-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer Betätigungseinheit, die eine antreibbare Betätigungseinrichtung, insbesondere zum Betätigen eines Hauptbremszylinders einer Bremsanlage eines Fahrzeugs, und einen Elektromotor, der mit der Betätigungseinrichtung zu deren Antrieb gekoppelt ist, aufweist, wobei der Elektromotor elektrisch mit einem Steuergerät zum Ansteuern des Elektromotors verbunden wird.
-
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Betätigu ngsein heit.
-
Ferner betrifft die Erfindung eine Betätigungseinheit mit einem Steuergerät zum Durchführen des eingangs genannten Verfahrens zur Inbetriebnahme.
-
Stand der Technik
-
Zum Betätigen eines Hauptbremszylinders einer Bremsanlage eines Fahrzeugs werden vermehrt Betätigungseinheiten eingesetzt, die eine antreibbare Betätigungseinrichtung aufweisen. Die Betätigungseinrichtung weist beispielsweise ein translatorisch verschiebbares Aktuatorelement auf, wobei dann zum Betätigen des Hauptbremszylinders ein in dem Hauptbremszylinder gelagerter Hydraulikkolben durch das Aktuatorelement axial in eine Betätigungsrichtung verschoben wird. Zum Antrieb der Betätigungseinrichtung weist die Betätigungseinheit oftmals einen Elektromotor auf. Dieser ist mit der Betätigungseinrichtung zu deren Antrieb gekoppelt.
-
Zur Inbetriebnahme einer wie vorstehend beschrieben ausgebildeten Betätigungseinheit ist es bekannt, den Elektromotor elektrisch mit einem Steuergerät zum Ansteuern des Elektromotors zu verbinden. Das Steuergerät ist dabei dazu ausgebildet, den Elektromotor durch geeignete Steuerbefehle derart ansteuern, dass durch den Elektromotor die Betätigungseinrichtung angetrieben wird.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein gewünschtes Zusammenwirken des Elektromotors mit der antreibbaren Betätigungseinrichtung im Betrieb der Betätigungseinheit, wenn also die Betätigungseinheit an einem bestimmungsgemäßen Einbauort eingebaut ist und dort betrieben wird, sichergestellt werden kann. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass zur Inbetriebnahme der Betätigungseinheit das Steuergerät den Elektromotor ansteuert, wobei eine durch die Ansteuerung bewirkte Ist-Betriebsgröße des Elektromotors ermittelt und mit einer erwarteten Soll-Betriebsgröße verglichen wird, wobei eine Ersatzmaßnahme durchgeführt wird, wenn eine Abweichung der Ist-Betriebsgröße von der Soll-Betriebsgröße einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Unter der Ist-Betriebsgröße ist dabei vorzugsweise eine Größe zu verstehen, die durch den Betrieb des Elektromotors bewirkt wird, die im Betrieb des Elektromotors erfassbar beziehungsweise messbar ist, und die den Elektromotor beziehungsweise eine Ausgestaltung des Elektromotors beschreibt. Der mit der Betätigungseinrichtung gekoppelte Elektromotor beziehungsweise eine Elektromotor-Baureihe, der der gekoppelte Elektromotor zuordenbar ist, sind demnach anhand der ermittelten Ist-Betriebsgröße identifizierbar. Unter der Soll-Betriebsgröße ist vorzugsweise eine Größe zu verstehen, deren Dimension der Dimension der Ist-Betriebsgröße entspricht, und die erfassbar beziehungsweise messbar wäre, wenn anstelle des gekoppelten Elektromotors ein erwarteter Elektromotor mit der Betätigungseinrichtung gekoppelt wäre. Durch den Vergleich der Ist-Betriebsgröße mit der Soll-Betriebsgröße ist demnach feststellbar, ob es sich bei dem tatsächlich gekoppelten Elektromotor um den erwarteten Elektromotor beziehungsweise einen einer erwarteten Elektromotor-Baureihe zuordenbaren Elektromotor handelt und/oder ob der gekoppelte Elektromotor eine Fehlfunktion aufweist. Das Steuergerät ist vorzugsweise Teil der Betätigungseinheit. Das ist derart zu verstehen, dass das Steuergerät auch dann Teil der Betätigungseinheit ist, wenn die Betätigungseinheit an dem bestimmungsgemäßen Einbauort, beispielsweise in dem Fahrzeug, eingebaut ist. Alternativ dazu ist das Steuergerät vorzugsweise Teil einer Prüfeinrichtung. Ist die Betätigungseinheit an dem bestimmungsgemäßen Einbauort eingebaut, so ist der Elektromotor dann vorzugsweise elektrisch getrennt von dem Steuergerät. Unter einer Ersatzmaßnahme ist eine Maßnahme zu verstehen, durch die erreicht wird, dass nach Durchführen der Ersatzmaßnahme ein gewünschter Betrieb der bestimmungsgemäß eingebauten Betätigungseinheit gewährleistet ist.