EP2464548A1

EP2464548A1 - Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines bremssystems

Info

Publication number: EP2464548A1
Application number: EP10739914A
Authority: EP
Inventors: Frank Kneip
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-08-14
Filing date: 2010-08-02
Publication date: 2012-06-20
Also published as: JP2013501671A; DE102009028542A1; WO2011018378A1; JP5511958B2

Abstract

In hydraulischen Bremssystemen ist es von Bedeutung den Zusammenhang zwischen in das Bremssystem eingebrachtem Volumen sowie dem dadurch resultierenden Druck im Gesamtbremskreis zu kennen, eine sogenannte p-V-Kennlinie. Insbesondere kann von Interesse sein, nicht nur die p-V-Kennlinie eines Gesamtbremskreises zu kennen, sondern auch die p-V-Kennlinie einzelner Komponenten. Durch Betreiben einer Volumenverschiebeeinheit (2,14,26,27) mit Ansteuern unterschiedlicher Trennventile (8-10,13) lässt sich so eine Vielzahl von p-V-Kennlinien für unterschiedliche Komponenten des Bremssystems bestimmen.

Description

Beschreibung

Titel

Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Bremssystems Stand der Technik

Die DE 102 35 373 Al betrifft ein Verfahren zur Prüfung einer insbesondere elektro- hydraulischen Fahrzeugbremsanlage auf ungelöstes Gas in der Bremsflüssigkeit, wobei ein Pedalweg und ein Druck in einem Hauptbremszylinder gemessen und mit Sollwerten verglichen werden. Ist der Pedalweg bei einem gegebenen Druck größer als ein Sollwert, lässt dies auf Gasblasen in der Bremsflüssigkeit schließen.

Die EP 1 463 658 Bl betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Gasen bzw. Luft bei einer elektrohydraulischen Bremsanlage für Kraftfahrzeuge anhand von Abweichungen von vorausgesetzten p- V- Kennlinien eines Bremssystems.

Hydraulikaggregate, welche zu Illustration der Erfindung herangezogen werden sind bekannt und sind zum Beispiel in der Schrift 'Kraftfahrtechnisches Taschenbuch' (25. Auflage, BOSCH, Vieweg Verlag ISBN 3528238763) detailliert beschrieben.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems unter Zugrundelegen eines Druck-Volumen-Zusammenhangs (p-V- Zusammenhang) mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Kennzeichnend kann in dem Bremssystem ein Teil desselben vom Rest des Bremssystems hydraulisch entkoppelt werden. Eine Volumenverschiebeeinheit verschiebt Bremsmedium in den entkoppelten Teil, wobei der aus der Verschiebung resultierende Druckverlauf, insbesondere der Druck, in dem entkoppelten Teil bestimmt wird. Ebenso kann Volumen an Bremsflüssigkeit innerhalb des entkoppelten Teils verschoben werden, beispielsweise für den Fall, dass Volumen an Bremsmedium innerhalb des entkoppelten Teils zur Verfügung steht und dort transportiert und zur Druckerzeugung genutzt wer- den kann.

Der so ermittelte Zusammenhang aus verschobenem Volumen an Bremsmedium und resultierendem Druck wird zur Ansteuerung des wenigstens einen Teils des Bremssystems herangezogen. Vorteilhafterweise kann so einem Steuergerät eines Brems- Systems ein p-V-Zusammenhang zur Verfügung gestellt werden, der zeitnahen Bedingungen des Fahrzeugs entspricht, im Gegensatz zu Nominal- Kennlinien, also fest eingestellten Kennlinien, welche softwareseitig hinterlegt sind und somit nicht der aktuellen Fahrsituation oder dem Zustand des Bremssystems angepasst sind. Somit stehen Regel- und/oder Steuereinheiten des Bremssystems aktuelle Werte für den p-V-Zusammenhang zur Verfügung was zu einer Erhöhung der Regel- /Steuerungsgüte führt. Außerdem können Schätzverfahren (z.B. Druckschätzung oder Volumenschätzung) in einem Bremssystem durch Nutzung der ermittelten (aktuellen) Kennlinien verbessert werden.

Besonders vorteilhaft ist, dass die Bestimmung in Teilen des Bremssystems möglich wird und nicht nur im Gesamtbremssystem, wie in den genannten Schriften im Stand der Technik. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausführungsformen sowie Weiterbildungen zum Inhalt.

