DE10224590A1 - Verfahren zum Ermitteln einer Störung eines Drucksensors oder eines Bremskreises einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Ermitteln einer Störung oder eines Ausfalls eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage mit einem Unterdruckbremskraftverstärker wird eine Störung oder ein Ausfall eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises auf Grundlage eines Vergleichs eines hydraulischen Drucks (Hydraulikdrucks) oder davon abgeleiteter Größen mit der Unterdrucksituation bzw. der Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers oder davon abgeleiteter Größen ermittelt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Störung oder eines Ausfalls eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage mit einem Unterdruckbremskraftverstärker. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zur Bremskraftunterstützung für eine Fahrzeugbremsanlage mit mindestens zwei Bremskreisen mit mindestens einem Drucksensor, bei dem eine Störung oder ein Ausfall eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises ermittelt wird.
• Durch neue Motorentechnik, wie z. B. Benzin- Direkteinspritzer oder sehr effiziente Dieselmotoren, ist eine hinreichende Unterdruckversorgung zur Bremskraftunterstützung durch einen Unterdruckbremskraftverstärker oder Vakuumbremskraftverstärker (Booster) immer weniger gegeben. Insbesondere in der Kaltstartphase des Kraftfahrzeugs steht kaum genug Vakuum für den Booster zur Verfügung, um ein starkes Bremsen des Fahrzeugs zu ermöglichen.
• Deshalb kommen Bremssysteme mit "aktiver hydraulischer Bremskraftunterstützung" zum Einsatz, bei denen eine Erhöhung des Bremsdrucks mittels einer hydraulischen Einheit, wie ein Motor-Pumpen-Aggregat, erfolgt. Wird beim genannten System mit aktiver hydraulischer Bremskraftverstärkung der Aussteuerpunkt des Vakuum- Bremskraftverstärkers erreicht und wird das Bremspedal durch den Fahrer weiter betätigt, dann wird durch eine hydraulische Druckerhöhungseinheit - bei ungenügender Unterstützung des Vakuum-Bremskraftverstärkers - der Druck weiter erhöht, damit der Fahrer die gewünschte Bremsleistung erhält. Somit ist bei derartigen Verfahren mit "aktiver" hydraulischer Bremskraftverstärkung zumindest ein Teil der Bremsunterstützung durch die Druckerhöhungseinheit aktiv erzeugbar.
• Der Aussteuerpunkt des Boosters kann z. B. durch Unterdrucksensoren (Vakuumsensoren) im Bremskraftverstärker erkannt werden. Zur Generierung eines Sollwertes für den hydraulischen Bremsdruck können ein oder zwei (hydraulische) Drucksensoren verwendet werden, die den hydraulischen Druck in den beiden Kreisen, dem Druckstangenkreis und dem Schwimmkolbenkreis, eines Tandemhauptbremszylinders (THZ) messen.
• Liegt ein Ausfall eines Bremskreises vor, in dem der bzw. ein Drucksensor angeordnet ist, ist aufgrund des entfallenen Drucksensorsignals die Führungsgröße für die hydraulische Bremskraftverstärkung zumindest nicht mehr direkt ermittelbar. Fällt beispielsweise der Druckstangenkreis des THZ bereits in der Kaltstartphase durch eine Leckage aus, dann ermittelt der zugehörige Drucksensor keinen Druck mehr. Aufgrund der fehlenden Führungsgröße wird die hydraulische Druckerhöhungseinheit des Systems nicht angesteuert. Es findet keine hydraulische Verstärkung statt. Andererseits kann das Vakuum im Bremskraftverstärker nicht ausreichen, um den nötigen Druck im noch intakten Schwimmkolbenkreis oder Zwischenkolbenkreis des THZ zur Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen nach einer Mindestverzögerung des Fahrzeugs bei definierter Pedalkraft bereitzustellen. Diese Situation muss daher sicher erkannt werden, um auch bei einem Kreisausfall zumindest eine "Notunterstützung" zur Verfügung zu stellen.
• Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Störung oder einen Ausfall eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage sicher zu ermitteln. Ferner soll zusätzlich ein Verfahren bereitgestellt werden, um zumindest die gesetzliche Mindestverzögerung auch bei einem Ausfall eines Drucksensors zu gewährleisten.
• Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren zum Ermitteln einer Störung oder eines Ausfalls eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage mit einem Unterdruckbremskraftverstärker, eine Störung oder ein Ausfall eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises auf Grundlage eines Vergleichs eines hydraulischen Drucks (Hydraulikdrucks) oder davon abgeleiteter Größen mit der Unterdrucksituation bzw. der Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers oder davon abgeleiteter Größen ermittelt wird.
• Die "Unterdrucksituation" wird insbesondere durch den in der Arbeitskammer herrschenden Unterdruck bzw. den Druckunterschied zwischen Arbeitskammer und Vakuum- oder Unterdruckkammer definiert. Der Begriff "Unterdruck" meint einen Druck, der kleiner oder gleich dem umgebenden Atmosphärendruck ist.
• Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Hydraulikdruck mit mindestens einem hydraulischen Drucksensors ermittelt wird und die Unterdrucksituation bzw. die Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers mit ein oder mehreren Vakuumsensoren ermittelt wird.
• Das bedeutet, es wird der hydraulische Druck in dem betreffenden Bremskreis bzw. dem betreffenden Hauptbremszylinder durch einen zugeordneten Drucksensor ermittelt. Dieser kann vorzugsweise in einer hydraulischen Leitung vom Hauptbremszylinder zu den Radbremsen des Fahrzeugs angeordnet sein. Danach weist die hydraulische Fahrzeugbremsanlage vorzugsweise einen hydraulischen Drucksensors auf, der den Druck in einer hydraulischen Leitung vom Hauptbremszylinder zu den Radbremsen des Fahrzeugs bzw. in einer Kammer eines Hauptbremszylinders, wie Tandern-Hauptbremszylinder, sensiert, um den Druck in einem Bremskreis zu erfassen.
• Die Unterdrucksituation des Unterdruckbremskraftverstärkers wird hier vorzugsweise durch Messen des Unterdrucks mit dazu geeigneten Sensoren im Unterdruckbremskraftverstärker ermittelt. Dabei kann durch einen Differenzdruck- Vakuumsensor direkt der Druckunterschied zwischen den Kammern des Unterdruckbremskraftverstärkers sensiert werden oder es werden zwei Vakuumsensoren verwendet, die jeweils den Unterdruck in den beiden Kammern getrennt sensieren. Im Sinne der Erfindung wird dann eine Störung oder ein Ausfall des Hydraulikdrucksensors und/oder des Bremskreises nach Maßgabe eines durch den mindestens einen Vakuumsensor ermittelten Unterdrucks festgestellt. Demnach kann erfindungsgemäß ein Bremskreisausfall bei einer hydraulischen Verstärkung mit Hilfe der in dem Vakuum- Bremskraftverstärker vorgesehenen Sensoren ermittelt werden, wobei vorteilhaft mit Hilfe der in der Bremsanlage vorhandenen Unterdrucksensoren (in der Vakuum- und Arbeitskammer) der Bremskreisausfall des Kreises, in dem der "defekte" Drucksensor eingebracht ist, detektiert wird.
• Nach der Erfindung wird der Unterdruck oder davon abgeleitete Größen im Unterdruckbremskraftverstärker ermittelt und mit dem Hydraulikdruck oder davon abgeleitete Größen verglichen und nach Maßgabe des Vergleichs wird auf eine Störung oder einen Ausfall des Drucksensors und/oder des zugehörigen Bremskreises geschlossen.
• Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die in einer Unterdruckkammer und einer Arbeitskammer des Unterdruckbremskraftverstärkers herrschenden Drücke mittels zweier Vakuumsensoren bezüglich des umgebenden Atmosphärendrucks (Umgebungsdrucks) ermittelt werden und auf Grundlage dieser Drücke die Unterdrucksituation bzw. die Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers ermittelt wird.
• Vorzugsweise wird ein einzusteuernder Bremsdruck auf Grundlage der Signale des Vakuumsensors ermittelt und durch den Drucksensor wird ein anliegender Bremsdruck ermittelt, wobei der einzusteuernde und anliegende Bremsdruck oder davon abgeleitete Größen verglichen werden und nach Maßgabe des Vergleichs auf eine Störung oder einen Ausfall des Drucksensors und/oder des zugehörigen Bremskreises geschlossen wird.
• Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass dann auf eine Störung oder einen Ausfall des Drucksensors und/oder des zugehörigen Bremskreises geschlossen wird, wenn der einzusteuernde Bremsdruck um mindestens ca. 10%, vorzugsweise um mindestens ca. 30%, bezogen auf den anliegenden Bremsdruck, größer ist als der anliegende Bremsdruck.
• Nach der Erfindung wird vorzugsweise dann auf eine Störung oder einen Ausfall des Drucksensors und/oder des zugehörigen Bremskreises geschlossen, wenn die Unterdrucksituation bzw. Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers einen Bremswunsch des Fahrers anzeigt und der Bremswunsch mindestens für eine bestimmte, vorgegebene Zeitdauer, vorzugsweise eine Zeitdauer in einem Bereich von ca. 10 msec. bis ca. 150 msec., besonders bevorzugt ca. 100 msec., erkannt wird und wenn gleichzeitig der hydraulische Druck in dem betroffenen Bremskreis sich verringert oder bereits sehr gering ist.
• Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass dann der Bremswunsch des Fahrers erkannt wird, wenn der Unterdruckbremskraftverstärker im wesentlichen voll ausgesteuert ist.
