WO2023285559A1 - Verfahren zur funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen bremssystems eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2023285559A1
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valve
vehicle
pressure
brake
braking system
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PCT/EP2022/069656
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Christoph Brockmann
Tobias Munko
Joachim PRACHT
Gerd Roters
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Zf Cv Systems Global Gmbh
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
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    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/68—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves
    • B60T13/683—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves in pneumatic systems or parts thereof

Definitions

  • the invention relates to a method for checking the function of a fluid-operated electronic brake system of a vehicle, with a valve and sensor device referred to as an axle modulator, with at least one brake cylinder for actuating the brake of a vehicle wheel, with at least one anti-lock braking system magnetic control valve assigned to the at least one brake cylinder, and with an electronic control unit which is electrically connected to the valve and sensor device and to the at least one anti-lock braking system magnetic control valve, the anti-lock braking system magnetic control valve having an inlet valve for venting the brake cylinder and an outlet valve for venting the brake cylinder and on the input side with the valve and sensor device and on the output side is pneumatically connected to the brake cylinder.
  • the invention also relates to a method for checking the function of a pressure-medium-operated, axle-modulator-less electronic braking system of a vehicle, with at least one brake cylinder for actuating the brake of a vehicle wheel, with at least one anti-lock braking system magnetic control valve assigned to the at least one brake cylinder, with a magnetic valve which, in the non-actuated state, measures a current pneumatic brake pressure and in the actuated state, a pneumatic reservoir pressure to the anti-lock braking system magnetic control valve, with an electronic control unit which is electrically connected to the at least one anti-lock braking system magnetic control valve, wherein the anti-lock braking system magnetic control valve has an inlet valve for venting the brake cylinder and an outlet valve for venting the brake cylinder and is pneumatically connected to the solenoid valve on the input side and to the brake cylinder on the output side.
  • the invention also relates to an electronic control unit for carrying out such a method and an electronic brake system with such a control unit and a vehicle with such
  • Valve and sensor devices which are also known as so-called axle modulators, are used to control the individual brake cylinders of heavy vehicles, such as trucks, buses or vehicle combinations, which are equipped with such a brake system. These axle modulators are used to regulate the brake cylinder pressure on both sides of one or more vehicle axles depending on the current demand for a target deceleration of the vehicle. The value of this setpoint deceleration is specified, for example, by the driver of the vehicle operating a brake value transmitter using a brake pedal, or by an autonomous electronic controller.
  • the axle modulator determines the wheel speeds of the vehicle wheels from the wheel speeds measured by speed sensors, evaluates them and sends the result to a central electronic control unit.
  • the central control unit controls and monitors the electronic braking system.
  • the control unit determines the target deceleration of the vehicle from the aforementioned signal from the brake value sensor.
  • the target deceleration and the wheel speeds together form the input signal for the electropneumatic control.
  • the control unit calculates desired pressure values for the brake cylinders of the front axle, desired pressure values for the brake cylinders of the finter axle and, if necessary, desired pressure values for a trailer control valve. These desired pressure values are compared with the respectively measured current actual pressure values.
  • An anti-lock braking system (ABSTM) of the vehicle is usually integrated into such an electronic braking system.
  • each brake cylinder of each vehicle axle that can be braked is usually assigned an anti-lock braking system magnetic control valve.
  • ABS solenoid control valves These anti-lock braking system solenoid control valves are referred to below simply as ABS solenoid control valves.
  • Such an ABS solenoid control valve has an inlet valve and an outlet valve.
  • the ABS solenoid control valves are open and direct the specified and controlled setpoint pressure to the brake cylinders.
  • the inlet valves close and initially do not allow any further increase in pressure at the respective brake cylinder. If the wheels continue to lock, pressure is released from the brake cylinders via the aforementioned outlet valve in the ABS solenoid control valve.
  • the anti-lock braking system integrated in the electronic brake system performs the regulation independently, for example by modifying the specified setpoint pressure when at least one wheel has a tendency to lock or spin.
  • the electronic control of the brake system cannot detect such a faulty brake control in good time and cannot attribute it to mechanical valve damage.
  • the driver can such a faulty Brake control therefore not be signaled to warn him of an unexpected braking behavior of a wheel or the vehicle.
  • An additional pressure sensor could optionally be used on each brake cylinder in order to permanently monitor the brake pressure on each brake cylinder. However, this would lead to higher manufacturing costs and require complex electronic control and monitoring efforts.
  • DE 102018 127813 A1 discloses a method for checking the function of a fluid-operated electronic brake system of a vehicle, in which a high safety integrity level of the brake system is achieved by a function check of a setpoint pressure sensor of the brake system being carried out and an error message being output if a fault is detected.
  • a high safety integrity level of the brake system is achieved by a function check of a setpoint pressure sensor of the brake system being carried out and an error message being output if a fault is detected.
  • no mechanical defects in the magnetic control valves of the brake system are detected in the known method.
  • the invention is based on the object of presenting a method of the type mentioned at the outset, which increases the operational reliability of a fluid-operated electronic braking system of a vehicle and which can be implemented cost-effectively in such a braking system.
  • defects in electrical ABS magnetic control valves of such a braking system should be detected as early as possible.
  • such a method should be suitable for implementation on pneumatic brake systems on commercial vehicles.
  • the invention therefore relates to a method for checking the function of a fluid-operated electronic brake system of a vehicle, with a valve and sensor device referred to as an axle modulator, with at least one brake cylinder for actuating the brake of a vehicle wheel, with at least one the anti-lock braking system magnetic control valve assigned to at least one brake cylinder, and with an electronic control unit which is electrically connected to the valve and sensor device and to the at least one anti-lock braking system magnetic control valve, with the anti-lock braking system magnetic control valve having an inlet valve for venting the brake cylinder and an outlet valve for venting of the brake cylinder and is pneumatically connected to the valve and sensor device on the input side and to the brake cylinder on the output side.
  • the invention provides in this method that the anti-lock braking system magnetic control valve is temporarily activated and pressurized for checking the function by means of the electronic control unit and by means of the valve and sensor device in such a way that a pressure is built up on the anti-lock braking system magnetic control valve on the input side, although no pressure build-up or a pressure reduction after an interim pressure build-up is expected in the associated brake cylinder, and that a malfunction of the anti-lock braking system solenoid control valve is detected if, contrary to expectations, the vehicle does not react due to a pressure build-up or due to a pressure build-up after a pressure build-up during this functional check Pressure reduction is detected in the brake cylinder.
  • An anti-lock braking system magnetic control valve is understood to be a valve unit consisting of a plurality of individual valves for controlling a pneumatic brake pressure in a brake cylinder which is assigned to a vehicle wheel.
  • an anti-lock braking system magnetic control valve has an inlet valve for ventilation and an outlet valve for ventilation of a brake cylinder connected thereto.
  • ABS solenoid control valve is also used below.
  • a single anti-lock braking system magnetic control valve can also be assigned to several vehicle wheels or brake cylinders for each axle or vehicle side and control their actuation.
  • a valve and sensor device designed as an axle modulator has a number of electrically controllable magnetic control valves, such as inlet valves and outlet valves, relay valves and/or redundant valves, and at least one pressure sensor. Such a device is therefore called an axle modulator in the following for the sake of simplicity.
  • the pneumatic input of an ABS solenoid control valve whose function is to be checked is acted upon by the pressure medium provided by the axle modulator and at the same time controlled in such a way that no pressure is built up at the outlet to the brake cylinder, or that an actuation pressure is first built up in the brake cylinder and then immediately released again. If the ABS solenoid control valve is working correctly, the wheel in question is not braked while driving or is not held when the vehicle starts. If, on the other hand, the ABS solenoid control valve does not work at all or works incorrectly, pressure builds up in the brake cylinder or pressure that has built up in the brake cylinder is not reduced again.
  • the invention can also be used advantageously for checking the function of an ABS magnetic control valve in which the brake system does not have an axle modulator or such a valve and sensor device.
  • the invention relates to a method for checking the function of a pressure-medium-operated, axle-modulator-less electronic brake system of a vehicle, with at least one brake cylinder for actuating the brake of a vehicle wheel, with at least one anti-lock braking system magnetic control valve assigned to the at least one brake cylinder, with a magnetic valve which, in the non-actuated state, measures a current pneumatic brake pressure and in the actuated state, a pneumatic reservoir pressure to the anti-lock braking system magnetic control valve, with an electronic control unit which is electrically connected to the at least one anti-lock braking system magnetic control valve, wherein the anti-lock braking system magnetic control valve has an inlet valve for venting the brake cylinder and an outlet valve for venting the brake cylinder and is pneumatically connected to the solenoid valve on the input side and to the brake cylinder on the output side.
  • the anti-lock braking system magnetic control valve is temporarily controlled and pressurized by the electronic control unit to check its function in such a way that pressure is built up on the input side of the anti-lock braking system magnetic control valve, although no pressure build-up or pressure is building up in the associated brake cylinder pressure reduction is expected after an interim pressure build-up, and that a malfunction of the anti-lock braking system solenoid control valve is detected if, contrary to expectations, a reaction of the vehicle due to a pressure build-up or due to a pressure build-up that has not occurred in the brake cylinder is determined during this functional check.
  • an automatic monitoring of a vehicle reaction due to a faulty build-up of brake pressure in one or more brake cylinders takes place by measuring a braking torque and/or a yaw moment of the vehicle and/or wheel slip of the vehicle wheel or the relevant vehicle wheels and/or a spontaneous driver reaction, such as an accelerator pedal actuation or a countersteering movement of the driver, is determined and evaluated as a result of such a vehicle reaction.
  • ABS solenoid control valve there are various options available for early detection of an ABS solenoid control valve that is not working properly. This eliminates the need for expensive pressure sensors on each brake cylinder. In particular, critical driving situations that could be caused by a defective ABS solenoid control valve can be reliably avoided.
