DE102021215000A1 - Process for checking the plausibility of a differential path - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Plausibilisierung eines Differenzweges (Δs) zwischen einem Weg eines Fahrereingabeelements (30) und einem Aktuatorweg (s) eines Bremskraftverstärkers (10). Das Verfahren umfasst dabei die Schritte des Ansteuerns (A) eines elektrischen Motors (M) des Bremskraftverstärkers (10), so dass der Aktuator (38) bewegt wird, des Messens (B) des Differenzwegs (Δs) mittels eines Differenzwegsensors (34), des Vergleichens (C) des Differenzwegs (Δs) mit einem dem Aktuatorweg (s) zugeordneten Differenzweg (ΔsE), und des Degradierens (D) des Bremskraftverstärkers (10) für den Fall, dass der gemessene Differenzweg (Δs) kleiner als der dem Aktuatorweg (s) zugeordneten Differenzweg ist.The invention relates to a method for checking the plausibility of a differential travel (Δs) between a travel of a driver input element (30) and an actuator travel (s) of a brake booster (10). The method comprises the steps of activating (A) an electric motor (M) of the brake booster (10) so that the actuator (38) is moved, measuring (B) the differential travel (Δs) using a differential travel sensor (34), comparing (C) the differential travel (Δs) with a differential travel (ΔsE) assigned to the actuator travel (s), and degrading (D) the brake booster (10) in the event that the measured differential travel (Δs) is less than that of the actuator travel (s) associated differential path.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Plausibilisierung eines Differenzweges zwischen einem Weg eines Fahrereingabeelements und einem Aktuatorweg eines Bremskraftverstärkers.The present invention relates to a method for checking the plausibility of a differential travel between a travel of a driver input element and an actuator travel of a brake booster.
Stand der TechnikState of the art
Die
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit welchem eine Plausibilisierung der Wegmessung eines Bremskraftverstärkers auf einfache und wirtschaftliche Weise möglich ist.The object on which the invention is based is to specify a method with which a plausibility check of the distance measurement of a brake booster is possible in a simple and economical manner.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Plausibilisierung eines Differenzweges zwischen einem Weg eines Fahrereingabeelements und einem Aktuatorweg eines Bremskraftverstärkers mit den Merkmalen von Patentanspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The object is achieved by a method for checking the plausibility of a differential travel between a travel of a driver input element and an actuator travel of a brake booster with the features of
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Die Erfindung gibt ein Verfahren zur Plausibilisierung eines Differenzweges zwischen einem Weg eines Fahrereingabeelements und einem Aktuatorweg eines Bremskraftverstärkers an. Das Verfahren umfasst dabei die Schritte des Ansteuerns eines elektrischen Motors des Bremskraftverstärkers, so dass der Aktuator bewegt wird, des Messens des Differenzwegs mittels eines Differenzwegsensors, des Vergleichens des Differenzwegs mit einem dem Aktuatorweg zugeordneten Differenzweg, und des Degradierens des Bremskraftverstärkers für den Fall, dass der gemessene Differenzweg kleiner als der dem Aktuatorweg zugeordneten Differenzweg ist.The invention specifies a method for checking the plausibility of a differential travel between a travel of a driver input element and an actuator travel of a brake booster. The method includes the steps of controlling an electric motor of the brake booster so that the actuator is moved, measuring the differential travel using a differential travel sensor, comparing the differential travel with a differential travel associated with the actuator travel, and degrading the brake booster in the event that the measured differential travel is smaller than the differential travel assigned to the actuator travel.
Unter einem Fahrereingabeelement im Sinne der Erfindung wird eine Einheit aus Bremspedal und Eingangsstange verstanden. Durch eine Betätigung des Bremspedals wird eine Verschiebung und damit ein Weg der Eingangsstange bewirkt. Der Aktuator ist ein Element, welches über ein vom Motor angesteuertes Getriebe verschoben wird. Der über einen Differenzwegsensor gemessene Differenzweg ergibt sich dabei aus einer Differenz des Weges des Fahrereingabeelementes und des Aktuatorwegs. Für den Fall, dass das Bremspedal des Fahrers nicht betätigt wird entspricht der Differenzweg dem negativen Aktuatorweg. Dies gilt jedoch nur bis zu einem bestimmten Punkt, ab welchem das Bremspedal durch den Aktuator mit bewegt wird. Der Differenzweg sollte somit, während eines regelgerechten Betriebs nicht kleiner als der dem Aktuatorweg zugeordnete Differenzweg sein.A driver input element within the meaning of the invention is understood as meaning a unit made up of a brake pedal and an input rod. Actuating the brake pedal causes a displacement and thus a travel of the input rod. The actuator is an element that is moved by a gear controlled by the engine. The differential travel measured via a differential travel sensor results from a difference between the travel of the driver input element and the actuator travel. In the event that the driver's brake pedal is not actuated, the differential travel corresponds to the negative actuator travel. However, this only applies up to a certain point, from which the brake pedal is also moved by the actuator. The differential travel should therefore not be less than the differential travel assigned to the actuator travel during regular operation.
