DE102018213866A1 - Verfahren zur Initialisierung einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage nach einer Inbetriebnahme sowie elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Initialisierung einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage (10) nach einer Inbetriebnahme sowie eine elektronisch schlupfregelbare Fahrzeugbremsanlage (10).Bekannte Fremdkraftbremsanlagen (10) sind mit einem Druckerzeuger zur Förderung von Druckmittel in einen Druckmittelkreis (A; B) ausgestattet. Wird ein Druckerzeuger verwendet, welcher eine Plungereinrichtung (32) aus einem Plungerzylinder (40), einem Plungerkolben (38) und einem von Plungerzylinder (40) und Plungerkolben (38) eingeschlossenen Plungerarbeitsraum (35) umfasst, ist es zu einer vollumfänglichen Ausnutzung des Volumens dieses Plungerarbeitsraums (35) notwendig, die Position des Plungerkolbens (38) zu kennen. Sofern keine kostenintensiven Positionssensoren verwendet werden, erfolgt dies im Rahmen eines Initialisierungsvorgangs der Fremdkraftbremsanlage (10) bei dem einer der Endanschläge des Plungerkolbens (38) nach einer Inbetriebnahme der Fremdkraftbremsanlage (10) gezielt angefahren wird. Dabei kann es zu unerwünschten Geräuschen und zu hohen Bauteilbelastungen kommen.Zur Vermeidung dieser Nachteile wird erfindungsgemäß eine Charakteristik (66, 78), mit der eine Betätigung des Plungerkolbens (38) bei der Initialisierung der Fremdkraftbremsanlage durch den Motor (30) erfolgt, vom elektronischen Steuergerät (28) in Abhängigkeit einer vorliegenden Information über die Position Plungerkolbens (38) zum Start der Initialisierung ausgewählt und durch entsprechende elektronische Ansteuerung des Motors (30) umgesetzt.
Description
- Offenbarung der Erfindung
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Initialisierung einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage nach einer Inbetriebnahme gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie eine elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage nach den Merkmalen des Oberbegriffs des nebengeordneten Anspruchs 7.
- Stand der Technik
- Elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlagen für Kraftfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bekannt. In der
1 ist beispielhaft ein Hydraulikschaltplan einer der Erfindung zugrundeliegenden Fremdkraftbremsanlage10 gezeigt. Diese Fremdkraftbremsanlage10 umfasst als Druckerzeuger eine Plungereinrichtung32 , bestehend aus einem Plungerzylinder40 , in dem ein Plungerkolben38 beweglich bzw. verschiebbar aufgenommen ist. Plungerzylinder40 und Plungerkolben38 begrenzen miteinander einen Plungerarbeitsraum35 , der sein Volumen in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung des Plungerkolbens38 vergrößert oder verkleinert. - Weiterhin ist ein Motor
30 zur Betätigung bzw. zum Antrieb dieses Plungerkolbens38 vorhanden. Bei diesem Motor30 handelt es sich um einen Elektromotor, der von einem elektronischen Steuergerät28 ansteuerbar ist und dessen Antriebsleistung über die vom elektronischen Steuergerät28 an ihn abgegebene Stromstärke einstellbar ist. Er weist eine Antriebswelle auf, deren Rotationsbewegung von einem nachgeordneten Getriebe36 in eine Translationsbewegung des Plungerkolbens38 gewandelt wird. - Bei vorwärtsstrebendem Plungerkolben
38 verkleinert sich das Volumen des Plungerarbeitsraums35 und Druckmittel wird aus dem Plungerarbeitsraum35 unter Aufbau eines Druckmitteldrucks in BremskreiseA ;B verdrängt, welche jeweils an die Plungereinrichtung32 angeschlossenen sind. Mit Letzteren sind beispielhaft jeweils zwei Radbremsen12 kontaktiert. Jeder Radbremse12 ist dabei ein elektronisch ansteuerbares Druckaufbauventil42 vor- sowie ein Druckabsenkventil44 nachgeschalten. Die Druckaufbauventile42 steuern einen Druckmittelzufluss zu den Radbremsen12 , indem sie diese Druckmittelverbindung unterbrechen oder regulieren, das heißt teilweise oder vollständig öffnen um darüber den an der Radbremse12 anliegenden Bremsdruck zu bestimmen. Über den Bremsdruck stellt sich eine von der Radbremse12 erzeugte Bremskraft ein, mit welcher letztlich ein mit der Fremdkraftbremsanlage10 ausgestattetes Kraftfahrzeug abgebremst wird. - Die Bremskraft wird dabei vom elektronischen Steuergerät