  • a defective inlet valve of the anti-lock braking system magnetic control valve when the vehicle is not braked and the vehicle speed is below a specified vehicle speed limit value: a) Controlling the inlet valve to set its closed position , b) activating the exhaust valve to set its closed position or to maintain this closed position, c) pressurizing the intake valve, and that if, following the last step, a reaction of the vehicle correlated with the function check of the intake valve is determined, a malfunction of the Inlet valve is closed Accordingly, a defective intake valve of an ABS solenoid control valve, for example on a brake cylinder in the area of a front wheel, can be detected by means of the electronic control unit via the axle modulator, in that pressure is briefly built up in the relevant intake valve while driving at low speed and the intake valve is simultaneously opened for the period of time Pressurization to set the closed position is controlled.
  • a defective outlet valve of the anti-lock braking system magnetic control valve when the vehicle is not braked and the vehicle is stationary: to build up pressure in the brake cylinder, e) activating the outlet valve to set its closed position or to maintain this closed position, f) pressurizing the inlet valve, g) activating the inlet valve to set its closed position, and h) activating the outlet valve to set its vented position, in order to completely relieve the pressure built up in the brake cylinder, and that if, following the last step, a reaction of the vehicle correlated with the functional check of the exhaust valve is determined, a malfunction of the exhaust valve is concluded.
  • a defective outlet valve of an ABS solenoid control valve for example in a brake cylinder at the axle position of a front wheel, can be detected by means of the electronic control device, in that the inlet valve is first switched to its ventilation position or this ventilation position is maintained in order to build up brake pressure in the brake cylinder.
  • the outlet valve is controlled to set or maintain its closed position.
  • a pressure is then applied to the inlet valve, and then the inlet valve is switched to its closed position and the brake cylinder is vented by opening the outlet valve. If the outlet valve is intact, the brake cylinder would therefore have to be depressurized during a subsequent vehicle start-up process. On the other hand, persistent pressure in the brake cylinder would indicate that the outlet valve is not opening properly.
  • the check of the outlet valve can be preceded by a check of the associated inlet valve in order to ensure that the inlet valve is functioning correctly during the check process of the outlet valve.
  • the activation of the outlet valve changes several times in succession from setting the venting position to setting the closed position and back again.
  • the dynamic behavior of the exhaust valve can be recorded by repeatedly switching the exhaust valve on and off in quick succession. This makes it possible to recognize when the valve reacts to the activation with a time delay and/or incompletely, or when the outlet valve opens incompletely and/or closes incompletely.
  • the function check of one or more anti-lock braking system magnetic control valves takes place after switching on an ignition of a drive motor of the vehicle or after starting the vehicle following the ignition of the drive motor.
  • an electronic brake system has a number of ABS solenoid control valves, each with an inlet valve and an outlet valve. Every function check on an ABS solenoid control valve or on its inlet valve and/or on its outlet valve of a pneumatically operated brake system requires compressed air and causes switching noises. It is therefore advantageous to limit the frequency of valve actuations.
  • the temporary test-related pressurization at the individual ABS magnetic control valves takes place only once after switching on the ignition of the drive motor or after starting the vehicle.
  • the functional check of one or more anti-lock braking system magnetic control valves takes place once in a predetermined cycle of ignition processes of the drive motor or of vehicle starting processes following the ignition. This alone can improve the safety integrity level of the vehicle's braking system.
  • a function check of one or more anti-lock braking system solenoid control valves can be carried out at any time if, based on data from a sensor, for example a wheel speed sensor or a brake pressure sensor, there is a suspicion that an anti-lock braking system solenoid control valve is not working properly.
  • the invention also relates to an electronic control unit of a fluid-operated electronic brake system of a vehicle, which is designed to check the function of anti-lock braking system magnetic control valves of the brake system and can be operated to carry out a method according to at least one of the method claims.
  • an existing electronic control unit of an electronic braking system can advantageously be used, with a method-relevant extension of the control software being required in this control unit. Additional hardware components or other components are not necessary.
  • the invention also relates to a fluid-operated electronic brake system of a vehicle, which can be controlled with an electronic control unit for checking the function of anti-lock braking system magnetic control valves of the brake system according to at least one of the method claims.
  • the invention also relates to a vehicle, such as a commercial vehicle or a towing vehicle-trailer vehicle combination, with a fluid-operated electronic brake system which is constructed in accordance with at least one of the device claims and can be operated to carry out a method in accordance with at least one of the method claims.
  • a vehicle such as a commercial vehicle or a towing vehicle-trailer vehicle combination
  • a fluid-operated electronic brake system which is constructed in accordance with at least one of the device claims and can be operated to carry out a method in accordance with at least one of the method claims.
  • FIG. 1 shows a schematic partial view of a vehicle with a front axle and with a fluid-operated electronic brake system
  • FIG. 2 shows a schematic simplified view of an anti-lock braking system magnetic control valve of a brake system according to FIG. 1, with an inlet valve and an outlet valve,
  • FIGS. 1 and 2 shows a four-part diagram for checking the function of an inlet valve of an anti-lock braking system magnetic control valve according to FIGS. 1 and 2 according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a four-part diagram for checking the function of an outlet valve of an anti-lock braking system magnetic control valve according to FIGS. 1 and 2 according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows a four-part diagram for checking the function of an outlet valve of an anti-lock braking system magnetic control valve according to FIG. 4 with a pulsed activation.
  • FIG. 1 shows electrical lines with a broken line and pneumatic lines with a solid line.
  • all reference numbers for pneumatic lines and connections are prefixed with a “P” and all reference numbers for electrical lines are prefixed with an “E”.
  • the brake system 2 has a brake value transmitter 4, which is designed as a travel sensor. A deceleration request by the driver can be detected by means of this braking value transmitter 4, which is signaled by an actuation of a brake pedal.
  • the brake control signal generated by the brake value transmitter 4 can be forwarded to a central electronic control unit 5 via an electrical brake control signal line E3.
  • the electronic control unit 5 controls and monitors the electronic braking system 2.
  • a valve and sensor device 6 designed as an axle modulator is arranged on the front axle 3 of the vehicle 1 for applying and controlling a front axle brake pressure and is electrically connected to the control unit 5 via an electrical axle modulator line E4.
  • the brake signal transmitter 4 and the axle modulator 6 are pneumatically connected to a pressure storage tank 19 via a pressure supply line P1.
  • the construction and functioning of such an axle modulator and such a brake value transmitter are known per se, for example from DE 102017007788 A1, in which a similar brake system is also described and illustrated.
  • a first front wheel 7 is arranged on the front axle 3 and can be braked by means of a first wheel brake 8 .
  • the first wheel brake 8 includes a first brake cylinder 9 and a first wheel speed sensor 10 assigned to the first front wheel. Also on the front axle 3 are a second front wheel 11, a second wheel brake 12, a second brake cylinder 13 assigned to this second wheel brake 12, and a second brake cylinder 13 assigned to the second front wheel 11 associated second wheel speed sensor 14 is arranged.
  • First wheel speed sensor 10 is connected via a first electrical wheel speed sensor line E1 and second wheel speed sensor 14 is signal-connected via electronic control unit 5 to axle modulator 6 of front axle 3 via a second electrical wheel speed sensor line E2.
  • the axle modulator 6 uses the two wheel speed sensors 10, 14 to determine the wheel speeds of the front wheels 7, 11 and uses them to calculate any wheel slip that may be present. With the help of these values, the electronic control unit 5 controls the braking pressure for the two brake cylinders 9, 13 of the wheel brakes 8, 12 in such a way that the braking forces that can be generated are distributed as optimally as possible to the two front wheels 7, 11.
  • a corresponding arrangement of vehicle wheels, wheel brakes, brake cylinders and wheel speed sensors as well as a further axle modulator for control in cooperation with the control on the front axle 3 can be provided on the rear axle of the vehicle (not shown). This is not considered in detail here.
  • ABS magnetic control valves 15, 16 are arranged on the front axle 3, which are referred to below as ABS magnetic control valves 15, 16 for short.
  • These ABS magnetic control valves 15, 16 are each pneumatically connected via a pneumatic magnetic control valve line P2, P4 on the input side to the axle modulator 6 and on the output side to the associated brake cylinder 9, 13 of the front axle 3.
  • the ABS magnetic control valves 15, 16 are each electrically connected to the electronic control unit 5 via a multi-wire electric magnetic control valve control line E5, E6. 2 shows an example of a simplified circuit diagram of one of the two ABS magnetic control valves 15, 16, in this case the ABS magnetic control valve 15 for the first front wheel 7.
  • the second ABS magnetic control valve 16 of the second front wheel 11 is of identical design and is therefore not shown separately. Accordingly, the ABS solenoid control valve 15 has an inlet valve 17 and an outlet valve 18 .
  • the inlet valve 17 is pneumatically connected via the first pneumatic solenoid control valve line P2 to the axle modulator 6 on the input side and to the brake cylinder 9 of the first front wheel 7 on the output side.
  • the outlet valve 18 of the ABS magnetic control valve 15 is connected to the brake cylinder 9 on the input side via the first pneumatic magnetic control valve line P2 and to a ventilation connection P3 on the output side.
  • the inlet valve 17 and the outlet valve 18 are electrically connected to the electronic control unit 5 via the multi-wire first electric solenoid control valve control line E5 and can be controlled by the latter.
  • the modified brake system which is not shown separately in detail, does not have an axle modulator 6 but instead has a solenoid valve 6.1 which, in the non-actuated state, transmits a current pneumatic brake pressure and, in the actuated state, a pneumatic reservoir pressure to the anti-lock braking system magnetic control valve 15, 16 directs.
  • the two ABS magnetic control valves 15, 16 are open and direct the compressed air through them to set a desired setpoint braking pressure. If at least one front wheel 7, 11 locks, then the inlet valve 17 of the ABS solenoid control valve 15, 16 in question closes. The ABS solenoid control valve 15, 16, in which the inlet valve 17 is closed, then does not allow any further pneumatic pressure medium to reach the brake cylinder 9 in question , 13 more through. If necessary, pressure medium is additionally discharged from the brake cylinder 9, 13 via the outlet valve 18 of the ABS magnetic control valve 15, 16, namely until the blockage in at least one Front wheel 7, 11 is lifted, as a result of which the vehicle 1 can be braked safely.