• Denn es kann z. B. ein Kreisausfall insbesondere nur in einer Situation sicher erkannt werden, wenn der Bremswunsch des Fahrers über dem Aussteuerpunkt des Vakuumbremskraftverstärkers liegt. Versuche haben gezeigt, dass sich selbst bei einer sehr großen Leckage, z. B. bedingt durch einen ganz gelösten Entlüfternippel, ein Staudruck in dem entsprechenden Bremskreis aufbaut, da der Fahrer mit einer bestimmten (gewohnten) "Gegenkrafterwartung" das Pedal betätigt, was selbst bei langsamen Antritten zu einer relativ schnellen (schneller als normal) Betätigung führt. Wenn der THZ-Druck nach einer Bremsenbetätigung abfällt und aus dem Vakuumkammersensorsignal einen beispielsweise softwareseitig berechneten Aussteuerpunkt unterschreitet, dann muss der Druck in der Arbeitskammer sinken, da genau zu diesem Zeitpunkt die Arbeitskammer wieder mit der Vakuumkammer verbunden wird. Dieses Verhalten zeigt eine intakte Bremsanlage auf. Sinkt der THZ-Druck aber aufgrund einer Leckage unter den Aussteuerpunkt ab (Kreisausfall), obwohl der Fahrer weiterhin die Bremse betätigt, wird die Arbeitskammer nicht mit der Vakuumkammer verbunden, da die Bremse noch betätigt ist. Aus diesem Grund sinkt im Fehlerfall der Druck in der Arbeitskammer nicht ab. Liegt dieses Verhalten für eine bestimmte Zeit vor, wird auf Kreisausfall erkannt. Die Erkennung kann abgebrochen werden, wenn ein Druckabfall in der Arbeitskammer detektiert wird. Ein Vorteil dieses Verfahrens ist daher die genaue Bestimmung des Zeitpunktes, wann der Erkennungsalgorithmus startet (unterschreiten des Aussteuerpunktes).
• Eine volle Aussteuerung liegt vor, wenn der Aussteuerpunkt erreicht ist und diese Situation im wesentlichen gleich bleibt, was insbesondere durch den Druck in der Arbeitskammer ermittelbar ist. Nach der Erfindung gilt dann eine Situation der Vollaussteuerung als im wesentlichen gleichbleibend, wenn der Druck in der Arbeitskammer weniger als 30 mbar, vorzugsweise weniger als 20 mbar, unterhalb des Drucks beim Aussteuerpunkt liegt.
• Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die volle Aussteuerung auf Grundlage einer Druck-Pedalweg-Kennlinie oder einer davon abgeleiteten Kennlinie, wie Druck- Pedalkraft-Kennlinie, des Unterdruckbremskraftverstärkers ermittelt wird. Dabei wird vorzugsweise eine Grund- Kennlinie vorgegeben, die nach Maßgabe der Signale des Vakuumsensors veränderbar ist. Das bedeutet die Kennlinie wird an sich verändernde Bedingungen der Bremsanlage angepasst, um die Genauigkeit der Erkennung des Aussteuerpunkts zu optimieren.
• Erfindungsgemäß ist es bei einem Verfahren zur Bremskraftunterstützung einer Fahrzeugbremsanlage mit einer hydraulischen Hilfskraft, vorgesehen, dass die Steuerung der hydraulischen Hilfskraft nach Maßgabe eines erkannten Drucksensor-Fehlers oder eines Bremskreisausfalls erfolgt, der durch das erfindungsgemäßen Verfahren zum Ermitteln einer Störung oder eines Ausfalls eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises erkannt wird. Dabei ist es somit wesentlich, dass bei einem Verfahren zum Einsteuern eines Bremsdruckes in die Radbremsen eines Fahrzeugs bei einem Bremskreisausfall einer Bremsanlage, die einen hydraulischen und einen Vakuum-Bremskraftverstärker aufweist, bei der hydraulischen Verstärkung mit Hilfe der in dem Vakuum- Bremskraftverstärker vorgesehenen Sensoren und mittels der Aktuatorik der Bremsanlage der Fahrerbremswunsch ermittelt und ein dazu passenden Bremsdruck eingesteuert wird.
• Eine Teilaufgabe wird mit einem Verfahren zur Bremskraftunterstützung für eine Fahrzeugbremsanlage mit mindestens zwei Bremskreisen mit mindestens einem Drucksensor gelöst, bei dem eine Störung oder ein Ausfall eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises ermittelt wird und das dadurch gekennzeichnet ist, dass wenn eine Störung oder ein Ausfall eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises ermittelt wurde, in einem nicht betroffenen Bremskreis bzw. einem dem betreffenden Drucksensor nicht zugehöriger Bremskreis ein Aufbau von hydraulischen Druck durchgeführt wird. Der Druck wird mit hydraulischer Hilfskraft, vorzugsweise durch eine hydraulische Pumpe, in einem noch intakten Bremskreis erzeugt.
