DE102017214138A1 - 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 ersten 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 mit der Rückförderpumpe (RP) verbundenen Proportionalventils (USV) gestellt wird, um einen Fließwiderstand für das Bremsfluid einzustellen, in einem ersten Schritt des Erfassens ein erster elektrischer Stromfluss am Elektromotor (M) erfasst wird, in einem Schritt des Wartens der Elektromotor (M) abgeschaltet wird, in einem zweiten Schritt des Betreibens der Elektromotor (M) nach einer Wartedauer bei der Ventilstellung erneut betrieben wird, um erneut Bremsfluid zu dem Proportionalventil (USV) zu fördern, in einem zweiten Schritt des Erfassens ein zweiter elektrischer Stromfluss am Elektromotor (M) erfasst wird, und in einem Schritt des Vergleichens der erste Stromfluss mit dem zweiten Stromfluss verglichen wird.The present invention relates to a method of testing a brake system (100), characterized in that in a first step of operation, an electric motor (M) driving a return pump (RP) of the brake system (100) is operated to apply brake fluid to a proportional valve (UPS) of the brake system (100), in a step of setting a valve position of the return valve (RP) connected to the proportional valve (UPS) is set to set a flow resistance for the brake fluid, in a first step of detecting a first electrical Current flow at the electric motor (M) is detected, in a step of waiting the electric motor (M) is switched off, in a second step of operating the electric motor (M) is operated again after a waiting time at the valve position to again brake fluid to the proportional valve ( UPS), in a second step of detecting a second electric current flow at the E Lektromotor (M) is detected, and in a step of comparing the first current flow with the second current flow 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 kann Leckage auftreten. Die Leckage kann durch eine Sichtprüfung erkannt werden. Sicherer kann die Leckage durch einen statischen Drucktest unter Verwendung eines Bremsenprüfgeräts erkannt werden.Leakage can occur in a brake system. The leakage can be detected by a visual inspection. More reliably, the leak can be detected by a static pressure test using a brake tester.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund wird mit dem hier vorgestellten Ansatz ein 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 testing of a brake system, as well as a corresponding computer program product according to the independent claims is 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, ein Bremssystem ohne externes Bremsenprüfgerät und ohne zusätzliche Kreisdrucksensorik auf Leckage beziehungsweise schleichenden Druckverlust innerhalb des Systems zu prüfen.Embodiments of the present invention may advantageously enable a brake system without an external brake tester and without additional circuit pressure sensors to be tested for leakage or creeping pressure loss within the system.
Es wird ein Verfahren zum Prüfen eines Bremssystems vorgestellt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem ersten 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 mit der Rückförderpumpe verbundenen Proportionalventils gestellt wird, um einen Fließwiderstand für das Bremsfluid einzustellen, in einem ersten Schritt des Erfassens ein erster elektrischer Stromfluss am Elektromotor erfasst wird, in einem Schritt des Wartens der Elektromotor abgeschaltet wird, in einem zweiten Schritt des Betreibens der Elektromotor nach einer Wartedauer bei der Ventilstellung erneut betrieben wird, um erneut Bremsfluid zu dem Proportionalventil zu fördern, in einem zweiten Schritt des Erfassens ein zweiter elektrischer Stromfluss am Elektromotor erfasst wird, und in einem Schritt des Vergleichens der erste Stromfluss mit dem zweiten Stromfluss verglichen wird.A method for testing a brake system is presented, which is characterized in that in a first step of the operation, an electric motor driving a return pump of the brake system is operated to supply brake fluid to a proportional valve of the brake system, in a step of setting a valve position of the brake system provided with the return pump connected to the return valve to set a flow resistance for the brake fluid, in a first step of detecting a first electric current flow is detected on the electric motor is switched off in a step of waiting for the electric motor, in a second step of operating the electric motor after is operated again at the valve position to again to promote brake fluid to the proportional valve, in a second step of detecting a second electric current flow is detected at the electric motor, and in a step of comparing the first Str omfluss is compared with the second current flow.
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.
Bei einem statischen Drucktest wird ein hydraulisches System unter Druck gesetzt und anschließend verschlossen. Der Druck wird überwacht. Wenn der Druck im geschlossenen System mit der Zeit sinkt, entweicht ein Medium irgendwo aus dem System. Das System hat ein Leck.In a static pressure test, a hydraulic system is pressurized and then closed. The pressure is monitored. If the pressure in the closed system decreases over time, a medium escapes from the system somewhere. The system has a leak.