  • the method presented below with the features of the invention can detect a malfunction in an inlet valve 17 and/or an outlet valve 18 of an ABS magnetic control valve 15, 16 of the anti-lock braking system of the electronic brake system 2 early and reliably.
  • the method is explained in more detail with reference to FIGS. 3 , 4 and 5 in each case to four time progression diagrams as an example on the front wheel 7 of the vehicle 1 .
  • FIG. 3 shows the sequence of a method for checking the function of the inlet valve 17 of the ABS magnetic control valve 15.
  • the vehicle 1 is driving unbraked at low speed.
  • the relevant brake cylinder 9 of the front wheel 7 is therefore depressurized at the beginning of the function check.
  • the inlet valve 17 is initially in its non-actuated open position (inlet open) and is actuated at a first point in time ti by the electronic control unit 5 to set its closed position (inlet closed) to check its function (see diagram 3a).
  • the outlet valve 18 is in its closed position (outlet closed).
  • the intake valve 17 is acted upon by the reservoir pressure or an inlet pressure p_e (pressure on) via the axle modulator 6 according to diagram 3b and remains in its closed position (inlet closed) up to a second point in time t2.
  • the increase in pressure and the further course of the pressure of the inlet pressure p_e are shown in diagram 3d.
  • FIG. 4 shows the process sequence according to the invention for checking the function of the outlet valve 18 of the ABS magnetic control valve 15.
  • the vehicle 1 is at a standstill without braking.
  • the relevant brake cylinder 9 of the front wheel 7 is therefore depressurized at the beginning of the function check.
  • the inlet valve 17 Before the first point in time ti, the inlet valve 17 is in its non-actuated position and is therefore open (inlet open).
  • the outlet valve 18 is in its closed position (outlet closed) before the first point in time ti, which can be seen in diagram 4a.
  • the inlet valve 17 is acted upon by an input pressure p_e via the axle modulator 6 (pressure on); see diagram 4b and 4d.
  • a braking pressure p_b therefore builds up in the brake cylinder 9 (diagram 4c).
  • the inlet valve 17 is actuated to adjust its closed position (inlet closed) and the outlet valve 18 to adjust its ventilation position (outlet open) (diagram 4a). If the outlet valve 18 is functional, it is now expected that the brake pressure p_b built up in the brake cylinder 9 between the first point in time ti and the second point in time t2 will be completely reduced again by a third point in time t3.
  • the functionality of the outlet valve 18, which is illustrated in diagram 4c, can be checked on the brake pressure profile p_b(t) in the relevant brake cylinder 9. If the outlet valve 18 opens completely, the pressure in the brake cylinder 9 builds up quickly and completely, as expected, by the third point in time t3, which can be read from the first curve of the brake pressure p_b1. However, if the outlet valve 18 opens only partially, the pressure in the brake cylinder 9 decreases gradually or only partially until the third point in time t3, which can be read from the second example curve of the brake pressure p_b2. If outlet valve 18 does not open at all and remains completely closed despite being actuated accordingly to set its venting position, brake pressure p_b in brake cylinder 9 does not decrease again, which is illustrated by third curve p_b3 in diagram 4c.
  • the functional check ends at a third point in time t3.
  • the axle modulator 6 switches off the input pressure p_e (pressure off).
  • the driver recognizes a malfunctioning outlet valve 18 from the fact that when he starts moving again, a greater or lesser braking resistance has to be overcome and the relevant front wheel 7 may even be blocked, since according to diagram 4c there is still an actuating pressure in the associated brake cylinder.
  • Fig. 5 shows a second embodiment of the method according to the invention for checking the function of an outlet valve 18 of an ABS magnetic control valve 15. This is to check the dynamic opening behavior and the dynamic closing behavior of the outlet valve 18, which is Diagram 5c is illustrated. Accordingly, after the pressure build-up described in connection with FIG. 4, the outlet valve 18 for venting the brake cylinder 9 is actuated alternately several times in succession from the second point in time t2 to assume its venting position (outlet open) and to assume its closed position (outlet closed). If the outlet valve 18 opens and closes correctly, the brake pressure gradually decreases completely up to the third point in time t3, at which the function check ends, which is shown by the first progression curve p_b1 in diagram 5c.
  • the brake pressure in the brake cylinder does not decrease completely until the third point in time t3. This is illustrated by the second curve p_b2 in diagram 5c. However, if the outlet valve 18 remains inoperative despite the alternating actuation described, the brake pressure p_b3 is not reduced again, or only after the end of the function check after the third point in time t3. This can be seen from the third curve p_b3 in diagram 5c.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems (2) eines Fahrzeugs (1), mit einer als Achsmodulator bezeichneten Ventil- und Sensoreinrichtung (6), mit mindestens einem Bremszylinder (9, 13) zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugrades (7, 11), mit mindestens einem dem wenigstens einen Bremszylinder zugeordneten Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16), und mit einer elektronischen Steuereinheit (5), welche mit der Ventil- und Sensoreinrichtung sowie mit dem mindestens einen Antiblockiersystem-Magnetregelventil elektrisch verbunden ist, wobei das Antiblockiersystem-Magnetregelventil ein Einlassventil (17) zum Belüften des Bremszylinders und ein Auslassventil (18) zum Entlüften des Bremszylinders aufweist sowie eingangsseitig mit der Ventil- und Sensorreinrichtung und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder pneumatisch verbunden ist. Zur Funktionsüberprüfung des Antiblockiersystem-Magnetregelventils ist vorgesehen, dass dieses mittels der elektronischen Steuereinheit und der Ventil- und Sensoreinrichtung temporär derart angesteuert und druckbeaufschlagt wird, dass an dem Antiblockiersystem- Magnetregelventil eingangsseitig ein Druck aufgebaut wird, obwohl in dem zugeordneten Bremszylinder kein Druckaufbau oder ein Druckabbau nach einem zwischenzeitlichen Druckaufbau erwartet wird, und dass eine Fehlfunktion des Antiblockiersystem-Magnetregelventils erkannt wird, wenn bei dieser Funktionsüberprüfung entgegen der Erwartung eine Reaktion des Fahrzeugs aufgrund eines Druckaufbaus oder aufgrund eines nach einem Druckaufbau nicht erfolgten Druckabbaus in dem Bremszylinder festgestellt wird.

Description

Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs, mit einer als Achsmodulator bezeichneten Ventil- und Sensoreinrichtung, mit mindestens einem Bremszylinder zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugrades, mit mindestens einem dem wenigstens einen Bremszylinder zugeordneten Antiblockiersystem- Magnetregelventil, und mit einer elektronischen Steuereinheit, welche mit der Ventil- und Sensoreinrichtung sowie mit dem mindestens einen Antiblockiersystem- Magnetregelventil elektrisch verbunden ist, wobei das Antiblockiersystem- Magnetregelventil ein Einlassventil zum Belüften des Bremszylinders und ein Auslassventil zum Entlüften des Bremszylinders aufweist sowie eingangsseitig mit der Ventil- und Sensorreinrichtung und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder pneumatisch verbunden ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen, achsmodulatorlosen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs, mit mindestens einem Bremszylinder zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugrades, mit mindestens einem dem wenigstens einen Bremszylinder zugeordneten Antiblockiersystem-Magnetregelventil, mit einem Magnetventil, welches im unbetätigten Zustand einen aktuellen pneumatischen Bremsdruck sowie im betätigten Zustand einen pneumatischen Vorratsdruck an das Antiblockiersystem- Magnetregelventil leitet, mit einer elektronischen Steuereinheit, welche mit dem mindestens einen Antiblockiersystem-Magnetregelventil elektrisch verbunden ist, wobei das Antiblockiersystem-Magnetregelventil ein Einlassventil zum Belüften des Bremszylinders und ein Auslassventil zum Entlüften des Bremszylinders aufweist sowie eingangsseitig mit dem Magnetventil und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder pneumatisch verbunden ist. Außerdem betrifft die Erfindung eine elektronische Steuereinheit zur Durchführung eines solchen Verfahrens sowie ein elektronisches Bremssystem mit einer derartigen Steuereinheit und ein Fahrzeug mit einem solchen Bremssystem.
Elektronisch gesteuerte und mit einem pneumatischen Druckmittel betriebene Bremssysteme bei Fahrzeugen, beispielsweise bei Nutzfahrzeugen, sind allgemein bekannt. Beispielsweise zeigt die Druckschrift Nr. 8150200153 der WABCO Europe BVBA mit dem Titel „EBS für Motorwagen und Busse - Systembeschreibung“,
Version 4/12.2016, ein derartiges Bremssystem.
