DE19503451C1 - Verfahren zur Überprüfung der Bremsanlage eines Fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Bremsanlage eines Fahrzeugs. Aus der gattungsbildend zugrundegelegten DE 40 28 290 C1 ist es bekannt, einen automatischen Bremsvorgang bei Fahrzeugen dann durchzuführen, wenn die Betätigungsgeschwindigkeit des Bremspedals einen Schwellenwert überschreitet. Während des automatischen Bremsvorgangs wird ein Bremsdruck erzeugt, der größer ist als der Bremsdruck der aus der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer resultiert. Zur Ermittlung der Betätigungsgeschwindigkeit des Bremspedals wird laufend der Pedalweg ermittelt.

Anstelle des Pedalwegs des Pedals können auch direkt damit korrelierte Größen, wie beispielsweise die Betätigungskraft des Bremspedals bzw. der Membranweg im Bremskraftverstärker gemessen werden.

Ferner ist es allgemein üblich (EP 0 236 518 A1) die Funktion von Fahrzeug-Bremsanlagen dadurch zu überprüfen, daß beispielsweise auf Rollenprüfständen die Korrelation zwischen Bremspedalweg und Abbremsung ermittelt wird. Dazu wird die Abbremsung bei bestimmten Pedalwegen gemessen. Zum ordnungsgemäßen Durchführen dieser Messungen ist es notwendig einen konstanten, genau meßbaren Pedalweg im Fahrzeug zu erzeugen. Üblicherweise wird dieser durch verstellbare Lehren erzeugt, die im Fußraum des Fahrzeugs in eine definierte Lage zwischen Fahrersitz und Spritzwand einbringbar sind.

Das Einbringen dieser Lehren ist aufwendig. Sie müssen lagefest im Fußraum befestigbar sein. Dadurch werden sie in der Regel voluminös. Das Einbringen und Befestigen ist zeitaufwendig und kann leicht zur Beschädigungen des Fahrzeugs beispielsweise durch Verkratzen führen. Ferner ist für jede Einzelmessung am Fahrzeug der Pedalweg einzeln einzustellen, beispielsweise durch entsprechendes Verstellen der Lehre.

Aufgabe der Erfindung ist es in einem Fahrzeug schnell und reproduzierbar die Korrelation zwischen Pedalweg des Bremspedals und erzeugter Abbremsung zu messen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. In dem Steuergerät wird eine Prüfstandsroutine aufgerufen. Während des Betriebs der Prüfstandsroutine wird jedoch nicht die Funktion des Steuergeräts überprüft, sondern die Funktion der Bremsanlage. Dazu wird in dem Unterdruckbremskraftverstärker eine Druckdifferenz erzeugt. Die Druckdifferenz im Bremskraftverstärker erzeugt einen Bremsdruck im Hauptbremszylinder, gleichzeitig entsteht ein diesem entsprechender Pedalweg. Die Abbremsung kann entweder an den Rollen des Prüfstands gemessen werden oder sie wird aus den laufend gemessenen Werten der Raddrehzahlen abgeleitet. Dabei kann für jedes Rad ein Wert der Abbremsung bestimmt werden. Aus den gemessenen Werten bei unterschiedlichen Druckdifferenzen im Bremskraftverstärker kann mittels gängiger Methoden die Korrelation zwischen Pedalweg und Abbremsung bestimmt werden. Dies kann sowohl für jedes Rad einzeln erfolgen. Es können auch die an den einzelnen Räder gemessenen Werte gemittelt werden.

Die ermittelte Korrelation, die beispielsweise in einer Näherungskurve besteht, wird mit einer Bremsanlagenspezifischen Soll-Korrelation verglichen. Aufgrund der ermittelten Abweichung kann in herkömmlicher Weise auf Störungen in der Funktion der Bremsanlage geschlossen werden. Unter Störungen ist dabei beispielsweise ein nicht ordnungsgemäßer Druckaufbau in den Radbremszylindern oder ein ungenügender Reibschluß zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe zu verstehen.

Dabei kann entweder eine bestimmte Abfolge von Druckdifferenzen oder direkt eine bestimmte Abfolge von vorgegebenen Pedalwegen nacheinander eingesteuert werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird in dem Fahrzeug die Motordrehzahl so geregelt, daß im Saugrohr oder am Ausgang der Unterdruckpumpe zumindest im Bedarfsfall ein ausreichender Unterdruck erzeugt wird. Dies kann beispielsweise über eine entsprechende Ansteuerung der Motorsteuerung erfolgen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran­ sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Bremsanlage und

Fig. 2 das Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung die Bremsanlage eines Fahrzeugs bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es ist dabei nur ein Radbremszylinder 5 dargestellt. Das Steuergerät 8, mit dem im Fahrbetrieb der automatische Bremsvorgang gesteuert wird ist mit einem fahrzeugexternen Steuer- und Anzeigegerät 10 verbunden. Über dieses Steuergerät 10 kann im Steuergerät 8 die Prüfstandsroutine aufgerufen werden. Es können während der Durchführung den Ablauf des Prüfungsvorgangs bestimmende Daten eingegeben werden. In dem weiteren Steuergerät 9 findet die Auswertung der in den Raddrehzahlsensoren 11 der Räder gemessenen Raddrehzahlen statt. Die aufbereiteten Meßwerte werden über die Datenleitung 13 an das Steuergerät 8 weitergeleitet.