• Erfindungsgemäß ist es bei dem Verfahren zur Bremskraftunterstützung vorgesehen, dass ein Aufbau von hydraulischen Druck durchgeführt wird, wenn die Unterdrucksituation bzw. Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers einen Bremswunsch des Fahrers für eine bestimmte, vorgegebene Zeitdauer anzeigt und gleichzeitig der hydraulische Druck in dem betroffenen Bremskreis sich verringert oder bereits sehr gering ist, dass der Druckaufbau weiter erfolgt, wenn die Unterdrucksituation bzw. Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers einen Bremswunsch des Fahrers weiter anzeigt, und dass der Druckaufbau abgebrochen wird, wenn die Unterdrucksituation bzw. Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers einen Bremswunsch des Fahrers nicht weiter anzeigt.
• Dabei gilt der Bremswunsch des Fahrers vorzugsweise dann als erkannt, wenn der Unterdruckbremskraftverstärker im wesentlichen voll ausgesteuert ist. Das bedeutet, wenn der Aussteuerpunkt erreicht ist und diese Situation im wesentlichen gleich bleibt. Erfindungsgemäß gilt die Situation der Vollaussteuerung als im wesentlichen gleichbleibend, wenn der Arbeitskammer-Druck weniger als 30 mbar, vorzugsweise weniger als 20 mbar, unterhalb des Drucks des Aussteuerpunkts liegt.
• Nach der Erfindung erfolgt ein Aufbau von hydraulischem Druck durch Schließen eines Trennventils, das in eine hydraulische Leitung zwischen dem Unterdruckbremskraftverstärkers bzw. einem daran anschließenden Hauptbremszylinder und einer Radbremse eingefügt ist, und durch Ansteuerung eines Elektromotors einer hydraulischen Pumpe, die in der hydraulischen Leitung zwischen dem Trennventil und der Radbremse eingefügt ist.
• Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass ein Abbau von hydraulischem Druck erfolgt, wenn die Unterdrucksituation bzw. Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers anzeigt, dass der Fahrer die Bremse löst.
• Nach der Erfindung erfolgt ein Abbau von hydraulischem Druck durch Öffnen eines Trennventils, das in eine hydraulische Leitung zwischen dem Unterdruckbremskraftverstärkers bzw. einem daran anschließenden Hauptbremszylinder und einer Radbremse eingefügt ist, wobei der Elektromotor einer hydraulischen Pumpe, die in der hydraulischen Leitung zwischen dem Trennventil und der Radbremse eingefügt ist, nicht mehr angesteuert wird.
• Erfindungsgemäß ist das Trennventil ein analogisiertes elektromagnetisches Ventil.
• Nach der Erfindung werden wenn eine Störung oder ein Ausfall in einem Bremskreis ermittelt wurde, die in diesem Bremskreis angeordneten Ventile so angesteuert, um einen Verlust bzw. weiteren Verlust an Druckflüssigkeit zu vermeiden.
• Eine bevorzugte hydraulischen Bremsanlage zum Einsatz der Erfindung weist eine Betätigungseinrichtung, vorzugsweise ein Bremspedal, ein Vakuum-Bremskraftverstärker, einen betätigbaren Hauptbremszylinder und eine Pumpe auf, mit deren Druck mindestens eine Radbremse des Fahrzeugs beaufschlagbar ist und mittels der eine hydraulische Bremskraftverstärkung erzeugt wird, wobei die Pumpe eingangsseitig (Saugseite) mit dem Hauptbremszylinder verbindbar ist über mindestens eine hydraulische Verbindung, in die ein Umschaltventil eingefügt ist, und wobei die Pumpe ausgangsseitig (Druckseite) mit mindestens einer Radbremse des Fahrzeugs verbindbar ist über mindestens eine hydraulische Verbindung und mit dem Hauptbremszylinder verbindbar ist über mindestens eine hydraulische Verbindung, in die ein Trennventil eingefügt ist.
• Die Erfindung wird anhand der Abbildungen (Fig. 1, 2a bis 2c und Fig. 3) und eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Fig. 1 und Fig. 2a zeigen einen Tandern-Hauptbremszylinder, der im wesentlichen zwei hintereinander geschaltete Hauptbremszylinder in einem Gehäuse aufweist. Der Tandem- Hauptbremszylinder wird, da in der Regel die Fußkraft nicht ausreicht, nicht direkt durch das Bremspedal betätigt, sondern über Vorschaltgeräte zur Kraftunterstützung durch Saugluft, Druckluft oder hydraulischen Druck betätigt.
