DE19833815B4

DE19833815B4 - Vorrichtung zur Diagnose einer elektrischen Bremsanlage

Info

Publication number: DE19833815B4
Application number: DE1998133815
Authority: DE
Inventors: Dieter Blattert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2018-07-29
Also published as: JP2000085569A; DE19833815A1; JP3297655B2

Abstract

Steuereinheit (19) zur Steuerung einer elektrischen Bremsanlage, welche abhängig von einem Fahrerbremswunsch (20) Aktuatoren (21 bis 24) der Radbremsen betätigt,
– mit Speichern (29, 30), in denen die Steuereinheit (19) während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs Fehler- und/oder Serviceinformationen ablegt,
– mit einer Schnittstelle (15) über die an die Steuereinheit (19) ein Service-Diagnose-Gerät (102) koppelbar ist,
– die Steuereinheit (19) über die Schnittstelle (15) die Speicherinformationen zum Service-Diagnose-Gerät (102) abgibt und von diesem Informationen und/oder Programme empfängt,
– wobei es sich um wenigstens eine der folgenden Speicher-Informationen handelt:
– Informationen bezüglich des Typs und/oder der Ausstattung der Bremsanlage,
– Informationen bezüglich der Abnutzung von Komponenten der Bremsanlage,
– mit einer Echtzeitinformation für den Zeitpunkt der Speicherung versehene Fehlerinformationen, und
– wobei wenigstens eine der folgenden Informationen und/oder Programme empfangen werden:
– Prüf- und/oder Serviceprogramme, die abhängig von den übermittelten Informationen zur...

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit und ein Service-Diagnose-Gerät zur Diagnose einer elektrischen Bremsanlage.
Aus der DE 196 34 567 A1 ist eine elektrische Bremsanlage bekannt. Dort wird die Struktur eines Steuerungssystems für eine elektromechanische Bremsanlage beschrieben, bei welcher die einzelnen Radbremsen in Abhängigkeit eines aus Betätigungssignalen des Bremspedals abgeleiteten Bremswunsch mittels elektromechanischer Stellelemente gesteuert werden. In diesem Zusammenhang werden Fehlerzustände im Bereich des Steuerungssystem ermittelt und dem Fahrer zur Anzeige gebracht bzw. in einem Fehlerspeicher abgelegt. Abhängig von den jeweiligen Fehlerzuständen werden Notbremsbetriebe aktiviert. Maßnahmen, welche die Diagnose und Servicearbeiten in Bezug auf ein solches elektrisches Bremssystem unterstützen, werden nicht beschrieben.
Aus der DE 40 05 299 A1 ist ein Verfahren zur Überprüfung aller Komponenten einschließlich der elektronischen Steuereinheit und der Fahrzeugelektronik bekannt. Dabei weist die Steuereinheit zur Steuerung der elektrischen Bremsanlage, welche abhängig von einem Fahrerbremswunsch Aktuatoren der Radbremsen betätigt, Speicher, in denen die Steuereinheit Fehler- und/oder Serviceinformationen ablegt, und eine Schnittstelle über die an die Steuereinheit ein Service-Diagnose-Gerät koppelbar ist, auf, wobei die Steuereinheit über die Schnittstelle die Speicherinformationen zum Service-Diagnose-Gerät abgibt und von diesem Informationen und Programme empfängt und über ein Prüfprogramm verfügt, welches über die Diagnose-Schnittstelle aktivierbar ist. Über dieses Prüfprogramm können von außerhalb über die Diagnoseschnittstelle einzelne Systemteile oder auch das Gesamtsystem in einzelnen Prüfschritten oder auch als geschlossenes Testprogramm aktiv geprüft werden. So können gezielt einzelne Peripherie-Pfade abgefragt bzw. angesteuert werden und/oder auch ein bestimmtes Testmuster aktiviert werden, das nacheinander bestimmte Peripherie-Funktionen ablaufen lässt und eventuell auch entsprechende Rückmeldungen abfragt und ein Test-Gesamtergebnis anzeigt. Die Prüfung der Funktionen erfolgt dabei über einen Rollenbremsprüfstand oder eine ähnliche Einrichtung. Einzelne Funktionsprüfungen sind auch ohne Prüfstand darstellbar, indem beispielsweise ein angehobenes Rad zur Sensorprüfung von Hand angetrieben wird oder eine Ventilfunktion direkt durch Manometeranzeige kontrolliert wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen anzugeben, die die Diagnose und/oder Servicearbeiten bei einem elektrisch gesteuerten Bremssystems verbessern.

Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche erreicht.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Lösung verbessert die Diagnose- und Servicemöglichkeiten einer elektrisch gesteuerten Bremsanlage, insbesondere einer elektromechanischen Bremsanlage.

Besonders vorteilhaft ist, daß das Steuersystem der Bremsanlage ständig alle Komponenten zur Aufrechterhaltung der Bremsfunktion überwacht und erkannte Fehler in einem Fehlerspeicher ablegt, der über die vorgesehene Diagnoseschnittstelle auslesbar ist.

Ferner ist vorteilhaft, daß allen abgespeicherten Informationen neben einer technischen (z.B. Art des Fehlers) eine zeitliche Codierung zugewiesen wird (z.B. Zeitpunkt der Speicherung).

Von besonderem Vorteil ist, daß in einem Servicespeicher die konkrete Ausstattung der untersuchten Bremsanlage, beispielsweise der Typ der verwendeten Aktuatoren, der jeweilige Softwarestand, etc. abgelegt ist. Auch diese Information ist über die Diagnoseschnittstelle auslesbar. Ferner sind diese Informationen von außen ergänzbar bzw. änderbar, was in vorteilhafter die Servicefreundlichkeit des Bremssystems unterstützt.

Von besonderem Vorteil ist, daß das Steuersystem der Bremsanlage bei Auftreten einer Störung und/oder bei Servicebedarf den Fahrzeuglenker informiert sowie entsprechende Informationen in Speichern ablegt.

Von besonderer Bedeutung ist es ferner, daß aufgrund der in den Speichern abgelegten Informationen bezüglich des Bremssystems in einem Service-Diagnose-Gerät die für die jeweilige Bremsanlage richtigen Service- und Prüfprogramme aufgerufen und gestartet werden.

Im allgemeinen bietet die erfindungsgemäße Lösung eine vorteilhafte, bedarfsgerechte und kostengünstige Softwareunterstützung bei der Wartung bzw. dem Service einer elektrisch gesteuerten Bremsanlage.

Von besonderem Vorteil ist die Anwendung dieser Lösung bei Bremssystemen mit elektromechanischer Zuspannung, da eine zufriedenstellende Diagnose- und Servicemöglichkeit (z.B. durch Prüfprogramme wichtige Voraussetzungen für Servicearbeiten geschaffen werden können) bereitgestellt wird.

Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Ablaufdiagramm eines Steuersystems für eine elektromechanische Bremse mit Fehler- und Servicespeicher, das über eine Diagnoseschnittstelle mit einem Diagnose- bzw. Servicegerät koppelbar ist. Entsprechend wird ein Ablaufdiagramm des Diagnose- bzw. Servicegeräts dargestellt, welches eine verbesserte Diagnose bzw. Wartung des elektromechanischen Steuersystems ermöglicht.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Die Figur zeigt ein elektromechanisches Bremssystem 100, wie es z.B. aus dem eingangsgenannten Stand der Technik bekannt ist, sowie eine Diagnose- bzw. Servicegerät 102. Die wesentlichen Komponenten des elektromechanischen Bremssystems 100 sind Bremsensteuereinheit 19, Recheneinheit 20 zur Ermittlung des Fahrerbremswunsches, die elektromechanischen Bremsensteller 21 bis 24, die Radbremsen 25 bis 28, ein Servicespeicher 29, ein Fehlerspeicher 30, ein Fahrerinformationsdisplay 31 und eine Echtzeituhr 16. Wie aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt, enthält die Steuereinheit 19 zur Steuerung des Bremssystems neben der Bremsenregelung die bekannten Funktionen des Antiblockierschutzes, der Antriebsschlupfregelung und/oder einer Fahrstabilitätsregelung. In der Recheneinheit 20 wird abhängig von wenigstens einer Betätigungsgröße des Bremspedals ein Bremswunsch des Fahrers gebildet, welcher über die dargestellte Schnittstelle der Steuereinheit 19 übertragen wird. Diese bildet abhängig von dem Bremswunsch rad- und/oder achsindividuelle Sollwerte für das aufzubringende Bremsmoment bzw. der aufzubringenden Bremskraft, die über die Schnittstellen an die elektromechanischen Steller 21 bis 24 der Radbremsen 25 bis 28 übermittelt werden. Von dort werden der Steuereinheit 19 Istgrößen des herrschenden Bremsmoments bzw. der herrschenden Bremskraft ggf. auch des Stromes durch den Motor zugeführt, die zur Regelung der Bremskräfte bzw. der Bremsmomente im Sinne des vorgegebenen Sollwertes ausgewertet werden.
Die Steuereinheit 19 umfaßt ferner Fehlererkennungsmaßnahmen, welche Fehlerzustände im Zusammenhang mit der Steuerung der Bremsanlage erkennen. Zum Ablegen dieser Fehlerinformationen ist der Fehlerspeicher 30 vorgesehen. Zusammen mit der Fehlerinformation wird ein Zeitsignal abgespeichert, welches von der Echtzeituhr 16 stammt, wodurch die abgelegte Information zeitlich eindeutig bestimmt wird. Beispielsweise wird aus dem Zusammenhang zwischen Strom und Bremsmoment bzw. Bremskraft auf Fehler im Bereich der Steller geschlossen und/oder durch Überprüfung der Sensorsignal Fehler bei der Bremsmomenten- bzw. Bremskrafterfassung ermittelt. Ein Fehlercode, der in 1 mit dem Block 18 symbolisiert ist, wird in den Speicherbaustein 30 abgelegt, wenn ein Fehlerzustand im Bereich der Radbremse erkannt bzw. wenn eine Einschränkung des Funktionsumfangs der Bremsanlage vorhanden ist. Darüber hinaus wird bei Fehlern, die zu einer Einschränkung der Bremsmöglichkeiten führen, der Fahrer über das Fahrerdisplay 31 informiert. In einem Ausführungsbeispiel führen Fehler, die zu keiner Einschränkung führen, zu einem Eintrag im Servicespeicher, der bei der Bestimmung des Serviceintervalls Berücksichtigung findet.
