WO1997043156A1 - Verfahren zur erkennung eines defekts an einer druckschalteranordnung und druckschalteranordnung - Google Patents

Verfahren zur erkennung eines defekts an einer druckschalteranordnung und druckschalteranordnung Download PDF

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Thomas PRÖGER
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    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/415—Short-circuit, open circuit failure

Definitions

  • the present invention is based on a method for detecting a defect in a pressure switch arrangement according to the preamble of claim 1 and on a pressure switch arrangement according to the preamble of claim 5.
  • Such pressure switches are installed, for example, in motor vehicles which have a front axle-rear axle brake circuit division. Their task is to ensure in the event of a brake circuit failure on the front axle that there is no reduction in brake pressure on the rear axle in order to set the ideal brake force distribution in such a case.
  • a pressure switch is closed when the brake is not applied and is opened by the brake pressure. If the pressure switch remains closed during braking, for example when the brake light switch is actuated, this means that no pressure is built up in the front axle brake circuit. The brake circuit is defective.
  • the object of the present invention is to provide a method of the type mentioned at the outset and a generic pressure switch arrangement by means of which error detection of the pressure switch arrangement is made possible.
  • a method with which the object is achieved results in connection with the characterizing features of claim 1.
  • a pressure switch arrangement which emits corresponding monitorable signals results in connection with the characterizing features of claim 5.
  • the simplest case of error detection is therefore when the signal passed on from the pressure switch arrangement to the controller does not correspond to either the one or the other operating state of the brake.
  • a vehicle acceleration is also detected or calculated, there is the further possibility of checking the plausibility of the current pressure switch signal depending on the acceleration. For example, the display of a brake application is not plausible, although the vehicle is significant accelerated. A vehicle acceleration of at least about 0.2 g can be regarded as a significant acceleration.
  • a defect in the pressure switch is detected, it is advisable to activate a visual display, in particular a warning lamp.
  • the pressure switch arrangement according to claim 5 is able to deliver three different signals, depending on the operating state of the pressure switch.
  • a pulsed signal indicates an existing pressure, a constant high level an unpressurized brake circuit and a constant low level a short to ground.
  • the single figure shows a pressure switch arrangement according to the invention.
  • the electronic arithmetic unit 1 designated ECU has two connections I and II to the pressure switch arrangement.
  • the connection I is an output at which a square wave signal 2 is generated. In the to this connection
  • a pressure switch 4 is inserted.
  • the pressure switch 4 is closed in its basic position and is opened by the hydraulic pressure present.
  • connection II is an input to the electronic computing unit.
  • the line branch 5 connected to the connection II runs to the node 6, to which the line branch 3 also connects.
  • a line 7 is also connected to the node 6, into which a so-called "pull-up resistor" 8 is inserted, which is denoted by R.
  • the line 7 connects the node 6 to the positive pole 9 of a constant voltage source, for example a vehicle battery.
  • connection II When the pressure switch 4 is open, a high level is present at the connection II due to the pull-up resistor 8, which is connected to the constant voltage source. If there is now a short to ground in line 5 with an open pressure switch, then a low level arrives at connection II, which, if this state is present for a certain time, indicates a defective pressure switch, since the square-wave signal 2 only has a very brief low Level. With a closed pressure switch, a low level would also arrive at connection II if there was a ground short circuit somewhere between connection I and connection II. A defective pressure switch is also recognized in this case. However, if there is a plus between the connections I and II instead of a ground short circuit, for example due to a defect in the pull-up resistor 8, this does not lead to the detection of an error in the pressure switch arrangement using this method.
  • connection II If the vehicle goes through an acceleration of at least 0.2 g for a certain time, it is checked whether the pressure switch is open, i.e. a high level arrives at connection II. If this is the case, then it is assumed that the pressure switch or the pressure switch arrangement is defective because an open pressure switch indicates that the brake is actuated.
  • This error detection of the pressure switch arrangement is of course also transferable to those pressure switches that are closed when the brake is actuated. In this case, only the signals for actuated and non-actuated brakes are interchanged.
  • the error detection means that a warning lamp is activated. This is intended to indicate to the driver that, for example, the function of an electronic brake force distribution is restricted.