• Betätigt man den Druckstangenkolben (1) in Richtung des Zwischenkolbens (2), wird zunächst von der Primärmanschette (3) die Ausgleichbohrung (A) überfahren und Druckraum (D) geschlossen; die Bremsflüssigkeit steht unter dem ihr übermittelten Überdruck. Da eine unter Überdruck gesetzte Flüssigkeit diesen nach allen Seiten gleichmäßig weitergibt, erhält der Druckraum (D') über den Zwischenkolben (2) und nach Überfahren der Ausgleichbohrung (A') durch die Primärmanschette (4) die gleichen Überdruckverhältnisse. In beiden Druckräumen herrscht nahezu gleich hoher hydraulischer Überdruck (Fig. 2b), was durch die zwei Drucksensoren (10, 10') sensiert wird. Aus Gründen einer Verringerung des Platzbedarfs und aus Kostengründen kann für bestimmte Anwendungsfälle vorzugsweise aber nur ein Drucksensor (10 oder 10') vorgesehen werden.
• Durch den Tandern-Hauptbremszylinder ist das Bremssystem des Fahrzeuges zweikreisig. Sollte beispielsweise im Druckstangen-Kolben-Bremskreis eine Leckstelle auftreten (siehe Fig. 2c), so kann sich beim Niedertreten des Bremspedals im Druckraum (D) kein Überdruck bilden, da die Bremsflüssigkeit durch die Leckstelle entweicht. In diesem Fall trifft der Zapfen (5) auf den Zapfen (6) und überträgt die Pedalkraft mechanisch über den Zwischenkolben (2) auf die Druckkammer (D'). Der angeschlossene Zwischenkolben- Bremskreis bleibt wirksam.
• Nach der Erfindung wird aus den Signalen zumindest eines Vakuumdrucksensors im Bremskraftverstärker, vorzugsweise von zwei Vakuumsensoren bzw. einem Doppel-Vakuumsensor, der THZ-Druck des Bremskreises zumindest näherungsweise bestimmt oder abgeschätzt.
• Die Fig. 3 zeigt eine für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Vorrichtung anhand einer Bremsanlage mit aktiver hydraulischer Verstärkung (OHB).
• Die in der Fig. 3 dargestellte zweikreisige Bremsanlage für Kraftfahrzeuge besteht aus einer Betätigungseinheit 41, z. B. einem Tandern-Hauptbremszylinder (THZ), mit einem Vakuum-Bremskraftverstärker 42 (Booster), der durch ein Bremspedal 43 betätigt wird. An der Betätigungseinheit 41 ist ein Vorratsbehälter 44 angeordnet, der ein Druckmittelvolumen enthält und in der Bremslösestellung an die Arbeitskammer der Betätigungseinheit 41 angeschlossen ist. Der dargestellte eine Bremskreis weist eine an eine Arbeitskammer der Betätigungseinheit 41 angeschlossene Bremsleitung 45 auf, die die Betätigungseinheit 41 mit der einer Hydraulikeinheit 22 verbindet. Die Bremsleitung 45 weist ein Trennventil 46 auf, das in der Ruhestellung einen offenen Durchgang für die Bremsleitung 45 bildet. Dem Trennventil 46 ist ein in Richtung der Radbremsen 40, 40' sich öffnendes Rückschlagventil 47. Das Trennventil 46 dient hier auch als Druckmodulationseinheit. Eine Druckbegrenzungsfunktion kann mit diesem Ventil 46 durch Einstellung eines bestimmten, noch oben begrenzten Ansteuerstroms realisiert. Vorteilhaft kann so auf ein ansonsten notwendiges Druckbegrenzungsventil verzichtet werden. Das Trennventil 46 wird elektromagnetisch betätigt. Vorzugsweise ist das Trennventil 46 ein analogisiertes Ventil. Denn dann ist insbesondere ein kontinuierliches, "analoges" Einstellen des Drucks bzw. eines Druckabbaus möglich.
• Die Bremsleitung 45 verzweigt sich in zwei Bremsleitungen 48, 49, die jeweils zu einer Radbremse 40, 40' führen. Die Bremsleitungen 48, 49 enthalten jeweils ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil 12, 19, das in seiner Ruhestellung offen ist und durch Erregung des Betätigungsmagneten in eine Sperrstellung geschaltet werden kann. Jedem Einlassventil 12, 19 ist ein Rückschlagventil 13 parallel geschaltet, das in Richtung des Bremszylinders 41 öffnet. Parallel zu diesen Radbremskreisen ist ein sogenannter Rückförderkreis angeschlossen, der aus Rücklaufleitungen 15, 32, 33 mit einer Pumpe 16 besteht. Die Radbremsen 40, 40' schließen über jeweils ein Auslassventil 14, 17 über Rücklaufleitungen 32, 33 an die Rücklaufleitung 15 an und damit an die Saugseite der Pumpe 16, deren Druckseite mit der Bremsdruckleitung 48 in einem Einmündungspunkt E zwischen dem Trennventil 46 und den Einlassventilen 12, 19 verbunden ist.
