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Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für zumindest eine motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs. Ebenso betrifft die Erfindung eine motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs und ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs und ein Montageverfahren für eine motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs.
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Stand der Technik
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In der
DE 10 2018 212 270 A1 ist eine Steuervorrichtung für zumindest eine motorisierte Druckaufbauvorrichtung eines Bremssystems eines Fahrzeugs offenbart, deren Elektronikeinrichtung dazu ausgelegt ist, unter Berücksichtigung eines an die Elektronikeinrichtung bereitgestellten Bremsanforderungssignals einen Motor der motorisierten Druckaufbauvorrichtung derart anzusteuern, dass mittels eines Betriebs des angesteuerten Motors zumindest ein verstellbares Element der motorisierten Druckaufbauvorrichtung aus seiner Ausgangsstellung so verstellbar ist, dass mittels des aus seiner Ausgangsstellung verstellten Elements ein in zumindest einem Teilvolumen des Bremssystems vorherrschender Druck über einen zuvor vorherrschenden Ausgangsdruck steigerbar ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Steuervorrichtung für zumindest eine motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 8, ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9, ein Verfahren zum Betreiben einer motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und ein Montageverfahren für eine motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
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Vorteile der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft Möglichkeiten zum verlässlichen Bestimmen eines maximalen Verstellwegs eines verstellbaren Kolbenelements der jeweiligen motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung aus seiner Ausgangsstellung. Ebenso schafft die vorliegende Erfindung Möglichkeiten zur verlässlichen Überprüfung eines vorgegebenen Soll-Werts oder eines vorgegebenen Soll-Wertebereichs des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements der jeweiligen motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung, so dass ein möglicher Fehler zwischen abgespeicherten Daten einer angenommenen Hardware-Variante der jeweiligen motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung und der wirklich verbauten Hardware-Variante der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung frühzeitig erkannt werden kann. Ebenso können aufgrund von Beschädigungen oder Alterungseffekten an der jeweiligen motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung auftretende Abweichungen an dem maximalen Verstellweg des verstellbaren Kolbenelements mittels der vorliegenden Erfindung verlässlich erkannt werden. Die vorliegende Erfindung trägt auf diese Weise zur Verbesserung eines Benutzerkomforts und eines Sicherheitsstandards eines die jeweilige motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung nutzenden hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs bei.
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Die motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung kann beispielsweise ein einem Hauptbremszylinder des hydraulischen Bremssystems vorlagerbarer elektromechanischer Bremskraftverstärker oder eine an mindestens einen Bremskreis des hydraulischen Bremssystems anbindbare motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung sein. Die vorliegende Erfindung ist somit für eine Vielzahl von häufig eingesetzten Typen von motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtungen nutzbar. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die hier genannten möglichen Ausführungsformen der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung nur beispielhaft zu interpretieren sind.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steuervorrichtung ist die motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung der dem Hauptbremszylinder des hydraulischen Bremssystems vorlagerbare elektromechanische Bremskraftverstärker ist, wobei die Elektronikeinrichtung zusätzlich dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, anhand des ermittelten Werts des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements und/oder anhand eines Überprüfens des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements bezüglich des vorgegebenen Soll-Werts oder des vorgegebenen Soll-Wertebereichs einen maximalen Stangenkolben-Verstellweg eines Stangenkolbens des Hauptbremszylinders aus seiner Stangenkolben-Ausgangsstellung zu ermitteln, einen maximalen Schwimmkolben-Verstellweg eines Schwimmkolbens des Hauptbremszylinders aus seiner Schwimmkolben-Ausgangsstellung zu ermitteln, ein Vorliegen des maximalen Stangenkolben-Verstellwegs des Stangenkolbens gleich einem vorgegebenen Stangenkolben-Soll-Wert oder innerhalb eines vorgegebenen Stangenkolben-Soll-Wertebereichs zu überprüfen und/oder ein Vorliegen des maximalen Schwimmkolben-Verstellwegs des Schwimmkolbens gleich einem vorgegebenen Schwimmkolben-Soll-Wert oder innerhalb eines vorgegebenen Schwimmkolben-Soll-Wertebereichs zu überprüfen. Die hier beschriebene Steuervorrichtung kann somit auch zur Ermittlung und/oder Überprüfung des maximalen Stangenkolben-Verstellwegs und/oder des maximalen Schwimmkolben-Verstellwegs eingesetzt werden. Da der maximale Stangenkolben-Verstellweg und evtl. auch der maximale Schwimmkolben-Verstellweg eine wichtige Größe bei der Ansteuerung eines hydraulischen Bremssystems ist, trägt die hier beschriebene Ausführungsform der Steuervorrichtung vorteilhaft zur Verbesserung des Benutzerkomforts und des Sicherheitsstandards des jeweiligen hydraulischen Bremssystems bei.
