WO2022037820A1 - Verfahren zur prüfung der verfügbarkeit einer hydraulischen rückfallebene bei einer elektronisch schlupfregelbaren fremdkraftbremsanlage; elektronisches steuergerät für eine elektronisch schlupfregelbare fremdkraftbremsanlage und elektronisch schlupfregelbare fremdkraftbremsanlage mit einem elektronischen steuergerät - Google Patents

Verfahren zur prüfung der verfügbarkeit einer hydraulischen rückfallebene bei einer elektronisch schlupfregelbaren fremdkraftbremsanlage; elektronisches steuergerät für eine elektronisch schlupfregelbare fremdkraftbremsanlage und elektronisch schlupfregelbare fremdkraftbremsanlage mit einem elektronischen steuergerät Download PDF

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pressure
braking
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Nikolas Loeffelmann
Florian Haag
Martin Marquart
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for checking the availability of a hydraulic fallback level in an electronically slip-controllable power brake system according to the generic features of claim 1.
  • the invention also relates to an electronic control unit for an electronically slip-controllable power brake system according to the features of claim 8 and an electronically slip-controllable power brake system with a electronic control unit according to the features of claim 9.
  • the invention is based on an electronically slip-controllable power brake system known from the prior art.
  • This known externally powered brake system includes a service brake actuated by external power and an auxiliary brake that can be actuated by muscle power.
  • the service brake can be used to perform a braking operation without the driver being involved in the brake pressure build-up.
  • a braking requirement is specified or recognized by the driver or by a vehicle sensor system and communicated to an electronic control unit.
  • This control unit calculates the necessary braking pressure and controls a drive of a pressure generator accordingly.
  • the auxiliary brake is available so that the driver can use muscle power to brake the vehicle in the event of a defect in the service brake.
  • the well-known power brake system is divided into several assemblies. Those are, for example, designed separately from one another and hydraulically connected to one another.
  • a first assembly is provided to detect a braking request specified by the driver.
  • it is equipped with the above-mentioned brake actuation element and a primary or first pressure generator to build up the required brake pressure.
  • the primary pressure generator has an electrically controllable drive, which is controlled by the electronic control unit.
  • the second assembly is used to adapt this set brake pressure to the slip conditions that are currently prevailing on the wheels of a vehicle that are assigned to the wheel brakes.
  • this second assembly is equipped with a secondary or second pressure generator that can be driven in an electrically controlled manner and additionally with a likewise electrically controllable valve device.
  • This valve device includes several switchable directional control valves.
  • the two assemblies are hydraulically connected in parallel to one another with the wheel brakes of a motor vehicle.
  • the well-known power brake system can be operated in different operating modes.
  • a first operating mode normal operation
  • the brake pressure is made available by the primary or first brake pressure generator and, if necessary, regulated individually for each wheel by the secondary or second pressure generator.
  • a second operating mode hydraulic fallback level
  • the secondary pressure generator which is still functional, is used to apply brake pressure to the wheel brakes.
  • the second assembly is provided in addition to the wheel-specific brake pressure control mentioned above, in order to protect the power brake system against possible faults in the first assembly. Due to the given redundancy in the generation of pressure, the power brake system is suitable for use in motor vehicles that can be driven autonomously or piloted. Since the second assembly is only rarely activated under normal conditions, there is a risk that possible malfunctions of this second assembly will not be detected in good time and the hydraulic fallback level might not be available if necessary.
  • claim 1 proposes that the availability of the hydraulic fallback level and thus the functionality of the second assembly with its secondary or second pressure generator be checked at regular intervals during normal operation of the power brake system for safety reasons check.
  • the time intervals between the individual test cycles can be defined as desired and can vary, for example, depending on the load on the external power brake system.
  • the proposed method is carried out without driver participation, ie decoupled from the driver, and ensures that a vehicle can still be safely braked to a standstill if the proper functioning of the first assembly, in particular the primary pressure generator, should be disrupted. It is irrelevant whether the fault is due to mechanical causes, e.g. in the pressure generator, to electrical causes, e.g. to the drive of this pressure generator and/or to electronic causes in the control of the drive.
  • Claim 2 proposes, for example, to suppress the drive of the primary pressure generator by the electronic control unit when there is a braking request in normal operation and instead to control the drive of the secondary pressure generator electrically.
  • the brake pressure is not generated by the primary pressure generator as standard, but rather by the secondary pressure generator in order to test its functionality.
  • a braking process following the braking process according to claim 2 can, in accordance with the standard, then be carried out again with the primary pressure generator.
  • valve device of the second assembly group can preferably be used for this purpose.
  • the pressure build-up in these areas can be detected and evaluated, for example, by means of already existing sensors for brake pressure control of the power brake system. As long as no braking event is requested, the method according to claim 3 can also be carried out during regular ferry operation of a vehicle.
  • a particular advantage of the method according to claim 3 is that noise associated with the activation of the secondary pressure generator is not perceived as disturbing by the vehicle occupants due to the existing driving and ambient noise or that ideally the vehicle occupants do not take any notice of the test procedure in progress .
  • Claim 4 proposes carrying out the method when the vehicle has come to a standstill.
  • braking pressure is also applied to the wheel brakes.
  • the course of the brake pressure build-up can be monitored and evaluated, but without the connections of the secondary pressure generator having to be interrupted with the wheel brakes.