• Die Pumpe 16 ist vorzugsweise als Hubkolbenpumpe mit nicht näher dargestelltem Druckventil und einem Saugventil ausgebildet. Die Pumpe 16 dient hier als Druckerhöhungseinheit zur Erzeugung der zusätzlichen hydraulischen Bremskraftunterstützung. An der Saugseite der Pumpe 16 befindet sich ein Niederdruckspeicher 20, bestehend aus einem nicht näher bezeichneten Gehäuse mit einer Feder und einem Kolben. In der Verbindung zwischen dem Niederdruckspeicher 20 und der Pumpe 16 ist ein zu der Pumpe öffnendes Rückschlagventil 34 eingesetzt. Die Saugseite der Pumpe 16 ist über eine Saugleitung 30 mit einem Niederdruckdämpfer 18 und einem Umschaltventil 31 mit dem Bremszylinder 41 verbunden.
• Mittels der Drucksensoren 10, 10' wird der Bremsdruck in den beiden Bremszylindern bzw. den Bremskraftübertragungskreisen gemessen und der (Vakuum)- Druck in den beiden Kammern (Arbeitskammer und Vakuumkammer) des Vakuum-Bremskraftverstärker 42 durch die Drucksensoren 35, 36 ermittelt. Erfindungsgemäß wird aus den Signalen zumindest eines Vakuumdrucksensors 35 bzw. 36 des Bremskraftverstärkers 42, vorzugsweise von beiden Vakuumsensoren 35 und 36, auch der THZ-Druck der Bremskreise durch eine Druckermittlungseinheit 53 einer elektronischen Bremsenregelungseinheit näherungsweise bestimmt oder abgeschätzt. Der elektronischen Regeleinheit 52 ist eine ebenso eine Fehlererkennung 54 zugeordnet, zwecks Ermittlung eines Fehlers oder eines Fehlerverdachts eines Drucksensors 10, 10' auf Grundlage des abgeschätzten THZ-Drucks der Bremskreise nach Maßgabe der ermittelten Signale der Vakuumdrucksensoren 35 und/oder 36. Die Raddrehzahlen werden durch die Raddrehzahlsensoren 50, 51 ermittelt und die Signale der elektronischen Bremsenregelungseinheit 52 zugeführt.
• Der hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellte, an Leitung 45' angeschlossene zweite Bremskreis ist analog zu dem hier gezeigten ersten Bremskreis aufgebaut. Der zweite Bremskreis weist dieselben Bauteile mit denselben Funktionen wie der erste Bremskreis auf.
• Die Bremsanlage arbeitet im "Normalfall" (ohne Fehler) wie folgt:
  Erhöht der Fahrer über die Betätigungseinheit 41 mit dem Vakuum-Bremskraftverstärker 42 den Bremsflüssigkeitsdruck im System, wird durch die elektronische Regeleinheit 52 beim Erreichen oder Überschreiten des Aussteuerpunkts des Vakuum-Bremskraftverstärkers 42 die Pumpe 16 zwecks Druckerzeugung in den Radbremsen angesteuert. So erfolgt eine Übergabe von der pneumatischen Bremskraftunterstützung durch den Vakuum-Bremskraftverstärker 42 hin zu der Bremskraftverstärkung durch die Pumpe 16. Die Pumpe erfüllt die Funktion einer aktiven hydraulischen Bremskraftverstärkung. Erreicht oder überschreitet der in das System und die Radbremsen eingesteuert Bremsdruck einen Wert und werden die Räder 40, 40' in den Bremsschlupf überführt, dann wird nach Maßgabe der Signale der Raddrehzahlsensoren 50, 51 durch die elektronische Regeleinheit 52 eine ABS-Regelung eingeleitet und die Ein- und Auslassventile 12, 14, 17, 19 entsprechend gesteuert.
• Fällt beispielsweise ein Bremskreis aus bzw. ist eine Leckage in dem Bremskreis (Fehlerfall) aufgetreten, dann arbeitet die Bremsanlage erfindungsgemäß wie folgt:
  Aufgrund der Signale der Sensoren 35, 36 im Bremskraftverstärker 42 bzw. anhand des Signals des Arbeitskammer-Sensors 36 des Booster 42 wird der Aussteuerpunkt des Boosters 42 durch die Druckermittlungseinheit 53 ermittelt. Der Aussteuerpunkt ist erreicht, wenn der Druck in der Arbeitskammer gleich dem umgebenden Atmosphärendruck ist.