Dadurch kann der über den Differenzwegsensor gemessene Differenzweg hinsichtlich seiner Plausibilität geprüft werden. Dadurch ist ein redundanter Sensor für die Differenzwegmessung nicht notwendig, so dass auf einen zweiten Kanal für die Wegmessung verzichtet werden kann. Dadurch kann eine Plausibilisierung auf einfache und wirtschaftliche Weise durchgeführt werden.As a result, the differential path measured via the differential path sensor can be checked with regard to its plausibility. As a result, a redundant sensor for measuring the difference in distance is not necessary, so that a second channel for measuring the distance can be dispensed with. This allows a plausibility check to be carried out in a simple and economical manner.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird für den Fall, dass der Differenzweg höher als der erwartete Wert ist eine Wiederholung der Differenzwegmessung durchgeführt. Ein höherer Wert des Differenzwegs kann daher kommen, dass der Fahrer gleichzeitig das Fahrereingabeelement betätigt oder das ein Defekt vorliegt. Um einen Defekt auszuschließen wird die Messung wiederholt, so dass beispielsweise in einer darauffolgenden Messung der erwartete Wert des Differenzwegs festgestellt wird. Dadurch wird trotz einer Beeinflussung des Fahrers nicht direkt auf einen Defekt geschlossen.In a preferred embodiment of the invention, the differential displacement measurement is repeated if the differential displacement is higher than the expected value. A higher value of the differential travel can be due to the fact that the driver actuates the driver input element at the same time or that there is a defect. In order to rule out a defect, the measurement is repeated so that, for example, the expected value of the differential displacement is determined in a subsequent measurement. As a result, a defect is not directly inferred despite the driver being influenced.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung wird der elektrische Motor des Bremskraftverstärkers in vorgegebenen Zeitabständen angesteuert, um den Differenzweg zu ermitteln. Dadurch kann ständig, und somit bereits vor einer nächstens Bremsung, die Funktionsfähigkeit des Bremskraftverstärkers überprüft werden. Die Sicherheit eines solchen Bremskraftverstärkers wird dadurch erhöht. Vorteilhafterweise liegen die Zeitabstände unterhalb von 1 min.In a further preferred embodiment of the invention, the electric motor of the brake booster is activated at predetermined time intervals in order to determine the differential travel. As a result, the functionality of the brake booster can be checked constantly, and thus before the next braking operation. This increases the safety of such a brake booster. The time intervals are advantageously less than 1 minute.
Vorzugsweise wird der Bremskraftverstärker degradiert, falls nach einer vorgegebenen Anzahl an Differenzwegmessungen, der Differenzweg jeweils größer als der dem Aktuatorweg zugeordneten Differenzweg ist. Bevorzugt liegt die Anzahl der Differenzwegmessungen bei 12 bis 20 Messungen. Besonders bevorzugt liegt die Anzahl der Differenzwegmessungen bei 5 bis 11 Messungen. Der Differenzweg ist normalerweise nur bei einer gleichzeitigen Betätigung des Aktuators und des Fahrereingabeelements größer als der dem Aktuatorweg zugeordnete Differenzweg. Da es unwahrscheinlich ist, dass das Fahrereingabeelement bei einer vorgegebenen Anzahl an direkt hintereinander folgenden Differenzwegmessungen betätigt wird, kann in einem solchen Fall von einem Fehler ausgegangen werden. Dadurch können auch Abweichungen die oberhalb des erwarteten Differenzwegs liegen detektiert werden. Über diese Messung wird die Sicherheit eines solchen Bremskraftverstärkers erhöht.The brake booster is preferably degraded if, after a predetermined number of differential travel measurements, the differential travel is greater than the differential travel associated with the actuator travel. The number of differential displacement measurements is preferably 12 to 20 measurements. The number of differential displacement measurements is particularly preferably 5 to 11 measurements. The differential travel is normally only possible with simultaneous actuation of the actuator and the Driver input element is greater than the differential travel associated with the actuator travel. Since it is improbable that the driver input element will be actuated for a predetermined number of consecutive differential travel measurements, an error can be assumed in such a case. As a result, deviations that are above the expected differential path can also be detected. This measurement increases the safety of such a brake booster.