  • This method is therefore characterized in that only a small number of the electrically controllable actuators of a power brake system are to be actuated or that little electrical power is required to carry out this process.
  • the vehicle is stationary after being stopped during regular ferry operations or when it has been parked or parked.
  • the method according to claim 4 therefore does not necessarily require that a vehicle drive is active or that a driver is present.
  • Claim 5 proposes as a possible criterion for assessing the availability of the hydraulic fallback level to compare the brake pressure generated by the secondary pressure generator (actual brake pressure) with a limit value for this brake pressure (setpoint brake pressure) stored in the electronic control unit.
  • the hydraulic fallback level is available when the brake pressure generated is equal to or greater than this limit value.
  • a pressure measurement can be carried out using the sensors for brake pressure control that are already present in a power brake system, so that no additional outlay for parts arises.
  • claim 6 proposes evaluating the power consumption of the drive during the brake pressure generation by the secondary pressure generator instead of the pressure generated, since the same is proportional to the pressure build-up.
  • a power consumption of the drive of the secondary pressure generator can be detected by measuring the current flowing to the drive from the electronic control unit of the power brake system (claim 7).
  • FIG. 4 shows a flow chart of a third embodiment variant of the invention.
  • FIG. 1 uses hydraulic circuit symbols and their hydraulic connections to one another to show the basic structure and structure of a power brake system on which the invention is based.
  • this power brake system reference is made to the disclosure in DE 10 2018 222 488 A1; The following description once again goes into what is necessary for understanding the invention.
  • the underlying external power brake system (10) is divided into two assemblies (12; 14) which, for example, are structurally separate from one another and are hydraulically connected to one another. From a hydraulic point of view, the two assemblies (12; 14) are connected in parallel and, for example, supply four wheel brakes (16) of the power brake system (10) with pressure medium under braking pressure. Two of these four wheel brakes each are combined in one of a total of two brake circuits of the power brake system (10).
  • the first assembly (12) includes, among other things, an actuating element (18) via which the driver of a motor vehicle can specify a braking request.
  • the actuating element (18) is shown as a pedal, but could also be a hand lever.
  • the first assembly (12) comprises a primary pressure generator (20) which can be actuated by an electrically controllable drive (22).
  • the electrical activation is determined by an electronic control unit (24), which determines the activation signals corresponding to the braking request and forwards them to the drive (22) of the primary pressure generator (20).
  • the driven pressure generator (20) then supplies the wheel brakes (16) of the power brake system (10) with pressure medium at a uniform braking pressure.
  • the second assembly (14) comprises a valve device (34) made up of a plurality of directional control valves for controlling the power brake system (10). Like the drive (32) of the secondary pressure generator (30), these directional control valves can be controlled electrically.
  • the task of the second assembly (14) is to regulate the brake pressure for each individual wheel and in doing so to adapt it to the slip conditions which currently prevail on the wheels assigned to the wheel brakes (16).
  • a corresponding electrical control of the drive (32) of the secondary pressure generator (30) and, if necessary, the directional control valves of the valve device (34) is also determined and carried out by the electronic control unit (24) if necessary.
  • the external power brake system (10) constructed in this way can be operated in normal operation, as described above, or in a hydraulic fallback level.
  • the hydraulic fallback level there is a fault in the pressure generation of the first assembly (12) and brake pressure is built up by electrically activating the secondary pressure generator (30) of the second assembly (14).
  • a warning is issued to the driver to have the power brake system (10) repaired.
  • the second subassembly (14) therefore ensures the functionality of the externally powered brake system (10) in the hydraulic fallback level and should therefore be checked for its functionality from time to time for safety reasons.
  • pertinent methods are illustrated.
  • a first method, on which the invention is based, for checking the availability of a hydraulic fallback level in an electronically slip-controllable power brake system (10) is shown in FIG therefore in a pertinent query.
  • a query is made in a step S2 as to whether there is a current need for braking or a braking request. If this is the case, the electronic control unit (24) determines and outputs a brake pressure corresponding to the braking request and a corresponding control signal for controlling the secondary pressure generator (30) or its drive (32) (step 3). At the same time will electrical activation of the drive (22) of the primary pressure generator (20) that generates the brake pressure in normal operation is suppressed.
  • step S4 the brake pressure build-up taking place in the power brake system (10) is detected by the electronic control unit (24).
  • a logic provided for this purpose evaluates, for example, the speed of the pressure build-up and/or the pressure level reached within a period of time. If a comparison (step S5) with the target values stored in the control unit (24) leads to the result that the brake pressure has been built up as expected, it is concluded that the hydraulic fallback level is available and the method is ended. If, on the other hand, the build-up of brake pressure does not correspond to expectations, it is concluded that there is a fault in the hydraulic fallback level and a warning signal, for example of an acoustic and/or visual nature, is sent to the driver.
  • a warning signal for example of an acoustic and/or visual nature
  • Figure 3 illustrates an alternative, second method.
  • step S1b is first carried out and normal operation is queried.
  • step S3b the secondary pressure generator (30) of the power brake system (10) is now actuated and, at the same time as this actuation begins, the pressure medium connections to the wheel brakes (16) are interrupted.
