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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage auf ungelöstes Gas in der Bremsflüssigkeit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Die Erfindung ist insbesondere für elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlagen vorgesehen, sie lässt sich allerdings grundsätzlich auch für konventionelle, muskelkraftbetätigte hydraulische Fahrzeugbremsanlagen anwenden.
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Stand der Technik
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Aus der
WO 98/28174 A1 ist eine elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage bekannt. Diese weist eine mittels Elektromotor antreibbare Hydropumpe zum Druckaufbau auf, an die unter Zwischenschaltung von Magnetventilen Radbremszylinder angeschlossen sind. An die Hydropumpe ist ein Hydrospeicher angeschlossen zur Zwischenspeicherung von unter Druck stehender Bremsflüssigkeit. Die Hydropumpe mit dem Elektromotor und der Hydrospeicher bilden eine Fremdenergiequelle. Ein Radbremsdruck in den Radbremszylindern wird mit den Magnetventilen in Abhängigkeit von einem Bremskraft-Sollwert geregelt, der mit einem Betätigungsorgan einstellbar ist. Das Betätigungsorgan ist beispielsweise ein Fußbremspedal oder ein Handbremshebel. Insoweit ist die bekannte, elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage eine Fremdkraft-Betriebsbremsanlage. Um die Bremsanlage bei Ausfall ihrer Fremdenergiequelle mit Muskelkraft betätigen zu können ist als Bremskraft-Sollwertgeber ein herkömmlicher Hauptbremszylinder vorgesehen, der mit dem Betätigungsorgan betätigbar ist. Bei einer Fremdkraftbremsung wird der Hauptbremszylinder mit einem Trennventil je Bremskreis hydraulisch von der Bremsanlage getrennt, er dient ausschließlich als Bremskraft-Sollwertgeber und trägt nicht zum Bremsdruckaufbau bei. Bei Ausfall der Fremdenergiequelle bleiben die Trennventile geöffnet und die Radbremszylinder werden mit dem im Hauptbremszylinder aufgebauten Bremsdruck beaufschlagt wie dies bei muskelkraftbetätigten hydraulischen Fahrzeugbremsanlagen üblich ist. Durch das Vorsehen des Hauptbremszylinders, der über die Trennventile an die elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage angeschlossen ist, ist diese zu einer Muskelkraft-Hilfsbremsanlage weitergebildet.
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In der bekannten elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage sind Medientrenner vorgesehen, die die Hilfsbremsanlage hydraulisch von der Betriebsbremsanlage trennen und im Falle einer Muskelkraft-Hilfsbremsung die Radbremszylinder mit dem mit dem Hauptbremszylinder aufgebauten Bremsdruck beaufschlagen. Die Medientrenner haben den Zweck, eventuell in der Betriebsbremsanlage enthaltene Gasblasen aus der Hilfsbremsanlage fernzuhalten, da Gasblasen in der Hilfsbremsanlage deren Wirkung beeinträchtigen würden. Medientrenner sind in elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlagen nicht zwingend notwendig, sie sind allerdings vorteilhaft, da insbesondere im Bereich der Fremdenergiequelle die Gefahr besteht, dass Gas in die Bremsflüssigkeit gelangt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl für elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlagen mit als auch ohne Medientrennern anwendbar. Insbesondere wenn auf Medientrenner verzichtet werden soll ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft um die Betriebssicherheit der Muskelkraft-Hilfsbremsanlage zu gewährleisten.