In einer Ausführungsform wird die Volumenverschiebung durch einen die Bremsabsicht des Fahrers verstärkenden und/oder umsetzenden Bremskraftverstärker in Kom- bination mit einem Hauptzylinder und/oder einen Hochdruckspeicher und/oder einen

Plunger und/oder eine Pumpe gewährleistet. Vorteilhafterweise sind die oben genannten Mittel zur Volumenverschiebung teilweise bereits Bestandteil konventioneller Bremssysteme und ermöglichen so eine kostengünstige Ausführungsform einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. In einer Weiterbildung weist das Bremssystem neben den entkoppelbaren Teilen einen dritten Teil auf, welcher mit den entkoppelbaren Teilen hydraulisch verbunden werden kann. Die Volumenverschiebung durch eine Volumenverschiebeeinheit zur Durchführung des Verfahrens kann in zweierlei Gestalt durchgeführt werden. Zum einen kann die Volumenverschiebeeinheit Teil des dritten Teils sein. Zum andern kann die Volumenverschiebeeinheit Teil des entkoppelten Teils selber sein. Diese Ausführungsform gewährleistet sowohl eine Volumenverschiebung von innerhalb des Hydraulikaggregats, sowie eine Volumenverschiebung von außerhalb des Hydraulikag- gregats, unter anderem um einen p-V-Zusammenhang für das komplette Hydraulikaggregat inklusive der Radbremszylinder zu bestimmen.

In einer Weiterbildung sind erste Unterbrechungsmittel sowie weitere Unterbrechungsmittel zur Unterbrechung der hydraulischen Verbindung zwischen den entkop- pelbaren Teilen des Bremssystems und dem dritten Teil, sowie zweite Unterbrechungsmittel zur Unterbrechung der hydraulischen Verbindung zwischen einzelnen Komponenten der entkoppelbaren Teile und den entkoppelbaren Teilen selbst vorgesehen. Mit Hilfe der ersten Unterbrechungsmittel wird der dritte Teil mit einem der entkoppelbaren Teil hydraulisch verbunden, für den Fall, dass die Volumenverschiebe- einheit im dritten Teil integriert ist. Ist die Volumenverschiebeeinheit Teil des entkoppelbaren Teils, so wird der dritte Teil abgekoppelt. Die zweiten Unterbrechungsmittel dienen der Auswahl der Komponenten, welche zur Bestimmung einer p-V-Kennlinie herangezogen werden sollen und ermöglichen so die Bestimmung des p-V Zusammenhangs auch für eine Auswahl an Teilen des Bremssystems. Die weiteren Unter- brechungsmittel werden so geschaltet, dass eine Versorgung der Volumenfördereinheit mit Volumen an Bremsmedium geschehen kann, für den Fall, das die Volumenverschiebeeinheit eine Pumpe ist.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Bestimmung des Druck- Volumen-Zusammenhangs der Druckverlauf während einer Volumenverschiebung, insbesondere der Druck nach vorangegangener Volumenverschiebung, durch Drucksensoren gemessen oder aus von Druck abhängigen Größen bestimmt und das verschobene Volumen gemessen oder aus einer Kenngröße der Volumenverschiebeeinheit bestimmt. Die Drucksensoren müssen dazu in den Teil des hydrau- lischen Bremssystems integriert sein, in dem der Druck- Volumen-Zusammenhang bestimmt werden soll. So kann der Drucksensor beispielsweise in Form eines Raddrucksensors oder eines Kreisdrucksensors vorgesehen sein. In einer weiteren Ausgestaltung können von dem ermittelten Druck- Volumen-

Zusammenhang abhängige Werte gespeichert werden und diese dann zur Steuerung des mindestens einen Teils des Bremssystems herangezogen werden. Somit ist eine Erhöhung der Regel-/Steuerungsgüte möglich. Durch wiederholtes Ausführen der p- V- Kennlinien Bestimmung unter gleichbleibenden und/oder veränderten Bedingungen bzw. durch Beibehalten und/oder Abändern beteiligter Komponenten können Informationen bezüglich weiteren p-V-Zusammenhängen im Bremssystem gewonnen werden. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine Bestimmung von p-V-Zusammenhängen indirekt, auch für den Fall, dass diese direkt, z.B. auf Grund der vorliegenden Fahrsituation, nicht bestimmt werden können.

Zur Erhöhung der Sicherheit beim Bremsen eines Fahrzeugs kann die Bestimmung von p-V-Zusammenhängen als Standard-check vor jedem Fahrtbeginn, als Service- Check, z.B. bei Werkstattbesuch, und auch während der Fahrt, zur Anpassung an ak- tuelle Betriebsverhältnisse des Fahrzeugs durchgeführt werden.

In einer weiteren Ausführungsform kann, bei Abweichung des wenigstens einen ermittelten Druck- Volumen-Zusammenhangs des Gesamtbremssystems und/oder von Untermengen an Komponenten des Gesamtbremssystems von einem Sollbereich, eine Rückmeldung an den Fahrer gegeben werden. Diese Rückmeldung kann insbesonde- re eine optische, akustische oder mechanische Rückmeldung sein. Außerdem kann eine weitere Komponente des Gesamtbremssystems angesteuert werden, insbesondere ein Sicherheitssystem aktiviert werden.

