltventil des weiteren Bremskreises geöffnet werden, um einen Druckaufbau in dem weiteren Bremskreis zu verhindern. Durch das Öffnen der Ventile im anderen Bremskreis kann das Drehmoment des Elektromotors im Wesentlichen an der Rückförderpumpe im zu prüfenden Bremskreis genutzt werden. Reibungsverluste sind konstant und nicht relevant für den hier vorgestellten Ansatz.Further intake valves and further exhaust valves of a further brake circuit of the brake system can be opened. Alternatively or additionally, a further proportional valve and a further high-pressure switching valve of the further brake circuit can be opened in order to prevent pressure build-up in the further brake circuit. By opening the valves in the other brake circuit, the torque of the electric motor can be used essentially at the return pump in the brake circuit to be tested. Frictional losses are constant and not relevant for the approach presented here.
Eine weitere Rückförderpumpe eines weiteren Bremskreises des Bremssystems kann durch den Elektromotor betrieben werden, um Bremsfluid zu einem weiteren Proportionalventil des weiteren Bremskreises zu fördern. Eine weitere Ventilstellung des weiteren Proportionalventils kann gestellt wird, um einen weiteren Fließwiderstand für das Bremsfluid einzustellen. Ein weiterer Stromfluss durch den Elektromotor kann mit einem der weiteren Ventilstellung zugeordneten weiteren Erwartungswert verglichen werden. Der hier vorgestellte Ansatz kann auch in weiteren durch den Elektromotor versorgten Bremskreisen angewendet werden. Dadurch können Bremskreise des Bremssystems nacheinander geprüft werden.Another return pump of a further brake circuit of the brake system can be operated by the electric motor to promote brake fluid to a further proportional valve of the further brake circuit. Another valve position of the further proportional valve can be provided in order to set a further flow resistance for the brake fluid. Another current flow through the electric motor can be compared with a further expected value associated with the further valve position. The approach presented here can also be applied in other supplied by the electric motor brake circuits. As a result, brake circuits of the brake system can be checked one after the other.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Medium gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte eines der vorstehend beschriebenen Verfahren verwendet wird.Also of advantage is a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable medium and used to carry out, implement and / or control the steps of one of the methods described above.
Figurenlistelist of figures
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, wobei weder die Zeichnung noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
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1 zeigt eine Darstellung eines Schaltplans eines Bremssystems eines Fahrzeugs.
-
1 shows a representation of a circuit diagram of a brake system of a vehicle.
Die Figur ist lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu.The figure is merely schematic and not to scale.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Beide Bremskreise
Der jeweilige Ausgang des Hauptbremszylinders MC ist mit den Eingängen eines Proportionalventils
Ein Ausgang des Proportionalventils
Zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Proportionalventils
Zwischen den Eingängen und den Ausgängen der weiteren Proportionalventile EV sind ebenfalls Rückschlagventile angeordnet. Bei einem höheren Druck am Ausgang, als am Eingang kann Bremsfluid am jeweiligen weiteren Proportionalventil
Ein Ausgang des Schaltventils HSV ist mit einer Saugseite einer Rückförderpumpe
Die Rückförderpumpen
Wenn an die Wicklungen des Elektromotors
Wenn der Druck auf der Druckseite der Rückförderpumpe
Die Saugseite der Rückförderpumpe
Alle Ventile des Bremssteuergeräts
Es wird ein Verfahren zur Bewertung der Funktionsfähigkeit der Druckversorgung eines Bremssystems
An sicherheitsrelevante Systeme werden immer höhere Anforderungen bezüglich Ausfallsicherheit und Funktionsüberwachung gestellt. Bisher werden nur Teile der Wirkkette getestet, z.B. dass sich der Motor
Die hier vorgeschlagene Methode erlaubt eine Überprüfung der Druckversorgungskette im Bremssystem
Das vorgeschlagene Verfahren benutzt den gemessenen Motorstrom als Information über das Motordrehmoment. Das Drehmoment wird für eine Druckschätzung benutzt, und mit dem erwartetem Druck verglichen, der durch die Bestromung der Proportionalventile USV gestellt wird. Damit wird der Druckversorgungskreis bewertet. Bei starken Abweichungen wird eine Störung erkannt.The proposed method uses the measured motor current as information about the motor torque. The torque is used for a pressure estimation and compared to the expected pressure provided by the energizing of the proportional valves UPS. This evaluates the pressure supply circuit. In case of strong deviations, a fault is detected.
Beispielsweise am Produktionsende wird eine Kalibrierung vorgenommen. Dabei werden ein oder mehrere Arbeitspunkte der Druckversorgung angesteuert. Eine Drehzahl der Exzenterpumpe und ein Druck werden über das Proportionalventil USV gestellt. Die gemessenen Werte von Motorstrom und am Proportionalventil USV gestellten Stromwerten werden in eine Tabelle abgelegt (z.B. EEPROM). Diese Werte bilden zukünftige Erwartungswerte.For example, at the end of production, a calibration is performed. One or more operating points of the pressure supply are activated. A speed of the eccentric pump and a pressure are set via the proportional valve UPS. The measured values of motor current and current values provided to the proportional valve UPS are stored in a table (e.g., EEPROM). These values form future expectation values.
Zur Überprüfung der Druckversorgung werden bei stehendem Fahrzeug die Ventile so geschaltet, dass ein Druckaufbau möglich ist. Dabei wird das Proportionalventil USV im geprüften Bremskreis
Zu geringer Strom deutet auf einen Leistungsverlust im Druckversorgungskreis.Too low current indicates a power loss in the pressure supply circuit.
Mit anderen Worten wird bei dem hier vorgestellten Verfahren zum Prüfen des Bremssystems
Der Stromfluss kann für verschiedene Ventilstellungen des Proportionalventils USV erfasst und verglichen werden. Wenn der erwartete Stromfluss nicht erreicht wird, kann die Ventilstellung verändert werden, bis der Stromfluss wieder innerhalb einer Toleranz liegt. Alternativ oder ergänzend kann gewarnt werden, dass der erwartete Stromfluss beziehungsweise erwartete Druck nicht erreicht wird.The current flow can be detected and compared for different valve positions of the proportional valve UPS. If the expected current flow is not achieved, the valve position can be changed until the current flow is within a tolerance again. Alternatively or additionally, it can be warned that the expected current flow or expected pressure is not reached.
Die Komponenten des Bremssystems
Das Steuergerät kann ein elektrisches Gerät mit zumindest einer Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest einer Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, und zumindest einer Schnittstelle und/oder eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind, sein. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein sogenannter System-ASIC oder ein Mikrocontroller zum Verarbeiten von Sensorsignalen und Ausgeben von Datensignalen in Abhängigkeit von den Sensorsignalen sein. Die Speichereinheit kann beispielsweise ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein. Die Schnittstelle kann als Sensorschnittstelle zum Einlesen der Sensorsignale von zum Beispiel der Stromerfassungseinrichtung
Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.Finally, it should be noted that terms such as "comprising," "comprising," etc., do not exclude other elements or steps, and terms such as "a" or "an" do not exclude a multitude. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.
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