  • the valves of the valve device (34) of the second assembly (14) can advantageously be electrically controlled accordingly. Consequently, braking pressure is only applied to an area of the power brake system (10) which is located between the secondary pressure generator (30) and the wheel brakes (16), but not the wheel brakes (16) themselves. The vehicle therefore does not brake.
  • step S4b the brake pressure build-up is in turn recorded and evaluated by the electronic control unit (24). If a comparison with the setpoint values stored in control unit (24) leads to the result that the brake pressure build-up corresponds to expectations, at S5b it is concluded that the hydraulic fallback level is available and the method is ended. If, on the other hand, the build-up of brake pressure does not correspond to expectations, it is concluded that there is a fault in the hydraulic fallback level and a warning signal, for example of an acoustic and/or visual nature, is sent to the driver.
  • a warning signal for example of an acoustic and/or visual nature
  • step S1b leads to a negative result or the query in step S2b to a positive result, the method is terminated in each case and restarted after a definable time interval has elapsed.
  • FIG. 4 illustrates a second alternative of a test method, the flow chart of which corresponds to that of the method according to FIG.
  • step Sic it is queried whether the externally powered brake system is in normal operation. If so, it is queried whether the vehicle is at a standstill. The procedure is only continued if the feedback is positive, otherwise it is aborted or restarted later.
  • step S3c the drive of the secondary pressure generator (30) is then electrically activated by the electronic control unit (24) and, as a result, pressure builds up in the power brake system (10) including its connected wheel brakes (16).
  • the pressure build-up is electronically recorded and evaluated in the electronic control unit (24) in step S4c.
  • Steps S4c and S5c correspond to steps S4, S5 and S4b, S5b, respectively, as described above.
  • the pressure build-up by the secondary pressure generator (30) is immediately detected and evaluated by a pressure measurement in the hydraulic circuits of the Power brake system (10) is carried out using the existing brake pressure control sensors.
  • the power consumed by the drive (32) of the secondary pressure generator (30) during the pressure build-up can be used for this purpose. It can be derived from the electrical current flowing to the drive (32) and is proportional to the brake pressure generated.
  • test procedure described in each case is repeated at regular intervals.
  • the time intervals between two test cycles can be defined as desired and can vary, for example, depending on the stress on the external power brake system that has taken place in the meantime.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung der Verfügbarkeit einer hydraulischen Rückfallebene in einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage, ein elektronisches Steuergerät und eine elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage. Fremdkraftbremsanlagen (10) führen im Normalbetrieb Bremsvorgänge aus, ohne dass ein Fahrer am Bremsdruckaufbau beteiligt ist. Ein Bremserfordernis wird von einem elektronischen Steuergerät (24) erfasst und einem Bremsdruck zugeordnet, welcher dann durch elektrische Ansteuerung des Antriebs (22) eines primären Druckerzeugers (20) eingestellt wird. Beispielsweise zur radindividuellen Anpassung des Bremsdrucks an die am Rad vorherrschenden Schlupfverhältnisse sind Fremdkraftbremsanlagen (10) vielfach mit einem elektrisch ansteuerbaren sekundären Druckerzeuger (30) ausgestattet. Letzterer ist parallel zum primären Druckerzeuger (20) mit den Radbremsen (16) kontaktiert und kann dazu eingesetzt werden, um in einer hydraulischen Rückfallebene den Bremsdruckaufbau zu übernehmen. Aus Sicherheitsgründen wird vorgeschlagen, die Verfügbarkeit dieser hydraulischen Rückfallebene während des Normalbremsbetriebs der Fremdkraftbremsanlage (10) in bestimmten Zeitintervallen zu überprüfen.

Description

Offenbarung der Erfindung
Titel
Verfahren zur Prüfung der Verfügbarkeit einer hydraulischen Rückfallebene bei einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage; elektronisches Steuergerät für eine elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage und elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage mit einem elektronischen Steuergerät
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung der Verfügbarkeit einer hydraulischen Rückfallebene bei einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage nach den gattungsbildenden Merkmalen des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät für eine elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage nach den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie eine elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage mit einem elektronischen Steuergerät nach den Merkmalen des Anspruchs 9.
Stand der Technik
Der Erfindung liegt eine aus dem Stand der Technik bekannte elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage zugrunde. Beispielhaft wird diesbezüglich auf die Offenbarung der DE 10 2018 222488 Al hingewiesen.
Diese bekannte Fremdkraftbremsanlage umfasst eine durch Fremdkraft betätigte Betriebsbremse sowie eine durch Muskelkraft betätigbare Hilfsbremse. Mit der Betriebsbremse kann unter Normalbedingungen ein Bremsvorgang vorgenommen werden, ohne dass der Fahrer am Bremsdruckaufbau beteiligt ist. Ein Bremserfordernis wird dazu vom Fahrer oder von einer Fahrzeugsensorik vorgegeben bzw. erkannt und einem elektronischen Steuergerät mitgeteilt. Dieses Steuergerät errechnet den notwendigen Bremsdruck und steuert einen Antrieb eines Druckerzeugers dementsprechend an. Die Hilfsbremse ist vorhanden um das Fahrzeug im Falle eines Defekts der Betriebsbremse vom Fahrer durch Muskelkraft abzubremsen. Die bekannte Fremdkraftbremsanlage gliedert sich in mehrere Baugruppen. Jene sind beispielhaft voneinander getrennt ausgeführt und hydraulisch miteinander kontaktiert. Grund dafür sind u.a. die beengten Platzverhältnisse in einem Fahrzeug und die mit dieser aufgelösten Bauweise bestehende Möglichkeit zu einer Anordnung der Baugruppen an unterschiedlichen Orten. Eine erste Baugruppe ist vorgesehen um einen vom Fahrer vorgegebenen Bremswunsch zu erfassen. Sie ist dazu mit dem oben erwähnten Bremsbetätigungselement sowie einem primären oder ersten Druckerzeuger, zum Aufbau des erforderlichen Bremsdrucks, ausgestattet. Der primäre Druckerzeuger weist einen elektrisch ansteuerbaren Antrieb auf, dessen Ansteuerung durch das elektronische Steuergerät vorgenommen wird.
