DE102021118006A1

DE102021118006A1 - Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102021118006A1
Application number: DE102021118006.6A
Authority: DE
Inventors: Tobias Munko; Gerd Roters; Christoph Brockmann; Joachim Pracht
Original assignee: ZF CV Systems Global GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Global GmbH
Priority date: 2021-07-13
Filing date: 2021-07-13
Publication date: 2023-01-19
Also published as: CN117580742A; WO2023285559A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems (2) eines Fahrzeugs (1), mit einer als Achsmodulator bezeichneten Ventil- und Sensoreinrichtung (6), mit mindestens einem Bremszylinder (9, 13) zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugrades (7, 11), mit mindestens einem dem wenigstens einen Bremszylinder zugeordneten Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16), und mit einer elektronischen Steuereinheit (5), welche mit der Ventil- und Sensoreinrichtung sowie mit dem mindestens einen Antiblockiersystem-Magnetregelventil elektrisch verbunden ist, wobei das Antiblockiersystem-Magnetregelventil ein Einlassventil (17) zum Belüften des Bremszylinders und ein Auslassventil (18) zum Entlüften des Bremszylinders aufweist sowie eingangsseitig mit der Ventil- und Sensorreinrichtung und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder pneumatisch verbunden ist. Zur Funktionsüberprüfung des Antiblockiersystem-Magnetregelventils ist vorgesehen, dass dieses mittels der elektronischen Steuereinheit und der Ventil- und Sensoreinrichtung temporär derart angesteuert und druckbeaufschlagt wird, dass an dem Antiblockiersystem-Magnetregelventil eingangsseitig ein Druck aufgebaut wird, obwohl in dem zugeordneten Bremszylinder kein Druckaufbau oder ein Druckabbau nach einem zwischenzeitlichen Druckaufbau erwartet wird, und dass eine Fehlfunktion des Antiblockiersystem-Magnetregelventils erkannt wird, wenn bei dieser Funktionsüberprüfung entgegen der Erwartung eine Reaktion des Fahrzeugs aufgrund eines Druckaufbaus oder aufgrund eines nach einem Druckaufbau nicht erfolgten Druckabbaus in dem Bremszylinder festgestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs, mit einer als Achsmodulator bezeichneten Ventil- und Sensoreinrichtung, mit mindestens einem Bremszylinder zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugrades, mit mindestens einem dem wenigstens einen Bremszylinder zugeordneten Antiblockiersystem-Magnetregelventil, und mit einer elektronischen Steuereinheit, welche mit der Ventil- und Sensoreinrichtung sowie mit dem mindestens einen Antiblockiersystem-Magnetregelventil elektrisch verbunden ist, wobei das Antiblockiersystem-Magnetregelventil ein Einlassventil zum Belüften des Bremszylinders und ein Auslassventil zum Entlüften des Bremszylinders aufweist sowie eingangsseitig mit der Ventil- und Sensorreinrichtung und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder pneumatisch verbunden ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen, achsmodulatorlosen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs, mit mindestens einem Bremszylinder zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugrades, mit mindestens einem dem wenigstens einen Bremszylinder zugeordneten Antiblockiersystem-Magnetregelventil, mit einem Magnetventil, welches im unbetätigten Zustand einen aktuellen pneumatischen Bremsdruck sowie im betätigten Zustand einen pneumatischen Vorratsdruck an das Antiblockiersystem-Magnetregelventil leitet, mit einer elektronischen Steuereinheit, welche mit dem mindestens einen Antiblockiersystem-Magnetregelventil elektrisch verbunden ist, wobei das Antiblockiersystem-Magnetregelventil ein Einlassventil zum Belüften des Bremszylinders und ein Auslassventil zum Entlüften des Bremszylinders aufweist sowie eingangsseitig mit dem Magnetventil und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder pneumatisch verbunden ist.
Außerdem betrifft die Erfindung eine elektronische Steuereinheit zur Durchführung eines solchen Verfahrens sowie ein elektronisches Bremssystem mit einer derartigen Steuereinheit und ein Fahrzeug mit einem solchen Bremssystem.
Elektronisch gesteuerte und mit einem pneumatischen Druckmittel betriebene Bremssysteme bei Fahrzeugen, beispielsweise bei Nutzfahrzeugen, sind allgemein bekannt. Beispielsweise zeigt die Druckschrift Nr. 815 020 015 3 der WABCO Europe BVBA mit dem Titel „EBS für Motorwagen und Busse - Systembeschreibung“, Version 4/12.2016, ein derartiges Bremssystem.
Zur Ansteuerung der einzelnen Bremszylinder von schweren Fahrzeugen, wie Lastkraftwagen, Omnibusse oder Fahrzeugkombinationen, welche mit einem solchen Bremssystem ausgestattet sind, werden Ventil- und Sensoreinrichtungen genutzt, die auch als sogenannte Achsmodulatoren bekannt sind. Diese Achsmodulatoren dienen dazu, den Bremszylinderdruck auf beiden Seiten einer oder mehrerer Fahrzeugachsen in Abhängigkeit von der aktuellen Anforderung einer Sollverzögerung des Fahrzeugs zu regeln. Der Wert dieser Sollverzögerung wird beispielsweise durch die Betätigung eines Bremswertgebers mittels eines Bremspedals durch den Fahrer des Fahrzeugs oder durch eine autonome elektronische Steuerung vorgegeben. Der Achsmodulator ermittelt aus den von Drehzahlsensoren gemessenen Raddrehzahlen die Radgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder, wertet diese aus und sendet das Ergebnis an eine zentrale elektronische Steuereinheit. Die zentrale Steuereinheit steuert und überwacht das elektronische Bremssystem. Sie ermittelt beispielsweise die Sollverzögerung des Fahrzeugs aus dem erwähnten Signal des Bremswertgebers. Die Sollverzögerung und die Radgeschwindigkeiten bilden gemeinsam das Eingangssignal für die elektropneumatische Regelung. Aus diesem Eingangssignal berechnet die Steuereinheit Drucksollwerte für die Bremszylinder der Vorderachse, Drucksollwerte für die Bremszylinder der Hinterachse und gegebenenfalls Drucksollwerte für ein Anhängersteuerventil. Diese Drucksollwerte werden mit jeweils gemessen aktuellen Druck-Istwerten verglichen.