28 an die Schlupfverhältnisse angepasst, welche aktuell zwischen einem der Radbremse12 zugeordneten Rad des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn vorherrschen. Ein zum Blockieren neigendes Rad wird von Raddrehzahlsensoren48 erkannt, welche die Rotationsgeschwindigkeit des Rades erfassen und dem elektronischen Steuergerät28 zur Auswertung weitermelden. Ggf. wird der in den Radbremsen12 der blockierenden Räder vorherrschende Bremsdruck durch ein Schließen des zugeordneten Druckaufbauventils42 und ein Öffnen des zugeordneten Druckabsenkventils44 abgebaut. Druckmittel strömt dann aus der bzw. aus den betroffenen Radbremsen12 über einen gemeinsamen Rücklauf46 in ein Druckmittelreservoir14 der Fremdkraftbremsanlage10 ab. - Das Volumen des im Plungerarbeitsraum
35 des Druckerzeugers32 speicherbaren Druckmittels ist begrenzt und wird mit jedem Bremsvorgang bzw. mit jedem Bremsdruckaufbau sukzessive verbraucht. Von Zeit zu Zeit muss daher der Plungerarbeitsraum35 wieder mit neuem Druckmittel aus dem Druckmittelreservoir14 aufgefüllt werden. Für eine optimale, d.h. vollumfängliche Ausnutzung des Druckmittelvolumens des Plungerarbeitsraums35 muss dem elektronischen Steuergerät28 zumindest einer der beiden vorgesehenen Endanschläge des Plungerkolbens38 bekannt sein. Befindet sich der Plungerkolben38 an seinem ersten Endanschlag, weist der Plungerarbeitsraum35 ein Maximalvolumen auf, am zweiten Endanschlag ein Minimalvolumen. - Eine Erfassung der Endanschläge des Plungerkolbens
38 kann beispielsweise mittels Positionssensoren geschehen. Allerdings stellt diese Art einer Positionserfassung einen hohen Bauaufwand dar und verursacht dementsprechend hohe Kosten. Alternativ und mit weniger Bauaufwand lassen sich die Endanschläge durch ein gezieltes Anfahren eines der Endanschläge des Plungerkolbens38 nach einer Inbetriebnahme der Fremdkraftbremsanlage10 erfassen. Ein derartiger Initialisierungsvorgang der Fremdkraftbremsanlage10 nach deren Inbetriebnahme erstreckt sich über eine gewisse Dauer, deren Länge u.a. davon abhängt, an welcher Position sich der Plungerkolben38 beim Start des Initialisierungsvorgangs befunden hat. Obendrein kann der Initialisierungsvorgang nicht beliebig schnell durchgeführt werden, da ansonsten der Endanschlag vom Plungerkolben38 zu schnell angefahren würde und der dann erfolgende kurzfristige Abbau der im Antrieb vorhandenen kinetischen Energie eine unerwünscht hohe Materialbelastung der beteiligten Bauteile bewirken könnte. Zudem löst ein Anschlagen des Plungerkolbens38 an einem Endanschlag Geräusche aus, welche von Fahrzeuginsassen störend wahrgenommen werden und daher grundsätzlich unerwünscht sind. - Ziel der Erfindung ist es vor diesem Hintergrund ein Verfahren zur Initialisierung einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage
10 nach einer Inbetriebnahme vorzuschlagen, das hinsichtlich Initialisierungsdauer, Geräusch und Materialbeanspruchung der beteiligten Komponenten optimiert ist. - Vorteile der Erfindung
- Die Erfindung nach den Merkmalen des Anspruchs 1 hat gegenüber dem erläuterten Stand der Technik den Vorteil, dass ein Initialisierungsvorgang einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage nach einer Inbetriebnahme innerhalb eines möglichst kurzen Zeitraums durchführbar ist, ohne dass es dabei zu einer störenden Geräuschentwicklung oder zu einer erhöhten Materialbelastung der beteiligten Komponenten kommt.
- Erfindungsgemäß wird dazu die Charakteristik mit der eine Betätigung des Plungerkolbens erfolgt, also konkret die Betätigungsgeschwindigkeit mit welcher der Plungerkolben durch den Motor bewegt wird, in Abhängigkeit einer im elektronischen Steuergerät vorliegenden Information über die Position des Plungerkolbens zu Beginn des Initialisierungsvorgangs durchgeführt.
- Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen oder aus der nachfolgenden Beschreibung.
- Figurenliste
- Das der Erfindung zugrundeliegende Verfahren ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend detailliert erläutert.