Darüber hinaus ermittelt die Steuereinheit 19 Abnutzungsinformationen, die sie im Servicespeicher 29 ablegt. Über die Schnittstelle zum Fahrerdisplay 31 wird der Fahrer optische und/oder akustisch über die Notwendigkeit eines Services informiert. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel schriebt die Steuereinheit 19 in einem festen Zeitintervall bzw. je nach Abnutzung einer Radbremse entsprechende Informationen in den Speicherbaustein 29, die in 1 symbolisch mit 17 bezeichnet sind (Servicecode 17). Gleichzeitig informiert die Steuereinheit 19 den Fahrer bei zu großer Abnutzung einer Radbremse und/oder bei Ablauf einer vorbestimmten Betriebszeit über die Notwendigkeit eines Services an den Radbremsen. Die Abnutzung bzw. der Verschleiß der Radbremsen wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel über den Motorstrom bzw. die Motorspannung, bei Schrittmotoren oder elektrisch kommutierten Motoren über die zurückgelegte Schrittanzahl ermittelt. Dabei ist die Abnutzung bzw. der Verschleiß der jeweiligen Radbremse um so größer, je mehr Motorstrom, Motorspannung bzw. Schritte erforderlich sind, um ein bestimmtes Bremsmoment bzw. eine bestimmte Bremskraft aufzubauen. In einem anderen Ausführungsbeispiel sind in den Radbremsen Wegsensoren vorgesehen, die ein Maß für den zurückgelegten Weg der Bremsbeläge erfassen und aus denen das Anlegen der Bremsbelägen an die Scheibe bzw. Trommel ermittelt wird. Auch aus diesem Signal kann ein Maß für die Ab nutzung bzw. den Verschleiß der jeweiligen Radbremse abgeleitet werden, wenn zum Beispiel dieser Anlegepunkt sich zu größeren Werten hin verschiebt. Hat die Abnutzung bzw. der Verschleiß ein entsprechendes Ausmaß erreicht, wird die entsprechende Information im Servicespeicher 29 für die entsprechende Radbremse ggf. mit der aktuellen Zeit abgelegt.
Ferner sind im Servicespeicher 29 auch Informationen über den Typ und die Ausrüstung der Bremsanlage abgelegt, insbesondere über den eingesetzten Typ der Aktuatoren und/oder über den verwendeten Softwarestand. Bei einem Austausch der Elemente sind diese Informationen durch Fachpersonal über die unten beschriebene Schnittstelle im Servicespeicher 29 zu aktualisieren.
Zur Kommunikation mit dem Diagnose- und Servicegerät 102 ist eine Schnittstelle 15, vorzugsweise eine serielle Schnittstelle, aber in einem anderen Beispiel auch eine parallele Schnittstelle, vorgesehen, über die Fachpersonal die Informationen aus den Speichern 29 und 30 auslesen, verändern und/oder löschen bzw. dort Information eintragen kann und über die Prüf- und Serviceprogramme übermittelt werden.
Das Diagnose- und Servicegerät 102 umfaßt im wesentlichen die folgenden Komponenten: eine Service-Diagnose-Einheit 1, die im wesentlichen aus einem Rechenelement besteht, eine Energiequelle 7, ein Serviceprogrammspeicher 8, ein Fehlerprogrammspeicher 14 und ein Display 4.
Mit dem Abfragesymbol 11 ist dargestellt, daß bei angeschlossenem Service- bzw. Diagnosegerät 102 das Fachpersonal durch entsprechende Befehle, die das Fachpersonal z.B. über eine nicht dargestellte Tastatur eingeben die im Servicespeicher 29 und im Fehlerspeicher 30 abgelegte Informationen lesen, im Servicespeicher 29 schreiben oder die eingetragenen Informationen ändern.
Die Service-Diagnose-Einheit 1 aktiviert aufgrund der aus dem Servicespeicher 29 ausgelesenen Informationsinhalt ein entsprechendes Serviceprogramm 9, welches aus dem Speicher 8 ausgelesen und über die Schnittstelle der Steuereinheit 19 zugeführt wird. Ein solches Serviceprogramm führt dabei abhängig von der aus dem Servicespeicher 29 ausgelesenen Information zu einem Eingriff in die Bremsensteuerung, zum Beispiel zu einer Funktionsprüfung der Bremsanlage, bei der beispielsweise die korrekte Funktion und der korrekte Bremskraftaufbau an den Radbremsen überprüft wird. Nach erfolgreicher Beendigung der Serviceprüfung wird durch die Service-Diagnose-Einheit ein entsprechender Code, der in 1 mit 12 symbolisiert ist, im Servicespeicher 29 abgelegt. Diese Information dokumentiert die ordnungsgemäße Durchführung der Funktionsprüfung der Bremsanlage als Basis für künftige Serviceprüfungen. Ist keine Serviceinformation zum Beispiel beim Austausch des elektronischen Steuergeräts vorhanden, wird ein Standardprogramm aus dem Speicher 8 ausgelesen und zur Bremsanlage übertragen.