Zur Ansteuerung der einzelnen Bremszylinder von schweren Fahrzeugen, wie Lastkraftwagen, Omnibusse oder Fahrzeugkombinationen, welche mit einem solchen Bremssystem ausgestattet sind, werden Ventil- und Sensoreinrichtungen genutzt, die auch als sogenannte Achsmodulatoren bekannt sind. Diese Achsmodulatoren dienen dazu, den Bremszylinderdruck auf beiden Seiten einer oder mehrerer Fahrzeugachsen in Abhängigkeit von der aktuellen Anforderung einer Sollverzögerung des Fahrzeugs zu regeln. Der Wert dieser Sollverzögerung wird beispielsweise durch die Betätigung eines Bremswertgebers mittels eines Bremspedals durch den Fahrer des Fahrzeugs oder durch eine autonome elektronische Steuerung vorgegeben. Der Achsmodulator ermittelt aus den von Drehzahlsensoren gemessenen Raddrehzahlen die Radgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder, wertet diese aus und sendet das Ergebnis an eine zentrale elektronische Steuereinheit. Die zentrale Steuereinheit steuert und überwacht das elektronische Bremssystem. Sie ermittelt beispielsweise die Sollverzögerung des Fahrzeugs aus dem erwähnten Signal des Bremswertgebers. Die Sollverzögerung und die Radgeschwindigkeiten bilden gemeinsam das Eingangssignal für die elektropneumatische Regelung. Aus diesem Eingangssignal berechnet die Steuereinheit Drucksollwerte für die Bremszylinder der Vorderachse, Drucksollwerte für die Bremszylinder der Flinterachse und gegebenenfalls Drucksollwerte für ein Anhängersteuerventil. Diese Drucksollwerte werden mit jeweils gemessen aktuellen Druck- Istwerten verglichen. In ein solches elektronisches Bremssystem ist üblicherweise ein Antiblockiersystem (ABS™) des Fahrzeugs integriert. Bei einem Antiblockiersystem ist in der Regel jedem Bremszylinder jeder bremsbaren Fahrzeugachse jeweils ein Antiblockiersystem-Magnetregelventil zugeordnet. Diese Antiblockiersystem-Magnetregelventile werden nachfolgend vereinfacht ABS-Magnetregelventile genannt. Ein derartiges ABS-Magnetregelventil weist ein Einlassventil und ein Auslassventil auf. Im normalen Fahrzustand sind die ABS-Magnetregelventile geöffnet und steuern den vorgegebenen und ausgesteuerten Solldruck zu den Bremszylindern durch. Im ABS-Fall, also bei wenigstens einem blockierenden Fahrzeugrad, schließen sich die Einlassventile und lassen zunächst keine weitere Druckerhöhung an dem jeweiligen Bremszylinder zu. Falls die Räder dennoch weiterhin blockieren, wird über das erwähnte Auslassventil im ABS-Magnetregelventil Druck aus den Bremszylindern abgelassen. Die Regelung nimmt das in dem elektronischen Bremssystem integrierte Antiblockiersystem dabei selbständig vor, indem beispielsweise bei einer Blockier- oder Durchdrehneigung wenigstens eines Rades der vorgegebene Solldruck modifiziert wird.
Bremssysteme der erläuterten Art funktionieren in der Praxis zuverlässig und haben sich bewährt. Dennoch besteht weiterer Verbesserungsbedarf hinsichtlich des Sicherheitsintegritätsniveaus solcher Systeme. Wenn bei einer Fehlfunktion eines ABS-Magnetregelventils, insbesondere im Falle eines mechanischen Defekts, der pneumatische Druck nicht durch eine Ansteuerung des Einlassventils moduliert werden kann, um den Druckaufbau im Bremszylinder zu stoppen, oder durch eine Ansteuerung des Auslassventils, um den Druck im Bremszylinder abzubauen, können diese Steuerfunktionen gar nicht oder nicht richtig funktionieren. Die Folge davon kann ein unerwartetes einseitiges oder beidseitiges Bremsverhalten des Fahrzeugs sein, welches schlimmstenfalls auch zu sicherheitskritischen Situationen führen kann.
Die elektronische Steuerung des Bremssystems kann eine derartige fehlerhafte Bremssteuerung nicht rechtzeitig erkennen und nicht auf einen mechanischen Ventilschaden zurückführen. Dem Fahrer kann eine derartige fehlerhafte Bremssteuerung daher auch nicht signalisiert werden, um ihn vor einem unerwarteten Bremsverhalten eines Rades oder des Fahrzeugs zu warnen. Optional könnte an jedem Bremszylinder ein zusätzlicher Drucksensor eingesetzt werden, um den Bremsdruck an jedem Bremszylinder permanent zu überwachen. Dies würde jedoch zu höheren Herstellkosten führen und einen komplexen elektronischen Steuerungs- und Überwachungsaufwand erfordern.
Aus der DE 102018 127813 A1 ist ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs bekannt, bei dem ein hohes Sicherheitsintegritätsniveau des Bremssystems erreicht wird, indem eine Funktionsüberprüfung eines Solldrucksensors des Bremssystems durchgeführt und bei einem erkannten Fehler eine Fehlermeldung ausgegeben wird. Allerdings werden bei dem bekannten Verfahren keine mechanischen Defekte an den Magnetregelventilen des Bremssystems erkannt.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren eingangs genannter Art vorzustellen, welches die Betriebssicherheit eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs erhöht und das kostengünstig in ein solches Bremssystem implementierbar ist. Insbesondere sollen Defekte an elektrischen ABS-Magnetregelventilen eines derartigen Bremssystems möglichst frühzeitig erkannt werden. Außerdem soll ein solches Verfahren für die Durchführung an pneumatischen Bremsanlagen an Nutzfahrzeugen geeignet sein.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs, mit einer als Achsmodulator bezeichneten Ventil- und Sensoreinrichtung, mit mindestens einem Bremszylinder zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugrades, mit mindestens einem dem wenigstens einen Bremszylinder zugeordneten Antiblockiersystem- Magnetregelventil, und mit einer elektronischen Steuereinheit, welche mit der Ventil- und Sensoreinrichtung sowie mit dem mindestens einen Antiblockiersystem- Magnetregelventil elektrisch verbunden ist, wobei das Antiblockiersystem- Magnetregelventil ein Einlassventil zum Belüften des Bremszylinders und ein Auslassventil zum Entlüften des Bremszylinders aufweist sowie eingangsseitig mit der Ventil- und Sensorreinrichtung und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder pneumatisch verbunden ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung bei diesem Verfahren vor, dass das Antiblockiersystem-Magnetregelventil zur Funktionsüberprüfung mittels der elektronischen Steuereinheit und mittels der Ventil- und Sensoreinrichtung temporär derart angesteuert und druckbeaufschlagt wird, dass an dem Antiblockiersystem- Magnetregelventil eingangsseitig ein Druck aufgebaut wird, obwohl in dem zugeordneten Bremszylinder kein Druckaufbau oder ein Druckabbau nach einem zwischenzeitlichen Druckaufbau erwartet wird, und dass eine Fehlfunktion des Antiblockiersystem-Magnetregelventils erkannt wird, wenn bei dieser Funktionsüberprüfung entgegen der Erwartung eine Reaktion des Fahrzeugs aufgrund eines Druckaufbaus oder aufgrund eines nach einem Druckaufbau nicht erfolgten Druckabbaus in dem Bremszylinder festgestellt wird.
Unter einem Antiblockiersystem-Magnetregelventil wird eine aus mehreren Einzelventilen bestehende Ventileinheit zur Regelung eines pneumatischen Bremsdrucks in einem Bremszylinder verstanden, welches einem Fahrzeugrad zugeordnet ist. Insbesondere weist ein solches Antiblockiersystem-Magnetregelventil ein Einlassventil zur Belüftung und ein Auslassventil zur Entlüftung eines daran angeschlossenen Bremszylinders auf. Zur Vereinfachung wird auch nachfolgend die abkürzende Bezeichnung ABS-Magnetregelventil verwendet. Ein einzelnes Antiblockiersystem-Magnetregelventil kann achsweise oder fahrzeugseitenweise auch mehreren Fahrzeugrädern beziehungsweise Bremszylindern zugeordnet sein und deren Betätigung steuern. Eine als Achsmodulator ausgebildeten Ventil- und Sensoreinrichtung weist mehrere elektrisch ansteuerbare Magnetregelventile, wie Eingangsventile und Ausgangsventile, Relaisventile und/oder Redundanzventile sowie mindestens einen Drucksensor auf. Eine derartige Einrichtung wird zur Vereinfachung daher nachfolgend Achsmodulator genannt.
Mittels der beiden die Merkmale des Anspruchs 1 beziehungsweise des Anspruchs 2 aufweisenden Verfahren können insbesondere mechanische Fehlfunktionen der vorhandenen ABS-Magnetregelventile in einem Bremssystem eines Fahrzeugs zuverlässig erkannt werden. Das Verfahren ist vorteilhaft sowohl an Bremssystemen von Einzelfahrzeugen, wie beispielsweise Lastkraftwagen oder Omnibussen, als auch an Bremssystemen von Fahrzeugkombinationen, wie beispielsweise an Sattelzügen oder an landwirtschaftlichen Zugmaschinen und Anhängern, durchführbar.
Demnach wird bei dem erstgenannten Bremssystem, welches einen Achsmodulator aufweist, der pneumatische Eingang eines auf seine Funktion zu überprüfenden ABS-Magnetregelventils mit dem vom Achsmodulator bereitgestellten Druckmittel beaufschlagt und gleichzeitig in der Weise angesteuert, dass am Ausgang zum Bremszylinder kein Druck aufgebaut wird, oder dass zunächst im Bremszylinder ein Betätigungsdruck aufgebaut und unmittelbar danach wieder abgebaut wird. Arbeitet das ABS-Magnetregelventil einwandfrei, wird das betreffende Rad während der Fahrt nicht abgebremst oder beim Anfahren des Fahrzeugs nicht festgehalten. Arbeitet das ABS-Magnetregelventil hingegen gar nicht oder fehlerhaft, findet ein Druckaufbau im Bremszylinder statt, beziehungsweise wird ein im Bremszylinder versuchsweise aufgebauter Druck nicht wieder reduziert. Dies kann durch den Fahrer erkannt werden und/oder durch ein vorhandenes System, welches die Fahrzeugreaktion oder die Reaktion des betreffenden Fahrzeugrades überwacht, erfasst und signalisiert werden. Die Erfindung ist aber auch zur Funktionsüberprüfung eines ABS-Magnetregelventils vorteilhaft nutzbar, bei dem das Bremssystem keinen Achsmodulator beziehungsweise keine solche Ventil- und Sensoreinrichtung aufweist.
Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen, achsmodulatorlosen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs, mit mindestens einem Bremszylinder zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugrades, mit mindestens einem dem wenigstens einen Bremszylinder zugeordneten Antiblockiersystem-Magnetregelventil, mit einem Magnetventil, welches im unbetätigten Zustand einen aktuellen pneumatischen Bremsdruck sowie im betätigten Zustand einen pneumatischen Vorratsdruck an das Antiblockiersystem- Magnetregelventil leitet, mit einer elektronischen Steuereinheit, welche mit dem mindestens einen Antiblockiersystem-Magnetregelventil elektrisch verbunden ist, wobei das Antiblockiersystem-Magnetregelventil ein Einlassventil zum Belüften des Bremszylinders und ein Auslassventil zum Entlüften des Bremszylinders aufweist sowie eingangsseitig mit dem Magnetventil und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder pneumatisch verbunden ist.
Gemäß der Erfindung ist bei diesem achsmodulatorlosen Bremssystem vorgesehen, dass das Antiblockiersystem-Magnetregelventil zu dessen Funktionsüberprüfung mittels der elektronischen Steuereinheit temporär derart angesteuert und druckbeaufschlagt wird, dass an dem Antiblockiersystem-Magnetregelventil eingangsseitig ein Druck aufgebaut wird, obwohl in dem zugeordneten Bremszylinder kein Druckaufbau oder ein Druckabbau nach einem zwischenzeitlichen Druckaufbau erwartet wird, und dass eine Fehlfunktion des Antiblockiersystem- Magnetregelventils erkannt wird, wenn bei dieser Funktionsüberprüfung entgegen der Erwartung eine Reaktion des Fahrzeugs aufgrund eines Druckaufbaus oder aufgrund eines nach einem Druckaufbau nicht erfolgten Druckabbaus in dem Bremszylinder festgestellt wird.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, egal ob das Bremssystem einen Achsmodulator aufweist oder nicht, kann vorgesehen sein, dass eine automatische Überwachung einer Fahrzeugreaktion aufgrund eines fehlerhaften Bremsdruckaufbaus in einem oder mehreren Bremszylindern erfolgt, indem ein Bremsmoment und/oder ein Giermoment des Fahrzeugs und/oder ein Radschlupf des Fahrzeugrades oder der betreffenden Fahrzeugräder und/oder eine spontane Fahrerreaktion, wie eine Fahrpedalbetätigung oder eine Gegenlenkbewegung des Fahrers, infolge einer solchen Fahrzeugreaktion ermittelt sowie ausgewertet wird. Bei einer so erkannten Fehlfunktion des Einlassventils oder des Auslassventils des betreffenden Antiblockiersystem-Magnetregelventils oder der Einlassventile oder der Auslassventile der betreffenden Antiblockiersystem-Magnetregelventile wird eine Warnmeldung erzeugt und dem Fahrer zu Kenntnis gebracht.
Demnach stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, ein nicht richtig arbeitendes ABS-Magnetregelventil frühzeitig zu erkennen. Auf kostenintensive Drucksensoren an jedem Bremszylinder kann dadurch verzichtet werden. Insbesondere können kritische Fahrsituationen, welche durch ein defektes ABS-Magnetregelventil verursacht werden könnten, zuverlässig vermieden werden.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass zur Erkennung eines defekten Einlassventils des Antiblockiersystem-Magnetregelventils im ungebremsten Zustand des Fahrzeugs bei einer Fahrgeschwindigkeit unterhalb eines vorgegebenen Fahrgeschwindigkeitsgrenzwertes wenigstens die folgende Schritte durchgeführt werden: a) Ansteuern des Einlassventils zur Einstellung von dessen Schließstellung, b) Ansteuern des Auslassventils zur Einstellung von dessen Schließstellung oder Beibehaltung dieser Schließstellung, c) Druckbeaufschlagung des Einlassventils, und dass dann, wenn im Anschluss an den letzten Schritt eine mit der Funktionsüberprüfung des Einlassventils korrelierte Reaktion des Fahrzeugs festgestellt wird, auf eine Fehlfunktion des Einlassventils geschlossen wird Demnach kann mittels der elektronischen Steuereinrichtung über den Achsmodulator ein defektes Einlassventil eines ABS-Magnetregelventils, beispielsweise an einem Bremszylinder im Bereich eines Vorderrades erkannt werden, indem an dem betreffenden Einlassventil während der Fahrt bei niedriger Geschwindigkeit kurzzeitig Druck aufgebaut und das Einlassventil gleichzeitig für den Zeitraum der Druckbeaufschlagung zur Einstellung von dessen Schließstellung angesteuert wird. Da bei ungebremster Fahrt der Bremszylinder entlüftet ist, darf in diesem Zeitraum kein Druck im Bremszylinder aufgebaut werden, wenn das Eingangsventil entsprechend der Ansteuerung durch die elektronische Steuereinheit geschlossen ist. Da das Auslassventil ebenfalls geschlossen ist, würde hingegen ein Druckaufbau im Bremszylinder zumindest auf ein nicht richtig schließendes Eingangsventil hinweisen, welches den eingangsseitig am Eingangsventil anliegenden Druck nicht vollständig oder überhaupt nicht absperrt.
Gemäß einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass zur Erkennung eines defekten Auslassventils des Antiblockiersystem-Magnetregelventils im ungebremsten Zustand des Fahrzeugs im Fahrzeugstillstand folgende Schritte durchgeführt werden: d) Ansteuern des Einlassventils zur Einstellung von dessen Belüftungsstellung oder Beibehaltung dieser Belüftungsstellung, um in dem Bremszylinder einen Druck aufzubauen, e) Ansteuern des Auslassventils zur Einstellung von dessen Schließstellung oder Beibehaltung dieser Schließstellung, f) Druckbeaufschlagung des Einlassventils, g) Ansteuern des Einlassventils zur Einstellung von dessen Schließstellung, und h) Ansteuern des Auslassventils zur Einstellung von dessen Entlüftungsstellung, um den im Bremszylinder aufgebauten Druck vollständig abzubauen, und dass dann, wenn im Anschluss an den letzten Schritt eine mit der Funktionsüberprüfung des Auslassventils korrelierte Reaktion des Fahrzeugs festgestellt wird, auf eine Fehlfunktion des Auslassventils geschlossen wird. Demnach kann mittels der elektronischen Steuereinrichtung ein defektes Auslassventil eines ABS-Magnetregelventils, beispielsweise an einem Bremszylinder an der Achsposition eines Vorderrades, erkannt werden, indem zunächst das Einlassventil in dessen Belüftungsstellung geschaltet oder diese Belüftungsstellung beibehalten wird, um in dem Bremszylinder ein Bremsdruck aufzubauen. Zugleich wird das Auslassventil zur Einstellung oder Beibehaltung von dessen Schließstellung angesteuert. Dann wird das Einlassventil mit einem Druck beaufschlagt, und anschließend wird das Einlassventil in dessen Schließstellung geschaltet sowie durch Öffnen des Auslassventils der Bremszylinder entlüftet. Der Bremszylinder müsste bei einem intakten Auslassventil bei einem folgenden Anfahrvorgang des Fahrzeugs demnach drucklos sein. Ein anhaltender Druck im Bremszylinder würde hingegen auf ein nicht richtig öffnendes Auslassventil hindeuten. Dies könnte beispielsweise anhand des aufgrund des Bremsdrucks festgehaltenen betreffenden Fahrzeugrades bei dem folgenden Anfahrvorgang erkannt werden. Vorteilhafterweise kann der Überprüfung des Auslassventils eine Prüfung des zugehörigen Eingangsventils vorausgegangen sein, um sicher zu stellen, dass das Einlassventil während des Prüfvorgangs des Auslassventils einwandfrei funktioniert.
Gemäß einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Ansteuerung des Auslassventils mehrmals hintereinander von der Einstellung der Entlüftungsstellung in die Einstellung der Schließstellung und wieder zurück wechselt. Durch das mehrmalige Einschalten und Ausschalten des Auslassventils kurz hintereinander kann das dynamische Verhalten des Auslassventils erfasst werden. Dadurch ist es möglich zu erkennen, wenn das Ventil zeitverzögert und/oder unvollständig auf die Ansteuerung reagiert, beziehungsweise wenn das Auslassventil unvollständig öffnet und/oder unvollständig schließt.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Funktionsüberprüfung eines oder mehrerer Antiblockiersystem-Magnetregelventile jeweils nach dem Einschalten einer Zündung eines Antriebsmotors des Fahrzeugs oder jeweils nach dem Anfahren des Fahrzeugs im Anschluss an die Zündung des Antriebsmotors erfolgt. In der Regel weist ein elektronisches Bremssystem mehrere ABS-Magnetregelventile mit jeweils einem Einlassventil und einem Auslassventil auf. Jede Funktionsüberprüfung an einem ABS-Magnetregelventil beziehungsweise an dessen Einlassventil und/oder an dessen Auslassventil eines pneumatisch betriebenen Bremssystems benötigt Druckluft und verursacht Schaltgeräusche. Daher ist es vorteilhaft, die Häufigkeit der Ventilbetätigungen zu begrenzen. Beispielweise kann vorgesehen sein, dass die temporäre prüfungsbedingte Druckbeaufschlagung an den einzelnen ABS-Magnetregelventilen jeweils nur einmal nach dem Einschalten der Zündung des Antriebsmotors oder nach dem Anfahren des Fahrzeugs erfolgt.
Gemäß einer dazu alternativen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Funktionsüberprüfung eines oder mehrerer Antiblockiersystem- Magnetregelventile jeweils einmal in einem vorgegebenen Zyklus von Zündvorgängen des Antriebsmotors oder von auf die Zündung folgenden Anfahrvorgängen des Fahrzeugs erfolgt. Bereits dadurch kann das Sicherheitsintegritätsniveau des Bremssystems des Fahrzeugs verbessert werden.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Funktionsüberprüfung mehrerer Antiblockiersystem-Magnetregelventile jeweils achsweise erfolgt. Dadurch kann eine fehlerhaft abbremsende Fahrzeugachse schnell identifiziert werden.