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass als Ist-Betriebsgröße ein elektrischer Motorwiderstand, eine Rotationsträgheit, eine Motorinduktivität und/oder eine Anordnung von Motormagneten des gekoppelten Elektromotors ermittelt werden. Die vorstehend genannten Ist-Betriebsgrößen sind im Betrieb des Elektromotors zum einen technisch zuverlässig erfassbar. Zum anderen ist der Elektromotor beziehungsweise die Elektromotor-Baureihe, der der Elektromotor zuordenbar ist, anhand dieser Ist-Betriebsgrößen besonders genau identifizierbar. Unter dem elektrischen Motorwiderstand ist beispielsweise ein elektrischer Widerstand einer oder mehrerer Phasen einer Statorwicklung des Elektromotors zu verstehen. Unter der Rotationsträgheit ist beispielsweise die Trägheit eines Rotors beziehungsweise einer Rotorwelle des Elektromotors gegenüber einer Änderung seiner/ihrer Winkelgeschwindigkeit zu verstehen. Unter der Motorinduktivität ist beispielsweise eine Induktivität der Statorwicklung des Elektromotors zu verstehen. Unter der Anordnung von Motormagneten des Elektromotors ist beispielsweise ein Einbauort der Motormagnete und/oder eine Dimensionierung der Motormagnete zu verstehen.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ist-Betriebsgröße durch das Steuergerät ermittelt wird. Hierzu weist das Steuergerät vorzugsweise eine Sensoreinrichtung zum Erfassen der Ist-Betriebsgröße auf und/oder ist zumindest signaltechnisch mit einer derartigen Sensoreinrichtung verbunden. Es ergibt sich daraus der Vorteil, dass eine zusätzliche, von dem Steuergerät getrennte Vorrichtung zum Ermitteln der Ist-Betriebsgröße nicht notwendig ist. Auf eine derartige Vorrichtung wird gemäß dieser Ausführungform des Verfahrens vorzugsweise verzichtet.
-
Vorzugsweise wird der Vergleich durch das Steuergerät durchgeführt. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass eine getrennt von dem Steuergerät ausgebildete Vorrichtung zum Durchführen des Vergleichs nicht notwendig ist. Insbesondere ist das Steuergerät dazu ausgebildet, die Ist-Betriebsgröße zu ermitteln und den Vergleich durchzuführen. Die wesentlichen Schritte des Verfahrens zur Inbetriebnahme der Betätigungseinheit werden dann durch das Steuergerät durchgeführt.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass als Ersatzmaßnahme in dem Steuergerät abgespeicherte, zum Betrieb des erwarteten Elektromotors geeignete Betriebsparameter durch zum Betrieb des tatsächlich mit der Betätigungseinrichtung gekoppelten Elektromotors angepasste Betriebsparameter ersetzt werden. Durch dieses Vorgehen wird der gewünschte Betrieb der am bestimmungsgemäßen Einbauort eingebauten Betätigungseinheit sichergestellt. Ein Austausch des gekoppelten Elektromotors und/oder ein Austausch des Steuergerätes sind dann nicht notwendig. Hierdurch werden verglichen mit dem Austausch dieser Teile Kosten eingespart. Unter Betriebsparametern sind dabei vorzugsweise solche Parameter zu verstehen, die durch das Steuergerät beim Ermitteln von Steuerbefehlen zum Ansteuern des Elektromotors berücksichtigt werden. Das Steuergerät ist also dazu ausgebildet, den gekoppelten Elektromotor in Abhängigkeit von den Betriebsparametern anzusteuern.