Ferner ist das Steuergerät 8 mit dem Pedalwegsensor 12 und mit dem von ihm elektrisch ansteuerbaren Steuerventil 2a des Bremskraftverstärkers 2 verbunden. Das Steuerventil 2a ist üblicherweise innerhalb des Gehäuses des Bremskraftverstärkers 2 angeordnet. Im normalen Fahrbetrieb wird seine Schaltstellung aufgrund der aufgebrachten Pedalkraft und aufgrund der Druckdifferenz ΔP zwischen den nicht dargestellten Kammern des Bremskraftverstärkers erzeugt. Über das Steuerventil 2a wird sowohl die fluidische Verbindung der pedalseitigen Arbeitskammer mit der Unterdruckquelle 6 - beispielsweise das Saugrohr des Motors - über die Saugleitung 6a als auch die fluidische Verbindung mit der Atmosphäre über die Druckzufuhr 7 gesteuert. Dabei ist die elektrische Steuerung des Steuerventils 2a in der Lage die sich aufgrund der Druckdifferenz ΔP zwischen den Kammern des Bremskraftverstärkers einstellende Schaltstellung zu überdrücken. Der Pedalwegsensor 12 erfaßt dabei den vom Bremspedals 1 bzw. den vom Bremsgestänge 1a zurückgelegten Pedalweg.

Anstelle des Saugrohres kann auch eine externe Unterdruckquelle angeschlossen werden. Dies hat den Vorteil, daß der Fahrzeugmotor nicht zwangsweise in Betrieb sein muß. Zusätzlich ist es bei einer externen Unterdruckquelle einfacher möglich den erzeugten und an dem Bremskraftverstärker 2 anliegenden Unterdruck zu messen und daher die maximale von dem Bremskraftverstärker aufzugebrachte Kraft zu ermitteln.

Unmittelbar an den Bremskraftverstärker 2 schließt sich der Hauptbremszylinder 3 an. Der in dem Hauptbremszylinder erzeugte Bremsdruck wird über die Hauptbremsleitungen 4 zu den Radbremszylindern 5, von denen nur einer dargestellt ist, geleitet.

In der Fig. 2 ist ein beispielhafter Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Bei diesem Verfahren erfolgt die Erzeugung der Druckdifferenz ΔP so, daß ein bestimmter Pedalweg erzeugt wird. Ist dieser Pedalweg erreicht, so wird die eigentliche Messung durchgeführt. In der nun folgenden Beschreibung ist unter dem Begriff Erzeugen einer Druckdifferenz also genauer ausgedrückt, das Erzeugen eines vorgegebenen Pedalwegs zu verstehen, die Bezeichnung wird deshalb verwendet, weil der Pedalweg auch nochmals bei den Messungen erfaßt wird. Alternativ dazu wäre es möglich, die Druckdifferenz zwischen den Kammern des Bremskraftverstärkers zu messen. Dies erfordert aber eine zusätzlich im Fahrzeug vorzusehende Sensorik, wodurch der Aufwand erhöht wird.

Im folgenden werden die Zählparameter i, j an die Bezeichnung der Größen in () angehängt um ein einzelnes Meßergebnis zu kennzeichnen. Ein Meßergebnis, das nur einen Zählparameter aufweist, ist der Mittelwert der für diesem Zählparameter in, allen Zähldurchgängen des anderen Parameters gemessenen Werte.

Zu Beginn der Prüfroutine wird im Schritt 201 der Zähler i auf 1 zurückgesetzt. Der Zähler i steht dabei für die unterschiedlichen Druckdifferenzen ΔP(i), die eingesteuert werden. Der Zähler j steht für die Messungen, die jeweils bei einer Druckdifferenz ΔP(i) durchgeführt werden. Die Anzahl der Druckdifferenzen m, bei denen eine Messung durchgeführt wird sowie die Pedalwege bei denen die Messung durchgeführt wird und die Anzahl der Messungen bei jeder Druckdifferenz ΔP(i) kann beispielsweise über das Eingabegerät 10 beeinflußt werden.

Im Schritt 202 wird dann überprüft, ob eine am Eingabegerät 10 einzugebende Freigabe für einen Bremsvorgang erfolgt ist. Die Freigabe gibt Gelegenheit, eine Ausgangsrollgeschwindigkeit der Räder auf den Rollen des Prüfstands zu erzeugen. Sobald dies der Fall ist, wird im Schritt 203 überprüft, ob die aktuelle Geschwindigkeit v der Räder, die aus den Raddrehzahlen abgeleitet werden kann, größer ist als ein Mindestwert vm, der sicherstellt, daß zumindest für eine Druckdifferenz ΔP(i) eine ausreichende Anzahl an Messungen möglich ist. Ist dies nicht der Fall, so wird der Ablauf unterbrochen und gemäß dem Schritt 204 dazu aufgefordert, die Radgeschwindigkeit entsprechend zu erhöhen. Danach wird zum Schritt 202 zurückgesprungen.