In ein solches elektronisches Bremssystem ist üblicherweise ein Antiblockiersystem (ABS™) des Fahrzeugs integriert. Bei einem Antiblockiersystem ist in der Regel jedem Bremszylinder jeder bremsbaren Fahrzeugachse jeweils ein Antiblockiersystem-Magnetregelventil zugeordnet. Diese Antiblockiersystem-Magnetregelventile werden nachfolgend vereinfacht ABS-Magnetregelventile genannt. Ein derartiges ABS-Magnetregelventil weist ein Einlassventil und ein Auslassventil auf. Im normalen Fahrzustand sind die ABS-Magnetregelventile geöffnet und steuern den vorgegebenen und ausgesteuerten Solldruck zu den Bremszylindern durch. Im ABS-Fall, also bei wenigstens einem blockierenden Fahrzeugrad, schließen sich die Einlassventile und lassen zunächst keine weitere Druckerhöhung an dem jeweiligen Bremszylinder zu. Falls die Räder dennoch weiterhin blockieren, wird über das erwähnte Auslassventil im ABS-Magnetregelventil Druck aus den Bremszylindern abgelassen. Die Regelung nimmt das in dem elektronischen Bremssystem integrierte Antiblockiersystem dabei selbständig vor, indem beispielsweise bei einer Blockier- oder Durchdrehneigung wenigstens eines Rades der vorgegebene Solldruck modifiziert wird.
Bremssysteme der erläuterten Art funktionieren in der Praxis zuverlässig und haben sich bewährt. Dennoch besteht weiterer Verbesserungsbedarf hinsichtlich des Sicherheitsintegritätsniveaus solcher Systeme. Wenn bei einer Fehlfunktion eines ABS-Magnetregelventils, insbesondere im Falle eines mechanischen Defekts, der pneumatische Druck nicht durch eine Ansteuerung des Einlassventils moduliert werden kann, um den Druckaufbau im Bremszylinder zu stoppen, oder durch eine Ansteuerung des Auslassventils, um den Druck im Bremszylinder abzubauen, können diese Steuerfunktionen gar nicht oder nicht richtig funktionieren. Die Folge davon kann ein unerwartetes einseitiges oder beidseitiges Bremsverhalten des Fahrzeugs sein, welches schlimmstenfalls auch zu sicherheitskritischen Situationen führen kann.
Die elektronische Steuerung des Bremssystems kann eine derartige fehlerhafte Bremssteuerung nicht rechtzeitig erkennen und nicht auf einen mechanischen Ventilschaden zurückführen. Dem Fahrer kann eine derartige fehlerhafte Bremssteuerung daher auch nicht signalisiert werden, um ihn vor einem unerwarteten Bremsverhalten eines Rades oder des Fahrzeugs zu warnen. Optional könnte an jedem Bremszylinder ein zusätzlicher Drucksensor eingesetzt werden, um den Bremsdruck an jedem Bremszylinder permanent zu überwachen. Dies würde jedoch zu höheren Herstellkosten führen und einen komplexen elektronischen Steuerungs- und Überwachungsaufwand erfordern.
Aus der DE 10 2018 127 813 A1 ist ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs bekannt, bei dem ein hohes Sicherheitsintegritätsniveau des Bremssystems erreicht wird, indem eine Funktionsüberprüfung eines Solldrucksensors des Bremssystems durchgeführt und bei einem erkannten Fehler eine Fehlermeldung ausgegeben wird. Allerdings werden bei dem bekannten Verfahren keine mechanischen Defekte an den Magnetregelventilen des Bremssystems erkannt.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren eingangs genannter Art vorzustellen, welches die Betriebssicherheit eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs erhöht und das kostengünstig in ein solches Bremssystem implementierbar ist. Insbesondere sollen Defekte an elektrischen ABS-Magnetregelventilen eines derartigen Bremssystems möglichst frühzeitig erkannt werden. Außerdem soll ein solches Verfahren für die Durchführung an pneumatischen Bremsanlagen an Nutzfahrzeugen geeignet sein.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs, mit einer als Achsmodulator bezeichneten Ventil- und Sensoreinrichtung, mit mindestens einem Bremszylinder zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugrades, mit mindestens einem dem wenigstens einen Bremszylinder zugeordneten Antiblockiersystem-Magnetregelventil, und mit einer elektronischen Steuereinheit, welche mit der Ventil- und Sensoreinrichtung sowie mit dem mindestens einen Antiblockiersystem-Magnetregelventil elektrisch verbunden ist, wobei das Antiblockiersystem-Magnetregelventil ein Einlassventil zum Belüften des Bremszylinders und ein Auslassventil zum Entlüften des Bremszylinders aufweist sowie eingangsseitig mit der Ventil- und Sensorreinrichtung und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder pneumatisch verbunden ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung bei diesem Verfahren vor, dass das Antiblockiersystem-Magnetregelventil zur Funktionsüberprüfung mittels der elektronischen Steuereinheit und mittels der Ventil- und Sensoreinrichtung temporär derart angesteuert und druckbeaufschlagt wird, dass an dem Antiblockiersystem-Magnetregelventil eingangsseitig ein Druck aufgebaut wird, obwohl in dem zugeordneten Bremszylinder kein Druckaufbau oder ein Druckabbau nach einem zwischenzeitlichen Druckaufbau erwartet wird, und dass eine Fehlfunktion des Antiblockiersystem-Magnetregelventils erkannt wird, wenn bei dieser Funktionsüberprüfung entgegen der Erwartung eine Reaktion des Fahrzeugs aufgrund eines Druckaufbaus oder aufgrund eines nach einem Druckaufbau nicht erfolgten Druckabbaus in dem Bremszylinder festgestellt wird.
Unter einem Antiblockiersystem-Magnetregelventil wird eine aus mehreren Einzelventilen bestehende Ventileinheit zur Regelung eines pneumatischen Bremsdrucks in einem Bremszylinder verstanden, welches einem Fahrzeugrad zugeordnet ist. Insbesondere weist ein solches Antiblockiersystem-Magnetregelventil ein Einlassventil zur Belüftung und ein Auslassventil zur Entlüftung eines daran angeschlossenen Bremszylinders auf. Zur Vereinfachung wird auch nachfolgend die abkürzende Bezeichnung ABS-Magnetregelventil verwendet. Ein einzelnes Antiblockiersystem-Magnetregelventil kann achsweise oder fahrzeugseitenweise auch mehreren Fahrzeugrädern beziehungsweise Bremszylindern zugeordnet sein und deren Betätigung steuern.
Eine als Achsmodulator ausgebildeten Ventil- und Sensoreinrichtung weist mehrere elektrisch ansteuerbare Magnetregelventile, wie Eingangsventile und Ausgangsventile, Relaisventile und/oder Redundanzventile sowie mindestens einen Drucksensor auf. Eine derartige Einrichtung wird zur Vereinfachung daher nachfolgend Achsmodulator genannt.
Mittels der beiden die Merkmale des Anspruchs 1 beziehungsweise des Anspruchs 2 aufweisenden Verfahren können insbesondere mechanische Fehlfunktionen der vorhandenen ABS-Magnetregelventile in einem Bremssystem eines Fahrzeugs zuverlässig erkannt werden. Das Verfahren ist vorteilhaft sowohl an Bremssystemen von Einzelfahrzeugen, wie beispielsweise Lastkraftwagen oder Omnibussen, als auch an Bremssystemen von Fahrzeugkombinationen, wie beispielsweise an Sattelzügen oder an landwirtschaftlichen Zugmaschinen und Anhängern, durchführbar.