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sobald die Elektronikeinrichtung festlegt, dass der maximale Verstellweg des verstellbaren Kolbenelements von dem vorgegebenen Soll-Wert oder dem vorgegebenen Soll-Wertebereich abweicht, ist die Elektronikeinrichtung vorzugsweise dazu ausgelegt und/oder programmiert, mindestens ein entsprechendes Informationssignal an mindestens eine Steuerung einer Warnlichteinrichtung des Fahrzeugs, einer Bildanzeigeeinrichtung des Fahrzeugs, einer Tonausgabeeinrichtung des Fahrzeugs und/oder einer Sendeeinrichtung des Fahrzeugs auszugeben. Somit kann die mindestens eine Steuerung mittels mindestens einer der hier genannten Einrichtungen frühzeitig eine entsprechende Warnformation an einen Fahrer des mit dem jeweiligen hydraulischen Bremssystem ausgestatteten Fahrzeugs oder an eine Werkstatt übermitteln. In der Regel kann deshalb rechtzeitig auf das von der Elektronikeinrichtung festgestellte Abweichen des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements von dem vorgegebenen Soll-Wert oder dem vorgegebenen Soll-Wertebereich, beispielsweise aufgrund von falsch abgespeicherten Daten des Soll-Werts oder des Soll-Wertebereichs oder aufgrund von Beschädigungen und/oder Alterungseffekten an der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung, reagiert werden.
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Bevorzugt umfasst die Steuervorrichtung mindestens eine Datenspeichereinheit, wobei die Elektronikeinrichtung dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, den ermittelten Wert des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements auf der mindestens einen Datenspeichereinheit abzuspeichern und/oder von den für verschiedene Werte des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements auf der mindestens einen Datenspeichereinheit abgespeicherten Informationen die mindestens eine für den ermittelten Wert des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements abgespeicherte Information von der mindestens einen Datenspeichereinheit abzufragen oder auszulesen. Nach einem Erkennen oder erfolgreichen Verifizieren eines Modells der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung anhand des ermittelten oder erfolgreich verifizierten maximalen Verstellwegs ihres verstellbaren Kolbenelements können somit weitere Informationen leicht erhalten werden, indem sie von der mindestens einen Datenspeichereinheit abgefragt oder ausgelesen werden. Derartige Informationen können beispielsweise Modelldaten der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung, Modelldaten des hydraulischen Bremssystems und/oder mindestens einer seiner weiteren Bremssystemkomponenten und/oder Fahrzeugmodelldaten des Fahrzeugs sein.
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Beispielsweise ist die Elektronikeinrichtung dazu ausgelegt und/oder programmiert, den Motor derart mittels des mindestens einen Steuersignals anzusteuern, dass das verstellbare Kolbenelement von seiner Ausgangsstellung aus mittels des Motors so lange in eine Verstellbewegung in die Verstellrichtung versetzt ist, bis die Elektronikeinrichtung anhand des mindestens einen bereitgestellten Sensorsignals einen Stopp der Verstellbewegung erkennt. Eine Bestimmung und/oder Überprüfung des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements aus seiner Ausgangsstellung mittels der hier beschriebenen Ausführungsform der Steuervorrichtung ist auf diese Weise verlässlich ausführbar.
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Insbesondere kann die Elektronikeinrichtung dazu ausgelegt und/oder programmiert sein, zumindest anhand des mindestens eines Sensorsignals eines Motorstromsensors des Motors, eines Drehwinkelsensors des Motors, eines Motormomentsensors des Motors, eines Positionssensors für das verstellbare Kolbenelement, eines Differenzwegsensors für das verstellbare Kolbenelement und eine Eingangsstangenkomponente, eines Positionssensors der Eingangsstangenkomponente, eines Positionssensors für eine mittels des Kolbenelements verstellbare Kraftübertragungskomponente, mindestens eines Kraftsensors für das Kolbenelement, die Eingangsstangenkomponente und/oder die Kraftübertragungskomponente und/oder mindestens eines hydraulischen Drucksensors als dem mindestens einen Sensor den Wert des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements zu ermitteln und/oder das Vorliegen des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements gleich dem vorgegebenen Soll-Wert oder innerhalb des vorgegebenen Soll-Wertebereichs zu überprüfen. Somit kann eine Vielzahl von herkömmlicherweise bereits eingesetzten Sensortypen mit der hier beschriebenen Ausführungsform der Steuervorrichtung zusammenwirken. Eine Nutzung der hier beschriebenen Ausführungsform der Steuervorrichtung erfordert deshalb in der Regel keine Ausstattung der motorisieren Kolben-Zylinder-Vorrichtung oder des hydraulischen Bremssystems mit einer weiteren Sensorik.
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Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch bei einer motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs mit einer derartigen Steuervorrichtung oder bei einem hydraulischen Bremssystem für ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Steuervorrichtung und der damit ansteuerbaren motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung gewährleistet.
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Auch ein Ausführen eines korrespondierenden Verfahrens zum Betreiben einer motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs schafft die oben erläuterten Vorteile, wobei das Verfahren entsprechend den oben beschriebenen Ausführungsformen der Steuervorrichtung weitergebildet werden kann.