Die zweite Baugruppe dient unter Normalbedingungen dazu, diesen eingestellten Bremsdruck radindividuell an die Schlupfverhältnisse anzupassen, welche an den, den Radbremsen zugeordneten Rädern eines Fahrzeugs aktuell vorherrschen. Dazu ist diese zweite Baugruppe mit einem elektrisch gesteuert antreibbaren, sekundären bzw. zweiten Druckerzeuger ausgestattet sowie zusätzlich mit einer ebenfalls elektrisch ansteuerbaren Ventileinrichtung. Diese Ventileinrichtung umfasst mehrere umschaltbare Wegeventile.
Die beiden Baugruppen sind hydraulisch parallel zueinander mit den Radbremsen eines Kraftfahrzeugs kontaktiert.
Die bekannte Fremdkraftbremsanlage ist in verschiedenen Betriebmodi zu betreiben. In einem ersten Betriebsmodus (Normalbetrieb) wird der Bremsdruck, wie oben erläutert, durch den primären oder ersten Bremsdruckerzeuger bereitgestellt und bei Bedarf durch den sekundären oder zweiten Druckerzeuger radindividuell geregelt.
In einem zweiten Betriebsmodus (hydraulische Rückfallebene) der Fremdkraftbremsanlage ist eine Druckerzeugung durch die ersten Baugruppe gestört und der weiterhin funktionsfähige sekundäre Druckerzeuger wird eingesetzt, um die Radbremsen mit Bremsdruck zu beaufschlagen. Demnach ist die zweite Baugruppe zusätzlich zur oben erwähnten radindividuellen Bremsdruckregelung vorgesehen, um die Fremdkraftbremsanlage gegen mögliche Störungen an der ersten Baugruppe abzusichern. Aufgrund der gegebenen Redundanz bei der Druckerzeugung ist die Fremdkraftbremsanlage für einen Einsatz in autonom bzw. pilotiert fahrbaren Kraftfahrzeugen geeignet. Da unter Normalbedingungen die zweite Baugruppe nur selten aktiviert ist, besteht die Gefahr, dass mögliche Funktionsstörungen dieser zweiten Baugruppe nicht rechtzeitig erkannt werden und damit die hydraulische Rückfallebene im Bedarfsfall nicht zur Verfügung stehen könnte.
Vorteile der Erfindung:
Um Störungen der zweiten Baugruppe rechtzeitig zu erkennen und ggf. einen Fahrer zu bewarnen schlägt Anspruch 1 vor, die Verfügbarkeit der hydraulischen Rückfallebene und damit die Funktionstüchtigkeit der zweiten Baugruppe mit ihrem sekundären bzw. zweiten Druckerzeuger während des Normalbetriebs der Fremdkraftbremsanlage aus Sicherheitsgründen in regelmäßigen Abständen zu überprüfen. Die Zeitintervalle zwischen den einzelnen Prüfzyklen sind beliebig festlegbar und können bspw. in Abhängigkeit der erfolgten Beanspruchung der Fremdkraftbremsanlage variieren.
Das vorgeschlagene Verfahren wird ohne Fahrerbeteiligung, also vom Fahrer entkoppelt, durchgeführt und gewährleistet, dass ein Fahrzeug auch dann noch sicher zum Stillstand abgebremst werden kann, wenn die ordnungsgemäße Funktion der ersten Baugruppe, insbesondere des primären Druckerzeugers gestört sein sollte. Dabei ist es unerheblich ob die vorliegende Störung auf mechanische Ursachen z.B. am Druckerzeuger, auf elektrische Ursachen bspw. am Antrieb dieses Druckerzeugers und/oder auf elektronische Ursachen in der Ansteuerung des Antriebs zurückzuführen ist.
Mit den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen dieses vorgeschlagenen Prüfverfahrens beansprucht.
Anspruch 2 schlägt beispielsweise vor, bei einem vorliegenden Bremswunsch im Normalbetrieb den Antrieb des primären Druckerzeugers durch das elektronische Steuergerät zu unterdrücken und an dessen statt den Antrieb des sekundären Druckerzeugers elektrisch anzusteuern. Mit anderen Worten wird bei ausgewählten Bremsvorgängen der Bremsdruck nicht standardgemäß durch den primären Druckerzeuger erzeugt, sondern durch den sekundären Druckerzeuger, um darüber dessen Funktionsfähigkeit zu testen.