Demnach wird bei dem erstgenannten Bremssystem, welches einen Achsmodulator aufweist, der pneumatische Eingang eines auf seine Funktion zu überprüfenden ABS-Magnetregelventils mit dem vom Achsmodulator bereitgestellten Druckmittel beaufschlagt und gleichzeitig in der Weise angesteuert, dass am Ausgang zum Bremszylinder kein Druck aufgebaut wird, oder dass zunächst im Bremszylinder ein Betätigungsdruck aufgebaut und unmittelbar danach wieder abgebaut wird. Arbeitet das ABS-Magnetregelventil einwandfrei, wird das betreffende Rad während der Fahrt nicht abgebremst oder beim Anfahren des Fahrzeugs nicht festgehalten. Arbeitet das ABS-Magnetregelventil hingegen gar nicht oder fehlerhaft, findet ein Druckaufbau im Bremszylinder statt, beziehungsweise wird ein im Bremszylinder versuchsweise aufgebauter Druck nicht wieder reduziert. Dies kann durch den Fahrer erkannt werden und/oder durch ein vorhandenes System, welches die Fahrzeugreaktion oder die Reaktion des betreffenden Fahrzeugrades überwacht, erfasst und signalisiert werden.
Die Erfindung ist aber auch zur Funktionsüberprüfung eines ABS-Magnetregelventils vorteilhaft nutzbar, bei dem das Bremssystem keinen Achsmodulator beziehungsweise keine solche Ventil- und Sensoreinrichtung aufweist.
Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen, achsmodulatorlosen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs, mit mindestens einem Bremszylinder zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugrades, mit mindestens einem dem wenigstens einen Bremszylinder zugeordneten Antiblockiersystem-Magnetregelventil, mit einem Magnetventil, welches im unbetätigten Zustand einen aktuellen pneumatischen Bremsdruck sowie im betätigten Zustand einen pneumatischen Vorratsdruck an das Antiblockiersystem-Magnetregelventil leitet, mit einer elektronischen Steuereinheit, welche mit dem mindestens einen Antiblockiersystem-Magnetregelventil elektrisch verbunden ist, wobei das Antiblockiersystem-Magnetregelventil ein Einlassventil zum Belüften des Bremszylinders und ein Auslassventil zum Entlüften des Bremszylinders aufweist sowie eingangsseitig mit dem Magnetventil und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder pneumatisch verbunden ist.
Gemäß der Erfindung ist bei diesem achsmodulatorlosen Bremssystem vorgesehen, dass das Antiblockiersystem-Magnetregelventil zu dessen Funktionsüberprüfung mittels der elektronischen Steuereinheit temporär derart angesteuert und druckbeaufschlagt wird, dass an dem Antiblockiersystem-Magnetregelventil eingangsseitig ein Druck aufgebaut wird, obwohl in dem zugeordneten Bremszylinder kein Druckaufbau oder ein Druckabbau nach einem zwischenzeitlichen Druckaufbau erwartet wird, und dass eine Fehlfunktion des Antiblockiersystem-Magnetregelventils erkannt wird, wenn bei dieser Funktionsüberprüfung entgegen der Erwartung eine Reaktion des Fahrzeugs aufgrund eines Druckaufbaus oder aufgrund eines nach einem Druckaufbau nicht erfolgten Druckabbaus in dem Bremszylinder festgestellt wird.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, egal ob das Bremssystem einen Achsmodulator aufweist oder nicht, kann vorgesehen sein, dass eine automatische Überwachung einer Fahrzeugreaktion aufgrund eines fehlerhaften Bremsdruckaufbaus in einem oder mehreren Bremszylindern erfolgt, indem ein Bremsmoment und/oder ein Giermoment des Fahrzeugs und/oder ein Radschlupf des Fahrzeugrades oder der betreffenden Fahrzeugräder und/oder eine spontane Fahrerreaktion, wie eine Fahrpedalbetätigung oder eine Gegenlenkbewegung des Fahrers, infolge einer solchen Fahrzeugreaktion ermittelt sowie ausgewertet wird. Bei einer so erkannten Fehlfunktion des Einlassventils oder des Auslassventils des betreffenden Antiblockiersystem-Magnetregelventils oder der Einlassventile oder der Auslassventile der betreffenden Antiblockiersystem-Magnetregelventile wird eine Warnmeldung erzeugt und dem Fahrer zu Kenntnis gebracht.
Demnach stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, ein nicht richtig arbeitendes ABS-Magnetregelventil frühzeitig zu erkennen. Auf kostenintensive Drucksensoren an jedem Bremszylinder kann dadurch verzichtet werden. Insbesondere können kritische Fahrsituationen, welche durch ein defektes ABS-Magnetregelventil verursacht werden könnten, zuverlässig vermieden werden.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass zur Erkennung eines defekten Einlassventils des Antiblockiersystem-Magnetregelventils im ungebremsten Zustand des Fahrzeugs bei einer Fahrgeschwindigkeit unterhalb eines vorgegebenen Fahrgeschwindigkeitsgrenzwertes wenigstens die folgende Schritte durchgeführt werden:

a) Ansteuern des Einlassventils zur Einstellung von dessen Schließstellung,
b) Ansteuern des Auslassventils zur Einstellung von dessen Schließstellung oder Beibehaltung dieser Schließstellung,
c) Druckbeaufschlagung des Einlassventils, und dass dann, wenn im Anschluss an den letzten Schritt eine mit der Funktionsüberprüfung des Einlassventils korrelierte Reaktion des Fahrzeugs festgestellt wird, auf eine Fehlfunktion des Einlassventils geschlossen wird

Demnach kann mittels der elektronischen Steuereinrichtung über den Achsmodulator ein defektes Einlassventil eines ABS-Magnetregelventils, beispielsweise an einem Bremszylinder im Bereich eines Vorderrades erkannt werden, indem an dem betreffenden Einlassventil während der Fahrt bei niedriger Geschwindigkeit kurzzeitig Druck aufgebaut und das Einlassventil gleichzeitig für den Zeitraum der Druckbeaufschlagung zur Einstellung von dessen Schließstellung angesteuert wird. Da bei ungebremster Fahrt der Bremszylinder entlüftet ist, darf in diesem Zeitraum kein Druck im Bremszylinder aufgebaut werden, wenn das Eingangsventil entsprechend der Ansteuerung durch die elektronische Steuereinheit geschlossen ist. Da das Auslassventil ebenfalls geschlossen ist, würde hingegen ein Druckaufbau im Bremszylinder zumindest auf ein nicht richtig schließendes Eingangsventil hinweisen, welches den eingangsseitig am Eingangsventil anliegenden Druck nicht vollständig oder überhaupt nicht absperrt.
