WO2017063809A1 - Verfahren zur bestimmung einer leckage eines hydraulischen bremssystems eines fahrzeugs - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for determining a leakage of a hydraulic brake system of a vehicle.
  • Two-axle vehicles are equipped with hydraulic systems with two brake circuits, so that if one of the two brake circuits fails, the vehicle can still be braked with the help of the other brake circuit.
  • the wheel brakes are generally assigned according to the diagonal split the brake circuits, wherein a brake circuit opposite rear ⁇ acts on a pre ⁇ derrad and the respective diagonal rad.
  • the two braking circuits are connected to a master brake cylinder ⁇ at which a brake pedal is coupled, which is operated by a driver to construct a entspre ⁇ sponding brake pressure in the two brake circuits.
  • an electrically controllable pressure source two isolation valves (also additives ⁇ chaltventile called) are adjacent to the bremspedalbetätigbaren master brake cylinder, in addition, as well as two circular separating valves notwen ⁇ dig.
  • the separating valves For the "brake-by-wire" - operating mode, the wheel brakes are separated from the master cylinder, while the wheel brakes with a common for the two brake circuits controllable via the circular valves Pressure source or with one each for the brake circuits before ⁇ seen controllable pressure source to be connected.
  • Such brake systems comprise a large number of hydrau ⁇ lik Kochen, which are interconnected by the valves in different ways, so that the occurrence of leaks can not be excluded.
  • Estimating means for example.
  • Software means estimated within existing control components taking into account the duration of the high-pressure pump. Which caused due to the built-up Hyd ⁇ raulikchristes reducing the speed of a vehicle wheel is measured by already existing sensors Radcardsen ⁇ . Based on a predefined relationship between the estimated pressure and the resulting decelerated vehicle wheel speed, the absence or presence of leakage within the hydraulic braking system is determined. Further, it is described in this DE 699 37 155 T2, that it is particularly advantageous to build the estimated hydraulic pressure by the driven by the electric motor high-pressure pump during a slip control. The determination of a leakage occurs in that the detected speeds due to the Built-hydraulic pressure braked vehicle wheels are subtracted from each other and the difference can be compared to a threshold. In this case, exceeding this threshold is determined as the presence of a leak.
  • the object of the present invention is to provide an improved method for detecting a leak in a hydraulic brake system of a vehicle.
  • the wheel brakes are hydraulically connected to an electrically controllable pressure source, wherein for generating a corresponding pressure source is a slip control of the jewei ⁇ ligen vehicle wheel associated wheel brake Brake pressure, a pressure fluid volume is conveyed from a pressure container Mitt same ⁇ ,
  • a pressure sensor is provided for detecting the brake pressure generated due to the conveyed Druckstoffvo ⁇ lumens
  • the difference value is compared with a threshold value, wherein when the threshold value is exceeded by the difference value, a leak is indicated.
  • a leakage in a brake circuit during the implementation of a Schlupfrege ⁇ ment ie detected during ABS braking, characterized in that on the one hand the pressure generated by the pressure source brake pressure is measured by a pressure sensor and on the other for this purpose funded by the pressure source Pressure fluid volume determined and compared with a model value. If the difference between the determined pressure medium volume and the model value exceeds a predetermined threshold value, the presence of a leak in the brake system is detected. went. The ABS braking is not disturbed by the inventive method for detecting a leak.
  • the duration of the process of the invention can be time ⁇ Lich limited so that it does not fall below one hand GeWiS ⁇ se minimum duration to allow an ABS control and the other does not exceed a maximum duration to optimize braking performance.
  • Sensor technology such as wheel pressure sensors or wheel speed sensors is needed.
  • the sensors used for performing the method according to the invention are generally present in conventional hydraulic brake systems as well as in "brake-by-wire 'brake systems.
  • the implementation of the method according to the invention can therefore be carried out exclusively by software-based implementation within a brake control ⁇ device.
  • the pressure medium volume delivered by the electrically controllable pressure source is determined on the basis of control data of the pressure source, which depend on the type of implementation of this pressure source.
  • the pressure medium volume delivered by such a pressure source can be determined on the basis of the number of revolutions, which is determined by means of a rotational speed sensor, and the constant displacement volume .
  • the electrically controllable pressure source as a hydraulic cylinder-piston assembly or as a
  • the piston of an electric drive motor with the interposition of a rotational translational gear is actuated, the position of the piston can be determined by means of a rotor position of the drive motor detecting rotor position sensor. From the determined by means of the rotor position sensor position of the piston of the electro-hydraulic actuator, the funded Druckmit ⁇ tel volume is determined. The positions of the piston of the electromechanical ⁇ hydraulic actuator may also be detected by means of a displacement sensor.
  • two wheel brakes each form a first and a second brake circuit
  • the wheel brakes of the first and second brake circuit are each connected to an electrically controllable pressure source, wherein the controllable pressure sources of the two brake each circuit are designed as a hydraulic pump, which are driven by a common electric drive motor,
  • two wheel brakes each form a first and a second brake circuit
  • the two brake circuits are each connected via a Kreistrennventil with an electrically controllable pressure source in which the pressure source is designed as an electrohydraulic actuator which is driven by an electric drive motor,
  • the rotor position of the electrical ⁇ rule drive motor is detected by a rotor position sensor
  • the local circulation valves are controlled to the flow position to locate a leak.
  • Figure 1 is a schematic representation of a hydraulic
  • Brake system for explaining adetectingsbei ⁇ game of the method according to the invention
  • Figure 2 is a schematic representation of an electrohydraulic brake system for explaining a wide ⁇ ren embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows an electronically controlled hydraulic brake system 1 of a vehicle having a first brake circuit 1.1 and a second brake circuit 1.2 and a brake control unit 20 which generates control signals for the valves of the two brake circuits 1.1 and 1.2 as output signals A on the basis of sensor signals E as input signals ,
  • the first brake circuit 1.1 for a front left wheel 2.1 (FL) and a rear right wheel 2.1 (RR) is connected via a separating valve 7.1 with a master cylinder 5 designed as a tandem brake cylinder (THZ).
  • the second brake circuit 1.2 for a front right wheel 2.2 (FR) and a rear left wheel 2.2 (RL) is also connected via a trend valve 7.2 with the master cylinder 5.
  • first brake circuit 1.1 and second brake circuit 1.2 To the first brake circuit 1.1 and second brake circuit 1.2 are wheel brakes 2.11 and 2.21 of the wheels 2.1 and 2.2 respectively connected via a hydraulic line.
  • the brake system 1 comprises an input connected to the master cylinder brake booster 5 5.1 and 5.2 a reservoir for brake fluid and the hydraulic liquid ⁇ ness as a pressure medium.
  • the master cylinder 5 generates the exhaust side, a brake pressure P as a form accordingly a connected to the brake booster 5.1 brake pedal 6, which is operated by a driver.
  • This form is fed via the open separating valves 7.1 and 7.2 the open ⁇ nen intake valves 8.10 and 8.11 of the first brake circuit 1.1 and the open inlet valves 8.20 and 8.21 of the second brake circuit 1.2 inlet side, so that a corresponding hydraulic brake pressure at the wheel brakes 2.11 and 2.21 of the wheels 2.1 and 2.2 can build.
  • the inlet valves 8.10 and 8.11 as well as 8.20 and 8.21 are normally open.
  • Normally closed outlet valves 10.9 and 11.9 of the f ⁇ th brake circuit 1.1 connects the wheel brakes 2.11 a low pressure accumulator 11.1, which in turn is connected to the suction side with a hydraulic pump 3.1 as the pressure source and can be connected via a reversing valve 10.1 to the master brake cylinder. 5
  • normally closed outlet valves 20.9 and 21.9 of the second brake ⁇ circuit 1.2 the wheel brakes 2:21 with a Niederdruckspei ⁇ cher 11.2, which in turn is connected to the suction side with a hydraulic pump 3.2 as the pressure source and are connected via an order ⁇ switching valve 10.2 also connected to the brake master cylinder 5 can ,
  • the hydraulic pumps 3.1 and 3.2 are used for the pressure buildup on the wheel brakes 2.11 and 2.21 by suction of pressure medium from the reservoir 5.2 during an ABS or ESC control with open changeover valve 10.1 or 10.2.