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Des Weiteren bewirkt auch ein entsprechendes Montageverfahren für eine motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs die jeweiligen Vorteile, wobei auch das Montageverfahren gemäß den oben erläuterten Ausführungsformen der Steuervorrichtung weitergebildet werden kann.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen;
- 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Steuervorrichtung, bzw. einer damit ausgestatteten motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs;
- 2 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben einer motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs; und
- 3 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Montageverfahrens für eine motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Steuervorrichtung, bzw. einer damit ausgestatteten motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs.
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Die in 1 schematisch dargestellte Steuervorrichtung 10 ist lediglich beispielhaft eine Untereinheit der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12. In einer alternativen Ausführungsform kann die Steuervorrichtung 10 auch dazu ausgelegt sein, mit einer getrennt von der Steuervorrichtung 10 ausgebildeten/angeordneten motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 zusammen zu wirken.
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Die motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 ist Teil eines in 1 nur teilweise dargestellten hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs. Es wird darauf hingewiesen, dass eine Einsetzbarkeit der Steuervorrichtung 10 und der damit zusammenwirkenden motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 auf keinen speziellen Bremssystemtyp des hydraulischen Bremssystems oder auf einen besonderen Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp des Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs limitiert ist.
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In dem Beispiel der 1 ist die motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 ein einem Hauptbremszylinder 14 des hydraulischen Bremssystems vorlagerbarer/vorgelagerter elektromechanischer Bremskraftverstärker 12. Die in 1 bildlich wiedergegebene Ausbildung der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 ist jedoch nur beispielhaft zu interpretieren. In einer alternativen Ausführungsform kann die motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 beispielsweise auch eine an mindestens einen Bremskreis des hydraulischen Bremssystems anbindbare/angebundene motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung, wie beispielsweise eine Plungervorrichtung, sein. Unter einer derartigen Plungervorrichtung kann insbesondere auch eine IPB-Vorrichtung (Integrated Power Brake Device) verstanden werden.
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Die Steuervorrichtung 10 weist eine Elektronikeinrichtung 16 auf, welche dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, einen Motor 18 der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 mittels mindestens eines von der Elektronikeinrichtung 16 ausgegebenen Steuersignals 20 anzusteuern. Insbesondere ist/wird der Motor 18 mittels des mindestens einen von der Elektronikeinrichtung 16 ausgegebenen Steuersignals 20 derart ansteuerbar/angesteuert, dass ein verstellbares Kolbenelement 22 der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 mittels eines angesteuerten Betriebs des Motors 18 aus seiner Ausgangsstellung zumindest in eine Verstellrichtung verstellbar ist/verstellt wird. Vorzugsweise erfolgt das Ansteuern des Motors 18 unter Berücksichtigung eines an die Elektronikeinrichtung16 bereitgestellten Bremsanforderungssignals 23, welches z.B. von einem (nicht skizzierten) Bremsbetätigungselementsensor, wie insbesondere einem Stangenwegsensor und/oder einem Differenzwegsensor, und/oder einer (nicht dargestellten) Geschwindigkeitssteuerautomatik des Fahrzeugs an die Elektronikeinrichtung16 bereitgestellt ist. Das Bremsanforderungssignal 23 kann insbesondere der Elektronikeinrichtung16 eine von einem Fahrer des Fahrzeugs oder Geschwindigkeitssteuerautomatik angeforderte Fahrzeugverzögerung anzeigen.
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In der Ausführungsform der 1 ist das verstellbare Kolbenelement 22 beispielhaft als Ventilkörper 22 (Valve Body) ausgebildet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die in 1 skizzierte Ausbildung des verstellbaren Kolbenelements 22 nur beispielhaft zu interpretieren ist. Zur Übertragung einer Motorkraft Fmotor des Motors 18 auf das verstellbare Kolbenelement 22 kann das verstellbare Kolbenelement 22 über ein (nicht skizziertes) Gewinde an dem Motor 28 angebunden sein.
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Unter der Ausgangsstellung des verstellbaren Kolbenelements 22 der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 kann insbesondere eine Stellung/Position des verstellbaren Kolbenelements 22 verstanden werden, in welcher das verstellbare Kolbenelement 22 bei einem Nichtbetrieb des Motors 18 der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 vorliegt. Beispielsweise kann das verstellbare Kolbenelement 22 mittels mindestens einer (nicht skizzierten) Rückstellfeder derart angeordnet sein, dass, sofern der Motor 18 keine der mindestens einen Rückstellfeder entgegenwirkende Motorkraft Fmotor auf das verstellbare Kolbenelement 22 bewirkt, das verstellbare Kolbenelement 22 mittels der mindestens einen Rückstellfeder in seine Ausgangsstellung gedrückt/gezogen ist.