-
Vorzugsweise werden die angepassten Betriebsparameter durch eine vom Steuergerät gestellte Abfrage ermittelt. Auf eine Eingabe eines die Inbetriebnahme überwachenden Benutzers zum Ermitteln der angepassten Betriebsparameter wird dabei vorzugsweise verzichtet. Es handelt sich somit um eine für den Benutzer besonders komfortable Ausgestaltung des Verfahrens. Vorzugsweise stellt das Steuergerät die Abfrage an den Elektromotor. Der Elektromotor stellt dann dem Steuergerät die angepassten Betriebsparameter insbesondere automatisiert bereit. Alternativ dazu stellt das Steuergerät die Abfrage vorzugsweise an eine von dem Elektromotor getrennt ausgebildete Speichereinrichtung, wobei dann die Speichereinrichtung dem Steuergerät die angepassten Betriebsparameter insbesondere automatisiert bereitstellt.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass als Ersatzmaßnahme der Elektromotor ausgetauscht wird. Der gekoppelte Elektromotor wird also von der Betätigungseinrichtung getrennt beziehungsweise aus der Betätigungseinheit ausgebaut und es wird ein weiterer, alternativer Elektromotor bereitgestellt, der mit der Betätigungseinrichtung zu deren Antrieb gekoppelt wird. Vorzugsweise wird das Verfahren zur Inbetriebnahme der Betätigungseinheit im Anschluss an das Koppeln des weiteren Elektromotors mit der Betätigungseinrichtung wiederholt.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Betätigungseinheit zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 8 dadurch aus, dass eine antreibbare Betätigungseinrichtung und ein Elektromotor bereitgestellt werden, dass der Elektromotor mit der Betätigungseinrichtung zu deren Antrieb gekoppelt wird, und dass nach dem Koppeln das erfindungsgemäße Verfahren zur Inbetriebnahme der Betätigungseinheit durchgeführt wird. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
-
Die erfindungsgemäße Betätigungseinheit weist eine antreibbare Betätigungseinrichtung, einen Elektromotor, der mit der Betätigungseinrichtung zu deren Antrieb gekoppelt ist, und ein elektrisch mit dem Elektromotor verbundenes Steuergerät auf und zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 9 dadurch aus, dass das Steuergerät speziell dazu hergerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren zur Inbetriebnahme der Betätigungseinheit durchzuführen. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Insbesondere ist die Betätigungseinheit dazu ausgebildet, einen Hauptbremszylinder einer Bremsanlage eines Fahrzeugs zu betätigen.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dazu zeigen
- 1 ein Fahrzeug mit einer Betätigungseinheit in einer schematischen Darstellung und
- 2 ein Verfahren zum Herstellen der Betätigungseinheit.
-
1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug 1. Das Fahrzeug 1 weist vier Räder 2 auf, die einer Vorderradachse 9 beziehungsweise einer Hinterradachse 10 zugeordnet sind. Außerdem weist das Fahrzeug 1 eine Bremsanlage 3 auf.