• Ist z. B. eine Leckage in der Leitung 45 der Bremsanlage vorhanden, wird ein Kreisausfall durch die Fehlererkennung 54 erkannt, da der durch die Druckermittlungseinheit 53 ermittelte hydraulische Druck wesentlich unter dem Druck liegt, der sich bei Erreichen des Aussteuerpunkts einstellen müsste. Das Signal des zugehörigen Drucksensors 10' kann daher nicht weiter als Führungsgröße für eine aktive hydraulische Bremskraftunterstützung verwendet werden. Wenn dies erkannt wird, wird die hydraulische Verstärkung im (hier nicht gezeigten) intakten Kreis aktiviert, mindestens bis auf das Niveau zur Erfüllung der gesetzlichen Vorgaben. Dazu wird mit einem langsamen Druckaufbau über eine hydraulische Pumpe im intakten Kreis (eine Pumpe anlog zur Pumpe 16 des fehlerhaften Bremskreises) begonnen. Diese kontinuierliche Druckerhöhung kann bei einer vom Fahrer als ausreichend bewerteten Verzögerung, durch Zurücknahme des Bremspedals, beendet werden, indem der Booster 42 wieder unter den Aussteuerpunkt gelangt. Insbesondere sinkt dadurch der Druck in Arbeitskammer wieder unter Atmosphärendruck, was aufgrund der Signale des Vakuumsensors 36 bzw. der Vakuumsensoren 35, 36 erkannt wird. In diesem Moment wird der Druckaufbau durch die Pumpe des intakten Bremskreises unterbrochen und der aktuell eingestellte Bremsdruck gehalten. Löst der Fahrer die Bremse weiter, wird mit einem Druckabbau über das analogisierte Trennventil im intakten Bremskreis (Trennventil analog zu Ventil 46 des fehlerhaften Bremskreises) begonnen. Das Ende der Bremsbetätigung wird erkannt, wenn der Druck in der Arbeitskammer gleich dem Druck in der Vakuumkammer ist und es erfolgt ein vollständiger Druckabbau des Bremsdrucks.
• Um einen unnötigen Verlust von Bremsflüssigkeit zu verhindern, wird bei sicher erkanntem Ausfall des Bremskreises mit Drucksensor 10' kein Bremsdruck über die Pumpe 16 aufgebaut. Daher wird das Ventil 31 dieses fehlerhaften Kreises nicht mehr geöffnet. Gleichzeitig werden die Rad-Einlassventile 12, 19 dieses Kreises geschlossen, damit auch bei einer weiteren Bremsbetätigung keine Bremsflüssigkeit verloren gehen kann, beispielsweise durch ein "Überströmen" des Trennventils 46. Durch dieses Verfahren wird eine möglichst große Menge an Bremsflüssigkeit im System gehalten und möglichst lange eine Bremswirkung erzielt. Denn auch durch "Schwappverluste" im Bremsflüssigkeitsbehälter 44, das bedeutet ein Überschwappen von Bremsflüssigkeit über einen im Bremsflüssigkeitsbehälter 44 zwecks Kreistrennung vorhandenen Trennsteg, kann so keine Bremsflüssigkeit verloren gehen. Um eine thermische Überlastung der Einlassventile 12, 19 zu vermeiden werden diese ggf. nur bei Bremsenbetätigung geschlossen. Denn während einer Bremsenbetätigung ist der Verlust an Bremsflüssigkeit am größten. Zur Erkennung und ggf. Steuerung können z. B. die Signale der Vakuumsensoren 35, 36 und eines Bremslichtschalters genutzt werden.
• Insgesamt kann durch die Erfindung daher mit Hilfe der in einem System vorhandenen Sensorik, den Vakuumsensoren 35, 36 im Booster 42, sowie der vorhandenen Aktuatorik, der Pumpe 16 und Ventile, der Fahrerwunsch erfasst werden und auch bei Ausfall eines Bremskreises mit einem Drucksensor bzw. bei einer Leckage dieses Kreises, ein der Fahrervorgabe angepasster Bremsdruck eingestellt werden. Dem Fahrer steht damit auch bei einem Kreisausfall des Drucksensorkreises eine dosierbare Bremse zur Verfügung.