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Außerdem ist das verstellbare Kolbenelement 22 mittels des Betriebs des von der Elektronikeinrichtung 16 angesteuerten Motors 18 höchstens um einen maximalen Verstellweg aus seiner Ausgangsstellung in die Verstellrichtung verstellbar. Der maximale Verstellweg des verstellbaren Kolbenelements 22 der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 kann beispielsweise durch einen mechanischen Anschlag des verstellbaren Kolbenelements 22 ab seinem Verstellen aus seiner Ausgangsstellung um gerade den maximalen Verstellweg in die Verstellrichtung definiert sein. Alternativ kann der maximale Verstellweg des verstellbaren Kolbenelements 22 auch durch einen mechanischen Anschlag einer dem verstellbaren Kolbenelement 22 nachgeordneten und mittels des Verstellens des Kolbenelements 22 mitverstellbaren Kraftübertragungskomponente 24, 26 und 28 ab dem Verstellen des verstellbaren Kolbenelements 22 aus seiner Ausgangsstellung um gerade den maximalen Verstellweg in die Verstellrichtung definiert sein. Als die mindestens eine Kraftübertragungskomponente 24, 26 und 28 können beispielsweise eine Ausgangsstange 24, ein Stangenkolben 26 des Hauptbremszylinders 14 und/oder ein Schwimmkolben 28 des Hauptbremszylinders 14 mittels des Verstellens des Kolbenelements 22 mitverstellbar sein/mitverstellt werden.
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Die Elektronikeinrichtung 16 ist auch dazu ausgelegt und/oder programmiert, mindestens ein bereitgestelltes Sensorsignal 30a mindestens eines Sensors 30 der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 und/oder des hydraulischen Bremssystems auszulesen. Außerdem ist die Elektronikeinrichtung 16 dazu ausgelegt und/oder programmiert, anhand des mindestens einen bereitgestellten Sensorsignals 30a einen Wert des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 zu ermitteln und/oder ein Vorliegen des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 gleich einem vorgegebenen Soll-Wert oder innerhalb eines vorgegebenen Soll-Wertebereichs zu überprüfen. Als Wert des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 kann insbesondere eine Länge des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 mittels der Elektronikeinrichtung 16 ermittelt werden. Unter dem Überprüfen des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 bezüglich des vorgegebenen Soll-Werts oder des vorgegebenen Soll-Wertebereichs kann auch ein Verifizieren des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 gleich dem vorgegebenen Soll-Wert oder innerhalb des vorgegebenen Soll-Wertebereichs verstanden werden. Insbesondere kann die Elektronikeinrichtung 16 dazu ausgelegt und/oder programmiert sein, bei diesem Überprüfen des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 eine Abweichung seines maximalen Verstellwegs von dem vorgegebenen Soll-Wert oder dem vorgegebenen Soll-Wertebereich zu bestimmen. Wie anhand der Beschreibung unten deutlich wird, kann der vorgegebene Soll-Wert oder der vorgegebene Soll-Wertebereich auch ein von der Elektronikeinrichtung 16 selbst festgelegter Soll-Wert oder Soll-Wertebereich sein.
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Unabhängig davon, ob der maximale Verstellweg des verstellbaren Kolbenelements 22 durch einen mechanischen Anschlag des verstellbaren Kolbenelements 22 oder durch einen mechanischen Anschlag der jeweiligen mitverstellbaren Kraftübertragungskomponente 24, 26 oder 28 definiert ist, kann die Steuervorrichtung 10/ihre Elektronikeinrichtung 16 in beiden Fällen dazu genutzt werden, den Wert des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 zu ermitteln und/oder den vorgegebenen Soll-Wert oder vorgegebenen Soll-Wertebereich zu überprüfen/ verifizieren. Bei einer Nutzung der hier beschriebenen Steuervorrichtung 10/ihrer Elektronikeinrichtung 16 entfällt somit die herkömmliche Notwendigkeit zum Hinterlegen eines korrekten Werts für den maximalen Verstellweg des verstellbaren Kolbenelements 22. Sofern ein wahrscheinlicher Soll-Wert oder ein wahrscheinlicher Soll-Wertebereich für den maximalen Verstellweg des verstellbaren Kolbenelements 22 auf der Steuervorrichtung 10 hinterlegt ist, beispielsweise indem der wahrscheinliche Soll-Wert/Soll-Wertebereich auf mindestens einer Datenspeichereinheit 32 der Steuervorrichtung 10 abgespeichert ist, kann die Elektronikeinrichtung 16 auch zur Überprüfung/Verifizierung des hinterlegten Soll-Werts oder des hinterlegten Soll-Wertebereichs eingesetzt werden. Auf diese Weise kann bereits vor oder bei einer Inbetriebnahme der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 eine Hinterlegung eines nicht zutreffenden Soll-Werts/Soll-Wertebereichs erkannt werden. Gegebenenfalls kann auf einen Programmierfehler beim Programmieren der mindestens einen Datenspeichereinheit 32 oder auf einen an der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 vorliegenden Schaden rückgeschlossen werden. Ebenso können mittels eines während eines Betriebs der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 mindestens einmalig ausgeführten Überprüfens/Verifizierens des Soll-Werts oder des Soll-Wertebereichs Schädigungen und/oder Alterungseffekte an der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 in der Regel verlässlich erkannt werden. Die Steuervorrichtung 10 trägt deshalb zur Verbesserung eines Benutzerkomforts und eines Sicherheitsstandards des damit zusammenwirkenden hydraulischen Bremssystems bei.