In einem Bremssystem kann durch eine Rückförderpumpe aktiv Druck gegen ein Ventil aufgebaut werden. Das Bremssystem kann einmal auf Druck gebracht werden und dann eine Wartedauer abgewartet werden. Wenn das Bremssystem leckt oder Bremsfluid durch geschlossene Ventile entweicht, sinkt der Druck im Bremssystem während der Wartedauer langsam ab. Anschließend kann der verbleibende Druck erfasst werden.In a brake system, a return pump can actively build pressure against a valve. The brake system can be pressurized once and then wait for a wait. If the brake system leaks or brake fluid escapes through closed valves, the pressure in the brake system drops slowly during the waiting period. Subsequently, the remaining pressure can be detected.
Der Druck im Bremssystem kann unter Verwendung eines Stromflusses durch Windungen des zum Druckaufbau verwendeten Elektromotors ermittelt werden, da der Druck mit einem Drehmoment an der Rückförderpumpe korreliert und das Drehmoment mit dem Stromfluss korreliert.The pressure in the brake system can be determined using a current flow through windings of the electric motor used to build up the pressure, since the pressure correlates with a torque at the return pump and the torque correlates with the flow of current.
Wenn der Druck über die Wartedauer absinkt, ist beim zweiten Mal auf Druck bringen das Drehmoment niedriger und steigt mit steigendem Druck wieder an. Daher ist auch der Stromfluss beim zweiten Mal auf Druck bringen erst geringer und steigt mit dem steigenden Druck wieder an.If the pressure drops over the waiting time, the second time pressure is applied, the torque is lower and increases again with increasing pressure. Therefore, the current flow on the second time to bring pressure is only lower and increases with the rising pressure again.
Wenn die Ventilstellung an dem Proportionalventil einen Durchflussquerschnitt freigibt, kann das Proportionalventil während der Wartezeit geschlossen werden. Nach der Wartezeit kann das Proportionalventil wieder auf die gleiche Ventilstellung gestellt werden.When the valve position on the proportional valve releases a flow area, the proportional valve can be closed during the waiting time. After the waiting time, the proportional valve can be returned to the same valve position.
Beispielsweise kann der Elektromotor betrieben werden, bis ein bestimmter Stromfluss resultiert. Nach der Wartedauer kann der Motor betrieben werden, bis wieder der Stromfluss resultiert. Bei gleichem Stromfluss resultiert bei beiden Malen auf Druck Bringen der gleiche Druck im Bremssystem, wenn der Elektromotor abgeschaltet wird. Dabei kann das Bremssystem beispielsweise auf einen Maximaldruck gebracht werden, um eine Extremsituation zu simulieren.For example, the electric motor can be operated until a certain current flow results. After the waiting period, the motor can be operated until the current flow again results. At the same current flow results in both times to pressure Bring the same pressure in the brake system when the electric motor is turned off. In this case, the brake system can be brought to a maximum pressure, for example, in order to simulate an extreme situation.
Der Elektromotor kann drehzahlgeregelt betrieben werden. Das resultierende Drehmoment beziehungsweise der resultierende Stromfluss ist so gut vergleichbar. Durch einen drehzahlgeregelten Betrieb ist eine Fördermenge der Rückförderpumpe pro Zeiteinheit konstant. Dabei kann zusätzlich eine Zeitdauer ausgewertet werden, die vergeht, bis nach der Wartedauer wieder der vor der Wartedauer geflossene Stromfluss beziehungsweise der vor der Wartedauer eingestellte Druck erreicht ist. Die Zeitdauer ist dabei proportional zu einer geleckten Fluidmenge.The electric motor can be operated speed controlled. The resulting torque or the resulting current flow is so well comparable. By a speed-controlled operation, a delivery rate of the return pump per unit time is constant. In this case, a time period can be evaluated in addition, which passes until after the waiting time again the flow of current that has flowed before the waiting period or the pressure set before the waiting time is reached. The time duration is proportional to a leaked fluid quantity.
Das Proportionalventil kann in eine geschlossene Ventilstellung gestellt werden. Durch die geschlossene Ventilstellung kann der maximale Druck aufgebaut werden. Die geschlossene Ventilstellung korreliert mit einer Endlage eines Antriebs des Proportionalventils. Dadurch kann die geschlossene Ventilstellung sicher eingestellt werden. The proportional valve can be placed in a closed valve position. Due to the closed valve position, the maximum pressure can be built up. The closed valve position correlates with an end position of a drive of the proportional valve. As a result, the closed valve position can be set securely.
