DE102018212018A1

DE102018212018A1 - Verfahren zur Dichtheitsprüfung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE102018212018A1
Application number: DE102018212018.8A
Authority: DE
Inventors: Ottmar Bussmann; Tim-Philipp Jesse; Ralf Kinder; Peter Ziegler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2020-01-23
Also published as: KR20210032457A; WO2020015886A1; US20210291800A1; CN112424040A; JP2021530694A; KR102642783B1; JP7340592B2; EP3823870A1

Abstract

Um keine Bremsflüssigkeit aus einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage (1) nach einer festgestellten Undichtigkeit zu verlieren, schlägt die Erfindung eine Prüfung bzw. erneute Prüfung einer Dichtheit der Fahrzeugbremsanlage (1) erst nach Freigabe beispielsweise nach einer Reparatur der Fahrzeugbremsanlage (1) vor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Insbesondere ist das Verfahren für eine Fahrzeugbremsanlage mit einer Schlupfregelung und/oder eine Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage oder allgemein für eine Fahrzeugbremsanlage mit einem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger vorgesehen.
Offenbarung der Erfindung
Weist eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage eine Undichtigkeit auf, geht Bremsflüssigkeit verloren. Häufiger als Undichtigkeiten, wenngleich trotzdem selten, bei denen Bremsflüssigkeit permanent, also auch bei druckloser Fahrzeugbremsanlage, verloren geht, sind Undichtigkeiten beispielsweise durch Verschleiß von Dichtungen, bei denen Bremsflüssigkeit nur verloren geht, wenn in der Fahrzeugbremsanlage ein hydraulischer Bremsdruck herrscht, das heißt bei betätigter Fahrzeugbremsanlage.
Ist eine Undichtigkeit einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage bekannt, sollte diese nicht auf Dichtheit geprüft werden, jedenfalls nicht, wenn zur Dichtheitsprüfung ein hydraulischer Bremsdruck erzeugt wird, weil dadurch unnötig Bremsflüssigkeit verloren geht, die für eine Bremsung fehlt.
Deswegen sieht die Erfindung vor, eine Dichtheitsprüfung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage, an der eine Undichtigkeit festgestellt worden ist, nur nach einer Freigabe durchzuführen. Die Freigabe erfolgt beispielsweise nach einer Reparatur der Fahrzeugbremsanlage, um dann eine Dichtheitsprüfung zur Feststellung, ob die Reparatur erfolgreich war und/oder zu routinemäßigen Dichtheitsprüfungen in beispielsweise festgelegten Zeitabständen und/oder nach festgelegten Fahrstrecken eines mit der Fahrzeugbremsanlage ausgerüsteten Fahrzeugs vorzunehmen.
Ein Kriterium für die Freigabe der Dichtheitsprüfung kann ein ausreichender Füllstand in einem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter der Fahrzeugbremsanlage sein, wobei dieses Kriterium unabhängig von der Feststellung einer Undichtigkeit der Fahrzeugbremsanlage oder erst nach einer Feststellung einer Undichtigkeit der Fahrzeugbremsanlage angewendet werden kann. Der ausreichende Füllstand in dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter ist üblicherweise vom Hersteller der Fahrzeugbremsanlage, von Komponentenherstellern der Fahrzeugbremsanlage oder vom Hersteller eines mit der Fahrzeugbremsanlage ausgerüsteten Fahrzeugs festgelegt und stellt eine für jeden denkbaren Bremsfall auch bei aufeinanderfolgenden Bremsungen eine für eine zuverlässige Betätigung der Fahrzeugbremsanlage ausreichende Bremsflüssigkeitsmenge im Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter sicher.