Im unabhängigen Vorrichtungs-Anspruch wird eine Vorrichtung beschrieben, welche einen Teil des Bremssystems derart ansteuert, dass zur Bestimmung des Druck-

Volumen-Zusammenhangs ein Teil des Bremssystems hydraulisch vom restlichen Teil des Bremssystems entkoppelt wird und eine Volumenverschiebung ausgelöst wird. Eine resultierende Druckänderung oder der Druckverlauf während der Volumenverschiebung wird in dem abgekoppelten Teil des Bremssystems ermittelt und in Form eines Druck- Volumen-Zusammenhangs zur Ansteuerung des wenigstens einen Teils des Bremssystems herangezogen.

In einer weiteren Ausgestaltung wird zur Verteilung des verschobenen Volumens durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Einstellung der Unterbrechungsmittel und somit die Auswahl der zu untersuchenden Komponenten des Bremssystems vorgenommen. Die Unterbrechungsmittel können in Form von Umschaltventilen in einem Bremskreis und/oder Einlassventilen an Radbremszylindern ausgestaltet sein, dadurch müssen keine zusätzlichen Elemente in das Bremssystem integriert werden, was kostengünstig ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand der Figuren 1 bis 3 dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt ein Bremssystem, anhand dessen das erfindungsgemäße Verfahren erklärt werden kann.

Figur 2 zeigt im Detail eine alternative Möglichkeit Volumen mit Hilfe eines steuerbaren elektromechanischen Bremskraftverstärkers zu verschieben.

Figur 3 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren in Verfahrensschritten.

Ausführungsform der Erfindung Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Bremssystems eines Kraftfahrzeugs dargestellt werden. Die Erfindung wird in Figur 1 schematisch am Beispiel eines Hydrauliksystems eines konventionellen Rückfördersystems ESP erläutert. Zu betonen ist, dass die Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung eines Bremssystems beschränkt ist. In Figur 1 sind die Bestandteile des Systems zu erkennen.

Ein Betätigungselement zur Anzeige eines Fahrerbremswunsches 1 wird betätigt und verschiebt, gegebenenfalls mit Unterstützung eines steuerbaren elektromechanischen Bremskraftverstärkers 2 Volumen an Bremsmedium in einem Tandem-Hauptzylinder 3. Die mindestens zwei Ausgänge des THZ sind über Leitungen 4 zum Transport von Volumen an Bremsmedium mit jeweils einem Bremskreis verbunden. Jeder der Bremskreise 6 und 7 besteht aus einem Teil des Hydraulikaggregats 5 sowie den diesen Teilen zugeordneten Radbremszylindern 11 und 12 oder 18 und 19. Im Bremskreis 6 ist die vom Hauptzylinder 3 kommende Hydraulikleitung nach einer

Verzweigung mit einem Umschaltventil 8, dazu parallel einem Rückschlagventil 21 mit Durchlassrichtung zu den Radbremszylindern, sowie mit einem Hochdruckschaltventil 9 verbunden. Das Umschaltventil 8 steht in hydraulischer Verbindung mit zwei Radbremszylindern 11 und 12, wobei diese Verbindung durch schaltbare Einlassventile 10 unterbrochen werden kann, denen ein Rückschlagventil 20 parallel geschaltet ist, welches in Richtung des Hauptzylinders durchlässig ist. Über jeweils ein schaltbares Auslassventil 13 ist jeder der Radbremszylinder 11 und 12 hydraulisch mit einem Niederdruckspeicher 15 sowie über ein Rückschlagventil 16 mit der Saugseite einer Rückförderpumpe 14 verbunden. Die Saugseite der Rückförderpumpe kann über das oben- genannte Hochdruckschaltventil 9 und den Leitungen 4 mit dem Hauptzylinder verbunden werde. Die Förderseite der Rückförderpumpe 14 ist mit den Einlassventilen 10 verbunden. Die Rückförderpumpe wird von einem Motor angetrieben, der für beide Pumpen im jeweiligen Bremskreis vorgesehen ist. Der zweite Bremskreis 7 ist identisch aufgebaut, bis auf dass er mit den Radbremszylindern der anderen zwei Räder des Fahrzeugs verbunden ist.

Im Falle eines Bremswunsches und damit verbundenem Betätigen des Betätigungselements 1, gegebenenfalls unter Beteiligung des Bremskraftverstärkers 2, wird Volumen an Bremsmedium aus dem Hauptzylinder 3 in das Hydraulikaggregat 5 verscho- ben und somit Druck aufgebaut.

In hydraulik-basierten Bremsregelsystemen wie z.B. ESP oder EHB kann Druck in den Radbremszylindern auch ohne Einwirken des Fahrers aufgebaut werden, quasi von innerhalb des Hydroaggregats. In diesem Fall entkoppeln die zwei steuerbaren Um- schaltventile 8 den Tandem-Hauptzylinder 3 von den Bremskreisen 6 und 7. Die Rückförderpumpe 14 in jedem Bremskreis fördert ein Volumen V an Bremsmedium in den jeweiligen Bremskreis oder aus dem Bremskreis hinaus was zu einer Druckänderung p im Bremskreislauf führt. In einem Bremssystem gemäß dem oben beschriebenen soll das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung gebracht werden. Das Prinzip besteht darin ein Volumen an Bremsmedium in das Hydraulikaggregat und die Radbremszylinder einzubringen sowie den daraus resultierenden Druck zu ermitteln. Der Zusammenhang aus verscho- benem Volumen V und aus der Volumenverschiebung resultierendem Druck p wird im

Folgenden als p-V-Kennlinie bezeichnet. Diese p-V-Kennlinie soll ermittelt werden. Dabei ist es keineswegs als einschränkend zu verstehen, dass der resultierende Druck ermittelt wird. Genauso kann erfindungsgemäß der Verlauf der Drucks während der Volumenverschiebung aufgezeichnet werden, was wiederum eine p-V-Kennlinie zum Ergebnis hat.