Findet der Bremsdruckaufbau durch den sekundären Druckerzeuger erwartungsgemäß statt, d.h. baut sich der Bremsdruck erwartungsgemäß auf und wird der gewünschte Bremsdruck innerhalb einer zu erwartenden Zeitspanne ab dem Beginn der elektrischen Ansteuerung des sekundären Druckerzeugers erreicht, so kann von einem ordnungsgemäßen Zustand der hydraulischen Rückfallebene ausgegangen werden. Ein dem Bremsvorgang nach Anspruch 2 nachfolgender Bremsvorgang kann, dem Standard entsprechend, dann wieder mit dem primären Druckerzeuger durchgeführt werden.
Im Unterschied dazu wird mit dem Verfahren nach Anspruch 3 vorgeschlagen, den sekundären Bremsdruckerzeuger elektrisch anzusteuern, wenn kein Bremswunsch vorliegt und spätestens gleichzeitig mit dieser elektrischen Ansteuerung des sekundären Druckerzeugers eine hydraulische Verbindung zwischen diesem sekundären Bremsdruckerzeuger und den kontaktierten Radbremsen zu unterbrechen. Hierfür lässt sich bevorzugt die Ventileinrichtung der zweiten Baugruppe einsetzen.
Bei diesem Verfahren findet somit kein Bremsdruckaufbau in den Radbremsen und damit kein Bremsvorgang des Fahrzeugs statt. Lediglich diejenigen Bereiche der Fremdkraftbremsanlage welche sich, hydraulisch betrachtet, zwischen dem sekundären Druckerzeuger und den Radbremsen befinden, sind mit Bremsdruck beaufschlagt.
Der Druckaufbau in diesen Bereichen kann beispielsweise mittels ohnehin vorhandener Sensoren zur Bremsdruckregelung der Fremdkraftbremsanlage erfasst und ausgewertet werden. Solange kein Bremsereignis angefordert wird, kann das Verfahren nach Anspruch 3 ebenfalls während des regulären Fährbetriebs eines Fahrzeugs durchgeführt werden.
Von besonderem Vorteil des Verfahrens nach Anspruch 3 ist, dass eine mit der Inbetriebnahme des sekundären Druckerzeugers verbundene Geräuschentwicklung aufgrund der vorhandenen Fahr- und Umgebungsgeräusche von den Fahrzeuginsassen nicht störend wahrgenommen wird bzw. dass idealer Weise von dem ablaufenden Prüfverfahren durch die Fahrzeuginsassen keine Notiz genommen wird.
Anspruch 4 schlägt vor, das Verfahren durchzuführen, wenn das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist. Dabei werden im Unterschied zum Verfahren nach Anspruch 3 auch die Radbremsen mit Bremsdruck beaufschlagt. Auch in diesem Fall lässt sich der Verlauf des Bremsdruckaufbaus überwachen und bewerten, allerdings ohne dass dazu die Verbindungen des sekundären Druckerzeugers mit den Radbremsen unterbrochen werden müssen. Dieses Verfahren zeichnet sich demnach dadurch aus, dass lediglich eine geringe Anzahl der elektrisch ansteuerbaren Aktoren einer Fremdkraftbremsanlage zu betätigen sind bzw. dass damit wenig elektrische Leistung zur Durchführung dieses Verfahrens notwendig ist.
Das Fahrzeug befindet sich im Stillstand nach einem Anhaltevorgang im regulären Fährbetrieb oder wenn es geparkt bzw. abgestellt worden ist. Das Verfahren nach Anspruch 4 setzt also nicht zwangsweise voraus, dass ein Fahrzeugantrieb aktiv ist bzw. dass ein Fahrer anwesend ist.
Mit Anspruch 5 wird als ein mögliches Kriterium zur Beurteilung einer Verfügbarkeit der hydraulischen Rückfallebene vorgeschlagen, den vom sekundären Druckerzeuger erzeugten Bremsdruck (Ist-Bremsdruck) mit einem im elektronischen Steuergerät hinterlegten Grenzwert für diesen Bremsdruck (Soll-Bremsdruck) zu vergleichen. Verfügbarkeit der hydraulischen Rückfallebene besteht, wenn der erzeugte Bremsdruck gleich groß oder größer ist, als dieser Grenzwert. Wie bereits erwähnt kann eine Druckerfassung anhand der ohnehin in einer Fremdkraftbremsanlage vorhandenen Sensorik zur Bremsdruckregelung durchgeführt werden, so dass kein zusätzlicher Teileaufwand entsteht.
Anspruch 6 schlägt alternativ dazu vor, anstelle des erzeugten Drucks die Leistungsaufnahme des Antriebs während der Bremsdruckerzeugung durch den sekundären Druckerzeuger auszuwerten, da die Selbige sich proportional zum Druckaufbau verhält. Eine Leistungsaufnahme des Antriebs des sekundären Druckerzeugers kann durch die Messung der zum Antrieb fließenden Stromstärke vom elektronischen Steuergerät der Fremdkraftbremsanlage erfasst werden (Anspruch 7).
Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich ggf. aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
Zeichnung
Die Erfindung wird in nachfolgender Beschreibung anhand der Zeichnung detailliert erläutert.
Diese Zeichnung umfasst dazu mehrere Figuren, von denen
Fig.lA u. 1B das hydraulische Layout einer der Erfindung zugrundeliegenden Fremdkraftbremsanlage, Fig.2 ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung,
Fig.3 ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung und
Fig.4 ein Ablaufdiagramm einer dritten Ausführungsvariante der Erfindung zeigt.