Ein anderes Kriterium für die Freigabe der Dichtheitsprüfung ist eine Geschwindigkeit eines Bremsdruckaufbaus bei Betätigung der Fahrzeugbremsanlage. Steigt der Bremsdruck bei Betätigung der Fahrzeugbremsanlage langsamer als üblich oder als es zu erwarten ist an, ist das ein Hinweis auf eine mögliche Undichtigkeit. Eine Dichtheitsprüfung wird in diesem Fall erst dann durchgeführt, wenn die Fahrzeugbremsanlage gewartet oder repariert bzw. die Undichtigkeit oder Dichtheit der Fahrzeugbremsanlage geprüft und die Dichtheitsprüfung freigegeben worden ist. Als Kriterium für die Geschwindigkeit des Bremsdruckaufbaus kann beispielsweise die Zeitspanne bis zum Erreichen eines festgelegten Bremsdrucks gewählt werden. Die Geschwindigkeit des Bremsdruckaufbaus bei Betätigung der Fahrzeugbremsanlage wird als Kriterium für die Freigabe der Dichtheitsprüfung insbesondere bei einer Fremdkraftbetätigung der Fahrzeugbremsanlage angewandt, weil anders als bei einer Muskel- oder Hilfskraftbetätigung der Bremsdruckaufbau bei einer Fremdkraftbetätigung jedenfalls theoretisch immer gleich schnell erfolgt und deswegen ein zuverlässiges Kriterium dafür ist, ob die Fahrzeugbremsanlage in Ordnung ist oder nicht. Eine Hilfskraftbetätigung ist eine durch Fremdkraft beispielsweise eines Bremskraftverstärkers verstärkte Muskelkraftbetätigung.
Die vorstehend erläuterten Kriterien für die Freigabe der Dichtheitsprüfung sind Beispiele, die andere Kriterien nicht ausschließen. Die Kriterien für die Freigabe der Dichtheitsprüfung können einzeln oder in grundsätzlich beliebiger Kombination angewendet werden. Einzelne Kriterien wie beispielsweise der Füllstand im Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter oder die Geschwindigkeit des Bremsdruckaufbaus bei einer insbesondere Fremdkraft-Betätigung der Fahrzeugbremsanlage können auch angewendet werden, ohne dass vorher eine Undichtigkeit festgestellt worden ist. Die Erfüllung dieser beiden Kriterien ist bereits ein Hinweis auf eine mögliche Undichtigkeit der Fahrzeugbremsanlage.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für Fahrzeugbremsanlagen mit einem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger vorgesehen, der einen Muskel- oder Hilfskraft-Bremsdruckerzeuger nicht ausschließt. Ein Muskelkraft-Bremsdruckerzeuger ist typischerweise ein hand- oder fußbetätigbarer Hauptbremszylinder und ein Hilfskraft-Bremsdruckerzeuger ein solcher Hauptbremszylinder mit einem Bremskraftverstärker. Ein Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger weist typischerweise einen Elektromotor zu seinem Antrieb und eine Hydropumpe oder eine Kolben-Zylinder-Einheit zur Bremsdruckerzeugung auf. Hydropumpen von Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger hydraulischer Fahrzeugbremsanlagen sind häufig Kolbenpumpen, die gelegentlich auch als Pumpenelemente bezeichnet werden und eine Kolben-Zylinder-Einheit aufweisen, oder Zahnradpumpen, insbesondere Innenzahnradpumpen. Solche Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger sind in schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlagen, wo sie oft auch als Rückförderpumpen bezeichnet werden, und in Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlagen vorhanden, wobei Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlagen ebenfalls eine Schlupfregelung aufweisen können. Schlupfregelungen sind beispielsweise eine Blockierschutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelung bzw. elektronisches Stabilitätsprogramm, wobei letztere umgangssprachlich oft als Schleuderschutzregelung bezeichnet wird. Für diese Schlupfregelungen sind die Abkürzungen ABS, ASR und FDR bzw. ESP gebräuchlich. Schlupfregelungen sind bekannt und werden hier nicht erläutert.