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In der Ausführungsform der 1 kann die Steuervorrichtung 10 zusätzlich vorteilhaft mit dem Hauptbremszylinder 14 zusammenwirken, dessen Stangenkolben 26 aus seiner Stangenkolben-Ausgangsstellung höchstens um einen maximalen Stangenkolben-Verstellweg des Stangenkolbens 26 verstellbar ist und dessen Schwimmkolben 28 ebenfalls aus seiner Schwimmkolben-Ausgangsstellung höchstens um einen maximalen Schwimmkolben-Verstellweg des Schwimmkolbens 28 verstellt werden kann. Dazu ist die Elektronikeinrichtung 16 zusätzlich derart ausgelegt und/oder programmiert, dass die Elektronikeinrichtung 16 anhand des ermittelten Werts des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 und/oder anhand des Überprüfens des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 bezüglich des vorgegebenen Soll-Werts oder des vorgegebenen Soll-Wertebereichs für den Stangenkolben 26 seinen maximalen Stangenkolben-Verstellweg bestimmt und/oder ein Vorliegen des maximalen Stangenkolben-Verstellwegs gleich einem vorgegebenen Stangenkolben-Soll-Wert oder innerhalb eines vorgegebenen Stangenkolben-Soll-Wertebereichs überprüft und/oder für den Schwimmkolben 28 seinen maximalen Schwimmkolben-Verstellweg bestimmt und/oder ein Vorliegen des maximalen Schwimmkolben-Verstellwegs gleich einem vorgegebenen Schwimmkolben-Soll-Wert oder innerhalb eines vorgegebenen Schwimmkolben-Soll-Wertebereichs überprüft. Evtl. kann die Elektronikeinrichtung 16 auch dazu ausgelegt und/oder programmiert sein, anhand der bestimmten Abweichung des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 von dem vorgegebenen Soll-Wert oder dem vorgegebenen Soll-Wertebereich eine Abweichung des maximalen Stangenkolben-Verstellwegs von dem vorgegebenen Stangenkolben-Soll-Wert oder dem vorgegebenen Stangenkolben-Soll-Wertebereich und/oder eine Abweichung des maximalen Schwimmkolben-Verstellwegs von dem vorgegebenen Schwimmkolben-Soll-Wert oder dem vorgegebenen Schwimmkolben-Soll-Wertebereich zu bestimmen. Des Weiteren können mittels des Überprüfens/Verifizierens des Stangenkolben-Soll-Werts, des Stangenkolben-Soll-Wertebereichs, des Schwimmkolben-Soll-Werts und/oder des Schwimmkolben-Soll-Wertebereichs auch Schädigungen und/oder Alterungseffekte an dem Hauptbremszylinder 14 oft verlässlich erkannt werden.
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Häufig ist die als elektromechanischer Bremskraftverstärker 12 ausgebildete motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 mit verschiedenen Hauptbremszylindermodellen verbaubar, deren Werte für den maximalen Stangenkolben-Verstellweg ihres Stangenkolbens 26 und/oder für den maximalen Schwimmkolben-Verstellweg ihres Schwimmkolbens 28 voneinander abweichen. Für ein verlässliches Zusammenwirken der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 und des aus den verschiedenen Hauptbremszylindermodellen ausgewählten Hauptbremszylinders 14 ist jedoch eine Hinterlegung des maximalen Stangenkolben-Verstellwegs des Stangenkolbens 26 und/oder des maximalen Schwimmkolben-Verstellwegs des Schwimmkolbens 28 häufig wünschenswert/notwendig. Mittels der hier beschriebenen Ausbildung der Steuervorrichtung 10/ihrer Elektronikeinrichtung 16 können der maximale Stangenkolben-Verstellweg und/oder der maximalen Schwimmkolben-Verstellweg verlässlich bestimmt und/oder bezüglich ihrer Soll-Werte/Soll-Wertebereiche überprüft werden, so dass die herkömmliche Notwendigkeit zum (Nach-)Programmieren der Steuervorrichtung 10 nach einer Auswahl des mit ihrer motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 verbauten Hauptbremszylinders 14 entfällt.