Außerdem ist es nicht zwingend notwendig den absoluten Druck zu bestimmen, ebenso kann es ausreichen den Druck relativ zu einem Anfangswert zu bestimmen. Eine solche Bestimmung setzt voraus, dass Druck und Volumen gemessen, berechnet und/oder geschätzt werden können. So lässt sich zum Beispiel Druck durch gezielt platzierte oder im Optimalfall bereits in der Bremsanlage vorhandene Drucksensoren direkt messen. Dazu notwendige Sensoren insbesondere Kreisdrucksensoren 24 und Raddrucksensoren 25 sind in Figur 1 eingezeichnet.

Wird Volumen durch die Rückförderpumpe verschoben, so lässt sich das verschobene Volumen an Bremsmedium anhand von pumpenspezifischen Größen ermitteln, beispielsweise Position, Ansteuerdauer und Ansteuerverlauf, Gegendruck und Nachlaufspannung.

Die Ventile 8 und 10, welche eine hydraulische Verbindung zu einem Bremskreis bzw. zu einem Radbremszylinder unterbrechen können, sind durch eine Steuereinheit (nicht eingezeichnet) in Bezug auf Durchlass und Durchlassmenge einstellbar. Ebenso sind Ventile vorstellbar, welche in Abhängigkeit eines am Ventil anliegenden Drucks schal- ten und/oder Regeln.

Somit lässt sich eine Verschiebung an Bremsmedium z.B. durch eine Rückförderpumpe oder durch Verschieben von Volumen im Hauptzylinder und damit verbunden eine Druckänderung im Gesamtbremssystem auf die unterschiedlichen Komponenten des Bremssystems gezielt verteilen (Hydroaggregat, einzelne Teil-Bremskreise, einzelne Radbremszylinder und Kombinationen derselben).

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren an zwei alternativen Ausfüh- rungsbeispielen erläutert, die sich in der Positionierung der Volumenverschiebeeinheit unterscheiden.

In der ersten Ausführungsform wird das Volumen an Bremsmedium innerhalb des Hydroaggregats durch eine Rückförderpumpe verschoben, in der zweiten Ausfüh- rungsform außerhalb des Hydroaggregats durch Betätigen eines elektromechanischen

Bremskraftverstärkers (2) mit Hilfe des Tandem- Hauptzylinders 3.

Wird ein Volumen an Bremsmedium dem Bremskreis durch die Rückförderpumpe zugeführt, so kann durch Ansteuerung der entsprechenden Trennventile durch ein Steu- ergerät eine aus der Volumenänderung resultierende Druckänderung einzelnen Komponenten des Bremskreises in dem sich die Rückförderpumpe befindet, zugeführt werden. Somit ist es möglich, p- V- Kennlinien für die einzelnen Bestandteile des Bremssystems und aller Kombinationen daraus zu bestimmen. Unter anderem sind folgende Realisierungen denkbar:

Bestimmung in beiden Bremskreisen inklusive Radbremszylinder:

Umschaltventile 8 geschlossen, Eingangsventile 10 offen, (hier natürlich Betrieb beider Pumpen notwendig )

Bestimmung in Bremskreis:

mindestens ein Umschaltventil 8 geschlossen, Eingangsventile 10 in entsprechendem

Kreis offen. Bestimmung in Bremskreis mit nur einem Radbremszylinder:

mindestens ein Umschaltventil 8 geschlossen, ein Eingangsventil 10 des Bremskreises offen, restliche Radtrennventile im Bremskreis geschlossen. Bestimmung in beiden Bremskreisen ohne Radbremszylinder:

Umschaltventile 8 geschlossen, alle Eingangsventile 10 geschlossen

Bestimmung in einem Bremskreis ohne Radbremszylinder:

Mindestens ein Umschaltventil 8 geschlossen, alle Eingangsventile 10 im entsprechenden Kreis geschlossen

Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen die

Hochdruckschaltventile 9 geöffnet sein.