Figurenliste

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein vereinfachtes hydraulisches Schaltbild einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ausführungsform der Erfindung
Die in der Zeichnung dargestellte hydraulische Fahrzeugbremsanlage 1 weist einen muskelkraftbetätigbaren Hauptbremszylinder 2, eine Bremsdruckregelventilanordnung 3 und eine oder mehrere hydraulische Radbremsen 4 auf, die über die Bremsdruckregelventilanordnung 3 an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen sind. Gezeichnet sind zwei Radbremsen 4. Für einen Personenkraftwagen weist die Fahrzeugbremsanlage 1 typischerweise zwei Bremskreise und vier Radbremsen 4 auf, von denen je zwei einem Bremskreis zugeordnet sind.
Die Bremsdruckregelventilanordnung 3 weist Magnetventile 5 zu einer Bremsdruckregelung und einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 6 mit einer Hydropumpe 7 und einem Elektromotor 8 zu ihrem Antrieb auf. Weitere Bauelemente der Bremsdruckregelventilanordnung 3 wie beispielsweise Rückschlagventile, Hydrospeicher, Dämpferkammern sind nicht gezeichnet. Des Weiteren weist die Bremsdruckregelventilanordnung 3 einen oder mehrere Drucksensoren 9 für eine Regelung eines Bremsdrucks auf. Mit der Bremsdruckregelventilanordnung 3 ist die Regelung des Bremsdrucks in der Fahrzeugbremsanlage 1 bei einer Muskelkraftbremsung und/oder einer Fremdkraftbremsung möglich, wobei „Regelung“ auch eine „Steuerung“ des Bremsdrucks umfasst. Bei einer Muskelkraftbremsung wird der Hauptbremszylinder 2 mit einem Fußbremspedal 10 oder einem Handbremshebel (nicht gezeichnet) betätigt und dadurch einen hydraulischer Bremsdruck in der Fahrzeugbremsanlage 1 erzeugt. Bei einer Fremdkraftbremsung wird die Hydropumpe 7 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 6 mit dem Elektromotor 8 angetrieben und dadurch ein hydraulischer Bremsdruck in der Fahrzeugbremsanlage 1 erzeugt.
Die Hydropumpe 7 ist beispielsweise eine Kolbenpumpe oder eine (Innen-) Zahnradpumpe. In schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlagen werden solche Hydropumpen 7 auch als Rückförderkpumpen bezeichnet.
Mit der Bremsdruckregelventilanordnung 3 ist auch eine Schlupfregelung wie beispielsweise eine Blockierschutzregelung, Antriebsschlupfregelung und/oder elektronisches Stabilitätsprogramm bzw. Fahrdynamikregelung möglich, wobei letztere beide umgangssprachlich oft auch als Schleuderschutzregelung bezeichnet werden. Für diese Schlupfregelungen sind die Abkürzungen ABS, ASR und FDR bzw. ESP gebräuchlich. Solche Schlupfregelungen sind bekannt und werden hier nicht erläutert. Eine Schlupfregelung ist sowohl bei einer Muskelkraftbremsung als auch bei einer Fremdkraftbremsung möglich. Bei Schlupfregelungen werden normalerweise Radbremsdrücke radindividuell in jeder Radbremse 4 einzeln geregelt.
Die Erfindung sieht vor, dass nach einer Feststellung einer Undichtigkeit der Fahrzeugbremsanlage 1 eine Dichtheitsprüfung nur nach einer Freigabe durchgeführt wird, um nicht durch die Dichtheitsprüfung Bremsflüssigkeit aus der undichten Fahrzeugbremsanlage 1 zu verlieren, die dann nicht mehr für Bremsungen zur Verfügung stehen würde. Die Freigabe kann nach Reparatur der Fahrzeugbremsanlage 1 erfolgen, um die Dichtheit der Fahrzeugbremsanlage 1 und damit den Erfolg der Reparatur zu prüfen.