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Ebenso kann die Steuervorrichtung 10/ihre Elektronikeinrichtung 16, sofern der auf der Steuervorrichtung 10 hinterlegte Stangenkolben-Soll-Wert, Stangenkolben-Soll-Wertebereich, Schwimmkolben-Soll-Wert und/oder Schwimmkolben-Soll-Wertebereich mit dem wirklichen Typ des zusammen mit ihrer motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 verbauten Hauptbremszylinders 14 nicht übereinstimmen, den Fehler frühzeitig erkennen und (wie unten genauer erläutert ist) schnell auf den Fehler reagieren. Des Weiteren können auch unterschiedliche Stangenkolben-Soll-Werte, Stangenkolben-Soll-Wertebereiche, Schwimmkolben-Soll-Werte und/oder Schwimmkolben-Soll-Wertebereiche (als Hardwarekonfigurationen) für eine Vielzahl verschiedener Hauptbremszylindermodelle auf der Steuervorrichtung 10 hinterlegt sein, weil die Steuervorrichtung 10 selbst erkennen kann, welcher abgespeicherte Stangenkolben-Soll-Wert, Stangenkolben-Soll-Wertebereich, Schwimmkolben-Soll-Wert und/oder Schwimmkolben-Soll-Wertebereich auf den der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 nachgeordneten Hauptbremszylinder 14 zutreffen. Damit entfällt ein erheblicher Arbeitsaufwand zum Programmieren der mindestens einen Speichereinheit 32 der Steuervorrichtung 10 speziell und ausschließlich für das Hauptbremszylindermodell des nach einer späteren Montage der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 nachgeordneten Hauptbremszylinders 14. Die vorteilhafte Ausbildung der Steuervorrichtung 10/ihrer Elektronikeinrichtung 16 trägt somit zur Verbesserung des Zusammenwirkens der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 und des ihr nachgeordneten Hauptbremszylinders 14 sowie zur Reduzierung des Arbeitsaufwands zur Montage der Vorrichtungen 12 und 14 bei.
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In der Ausführungsform der 1 wird die Motorkraft Fmotor des Motors 18 der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 über das verstellbare Kolbenelement 22, eine nachgeordnete Reaktionsscheibe 34 und der der Reaktionsscheibe 34 nachgeordneten Ausgangsstange 24 auf den Stangenkolben 26 und den Schwimmkolben 28 des Hauptbremszylinders 14 übertragen. Ebenso kann noch eine auf ein (nicht skizziertes) Bremsbetätigungselement ausgeübte Fahrerbremskraft Fdriver auf eine Eingangsstange 36 übertragen werden, welche sich durch einen Hohlraum des als Ventilkörper ausgebildeten Kolbenelements 22 erstreckt. Die Fahrerbremskraft Fdriver kann über die Eingangsstange 36, die Reaktionsscheibe 34 und die Ausgangsstange 24 auch auf den Stangekolben 26 und den Schwimmkolben 28 des Hauptbremszylinders 14 übertragen werden. Das Bremsbetätigungselement kann beispielsweise ein Bremspedal sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der in 1 bildlich wiedergegebene Kraftübertragungspfad auf die Kolben 26 und 28 des Hauptbremszylinders 14 nur beispielhaft zu interpretieren ist.
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Insbesondere sofern keine Fahrerbremskraft Fdriver auf das Bremsbetätigungselement ausgeübt wird, ist der maximale Stangenkolben-Verstellweg des Stangenkolbens 26 in der Regel gleich dem maximalen Verstellweg des verstellbaren Kolbenelements 22. Oft ist der maximale Verstellweg des verstellbaren Kolbenelements 22 (gleich dem maximalen Stangenkolben-Verstellweg des Stangenkolbens 26) durch einen mechanischen Anschlag des Stangenkolbens 26 ab dem Verstellen des verstellbaren Kolbenelements 22 aus seiner Ausgangsstellung um gerade den maximalen Verstellweg festgelegt. Die Elektronikeinrichtung 16 kann dazu ausgelegt und/oder programmiert sein, den Motor 18 derart mittels des mindestens einen Steuersignals 20 anzusteuern, dass das verstellbare Kolbenelement 22 von seiner Ausgangsstellung aus mittels des Motors 18 so lange in eine Verstellbewegung in die Verstellrichtung versetzt ist, bis die Elektronikeinrichtung 16 anhand des mindestens einen bereitgestellten Sensorsignals 30a einen Stopp der Verstellbewegung erkennt. Da die Elektronikeinrichtung 16 den Motor 18 ansteuert, kann sie verlässlich erkennen, bei welchem Wert/welcher Länge eines Verstellwegs des aus seiner Ausgangsstellung verstellten Kolbenelements 22 der Stopp der Verstellbewegung auftritt, und den maximalen Verstellweg des verstellbaren Kolbenelements 22 und evtl. auch den maximalen Stangenkolben-Verstellweg des Stangenkolbens 26 entsprechend festlegen, bzw. zu überprüfen.