  • ABS or ESC control are assigned to the wheel brakes 2.11 and 2.21 associated intake and exhaust valves 8.10 and 9.10, 8.11 and 9.11, 8.20 and 9.20 or 8.21 and 9.21 as Druckmo ⁇ dulation units in a known manner alternately by the controller 20 .
  • the changeover valve 10.1 or 10.2 and the inlet valves 8.10 and 8.11 or 8.20 and 8.21 are closed, while the outlet valves 9.10 and 9.11 or 9.20 and 9:21 are open.
  • speed sensors S6 are present, which supply their Sensorigna ⁇ le the controller 20 for evaluation in order to perform a corresponding slip control on the wheels 2.1 and 2.2 can.
  • the hydraulic pumps 3.1 and 3.2 are driven by an electric motor 4, which is electrically controlled by the control unit 20.
  • the electric motor 4 is actuated in such a way that the hydraulic pumps 3.1 and 3.2 can build up a brake pressure on the high-pressure side by suction of brake means on the intake side.
  • This constructed by the hydraulic pumps 3.1 and 3.2 brake pressure is in each case by a in the first brake circuit 1.1 arranged pressure sensor Sl and a arranged in the second brake circuit 1.2 further pressure sensor S2 measured.
  • a speed sensor S3 of the electric motor 4 is provided which measures the number of revolutions corresponding to the delivered pressure medium volume.
  • the pressure medium volume delivered by the hydraulic pump 3.1 or 3.2 can be determined on the basis of the number of revolutions measured by the rotational speed sensor S3 and of the constant displacement volume.
  • the detection of a leak in the first brake circuit 1.1 or in the second brake circuit 1.2 is effected in that the ei ⁇ ner ABS or ESC control in the brake circuit 1.1 or 1.2 generated brake pressure by means of the pressure sensor Sl or S2 ge ⁇ measure and the volume of pressure ⁇ funded for this brake pressure by means of the speed sensor S3 is determined.
  • a model value for the conveyed in this erffen ⁇ th brake pressure pressure fluid volume is determined by means of the control unit 20 where ⁇ wherein the model value indicating a theoretically correct value of the required for the construction of the detected pressure value pressure medium volume.
  • the pressure medium volume determined by means of the rotational speed sensor S3 is compared with this model value. If the difference between the determined pressure medium volume and the model value exceeds a predetermined threshold, it is assumed that there is a leak in the brake system.
  • the model value for the pressure medium volume is determined as a function of the measured in the first or second brake circuit 1.1 or 1.2 brake pressure by means of a stored in the control unit 20 pressure-volume curve.
  • a pressure-volume curve for each individual wheel can also be stored for the Ra of 2.1 ⁇ the first brake circuit 1.1 and 2.2, the wheels of the second brake circuit 1.2 in the control device 20 who ⁇ .
  • Such a pressure-volume characteristic curve is a function of the brake pressure to the demand for pressure medium or the Volumenauf ⁇ acquisition for the wheels of the first brake circuit 2.1 1.1 or 2.1 for the wheels of the second brake circuit 1.2.
  • the brake circuits 1.1 and 1.2 are controlled by the control unit. Tester 20 individually tested. For this purpose, discourages the Steuerge ⁇ example 20., The intake valves 8.10 and 8.11 of the first brake circuit 1.1 are closed or controlled to a brake pressure, so that the dynamic driving stability of the vehicle is ensured.
  • the brake pressure of the first brake circuit 1.1 is, for example, adjusted so that no slip can occur at the wheels 2.1.
  • the second brake circuit 1.2 is checked for leakage by the associated brake pressure in accordance with the pressure sensor S2 and on the basis of the sensor value of the speed sensor S3, the geför ⁇ derte pressure medium volume during an ABS or ESC control by an algorithm stored in the controller 20 are determined.
  • the determined from the measured brake pressure model value for the pressure fluid volume is compared with the determined pressure fluid volume and optionally leakage is noted by setting a leakage flags from the control device 20 when the difference exceeds the pre give ⁇ NEN threshold.
  • the first brake circuit 1.1 is again woks ⁇ ben, so the intake valves 8.10 and 8.11 open for an ABS or ESC control and the second brake circuit 1.2 isolated by the intake valves 8.20 and 8.21 be closed or controlled so that the wheel brakes 2.21 are subjected to a brake pressure, which is the driving dynamics Sta ⁇ stability of the vehicle is guaranteed.
  • the brake pressure can be adjusted so that just no slip on the Wheels 2.1 occurs.
  • the method described above is performed again by the control unit 20 by comparing the model value with the determined pressure medium volume. If a leakage flag is set by the control unit 20, there is a leakage in this second brake circuit 1.2.
  • this second brake circuit 1.2 Because the detected in this second brake circuit 1.2 leakage of this brake circuit is isolated permanently ⁇ manner by the control unit 20, so the intake valves ge ⁇ closed 8:20 and 8:21, until the leak is repaired.
  • the first brake circuit 1.1 remains functional, so that the vehicle can be braked by the wheel brakes 2.11 on the front left wheel 2.1 and the rear right wheel 2.1 or ABS control can be performed.
  • This brake system 1 according to FIG. 2 comprises
  • an electrically controllable pressure source 3 which is designed as an electrohydraulic actuator with an electric motor 4 as a drive motor
  • an inlet valve and an outlet valve 8.10 and 9.10 or 8.11 and 9.11 form a pressure modulation device for the two wheel brakes 2.11 a first brake circuit 1.1 and respectively an inlet valve and an outlet valve 8.20 and 9.20 or 8.21 and 9.21 form a Druckmodulati ⁇ ons worn for the two wheel brakes 2.21 a second brake circuit 1.2.
  • the intake valves 8.10 and 8.11 and 8.20 and 8.21 are connected in a "brake-by-wire" mode with a circular cut valve 12.1 and 12.2 with the electrically controllable pressure source 3 for generating a system pressure.
  • To Mes ⁇ solution of from the pressure source 3 generated system pressure is arranged on the high pressure side of a pressure sensor S. Fer ⁇ ner each outlet valve 9.10, 9.11, 9.20 and 9:21 connected to the pressure fluid reservoir 5.2.
  • the master cylinder 5 is designed as a dual-circuit tandem master cylinder and connected to the Druckstoffvorratsbe ⁇ container 5.2.
  • the master cylinder 5 can be connected via an isolation valve 7.1 to the wheel brakes 2.11 of the first brake circuit 1.1 and via a further isolation valve 7.2 to the wheel brakes 2.21 of the second brake circuit 1.2 become.
  • the brake pressure generated in this case is measured by means of a pressure sensor S7.
  • the degree of a pedal actuation effected by the driver that is to say the degree of a piston rod of the wheel brake cylinder 5 connected to the brake pedal 6, is determined and represents a braking request of the driver.
  • the displacement simulator 13 is hydraulically coupled to the master brake cylinder 5 and simulates a haptic feedback corresponding to the generated brake pressure, that is to say a corresponding pedal feel on the brake pedal 6.
  • the electrically controllable pressure source 3 is designed, for example, as a single-circuit electrohydraulic actuator whose piston 3.0 can be actuated by an electric motor 4 with the interposition of a rotational / translational gear.
  • the piston 3.0 limits a pressure chamber, which is connected to the suction of pressure medium with the pressure medium reservoir 5.2.
  • the position of the piston 3.0 is determined so that the extracted therefrom ⁇ pressure fluid volume can be determined from the loading by means of a rotor position sensor S4 ⁇ voted rotor position of the electric motor. 4
  • Pressure sensor S measured and funded for this brake pressure pressure medium volume by means of the speed sensor S3 be ⁇ true.
  • a model value for the conveyed at this determined brake pressure pressure fluid volume is determined by means of the control unit 20, wherein the model value indicating a theoretically correct value of for the construction of the detected pressure value erforder ⁇ union pressure medium volume.
  • the particular means of Rotorla ⁇ gens sensor S4 pressure fluid volume is compared with this model value. If the difference between the determined pressure medium volume and its model value exceeds a predetermined threshold, it is assumed that there is a leak in the brake system 1.