Der erste Stromfluss kann zumindest am Ende des ersten Schritts des Betreibens erfasst werden. Der zweite Stromfluss kann am Anfang des zweiten Schritts des Betreibens erfasst werden. Der erste Stromfluss repräsentiert einen maximal erreichten Endwert. Der zweite Stromfluss repräsentiert einen im Vergleich dazu niedrigeren Anfangswert. Ein Unterschied zwischen den zwei Stromflüssen repräsentiert die Leckage.The first current flow may be detected at least at the end of the first step of the operation. The second current flow can be detected at the beginning of the second step of the operation. The first current flow represents a maximum reached value. The second current flow represents a lower initial value compared to this. A difference between the two current flows represents the leakage.
Eine Warnmeldung kann bereitgestellt werden, wenn der zweite Stromfluss von dem ersten Stromfluss um mehr als eine Warntoleranz abweicht. Wenn der zweite Stromfluss signifikant niedriger ist, als der erste Stromfluss, repräsentiert das einen signifikanten Druckverlust über die Wartedauer. Der Druckverlust kann bis zu einer vorbestimmten Grenze toleriert werden, Ab der Grenze kann die Warnmeldung bereitgestellt werden.A warning message may be provided if the second current flow deviates from the first current flow by more than one warning tolerance. If the second current flow is significantly lower than the first current flow, this represents a significant pressure loss over the waiting period. The pressure loss can be tolerated up to a predetermined limit. From the limit, the warning message can be provided.
Einlassventile eines Bremskreises des Bremssystems können geöffnet und Auslassventile können geschlossen 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 Öffnen der Einlassventile werden die Bremseinrichtungen mit Druck beaufschlagt und können so auf Leckagen überprüft werden. Durch das Öffnen des Hochdruckschaltventils kann durch das Proportionalventil strömendes Bremsfluid zurück zur Saugseite der Rückförderpumpe fließen. Durch das Öffnen des Hochdruckschaltventils kann die Rückförderpumpe auch Bremsfluid aus dem Reservoir am Hauptbremszylinder ansaugen.Intake valves of a brake circuit of the brake system can be opened and exhaust valves closed 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. By opening the intake valves, the brake devices are pressurized and can thus be checked for leaks. By opening the high-pressure switching valve, brake fluid flowing through the proportional valve can flow back to the suction side of the return pump. By opening the high-pressure switching valve, the return pump can also 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 Bremssystem kann durch den Elektromotor betrieben werden, um Bremsfluid zu einem weiteren Proportionalventil des weiteren Bremskreises zu fördern, Eine weitere Ventilstellung eines weiteren Proportionalventils kann gestellt werden, um einen weiteren Fließwiderstand für das Bremsfluid einzustellen, Ein weiterer erster elektrischer Stromfluss durch den Elektromotor kann erfasst werden. Ein weiterer zweiter elektrischer Stromfluss durch den Elektromotor kann erfasst werden und der weitere erste Stromfluss mit dem weiteren zweiten Stromfluss verglichen werden. Durch das Ausführen des hier vorgestellten Ansatzes in zumindest einem weiteren Bremskreis des Bremssystems kann das ganze Bremssystem in mehreren Schritten geprüft werden.A further 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, a further valve position of another proportional valve can be set to set a further flow resistance for the brake fluid, Another first electrical Current flow through the electric motor can be detected. Another second electrical current flow through the electric motor can be detected and the further first current flow can be compared with the further second current flow. By carrying out the approach presented here in at least one further brake circuit of the brake system, the entire brake system can be tested in several steps.
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.