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Aus der
DE 196 03 863 A1 ist ein Verfahren zur Prüfung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage auf ungelöstes Gas in der Bremsflüssigkeit bekannt. Es handelt sich dabei um eine muskelkraftbetätigte hydraulische Fahrzeugbremsanlage, das Verfahren ist allerdings ebenso auf elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlagen anwendbar, sofern diese einen Hauptbremszylinder aufweisen. Zur Durchführung des bekannten Verfahrens werden ein Betätigungsweg eines Betätigungsorgans der Fahrzeugbremsanlage sowie ein dadurch im Hauptbremszylinder erzeugter Hauptbremszylinderdruck gemessen und es werden die Messwerte oder deren Verhältnis mit ihren Sollwerten bzw. einem Sollwert verglichen. Die Sollwerte sind der Betätigungsweg und der dadurch erzeugte Hauptbremszylinderdruck bzw. ihr Verhältnis bei gasblasenfreier Fahrzeugbremsanlage. Weichen die Messwerte oder ihr Verhältnis von den Sollwerten ab, ist insbesondere der Druck für einen bestimmten Betätigungsweg geringer als der Sollwert, lässt dies auf Gasblasen in der Bremsflüssigkeit schließen. In diesem Fall können unterschiedliche Maßnahmen ergriffen werden, die über eine Warnung an einen Fahrzeugführer über eine Leistungs- oder Geschwindigkeitsbegrenzung des Fahrzeugs bis zur Stillsetzung des Fahrzeugs reichen können. Anstelle des Drucks im Hauptbremszylinder kann eventuell auch eine Betätigungskraft gemessen werden.
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Ein dahingehendes Verfahren ist weiterhin aus der
DE 196 03 909 A1 bekannt. Diesem Verfahren liegt eine Bremsanlage zugrunde, bei der an wenigstens einer Radbremse durch Ansteuern elektrischer Ventile Druck auf- oder abgebaut wird. Zu Überprüfungszwecken der Bremsanlage wird in wenigstens einem Betriebszustand, insbesondere bei Fahrzeugstillstand, definiert Druck aufgebaut und anschließend wieder abgebaut, allerdings ohne das Erreichen eines stationären Zustands des Druckniveaus abzuwarten.
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Bei dem aus der
DE 196 03 867 A1 bekannten Verfahren wird auf ungelöstes Gas in der Bremsflüssigkeit der Bremsanlage geschlossen, indem in einer der Radbremsen Druck aufgebaut wird und nach dem Erreichen eines stationären Betriebszustands das erreichte Druckniveau mit einem vorgesehenen Endwert verglichen wird. Der Betätigungsweg des Hauptbremszylinders bleibt dabei unberücksichtigt.
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Das Verfahren nach der
DE 101 03 229 A1 setzt einen Gassensor voraus, der eine Drossel und einen Drucksensor umfasst und der in einer Entgasungsleitung angeordnet ist, welche einen an eine Fremdenergiequelle angeschlossenen Gasabscheider über einen Entgasungsventil mit einem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter verbindet. Der Druckverlauf vor der Drossel bei impulsartig geöffnetem Entgasungsventil ist bei diesem Verfahren das maßgebliche Auswertekriterium für die Belastung der Bremsflüssigkeit mit Gas.
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Erläuterung der Vorteile der Erfindung
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfolgt die Messung des Betätigungswegs und des Drucks im Hauptbremszylinder für den Vergleich mit den Sollwerten in einem stationären Zustand der Fahrzeugbremsanlage und bei eingeschwungenem Druck, d. h. der gemessene Betätigungsweg und der gemessene Druck werden nur dann ausgewertet, wenn bei betätigter Fahrzeugbremsanlage, d. h. bei aus einer Grundstellung verschobenem Kolben im Hauptbremszylinder der Kolben still steht und der Druck im Hauptbremszylinder konstant ist. Nur in diesem stationären Zustand ist die Auswertung der Messwerte aussagekräftig, während einer Verschiebung des Kolbens des Hauptbremszylinders führen verschiedene dynamische Effekte zu einem Abweichen des gemessenen Drucks im Hauptbremszylinder von dem Druck, der sich bei stillstehendem Kolben einstellt. Auch ist zu beachten, dass nach einem Stillsetzen des Kolbens nach einer Verschiebung der Druck im Hauptbremszylinder schwankt (Druckschwingungen), erfindungsgemäß wird deswegen abgewartet, bis die Druckschwankungen abgeklungen sind und sich ein Gleichgewichtszustand eingestellt hat. Zu unterscheiden vom Stillstand des Kolbens des Hauptbremszylinders und vom konstanten Druck im Hauptbremszylinder sind Messwertschwankungen beispielsweise durch ein sog. Signalrauschen. Dadurch verursachte Messwertschwankungen sind erforderlichenfalls durch geeignete Maßnahmen wie z. B. eine Signalfilterung oder durch Messung in einem Zeitintervall und mathematische Auswertung zu kompensieren.