  • the model value for the pressure fluid volume is determined in dependence of the measured with the pressure sensor S brake pressure with ⁇ means of a table stored in the control unit 20 pressure-volume characteristic.
  • the localization of the identified leakage of the brake system takes place in that first one of the two brake circuits 1.1 and 1.2 ⁇ isolated and the other brake circuit is 1.2 or 1.1 remain regulated ABS.
  • first brake circuit 1.1 An isolation of, for example, the first brake circuit 1.1 is effected in that synchronized with the ABS control in the second brake circuit 1.2, this first brake circuit 1.1 so controlled is that the driving dynamics stability of the vehicle ge ⁇ ensures remains, for example.
  • wheels 2.1 are subjected to a brake pressure, which allows just no slip on these wheels 2.1.
  • this second brake circuit 1.2 is checked for leakage by detecting the associated brake pressure according to the pressure sensor S and based on the sensor value of the Rotorlagensen ⁇ sors S4 the pumped pressure medium volume during the ABS or ESC control by a stored in the control unit 20 Algorithm is determined. From the measured brake pressure, a model value for the pressure medium volume is determined, which also indicates a theoretically correct value of the pressure medium volume required for the construction of the detected pressure value, and compared with the determined pressure fluid volume and optionally detected by the control unit 20 leakage by setting a leakage flag when the Dif ⁇ reference exceeds a predetermined threshold. Is dage ⁇ gen found no leakage, so it is assumed that the leakage in the isolated brake circuit be ⁇ is 1.1. This isolated state of the first brake circuit 1.1 now remains until the cause of the leakage is eliminated.
  • the second brake circuit 1.2 is now isolated and the first brake circuit 1.1 is checked for leakage during an ABS control in order to confirm that the leakage must be in the first brake circuit 1.1.
  • syn- chronometer with the ABS control of the first brake circuit 1.1, the second brake circuit 1.2 so controlled that the fahrdy ⁇ namic stability of the vehicle remains ensured, for example.
  • the wheels 2.2 are subjected to a brake pressure, the just no slip on these wheels 2.2 leaves .
  • the first brake circuit 1.1 is checked for leakage in the same way by detecting the associated brake pressure according to the pressure sensor ⁇ S and on the basis of the sensor value of the Ro ⁇ torlagensensors S4 the pumped pressure medium volume during the ABS or ESC control by one in the control unit 20 stored algorithm is determined. From the measured brake pressure, a model value for the pressure medium volume is determined, which also indicates a theoretically correct value of the pressure medium volume required for the construction of the detected pressure value, and compared with the determined pressure ⁇ medium volume and from the controller 20 leakage by setting a leakage flag determined when the difference exceeds a predetermined threshold. Be ⁇ this leakage is in the first brake circuit 1.1, the isolation state of this first brake circuit is maintained 1.1 until the cause of the leakage is eliminated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Leckage eines hydraulischen Bremssystems (1) eines Fahrzeugs, bei dem a) an wenigstens zwei Radbremsen (2.11) mittels jeweils einer Druckmodulationseinheit (8.10, 8.11, 9.10, 9.11) eine Schlupfregelung der dem jeweiligen Fahrzeugrad (2.1) zugeordneten Radbremse (2.11) durchgeführt wird, b) zur Durchführung der Schlupfregelung die Radbremsen (2.11) hydraulisch mit einer elektrisch steuerbaren Druckquelle (3, 3.1) verbunden werden, wobei zur Erzeugung eines entsprechenden Bremsdruckes ein Druckmittelvolumen aus einem Druckmittelbehälter (5.2) gefördert wird, c)das von der Druckquelle (3, 3.1) geförderte Druckmittelvolumen erfasst wird, d) zum Erfassen des aufgrund des geförderten Druckmittelvolumens erzeugten Bremsdruckes ein Drucksensor (S,S1) bereit- gestellt wird, e) in Abhängigkeit des erfassten Druckmittelvolumens ein Modellwert für den von dem Drucksensor (S, S1) erfassten Druckwert festgelegt wird, wobei der Modellwert einen theoretisch korrekten Wert des für den Aufbau des erfassten Druckwertes erforderlichen Druckmittelvolumens angibt, f) ein Differenzwert bestimmt wird, der die Differenz zwischen dem geförderten Druckmittelvolumen und dem Modellwert angibt, und g) der Differenzwert mit einem Schwellwert verglichen wird, wobei bei einem Überschreiten des Schwellwertes durch den Differenzwert eine Leckage angezeigt wird.

Description

Verfahren zur Bestimmung einer Leckage eines hydraulischen
BremsSystems eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Leckage eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs.
Zweiachsige Fahrzeuge sind mit hydraulischen Systemen mit zwei Bremskreisen ausgestattet, so dass bei Ausfall eines der beiden Bremskreise das Fahrzeug mithilfe des anderen Bremskreises noch abgebremst werden kann. Die Radbremsen werden in der Regel gemäß der Diagonalaufteilung den Bremskreisen zugeordnet, bei welcher ein Bremskreis auf ein Vor¬ derrad und das jeweilige diagonal gegenüberliegende Hinter¬ rad wirkt. Die beiden Bremskreise sind mit einem Hauptbrems¬ zylinder verbunden, an welchem ein Bremspedal angekoppelt ist, welches durch einen Fahrer zum Aufbau eines entspre¬ chenden Bremsdruckes in den beiden Bremskreisen betätigt wird .
Zur Realisierung eines „Brake-by-wire"-Bremssystems mit ei¬ ner Rückfallebene sind neben dem bremspedalbetätigbaren Hauptbremszylinder zusätzlich ein Wegsimulator, eine elektrisch steuerbare Druckquelle, zwei Trennventile (auch Zus¬ chaltventile genannt) sowie zwei Kreistrennventile notwen¬ dig. Mit den Trennventilen werden für die „Brake-by-wire"- Betriebsart die Radbremsen von dem Hauptbremszylinder getrennt, während über die Kreistrennventile die Radbremsen mit einer für die beiden Bremskreise gemeinsamen steuerbaren Druckquelle oder mit jeweils einer für die Bremskreise vor¬ gesehenen steuerbaren Druckquelle verbunden werden.
Solche Bremssysteme umfassen eine große Anzahl von Hydrau¬ likleitungen, welche durch die Ventile in unterschiedlicher Weise verschaltet werden, so dass das Auftreten von Leckagen nicht ausgeschlossen werden kann.
Insbesondere bei „Brake-by-wire"-Bremssystemen tritt der Nachteil auf, dass haptische Rückmeldungen aus den Brems¬ kreisen, wenn diese von dem Hauptbremszylinder getrennt sind, nicht auf das Bremspedal übertragen werden. Jedoch ist eine solche haptische Rückmeldung als Komfortmerkmal er¬ wünscht. Daher ist parallel zum Hauptbremszylinder ein Wegsimulator geschaltet, der dem Fahrer bei einer Betätigung des Bremspedals eine Pedalcharakteristik einer konventionel¬ len Bremsanlage vermittelt, wenn die Radbremsen zur Erzeu¬ gung eines Bremsdruckes durch die elektrisch steuerbare Druckquelle mit Druckmittel aus dem Druckmittelbehälter ver¬ sorgt werden.
Nachteilig hierbei ist jedoch, dass solche haptische Rück¬ meldungen nicht realisiert werden, die dem Fahrer die Sicherheit und Integrität des Bremssystems anzeigen. Dies be¬ trifft bspw. erhöhte Volumenaufnahmen wie Luft oder Lecka¬ gen, die in konventionellen Bremssystemen durch eine fehlende Kraftrückwirkung am Bremspedal angezeigt werden. Daher müssen Verstimmungen des Volumenhaushalts eines „Brake-by- wire"-Bremssystems elektronisch erkannt werden. Da bei manchen „Brake-by-wire"-Bremssystemen im „by-wire"- Betrieb die Bremskreise zu einem einzigen hydraulischen Kreis verschaltet werden, ist nicht nur die Erkennung einer Leckage, sondern auch deren Lokalisierung erforderlich; es ist also derjenige Bremskreis zu bestimmen, welcher die Le¬ ckage aufweist, um diesen Bremskreis selektiv zu isolieren und den verbleibenden Bremskreis bremsbereit zu halten.