Tritt eine Störung beim Betrieb der Bremsanlage auf, erzeugt die Steuereinheit 19 der Bremsanlage einen entsprechenden Fehlercode 18, der im Fehlerspeicher 30 abgelegt wird. Führt eine erkannte Störung nicht zur Beeinträchtigung der Bremsfunktion, wird der Fahrzeuglenker nicht informiert. Die dann abgelegte Information 18 wird im Rahmen einer Serviceprüfung durch das entsprechende Prüfprogramm 9 der Serviceprüfung gelesen und dem Fachpersonal über die Schnittstelle 2 im Display 4 angezeigt. Führt eine Störung zu einer Beeinträchtigung der Bremsfunktion des Fahrzeugs, wird der Fahrer über die Fahrerinformation 31 informiert. Gleichzeitig wird im Fehlerspeicher 30 ein Fehlercode 18 abgelegt. Dieser Fehler code wird von der Service-Diagnose-Einheit 1 gelesen, die jedem Fehlercode ein entsprechendes Prüfprogramm 13 zuordnet. Das Prüfprogramm wird dann über die Schnittstelle 15 der Steuerung der Bremse zugeführt. Diese führt dann die entsprechenden Prüfschritte aus, die zur Lokalisierung und ggf. zur Behebung der erkannten Fehlerzustände führen.
Bei Lesen der Informationen durch die Service-Diagnose-Einheit 1 wird im Schritt 2 abhängig von gelesenen Code die Fehlermeldung aufbereitet und dem Fachpersonal im Display angezeigt. Bei einem Servicecode wird im Schritt 3 das für die Bremsanlage zur Verfügung stehende Programmenü aufbereitet und im Display 4 angezeigt. Dann findet gemäß Schritt 5 die Auswahl des Prüf- oder Serviceprogramms abhängig vom eingelesenen Codes statt, wobei anschließend die Übertragung des ausgewählten Prüf- oder Serviceprogramms (9, 13) gestartet.
Bei einem Werkstattaufenthalt bietet das Servicegerät 102 dem Fachpersonal die Möglichkeit, manuell in die Steuerung der Bremsanlage über eine nicht dargestellte Eingabeeinheit einzugreifen. Damit wird ein Serviceprogramm 9 aus dem Speicher 8 ausgelesen und von der Service-Diagnose-Einheit 1 über die Schnittstelle zur Steuerung 19 der Bremsanlage übertragen. Derartigen Prüfprogramme sind beispielsweise Programme, mit denen das Fachpersonal im Vorfeld in die Steuerung der Bremse eingreifen kann, wenn zum Beispiel die Energiespeicher der Bremsanlage entfernt werden müssen. Beispielsweise kann die Feststellbremsfunktion deaktiviert werden, um das Fahrzeug für den Werkstattbetrieb rollfähig zu halten. Die Steuereinheit 19 der Bremse legt dann eine entsprechende Fehlermeldung im Speicher 30 ab. Müssen beispielsweise die Bremsbeläge an den Radbremsen erneuert werden, wird in analoger weise mittels eines Serviceprogramms die elektromechanischen Bremsakutatoren individuell rad- bzw. achsweise zurückgefahren. Nach Beendigung der Servicearbeiten erfolgt durch die Service-Diagnose-Einheit durch Auswahl eines bestimmten Prüfprogramms 9 automatisch ein abschließender Funktionstest, der beispielsweise die in Bezug auf die Feststellbremsfunktion eingetragene Fehlermeldung löscht. Der Funktionstest der Bremsanlage findet wie oben beschrieben statt.
Neben der Anwendung bei elektromechanischen Bremsanlagen findet mit den oben genannten Vorteilen die erfindungsgemäße Lösung auch im Zusammenhang mit anderen, elektrisch steuerbaren Bremsanlagen, wie beispielsweise elektro-hydraulische oder elektro-pneumatischen Bremsanlagen, Anwendung.