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird der elektrische Motor des Bremskraftverstärkers zum Ermitteln des Differenzwegs angesteuert, während das Gaspedal betätigt wird. Wenn das Gaspedal betätigt wird, kann davon ausgegangen werden, dass normalerweise eine Differenzwegmessung durchführbar ist, ohne dass das Fahrereingabeelement betätigt wird. Dadurch sollte der Differenzweg dem erwarteten Wert entsprechen. Damit kann in hoher Wahrscheinlichkeit der Differenzweg gemessen werden, so dass wenn dieser höher oder niedriger als der erwartete Wert liegt, der Bremskraftverstärker degradiert wird. Es ist somit eine genaue Messung möglich, wodurch die Sicherheit des Bremskraftverstärkers erhöht wird.In an advantageous development, the electric motor of the brake booster is activated to determine the differential travel while the gas pedal is actuated. If the gas pedal is actuated, it can be assumed that a difference travel measurement can normally be carried out without the driver input element being actuated. As a result, the differential path should correspond to the expected value. There is a high probability that the differential travel can be measured with this, so that if this is higher or lower than the expected value, the brake booster will be degraded. A precise measurement is thus possible, which increases the safety of the brake booster.
Alternativ wird der Differenzweg gemessen, während sich das Kraftfahrzeug in einem autonomen Fahrmodus befindet. Da in einem solchen Fahrmodus die Bremsungen autonom, d.h. ohne Fahrerbeteiligung, durchgeführt werden, sollte der gemessene Differenzweg dem zugeordneten Differenzweg entsprechen.Alternatively, the difference in travel is measured while the motor vehicle is in an autonomous driving mode. Since the braking is carried out autonomously in such a driving mode, i.e. without driver participation, the measured differential travel should correspond to the assigned differential travel.
Vorteilhafterweise wird der elektrische Motor des Bremskraftverstärkers zum Ermitteln des Differenzweges während eines Motortests angesteuert. Ein solcher Motortest ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt und wird nach dem Starten des Kraftfahrzeugs durchgeführt. Dadurch kann bereits vor Beginn der Fahrt die Funktionsfähigkeit überprüft werden, so dass eine hohe Sicherheit des Bremskraftverstärkers gewährleistet werden kann.Advantageously, the electric motor of the brake booster is controlled to determine the differential travel during a motor test. Such an engine test is already known from the prior art and is carried out after the motor vehicle has been started. As a result, the functionality can be checked before the start of the journey, so that a high level of safety of the brake booster can be guaranteed.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird der elektrische Motor des Bremskraftverstärkers angesteuert, ohne Bremsdruck aufzubauen. Der Aktuator wird somit lediglich einen kurzen Weg bewegt. Dieser Weg ist jedoch so klein, dass dadurch kein Bremsdruck aufgebaut wird. Während diesem Weg kann jedoch bereits der sich ergebende Differenzweg ermittelt werden, so dass die Funktionsfähigkeit überprüft werden kann. Eine solche Überprüfung kann somit auch während der Fahrt durchgeführt werden, ohne dass dies vom Fahrer bemerkt wird. Es muss somit nicht abgewartet werden, bis vordefinierte Fahrsituationen vorliegen, so dass die Überprüfung vereinfacht wird. Dadurch dass der Bremskraftverstärker in allen Fahrsituationen überprüft werden kann, wird ein Fehler früher detektiert, so dass die Sicherheit erhöht wird.In a further advantageous embodiment, the electric motor of the brake booster is activated without building up brake pressure. The actuator is thus only moved a short distance. However, this distance is so small that no brake pressure is built up as a result. However, the resulting difference in travel can already be determined during this travel, so that the functionality can be checked. Such a check can thus also be carried out while driving without the driver noticing. It is therefore not necessary to wait until predefined driving situations are present, so that the check is simplified. Because the brake booster can be checked in all driving situations, a fault is detected earlier, so that safety is increased.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird zusätzlich durch einen Bremskraftverstärker mit einem Steuergerät, welches eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen gelöst. Der Bremskraftverstärker umfasst dabei ein Fahrereingabeelement, einen Aktuator, der über einen elektrischen Motor ansteuerbar ist und einen Differenzwegsensor zum Messen eines Differenzwegs zwischen einem Weg des Fahrereingabeelement und des Aktuatorwegs. Mit einem solchen Bremskraftverstärker werden die zu dem Verfahren genannten Vorteile erzielt.The object on which the invention is based is additionally achieved by a brake booster with a control unit which is set up to carry out the method according to the invention. The brake booster includes a driver input element, an actuator that can be controlled via an electric motor, and a differential travel sensor for measuring a differential travel between a travel of the driver input element and the actuator travel. The advantages mentioned for the method are achieved with such a brake booster.