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Da die Temperatur einen beachtlichen Einfluss auf das Verhältnis von Betätigungsweg des Betätigungsorgans und dadurch bewirktem Druck im Hauptbremszylinder hat sieht Anspruch 2 vor, die Temperatur zu messen oder auch zu schätzen und beim Vergleich mit dem Sollwert zu berücksichtigen. Dazu ist die Kenntnis der Sollwerte in Abhängigkeit von der Temperatur, also des Betätigungswegs und des Drucks bei gasfreier Bremsflüssigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen erforderlich. Gemessen oder geschätzt wird die Temperatur der Bremsflüssigkeit im Hauptbremszylinder, in einem an den Hauptbremszylinder angeschlossenen Pedalwegsimulator, die Temperatur des Hauptbremszylinders oder des Pedalwegsimulators oder an einer sonstigen Stelle, deren Temperatur in enger Abhängigkeit von der Temperatur der Bremsflüssigkeit im Hauptbremszylinder steht.
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Zeichnung
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen hydraulischen Schaltplan einer elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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Die in der Zeichnung dargestellte, elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage 10 weist einen Hauptbremszylinder 12 auf, der mit einem Fußbremspedal 14 als Betätigungsorgan betätigbar ist. Mit einem sog. Bremslichtschalter 16 ist feststellbar, ob das Fußbremspedal 14 getreten ist oder sich in einer Ausgangsstellung befindet, d. h. ob der Hauptbremszylinder 12 bzw. die elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage 10 betätigt ist oder nicht. Mit einem Pedalwegsensor 18 ist ein Pedalweg, um den das Fußbremspedal 14 bewegt ist, messbar. Damit ist auch eine Verschiebung eines in der Zeichnung nicht sichtbaren Kolbens des Hauptbremszylinders 12, der über eine Pedalstange mit dem Fußbremspedal 14 verbunden ist, messbar. Außerdem ist ein Drucksensor 20 an den Hauptbremszylinder 12 angeschlossen. Der Bremslichtschalter 16, der Pedalwegsensor 18 und der Drucksensor 20 sind an eine elektronische Steuereinheit 22 angeschlossen, die die Signale der genannten Sensoren 16, 18, 20 auswertet. Auf den Hauptbremszylinder 12 ist in an sich bekannter Weise ein Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 24 aufgesetzt.
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An den Hauptbremszylinder 12 sind zwei hydraulisch voneinander unabhängige Bremskreise I, II der elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage 10 angeschlossen, wobei der Bremskreis II in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Der Bremskreis I ist über ein Trennventil 26 an den Hauptbremszylinder 12 angeschlossen. Das Trennventil 26 ist als 3/2-Wege-Magnetventil ausgebildet, das in einer stromlosen Grundstellung die elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage 10 mit dem Hauptbremszylinder 12 verbindet und das in einer bestromten Schaltstellung die elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage 10 hydraulisch vom Hauptbremszylinder 12 trennt. An das Trennventil 26 ist außerdem ein Hydrospeicher angeschlossen, der einen Pedalwegsimulator 28 bildet. In seiner Grundstellung trennt das Trennventil 26 den Pedalwegsimulator 28 hydraulisch vom Hauptbremszylinder 12 und von der elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage 10, in seiner Schaltstellung verbindet das Trennventil 26 den Pedalwegsimulator 28 mit dem Hauptbremszylinder 12.
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Der übrige Aufbau der elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage
10 ist an sich bekannt, er kann beispielsweise wie in der Beschreibungseinleitung genannten
WO/98/28174 ausgeführt sein, auf die hiermit insoweit verwiesen wird. Grundsätzlich kann es sich auch um eine herkömmliche, muskelkraftbetätigte hydraulische Fahrzeugbremsanlage anstatt um eine elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage handeln. In diesem Fall entfällt das Trennventil
26. Da der Aufbau der elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage
10 nicht den eigentlichen Gegenstand der Erfindung bildet und dem Fachmann unterschiedliche Ausführungsmöglichkeiten elektrohydraulischer Fahrzeugbremsanlagen bekannt sind, wird von einer näheren Erläuterung oder Darstellung abgesehen.