Grundsätzlich kann jederzeit eine Funktionsüberprüfung eines oder mehrerer Antiblockiersystem-Magnetregelventile erfolgen, wenn aufgrund von Daten eines Sensors, beispielsweise eines Raddrehzahlsensors oder eines Bremsdrucksensors, der Verdacht besteht, dass ein Antiblockiersystem-Magnetregelventil nicht richtig funktioniert.
Die Erfindung betrifft auch eine elektronische Steuereinheit eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems eines Fahrzeugs, welche zur Funktionsüberprüfung von Antiblockiersystem-Magnetregelventilen des Bremssystems ausgebildet und zur Durchführung eines Verfahrens gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche betreibbar ist. Zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen der Erfindung kann vorteilhaft eine vorhandene elektronische Steuereinheit eines elektronischen Bremssystems verwendet werden, wobei in dieser Steuereinheit eine verfahrensrelevant geeignete Erweiterung der Steuerungssoftware erforderlich ist. Zusätzliche Hardwarekomponenten oder sonstige Bauteile sind nicht notwendig.
Außerdem betrifft die Erfindung ein druckmittelbetriebenes elektronisches Bremssystem eines Fahrzeugs, welches mit einer elektronischen Steuereinheit zur Funktionsüberprüfung von Antiblockiersystem-Magnetregelventilen des Bremssystems gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche steuerbar ist.
Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Fahrzeug, wie etwa ein Nutzfahrzeug oder eine Zugfahrzeug-Anhängefahrzeug-Kombination, mit einem druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystem, welches gemäß wenigstens einem der Vorrichtungsansprüche aufgebaut und zur Durchführung eines Verfahrens gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche betreibbar ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine schematische Teilansicht eines Fahrzeugs mit einer Vorderachse und mit einem druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystem,
Fig. 2 eine schematische vereinfachte Ansicht von einem Antiblockiersystem-Magnetregelventil eines Bremssystems gemäß Fig. 1, mit einem Einlassventil und einem Auslassventil,
Fig. 3 ein vierteiliges Diagramm zur Funktionsüberprüfung eines Einlassventils eines Antiblockiersystem-Magnetregelventils gemäß Fig. 1 und Fig. 2 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 ein vierteiliges Diagramm zur Funktionsüberprüfung eines Auslassventils eines Antiblockiersystem-Magnetregelventils gemäß Fig. 1 und Fig. 2 nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, sowie Fig. 5 ein vierteiliges Diagramm zur Funktionsüberprüfung eines Auslassventils eines Antiblockiersystem-Magnetregelventils gemäß Fig. 4 mit einer gepulsten Ansteuerung.
Zur besseren Unterscheidung von elektrischen Verbindungen und pneumatischen Verbindungen sind in der Fig. 1 elektrische Leitungen mit unterbrochener Linie und pneumatische Leitungen mit durchgezogener Linie dargestellt. Zur besseren Abgrenzung zu den Bezugsziffern der Bauteile ist zudem allen Bezugsziffern von pneumatischen Leitungen und Anschlüssen ein Präfix „P” und allen Bezugsziffern von elektrischen Leitungen ein Präfix „E“ vorangestellt.
Die Fig. 1 zeigt demnach schematisch die Vorderachse 3 eines Fahrzeugs 1 mit einem pneumatisch betriebenen elektronischen Bremssystem 2. Das Bremssystem 2 weist einen Bremswertgeber 4 auf, der als Wegsensor ausgebildet ist. Mittels dieses Bremswertgebers 4 ist ein Verzögerungswunsch des Fahrers erfassbar, welcher durch eine Betätigung eines Bremspedals signalisiert wird. Das von dem Bremswertgeber 4 erzeugte Bremssteuersignal ist über eine elektrische Bremssteuersignalleitung E3 an eine zentrale elektronische Steuereinheit 5 weiterleitbar. Die elektronische Steuereinheit 5 steuert und überwacht das elektronische Bremssystem 2.
Außerdem ist an der Vorderachse 3 des Fahrzeugs 1 eine als ein Achsmodulator ausgebildete Ventil- und Sensoreinrichtung 6, nachfolgend vereinfacht als Achsmodulator 6 bezeichnet, zur Beaufschlagung und Regelung eines Vorderachsbremsdruckes angeordnet und über eine elektrische Achsmodulatorleitung E4 mit der Steuereinheit 5 elektrisch verbunden. Der Bremswertgeber 4 und der Achsmodulator 6 sind über eine Vorratsdruckleitung P1 mit einem Vorratsdruckspeicher 19 pneumatisch verbunden. Der Aufbau und die Funktionsweise eines derartigen Achsmodulators sowie eines solchen Bremswertgebers sind beispielsweise aus der DE 102017007788 A1 an sich bekannt, in welcher auch ein ähnliches Bremssystem beschrieben und dargestellt ist. An der Vorderachse 3 ist ein erstes Vorderrad 7 angeordnet, welches mittels einer ersten Radbremse 8 abbremsbar ist. Zu der ersten Radbremse 8 gehört ein erster Bremszylinder 9 sowie ein dem ersten Vorderrad zugeordneter erster Raddrehzahlsensor 10. Außerdem sind an der Vorderachse 3 ein zweites Vorderrad 11 , eine zweite Radbremse 12, ein dieser zweiten Radbremse 12 zugehöriger zweiter Bremszylinder 13 sowie ein dem zweiten Vorderrad 11 zugeordneter zweiter Raddrehzahlsensor 14 angeordnet. Der erste Raddrehzahlsensor 10 ist über eine erste elektrische Raddrehzahlsensorleitung E1 und der zweite Raddrehzahlsensor 14 ist über eine zweite elektrische Raddrehzahlsensorleitung E2 über die elektronische Steuereinheit 5 mit dem Achsmodulator 6 der Vorderachse 3 signaltechnisch verbunden. Mittels der beiden Raddrehzahlsensoren 10, 14 ermittelt der Achsmodulator 6 die Radgeschwindigkeiten der Vorderräder 7, 11 und errechnet daraus jeweils einen gegebenenfalls vorliegenden Radschlupf. Mithilfe dieser Werte steuert die elektronische Steuereinheit 5 den Bremsdruck für die beiden Bremszylinder 9, 13 der Radbremsen 8 12 derartig, dass die erzeugbaren Bremskräfte möglichst optimal auf die beiden Vorderräder 7, 11 verteilt werden.
An der nicht dargestellten Hinterachse des Fahrzeugs kann eine entsprechende Anordnung von Fahrzeugrädern, Radbremsen, Bremszylindern und Raddrehzahlsensoren sowie ein weiterer Achsmodulator für eine Regelung im Zusammenwirken mit der Regelung an der Vorderachse 3 vorgesehen sein. Dies wird hier nicht näher betrachtet.
Außerdem sind an der Vorderachse 3 zwei Antiblockiersystem-Magnetregelventile 15, 16 angeordnet, welche nachfolgend kurz ABS-Magnetregelventile 15, 16 genannt werden. Diese ABS-Magnetregelventile 15, 16 sind über je eine pneumatische Magnetregelventilleitung P2, P4 eingangsseitig mit dem Achsmodulator 6 und ausgansseitig mit dem jeweils zugeordneten Bremszylinder 9, 13 der Vorderachse 3 pneumatisch verbunden. Zudem sind die ABS-Magnetregelventile 15, 16 über je eine mehradrig ausgebildete elektrische Magnetregelventilsteuerleitung E5, E6 mit der elektronischen Steuereinheit 5 elektrisch verbunden. Die Fig. 2 zeigt beispielhaft ein vereinfachtes Schaltbild eines der beiden ABS-Magnetregelventile 15, 16, vorliegend das ABS-Magnetregelventile 15 für das erste Vorderrad 7. Das zweite ABS-Magnetregelventil 16 des zweiten Vorderrades 11 ist baugleich ausgebildet und daher nicht gesondert dargestellt. Demnach weist das ABS-Magnetregelventil 15 ein Einlassventil 17 und ein Auslassventil 18 auf. Das Einlassventil 17 ist bei einem Bremssystem 2 gemäß der weiter vorne erwähnten ersten Verfahrensvariante über die erste pneumatische Magnetregelventilleitung P2 eingangsseitig mit dem Achsmodulator 6 und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder 9 des ersten Vorderrades 7 pneumatisch verbunden. Das Auslassventil 18 des ABS-Magnetregelventils 15 ist eingangsseitig über die erste pneumatische Magnetregelventilleitung P2 mit dem Bremszylinder 9 und ausgangsseitig mit einem Entlüftungsanschluss P3 verbunden. Das Einlassventil 17 und das Auslassventil 18 sind über die mehradrige erste elektrische Magnetregelventilsteuerleitung E5 mit der elektronischen Steuereinheit 5 elektrisch verbunden und durch diese ansteuerbar. Gemäß der zweiten Verfahrensvariante verfügt das abgewandelte, im Detail nicht gesondert dargestellte Bremssystem über keinen Achsmodulator 6 sondern an dessen Stelle über ein Magnetventil 6.1 , welches im unbetätigten Zustand einen aktuellen pneumatischen Bremsdruck sowie im betätigten Zustand einen pneumatischen Vorratsdruck an das Antiblockiersystem- Magnetregelventil 15, 16 leitet.
Bei einer normalen Bremsung des Fahrzeugs 1 , das heißt, wenn die Räder 7, 11 der Vorderachse 3 nicht blockieren, sind die beiden ABS-Magnetregelventile 15, 16 geöffnet und leiten die Druckluft zum Fierstellen eines gewünschten Sollbremsdrucks durch sich hindurch. Wenn zumindest ein Vorderrad 7, 11 blockiert, dann schließt das Einlassventil 17 des betreffenden ABS-Magnetregelventils 15, 16. Das ABS- Magnetregelventil 15, 16, bei dem das Einlassventil 17 geschlossen ist, lässt dann kein weiteres pneumatisches Druckmittel zu dem betreffenden Bremszylinder 9, 13 mehr durch. Gegebenenfalls wird zusätzlich über das Auslassventil 18 des ABS-Magnetregelventils 15, 16 Druckmittel aus dem Bremszylinder 9, 13 abgelassen, und zwar so lange, bis die Blockierung in zumindest dem einen Vorderrad 7, 11 aufgehoben ist, in dessen Folge das Fahrzeug 1 sicher abgebremst werden kann.