Gemäß einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass zur Erkennung eines defekten Auslassventils des Antiblockiersystem-Magnetregelventils im ungebremsten Zustand des Fahrzeugs im Fahrzeugstillstand folgende Schritte durchgeführt werden:

d) Ansteuern des Einlassventils zur Einstellung von dessen Belüftungsstellung oder Beibehaltung dieser Belüftungsstellung, um in dem Bremszylinder einen Druck aufzubauen,
e) Ansteuern des Auslassventils zur Einstellung von dessen Schließstellung oder Beibehaltung dieser Schließstellung,
f) Druckbeaufschlagung des Einlassventils,
g) Ansteuern des Einlassventils zur Einstellung von dessen Schließstellung, und
h) Ansteuern des Auslassventils zur Einstellung von dessen Entlüftungsstellung, um den im Bremszylinder aufgebauten Druck vollständig abzubauen, und dass dann, wenn im Anschluss an den letzten Schritt eine mit der Funktionsüberprüfung des Auslassventils korrelierte Reaktion des Fahrzeugs festgestellt wird, auf eine Fehlfunktion des Auslassventils geschlossen wird.

Demnach kann mittels der elektronischen Steuereinrichtung ein defektes Auslassventil eines ABS-Magnetregelventils, beispielsweise an einem Bremszylinder an der Achsposition eines Vorderrades, erkannt werden, indem zunächst das Einlassventil in dessen Belüftungsstellung geschaltet oder diese Belüftungsstellung beibehalten wird, um in dem Bremszylinder ein Bremsdruck aufzubauen. Zugleich wird das Auslassventil zur Einstellung oder Beibehaltung von dessen Schließstellung angesteuert. Dann wird das Einlassventil mit einem Druck beaufschlagt, und anschließend wird das Einlassventil in dessen Schließstellung geschaltet sowie durch Öffnen des Auslassventils der Bremszylinder entlüftet. Der Bremszylinder müsste bei einem intakten Auslassventil bei einem folgenden Anfahrvorgang des Fahrzeugs demnach drucklos sein. Ein anhaltender Druck im Bremszylinder würde hingegen auf ein nicht richtig öffnendes Auslassventil hindeuten. Dies könnte beispielsweise anhand des aufgrund des Bremsdrucks festgehaltenen betreffenden Fahrzeugrades bei dem folgenden Anfahrvorgang erkannt werden. Vorteilhafterweise kann der Überprüfung des Auslassventils eine Prüfung des zugehörigen Eingangsventils vorausgegangen sein, um sicher zu stellen, dass das Einlassventil während des Prüfvorgangs des Auslassventils einwandfrei funktioniert.
Gemäß einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Ansteuerung des Auslassventils mehrmals hintereinander von der Einstellung der Entlüftungsstellung in die Einstellung der Schließstellung und wieder zurück wechselt. Durch das mehrmalige Einschalten und Ausschalten des Auslassventils kurz hintereinander kann das dynamische Verhalten des Auslassventils erfasst werden. Dadurch ist es möglich zu erkennen, wenn das Ventil zeitverzögert und/oder unvollständig auf die Ansteuerung reagiert, beziehungsweise wenn das Auslassventil unvollständig öffnet und/oder unvollständig schließt.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Funktionsüberprüfung eines oder mehrerer Antiblockiersystem-Magnetregelventile jeweils nach dem Einschalten einer Zündung eines Antriebsmotors des Fahrzeugs oder jeweils nach dem Anfahren des Fahrzeugs im Anschluss an die Zündung des Antriebsmotors erfolgt.
In der Regel weist ein elektronisches Bremssystem mehrere ABS-Magnetregelventile mit jeweils einem Einlassventil und einem Auslassventil auf. Jede Funktionsüberprüfung an einem ABS-Magnetregelventil beziehungsweise an dessen Einlassventil und/oder an dessen Auslassventil eines pneumatisch betriebenen Bremssystems benötigt Druckluft und verursacht Schaltgeräusche. Daher ist es vorteilhaft, die Häufigkeit der Ventilbetätigungen zu begrenzen. Beispielweise kann vorgesehen sein, dass die temporäre prüfungsbedingte Druckbeaufschlagung an den einzelnen ABS-Magnetregelventilen jeweils nur einmal nach dem Einschalten der Zündung des Antriebsmotors oder nach dem Anfahren des Fahrzeugs erfolgt.
Gemäß einer dazu alternativen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Funktionsüberprüfung eines oder mehrerer Antiblockiersystem-Magnetregelventile jeweils einmal in einem vorgegebenen Zyklus von Zündvorgängen des Antriebsmotors oder von auf die Zündung folgenden Anfahrvorgängen des Fahrzeugs erfolgt. Bereits dadurch kann das Sicherheitsintegritätsniveau des Bremssystems des Fahrzeugs verbessert werden.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Funktionsüberprüfung mehrerer Antiblockiersystem-Magnetregelventile jeweils achsweise erfolgt. Dadurch kann eine fehlerhaft abbremsende Fahrzeugachse schnell identifiziert werden.
Grundsätzlich kann jederzeit eine Funktionsüberprüfung eines oder mehrerer Antiblockiersystem-Magnetregelventile erfolgen, wenn aufgrund von Daten eines Sensors, beispielsweise eines Raddrehzahlsensors oder eines Bremsdrucksensors, der Verdacht besteht, dass ein Antiblockiersystem-Magnetregelventil nicht richtig funktioniert.
Die Erfindung betrifft auch eine elektronische Steuereinheit eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs, welche zur Funktionsüberprüfung von Antiblockiersystem-Magnetregelventilen des Bremssystems ausgebildet und zur Durchführung eines Verfahrens gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche betreibbar ist.
Zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen der Erfindung kann vorteilhaft eine vorhandene elektronische Steuereinheit eines elektronischen Bremssystems verwendet werden, wobei in dieser Steuereinheit eine verfahrensrelevant geeignete Erweiterung der Steuerungssoftware erforderlich ist. Zusätzliche Hardwarekomponenten oder sonstige Bauteile sind nicht notwendig.
Außerdem betrifft die Erfindung ein druckmittelbetriebenes elektronisches Bremssystem eines Fahrzeugs, welches mit einer elektronischen Steuereinheit zur Funktionsüberprüfung von Antiblockiersystem-Magnetregelventilen des Bremssystems gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche steuerbar ist.
Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Fahrzeug, wie etwa ein Nutzfahrzeug oder eine Zugfahrzeug-Anhängefahrzeug-Kombination, mit einem druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystem, welches gemäß wenigstens einem der Vorrichtungsansprüche aufgebaut und zur Durchführung eines Verfahrens gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche betreibbar ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 eine schematische Teilansicht eines Fahrzeugs mit einer Vorderachse und mit einem druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystem,
2 eine schematische vereinfachte Ansicht von einem Antiblockiersystem-Magnetregelventil eines Bremssystems gemäß 1, mit einem Einlassventil und einem Auslassventil,
3 ein vierteiliges Diagramm zur Funktionsüberprüfung eines Einlassventils eines Antiblockiersystem-Magnetregelventils gemäß 1 und 2 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
4 ein vierteiliges Diagramm zur Funktionsüberprüfung eines Auslassventils eines Antiblockiersystem-Magnetregelventils gemäß 1 und 2 nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, sowie
5 ein vierteiliges Diagramm zur Funktionsüberprüfung eines Auslassventils eines Antiblockiersystem-Magnetregelventils gemäß 4 mit einer gepulsten Ansteuerung.