Aus der DE 699 37 155 T2 ist ein Verfahren zur Erkennung einer Leckage innerhalb eines hydraulischen Antiblockier- und/oder Antischlupfregelsystems bekannt. Bei diesem Verfah¬ ren wird ein Hydraulikdruck mittels einer von einem Elektromotor angetriebenen Hochdruckpumpe aufgebaut und durch
Schätzmittel, bspw. Softwaremittel innerhalb vorhandener Steuerkomponenten unter Berücksichtigung der Laufzeit der Hochdruckpumpe geschätzt. Die aufgrund des aufgebauten Hyd¬ raulikdruckes bewirkte Reduzierung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugrades wird durch bereits vorhandene Raddrehzahlsen¬ soren gemessen. Anhand einer vordefinierten Beziehung zwischen dem geschätzten Druck und der resultierenden Geschwindigkeit des abgebremsten Fahrzeugrades wird die Abwesenheit oder Anwesenheit einer Leckage innerhalb des hydraulischen Bremssystems bestimmt. Ferner wird in dieser DE 699 37 155 T2 beschrieben, dass es besonders vorteilhaft sei, den zu schätzenden Hydraulikdruck durch die von dem Elektromotor angetriebenen Hochdruckpumpe während einer Schlupfregelung aufzubauen. Die Bestimmung einer Leckage erfolgt dadurch, dass die detektierten Geschwindigkeiten der aufgrund des aufgebauten Hydraulikdruckes abgebremsten Fahrzeugräder voneinander subtrahiert werden und die Differenz mit einem Schwellwert verglichen werden. Dabei wird ein Überschreiten dieses Schwellwertes als Anwesenheit einer Leckage bestimmt.
Als Nachteil dieses aus der DE 699 37 155 T2 bekannten Ver¬ fahrens kann angesehen werden, dass das Erkennen einer Leckage auf der Basis der Sensorsignale von Radrehzahlsensoren beruht, welches zu einer großen Unsicherheit aufgrund der Ungenauigkeit dieser Sensorsignale bei der Bestimmung einer Leckage führt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zur Erkennung einer Leckage in einem hydraulischen Bremssystem eines Fahrzeugs anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merk¬ malen des Patentanspruchs 1.
Ein solches Verfahren zur Bestimmung einer Leckage eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs zeichnet sich er¬ findungsgemäß dadurch aus, dass
a) an wenigstens zwei Radbremsen mittels jeweils einer
Druckmodulationseinheit eine Schlupfregelung der dem jewei¬ ligen Fahrzeugrad zugeordneten Radbremse durchgeführt wird, b) zur Durchführung der Schlupfregelung die Radbremsen hydraulisch mit einer elektrisch steuerbaren Druckquelle verbunden werden, wobei zur Erzeugung eines entsprechenden Bremsdruckes ein Druckmittelvolumen aus einem Druckmittelbe¬ hälter gefördert wird,
c) das von der Druckquelle geförderte Druckmittelvolumen er- fasst wird,
d) zum Erfassen des aufgrund des geförderten Druckmittelvo¬ lumens erzeugten Bremsdruckes ein Drucksensor bereitgestellt wird,
e) in Abhängigkeit des erfassten Druckmittelvolumens ein Mo¬ dellwert für den von dem Drucksensor erfassten Druckwert festgelegt wird, wobei der Modellwert einen theoretisch kor¬ rekten Wert des für den Aufbau des erfassten Druckwertes er¬ forderlichen Druckmittelvolumens angibt,
f) ein Differenzwert bestimmt wird, der die Differenz zwi¬ schen dem geförderten Druckmittelvolumen und dem Modellwert angibt, und
g) der Differenzwert mit einem Schwellwert verglichen wird, wobei bei einem Überschreiten des Schwellwertes durch den Differenzwert eine Leckage angezeigt wird.
Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Leckage in einem Bremskreis während der Durchführung einer Schlupfrege¬ lung, also während einer ABS-Bremsung dadurch erkannt, dass zum einen der von der Druckquelle erzeugte Bremsdruck mittels eines Drucksensors gemessen wird und zum anderen das hierfür von der Druckquelle geförderte Druckmittelvolumen bestimmt und mit einem Modellwert verglichen wird. Falls die Differenz zwischen dem bestimmten Druckmittelvolumen und dem Modellwert einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, wird von dem Vorhandensein einer Leckage in dem Bremssystem aus- gegangen. Die ABS-Bremsung wird durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Erkennung einer Leckage nicht gestört. Die zeitliche Dauer des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zeit¬ lich so eingeschränkt werden, dass es einerseits eine gewis¬ se Mindestdauer nicht unterschreitet, um eine ABS-Regelung zu ermöglichen und andererseits eine maximale Dauer nicht überschreitet, um die Bremsleistung zu optimieren.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung einer Leckage während einer laufenden ABS-Regelung keine zusätzliche
Sensorik, wie bspw. Raddrucksensoren oder Raddrehzahlsensoren benötigt wird. Die verwendeten Sensoren zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der Regel in konventionellen hydraulischen Bremssystemen als auch in „Brake- by-wire"-Bremssystemen bereits vorhanden. Die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann daher ausschließlich durch softwaremäßige Umsetzung innerhalb eines Bremssteuer¬ gerätes erfolgen.
Das von der elektrisch steuerbaren Druckquelle geförderte Druckmittelvolumen wird anhand von Steuerdaten der Druckquelle bestimmt, die von der Art der Realisierung dieser Druckquelle abhängen.
Wird eine nach dem Verdrängerprinzip arbeitende Pumpe mit einem elektrischen Antriebsmotor als Druckquelle verwendet, wird während jeder Umdrehung der Antriebswelle des Antriebs¬ motors ein konstantes Verdrängungsvolumen aus den Druckmit- telbehälter gefördert. Somit kann das von einer solchen Druckquelle geförderte Druckmittelvolumen anhand der Anzahl der Umdrehungen, die mittels eines Drehzahlsensors bestimmt wird, und des konstanten Verdrängungsvolumens bestimmt wer¬ den .
Ist dagegen die elektrisch steuerbare Druckquelle als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung bzw. als ein
einkreisiger elektrohydraulischer Aktuator (Linearaktuator) ausgebildet, dessen Kolben von einem elektrischen Antriebsmotor unter Zwischenschaltung eines Rotations- Translationsgetriebes betätigbar ist, kann mittels eines die Rotorlage des Antriebsmotors erfassenden Rotorlagensensors die Position des Kolbens bestimmt werden. Aus der mittels des Rotorlagensensors bestimmten Position des Kolbens des elektrohydraulischen Aktuators wird das geförderte Druckmit¬ telvolumen bestimmt. Die Positionen des Kolbens des elektro¬ hydraulischen Aktuators kann auch mittels eines Wegsensors erfasst werden.
Um das erfindungsgemäße Verfahren bei einer konventionellen hydraulischen Bremssystem einsetzen zu können, ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass
- jeweils zwei Radbremsen einen ersten und zweiten Bremskreis bilden,
- die Radbremsen des ersten und zweiten Bremskreises jeweils mit einer elektrisch steuerbaren Druckquelle verbunden werden, wobei die steuerbaren Druckquellen der beiden Brems- kreise jeweils als Hydraulikpumpe ausgebildet sind, die von einem gemeinsamen elektrischen Antriebsmotor angetrieben werden,
- zur Erfassung des von einer Hydraulikpumpe eines Brems¬ kreises geförderten Druckmittelvolumens die hierzu von dem elektrischen Antriebsmotor ausgeführte Anzahl der Umdrehungen bestimmt werden,
- zum Erfassen des aufgrund des geförderten Druckmittelvolu¬ mens in den Bremskreisen erzeugten Bremsdrücke jeweils ein Drucksensor bereitgestellt wird,
- zur Lokalisierung einer Leckage mit zumindest einem der beiden Bremskreise die Verfahrensschritte e) bis g) durchge¬ führt werden, während die Druckmodulationseinheiten des anderen Bremskreises derart gesteuert werden, dass die zugehö¬ rigen Radbremsen einen vorbestimmten Bremsdruck erzeugen, und
- falls keine Leckage angezeigt wird, mit dem anderen Brems¬ kreis die Verfahrensschritte e) bis g) durchgeführt werden, während die Druckmodulationseinheiten des einen Bremskreises derart gesteuert werden, dass die zugehörigen Radbremsen einen vorbestimmten Bremsdruck erzeugen.