Soll eine p- V- Kennlinie in einem Bremskreis bei hydraulisch abgekoppelten Radbremszylindern bestimmt werden, allerdings unter Berücksichtigung der Hydraulikleitungen, welche zu den Radbremszylindern führen, so können zusätzliche Trennventile direkt an den Radbremszylindern oder kurz vor diesen vorgesehen sein, (nicht einge- zeichnet)

Betont sei, dass jede weitere Kombination aus offenen und geschlossenen Einlassventilen sowie auch ein komplettes Weglassen derselben möglich ist, in den Fällen in denen die Ventile als offen angenommen werden. Außerdem ist dem Fachmann klar, dass die Schaltung der Ventile von der Lage der Volumenverschiebeeinheit im Bremskreis sowie dem hydraulischen Anschluss abhängen kann. Des Weiteren ist die hier beschriebene Ausführung mit lediglich zwei Bremskreisen in keinster Weise als Einschränkung zu verstehen. Die oben angeführten Beispiele für die Bestimmung von p- V-Kennlinien kann selbstverständlich in beiden Bremskreisen 6 und 7 durchgeführt werden und ist somit nicht explizit aufgeführt.

Die Steuerung des Verfahrens sowie die Nutzung der neu ermittelten p- V- Kennlinien erfolgt durch eine Steuereinrichtung 23, welche gegebenenfalls in der Lage ist, Daten an andere Steuereinheiten des Fahrzeugs zu übermitteln.

In einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens zur Bestimmung von p-V- Kennlinien kann das Volumen anstatt mit sich im Hydroaggregat befindlichen Volumenverschiebeeinheiten, durch eine Volumenverschiebeeinheit außerhalb des Hydro- aggregats bewegt werden. Ein konkretes Beispiel für eine solche Volumenverschiebe- einheit ist ein steuerbarer, insbesondere elektromechanischer, Bremskraftverstärker 2 in Kombination mit einem Hauptzylinder 3, zusammengefasst als 22 in Figur 1. Dieser besteht im zweiten Ausführungsbeispiel - schematisch dargestellt in Figur 2 - aus einem Eingangskolben 201, zwei Unterstützungskolben 202a, 202b, einem Motor (nicht eingezeichnet), einem Kopplungselement 203 sowie einem Ausgangskolben 204. Um in diesem Fall eine Druckänderung durch Verschieben von Volumen an Bremsmedium hervorzurufen, muss im Gegensatz zur ersten Ausführungsform mindestens eines der Umschaltventile 8 geöffnet sein, da das in den angeschlossenen Bremskreis eingebrachte Volumen von außen eingebracht wird. Die Hochdruckschaltventile 9 werden geschlossen gehalten Soll eine p- V- Kennlinie in einem Bremskreis bei hydraulisch abgekoppelten Radbremszylindern bestimmt werden, allerdings unter Berücksichtigung der Hydraulikleitungen, welche zu den Radbremszylindern führen, so können zusätzliche Trennventile direkt an den Radbremszylindern oder kurz vor diesen vorgesehen sein, (nicht eingezeichnet)

Im Fall eines steuerbaren elektromechanischen Bremskraftverstärkers als Volumenverschiebeeinheit wird durch den Ausgangskolben des Bremskraftverstärkers ein Kolben im Hauptzylinder des Bremssystems verschoben und dadurch Flüssigkeit in das Bremssystem eingebracht.

Der Hauptzylinder ist in Figur 2 nur mit einer Kammer und einem angeschlossenen Bremskreis gezeigt. Die zum Verschieben benötigte Kraft 206 kann eine von einem Motor stammenden Unterstützungskraft 207 und/oder eine vom Fahrer eingebrachte Eingangskraft 208 und/oder eine Kombination derselben sein. Zur Kopplung der zwei Kräfte 207 und 208 wird ein Kopplungselement 203 verwendet, welches diese zur

Ausgangskraft 206 verbindet. Durch Ansteuern des steuerbaren Motors (nicht eingezeichnet) lässt sich Volumen an Bremsmedium auch ohne Fahrerbeteiligung verschieben. Die Menge an verschobenem Volumen an Bremsmedium kann beispielsweise aus dem Versatz s des Ausgangskolbens und der Querschnittsfläche des Hauptzylin- ders bestimmt werden. Die Strecke s kann beispielsweise durch einen Sensor sowie durch Messung oder Schätzung anderer vom Weg abhängiger Größen bestimmt werden, z.B. der Motorposition des antreibenden Motors. Zur Bestimmung der aus der Volumenverschiebung resultierenden Druckänderung im Bremssystem kann beispielsweise ein Drucksensor 209 verwendet werden.

Durch Ansteuerung der im Hydroaggregat vorhandenen Trennventile durch eine Steu- ereinheit lässt sich vom Prinzip her entsprechend dem für die erste Ausführungsform beschriebenen Ablauf wieder eine p-V-Kennlinie für das gesamte Hydroaggregat inklusive Radbremszylinder sowie für die unterschiedliche Komponenten des Gesamtbremssystems gezielt ermitteln (Hydroaggregat, einzelne Bremskreise, einzelne Radbremszylinder und Kombinationen derselben).