  • the electronic brake force distribution must therefore be switched to a less sensitive control, since in the event of an additional failure of the front axle brake circuit the standards are still met in which a sufficient deceleration must be achieved with the rear axle brake circuit alone. An anti-lock braking system can continue to work unchanged.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Erkennung eines Defektes an einer Druckschalteranordnung (4) vorgeschlagen, welches zumindest immer dann einen Fehler dieser Druckschalteranordnung (4) annimmt, wenn ein Signal an einem Eingang (II) einer elektronischen Recheneinheit (I) ankommt, das weder dem geöffneten, noch dem geschlossenen Zustand des Druckschalters (4) zuzuordnen ist. Des weiteren wird dann ein Defekt an der Druckschalteranordnung (4), welche in die Bremsanlage eines Fahrzeugs eingebaut ist, angenommen, wenn das Druckschaltersignal auf eine betätigte Bremse hindeutet, das Fahrzeug aber signifikant beschleunigt. Andererseits wird auch dann ein Defekt angenommen, wenn das Fahrzeug stark verzögert, das Druckschaltersignal aber auf fehlenden Bremsdruck hindeutet. Eine passende Druckschalteranordnung, welche bei geschlossenem Druckschalter (4) ein Rechtecksignal (2) generiert, bei geöffnetem Druckschalter einen High-Pegel an einem Eingang (II) einer elektronischen Recheneinheit erzeugt, wird ebenfalls vorgeschlagen. Bei ankommendem Low-Pegel wird ein Fehler der Druckschalteranordnung (4) angenommen.

Description

Verfahren zur Erkennung eines Defekts an einer Druck¬ schalteranordnung und Druckschalteranordnung
Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Erkennung eines Defekts an einer Druckschalteranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie von einer Druckschalteranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Derartige Druckschalter werden beispielsweise in Kraftfahr¬ zeugen eingebaut, welche eine Vorderachs-Hinterachs-Brems- kreisaufteilung aufweisen. Sie haben die Aufgabe, bei einem Bremskreisausfall an der Vorderachse sicherzustellen, daß eine Bremsdruckreduzierung an der Hinterachse zur Einstel¬ lung der idealen Bremskraftverteilung in einem solchen Fal¬ le nicht erfolgt. In der Regel ist es so, daß ein Druck- schalter bei unbetätigter Bremse geschlossen ist und vom Bremsdruck geöffnet wird. Bleibt also der Druckschalter während einer Bremsung, beispielsweise bei betätigtem Bremslichtschalter, geschlossen, so heißt das, daß im Vor- derachsbremskreis kein Druck aufgebaut wird. Der Bremskreis ist defekt. Damit die laut ECE-Richtlinie verlangte Fahr¬ zeugverzögerung von 30 % bei einem Bremskreisausfall auch mit dem Hinterachsbremskreis allein erfüllt werden kann, wird in einem solchen Falle eines erkannten defekten Vor- derachsbremskreises eine Bremskraftverteilung unterbunden. Dies ist möglich mittels eines mit elektrischen Mitteln sperrbaren Bremsdruckminderers der konventionellen Art oder durch Abschaltung einer Einrichtung zur elektronischen Bremskraftverteilung. Eine Bremsdruckregelung ist somit nur bei geöffnetem Druckschalter möglich, weil nur dann sicher- gestellt ist, daß in der Vorderachse ein Druckaufbau er¬ folgt. Sollte also beispielsweise der Druckschalter nur aufgrund eines Defektes geöffnet sein, so würde auch bei einem defekten Vorderachsbremskreis eine Bremsdruckminde¬ rung an der Hinterachse stattfinden, so daß die nötige Fahrzeugverzögerung nicht erreicht werden könnte. Aber auch andere Defekte des Druckschalters sollten aus Sicherheits¬ gründen erkannt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine gattungs¬ gemäße Druckschalteranordnung anzugeben, durch welche eine Fehlererkennung der Druckschalteranordnung ermöglicht wird.
Ein Verfahren, mit welchem die Aufgabe gelöst wird, ergibt sich in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Eine Druckschalteranordnung, welche entspre¬ chende überwachbare Signale abgibt, ergibt sich in Verbin¬ dung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5.
Der einfachste Fall einer Fehlererkennung ist also dann gegeben, wenn das von der Druckschalteranordnung an den Regler weitergegebene Signal weder dem einen, noch dem an¬ deren Betriebszustand der Bremse entspricht.