Beschreibung
Figur 1 zeigt anhand hydraulischer Schaltsymbole und deren hydraulischen Verbindungen untereinander den grundsätzlichen Aufbau sowie die Gliederung einer der Erfindung zugrundeliegenden Fremdkraftbremsanlage. Bezüglich Details dieser Fremdkraftbremsanlage wird auf die Offenbarung in der DE 10 2018 222 488 Al hingewiesen; nachfolgende Beschreibung geht nochmals auf das für das Verständnis der Erfindung Notwendige ein.
Die zugrundliegende Fremdkraftbremsanlage (10) gliedert sich, wie einleitend erwähnt, in zwei Baugruppen (12; 14), die beispielhaft baulich voneinander getrennt ausgeführt und hydraulisch miteinander kontaktiert sind. Die beiden Baugruppen (12; 14) sind hydraulisch betrachtet parallel geschalten und versorgen beispielhaft vier Radbremsen (16) der Fremdkraftbremsanlage (10) mit Druckmittel unter Bremsdruck. Jeweils zwei dieser vier Radbremsen sind in einem von insgesamt zwei Bremskreisen der Fremdkraftbremsanlage (10) zusammengefasst.
Die erste Baugruppe (12) umfasst u.a. ein Betätigungselement (18) über das vom Fahrer eines Kraftfahrzeugs ein Bremswunsch vorgebbar ist. Das Betätigungselement (18) ist als Pedal dargestellt, könnte jedoch auch ein Handhebel sein. Weiterhin umfasst die erste Baugruppe (12) einen primären Druckerzeuger (20), der von einem elektrisch ansteuerbaren Antrieb (22) betätigbar ist. Die elektrische Ansteuerung wird von einem elektronischen Steuergerät (24) bestimmt, das dem Bremswunsch entsprechende Ansteuersignale ermittelt und an den Antrieb (22) des primären Druckerzeugers (20) weiterleitet. Der angetriebene Druckerzeuger (20) versorgt daraufhin die Radbremsen (16) der Fremdkraftbremsanlage (10) mit Druckmittel unter einem einheitlichen Bremsdruck.
Zur ersten Baugruppe (12) hydraulisch parallel geschalten und mit den Radbremsen (16) kontaktiert ist die zweite Baugruppe (14), welche mit einem zweiten bzw. sekundären Druckerzeuger (30) ausgestattet ist. Neben dem sekundären Druckerzeuger (30) und seinem Antrieb (32) umfasst die zweite Baugruppe (14) eine Ventileinrichtung (34) aus mehreren Wegeventilen zur Steuerung der Fremdkraftbremsanlage (10). Diese Wegeventile sind ebenso wie der Antrieb (32) des sekundären Druckerzeugers (30) elektrisch ansteuerbar. Aufgabe der zweiten Baugruppe (14) ist es, den Bremsdruck radindividuell zu regeln und dabei den Schlupfverhältnissen anzupassen, welche aktuell an den, den Radbremsen (16) zugeordneten Rädern vorherrschen. Eine dementsprechende elektrische Ansteuerung des Antriebs (32) des sekundären Druckerzeugers (30) sowie gegebenenfalls der Wegeventile der Ventileinrichtung (34) wird bei Bedarf ebenfalls vom elektronischen Steuergerät (24) bestimmt und vorgenommen.
Die derart aufgebaute Fremdkraftbremsanlage (10) ist im Normalbetrieb, wie oben beschrieben, oder in einer hydraulischen Rückfallebene betreibbar. In der hydraulischen Rückfallebene liegt eine Störung in der Druckerzeugung der ersten Baugruppe (12) vor und ein Bremsdruckaufbau wird durch eine elektrische Ansteuerung des sekundären Druckerzeugers (30) der zweiten Baugruppe (14) vorgenommen. Gleichzeitig wird eine Warnung an den Fahrer ausgegeben, die Fremdkraftbremsanlage (10) instand setzen zu lassen.
Die zweite Baugruppe (14) sichert demnach in der hydraulischen Rückfallebene die Funktionsfähigkeit der Fremdkraftbremsanlage (10) ab und soll deshalb aus Sicherheitsgründen von Zeit zu Zeit auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden. In den nachfolgenden Figuren sind dahingehende Verfahren veranschaulicht.
Ein erstes, der Erfindung zugrundeliegendes Verfahren zur Prüfung der Verfügbarkeit einer hydraulischen Rückfallebene in einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage (10) zeigt Figur 2. Dieses Verfahren setzt voraus, dass sich die Fremdkraftbremsanlage (10) im Modus Normalbetrieb befindet und der erste Verfahrensschritt S1 dieses Prüfungsverfahrens besteht deshalb in einer dahingehenden Abfrage.
Bei positivem Abfrageergebnis wird in einem Schritt S2 abgefragt, ob ein aktueller Bremsbedarf bzw. ein Bremswunsch vorliegt. Ist dies der Fall, wird vom elektronischen Steuergerät (24) ein dem Bremswunsch entsprechender Bremsdruck sowie ein dementsprechendes Ansteuersignal zur Ansteuerung des sekundären Druckerzeugers (30) bzw. dessen Antriebs (32) ermittelt und ausgegeben (Schritt 3). Gleichzeitig wird eine elektrische Ansteuerung des Antriebs (22) des den Bremsdruck im Normalbetrieb erzeugenden primären Druckerzeugers (20) unterdrückt.