Zur besseren Unterscheidung von elektrischen Verbindungen und pneumatischen Verbindungen sind in der 1 elektrische Leitungen mit unterbrochener Linie und pneumatische Leitungen mit durchgezogener Linie dargestellt. Zur besseren Abgrenzung zu den Bezugsziffern der Bauteile ist zudem allen Bezugsziffern von pneumatischen Leitungen und Anschlüssen ein Präfix „P“ und allen Bezugsziffern von elektrischen Leitungen ein Präfix „E“ vorangestellt.
Die 1 zeigt demnach schematisch die Vorderachse 3 eines Fahrzeugs 1 mit einem pneumatisch betriebenen elektronischen Bremssystem 2. Das Bremssystem 2 weist einen Bremswertgeber 4 auf, der als Wegsensor ausgebildet ist. Mittels dieses Bremswertgebers 4 ist ein Verzögerungswunsch des Fahrers erfassbar, welcher durch eine Betätigung eines Bremspedals signalisiert wird. Das von dem Bremswertgeber 4 erzeugte Bremssteuersignal ist über eine elektrische Bremssteuersignalleitung E3 an eine zentrale elektronische Steuereinheit 5 weiterleitbar. Die elektronische Steuereinheit 5 steuert und überwacht das elektronische Bremssystem 2.
Außerdem ist an der Vorderachse 3 des Fahrzeugs 1 eine als ein Achsmodulator ausgebildete Ventil- und Sensoreinrichtung 6, nachfolgend vereinfacht als Achsmodulator 6 bezeichnet, zur Beaufschlagung und Regelung eines Vorderachsbremsdruckes angeordnet und über eine elektrische Achsmodulatorleitung E4 mit der Steuereinheit 5 elektrisch verbunden. Der Bremswertgeber 4 und der Achsmodulator 6 sind über eine Vorratsdruckleitung P1 mit einem Vorratsdruckspeicher 19 pneumatisch verbunden. Der Aufbau und die Funktionsweise eines derartigen Achsmodulators sowie eines solchen Bremswertgebers sind beispielsweise aus der DE 10 2017 007 788 A1 an sich bekannt, in welcher auch ein ähnliches Bremssystem beschrieben und dargestellt ist.
An der Vorderachse 3 ist ein erstes Vorderrad 7 angeordnet, welches mittels einer ersten Radbremse 8 abbremsbar ist. Zu der ersten Radbremse 8 gehört ein erster Bremszylinder 9 sowie ein dem ersten Vorderrad zugeordneter erster Raddrehzahlsensor 10. Außerdem sind an der Vorderachse 3 ein zweites Vorderrad 11, eine zweite Radbremse 12, ein dieser zweiten Radbremse 12 zugehöriger zweiter Bremszylinder 13 sowie ein dem zweiten Vorderrad 11 zugeordneter zweiter Raddrehzahlsensor 14 angeordnet. Der erste Raddrehzahlsensor 10 ist über eine erste elektrische Raddrehzahlsensorleitung E1 und der zweite Raddrehzahlsensor 14 ist über eine zweite elektrische Raddrehzahlsensorleitung E2 über die elektronische Steuereinheit 5 mit dem Achsmodulator 6 der Vorderachse 3 signaltechnisch verbunden. Mittels der beiden Raddrehzahlsensoren 10, 14 ermittelt der Achsmodulator 6 die Radgeschwindigkeiten der Vorderräder 7, 11 und errechnet daraus jeweils einen gegebenenfalls vorliegenden Radschlupf. Mithilfe dieser Werte steuert die elektronische Steuereinheit 5 den Bremsdruck für die beiden Bremszylinder 9, 13 der Radbremsen 8 12 derartig, dass die erzeugbaren Bremskräfte möglichst optimal auf die beiden Vorderräder 7, 11 verteilt werden.
An der nicht dargestellten Hinterachse des Fahrzeugs kann eine entsprechende Anordnung von Fahrzeugrädern, Radbremsen, Bremszylindern und Raddrehzahlsensoren sowie ein weiterer Achsmodulator für eine Regelung im Zusammenwirken mit der Regelung an der Vorderachse 3 vorgesehen sein. Dies wird hier nicht näher betrachtet.
Außerdem sind an der Vorderachse 3 zwei Antiblockiersystem-Magnetregelventile 15, 16 angeordnet, welche nachfolgend kurz ABS-Magnetregelventile 15, 16 genannt werden. Diese ABS-Magnetregelventile 15, 16 sind über je eine pneumatische Magnetregelventilleitung P2, P4 eingangsseitig mit dem Achsmodulator 6 und ausgansseitig mit dem jeweils zugeordneten Bremszylinder 9, 13 der Vorderachse 3 pneumatisch verbunden. Zudem sind die ABS-Magnetregelventile 15, 16 über je eine mehradrig ausgebildete elektrische Magnetregelventilsteuerleitung E5, E6 mit der elektronischen Steuereinheit 5 elektrisch verbunden.
Die 2 zeigt beispielhaft ein vereinfachtes Schaltbild eines der beiden ABS-Magnetregelventile 15, 16, vorliegend das ABS-Magnetregelventile 15 für das erste Vorderrad 7. Das zweite ABS-Magnetregelventil 16 des zweiten Vorderrades 11 ist baugleich ausgebildet und daher nicht gesondert dargestellt. Demnach weist das ABS-Magnetregelventil 15 ein Einlassventil 17 und ein Auslassventil 18 auf. Das Einlassventil 17 ist bei einem Bremssystem 2 gemäß der weiter vorne erwähnten ersten Verfahrensvariante über die erste pneumatische Magnetregelventilleitung P2 eingangsseitig mit dem Achsmodulator 6 und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder 9 des ersten Vorderrades 7 pneumatisch verbunden. Das Auslassventil 18 des ABS-Magnetregelventils 15 ist eingangsseitig über die erste pneumatische Magnetregelventilleitung P2 mit dem Bremszylinder 9 und ausgangsseitig mit einem Entlüftungsanschluss P3 verbunden. Das Einlassventil 17 und das Auslassventil 18 sind über die mehradrige erste elektrische Magnetregelventilsteuerleitung E5 mit der elektronischen Steuereinheit 5 elektrisch verbunden und durch diese ansteuerbar. Gemäß der zweiten Verfahrensvariante verfügt das abgewandelte, im Detail nicht gesondert dargestellte Bremssystem über keinen Achsmodulator 6 sondern an dessen Stelle über ein Magnetventil 6.1, welches im unbetätigten Zustand einen aktuellen pneumatischen Bremsdruck sowie im betätigten Zustand einen pneumatischen Vorratsdruck an das Antiblockiersystem-Magnetregelventil 15, 16 leitet.