Zur Dichtheitsprüfung wird beispielsweise ein hydraulischer Bremsdruck mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 6 in der Fahrzeugbremsanlage 1 erzeugt und der Hauptbremszylinder 2 durch Schließen eines nicht einzeln dargestellten Trennventils in jedem Bremskreis hydraulisch von der Fahrzeugbremsanlage 1 bzw. von der Bremsdruckregelventilanordnung 3 getrennt, damit die Hydropumpe 7 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 6 Bremsflüssigkeit aus der Fahrzeugbremsanlage 1 nicht durch den Hauptbremszylinder 2 in einen drucklosen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 11 verdrängt, der auf den Hauptbremszylinder 2 aufgesetzt ist. Sinkt der Bremsdruck in der Fahrzeugbremsanlage 1 nach Abschalten des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 6, bedeutet das, dass die Fahrzeugbremsanlage 1 undicht ist. Die Dichtheit der Fahrzeugbremsanlage 1 wird dann erfindungsgemäß erst nach einer Freigabe beispielsweise nach der Reparatur der Fahrzeugbremsanlage 1 wieder geprüft.
Ein anderes Kriterium für die Durchführung der Dichtheitsprüfung ist ein Füllstand im Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 11: Liegt der Füllstand im Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 11 unter einem festgelegten Minimum, wird keine Dichtheitsprüfung durchgeführt um keine Bremsflüssigkeit durch die Dichtheitsprüfung zu verlieren. Das Minimum des Füllstandes im Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 11 ist so festgelegt, dass für jeden denkbaren Bremsfall, auch bei wiederholten Bremsungen, ausreichend Bremsflüssigkeit im Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 11 für die Bremsung/en vorhanden ist. Gemessen wird der Füllstand des Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 11 mit einem Füllstandssensor 12. Das Kriterium des mindestens minimalen Füllstands im Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 11 kann unabhängig von oder nach einer zuvor festgestellten Undichtigkeit der Fahrzeugbremsanlage 1 angewendet werden.
Zur Prüfung, ob sich Luft in einer Kolben-Zylinder-Einheit als Hydropumpe 7 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 6 befindet, wird durch Schließen eines Ventils 5 die Kolben-Zylinder-Einheit hydraulisch von der übrigen Fahrzeugbremsanlage getrennt und der Kolben im Sinne eines Druckaufbaus im Zylinder verschoben. Ist der Zylinder mit Bremsflüssigkeit gefüllt, bewegen sich der Kolben und der Elektromotor 8 wegen der Inkompressibilität von Bremsflüssigkeit nicht oder fast nicht, der Druck im Zylinder steigt sprungartig und eine Stromaufnahme des Elektromotors 8 ist hoch. Befindet sich Luft im Zylinder, bewegen sich der Kolben und der Elektromotor 8 und werden abgebremst, die Stromaufnahme fällt nach einem Anlauf des Elektromotors 8 und steigt dann wieder und der Druck im Zylinder steigt. In diesem Fall wird keine Dichtheitsprüfung durchgeführt, bis die Fahrzeugbremsanlage repariert oder zumindest der Bremsflüssigkeitsbehälter 11 aufgefüllt ist, was auch als Reparatur der Fahrzeugbremsanlage 1 aufgefasst werden kann. Diese Prüfung wird vorzugsweise vor Beginn einer Fahrt durchgeführt, also beispielsweise bei einem Entriegeln oder Öffnen einer Fahrzeugtür oder beim Einschalten einer Zündung.
Eine Möglichkeit zur Prüfung, ob der Füllstand im Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 11 ausreicht, ist, zunächst Bremsflüssigkeit aus dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 6 in den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 11 zu verdrängen und danach wieder mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 6 aus dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 11 anzusaugen. Ist keine Bremflüssigkeit im Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 11 enthalten, saugt der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 6 Luft aus dem Bremsflüssigkeistvorratsbehälter 11 an, wodurch anschließend kein Druckaufbau mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 6 mehr möglich ist, was mit einem der Drucksensoren 9 messbar ist. Ist der Füllstand im Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 11 zu niedrig, saugt der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 6 ein Gemisch aus Bremsflüssigkeit und Luft an, was einen anschließenden Druckaufbau mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 6 verschlechtert. Auch das ist mit dem Drucksensor 9 messbar. In beiden Fällen wird keine Dichtheitsprüfung mehr durchgeführt, bis der Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 11 aufgefüllt und ggf. die Fahrzeugbremsanlage 1 repariert ist. Dieses Verfahren ist insbesondere für einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 6 vorgesehen, der eine Kolbenpumpe bzw. eine Kolben-Zylinder-Einheit als Hydropumpe 7 aufweist.