Claims

Steuereinheit (19) zur Steuerung einer elektrischen Bremsanlage, welche abhängig von einem Fahrerbremswunsch (20) Aktuatoren (21 bis 24) der Radbremsen betätigt, – mit Speichern (29, 30), in denen die Steuereinheit (19) während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs Fehler- und/oder Serviceinformationen ablegt, – mit einer Schnittstelle (15) über die an die Steuereinheit (19) ein Service-Diagnose-Gerät (102) koppelbar ist, – die Steuereinheit (19) über die Schnittstelle (15) die Speicherinformationen zum Service-Diagnose-Gerät (102) abgibt und von diesem Informationen und/oder Programme empfängt, – wobei es sich um wenigstens eine der folgenden Speicher-Informationen handelt: – Informationen bezüglich des Typs und/oder der Ausstattung der Bremsanlage, – Informationen bezüglich der Abnutzung von Komponenten der Bremsanlage, – mit einer Echtzeitinformation für den Zeitpunkt der Speicherung versehene Fehlerinformationen, und – wobei wenigstens eine der folgenden Informationen und/oder Programme empfangen werden: – Prüf- und/oder Serviceprogramme, die abhängig von den übermittelten Informationen zur Durchführung von Prüfschritten ausgewählt sind, – geänderte und/oder neue Werte bezüglich der Informationen im Speicher (29, 30) zur Eintragung in den Speicher, – Serviceprogramme (9) zur Steuerung der Bremsanlage, die die Feststellbremsfunktion deaktivieren und/oder wenigstens einen Bremsaktuator zurückfahren.
Service-Diagnose-Gerät (102), das über eine Schnittstelle (15) mit einer Steuereinheit (19) mit Speichern (29, 30), in denen die Steuereinheit (19) während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs Fehler- und/oder Serviceinformationen ablegt, einer elektrischen Bremsanlage koppelbar ist, welche abhängig von einem Fahrerbremswunsch (20) Aktuatoren (21 bis 24) der Radbremsen betätigt, – welches Mittel (1) umfaßt, die über die Schnittstelle (15) während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs in den Speichern (29, 30) der Steuereinheit (19) abgespeicherte Fehler- und/oder Service-Informationen einliest und an die Steuereinheit (19) Informationen und/oder Programme abgibt, – wobei es sich um wenigstens eine der folgenden Speicher-Informationen handelt: – Informationen bezüglich des Typs und/oder der Ausstattung der Bremsanlage, – Informationen bezüglich der Abnutzung von Komponenten der Bremsanlage, – mit einer Echtzeitinformation für den Zeitpunkt der Speicherung versehene Fehlerinformationen, und – wobei wenigstens eine der folgenden Informationen und/oder Programme empfangen werden: – Prüf- und/oder Serviceprogramme, die abhängig von den übermittelten Informationen zur Durchführung von Prüfschritten ausgewählt sind, – geänderte und/oder neue Werte bezüglich der Informationen im Speicher (29, 30) zur Eintragung in den Speicher, – Serviceprogramme (9) zur Steuerung der Bremsanlage, die die Feststellbremsfunktion deaktivieren und/oder wenigstens einen Bremsaktuator zurückfahren.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage eine elektromechanische Bremsanlage ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fahrerinformation (31) zur Anzeige eines Fehlers an den Fahrer vorgesehen ist, die nur bei Fehlern, die zu einer Einschränkung des Bremsvermögens oder der Verfügbarkeit der Bremse führen, aktiviert wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüf- oder Serviceprogramm dazu dient, einen Funktionstest der Bremsanlage durchzuführen und/oder die Bremsbeläge wenigstens eines Rades von der Bremsscheibe oder der Trommel zurückzufahren.