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Bei einer Betätigung des Fußbremspedals 14, die das elektronische Steuergerät 22 mittels des Bremslichtschalters 16 erkennt, betätigt das elektronische Steuergerät 22 das Trennventil 26 in die Schaltstellung und trennt dadurch die elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage 10 vom Hauptbremszylinder 12 und verbindet den Pedalwegsimulator 28 mit dem Hauptbremszylinder 12. Die Bremsung erfolgt per Fremdenergie, die mit einer mit einem Elektromotor 30 angetriebenen Hydropumpe 32 erzeugt wird. Ein Radbremsdruck in Radbremszylindern 34 der elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage 10, von denen beispielhaft einer dargestellt ist, wird mit nicht dargestellten Magnetventilen vom elektronischen Steuergerät 22 in Abhängigkeit von einem mit dem Pedalwegsensor 18 gemessenen Pedalweg oder einem mit dem Drucksensor 20 gemessenen Druck im Hauptbremszylinder 12 eingestellt. Der Pedalweg oder Druck im Hauptbremszylinder 12 bilden einen Sollwert für in den Radbremszylindern 36 einzustellende Radbremsdrücke.
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Der Pedalwegsimulator 28 hat den Zweck bei einer Fremdkraftbremsung, d. h. bei geschlossenem Trennventil 26, Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 12 verdrängen und dadurch das Fußbremspedal 14 niedertreten zu können. Der Pedalwegsimulator 28 vermittelt ein gewohntes Pedalgefühl beim Niedertreten des Fußbremspedals 14. Auch dies ist an sich bekannt und soll deswegen nicht näher erläutert werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren läuft wie folgt ab: Bei Betätigung des Fußbremspedals 14 werden beispielsweise in Zeitabständen der Pedalweg und der Druck im Hauptbremszylinder 12 gemessen. Nur wenn beide Größen konstant sind und sich nicht ändern, d. h. wenn das Fußbremspedal 14 in betätigter Stellung still steht und sich der Druck im Hauptbremszylinder 12 auf einen konstanten Wert eingeschwungen hat, werden die beiden gemessenen Werte oder ihr Verhältnis mit Sollwerten für den Pedalweg und den Druck im Hauptbremszylinder bzw. deren Verhältnis verglichen. Dabei sind die Sollwerte der Pedalweg und der Druck im Hauptbremszylinder 12, die sich bei gasfreier Bremsflüssigkeit einstellen. Weichen die gemessenen Werte von den Sollwerten ab, ist insbesondere der Druck im Hauptbremszylinder 12 bei dem anliegenden Pedalweg kleiner als der Sollwert, lässt dies auf Gasblasen in der Bremsflüssigkeit schließen. Ist die Abweichung der Messwerte von den Sollwerten größer als eine zugelassene, vorgegebene Abweichung, werden geeignete Maßnahmen ergriffen. Solche Maßnahmen können eine optische und/oder akustische Warnung eines Fahrzeugführers, eine Leistungs- und/oder Geschwindigkeitsdrosselung des Fahrzeugs oder ein Stillsetzen des Fahrzeugs sein.
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An den Hauptbremszylinder 12 ist ein Temperatursensor 36 angeschlossen. Mit dem Temperatursensor 36 wird die Temperatur des Hauptbremszylinders 12 und damit letztendlich die Temperatur der Bremsflüssigkeit im Hauptbremszylinder 12 gemessen. Die Temperatur wird beim Vergleich der Messwerte von Pedalweg und Druck im Hauptbremszylinder 12 mit den Sollwerten berücksichtigt, d. h. es werden temperaturabhängige Sollwerte beim Vergleich mit den Messwerten benutzt, da die Temperatur das Verhältnis von Pedalweg und Druck im Hauptbremszylinder 12 beeinflusst. Bei fehlendem Temperatursensor kann eine Temperaturschätzung beispielsweise mittels anderer im Fahrzeug vorhandener Temperatursensoren erfolgen.