-
1 zeigt dazu einen Hydraulikschaltplan einer der Erfindung zugrundeliegenden elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage. Dieser Hydraulikschaltplan ist bereits in der Beschreibungseinleitung erläutert worden. - In
2 ist das erfindungsmäße Verfahren anhand eines Ablaufdiagramms veranschaulicht. - Figurenbeschreibung
- Der in der
2 veranschaulichte Verfahrensablauf ist in Form eines Datenverarbeitungsprogramms zusammen mit anderen Programmen in einem digitalen Speichermedium des elektronischen Steuergerät28 einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage10 hinterlegt (1 ). Eine Aufgabe dieses Datenverarbeitungsprogramms ist es u.a., den Betrieb des elektronischen Steuergeräts28 zu überwachen, vor einer endgültigen Abschaltung des elektronischen Steuergeräts28 den Plungerkolben38 durch Ansteuerung des Motors30 in eine definierte Abstellposition zu verbringen und/oder bei einer neuerlichen Inbetriebnahme der Fremdkraftbremsanlage10 einen Initialisierungsvorgang der Fremdkraftbremsanlage10 durchzuführen. Bei einem solchen Initialisierungsvorgang wird der Plungerkolben38 gemäß einer vom elektronischen Steuergerät28 auswählbaren Charakteristik gegen einen seiner Endanschläge gefahren, um das zur Verfügung stehende Volumen des Plungerarbeitsraums35 für nachfolgende Bremsvorgänge vollumfänglich ausnutzen zu können. - Das vorgeschlagene Verfahren ist dazu beispielhaft in zwei voneinander getrennte Verfahrenszweige
62 und68 gegliedert, die jeweils zu einer von beispielhaft insgesamt zwei Charakteristiken66 ;78 hinführen mit denen die Betätigung des Plungerkolbens38 vom elektronischen Steuergerät28 vorgenommen wird. Welcher der beiden Verfahrenszweige62 oder68 zur Auswahl der geeigneten Charakteristik eingeschlagen wird, hängt davon ab, ob dem elektronischen Steuergerät28 eine Information über die Position des Plungerkolbens38 vor dem vorausgegangenen Abschalten dieses elektronischen Steuergeräts28 vorliegt oder nicht. Diese Abfrage erfolgt in Schritt60 des vorgeschlagenen Verfahrens. - Üblicher Weise liegt eine solche Positionsinformation vor (Pos. 64), da bei einem regulären Abschalten des elektronischen Steuergeräts
28 , beispielsweise nach einem Abstellen des Fahrzeugmotors, der Plungerkolben38 der Plungereinrichtung32 vom Motor30 in eine definierte Abstellposition verbracht worden ist, bevor das elektronische Steuergerät28 endgültig abgeschaltet wurde. In diesem Fall wird demnach der letztlich zur Charakteristik66 hinführende Verfahrenszweig62 ausgewählt. - Bei der Definition der Abstellposition des Plungerkolbens
38 ist zu berücksichtigen, dass diese Abstellposition nicht mit einem Endanschlag der Plungerkolbenbewegung zusammenfällt, sondern dass sich die Abstellposition zwischen den beiden Endanschlägen der Plungerkolbenbewegung befindet und zu einem der beiden Endanschläge einen geringeren Abstand als zum jeweils anderen Endanschlag aufweist. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der Plungerkolben38 bei einer späteren Inbetriebnahme der Fremdkraftbremsanlage10 , beispielsweise zu Testzwecken, in beide Betätigungsrichtungen verfahren werden kann. Weiterhin kann gewährleistet werden, dass nach dem Abstellen des Plungerkolbens38 der Druck im Plungerarbeitsraum35 auf Atmosphärendruck absenkbar ist. Andernfalls könnte die von einem verbliebenen Restdruck ausgehende Druckwirkung auf den Plungerkolben38 dazu führen, dass sich nach dem Abstellen des elektronischen Steuergeräts28 die Plungerkolbenposition unerwünschter Weise noch einmal verändert. - Hat der Plungerkolben
38 die vorgegebene Abstellposition erreicht, erfolgt in einem nichtflüchtigen Speicher des elektronischen Steuergeräts ein entsprechender Eintrag, wodurch im elektronischen Steuergerät28 eine Information über die Position des Plungerkolbens vorliegt (Bezugsziffer64 ). - Weiterhin ist davon auszugehen, dass dem elektronischen Steuergerät
28 die Entfernung des Endanschlags von dieser Abstellposition bekannt ist. - Aufgrund dieser Informationen ist das elektronische Steuergerät