Um das erfindungsgemäße Verfahren bei einem elektrohydrauli- schen Bremssystem einsetzen zu können, ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass
- jeweils zwei Radbremsen einen ersten und zweiten Bremskreis bilden,
- die beiden Bremskreise jeweils über ein Kreistrennventil mit einer elektrisch steuerbaren Druckquelle verbunden wer- den, wobei die Druckquelle als elektrohydraulischer Aktuator ausgebildet ist, der von einem elektrischen Antriebsmotor angetrieben wird,
- zur Erfassung des von dem elektrohydraulischen Aktuator geförderten Druckmittelvolumens die Rotorlage des elektri¬ schen Antriebsmotors mittels eines Rotorlagensensors erfasst wird,
- zur Lokalisierung einer Leckage mit zumindest einem der beiden Bremskreise die Verfahrensschritte e) bis g) durchge¬ führt werden, während die Druckmodulationseinheiten des anderen Bremskreises derart gesteuert werden, dass die zugehö¬ rigen Radbremsen einen vorbestimmten Bremsdruck erzeugen, und
- falls keine Leckage angezeigt wird, mit dem anderen Brems¬ kreis die Verfahrensschritte e) bis g) durchgeführt werden, während die Druckmodulationseinheiten des einen Bremskreises derart gesteuert werden, dass die zugehörigen Radbremsen einen vorbestimmten Bremsdruck erzeugen.
Vorzugsweise werden zur Lokalisierung einer Leckage die Kreistrennventile in die Durchflussposition gesteuert.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Be¬ zugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert und be¬ schrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines hydraulischen
Bremssystems zur Erläuterung eines Ausführungsbei¬ spiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, und Figur 2 eine schematische Darstellung eines elektrohydrau- lischen Bremssystems zur Erläuterung eines weite¬ ren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens .
Die Figur 1 zeigt ein elektronisch geregeltes hydraulisches Bremssystem 1 eines Fahrzeugs mit einem ersten Bremskreis 1.1 und einem zweiten Bremskreis 1.2 sowie einem Bremsensteuergerät 20, welches auf der Basis von Sensorsignalen E als Eingangssignale Steuersignale für die Ventile der beiden Bremskreise 1.1 und 1.2 als Ausgangssignale A erzeugt.
Der ersten Bremskreis 1.1 für ein vorderes linkes Rad 2.1 (FL) und ein hinteres rechtes Rad 2.1 (RR) ist über ein Trennventil 7.1 mit einem als Tandem-Bremszylinder (THZ) ausgeführten Hauptbremszylinder 5 verbunden. Der zweite Bremskreis 1.2 für ein vorderes rechtes Rad 2.2 (FR) und ein hinteres linkes Rad 2.2 (RL) ist über ein Trendventil 7.2 ebenso mit dem Hauptbremszylinder 5 verbunden.
An den ersten Bremskreis 1.1 bzw. zweiten Bremskreis 1.2 sind Radbremsen 2.11 bzw. 2.21 der Räder 2.1 bzw. 2.2 jeweils über eine Hydraulikleitung angeschlossen.
Das Bremssystem 1 weist einen mit dem Hauptbremszylinder 5 verbundenen Bremskraftverstärker 5.1 und einen Vorratsbehälter 5.2 für die Bremsflüssigkeit bzw. die Hydraulikflüssig¬ keit als Druckmittel auf. Der Hauptbremszylinder 5 erzeugt auslassseitig einen Bremsdruck P als Vordruck entsprechend eines mit dem Bremskraftverstärker 5.1 verbundenen Bremspedals 6, das von einem Fahrer betätigt wird. Dieser Vordruck wird über die geöffneten Trennventile 7.1 und 7.2 den offe¬ nen Einlassventilen 8.10 und 8.11 des ersten Bremskreises 1.1 und den offenen Einlassventilen 8.20 und 8.21 des zweiten Bremskreises 1.2 einlassseitig zugeführt, damit sich ein entsprechender hydraulischer Bremsdruck an den Radbremsen 2.11 und 2.21 der Räder 2.1 und 2.2 aufbauen kann. Die Einlassventile 8.10 und 8.11 sowie 8.20 und 8.21 sind stromlos offen .
Stromlos geschlossene Auslassventile 9.10 und 9.11 des ers¬ ten Bremskreises 1.1 verbindet die Radbremsen 2.11 mit einem Niederdruckspeicher 11.1, der seinerseits mit einer Hydraulikpumpe 3.1 als Druckquelle ansaugseitig verbunden ist und über ein Umschaltventil 10.1 mit dem Hauptbremszylinder 5 verbunden werden kann. Entsprechend verbinden stromlos geschlossene Auslassventile 9.20 und 9.21 des zweiten Brems¬ kreises 1.2 die Radbremsen 2.21 mit einem Niederdruckspei¬ cher 11.2, der seinerseits mit einer Hydraulikpumpe 3.2 als Druckquelle ansaugseitig verbunden ist und über ein Um¬ schaltventil 10.2 ebenso mit dem Hauptbremszylinder 5 verbunden werden kann.
Bei geschlossenem Trennventil 7.1 oder 7.2 dienen die Hydraulikpumpen 3.1 und 3.2 für den Druckaufbau an den Radbremsen 2.11 und 2.21 durch Ansaugen von Druckmittel aus dem Vorratsbehälter 5.2 während einer ABS- oder ESC-Regelung bei offenem Umschaltventil 10.1 bzw. 10.2. Während einer solchen ABS- oder ESC-Regelung werden die den Radbremsen 2.11 und 2.21 zugeordneten Einlass- und Auslassventile 8.10 und 9.10, 8.11 und 9.11, 8.20 und 9.20 bzw. 8.21 und 9.21 als Druckmo¬ dulationseinheiten in der einem Fachmann bekannter Weise wechselweise von dem Steuergerät 20 angesteuert. Um das Druckmittel während einer ABS- oder ESC-Regelung aus den Radbremsen 2.11 und 2.21 absaugen zu können, ist das Umschaltventil 10.1 bzw. 10.2 und die Einlassventile 8.10 und 8.11 bzw. 8.20 und 8.21 geschlossen, während die Auslassventile 9.10 und 9.11 bzw. 9.20 und 9.21 geöffnet sind.
Mittels den Hydraulikpumpen 3.1 und 3.2 wird im Falle eines ABS- oder ESC-Eingriffs das bei einem Druckabbau in die Nie¬ derdruckspeicher 11.1 und 11.2 verschobene Druckmittel wie¬ der herausgefördert.
Zur Erfassung des Drehverhaltens der Räder 2.1 und 2.2 sind jeweils Drehzahlsensoren S6 vorhanden, die ihre Sensorsigna¬ le dem Steuergerät 20 zur Auswertung zuführen, um eine entsprechende Schlupfregelung an den Rädern 2.1 und 2.2 ausführen zu können.
Die Hydraulikpumpen 3.1 und 3.2 werden durch einen Elektromotor 4 angetrieben, der von dem Steuergerät 20 elektrisch steuerbar ist. Dabei wird der Elektromotor 4 derart angesteuert, dass die Hydraulikpumpen 3.1 und 3.2 durch ansaug- seitiges Ansaugen von Bremsmittel einen Bremsdruck auf der Hochdruckseite aufbauen können. Dieser von den Hydraulikpumpen 3.1 und 3.2 aufgebaute Bremsdruck wird jeweils von einem in dem ersten Bremskreis 1.1 angeordneten Drucksensor Sl und einem in den zweiten Bremskreis 1.2 angeordneten weiteren Drucksensor S2 gemessen.