Das zuvor beschriebene Verfahren kann insbesondere beispielsweise computerimplementiert und somit in einer Software verkörpert sein. Die Erfindung bezieht sich daher auch auf ein Computerprogramm mit maschinenlesbaren Anweisungen, die, wenn sie auf einem oder mehreren Computern ausgeführt werden, den oder die Computer dazu veranlassen, das beschriebene Verfahren auszuführen.The method described above can be computer-implemented, for example, and thus embodied in software. The invention therefore also relates to a computer program with machine-readable instructions which, when executed on one or more computers, cause the computer or computers to carry out the method described.
Ebenso bezieht sich die Erfindung auch auf einen maschinenlesbaren Datenträger und/oder auf ein Downloadprodukt mit dem Computerprogramm. Ein Downloadprodukt ist ein über ein Datennetzwerk übertragbares, d.h. von einem Benutzer des Datennetzwerks downloadbares, digitales Produkt, das beispielsweise in einem Online-Shop zum sofortigen Download feilgeboten werden kann.The invention also relates to a machine-readable data carrier and/or a download product with the computer program. A downloadable product is a digital product that can be transmitted over a data network, i.e. can be downloaded by a user of the data network and that can be offered for sale in an online shop for immediate download, for example.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
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1 Ausführungsbeispiel eines Bremskraftverstärkers mit einem Steuergerät zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
2 Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Plausibilisierung eines Differenzweges, -
3 Verlauf des Differenzwegs ohne Betätigung des Fahrereingabeelements, und -
4 Bereich des Differenzwegs bei Betätigung des Fahrereingabeelements.
-
1 Embodiment of a brake booster with a control unit for performing the method according to the invention, -
2 Exemplary embodiment of a method for checking the plausibility of a differential path, -
3 Course of the differential travel without actuation of the driver input element, and -
4 Area of the differential travel when actuating the driver input element.
In
Eine Betätigung des Fahrereingabeelements 30 wird dabei durch einen Differenzwegsensor 34 detektiert, welcher einen Differenzweg Δs misst. Das Signal des Differenzwegsensors 34 wird an das Steuergerät 14 übermittelt, welches den Motor M ansteuert, um einen Aktuator 38 zu bewegen und dadurch den Differenzweg Δs auf null aus zu regeln. Entsprechend wird die Bremskraft FF durch die Bewegung des Aktuators 38 verstärkt. Damit die Bremskraftverstärkung einwandfrei funktioniert, muss jedoch ein fehlerfreier Differenzweg Δs über den Differenzwegsensor 34 ermittelt werden. Um die Plausibilität des Differenzwegsensor 34 zu überprüfen wird daher das erfindungsgemäße Verfahren auf dem Steuergerät 14 durchgeführt.An actuation of the
Ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Plausibilisierung eines Differenzweges Δs ist in
In einem darauffolgenden Schritt C wird der Differenzweg Δs mit einem dem Aktuatorweg s zugeordneten Differenzweg verglichen.
Ab einem bestimmten Differenzweg Δs nimmt ein in
Anschließend an den Schritt C wird geprüft, ob der gemessene Differenzweg Δs gleich dem erwarteten Differenzweg ΔsE ist. Falls dies nicht der Fall sein sollte wird anschließend überprüft, ob der Differenzweg Δs kleiner als der erwartete Differenzweg ΔsE ist. Wie in
Falls jedoch der Differenzweg Δs nicht kleiner als der erwartete Differenzweg ΔsE ist, kann davon ausgegangen werden, dass der Differenzwert Δs größer als der erwartete Differenzweg ΔsE ist. Dies kommt vor, wenn der Fahrer gleichzeitig das Fahrereingabeelement 30 betätigt.
In dem in
Für den Fall, dass der Differenzwert Δs nach Schritt C gleich dem erwarteten Differenzweg ΔsE entspricht, wird der Zähler n auf null gesetzt und mit dem Verfahren von neuem begonnen.In the event that the differential value Δs after step C is equal to the expected differential distance Δs E , the counter n is set to zero and the method begins again.
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