Bei einer normalen Bremsung des Fahrzeugs 1, das heißt, wenn die Räder 7, 11 der Vorderachse 3 nicht blockieren, sind die beiden ABS-Magnetregelventile 15, 16 geöffnet und leiten die Druckluft zum Herstellen eines gewünschten Sollbremsdrucks durch sich hindurch. Wenn zumindest ein Vorderrad 7, 11 blockiert, dann schließt das Einlassventil 17 des betreffenden ABS-Magnetregelventils 15, 16. Das ABS-Magnetregelventil 15, 16, bei dem das Einlassventil 17 geschlossen ist, lässt dann kein weiteres pneumatisches Druckmittel zu dem betreffenden Bremszylinder 9, 13 mehr durch. Gegebenenfalls wird zusätzlich über das Auslassventil 18 des ABS-Magnetregelventils 15, 16 Druckmittel aus dem Bremszylinder 9, 13 abgelassen, und zwar so lange, bis die Blockierung in zumindest dem einen Vorderrad 7, 11 aufgehoben ist, in dessen Folge das Fahrzeug 1 sicher abgebremst werden kann.
Das nachfolgend vorgestellte Verfahren mit den Merkmalen der Erfindung kann eine Fehlfunktion an einem Einlassventil 17 und/oder an einem Auslassventil 18 eines ABS-Magnetregelventils 15, 16 des Antiblockiersystems des elektronischen Bremssystems 2 frühzeitig und sicher erkennen. Das Verfahren wird anhand der in 3, 4 und 5 in jeweils vier zeitlichen Verlaufsdiagrammen beispielhaft am Vorderrad 7 des Fahrzeugs 1 näher erläutert.
Demnach zeigt die 3 den Ablauf eines Verfahrens zur Funktionsüberprüfung des Einlassventils 17 des ABS-Magnetregelventils 15. Das Fahrzeug 1 befindet sich dabei in ungebremster Fahrt mit geringer Geschwindigkeit. Der betreffende Bremszylinder 9 des Vorderrads 7 ist demnach zu Beginn der Funktionsüberprüfung drucklos. Das Einlassventil 17 befindet sich anfangs in seiner nicht betätigten Öffnungsstellung (Einlass auf) und wird zur Überprüfung seiner Funktion zu einem ersten Zeitpunkt t₁ von der elektronischen Steuereinheit 5 zur Einstellung seiner Schließstellung (Einlass zu) angesteuert (siehe Diagramm 3a). Das Auslassventil 18 befindet sich dabei jeweils in seiner Schließstellung (Auslass zu).
Ab diesem ersten Zeitpunkt t₁ wird das Einlassventil 17 gemäß dem Diagramm 3b über den Achsmodulator 6 mit dem Vorratsdruck beziehungsweise mit einem Eingangsdruck p_e beaufschlagt (Druck ein) und bleibt bis zu einem zweiten Zeitpunkt t₂ weiterhin in seiner Schließstellung (Einlass zu). Der Druckanstieg und der weitere Druckverlauf des Eingangsdrucks p_e sind in dem Diagramm 3d dargestellt.
An dem Bremsdruckverlauf p_b (t) in dem betreffenden Bremszylinder 9 kann nun die Funktionstüchtigkeit des Einlassventils 17 überprüft werden, welche im Diagramm 3c dargestellt ist. Schließt das Einlassventil 17 vollständig und bleibt es im weiteren zeitlichen Verlauf auch abdichtend geschlossen, dann baut sich im Bremszylinder 9 kein Betätigungsdruck auf, welches an der ersten Verlaufskurve p_b1 = 0 abgelesen werden kann. Schließt das Einlassventil 17 nur unvollständig, dann baut sich im Bremszylinder 9 allmählich zunehmend ein Bremsdruck p_b auf, welcher an der zweiten Verlaufskurve p_b2 (t) abgelesen werden kann. Schließt das Einlassventil 17 überhaupt nicht und bleibt dann auch vollständig geöffnet, so baut sich spontan ein vergleichsweise hoher Bremsdruck p_b im Bremszylinder 9 auf, welcher an der dritten Verlaufskurve p_b3 (t) abgelesen werden kann. In einem zweiten Zeitpunkt t₂ wird die Funktionsüberprüfung gemäß 3 beendet (Druck aus) und der eingangsseitige Betätigungsdruck p_e wieder abgebaut.
Anhand des Verhaltens des Fahrzeugs 1 kann auf die Funktionstüchtigkeit des Einlassventils 17 geschlossen werden. Ist das Einlassventil 17 voll funktionsfähig, fährt das Fahrzeug ungebremst weiter. Ist das Einlassventil 17 funktionsunfähig, reagiert das betreffende Vorderrad 7 mit einer spontanen starken Abbremsung und blockiert gegebenenfalls. Ist das Einlassventil 17 eingeschränkt funktionsfähig reagiert das betreffende Vorderrad 7 mit einer leichten und zunehmend stärker werdenden Abbremsung. Der Fahrer kann also schon unmittelbar bei der Funktionsüberprüfung ein fehlerhaft arbeitendes ABS-Magnetregelventil 15 erkennen. Mit Hilfe einer automatischen Radschlupfüberwachung kann die Fehlfunktion genauer erfasst und signalisiert werden.
Die 4 zeigt in den Diagrammen 4a bis 4d den erfindungsgemäßen Verfahrensablauf zur Funktionsüberprüfung des Auslassventils 18 des ABS-Magnetregelventils 15. Das Fahrzeug 1 befindet sich dabei ungebremst im Stillstand. Der betreffende Bremszylinder 9 des Vorderrads 7 ist demnach zu Beginn der Funktionsüberprüfung drucklos. Das Einlassventil 17 ist vor dem ersten Zeitpunkt t₁ in seiner Nichtbetätigungsstellung und daher geöffnet (Einlass auf). Das Auslassventil 18 befindet sich vor dem ersten Zeitpunkt t₁ seiner Schließstellung (Auslass zu), welches im Diagramm 4a erkennbar ist.
Ab dem ersten Zeitpunkt t₁ wird das Einlassventil 17 über den Achsmodulator 6 mit einem Eingangsdruck p_e beaufschlagt (Druck ein); siehe Diagramm 4b und 4d. In dem Bremszylinder 9 baut sich daher ein Bremsdruck p_b auf (Diagramm 4c). Ab einem zweiten Zeitpunkt t₂ wird das Einlassventil 17 zur Einstellung seiner Schließstellung (Einlass zu) und das Auslassventil 18 zur Einstellung seiner Belüftungsstellung (Auslass auf) angesteuert (Diagramm 4a). Erwartet wird bei einem funktionsfähigen Auslassventil 18 nun, dass der im Bremszylinder 9 zwischen dem ersten Zeitpunkt t₁ und dem zweiten Zeitpunkt t₂ aufgebaute Bremsdruck p_b bis zu einem dritten Zeitpunkt t₃ wieder vollständig abgebaut wird.