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In dem Beispiel der 1 weist der Motor 18 der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 einen Motorstromsensor 30 als den mindestens einen Sensor 30 auf, wobei die Elektronikeinrichtung 16 anhand von dessen Sensorsignal 30a eine aktuelle Erhöhung des Motormoments des Motors 18 als Stopp der Verstellbewegung des aus seiner Ausgangsstellung verstellten Kolbenelements 22 erkennt. Da bei einem Stopp der Verstellbewegung des aus seiner Ausgangsstellung verstellten Kolbenelements 22 eine mechanische Kopplung des Motors 18 in der Regel eine Erhöhung des Motormoments des Motors 18 bewirkt, kann die Elektronikeinrichtung 16 zumindest den maximalen Verstellweg des verstellbaren Kolbenelements 22 somit verlässlich festlegen, bzw. überprüfen. Dieser Vorteil ist auch gewährleistet, sofern die Elektronikeinrichtung 16 dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, als das mindestens eine Sensorsignal 30a jeweils ein Signals eines Motorstromsensors des Motors 18, eines Drehwinkelsensors des Motors 18, eines Positionssensors für das verstellbare Kolbenelement 22, eines Differenzwegsensors für das verstellbare Kolbenelement 22 und die Eingangsstange 36, eines Positionssensors für die Eingangsstange 36, wie insbesondere eines Stangenwegsensors, eines Positionssensors für die Ausgangsstange 34, mindestens eines Kraftsensors für das Kolbenelement 22, die Eingangsstange 36 und/oder die Ausgangsstange 34 und/oder mindestens eines hydraulischen Drucksensors auszuwerten.
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Sobald die Elektronikeinrichtung 16 festlegt, dass der maximale Verstellweg des verstellbaren Kolbenelements 22 von dem vorgegebenen Soll-Wert oder dem vorgegebenen Soll-Wertebereich abweicht, ist die Elektronikeinrichtung 16 vorzugsweise dazu ausgelegt und/oder programmiert, mindestens ein entsprechendes Informationssignal 38 an mindestens eine (nicht skizzierte) Steuerung einer Warnlichteinrichtung des Fahrzeugs, einer Bildanzeigeeinrichtung des Fahrzeugs, einer Tonausgabeeinrichtung des Fahrzeugs und/oder einer Sendeeinrichtung des Fahrzeugs auszugeben. Mittels des mindestens einen Informationssignals 38 kann die Steuerung dazu aktiviert werden, durch Betreiben der Warnlichteinrichtung, der Bildanzeigeeinrichtung, der Tonausgabeeinrichtung und/oder der Sendeeinrichtung dem Abweichen des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 entsprechende Warninformation an einen Fahrer des mit dem jeweiligen hydraulischen Bremssystem ausgestatteten Fahrzeugs oder an eine (auch ortsferne) Werkstatt zu übermitteln. In der Regel kann somit rechtzeitig auf das von der Elektronikeinrichtung 16 festgestellte Abweichen des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22, z.B. aufgrund eines falsch abgespeicherten Soll-Werts/Soll-Wertebereichs oder aufgrund von Beschädigungen und/oder Alterungseffekten an der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 oder dem nachgeordneten Hauptbremszylinder 14, reagiert werden.
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Ebenso kann die Elektronikeinrichtung 16 dazu ausgelegt und/oder programmiert sein, zumindest den ermittelten Wert des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 auf der mindestens einen Datenspeichereinheit 32 abzuspeichern. Optionaler Weise kann die Elektronikeinrichtung 16 insbesondere dazu ausgelegt und/oder programmiert sein, anhand des ermittelten Werts des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 einen neuen Soll-Wert oder einen neuen Soll-Wertebereich festzulegen und den neu-festgelegten Soll-Wert/Soll-Wertebereich dann auf der mindestens einen Datenspeichereinheit 32 abzuspeichern. Sofern die Elektronikeinrichtung 16 auch einen neuen Wert für den maximalen Stangenkolben-Verstellweg des Stangenkolbens 26 ermittelt, wird vorzugsweise auch der neu-bestimmte Wert für den maximalen Stangenkolben-Verstellweg auf der mindestens einen Datenspeichereinheit 32 abgespeichert.