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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 USV und eines Schaltventils HSV verbunden. Das Proportionalventil USV kann als Umschaltventil bezeichnet werden. Das Schaltventil HSV kann als Hochdruckschaltventil bezeichnet werden. Beide Ventile sind elektromagnetisch betätigt. Das Proportionalventil USV ist stromlos offen. Das Schaltventil HSV ist stromlos geschlossen. Das Schaltventil HSV weist nur zwei Schaltstellungen, offen oder geschlossen, auf. Das Proportionalventil USV kann eine Vielzahl von Ventilstellungen einnehmen. Ein Durchflussquerschnitt des Proportionalventils USV ist abhängig von der Ventilstellung. Im ersten Bremskreis
Ein Ausgang des Proportionalventils USV ist mit den Bremseinrichtungen
Zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Proportionalventils USV ist ein Rückschlagventil angeordnet. Bei einem höheren Druck am Eingang, als am Ausgang kann Bremsfluid am Proportionalventil USV vorbeiströmen. Das Bremsfluid kann also jederzeit von dem Hauptbremszylinder MC in Richtung der Bremseinrichtungen
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 USV vorbeiströmen. Bremsfluid kann also jederzeit von den Bremseinrichtungen
Ein Ausgang des Schaltventils HSV ist mit einer Saugseite einer Rückförderpumpe RP verbunden. Über das Schaltventil HSV ist die Rückförderpumpe RP also mit dem Reservoir
Die Rückförderpumpen
Wenn an die Wicklungen des Elektromotors M ein Spannungssignal angelegt wird, drehen sich der Rotor und mit ihm gekoppelte Pumpenrotoren der Rückförderpumpen
Wenn der Druck auf der Druckseite der Rückförderpumpe RP steigt, steigt auch das erforderliche Drehmoment. Mit dem Drehmoment steigen die Stromflüsse. Da über die Stromflüsse das Drehmoment berechnet werden kann, und über das Drehmoment der Druck berechnet werden kann, kann unter Verwendung der Stromflüsse der Druck berechnet werden. Die Stromflüsse können auch zu einem resultierenden Stromfluss am Elektromotor M zusammengefasst werden.As the pressure on the pressure side of the return pump RP increases, so does the required torque. With the torque, the current flows increase. Since the torque can be calculated via the current flows and the pressure can be calculated via the torque, the pressure can be calculated using the current flows. The current flows can also be combined to a resulting current flow at the electric motor M.
Die Saugseite der Rückförderpumpe RP ist ferner mit den Bremseinrichtungen
Alle Ventile des Bremssteuergeräts
Es wird eine Erkennung einer Leckage in der Druckversorgung eines Bremssystems vorgestellt.A detection of a leak in the pressure supply of a brake system is presented.
Die vorgeschlagene Methode erlaubt eine Überprüfung beziehungsweise Bewertung der Leckage im ESP Bremssystem inklusive der Auslassventile, Hochdruckschalventil HSV, Proportionalventil USV, Pumpenelemente und Bremsleitungen.The proposed method allows a check or evaluation of the leakage in the ESP brake system including the exhaust valves, high-pressure shut-off valve HSV, proportional valve UPS, pump elements and brake lines.
Das vorgeschlagene Verfahren benutzt den gemessenen Motorstrom als Information über ein Motordrehmoment. Durch eine spezielle Ansteuerung des Motors und der Ventile wird der Druckverlust geschätzt.The proposed method uses the measured motor current as information about a motor torque. By a special control of the engine and the valves, the pressure loss is estimated.
Das Verfahren basiert darauf, dass es mit einem elektrisch kommutierten Motor möglich ist, eine genaue Rotorposition anzufahren und eine definierte Anzahl Umdrehungen beziehungsweise einen definierten Drehwinkel abzufahren.The method is based on the fact that it is possible with an electrically commutated motor to approach an exact rotor position and to run a defined number of revolutions or a defined rotation angle.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren werden die Ventile so geschaltet, dass ein Druckaufbau durch den Motor möglich ist. Auslassventile sind geschlossen. Durch die Ansteuerung des Motors wird ein bestimmter Druck erzeugt, der durch den Strom im Proportionalventil USV einstellbar ist. Der Motorstrom bei erreichtem Druck wird gemessen und gespeichert. Danach wird der Motor für eine definierte Zeitspanne gestoppt. In dieser Zeit kann der Druck im Bremssystem durch Leckage sinken. Danach wird der Motor weiter gedreht. Der Motorstrom am Anfang der Bewegung beziehungsweise ein Stromanstieg während der Bewegung geben Information über den Druckverlust beziehungsweise die Leckage in Bremssystem. Die Messung kann jeweils in einem Bremskreis durchgeführt werden. Ein größerer Stromunterschied deutet auf einen größeren Druckverlust. Beim Überschreiten einer bestimmten Grenze wird das System als defekt erkannt.In the proposed method, the valves are switched so that a pressure build-up by the engine is possible. Exhaust valves are closed. By controlling the motor, a certain pressure is generated, which is adjustable by the current in the proportional valve UPS. The motor current at the pressure reached is measured and stored. Thereafter, the engine is stopped for a defined period of time. During this time, the pressure in the brake system may drop due to leakage. Then the engine is turned further. The motor current at the beginning of the movement or a current increase during the movement give information about the pressure loss or the leakage in the brake system. The measurement can be carried out in each case in a brake circuit. A larger current difference indicates a greater pressure drop. If a certain limit is exceeded, the system is detected as defective.
Mit anderen Worten wird bei dem hier vorgestellten Verfahren zum Prüfen des Bremssystems
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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