Claims (18)

1. Verfahren zum Ermitteln einer Störung oder eines Ausfalls eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage mit einem Unterdruckbremskraftverstärker, dadurch gekennzeichnet, dass eine Störung oder ein Ausfall eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises auf Grundlage eines Vergleichs eines hydraulischen Drucks (Hydraulikdrucks) oder davon abgeleiteter Größen mit der Unterdrucksituation bzw. der Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers oder davon abgeleiteter Größen ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikdruck mit mindestens einem hydraulischen Drucksensors ermittelt wird und die Unterdrucksituation bzw. die Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers mit ein oder mehreren Vakuumsensoren ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck oder davon abgeleitete Größen im Unterdruckbremskraftverstärker ermittelt wird und mit dem Hydraulikdruck oder davon abgeleitete Größen verglichen wird und nach Maßgabe des Vergleichs auf eine Störung oder einen Ausfall des Drucksensors und/oder des zugehörigen Bremskreises geschlossen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Unterdruckkammer und einer Arbeitskammer des Unterdruckbremskraftverstärkers herrschenden Drücke mittels zweier Vakuumsensoren bezüglich des umgebenden Atmosphärendrucks (Umgebungsdrucks) ermittelt werden und auf Grundlage dieser Drücke die Unterdrucksituation bzw. die Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers ermittelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grundlage der Signale des Vakuumsensors ein einzusteuernder Bremsdruck ermittelt wird und durch den Drucksensor ein anliegender Bremsdruck ermittelt wird und dass der einzusteuernde und anliegende Bremsdruck oder davon abgeleitete Größen verglichen werden und nach Maßgabe des Vergleichs auf eine Störung oder einen Ausfall des Drucksensors und/oder des zugehörigen Bremskreises geschlossen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann auf eine Störung oder einen Ausfall des Drucksensors und/oder des zugehörigen Bremskreises geschlossen wird, wenn der einzusteuernde Bremsdruck um mindestens ca. 10%, vorzugsweise um mindestens ca. 30%, größer ist als der anliegende Bremsdruck.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dann auf eine Störung oder einen Ausfall des Drucksensors und/oder des zugehörigen Bremskreises geschlossen wird, wenn die Unterdrucksituation bzw. Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers einen Bremswunsch des Fahrers anzeigt und der Bremswunsch mindestens für eine bestimmte, vorgegebene Zeitdauer erkannt wird und gleichzeitig der hydraulische Druck in dem betroffenen Bremskreis sich verringert oder bereits sehr gering ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitdauer in einem Bereich von ca. 10 sec. bis ca. 150 sec., vorzugsweise ca. 100 sec. vorgegeben wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass dann der Bremswunsch des Fahrers erkannt wird, wenn der Unterdruckbremskraftverstärker im wesentlichen voll ausgesteuert ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die volle Aussteuerung auf Grundlage einer Druck-Pedalweg-Kennlinie oder einer davon abgeleiteten Kennlinie, wie Druck- Pedalkraft-Kennlinie, des Unterdruckbremskraftverstärkers ermittelt wird.

11. Verfahren zur Bremskraftunterstützung einer Fahrzeugbremsanlage mit einer hydraulischen Hilfskraft, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der hydraulischen Hilfskraft nach Maßgabe einer nach einem Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche ermittelten Störung oder eines Ausfalls eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises erfolgt.

12. Verfahren zur Bremskraftunterstützung für eine Fahrzeugbremsanlage mit mindestens zwei Bremskreisen mit mindestens einem Drucksensor, bei dem eine Störung oder ein Ausfall eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenn eine Störung oder ein Ausfall eines hydraulischen Drucksensors und/oder eines hydraulischen Bremskreises ermittelt wurde, in einem nicht betroffenen Bremskreis bzw. einem dem betreffenden Drucksensor nicht zugehöriger Bremskreis ein Aufbau von hydraulischen Druck durchgeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Aufbau von hydraulischen Druck durchgeführt wird, wenn die Unterdrucksituation bzw. Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers einen Bremswunsch des Fahrers für eine bestimmte, vorgegebene Zeitdauer anzeigt und gleichzeitig der hydraulische Druck in dem betroffenen Bremskreis sich verringert oder bereits sehr gering ist,
dass der Druckaufbau weiter erfolgt, wenn die Unterdrucksituation bzw. Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers einen Bremswunsch des Fahrers weiter anzeigt,
und dass der Druckaufbau abgebrochen wird, wenn die Unterdrucksituation bzw. Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers einen Bremswunsch des Fahrers nicht weiter anzeigt.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufbau von hydraulischem Druck erfolgt durch Schließen eines Trennventils, das in eine hydraulische Leitung zwischen dem Unterdruckbremskraftverstärkers bzw. einem daran anschließenden Hauptbremszylinder und einer Radbremse eingefügt ist, und Ansteuerung eines Elektromotors einer hydraulischen Pumpe, die in der hydraulischen Leitung zwischen dem Trennventil und der Radbremse eingefügt ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abbau von hydraulischem Druck erfolgt, wenn die Unterdrucksituation bzw. Aussteuerung des Unterdruckbremskraftverstärkers anzeigt, dass der Fahrer die Bremse löst.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abbau von hydraulischem Druck erfolgt durch Öffnen eines Trennventils, das in eine hydraulische Leitung zwischen dem Unterdruckbremskraftverstärkers bzw. einem daran anschließenden Hauptbremszylinder und einer Radbremse eingefügt ist, wobei der Elektromotor einer hydraulischen Pumpe, die in der hydraulischen Leitung zwischen dem Trennventil und der Radbremse eingefügt ist, nicht mehr angesteuert wird zwecks Druckerzeugung.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennventil ein analogisiertes elektromagnetisches Ventil ist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenn in einem Bremskreis eine Störung oder ein Ausfall ermittelt wird, die in diesem Bremskreis angeordneten Ventil so angesteuert werden, damit ein Verlust bzw. weiterer Verlust an Druckflüssigkeit vermieden wird.