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Alternativ oder ergänzend können auf der mindestens einen Datenspeichereinheit 32 auch für verschiedene Werte des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 Informationen (evtl. bereits vor einer Inbetriebnahme der Steuervorrichtung 10) abgespeichert sein. In diesem Fall ist die Elektronikeinrichtung 16 bevorzugter Weise dazu ausgelegt und/oder programmiert, von den auf der mindestens einen Datenspeichereinheit 32 abgespeicherten Informationen die mindestens eine für den ermittelten Wert des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 abgespeicherte Information von der mindestens einen Datenspeichereinheit 32 abzufragen oder auszulesen. Derartige Informationen können beispielsweise Modelldaten der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12, Modelldaten des hydraulischen Bremssystems und/oder mindestens einer seiner weiteren Bremssystemkomponenten, wie beispielsweise seines Hauptbremszylinders 14 und/oder einer Pumpenvorrichtung des hydraulischen Bremssystems, und/oder Fahrzeugmodelldaten des Fahrzeugs sein. Durch das Bestimmen oder erfolgreiche Verifizieren des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 ist es oft möglich, das jeweilige Modell der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 und/oder des ihr nachgeordneten Hauptbremszylinders 14 zu erkennen. Entsprechend ist es anhand des erkannten Modells der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 und/oder des ihr nachgeordneten Hauptbremszylinders 14 häufig auch möglich, das jeweilige Modell des hydraulischen Bremssystems und/oder der mindestens einen seiner weiteren Bremssystemkomponenten und/oder das jeweilige Fahrzeugmodell des Fahrzeugs zu erkennen, da das erkannte Modell der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 und/oder des ihr nachgeordneten Hauptbremszylinders 14 beispielsweise nur mit einem bestimmten Modell des hydraulischen Bremssystems und/oder der mindestens einen Bremssystemkomponente zusammen und/oder nur an dem bestimmten Fahrzeugmodell verbaut wird. Mittels des ermittelten Werts des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 können somit Modelldaten der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12, Modelldaten des hydraulischen Bremssystems und/oder der mindestens einen seiner weiteren Bremssystemkomponenten und/oder Fahrzeugmodelldaten des Fahrzeugs von der mindestens einen Datenspeichereinheit 32 abgefragt oder ausgelesen werden. Derartige Daten können beispielsweise eine Motorgröße des Motors 18, ein Durchmesser des Hauptbremszylinders 14, Federgrößen und Federkräfte des Hauptbremszylinders 14 und/oder eine Motorgröße eines Pumpenmotors der Pumpenvorrichtung des hydraulischen Bremssystems sein. Die mittels der Elektronikeinrichtung 16 für den ermittelten Wert des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements 22 von der mindestens einen Datenspeichereinheit 32 abgefragten oder ausgelesenen Information können somit vielseitig weiterverwendet werden.
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2 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben einer motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs.
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Bei dem hier beschriebenen Verfahren wird in einem Verfahrensschritt S1 ein Motor der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung mittels mindestens eines Steuersignals derart angesteuert, dass ein verstellbares Kolbenelement der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung mittels eines angesteuerten Betriebs des Motors aus seiner Ausgangsstellung zumindest in eine Verstellrichtung verstellt wird, wobei das verstellbare Kolbenelement mittels des Betriebs des Motors höchstens um einen maximalen Verstellweg aus seiner Ausgangsstellung in die Verstellrichtung verstellt wird. Zeitlich überlappend oder gleichzeitig mit dem Verfahrensschritt S1 wird auch ein Verfahrensschritt S2 ausgeführt, als welcher ein Wert des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements ermittelt und/oder ein Vorliegen des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements gleich einem vorgegebenen Soll-Wert oder innerhalb vorgegebenen Soll-Wertebereichs überprüft wird. Das Ermitteln des Werts des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements und/oder das Überprüfen des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements erfolgt in dem Verfahrensschritt S2 anhand mindestens eines bereitgestellten Sensorsignals mindestens eines Sensors der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung und/oder des hydraulischen Bremssystems.
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Das hier beschriebene Verfahren ist ohne eine Fahrzeugführung ausführbar. Vorzugsweise wird deshalb das Verfahren mindestens einmal während eines Stillstands des jeweiligen Fahrzeugs ausgeführt, so dass ein Fahrkomfort des Fahrers des Fahrzeugs nicht durch das Ausführen des Fahrzeugs beeinträchtigt wird.
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3 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Montageverfahrens für eine motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs.
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Bei dem hier beschriebenen Montageverfahren wird zuerst als Verfahrensschritt S0 die moderierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung an und/oder in dem hydraulischen Bremssystem und/oder an und/oder in dem Fahrzeug so montiert, dass ein Motor der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung derart in Betrieb versetzbar ist, dass ein verstellbares Kolbenelement der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung mittels eines Betriebs des Motors aus seiner Ausgangsstellung verstellbar ist. Anschließend werden die oben schon erläuterten Verfahrensschritte S1 und S2 mindestens einmal ausgeführt.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Montageverfahrens wird als motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung ein einem Hauptbremszylinder des hydraulischen Bremssystems vorgelagerter elektromechanischer Bremskraftverstärker in dem Verfahrensschritt S0 montiert. Auf einer Steuervorrichtung des elektromechanischen Bremskraftverstärkers können für eine Vielzahl verschiedener Hauptbremszylindermodelle unterschiedliche Stangenkolben-Soll-Werte, Stangenkolben-Soll-Wertebereiche, Schwimmkolben-Soll-Werte und/oder Schwimmkolben-Soll-Wertebereiche (als Hardwarekonfigurationen) hinterlegt sein. In dem Verfahrensschritt S2 kann dann anhand des Ermitteln des Werts des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements des elektromechanischen Bremskraftverstärkers und/oder des Überprüfens des maximalen Verstellwegs des verstellbaren Kolbenelements verlässlich festgelegt werden, welcher hinterlegte Stangenkolben-Soll-Wert, Stangenkolben-Soll-Wertebereich, Schwimmkolben-Soll-Wert und/oder Schwimmkolben-Soll-Wertebereich auf den dem elektromechanischen Bremskraftverstärker nachgeordneten Hauptbremszylinder zutreffen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018212270 A1 [0002]