Anzumerken ist hier, dass die zwei oben geschilderten Ausführungsformen lediglich Beispiele für Volumenverschiebeeinheiten darstellen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist genauso mit jeder weiteren Einheit vorstellbar, die in der Lage ist Volumen in ein System einzubringen und/oder zu entnehmen, beispielsweise ein Plunger oder ein Hochdruckspeicher. Die gerade genannten weiteren Ausführungen der Volumenverschiebeeinheit sind sowohl innerhalb als auch außerhalb des Bremssystems denkbar, wobei die Ventilstellungen gegebenenfalls angepasst werden müssen.

Eine Möglichkeit zusätzliche Volumenverschiebeeinheiten innerhalb des Hydraulikag- gregats anzuschließen ist der Positionierung des Bauteils 26 in Figur 1 zu entnehmen.

Eine Möglichkeit außerhalb des Hydraulikaggregats eine Volumenverschiebeeinheit anzuschließen ist dem Bauteil 27 zu entnehmen. Bauteil 26 und 27 steht hier repräsentativ für weitere denkbare Volumenverschiebeeinheiten, insbesondere für deren Positionierung im hydraulischen Bremssystem. Soll mittels einer weiteren Volumenverschiebeeinheiten innerhalb des Hydraulikaggregats das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden, so muss die Volumenverschiebeeinheit in jedem Bremskreis vorgesehen sein, in dem die p-V-Kennlinie bestimmt werden soll. Befindet sich dagegen die weitere Volumenverschiebeeinheit außerhalb des Hydraulikaggregats wie bei Bauteil 27, so kann die Volumenverschiebeeinheit entweder mit zwei hydraulischen

Ausgängen versehen sein oder in doppelter Ausführung für jeden Bremskreis einzeln.

Abhängig davon, aus welcher Quelle die zusätzliche Volumenverschiebeeinheit das Volumen an Bremsmedium bezieht, welches sie verschiebt, und davon, ob die VoIu- menverschiebeeinheit sich außerhalb des Hydraulikaggregats 27 oder innerhalb des Hydraulikaggregats 26 befindet, muss gegebenenfalls die Stellung der Hochdruckschaltventile 9 und/oder der Umschaltventile 8 angepasst werden. Die Verteilung des verschobenen Volumens auf die einzelnen Komponenten des Bremskreises geschieht wie bei den bereits beschriebenen Ausführungsform mittels der bereits genannten

Eingangsventile 10 und gegebenenfalls vorgesehenen Trennventilen direkt an den Radbremszylindern.

Je nach Ausführungsform und Positionierung der Volumenverschiebeeinheit lässt sich die Bestimmung von p- V- Kennlinien auch simultan durchführen so zum Beispiel für beide Bremskreise simultan durch Vorhandensein einer Rückförderpumpen (14) in jedem Bremskreis bei einem ESP-System wie in Figur 1 betrachtet.

Die Bestimmung der p- V- Kennlinie kann auf unterschiedliche Arten erfolgen:

Mehrfaches Ausführen der Bestimmung bei gleichbleibender Einstellung aller Umschaltventile und Einlassventil.

Mehrfaches Ausführen der Bestimmung mit Verändern mindestens einer Einstellung von Umschaltventil und/oder Einlassventil.

In Fall 1 kann das wiederholte Ausführen der Bestimmung der p- V- Kennlinie zu einer genaueren Kenntnis der Kennlinie führen. In Fall 2 lassen sich durch mehrfaches Ausführen Rückschlüsse auf nicht vermessene Bestandteile des Bremssystems ziehen. So kann zum Beispiel aus einer Kenntnis der p-V-Kennlinien zweier Bremskreise von insgesamt zweien auf die p- V- Kennlinie des gesamten Bremssystems geschlossen werden. Außerdem lässt sich aus der p-V-Kennlinie eines von zwei Bremskreisen und der p-V-Kennlinie des Gesamt- Bremssystems auf die p-V-Kennlinie des zweiten Bremskreises schließen.

Es ist möglich zur Verbesserung des Verfahrens die Signale, welche zur Bestimmung des Druck-Volumen-Zusammenhangs herangezogen werden zu filtern. Die Bestimmung der p-V-Kennlinien kann sowohl vor Beginn der Fahrt (pre-Drive- Check) als auch während der Fahrt geschehen. Für eine Bestimmung während der Fahrt kann eine deduktive Bestimmung der p- V- Kennlinie wie in Fall 2 angedeutet von Bedeutung sein. So liegt nahe, dass während dem Fahrbetrieb des Fahrzeugs die p- V-Kennlinie(n) in Bezug auf die Radbremszylinder nicht jederzeit bestimmt werden können, ohne das Verhalten des Fahrzeugs zu beeinflussen, insbesondere eine Bremsung auszulösen. Bremst der Fahrer das Fahrzeug allerdings gewollt in einer Fahrsituation ab, unter Beteiligung von Bremskraftverstärker oder anderen Volumenverschiebeeinheiten, so kann diese Fahrsituation dazu genutzt werden, p-V- Kennlinie(n) einzelner Komponenten zu ermitteln, welche an der Bremsung beteiligt sind.