Wenn zusätzlich noch eine Fahrzeugbeschleunigung erfaßt oder berechnet wird, so ergibt sich die weitere Möglichkeit, abhängig von der Beschleunigung die Plausibilität des aktuellen Druckschaltersignals zu überprüfen. Nicht plausibel ist beispielsweise die Anzeige einer Bremsbetätigung, obwohl das Fahrzeug signifikant eschleunigt. Als signifikante Beschleunigung kann eine Fahrzeugbeschleunigung von mindestens etwa 0,2 g betrachtet werden.
Auf der anderen Seite liegt auch ein nicht plausibles Signal vor, wenn der Druckschalter fehlenden Bremsdruck anzeigt, das Fahrzeug aber stark verzögert, insbesondere wenn zugleich aufgrund einer elektronischen Bremsdruckregelung oder eines Bremslichtschalters angezeigt wird, daß die Bremse betätigt ist. Starke Verzögerung ist hierbei eine solche Verzögerung, die mit dem Hinterachsbre skreis allein nicht erzielt werden kann, so daß davon auszugehen ist, daß im Vorderachsbremskreis entgegen dem Signal des Druckschalters ein Bremsdruck ansteht. Dies ist bei einer Verzögerung ab etwa 0,6 g der Fall.
Bei erkanntem Defekt des Druckschalters empfiehlt sich, eine optische Anzeige, insbesondere eine Warnlampe, zu aktivieren.
Es kann aber auch eine Notfunktion einer Bremsschlupfregelung oder einer anderen elektronischen Bremsdruckregelung einsetzen. Aber auch in einem solchen Falle sollte der Fahrer gewarnt werden, da bei einem tatsächlichen Ausfall des Vorderachsbremskreises keine weitere Detektion des Defektes erfolgt.
Die Druckschalteranordnung nach Anspruch 5 ist in der Lage, drei verschiedene Signale zu liefern, je nach Betriebszustand des Druckschalters. Ein gepulstes Signal zeigt einen anstehenden Druck an, ein konstanter High-Pegel einen drucklosen Bremskreis und ein konstanter Low-Pegel einen Massekurzschluß. Eine nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt nun anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in einer Figur.
Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Druckschalteranordnung.
Die mit ECU bezeichnete elektronische Recheneinheit 1 weist zwei Anschlüsse I und II zur Druckschalteranordnung auf. Der Anschluß I ist ein Ausgang, an welchem ein Rechtecksignal 2 generiert wird. In den an diesen Anschluß
1 angeschlossenen Leitungszweig 3 ist ein Druckschalter 4 eingefügt. Der Druckschalter 4 ist in seiner Grundstellung geschlossen und wird von anstehendem hydraulischen Druck geöffnet.
Der andere Anschluß II ist ein Eingang zur elektronischen Recheneinheit. Der an den Anschluß II angeschlossene Leitungszweig 5 verläuft zum Knotenpunkt 6, an den auch der Leitungszweig 3 anknüpft. An den Knotenpunkt 6 ist des weiteren eine Leitung 7 angeschlossen, in welche ein sogenannter "Pull-Up-Widerstand" 8 eingefügt ist, der mit R bezeichnet ist. Die Leitung 7 verbindet den Knotenpunkt 6 mit dem Pluspol 9 einer Konstantspannungsquelle, beispielsweise einer Fahrzeugbatterie.
Bei geschlossenem Druckschalter 4 kommt das Rechtecksignal
2 am Anschluß II an. Bei offenem Druckschalter 4 liegt aufgrund des Pull-Up-Widerstandes 8, der mit der Konstantspannungsquelle verbunden ist, ein High-Pegel am Anschluß II an. Ist nun bei einem offenen Druckschalter ein Massekurzschluß in der Leitung 5 vorhanden, so kommt am Anschluß II ein Low-Pegel an, der wenn dieser Zustand für eine gewisse Zeit ansteht, auf einen defekten Druckschalter schließen läßt, da das Rechtecksignal 2 nur sehr kurzzeitige Low-Pegel aufweist. Bei einem geschlossenen Druckschalter würde am Anschluß II ebenfalls dann ein Low-Pegel ankommen, wenn irgendwo zwischen Anschluß I und Anschluß II ein Massekurzschluß vorhanden wäre. Auch in diesem Fall wird ein defekter Druckschalter erkannt. Liegt aber anstatt eines Massekurzschlusses ein Plus zwischen den Anschlüssen I und II an, beispielsweise aufgrund eines Defektes des Pull-Up-Widerstandes 8, so führt dies nicht zur Erkennung eines Fehlers der Druckschalteranordnung nach diesem Verfahren.