Zur Bestimmung des Volumens an Druckmittel, welches für den Aufbau des von dem Drucksensor Sl oder S2 gemessenen Bremsdruckes von der Hydraulikpumpe 3.1 oder 3.2 gefördert wurde, ist ein Drehzahlsensor S3 des Elektromotors 4 vorgesehen, welcher die dem geförderten Druckmittelvolumen entsprechende Anzahl der Umdrehungen misst.
Bei einer nach dem Verdrängerprinzip arbeitende Hydraulikpumpe 3.1 oder 3.2 wird während jeder Umdrehung der Antriebswelle des Antriebsmotors 4 ein konstantes Verdrän¬ gungsvolumen aus den Druckmittelbehälter 5.2 gefördert. Somit kann das von der Hydraulikpumpe 3.1 oder 3.2 geförderte Druckmittelvolumen anhand der Anzahl der von dem Drehzahlsensor S3 gemessenen Umdrehungen und des konstanten Verdrängungsvolumens bestimmt werden.
Auch ist möglich, den Elektromotor 4 pulsweitenmoduliert (PWM) durch das Steuergerät 20 anzusteuern. Über die für den Druckaufbau erforderliche Anzahl von Impulsen kann ebenso das geförderte Volumen an Druckmittel bestimmt werden, da das pro Impuls geförderte Druckmittelvolumen bekannt ist.
Die Erkennung einer Leckage im ersten Bremskreis 1.1 oder im zweiten Bremskreis 1.2 erfolgt dadurch, dass der während ei¬ ner ABS- oder ESC-Regelung in dem Bremskreis 1.1 oder 1.2 erzeugte Bremsdruck mittels des Drucksensors Sl oder S2 ge¬ messen und das für diesen Bremsdruck geförderte Druckmittel¬ volumen mittels des Drehzahlsensors S3 bestimmt wird. In Ab¬ hängigkeit des ermittelten Bremsdruckes wird mittels des Steuergerätes 20 ein Modellwert für das bei diesem ermittel¬ ten Bremsdruck geförderten Druckmittelvolumens bestimmt, wo¬ bei der Modellwert einen theoretisch korrekten Wert des für den Aufbau des erfassten Druckwertes erforderlichen Druckmittelvolumens angibt. Das mittels des Drehzahlsensors S3 bestimmte Druckmittelvolumen wird mit diesem Modellwert verglichen. Falls die Differenz zwischen dem bestimmten Druckmittelvolumen und dem Modellwert einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, wird von dem Vorhandensein einer Leckage in dem Bremssystem ausgegangen.
Der Modellwert für das Druckmittelvolumen wird in Abhängigkeit des im ersten oder zweiten Bremskreis 1.1 bzw. 1.2 gemessenen Bremsdruckes mittels einer in dem Steuergerät 20 abgelegten Druck-Volumenkennlinie bestimmt. Eine solche Druck-Volumenkennlinie kann auch radindividuell für die Rä¬ der 2.1 des ersten Bremskreises 1.1 und die Räder 2.2 des zweiten Bremskreises 1.2 in dem Steuergerät 20 abgelegt wer¬ den. Eine solche Druck-Volumenkennlinie gibt in Abhängigkeit des Bremsdruckes den Druckmittelbedarf bzw. die Volumenauf¬ nahme für die Räder 2.1 des ersten Bremskreises 1.1 bzw. für die Räder 2.1 des zweiten Bremskreises 1.2 an.
Um eine solche Leckage in dem Bremssystem 1 gemäß Figur 1 zu bestimmen, werden die Bremskreise 1.1 und 1.2 von dem Steu- ergerät 20 einzeln geprüft. Hierzu werden von dem Steuerge¬ rät 20 bspw. die Einlassventile 8.10 und 8.11 des ersten Bremskreises 1.1 geschlossen bzw. auf einen Bremsdruck gesteuert, so dass die fahrdynamische Stabilität des Fahrzeugs gewährleistet ist. Der Bremsdruck des ersten Bremskreises 1.1 wird bspw. so eingestellt, dass an den Rädern 2.1 gerade kein Schlupf auftreten kann.
Der zweite Bremskreis 1.2 wird auf Leckage überprüft, indem der zugehörige Bremsdruck gemäß des Drucksensors S2 und auf der Basis des Sensorwertes des Drehzahlsensors S3 das geför¬ derte Druckmittelvolumen während einer ABS- oder ESC- Regelung durch einen in dem Steuergerät 20 abgelegten Algorithmus bestimmt werden. Der aus dem gemessenen Bremsdruck bestimmte Modellwert für das Druckmittelvolumen wird mit dem ermittelten Druckmittelvolumen verglichen und gegebenenfalls von dem Steuergerät 20 eine Leckage durch Setzen eines Le- ckage-Flags festgestellt, wenn die Differenz den vorgegebe¬ nen Schwellwert übersteigt.
Falls mittels des Steuergerätes 20 keine Leckage festge¬ stellt wird, wird der erste Bremskreis 1.1 wieder freigege¬ ben, also die Einlassventile 8.10 und 8.11 für eine ABS- oder ESC-Regelung geöffnet und der zweite Bremskreis 1.2 isoliert, indem die Einlassventile 8.20 und 8.21 geschlossen oder so gesteuert werden, dass die Radbremsen 2.21 mit einem Bremsdruck beaufschlagt werden, der die fahrdynamische Sta¬ bilität des Fahrzeugs gewährleistet ist. Der Bremsdruck kann dabei so eingestellt sein, dass gerade kein Schlupf an den Rädern 2.1 auftritt. Nun wird erneut das oben beschriebene Verfahren von dem Steuergerät 20 durch Vergleich des Modellwertes mit dem ermittelten Druckmittelvolumen durchgeführt. Wird seitens des Steuergerätes 20 ein Leckage-Flag gesetzt, befindet sich in diesem zweiten Bremskreis 1.2 eine Leckage. Wegen der in diesem zweiten Bremskreis 1.2 detektierten Leckage wird dieser Bremskreis durch das Steuergerät 20 dauer¬ haft isoliert, also die Einlassventile 8.20 und 8.21 ge¬ schlossen, bis die Leckage behoben ist. Damit bleibt der erste Bremskreis 1.1 weiterhin funktionsfähig, so dass das Fahrzeug mittels den Radbremsen 2.11 an dem vorderen linken Rad 2.1 und dem hinteren rechten Rad 2.1 abgebremst oder eine ABS-Regelung durchgeführt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung einer Leckage als auch deren Lokalisierung im Bremssystem wird gemäß Figur 2 anhand eines „Brake-by-wire"-Bremssystems 1 erläutert.
Dieses Bremssystem 1 gemäß Figur 2 umfasst
- einen mittels eines Bremspedals 6 betätigbaren Hauptbrems¬ zylinder 5, einen mit dem Hauptbremszylinder 5 zusammenwirkenden Wegsimulator 13,
- einen mit dem Hauptbremszylinder 5 verbundenen Druckmittelvorratsbehälter 5.2,
- eine elektrisch steuerbare Druckquelle 3, welche als elektrohydraulischer Aktuator mit einem Elektromotor 4 als Antriebsmotor ausgebildet ist,
- steuerbare Druckmodulationseinrichtungen mit Radbremsen 2.11 für ein vorderes linkes Rad 2.1 (FL) und ein hinteres rechtes Rad 2.1 (RR) und mit Radbremsen 2.21 für ein vorde¬ res rechtes Rad 2.2 (FR) und ein hinteres linkes Rad 2.2 (RL) , und
- ein Steuergerät 20.
Jeweils ein Einlassventil und ein Auslassventil 8.10 und 9.10 bzw. 8.11 und 9.11 bilden eine Druckmodulationseinrichtung für die beiden Radbremsen 2.11 eines ersten Bremskreises 1.1 und jeweils ein Einlassventil und ein Auslassventil 8.20 und 9.20 bzw. 8.21 und 9.21 bilden eine Druckmodulati¬ onseinrichtung für die beiden Radbremsen 2.21 eines zweiten Bremskreises 1.2.