Im nun folgenden Schritt S4 wird der stattfindende Bremsdruckaufbau in der Fremdkraftbremsanlage (10) vom elektronischen Steuergerät (24) erfasst. Dort wertet eine dafür vorgesehene Logik beispielsweise die Geschwindigkeit des Druckaufbaus und/oder das innerhalb einer Zeitspanne erreichte Druckniveau aus. Führt ein Vergleich (Schritt S5) mit den im Steuergerät (24) hinterlegten Sollwerten zum Ergebnis, dass der Bremsdruckaufbau erwartungsgemäß erfolgt ist, wird auf eine bestehende Verfügbarkeit der hydraulischen Rückfallebene geschlossen und das Verfahren beendet. Entspricht der Bremsdruckaufbau dagegen nicht den Erwartungen wird auf eine vorliegende Störung der hydraulischen Rückfallebene geschlossen und ein Warnsignal, beispielsweise akustischer und/oder optischer Art, an den Fahrer abgesetzt.
Führen die Abfragen bei den Schritten S1 oder S2 zu einem negativen Ergebnis, wird das Verfahren jeweils abgebrochen und nach Ablauf eines festlegbaren Zeitintervalls von Beginn an erneut durchgeführt.
Figur 3 veranschaulicht ein alternatives, zweites Verfahren.
Zunächst wird bei diesem Verfahren Schritt Slb durchgeführt und der Normalbetrieb abgefragt.
Falls Normalbetrieb vorliegt, wird im folgenden Schritt S2b der Bremsbedarf abgefragt und das Verfahren im Unterschied zum Verfahren nach Figur 2 nur fortgesetzt, wenn kein Bremswunsch vorhanden ist. Mit Schritt S3b wird nun der sekundäre Druckerzeuger (30) der Fremdkraftbremsanlage (10) betätigt und gleichzeitig mit dem Beginn dieser Betätigung die Druckmittelverbindungen zu den Radbremsen (16) unterbrochen. Dazu können vorteilhafter Weise die Ventile der Ventileinrichtung (34) der zweiten Baugruppe (14) entsprechend elektrisch angesteuert werden. Folglich wird lediglich ein Bereich der Fremdkraftbremsanlage (10) mit Bremsdruck beaufschlagt, welcher sich zwischen dem sekundären Druckerzeuger (30) und den Radbremsen (16) befindet, nicht jedoch die Radbremsen (16) selbst. Es findet somit kein Bremsvorgang des Fahrzeugs statt. Der Bremsdruckaufbau wird im Schritt S4b wiederum vom elektronischen Steuergerät (24) erfasst und ausgewertet. Führt ein Vergleich mit den im Steuergerät (24) hinterlegten Sollwerten zum Ergebnis, dass der Bremsdruckaufbau den Erwartungen entspricht, wird bei S5b auf eine bestehende Verfügbarkeit der hydraulischen Rückfallebene geschlossen und das Verfahren beendet. Entspricht der Bremsdruckaufbau dagegen nicht den Erwartungen wird auf eine vorliegende Störung der hydraulischen Rückfallebene geschlossen und ein Warnsignal, beispielsweise akustischer und/oder optischer Art, an den Fahrer abgesetzt.
Führt die Abfrage bei den Schritt Slb zu einem negativen Ergebnis oder die Abfrage bei Schritt S2b zu einem positiven Ergebnis, wird das Verfahren jeweils abgebrochen und nach Ablauf eines festlegbaren Zeitintervalls neu gestartet.
Figur 4 veranschaulicht eine zweite Alternative eines Prüfverfahrens, dessen Ablaufdiagramm dem des Verfahrens nach Figur 2 entspricht.
Bei dieser zweiten Alternative wird in Schritt Sic abgefragt, ob sich die Fremdkraftbremsanlage im Normalbetrieb befindet. Falls ja, wird abgefragt ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Das Verfahren wird nur bei positiver Rückmeldung fortgesetzt und andernfalls abgebrochen bzw. später von neuem gestartet.
Mit Schritt S3c erfolgt dann eine elektrische Ansteuerung des Antriebs des sekundären Druckerzeugers (30) durch das elektronische Steuergerät (24) und damit einhergehend ein Druckaufbau in der Fremdkraftbremsanlage (10) inklusive ihrer angeschlossenen Radbremsen (16). Eine elektronische Erfassung und Auswertung des Druckaufbaus geschieht im elektronischen Steuergerät (24) bei Schritt S4c. Die Schritte S4c und S5c entsprechen den Schritten S4, S5 bzw. S4b, S5b wie oben beschrieben.
Selbstverständlich sind Änderungen oder Ergänzungen an den beschriebenen Verfahren vorstellbar, ohne von dem im unabhängigen Anspruch beanspruchten Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass bei allen beschriebenen Varianten der Druckaufbau durch den sekundären Druckerzeuger (30) unmittelbar erfasst und ausgewertet wird, indem eine Druckmessung in den Hydraulikkreisen der Fremdkraftbremsanlage (10) mit Hilfe der vorhanden Bremsdruckregelsensorik durchgeführt wird.