Sobald p-V-Kennlinie(n) einer oder mehrerer Komponenten des Gesamtbremssystems vorliegen, kann diese Information an unterschiedliche Punkte im Fahrzeug übermittelt werden, so z.B. an Regel- und Steuerungs-Systeme wie ABS und/oder ESP. Somit ist eine aktuell gültige p-V-Kennlinie in den Steuer- / Regeleinheiten hinterlegt.

Außerdem können durch das erfindungsgemäße Verfahren bestimmte p-V-Kennlinien zum Überwachen der Güte oder des Betriebszustands des Bremssystems genutzt werden. So kann eine Rückmeldung an den Fahrer gegeben werden, sobald der ermittelte Druck-Volumen-Zusammenhang von einem in einer Steuereinheit hinterlegten Soll-Zusammenhang abweicht. Diese Rückmeldung kann beispielweise mittels einer Warnlampe, eines akustischen Signals oder einer haptischen Rückwirkung auf das Bremspedal geschehen.

Zusätzlich können im Fall einer Abweichung weitere Komponenten des Bremssystems angesteuert werden und/oder ein Sicherheitssystem aktiviert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich anhand Figur 3 in folgenden Schritten zu- sammenfassen:

301: Lege fest welche Volumenverschiebeeinheit das Volumen fördern soll

302: Ist die Volumenverschiebeeinheit Teil eines Bremskreises -> 304

303: Ist die Volumenverschiebeeinheit nicht Teil eines Bremskreises -> 305 304: Entkoppeln der Bremskreise von Hauptzylinder -> 306

305: Koppeln der Bremskreise an Hauptzylinder -> 306

306:Herstellen der Hydraulische Verbindung zwischen Volumenverschiebeeinheit und zu untersuchendem Teil des Bremssystems durch relevante Ventile.

307: Verschieben von Volumen

308: Ermitteln von resultierendem Druck oder aufzeichnen des Druckverlaufs

309: Ermitteln der p- V- Kennlinie, gegebenenfalls unter Kombination von Ergebnissen aus mehrfacher Ausführung

310: Gegebenenfalls bei mehrfacher Ausführung -> 306

311: Speichern p- V- Kennlinie in Regel- und/oder Steuerungseinheit

312: Nutze neue Kennlinie zum Steuern des Bremssystems

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass es in hydraulischen Bremssystemen von Bedeutung ist, den Zusammenhang zwischen dem in das Bremssystem einge- brachtem Volumen sowie den dadurch resultierenden Druck im Gesamtbremskreis zu kennen, eine sogenannte p- V- Kennlinie. Insbesondere kann von Interesse sein, nicht nur die p- V- Kennlinie eines Gesamtbremssystems zu kennen, sondern auch die p-V- Kennlinie einzelner Komponenten desselbigen. Durch Betreiben einer sich im Hydro- aggregat befindlichen, und/oder dem Hydroaggregat vorgeschalteten Volumenver- Schiebeeinheit sowie mit Ansteuern unterschiedlicher Ventile lässt sich eine Vielzahl von p- V- Kennlinien für unterschiedliche Komponenten des Bremssystems bestimmen die an wichtigen Punkten für die Steuerung oder Regelung des Fahrzeugs als aktuelle Werte in Betracht gezogen werden.

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Ansteuerung wenigstens eines Teils eines mittels eines Bremsmedi- ums betriebenen Bremssystems eines Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Druck- Volumen-Zusammenhangs, dadurch gekennzeichnet, dass

- zur Bestimmung des Druck-Volumen-Zusammenhangs ein Teil des Bremssystems

(6, 7, 11, 12, 18, 19) hydraulisch vom restlichen Teil des Bremssystems entkoppelt wird, und

der aus einer Volumenverschiebung an Bremsmedium in den/in dem entkoppelten Teil resultierende Verlauf der Druckänderung, insbesondere der resultierende Druck, in diesem Teil des Bremssystems ermittelt wird, und

der aus der Volumenverschiebung und dem zugehörigen ermittelten Druckverlauf, insbesondere dem zugehörigen ermittelten Druck, bestimmte Druck-Volumen- Zusammenhang zur Ansteuerung des wenigstens einen Teils des Bremssystems herangezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass das Bremssystem neben den entkoppelbaren Teilen einen dritten Teil (22) aufweist, der mit den entkoppelbaren Teilen hydraulisch verbunden werden kann und die Volumenverschiebung mittels einer Volumenverschiebeinheit (2,3 ;14; 26;27 ) geschieht, wobei die Volumenverschiebeeinheit (2,3 ;14; 26;27 ) in den entkoppelten oder in den dritten Teil (22) integriert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem wenigstens einen die Bremsabsicht des Fahrers verstärkenden und/oder um- setzenden Bremskraftverstärker (2) in Kombination mit einem Hauptzylinder (3) und/oder einen Hochdruckspeicher und/oder einen Plunger und/oder eine Pumpe aufweist und dass die Volumenverschiebung mittels einer Volumenverschiebeeinheit (2,3 ; 14; 26; 27 ) geschieht, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Volumenverschiebeeinheit der Bremskraftverstärker (2) in Kombination mit einem Hauptzylinder (3) und/oder der Hochdruckspeicher (26 oder 27) und/oder der Plunger (26 oder 27) und/oder die Pumpe (14) ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass erste Mittel (8) sowie weitere Mittel (9), zur Unterbrechung der hydraulischen Verbindung zwischen den entkoppelbaren Teilen des Bremssystems und dem dritten Teil, sowie zweite Mittel (10, 13) zur Unterbrechung der hydraulischen Verbindung zwischen einzelnen Komponenten der entkoppelbaren Teile und den entkoppelbaren Teilen selbst vorgesehen sind und zur Bestimmung des Druck-Volumen-Zusammenhangs