Die Einlassventile 8.10 und 8.11 bzw. 8.20 und 8.21 werden in einer „Brake-by-wire"-Betriebsart über ein Kreistrennventil 12.1 bzw. 12.2 mit der elektrisch steuerbaren Druckquelle 3 zur Erzeugung eines Systemdruckes verbunden. Zur Mes¬ sung des von der Druckquelle 3 erzeugten Systemdruckes ist auf dessen Hochdruckseite ein Drucksensor S angeordnet. Fer¬ ner ist jedes Auslassventil 9.10, 9.11, 9.20 und 9.21 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 5.2 verbunden.
Der Hauptbremszylinder 5 ist als zweikreisiger Tandem- Hauptzylinder ausgeführt und mit dem Druckmittelvorratsbe¬ hälter 5.2 verbunden. Zur Bildung einer Rückfallebene des „Brake-by-wire"-Bremssystems 1 kann der Hauptbremszylinder 5 über ein Trennventil 7.1 mit den Radbremsen 2.11 des ersten Bremskreises 1.1 und über ein weiteres Trennventil 7.2 mit den Radbremsen 2.21 des zweiten Bremskreises 1.2 verbunden werden. Der dabei erzeugte Bremsdruck wird mittels eines Drucksensors S7 gemessen. Mit diesen Trennventilen 7.1 und 7.2 wird in der „Brake-by-wire"-Betriebsart die hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 5 und dem ersten und zweiten Bremskreis 1.1 und 1.2 getrennt.
Mittels eines Wegsensors S8 wird das Maß einer durch den Fahrer bewirkten Pedalbetätigung, also das Maß einer mit dem Bremspedal 6 verbundenen Kolbenstange des Radbremszylinders 5 bestimmt und repräsentiert einen Bremswunsch des Fahrers.
Der Wegsimulator 13 ist hydraulisch mit dem Hauptbremszylinder 5 gekoppelt und simuliert eine dem erzeugten Bremsdruck entsprechende haptische Rückmeldung, also ein entsprechendes Pedalgefühl auf das Bremspedal 6.
Die elektrisch steuerbare Druckquelle 3 ist bspw. als einkreisiger elektrohydraulischer Aktuator ausgebildet, dessen Kolben 3.0 von einem Elektromotor 4 unter Zwischenschaltung eines Rotations-Translationsgetriebes betätigbar ist. Der Kolben 3.0 begrenzt einen Druckraum, der zum Ansaugen von Druckmittel mit dem Druckmittelvorratsbehälter 5.2 verbunden ist. Aus der mittels eines Rotorlagensensors S4 be¬ stimmten Rotorlage des Elektromotors 4 wird die Position des Kolbens 3.0 bestimmt, so dass hieraus das geförderte Druck¬ mittelvolumen ermittelt werden kann.
Die Erkennung einer Leckage während der „Brake-by-wire"- Betriebsart erfolgt dadurch, dass bei geöffneten Kreistrenn- ventilen 12.1 und 12.2 während eines Bremsvorganges, bspw. einer ABS-Regelung der erzeugte Bremsdruck mittels des
Drucksensors S gemessen und das für diesen Bremsdruck geförderte Druckmittelvolumen mittels des Drehzahlsensors S3 be¬ stimmt wird. In Abhängigkeit des ermittelten Bremsdruckes wird mittels des Steuergerätes 20 ein Modellwert für das bei diesem ermittelten Bremsdruck geförderte Druckmittelvolumen bestimmt, wobei der Modellwert einen theoretisch korrekten Wert des für den Aufbau des erfassten Druckwertes erforder¬ lichen Druckmittelvolumens angibt. Das mittels des Rotorla¬ gensensors S4 bestimmte Druckmittelvolumen wird mit diesem Modellwert verglichen. Falls die Differenz zwischen dem ermittelten Druckmittelvolumen und dessen Modellwert einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, wird von dem Vorhandensein einer Leckage in dem Bremssystem 1 ausgegangen.
Der Modellwert für das Druckmittelvolumen wird in Abhängigkeit des mit dem Drucksensor S gemessenen Bremsdruckes mit¬ tels einer in dem Steuergerät 20 abgelegten Druck- Volumenkennlinie bestimmt.
Die Lokalisierung der festgestellten Leckage des Bremssystems erfolgt dadurch, dass zunächst einer der beiden Brems¬ kreise 1.1 oder 1.2 isoliert und der andere Bremskreis 1.2 bzw. 1.1 weiterhin ABS-geregelt wird.
Eine Isolierung bspw. des ersten Bremskreises 1.1 erfolgt dadurch, dass synchronisiert mit der ABS-Regelung im zweiten Bremskreis 1.2 dieser erste Bremskreis 1.1 derart gesteuert wird, dass die fahrdynamische Stabilität des Fahrzeugs ge¬ währleistet bleibt, bspw. indem die Räder 2.1 mit einem Bremsdruck beaufschlagt werden, der gerade keinen Schlupf an diesen Rädern 2.1 zulässt.
Nun wird dieser zweite Bremskreis 1.2 auf Leckage überprüft, indem der zugehörige Bremsdruck gemäß des Drucksensors S er- fasst und auf der Basis des Sensorwertes des Rotorlagensen¬ sors S4 das geförderte Druckmittelvolumen während der ABS- oder ESC-Regelung durch einen in dem Steuergerät 20 abgelegten Algorithmus bestimmt wird. Aus dem gemessenen Bremsdruck wird ein Modellwert für das Druckmittelvolumen bestimmt, der ebenso einen theoretisch korrekten Wert des für den Aufbau des erfassten Druckwertes erforderlichen Druckmittelvolumens angibt, und mit dem ermittelten Druckmittelvolumen verglichen und gegebenenfalls von dem Steuergerät 20 eine Leckage durch Setzen eines Leckage-Flags festgestellt, wenn die Dif¬ ferenz einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt. Wird dage¬ gen keine Leckage festgestellt, so wird davon ausgegangen, dass sich die Leckage in dem isolierten Bremskreis 1.1 be¬ findet. Dieser isolierte Zustand des ersten Bremskreises 1.1 bleibt nun so lange erhalten, bis die Ursache der Leckage beseitigt wird.
Wird dagegen in diesem zweiten Bremskreis 1.2 keine Leckage festgestellt, wird nun der zweite Bremskreis 1.2 isoliert und der erste Bremskreis 1.1 während einer ABS-Regelung auf Leckage geprüft, um zu bestätigen dass sich die Leckage in dem ersten Bremskreis 1.1 befinden muss. Hierzu wird syn- chronisiert mit der ABS-Regelung des ersten Bremskreises 1.1 der zweite Bremskreis 1.2 derart gesteuert, dass die fahrdy¬ namische Stabilität des Fahrzeugs gewährleistet bleibt, bspw. indem die Räder 2.2 mit einem Bremsdruck beaufschlagt werden, der gerade keinen Schlupf an diesen Rädern 2.2 zu- lässt .
Der erste Bremskreis 1.1 wird in gleicher Weise auf Leckage überprüft, indem der zugehörige Bremsdruck gemäß des Druck¬ sensors S erfasst und auf der Basis des Sensorwertes des Ro¬ torlagensensors S4 das geförderte Druckmittelvolumen während der ABS- oder ESC-Regelung durch einen in dem Steuergerät 20 abgelegten Algorithmus bestimmt wird. Aus dem gemessenen Bremsdruck wird ein Modellwert für das Druckmittelvolumen bestimmt, der ebenso einen theoretisch korrekten Wert des für den Aufbau des erfassten Druckwertes erforderlichen Druckmittelvolumens angibt, und mit dem ermittelten Druck¬ mittelvolumen verglichen und von dem Steuergerät 20 eine Leckage durch Setzen eines Leckage-Flags festgestellt, wenn die Differenz einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt. Be¬ findet sich diese Leckage in dem ersten Bremskreis 1.1, so wird der Isolationszustand dieses ersten Bremskreises 1.1 aufrechterhalten, bis die Ursache der Leckage beseitigt wird .