Eine mittelbare Druckerfassung ist grundsätzlich jedoch ebenso vorstellbar. Dazu kann die vom Antrieb (32) des sekundären Druckerzeugers (30) beim Druckaufbau aufgenommene Leistung herangezogen werden. Sie lässt sich aus der zum Antrieb (32) fließenden elektrischen Stromstärke ableiten und verhält sich proportional zum erzeugten Bremsdruck.
Das jeweils beschriebene Prüfverfahren wird in zeitlichen Abständen wiederholt. Die Zeitintervalle zwischen zwei Prüfzyklen sind dabei beliebig festlegbar und können bspw. in Abhängigkeit der zwischenzeitlich erfolgten Beanspruchung der Fremdkraftbremsanlage variieren.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Prüfung der Verfügbarkeit einer hydraulischen Rückfallebene bei einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage (10), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Fremdkraftbremsanlage (10) zur Versorgung angeschlossener Radbremsen (16) mit Druckmittel unter Bremsdruck mehrere Druckerzeuger (20; 30) aufweist, deren jeweilige Antriebe (22; 32) getrennt voneinander durch wenigstens ein elektrisches Steuergerät (24) ansteuerbar sind, wobei die Fremdkraftbremsanlage (10) in einem Normalbetrieb zu betreiben ist, in dem ein notwendiges Bremsereignis vom elektronischen Steuergerät (24) erfasst und einem Bremsdruck zugeordnet wird, welcher durch entsprechende elektrische Ansteuerung des Antriebs (22) eines primären Druckerzeugers (20) an den Radbremsen (16) einstellbar ist und wobei wenigstens ein elektrisch ansteuerbarer sekundärer Druckerzeuger (30) vorgesehen ist, insbesondere um den Bremsdruck an einen Radschlupf anzupassen welcher an den, den Radbremsen (16) zugeordneten Rädern jeweils gerade vorherrscht und wobei das Fremdkraftbremssystem (10) in einer hydraulischen Rückfallebene zu betreiben ist, in der aufgrund einer vorliegenden Störung in der Bremsdruckerzeugung durch den primären Druckerzeuger (20), dieser Bremsdruck durch eine entsprechende elektronische Ansteuerung des Antriebs (32) des sekundären Druckerzeugers (30) in den Radbremsen (16) der Fremdkraftbremsanlage (10) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass während des Normalbetriebs der Fremdkraftbremsanlage (10) eine Prüfung der Verfügbarkeit der hydraulischen Rückfallebene in festlegbaren Zeitintervallen durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfügbarkeit der hydraulischen Rückfallebene geprüft wird, indem vom elektronischen Steuergerät (24) während des Normalbetriebs der Fremdkraftbremsanlage (10), bei einem vorliegenden Bremswunsch ein Antrieb (22) des primären Druckerzeugers (20) unterdrückt und der Antrieb (32) des sekundären Druckerzeugers (30) elektrisch angesteuert wird, um in den Radbremsen (16) Bremsdruck aufzubauen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfügbarkeit der hydraulischen Rückfallebene überprüft wird, indem ein Antrieb (32) des sekundären Druckerzeugers (30) während des Normalbetriebs der Fremdkraftbremsanlage (10) elektrisch angesteuert wird, ohne dass ein Bremswunsch vorliegt, wenn spätestens mit der elektrischen Ansteuerung des Antriebs (32) des sekundären Druckerzeugers (30) eine hydraulische Verbindung zwischen diesem sekundären Druckerzeuger (30) und den Radbremsen (16) unterbrochen wird, insbesondere durch elektrische Ansteuerung einer Ventileinrichtung (34) der zweiten Baugruppe (14).
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfügbarkeit der hydraulischen Rückfallebene überprüft wird, nachdem ein mit der Fremdkraftbremsanlage (10) ausgestattetes Kraftfahrzeug zum Stillstand gekommen ist, wobei während dieses Stillstands eine elektrische Ansteuerung eines Antriebs (32) des sekundären Druckerzeugers (30) zum Aufbau eines Bremsdrucks in wenigstens einer der Radbremsen (16) durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine bestehende Verfügbarkeit der hydraulischen Rückfallebene geschlossen wird, wenn der vom sekundären Druckerzeuger (30) erzeugten Bremsdruck gleich groß oder größer ist, als ein im elektronischen Steuergerät (24) der Fremdkraftbremsanlage (10) hinterlegter vorgebbarer Grenzwert für diesen Bremsdruck.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vom elektrisch angesteuerten sekundären Druckerzeuger (30) erzeugte Bremsdruck in der Fremdkraftbremsanlage (10) unmittelbar gemessen und ausgewertet wird oder dass auf Basis eines Kennwerts für eine vom Antrieb (32) des sekundären Druckerzeugers (30) aufgenommene Leistung mittelbar auf den erfolgten Bremsdruckaufbau geschlossen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassung der Leistung des sekundären Druckerzeugers (30) anhand einer Messung der zu dessen Antrieb (32) fließenden Stromstärke erfolgt.
8. Elektronisches Steuergerät (24), insbesondere für eine elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage (10), das ausgebildet ist um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
9. Elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage (10), die mit einem elektronischen Steuergerät (24) nach Anspruch 8 ausgestattet ist.
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