Ein anderes Kriterium für die Freigabe der Dichtheitsprüfung ist eine Geschwindigkeit des Bremsdruckaufbaus in der Fahrzeugbremsanlage 1 mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 6, weil der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 6 den Bremsdruck zumindest theoretisch immer gleich schnell erzeugt. Ist der Bremsdruckaufbau langsamer als er es normalerweise ist oder als zu erwarten wäre, kann das ein Hinweis auf eine mögliche Undichtigkeit der Fahrzeugbremsanlage 1 sein. In diesem Fall wird bis zu einer Freigabe nicht erneut eine Dichtheitsprüfung der Fahrzeugbremsanlage 1 durchgeführt. Auch das Kriterium der Geschwindigkeit des Bremsdruckaufbaus in der Fahrzeugbremsanlage 1 mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 6 kann unabhängig von einer zuvor festgestellten Undichtigkeit der Fahrzeugbremsanlage 1 angewendet werden. Zu einer Feststellung der Geschwindigkeit des Bremsdruckaufbaus kann beispielsweise eine Zeitspanne bis zum Erreichen eines vorgegebenen Bremsdrucks in der Fahrzeugbremsanlage 1 oder der nach einer vorgegebenen Zeitspanne erreichte Bremsdruck in der Fahrzeugbremsanlage 1 bei einer Erzeugung des Bremsdrucks mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 6 gemessen werden.
Die Kriterien für die Freigabe der Dichtheitsprüfung können unabhängig voneinander oder auch in grundsätzlich beliebigen Kombinationen angewendet werden.

Claims

Verfahren zur Dichtheitsprüfung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage (1), die einen Bremsdruckerzeuger (6) zur Erzeugung eines hydraulischen Bremsdrucks in der Fahrzeugbremsanlage (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Feststellung einer Undichtigkeit der Fahrzeugbremsanlage eine Dichtheitsprüfung nur nach einer Freigabe durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtheitsprüfung nur bei ausreichendem Füllstand in einem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (11) der Fahrzeugbremsanlage (1) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbremsanlage (1) einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (6) mit eine Kolben-Zylinder-Einheit aufweist, die durch Schließen eines Ventils (5) hydraulisch von der übrigen Fahrzeugbremsanlage getrennt, deren Kolben im Sinne eines Druckaufbaus im Zylinder verschoben und ein Druckanstieg und/oder eine Kolbenbewegung gemessen wird und dass die Dichtheitsprüfung der Fahrzeugbremsanlage nicht durchgeführt wird, wenn der Druckanstieg zu langsam ist oder sich der Kolben im Zylinder verschiebt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Prüfung des ausreichenden Füllstands in dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (11) zunächst Bremsflüssigkeit aus dem Bremsdruckerzeuger (6) in den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (11) verdrängt, danach wieder mit dem Bremsdruckerzeuger (6) aus dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (11) angesaugt und danach ein Bremsdruckaufbau mit dem Bremsdruckerzeuger (6) geprüft wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtheitsprüfung erst nach einer Reparatur der Fahrzeugbremsanlage (1) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Bremsdruckaufbau in der Fahrzeugbremsanlage (1) mit dem Bremsdruckerzeuger (6) eine Dichtheitsprüfung nur durchgeführt wird, wenn der Bremsdruck mit mindestens einer festgelegten Geschwindigkeit ansteigt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbremsanlage (1) einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (6) aufweist.