28 demnach in der Lage die Geschwindigkeit mit welcher der Plungerkolben38 bei einer Initialisierung der Fremdkraftbremsanlage10 in Richtung seines nächstliegenden Endanschlags verfahren wird, soweit zu reduzieren, dass der Plungerkolben38 nur mit geringer Geschwindigkeit an diesem Endanschlag anschlägt, dass dementsprechend wenig Geräusch entsteht, dass die mechanische Belastung der beteiligten Bauteile minimiert und dass dennoch eine vorgegebene Zeitdauer zur Durchführung dies Initialisierungsvorgangs der Fremdkraftbremsanlage10 nicht überschritten wird. Eine erste Betriebscharakteristik, bei welcher der Plungerkolben mit reduzierter Geschwindigkeit angetrieben wird, ist in2 anhand des Symbols66 veranschaulicht. - Sollten allerdings Betriebszustände der Fremdkraftbremsanlage aufgetreten sein, aufgrund denen die Position des Plungerkolbens
38 dem elektronischen Steuergerät28 nicht bekannt ist (Bezugsziffer70 ), beispielsweise, weil das elektronische Steuergerät28 aufgrund einer zu geringen anliegenden Spannung, einem sogenannten Unterspannungsereignis, abgeschalten worden ist, läuft das vorgeschlagene Verfahren nach dem in2 oberen Verfahrenszweig68 ab. - In einem Verfahrensschritt
72 wird dann abgefragt, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Falls ja (Pos. 74), wird zugunsten des Bauteilschutzes und der Geräuschminimierung der Plungerkolben38 bei der Durchführung der Initialisierung der Fremdkraftbremsanlage10 , gemäß der Betätigungscharakteristik66 , also nur mit reduzierter Geschwindigkeit, gegen den schneller erreichbaren Endanschlag gefahren und gegebenenfalls eine Verlängerung der Dauer des Initialisierungsvorgangs billigend in Kauf genommen. Die Betätigung des Plungerkolbens38 mit reduzierter Geschwindigkeit kann ggf. auch auf Betriebsbereiche ausgedehnt werden, in denen sich das Kraftfahrzeug bereits mit geringer Geschwindigkeit bewegt und entstehende Geräusche beim Anschlagen des Plungerkolbens38 am Endanschlag größer sind, als von den Fahrzeuginsassen wahrnehmbare Fahrgeräusche. - Befindet sich das Fahrzeug im Unterschied dazu nicht im Stillstand (Bezugsziffer
76 ) bzw. außerhalb des oben erläuterten niedrigen Geschwindigkeitsbereichs, wird der Endanschlag gemäß der zweiten Betriebscharakteristik78 angefahren. Diese zweite Betriebscharakteristik78 zeichnet sich durch eine gegenüber der ersten Betriebscharakteristik66 höhere Betätigungsgeschwindigkeit des Plungerkolbens38 aus. Aufgrund dieser höheren Betätigungsgeschwindigkeit bedarf es lediglich einer verhältnismäßig kurzen Dauer zur Durchführung des Initialisierungsvorgangs der Fremdkraftbremsanlage10 und somit ist deren Betriebsbereitschaft entsprechend schnell hergestellt. Im Gegenzug sind eine erhöhte Materialbelastung und/oder evtl. Geräusche zu akzeptieren. - Liegen weder Informationen zur Position des Plungerkolbens noch zur Geschwindigkeit des Fahrzeugs vor (Pos. 80), beispielsweise aufgrund von Störungen an der Erfassungssensorik, wird die Initialisierung bzw. der Initialisierungsvorgang der Fremdkraftbremsanlage
10 ebenfalls mit relativ hoher Geschwindigkeit bzw. gemäß der zweiten Betriebscharakteristik78 durchgeführt und eine Materialbelastung und/oder eine Geräuschentwicklung zugunsten einer schnellen Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft der Fremdkraftbremsanlage akzeptiert. - Dementsprechend wird vom elektronischen Steuergerät
28 eine Charakteristik66 ;78 zur Betätigung des Plungerkolbens38 in Abhängigkeit einer vorliegenden Information über die Position Plungerkolbens38 zum Start der Initialisierung ausgewählt und durch entsprechende elektronische Ansteuerung des Motors30 umgesetzt. Die Auswahl der Charakteristik66 ;78 wird in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung darüber hinaus unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ausgewählt. - Selbstverständlich sind nicht beschriebene Änderungen oder Ergänzungen am erläuterten Ausführungsbeispiel denkbar, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
Claims (7)