An dem Bremsdruckverlauf p_b (t) in dem betreffenden Bremszylinder 9 kann die Funktionstüchtigkeit des Auslassventils 18 überprüft werden, welches das Diagramm 4c veranschaulicht. Öffnet das Auslassventil 18 vollständig, so baut sich der Druck im Bremszylinder 9 bis zum dritten Zeitpunkt t₃ wie erwartet schnell und vollständig ab, welches an der ersten Verlaufskurve des Bremsdrucks p_b1 abgelesen werden kann. Öffnet das Auslassventil 18 jedoch nur unvollständig, so baut sich der Druck im Bremszylinder 9 allmählich oder bis zum dritten Zeitpunkt t₃ nur unvollständig ab, welches an der zweiten beispielhaften Verlaufskurve des Bremsdrucks p_b2 abgelesen werden kann. Öffnet das Auslassventil 18 gar nicht und bleibt trotz einer entsprechenden Ansteuerung zur Einstellung seiner Entlüftungsstellung vollständig geschlossen, so baut sich der Bremsdruck p_b im Bremszylinder 9 nicht wieder ab, welches die dritten Verlaufskurve p_b3 im Diagramm 4c veranschaulicht.
In einem dritten Zeitpunkt t₃ endet die Funktionsüberprüfung. Der Achsmodulator 6 schaltet gemäß dem Diagramm 4b den Eingangsdruck p_e ab (Druck aus). Der Fahrer erkennt ein fehlerhaft arbeitendes Auslassventil 18 daran, dass beim anschließenden Anfahren ein mehr oder weniger großer Bremswiderstand überwunden werden muss und gegebenenfalls das betreffende Vorderrad 7 sogar blockiert, da gemäß dem Diagramm 4c in dem zugeordneten Bremszylinder noch immer ein Betätigungsdruck vorhanden ist.
5 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Funktionsüberprüfung eines Auslassventils 18 eines ABS-Magnetregelventils 15. Daran soll das dynamische Öffnungsverhalten sowie das dynamische Schließverhalten des Auslassventils 18 überprüft werden, welches insbesondere im Diagramm 5c veranschaulicht ist. Demnach wird das Auslassventil 18 zum Entlüften des Bremszylinders 9 nach dem im Zusammenhang mit der 4 geschilderten dem Druckaufbau ab dem zweiten Zeitpunkt t₂ abwechselnd mehrfach hintereinander zur Einnahme seiner Entlüftungsstellung (Auslass auf) und zur Einnahme seiner Schließstellung (Auslass zu) angesteuert. Wenn das Auslassventil 18 korrekt öffnet und schließt, baut sich der Bremsdruck stufenartig bis zu dem dritten Zeitpunkt t₃, in dem die Funktionsüberprüfung endet, vollständig ab, welches die erste Verlaufskurve p_b1 im Diagramm 5c zeigt. Sofern das Auslassventil 18 unvollständig öffnet und/oder unvollständig schließt, so baut sich der Bremsdruck im Bremszylinder bis zu dem dritten Zeitpunkt t3 nicht vollständig ab. Dies veranschaulicht die zweite Verlaufskurve p_b2 im Diagramm 5c. Bleibt das Auslassventil 18 jedoch trotz der geschilderten wechselnden Ansteuerung funktionslos, so wird der Bremsdruck p_b3 nicht beziehungsweise erst nach dem Ende der Funktionsüberprüfung nach dem dritten Zeitpunkt t₃ wieder abgebaut. Dies ist an der dritten Verlaufskurve p_b3 im Diagramm 5c ablesbar.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Elektronisches Bremssystem
3: Vorderachse
4: Bremswertgeber
5: Elektronische Steuereinheit
6: Ventil- und Sensoreinrichtung, Achsmodulator
6.1: Magnetventil
7: Erstes Fahrzeugrad, erstes Vorderrad
8: Erste Radbremse
9: Erster Bremszylinder
10: Erster Raddrehzahlsensor
11: Zweites Fahrzeugrad, zweites Vorderrad
12: Zweite Radbremse
13: Zweiter Bremszylinder
14: Zweiter Raddrehzahlsensor
15: Erstes Antiblockiersystem-Magnetregelventil, ABS-Magnetregelventil
16: Zweites Antiblockiersystem- Magnetregelventil, ABS-Magnetregelventil
17: Einlassventil
18: Auslassventil
19: Vorratsdruckspeicher
E1: Erste elektrische Raddrehzahlsensorleitung
E2: Zweite elektrische Raddrehzahlsensorleitung
E3: Elektrische Bremssteuersignalleitung
E4: Elektrische Achsmodulatorleitung
E5: Erste elektrische Magnetregelventilsteuerleitung
E6: Zweite elektrische Magnetregelventilsteuerleitung
P1: Vorratsdruckleitung
P2: Erste pneumatische Magnetregelventilleitung
P3: Entlüftungsanschluss
P4: Zweite pneumatische Magnetregelventilleitung
p_b: Bremsdruck
p_b1: Erste Bremsdruckverlaufskurve
p_b2: Zweite Bremsdruckverlaufskurve
p_b3: Dritte Bremsdruckverlaufskurve
p_e: Eingangsdruck, Vorratsdruck
t: Zeit
t1: Erster Zeitpunkt einer Funktionsüberprüfung
t2: Zweiter Zeitpunkt einer Funktionsüberprüfung
t3: Dritter Zeitpunkt einer Funktionsüberprüfung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102018127813 A1 [0009]
DE 102017007788 A1 [0040]

Claims

Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems (2) eines Fahrzeugs (1), mit einer als Achsmodulator bezeichneten Ventil- und Sensoreinrichtung (6), mit mindestens einem Bremszylinder (9, 13) zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugrades (7, 11), mit mindestens einem dem wenigstens einen Bremszylinder (9, 13) zugeordneten Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16), und mit einer elektronischen Steuereinheit (5), welche mit der Ventil- und Sensoreinrichtung (6) sowie mit dem mindestens einen Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16) elektrisch verbunden ist, wobei das Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16) ein Einlassventil (17) zum Belüften des Bremszylinders (9, 13) und ein Auslassventil (18) zum Entlüften des Bremszylinders (9, 13) aufweist sowie eingangsseitig mit der Ventil- und Sensorreinrichtung (6) und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder (9, 13) pneumatisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16) zur Funktionsüberprüfung mittels der elektronischen Steuereinheit (5) und mittels der Ventil- und Sensoreinrichtung (6) temporär derart angesteuert und druckbeaufschlagt wird, dass an dem Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16) eingangsseitig ein Druck aufgebaut wird, obwohl in dem zugeordneten Bremszylinder (9, 13) kein Druckaufbau oder ein Druckabbau nach einem zwischenzeitlichen Druckaufbau erwartet wird, und dass eine Fehlfunktion des Antiblockiersystem-Magnetregelventils (15, 16) erkannt wird, wenn bei dieser Funktionsüberprüfung entgegen der Erwartung eine Reaktion des Fahrzeugs (1) aufgrund eines Druckaufbaus oder aufgrund eines nach einem Druckaufbau nicht erfolgten Druckabbaus in dem Bremszylinder (9, 13) festgestellt wird.
Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems (2) eines Fahrzeugs (1), mit mindestens einem Bremszylinder (9, 13) zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugrades (7, 11), mit mindestens einem dem wenigstens einen Bremszylinder (9, 13) zugeordneten Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16), mit einem Magnetventil (6.1), welches im unbetätigten Zustand einen aktuellen pneumatischen Bremsdruck (p_b) sowie im betätigten Zustand einen pneumatischen Vorratsdruck an das Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16) leitet, mit einer elektronischen Steuereinheit (5), welche mit dem mindestens einen Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16) elektrisch verbunden ist, wobei das Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16) ein Einlassventil (17) zum Belüften des Bremszylinders (9, 13) und ein Auslassventil (18) zum Entlüften des Bremszylinders (9, 13) aufweist sowie eingangsseitig mit dem Magnetventil (6.1) und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder (9, 13) pneumatisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16) zur Funktionsüberprüfung mittels der elektronischen Steuereinheit (5) temporär derart angesteuert und druckbeaufschlagt wird, dass an dem Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16) eingangsseitig ein Druck aufgebaut wird, obwohl in dem zugeordneten Bremszylinder (9, 13) kein Druckaufbau oder ein Druckabbau nach einem zwischenzeitlichen Druckaufbau erwartet wird, und dass eine Fehlfunktion des Antiblockiersystem-Magnetregelventils (15, 16) erkannt wird, wenn bei dieser Funktionsüberprüfung entgegen der Erwartung eine Reaktion des Fahrzeugs (1) aufgrund eines Druckaufbaus oder aufgrund eines nach einem Druckaufbau nicht erfolgten Druckabbaus in dem Bremszylinder (9, 13) festgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische Überwachung einer Fahrzeugreaktion aufgrund eines fehlerhaften Bremsdruckaufbaus in einem oder mehreren Bremszylindern (9, 13) erfolgt, indem ein Bremsmoment und/oder ein Giermoment des Fahrzeugs (1) und/oder ein Radschlupf des oder der betreffenden Fahrzeugräder (7, 11) und/oder eine spontane Fahrerreaktion, wie eine Fahrpedalbetätigung oder eine Gegenlenkbewegung des Fahrers, infolge einer solchen Fahrzeugreaktion ermittelt sowie ausgewertet wird, und dass bei einer so erkannten Fehlfunktion des oder der Einlass- oder Auslassventile (17, 18) des oder der betreffenden Antiblockiersystem-Magnetregelventile (15, 16) eine Warnmeldung ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung eines defekten Einlassventils (17) des Antiblockiersystem-Magnetregelventils (15, 16) im ungebremsten Zustand des Fahrzeugs (1) bei einer Fahrgeschwindigkeit unterhalb eines vorgegebenen Fahrgeschwindigkeitsgrenzwertes wenigstens die folgende Schritte durchgeführt werden: a) Ansteuern des Einlassventils (17) zur Einstellung von dessen Schließstellung, b) Ansteuern des Auslassventils (18) zur Einstellung von dessen Schließstellung oder Beibehaltung dieser Schließstellung, c) Druckbeaufschlagung des Einlassventils (17), und dass dann, wenn im Anschluss an den letzten Schritt eine mit der Funktionsüberprüfung des Einlassventils (17) korrelierte Reaktion des Fahrzeugs (1) festgestellt wird, auf eine Fehlfunktion des Einlassventils (17) geschlossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung eines defekten Auslassventils (18) des Antiblockiersystem-Magnetregelventils (15, 16) im ungebremsten Zustand des Fahrzeugs im Fahrzeugstillstand folgende Schritte durchgeführt werden: d) Ansteuern des Einlassventils (17) zur Einstellung von dessen Belüftungsstellung oder Beibehaltung dieser Belüftungsstellung, um in dem Bremszylinder (9, 13) einen Druck aufzubauen, e) Ansteuern des Auslassventils (18) zur Einstellung von dessen Schließstellung oder Beibehaltung dieser Schließstellung, f) Druckbeaufschlagung des Einlassventils (17), g) Ansteuern des Einlassventils (17) zur Einstellung von dessen Schließstellung, und h) Ansteuern des Auslassventils (18) zur Einstellung von dessen Entlüftungsstellung, um den im Bremszylinder (9, 13) aufgebauten Druck vollständig abzubauen, und dass dann, wenn im Anschluss an den letzten Schritt eine mit der Funktionsüberprüfung des Auslassventils (18) korrelierte Reaktion des Fahrzeugs (1) festgestellt wird, auf eine Fehlfunktion des Auslassventils (18) geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung des Auslassventils (18) mehrmals hintereinander von der Entlüftungsstellung in die Schließstellung und wieder zurück wechselt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsüberprüfung eines oder mehrerer Antiblockiersystem-Magnetregelventile (15, 16) jeweils nach dem Einschalten einer Zündung eines Antriebsmotors des Fahrzeugs (1) oder jeweils nach dem Anfahren des Fahrzeugs (1) im Anschluss an die Zündung des Antriebsmotors erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsüberprüfung eines oder mehrerer Antiblockiersystem-Magnetregelventile (15, 16) jeweils einmal in einem vorgegebenen Zyklus von Zündvorgängen des Antriebsmotors oder von auf die Zündung folgenden Anfahrvorgängen des Fahrzeugs (1) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsüberprüfung mehrerer Antiblockiersystem-Magnetregelventile (15, 16) jeweils achsweise erfolgt.
Elektronische Steuereinheit (5) eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems (2) eines Fahrzeugs (1), welche zur Funktionsüberprüfung von Antiblockiersystem-Magnetregelventilen (15, 16) des Bremssystems (2) ausgebildet und zur Durchführung eines Verfahrens gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche betreibbar ist.
Druckmittelbetriebenes elektronisches Bremssystem (2) eines Fahrzeugs (1), das mit einer elektronischen Steuereinheit (5) zur Funktionsüberprüfung von Antiblockiersystem-Magnetregelventilen (15, 16) des Bremssystems (2) gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche betreibbar ist.
Fahrzeug (1), wie Nutzfahrzeug oder Zugfahrzeug-Anhängefahrzeug-Kombination, mit einem druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystem (2), welches gemäß wenigstens einem der Vorrichtungsansprüche aufgebaut und zur Durchführung eines Verfahrens gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche betreibbar ist.