Ist eine ausreichende Geschwindigkeit v gegeben, so wird im Schritt 204 die Druckdifferenz ΔP(i) eingesteuert, so daß ein vorgegebener Pedalweg des Bremspedals 1 erzeugt wird. Sobald der Bremsdruck eingesteuert ist, wird er konstant gehalten. Im Schritt 205 wird dann der Zähler j für die einzelnen Messungen bei dieser Druckdifferenz ΔP(i) auf "1" zurückgesetzt. Im Schritt 206 wird der Pedalweg sP(ÿ) und im Schritt 207 die erzeugte Abbremsung z(ÿ) ermittelt und abgespeichert. Im Schritt 208 wird der Zähler j inkrementiert und im Schritt 209 wird überprüft, ob die Anzahl n der Messungen, die bei der Druckdifferenz ΔP(i) vorzunehmen ist ausgeführt wurde. Ist nicht der Fall, so wird zum Schritt 206 zurückgesprungen.

Andernfalls wird im Schritt 210 bzw. im Schritt 211 der Mittelwert sP(i) bzw. z(i) des Pedalwegs bzw. der Abbremsung berechnet und abgespeichert. Aufgrund dieser Mittelwerte wird die Auswertung stattfinden. Im Schritt 212 wird der Zähler i inkrementiert. Im Schritt 213 wird überprüft, ob der Zähler i die Zahl der durchzuführenden Messungen bei unterschiedlicher Druckdifferenz ΔP(i) übersteigt. Ist dies nicht der Fall, so wird zum Schritt 203 zurückgesprungen.

Andernfalls wird im Schritt 214 die Korrelation K zwischen den gemessenen Pedalwegen sP(i) und den gemessenen Abbremsungen z(i) bestimmt. Die Korrelation kann dabei beispielsweise die Steigung einer Geraden sein, die nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate aus den gemessenen Werten bestimmt werden kann. Es können aber auch andere Bestimmungsmethoden oder andere angenommene Relationen zwischen den Meßwerten zugrundegelegt werden. Diese Korrelation K wird mit der im Schritt 215 zugeführten Soll-Korrelation, die einer normal funktionierenden Bremsanlage entspricht, verglichen und im Schritt 216 beispielsweise über das Ein- und Ausgabegerät 10 ausgegeben. Die Prüfungsroutine ist damit abgeschlossen.

Weil dieses Verfahren so einfach durchzuführen ist, kann es nicht nur in Werkstätten genutzt werden sondern erleichtert auch wesentlich die Bandendenkontrolle bei der Fahrzeugmontage.

Claims (8)

1. Verfahren zur Überprüfung der Bremsanlage eines Fahrzeugs, wobei die Bremsanlage eine Steuereinheit aufweist, der ein den Pedalweg des Bremspedals repräsentierendes Signal zugeführt wird und wobei die Steuereinheit im Fahrbetrieb zumindest in Abhängigkeit einer Größe, die aus dem den Pedalweg des Bremspedals repräsentierenden Signal ermittelt ist, einen automatischen Bremsvorgang auslöst, wobei während des automatischen Bremsvorgangs ein Bremsdruck erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinheit für den Prüfstandsbetrieb zur Überprüfung der Bremsanlage eine aufrufbare Prüfstandsroutine aufweist, wobei während des Prüfstandsbetrieb von der Steuereinheit unabhängig von der Betätigung des Bremspedals ein Bremsdruck erzeugt wird, wobei durch das Erzeugen des Bremsdrucks ein Pedalweg des Bremspedals entsteht und wobei dieser Pedalweg des Bremspedals erfaßt wird und
daß die aufgrund des erzeugten Bremsdrucks erzielte Abbremsung gemessen wird, wobei in einer Recheneinheit aus dem in der Steuereinheit ermittelten Bremspedalweg und der gemessenen Abbremsung die charakteristische Korrelation zwischen Bremspedalweg und Abbremsung ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorherbestimmbare Abfolge von Betätigungen mit unterschiedlichen oder gleichen Bremsdrücken erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorherbestimmbare Abfolge von Betätigung mit vorgegebenen Pedalwegen erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsdruck durch den Aufbau einer Druckdifferenz zwischen den Kammern des Bremskraftverstärkers erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Korrelation mit einer bremsanlagenspezifi­ schen Soll-Korrelation verglichen wird und aus der Abweichungen zwischen Korrelation und Soll-Korrelation auf Funktionsstörungen in der Bremsanlage geschlossen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsdruck durch von der Steuereinheit gesteuerten Aufbau einer Druckdifferenz zwischen den Kammern eines Bremskraftverstärkers erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pedalweg durch Ermittlung des Membranwegs der die Arbeitskammern des Bremskraftverstärkers trennenden Membran gemessen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbremsung für jedes gebremste Rad einzeln erfolgt, wobei die Abbremsung aus den gemessenen Werten der Raddrehzahl dieses Rades abgeleitet wird.