Daher sind weitere Plausibilitätsprüfungen vorgesehen.
Durchläuft das Fahrzeug über eine bestimmte Zeit eine Beschleunigung von mindestens 0,2 g, so wird geprüft, ob der Druckschalter offen ist, also ein High-Pegel am Anschluß II ankommt. Sollte dies der Fall sein, dann wird davon ausgegangen, daß der Druckschalter bzw. die Druckschalteranordnung defekt ist, weil ein offener Druckschalter auf eine betätigte Bremse hinweist.
Andererseits wird bei stetig geschlossenem Druckschalter, welcher ein Zeichen dafür ist, daß die Bremse nicht betätigt ist, die Fahrzeugverzögerung beobachtet. Wird in diesem Fall das Fahrzeug um mehr als 0,6 g verzögert und dauert dieser Zustand für eine bestimmte Zeit an, ohne daß der Druckschalter geöffnet wird, dann muß ebenfalls von einem defekten Druckschalter ausgegangen werden, da eine so große Fahrzeugverzögerung nur mit zwei funktionierenden Bremskreisen erzielt werden kann. Dies gilt inbesondere dann, wenn weitere Indizien für eine Bremsbetätigung vorliegen wie eingeschalteter Bremslichtschalter oder elektronische Bremsdruckregelung im Antiblockierbetrieb etc..
Diese Fehlererkennung der Druckschalteranordnung ist selbstverständlich auch übertragbar auf solche Druckschalter, die bei Bremsbetätigung geschlossen werden. In diesem Falle sind lediglich die Signale für betätigte und nicht betätigte Bremse vertauscht.
Bei allen drei Prüfungen der Druckschalteranordnung führt die Fehlererkennung dazu, daß eine Warnlampe aktiviert wird. Diese soll dem Fahrer anzeigen, daß beispielsweise die Funktion einer elektronischen Bremskraftverteilung eingeschränkt ist. Die elektronische Bremskraftverteilung muß deswegen auf eine unempfindlichere Regelung umgeschaltet werden, da im Falle eines zusätzlichen Ausfalls des Vorderachsbremskreises trotzdem die Normen erfüllt werden, in denen eine ausreichende Verzögerung allein mit dem Hinterachsbremskreis erzielt werden muß. Ein Antiblockiersystem kann unverändert weiterarbeiten.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erkennung eines Defektes an einer Druckschalteranordnung, welche in einer druckmittelbetätigten Bremsanlage angeordnet ist und ein erstes Signal (2) an eine elektronische Recheneinheit (1) weitergibt, wenn kein Bremsdruck ansteht, und ein zweites, davon verschiedenes Signal (9), wenn ein Bremsdruck ansteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Defekt angenommen wird, wenn ein Signal an die elektronische Recheneinheit weitergeben wird, das keinem der beiden ersten Signale (2,9) entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Defekt auch dann angenommen wird, wenn das Signal (9) für anstehenden Bremsdruck für bestimmte Zeit weitergegeben wird, das Fahrzeug aber signifikant beschleunigt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Defekt auch dann angenommen wird, wenn das Signal (2) für fehlenden Bremsdruck weitergegeben wird, das Fahrzeug aber eine so starke Verzögerung erfährt, daß diese nur mit zwei intakten Bremskreisen erzielt werden kann.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Annahme eines Defektes eine optische Anzeige aktiviert wird. Druckschalteranordnung, welche in einer druckmittelbetätigten Bremsanlage angeordnet ist und ein erstes Signal an eine elektronische Recheneinheit (1) weitergibt, wenn kein Bremsdruck ansteht und ein zweites, davon verschiedenes Signal (9), wenn ein Bremsdruck ansteht, gekennzeichnet durch eine Verbindungsleitung (5,3) zwischen einem Ausgang I und einem Eingang II einer elektronischen Recheneinheit, wobei eine gepulste Spannung (2) am Ausgang I angelegt ist, in der Verbindungsleitung (3) ein Druckschalter (4) angeordnet ist und zwischen Druckschalter (4) und Eingang (2) eine Verbindungsleitung (7) anknüpft, die über einen Pull-Up-Widerstand (8) mit einer Konstantspannungsquelle (9) verbunden ist.
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