- im Fall einer in dem entkoppelten Teil integrierten Volumenverschiebeeinheit die ersten Mittel (8) derart angesteuert werden, dass die hydraulische Verbindung zwischen dem dritten Teil (22) und dem entkoppelten Teil unterbrochen wird oder bereits ist oder

im Fall einer im dritten Teil (22) integrierten Volumenverschiebeeinheit die ersten Mittel (8) derart angesteuert werden, dass die hydraulische Verbindung zwischen dem dritten Teil (22) und dem entkoppelten Teil geöffnet wird bzw. geöffnet ist, • wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die zweiten Mittel derart angesteuert werden, dass mindestens eine hydraulische Verbindung zwischen der Volumenverschiebeeinheit und einzelnen Komponenten des entkoppelten Teils geöffnet wird bzw. offen ist und wobei insbesondere die weiteren Mittel (9) geöffnet sind, wenn die Volumenverschiebeeinheit die Pumpe (14) ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus einer Volumenverschiebung (307) resultierender Druckverlauf, insbesondere ein Druck, be- stimmt wird (308), wobei der Betrag an verschobenem Volumen gemessen oder aus einer Kenngröße der Volumenverschiebeeinheit bestimmt wird und der Druckverlauf, insbesondere der Druck, durch Drucksensoren (24, 25, 28) gemessen oder aus von Druck abhängigen Größen bestimmt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von dem ermittelten Druck- Volumen-Zusammenhang bestimmte Werte gespeichert werden und zur Ansteuerung des wenigstens einen Teils des Bremssystems herangezogen werden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Ansteuerung im Sinne einer Regelung und/oder Steuerung der Bremswirkung geschieht.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren wiederholt (310) unter gleichbleibenden und/oder veränderten Bedingungen durchgeführt wird, wobei aus der wiederholten Ausführung des Verfahrens weitere Kennlinien abgeleitet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Druck- Volumen-Zusammenhangs vor Fahrtbeginn und/oder während einer Fahrt durchgeführt wird und der daraus resultierende - und somit aktuelle - Druck- Volumen-Zusammenhang des Gesamtbremssystems sowie die aktuellen Druck-

Volumen-Zusammenhänge von Untermengen an Komponenten des Gesamtbremssystems Regelungs- und/oder Steuerungseinheiten zur Ansteuerung des Gesamtbremssystems zur Verfügung gestellt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abweichung des ermittelten Druck-Volumen-Zusammenhänge des Gesamtbremssystems und/oder von Untermengen an Komponenten des Gesamtbremssystems von einem Sollbereich eine Rückmeldung an der Fahrer gegeben wird, insbesondere eine optische, akustische oder mechanische Rückmeldung und/oder eine weitere Komponente des Gesamtbremssystems angesteuert wird, insbesondere ein Sicherheitssystem aktiviert wird.

10. Vorrichtung (23) zur Ansteuerung wenigstens eines Teils eines mittels eines

Bremsmediums betriebenen Bremssystems eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem Druck-Volumen-Zusammenhang, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung derart ausgestaltet ist, dass

zur Bestimmung des Druck-Volumen-Zusammenhangs ein Teil des Bremssystems hydraulisch vom restlichen Teil des Bremssystems entkoppelt wird, und der aus einer Volumenverschiebung an Bremsmedium in den / in dem entkoppel- ten Teil resultierende Verlauf der Druckänderung, insbesondere der resultierende

Druck, in diesem Teil des Bremssystems ermittelt wird, und

der aus der Volumenverschiebung und dem zugehörigen ermittelten Druckverlauf, insbesondere aus dem resultierenden Druck, bestimmte Druck-Volumen- Zusammenhang zur Ansteuerung des wenigstens einen Teils des Bremssystems herangezogen wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Entkopplung eines Teils des Bremssystems vorgesehen sind und die Mittel in Form von schaltbaren Ventilen, insbesondere in Form von Umschaltventilen in einem Bremskreis und/oder Einlassventilen und/oder Ventilen an Radbremszylindern vorliegen und dass die Vorrichtung die Mittel schaltet und/oder steuert.