Der wesentlichste Vorteil dieser Leckage-Lokalisierung eines elektrohydraulischen Bremssystems gemäß Figur 2 während ei¬ ner laufenden ABS-Regelung ist darin zu sehen, dass keine zusätzliche Sensorik benötigt wird. Mit den vorhandenen Sen- soren S zur Fassung des von der Druckquelle 3 erzeugten Drucks sowie des von der Druckquelle 3 geförderten Druckmit¬ telvolumens kann die Lokalisierung der Leckage in allen Betriebssituationen des Bremssystems realisiert werden.
Bezugs zeichen Bremssystem
.1 erster Bremskreis des Bremssystems 1
.2 zweiter Bremskreis des Bremssystems 1
.1 linkes vorderes Rad FL, rechtes hinteres Rad RR
.11 Radbremse des ersten Bremskreises 1.1
.2 rechtes vorderes Rad FR, linkes hinteres Rad RL
.21 Radbremse des zweiten Bremskreises 1.2
Druckquelle, elektrohydraulischer Aktuator
.1 Druckquelle, Hydraulikpumpe des ersten Bremskreises 1.1.2 Druckquelle, Hydraulikpumpe des zweiten Bremskreises 1.2
elektrischer Antriebsmotor, Elektromotor
Hauptbremszylinder
.1 Bremskraftverstärker
.2 Vorratsbehälter für Druckmittel
Bremspedal
.1 Trennventil des ersten Bremskreises 1.1
.2 Trennventil des zweiten Bremskreises 1.2
.10 Einlassventil des ersten Bremskreises 1.1
.11 Einlassventil des ersten Bremskreises 1.1
.20 Einlassventil des zweiten Bremskreises 1.2
.21 Einlassventil des zweiten Bremskreises 1.2
.10 Auslassventil des ersten Bremskreises 1.1
.11 Auslassventil des ersten Bremskreises 1.1
.20 Auslassventil des zweiten Bremskreises 1.2
.21 Auslassventil des zweiten Bremskreises 1.2
0.1 Umschaltventil des ersten Bremskreises 1.1 Umschaltventil des zweiten Bremskreises 1.2 Niederdruckspeicher des ersten Bremskreises 1.1 Niederdruckspeicher des zweiten Bremskreises 1.2 Kreistrennventil des ersten Bremskreises 1.1 Kreistrennventil des zweiten Bremskreises 1.2 Wegsimulator Drucksensor
Drucksensor
Drucksensor
Drehzahlsensor
Rotorlagensensor
Temperatursensor
Drehzahlsensor
Drucksensor
Wegsensor

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bestimmung einer Leckage eines hydraulischen Bremssystems (1) eines Fahrzeugs, bei dem
a) an wenigstens zwei Radbremsen (2.11) mittels jeweils einer Druckmodulationseinheit (8.10, 8.11, 9.10, 9.11) eine Schlupfregelung der dem jeweiligen Fahrzeugrad (2.1) zugeordneten Radbremse (2.11) durchgeführt wird, b) zur Durchführung der Schlupfregelung die Radbremsen (2.11) hydraulisch mit einer elektrisch steuerbaren Druckquelle (3, 3.1) verbunden werden, wobei zur Erzeu¬ gung eines entsprechenden Bremsdruckes ein Druckmittel¬ volumen aus einem Druckmittelbehälter (5.2) gefördert wird,
c) das von der Druckquelle (3, 3.1) geförderte Druckmit¬ telvolumen erfasst wird,
d) zum Erfassen des aufgrund des geförderten Druckmit¬ telvolumens erzeugten Bremsdruckes ein Drucksensor (S, Sl) bereitgestellt wird,
e) in Abhängigkeit des erfassten Druckmittelvolumens ein Modellwert für den von dem Drucksensor (S, Sl) erfassten Druckwert festgelegt wird, wobei der Modellwert einen theoretisch korrekten Wert des für den Aufbau des erfassten Druckwertes erforderlichen Druckmittelvolumens angibt,
f) ein Differenzwert bestimmt wird, der die Differenz zwischen dem geförderten Druckmittelvolumen und dem Modellwert angibt, und
g) der Differenzwert mit einem Schwellwert verglichen wird, wobei bei einem Überschreiten des Schwellwertes durch den Differenzwert eine Leckage angezeigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem
- jeweils zwei Radbremsen (2.11, 2.21) einen ersten und zweiten Bremskreis (1.1, 1.2) bilden,
- die Radbremsen (2.11, 2.21) des ersten und zweiten Bremskreises (1.1, 1.2) jeweils mit einer elektrisch steuerbaren Druckquelle (3.1, 3.2) verbunden werden, wobei die steuerbaren Druckquellen (3.1, 3.2) der beiden Bremskreise (1.1, 1.2) jeweils als Hydraulikpumpe ausge¬ bildet sind, die von einem gemeinsamen elektrischen Antriebsmotor (4) angetrieben werden,
- zur Erfassung des von einer Hydraulikpumpe (3.1, 3.2) eines Bremskreises (1.1, 1.2) geförderten Druckmittelvo¬ lumens die hierzu von dem elektrischen Antriebsmotor (4) ausgeführte Anzahl der Umdrehungen bestimmt werden,
- zum Erfassen des aufgrund des geförderten Druckmittel¬ volumens in den Bremskreisen (1.1, 1.2) erzeugten Bremsdrücke jeweils ein Drucksensor (Sl, S2) bereitgestellt wird,
- zur Lokalisierung einer Leckage mit zumindest einem der beiden Bremskreise (1.1, 1.2) die Verfahrensschritte e) bis g) durchgeführt werden, während die Druckmodula¬ tionseinheiten (8.10, 8.11, 9.10, 9.11; 8.20, 8.21, 9.20, 9.21) des anderen Bremskreises (1.1, 1.2) derart gesteuert werden, dass die zugehörigen Radbremsen (2.11, 2.21) einen vorbestimmten Bremsdruck erzeugen, und
- falls keine Leckage angezeigt wird, mit dem anderen Bremskreis (1.1, 1.2) die Verfahrensschritte e) bis g) durchgeführt werden, während die Druckmodulationseinhei¬ ten (8.10, 8.11, 9.10, 9.11; 8.20, 8.21, 9.20, 9.21) des einen Bremskreises (1.1, 1.2) derart gesteuert werden, dass die zugehörigen Radbremsen (2.11, 2.21) einen vorbestimmten Bremsdruck erzeugen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem
- jeweils zwei Radbremsen (2.11, 2.21) einen ersten und zweiten Bremskreis (1.1, 1.2) bilden,
- die beiden Bremskreise (1.1, 1.2) jeweils über ein Kreistrennventil 12.1, 12.2) mit einer elektrisch steuerbaren Druckquelle (3) verbunden werden, wobei die Druckquelle (3) als elektrohydraulischer Aktuator ausgebildet ist, der von einem elektrischen Antriebsmotor (4) angetrieben wird,
- zur Erfassung des von dem elektrohydraulischen Aktuator (3) geförderten Druckmittelvolumens die Rotorlage des elektrischen Antriebsmotors (4) mittels eines Rotor¬ lagensensors (S4) erfasst wird,
- zur Lokalisierung einer Leckage mit zumindest einem der beiden Bremskreise (1.1, 1.2) die Verfahrensschritte e) bis g) durchgeführt werden, während die Druckmodula¬ tionseinheiten (8.10, 8.11, 9.10, 9.11; 8.20, 8.21, 9.20, 9.21) des anderen Bremskreises (1.1, 1.2) derart gesteuert werden, dass die zugehörigen Radbremsen einen vorbestimmten Bremsdruck (2.11, 2.21) erzeugen, und
- falls keine Leckage angezeigt wird, mit dem anderen Bremskreis (1.1, 1.2) die Verfahrensschritte e) bis g) durchgeführt werden, während die Druckmodulationseinhei- ten (8.10, 8.11, 9.10, 9.11; 8.20, 8.21, 9.20, 9.21) des einen Bremskreises (1.1, 1.2) derart gesteuert werden, dass die zugehörigen Radbremsen (2.11, 2.21) einen vorbestimmten Bremsdruck erzeugen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem zur Lokalisierung einer Leckage die Kreistrennventile (12.1, 12.2) in die Durchflussposition gesteuert werden.
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