Das nachfolgend vorgestellte Verfahren mit den Merkmalen der Erfindung kann eine Fehlfunktion an einem Einlassventil 17 und/oder an einem Auslassventil 18 eines ABS-Magnetregelventils 15, 16 des Antiblockiersystems des elektronischen Bremssystems 2 frühzeitig und sicher erkennen. Das Verfahren wird anhand der in Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 in jeweils vier zeitlichen Verlaufsdiagrammen beispielhaft am Vorderrad 7 des Fahrzeugs 1 näher erläutert.
Demnach zeigt die Fig. 3 den Ablauf eines Verfahrens zur Funktionsüberprüfung des Einlassventils 17 des ABS-Magnetregelventils 15. Das Fahrzeug 1 befindet sich dabei in ungebremster Fahrt mit geringer Geschwindigkeit. Der betreffende Bremszylinder 9 des Vorderrads 7 ist demnach zu Beginn der Funktionsüberprüfung drucklos. Das Einlassventil 17 befindet sich anfangs in seiner nicht betätigten Öffnungsstellung (Einlass auf) und wird zur Überprüfung seiner Funktion zu einem ersten Zeitpunkt ti von der elektronischen Steuereinheit 5 zur Einstellung seiner Schließstellung (Einlass zu) angesteuert (siehe Diagramm 3a). Das Auslassventil 18 befindet sich dabei jeweils in seiner Schließstellung (Auslass zu).
Ab diesem ersten Zeitpunkt ti wird das Einlassventil 17 gemäß dem Diagramm 3b über den Achsmodulator 6 mit dem Vorratsdruck beziehungsweise mit einem Eingangsdruck p_e beaufschlagt (Druck ein) und bleibt bis zu einem zweiten Zeitpunkt t2 weiterhin in seiner Schließstellung (Einlass zu). Der Druckanstieg und der weitere Druckverlauf des Eingangsdrucks p_e sind in dem Diagramm 3d dargestellt.
An dem Bremsdruckverlauf p_b (t) in dem betreffenden Bremszylinder 9 kann nun die Funktionstüchtigkeit des Einlassventils 17 überprüft werden, welche im Diagramm 3c dargestellt ist. Schließt das Einlassventil 17 vollständig und bleibt es im weiteren zeitlichen Verlauf auch abdichtend geschlossen, dann baut sich im Bremszylinder 9 kein Betätigungsdruck auf, welches an der ersten Verlaufskurve p_b1 = 0 abgelesen werden kann. Schließt das Einlassventil 17 nur unvollständig, dann baut sich im Bremszylinder 9 allmählich zunehmend ein Bremsdruck p_b auf, welcher an der zweiten Verlaufskurve p_b2 (t) abgelesen werden kann. Schließt das Einlassventil 17 überhaupt nicht und bleibt dann auch vollständig geöffnet, so baut sich spontan ein vergleichsweise hoher Bremsdruck p_b im Bremszylinder 9 auf, welcher an der dritten Verlaufskurve p_b3 (t) abgelesen werden kann. In einem zweiten Zeitpunkt t2 wird die Funktionsüberprüfung gemäß Fig. 3 beendet (Druck aus) und der eingangsseitige Betätigungsdruck p_e wieder abgebaut.
Anhand des Verhaltens des Fahrzeugs 1 kann auf die Funktionstüchtigkeit des Einlassventils 17 geschlossen werden. Ist das Einlassventil 17 voll funktionsfähig, fährt das Fahrzeug ungebremst weiter. Ist das Einlassventil 17 funktionsunfähig, reagiert das betreffende Vorderrad 7 mit einer spontanen starken Abbremsung und blockiert gegebenenfalls. Ist das Einlassventil 17 eingeschränkt funktionsfähig reagiert das betreffende Vorderrad 7 mit einer leichten und zunehmend stärker werdenden Abbremsung. Der Fahrer kann also schon unmittelbar bei der Funktionsüberprüfung ein fehlerhaft arbeitendes ABS-Magnetregelventil 15 erkennen. Mit Hilfe einer automatischen Radschlupfüberwachung kann die Fehlfunktion genauer erfasst und signalisiert werden.
Die Fig. 4 zeigt in den Diagrammen 4a bis 4d den erfindungsgemäßen Verfahrensablauf zur Funktionsüberprüfung des Auslassventils 18 des ABS-Magnetregelventils 15. Das Fahrzeug 1 befindet sich dabei ungebremst im Stillstand. Der betreffende Bremszylinder 9 des Vorderrads 7 ist demnach zu Beginn der Funktionsüberprüfung drucklos. Das Einlassventil 17 ist vor dem ersten Zeitpunkt ti in seiner Nichtbetätigungsstellung und daher geöffnet (Einlass auf). Das Auslassventil 18 befindet sich vor dem ersten Zeitpunkt ti seiner Schließstellung (Auslass zu), welches im Diagramm 4a erkennbar ist.
Ab dem ersten Zeitpunkt ti wird das Einlassventil 17 über den Achsmodulator 6 mit einem Eingangsdruck p_e beaufschlagt (Druck ein); siehe Diagramm 4b und 4d. In dem Bremszylinder 9 baut sich daher ein Bremsdruck p_b auf (Diagramm 4c). Ab einem zweiten Zeitpunkt t2 wird das Einlassventil 17 zur Einstellung seiner Schließstellung (Einlass zu) und das Auslassventil 18 zur Einstellung seiner Belüftungsstellung (Auslass auf) angesteuert (Diagramm 4a). Erwartet wird bei einem funktionsfähigen Auslassventil 18 nun, dass der im Bremszylinder 9 zwischen dem ersten Zeitpunkt ti und dem zweiten Zeitpunkt t2 aufgebaute Bremsdruck p_b bis zu einem dritten Zeitpunkt t3 wieder vollständig abgebaut wird.
An dem Bremsdruckverlauf p_b (t) in dem betreffenden Bremszylinder 9 kann die Funktionstüchtigkeit des Auslassventils 18 überprüft werden, welches das Diagramm 4c veranschaulicht. Öffnet das Auslassventil 18 vollständig, so baut sich der Druck im Bremszylinder 9 bis zum dritten Zeitpunkt t3 wie erwartet schnell und vollständig ab, welches an der ersten Verlaufskurve des Bremsdrucks p_b1 abgelesen werden kann. Öffnet das Auslassventil 18 jedoch nur unvollständig, so baut sich der Druck im Bremszylinder 9 allmählich oder bis zum dritten Zeitpunkt t3 nur unvollständig ab, welches an der zweiten beispielhaften Verlaufskurve des Bremsdrucks p_b2 abgelesen werden kann. Öffnet das Auslassventil 18 gar nicht und bleibt trotz einer entsprechenden Ansteuerung zur Einstellung seiner Entlüftungsstellung vollständig geschlossen, so baut sich der Bremsdruck p_b im Bremszylinder 9 nicht wieder ab, welches die dritten Verlaufskurve p_b3 im Diagramm 4c veranschaulicht.
In einem dritten Zeitpunkt t3 endet die Funktionsüberprüfung. Der Achsmodulator 6 schaltet gemäß dem Diagramm 4b den Eingangsdruck p_e ab (Druck aus). Der Fahrer erkennt ein fehlerhaft arbeitendes Auslassventil 18 daran, dass beim anschließenden Anfahren ein mehr oder weniger großer Bremswiderstand überwunden werden muss und gegebenenfalls das betreffende Vorderrad 7 sogar blockiert, da gemäß dem Diagramm 4c in dem zugeordneten Bremszylinder noch immer ein Betätigungsdruck vorhanden ist.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Funktionsüberprüfung eines Auslassventils 18 eines ABS-Magnetregelventils 15. Daran soll das dynamische Öffnungsverhalten sowie das dynamische Schließverhalten des Auslassventils 18 überprüft werden, welches insbesondere im Diagramm 5c veranschaulicht ist. Demnach wird das Auslassventil 18 zum Entlüften des Bremszylinders 9 nach dem im Zusammenhang mit der Fig. 4 geschilderten dem Druckaufbau ab dem zweiten Zeitpunkt t2 abwechselnd mehrfach hintereinander zur Einnahme seiner Entlüftungsstellung (Auslass auf) und zur Einnahme seiner Schließstellung (Auslass zu) angesteuert. Wenn das Auslassventil 18 korrekt öffnet und schließt, baut sich der Bremsdruck stufenartig bis zu dem dritten Zeitpunkt t3, in dem die Funktionsüberprüfung endet, vollständig ab, welches die erste Verlaufskurve p_b1 im Diagramm 5c zeigt. Sofern das Auslassventil 18 unvollständig öffnet und/oder unvollständig schließt, so baut sich der Bremsdruck im Bremszylinder bis zu dem dritten Zeitpunkt t3 nicht vollständig ab. Dies veranschaulicht die zweite Verlaufskurve p_b2 im Diagramm 5c. Bleibt das Auslassventil 18 jedoch trotz der geschilderten wechselnden Ansteuerung funktionslos, so wird der Bremsdruck p_b3 nicht beziehungsweise erst nach dem Ende der Funktionsüberprüfung nach dem dritten Zeitpunkt t3 wieder abgebaut. Dies ist an der dritten Verlaufskurve p_b3 im Diagramm 5c ablesbar.
Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)
1 Fahrzeug
2 Elektronisches Bremssystem
3 Vorderachse
4 Bremswertgeber
5 Elektronische Steuereinheit
6 Ventil- und Sensoreinrichtung, Achsmodulator
6.1 Magnetventil
7 Erstes Fahrzeugrad, erstes Vorderrad
8 Erste Radbremse
9 Erster Bremszylinder
10 Erster Raddrehzahlsensor
11 Zweites Fahrzeugrad, zweites Vorderrad
12 Zweite Radbremse
13 Zweiter Bremszylinder
14 Zweiter Raddrehzahlsensor
15 Erstes Antiblockiersystem-Magnetregelventil, ABS-Magnetregelventil
16 Zweites Antiblockiersystem- Magnetregelventil, ABS-Magnetregelventil
17 Einlassventil
18 Auslassventil
19 Vorratsdruckspeicher
E1 Erste elektrische Raddrehzahlsensorleitung
E2 Zweite elektrische Raddrehzahlsensorleitung
E3 Elektrische Bremssteuersignalleitung
E4 Elektrische Achsmodulatorleitung
E5 Erste elektrische Magnetregelventilsteuerleitung
E6 Zweite elektrische Magnetregelventilsteuerleitung
P1 Vorratsdruckleitung
P2 Erste pneumatische Magnetregelventilleitung
P3 Entlüftungsanschluss
P4 Zweite pneumatische Magnetregelventilleitung p_b Bremsdruck p_b1 Erste Bremsdruckverlaufskurve p_b2 Zweite Bremsdruckverlaufskurve p_b3 Dritte Bremsdruckverlaufskurve p_e Eingangsdruck, Vorratsdruck t Zeit ti Erster Zeitpunkt einer Funktionsüberprüfung t2 Zweiter Zeitpunkt einer Funktionsüberprüfung t3 Dritter Zeitpunkt einer Funktionsüberprüfung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems (2) eines Fahrzeugs (1), mit einer als Achsmodulator bezeichneten Ventil- und Sensoreinrichtung (6), mit mindestens einem Bremszylinder (9, 13) zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugrades (7, 11), mit mindestens einem dem wenigstens einen Bremszylinder (9, 13) zugeordneten Antiblockiersystem- Magnetregelventil (15, 16), und mit einer elektronischen Steuereinheit (5), welche mit der Ventil- und Sensoreinrichtung (6) sowie mit dem mindestens einen Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16) elektrisch verbunden ist, wobei das Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16) ein Einlassventil (17) zum Belüften des Bremszylinders (9, 13) und ein Auslassventil (18) zum Entlüften des Bremszylinders (9, 13) aufweist sowie eingangsseitig mit der Ventil- und Sensorreinrichtung (6) und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder (9, 13) pneumatisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Antiblockiersystem- Magnetregelventil (15, 16) zur Funktionsüberprüfung mittels der elektronischen Steuereinheit (5) und mittels der Ventil- und Sensoreinrichtung (6) temporär derart angesteuert und druckbeaufschlagt wird, dass an dem Antiblockiersystem- Magnetregelventil (15, 16) eingangsseitig ein Druck aufgebaut wird, obwohl in dem zugeordneten Bremszylinder (9, 13) kein Druckaufbau oder ein Druckabbau nach einem zwischenzeitlichen Druckaufbau erwartet wird, und dass eine Fehlfunktion des Antiblockiersystem-Magnetregelventils (15, 16) erkannt wird, wenn bei dieser Funktionsüberprüfung entgegen der Erwartung eine Reaktion des Fahrzeugs (1) aufgrund eines Druckaufbaus oder aufgrund eines nach einem Druckaufbau nicht erfolgten Druckabbaus in dem Bremszylinder (9, 13) festgestellt wird.
2. Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems (2) eines Fahrzeugs (1), mit mindestens einem Bremszylinder (9, 13) zur Bremsbetätigung eines Fahrzeugrades (7, 11), mit mindestens einem dem wenigstens einen Bremszylinder (9, 13) zugeordneten Antiblockiersystem- Magnetregelventil (15, 16), mit einem Magnetventil (6.1), welches im unbetätigten Zustand einen aktuellen pneumatischen Bremsdruck (p_b) sowie im betätigten Zustand einen pneumatischen Vorratsdruck an das Antiblockiersystem- Magnetregelventil (15, 16) leitet, mit einer elektronischen Steuereinheit (5), welche mit dem mindestens einen Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16) elektrisch verbunden ist, wobei das Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16) ein Einlassventil (17) zum Belüften des Bremszylinders (9, 13) und ein Auslassventil (18) zum Entlüften des Bremszylinders (9, 13) aufweist sowie eingangsseitig mit dem Magnetventil (6.1) und ausgangsseitig mit dem Bremszylinder (9, 13) pneumatisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Antiblockiersystem- Magnetregelventil (15, 16) zur Funktionsüberprüfung mittels der elektronischen Steuereinheit (5) temporär derart angesteuert und druckbeaufschlagt wird, dass an dem Antiblockiersystem-Magnetregelventil (15, 16) eingangsseitig ein Druck aufgebaut wird, obwohl in dem zugeordneten Bremszylinder (9, 13) kein Druckaufbau oder ein Druckabbau nach einem zwischenzeitlichen Druckaufbau erwartet wird, und dass eine Fehlfunktion des Antiblockiersystem-Magnetregelventils (15, 16) erkannt wird, wenn bei dieser Funktionsüberprüfung entgegen der Erwartung eine Reaktion des Fahrzeugs (1) aufgrund eines Druckaufbaus oder aufgrund eines nach einem Druckaufbau nicht erfolgten Druckabbaus in dem Bremszylinder (9, 13) festgestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische Überwachung einer Fahrzeugreaktion aufgrund eines fehlerhaften Bremsdruckaufbaus in einem oder mehreren Bremszylindern (9, 13) erfolgt, indem ein Bremsmoment und/oder ein Giermoment des Fahrzeugs (1) und/oder ein Radschlupf des oder der betreffenden Fahrzeugräder (7, 11) und/oder eine spontane Fahrerreaktion, wie eine Fahrpedalbetätigung oder eine Gegenlenkbewegung des Fahrers, infolge einer solchen Fahrzeugreaktion ermittelt sowie ausgewertet wird, und dass bei einer so erkannten Fehlfunktion des oder der Einlass- oder Auslassventile (17, 18) des oder der betreffenden
Antiblockiersystem-Magnetregelventile (15, 16) eine Warnmeldung ausgegeben wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung eines defekten Einlassventils (17) des Antiblockiersystem- Magnetregelventils (15, 16) im ungebremsten Zustand des Fahrzeugs (1) bei einer Fahrgeschwindigkeit unterhalb eines vorgegebenen
Fahrgeschwindigkeitsgrenzwertes wenigstens die folgende Schritte durchgeführt werden: a) Ansteuern des Einlassventils (17) zur Einstellung von dessen Schließstellung, b) Ansteuern des Auslassventils (18) zur Einstellung von dessen Schließstellung oder Beibehaltung dieser Schließstellung, c) Druckbeaufschlagung des Einlassventils (17), und dass dann, wenn im Anschluss an den letzten Schritt eine mit der Funktionsüberprüfung des Einlassventils (17) korrelierte Reaktion des Fahrzeugs (1) festgestellt wird, auf eine Fehlfunktion des Einlassventils (17) geschlossen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung eines defekten Auslassventils (18) des Antiblockiersystem- Magnetregelventils (15, 16) im ungebremsten Zustand des Fahrzeugs im Fahrzeugstillstand folgende Schritte durchgeführt werden: d) Ansteuern des Einlassventils (17) zur Einstellung von dessen Belüftungsstellung oder Beibehaltung dieser Belüftungsstellung, um in dem Bremszylinder (9, 13) einen Druck aufzubauen, e) Ansteuern des Auslassventils (18) zur Einstellung von dessen Schließstellung oder Beibehaltung dieser Schließstellung, f) Druckbeaufschlagung des Einlassventils (17), g) Ansteuern des Einlassventils (17) zur Einstellung von dessen Schließstellung, und h) Ansteuern des Auslassventils (18) zur Einstellung von dessen Entlüftungsstellung, um den im Bremszylinder (9, 13) aufgebauten Druck vollständig abzubauen, und dass dann, wenn im Anschluss an den letzten Schritt eine mit der Funktionsüberprüfung des Auslassventils (18) korrelierte Reaktion des Fahrzeugs (1) festgestellt wird, auf eine Fehlfunktion des Auslassventils (18) geschlossen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung des Auslassventils (18) mehrmals hintereinander von der Entlüftungsstellung in die Schließstellung und wieder zurück wechselt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsüberprüfung eines oder mehrerer Antiblockiersystem-Magnetregelventile (15, 16) jeweils nach dem Einschalten einer Zündung eines Antriebsmotors des Fahrzeugs (1) oder jeweils nach dem Anfahren des Fahrzeugs (1) im Anschluss an die Zündung des Antriebsmotors erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsüberprüfung eines oder mehrerer Antiblockiersystem-Magnetregelventile (15, 16) jeweils einmal in einem vorgegebenen Zyklus von Zündvorgängen des Antriebsmotors oder von auf die Zündung folgenden Anfahrvorgängen des Fahrzeugs (1) erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsüberprüfung mehrerer Antiblockiersystem-Magnetregelventile (15, 16) jeweils achsweise erfolgt.
10. Elektronische Steuereinheit (5) eines druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystems (2) eines Fahrzeugs (1), welche zur Funktionsüberprüfung von Antiblockiersystem-Magnetregelventilen (15, 16) des Bremssystems (2) ausgebildet und zur Durchführung eines Verfahrens gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche betreibbar ist.
11. Druckmittelbetriebenes elektronisches Bremssystem (2) eines Fahrzeugs (1), das mit einer elektronischen Steuereinheit (5) zur Funktionsüberprüfung von Antiblockiersystem-Magnetregelventilen (15, 16) des Bremssystems (2) gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche betreibbar ist.
12. Fahrzeug (1), wie Nutzfahrzeug oder Zugfahrzeug-Anhängefahrzeug- Kombination, mit einem druckmittelbetriebenen elektronischen Bremssystem (2), welches gemäß wenigstens einem der Vorrichtungsansprüche aufgebaut und zur Durchführung eines Verfahrens gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche betreibbar ist.
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