- Verfahren zur Initialisierung einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage (10) nach einer Inbetriebnahme, wobei die Fremdkraftbremsanlage (10) ausgestattet ist mit einem Druckerzeuger zur Förderung von Druckmittel in einem Druckmittelkreis, wobei der Druckerzeuger eine Plungereinrichtung (32) aus einem Plungerzylinder (40), einem verlagerbar im Plungerzylinder (40) aufgenommenen Plungerkolben (38) und einen vom Plungerzylinder (40) und dem Plungerkolben (38) begrenzten Plungerarbeitsraum (35) umfasst, dessen Volumen einen Maximalwert einnimmt, wenn sich der Plungerkolben (38) an einem ersten Endanschlag befindet und dessen Volumen einen Minimalwert einnimmt, wenn sich der Plungerkolben (38) an einem zweiten Endanschlag befindet und mit einem von einem elektronischen Steuergerät (28) ansteuerbaren Motor (30) zur Betätigung des Plungerkolbens (38), dadurch gekennzeichnet, dass eine Charakteristik (66; 78), mit welcher der Plungerkolben (38) bei der Initialisierung der Fremdkraftbremsanlage (10) vom Motor (30) betätigt wird, vom elektronischen Steuergerät (28) in Abhängigkeit einer vorliegenden Information über die Position des Plungerkolbens (38) zu Beginn der Initialisierung ausgewählt und durch entsprechende elektronische Ansteuerung des Motors (30) umgesetzt wird.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Charakteristik (66; 78) durch eine Variation einer Betätigungsgeschwindigkeit des Plungerkolbens (38) bestimmt wird. - Verfahren nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, bei der Auswahl der Charakteristik (66; 78) zur Betätigung des Plungerkolbens (38) durch das elektronische Steuergerät (28) berücksichtigt wird, ob sich ein mit der Fremdkraftbremsanlage (10) ausgestattetes Kraftfahrzeug im Stillstand befindet. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer nicht vorliegenden Information über die Position des Plungerkolbens (38) zu Beginn der Initialisierung der Fremdkraftbremsanlage (10) die Charakteristik (66; 78) zur Betätigung des Plungerkolbens (38) vom elektronischen Steuergerät (28) in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit eines mit der Fremdkraftbremsanlage (10) ausgestatteten Kraftfahrzeugs ausgewählt wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer im elektronischen Steuergerät (28) vorliegenden Information über die Position des Plungerkolbens (38) zu Beginn der Initialisierung oder im Falle einer fehlenden Information über die Position des Plungerkolbens (38) zu Beginn der Initialisierung in Verbindung mit einer vorliegenden Information, wonach sich ein mit der Fremdkraftbremsanlage (10) ausgestattetes Fahrzeug im Stillstand befindet, die Betätigungsgeschwindigkeit des Plungerkolbens (38) gegenüber denjenigen Fällen reduziert wird, in denen die Position des Plungerkolbens (38) zu Beginn der Initialisierung unbekannt ist. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass der Plungerkolben (38) durch elektronische Ansteuerung des Motors (30) in eine festlegbare Abstellposition verbracht wird, wenn vom elektronischen Steuergerät (28) eine Information über einen bestehenden Abschaltwunsch der Fremdkraftbremsanlage (10) oder des elektronischen Steuergeräts (28) festgestellt worden ist, wobei sich die Abstellposition zwischen den beiden Endanschlägen des Plungerkolbens (38) befindet und zu einem der beiden Endanschläge einen geringeren Abstand als zum jeweils anderen Endanschlag aufweist. - Elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Druckerzeuger zur Förderung von Druckmittel in einen Druckmittelkreis (A; B), wobei der Druckerzeuger eine Plungereinrichtung (32) aus einem Plungerzylinder (40), einem im Plungerzylinder (40) verlagerbar aufgenommenen Plungerkolben (38) und einen vom Plungerzylinder (40) und vom Plungerkolben (38) begrenzten Plungerarbeitsraum (35) aufweist, dessen Volumen sich mit einer Betätigung des Plungerkolbens (38) verändert und mit einer von einem elektronischen Steuergerät (28) der Fremdkraftbremsanlage (10) ansteuerbaren Motor (30) zur Betätigung des Plungerkolbens (38) zwischen zwei Endpositionen, wobei in einer ersten Endposition des Plungerkolbens (38) der Plungerarbeitsraum (35) ein maximales Volumen und in einer zweiten Endposition des Plungerkolbens (38) ein Minimalvolumen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuergerät (28) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis6 ausgebildet ist.
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
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