-
Die Bremsanlage 3 weist einen Hauptbremszylinder 4 auf, in dem ein Hydraulikkolben verschiebbar gelagert ist. Außerdem weist die Bremsanlage 3 in 1 nicht dargestellte Bremseinrichtungen auf, wobei jedem der Räder 2 jeweils eine Bremseinrichtung zugeordnet ist. Der Hauptbremszylinder 4 ist fluidtechnisch mit den Bremseinrichtungen derart verbunden, dass bei einer Verlagerung des Hydraulikkolbens in eine Betätigungsrichtung durch die Bremseinrichtungen ein Verzögerungsmoment erzeugt wird.
-
Die Bremsanlage 3 weist außerdem eine Betätigungseinheit 5 auf. Die Betätigungseinheit 5 weist eine antreibbare Betätigungseinrichtung 6 auf, die dazu ausgebildet ist, den Hydraulikkolben des Hauptbremszylinders 4 in die Betätigungsrichtung zu verschieben. Hierzu weist die Betätigungseinrichtung 6 beispielsweise ein axial verlagerbares Aktuatorelement auf.
-
Die Betätigungseinheit 5 weist außerdem einen Elektromotor 7 auf, der mit der Betätigungseinrichtung 6 zu deren Antrieb gekoppelt ist. Zum Koppeln des Elektromotors 7 mit der Betätigungseinrichtung 6 ist beispielsweise ein Getriebe vorgesehen, das eine Rotationsbewegung einer Rotorwelle des Elektromotors 7 in eine Translationsbewegung des Aktuatorelements der Betätigungseinrichtung 6 wandelt.
-
Die Betätigungseinheit 5 weist außerdem ein Steuergerät 8 auf, das zum Ansteuern des Elektromotors 7 elektrisch mit dem Elektromotor 7 verbunden ist. Das Steuergerät 8 ist dazu ausgebildet, Steuerbefehle bereitzustellen, wobei Phasen einer Statorwicklung des Elektromotors 7 zum Betrieb des Elektromotors 7 in Abhängigkeit von den Steuerbefehlen bestromt werden.
-
2 zeigt anhand eines Flussidagramms ein vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen der Betätigungseinheit 5. Insbesondere werden die im folgenden beschriebenen Verfahrensschritte durchgeführt, bevor die Betätigungseinheit 5 oder Teile der Betätigungseinheit 5 an einem bestimmungsgemäßen Einbauort, beispielsweise in dem Fahrzeug 1, eingebaut werden.
-
In einem Schritt S1 wird die antreibbare Betätigungseinrichtung 6 bereitgestellt. In einem Schritt S2 wird der Elektromotor 7 bereitgestellt. In einem Schritt S3 wird der Elektromotor 7 mit der Betätigungseinrichtung 6 zu deren Antrieb gekoppelt.
-
In den nachfolgenden Schritten beziehungsweise Herstellungsschritten wird die Betätigungseinheit 5 in Betrieb genommen. Hierzu wird in einem Schritt S4 das Steuergerät 8 elektrisch mit dem Elektromotor 7 verbunden, sodass dann der Elektromotor 7 durch das Steuergerät 8 ansteuerbar ist.
-
In einem Schritt S5 steuert das Steuergerät 8 den Elektromotor 7 an. Hierzu stellt das Steuergerät 8 beispielsweise Steuerbefehle bereit, wobei in Abhängigkeit von den Steuerbefehlen die Phasen des Elektromotors 7 bestromt werden.
-
In einem Schritt S6 ermittelt das Steuergerät 8 eine durch die Ansteuerung bewirkte Ist-Betriebsgröße des Elektromotors 7. Vorliegend ermittelt das Steuergerät 8 als Ist-Betriebsgröße einen elektrischen Motorwiderstand des Elektromotors 7, eine Rotationsträgheit des Elektromotors 7, eine Motorinduktivität des Elektromotors 7 und/oder eine Anordnung von Motormagneten des Elektromotors 7.
-
In einem Schritt S7 vergleicht das Steuergerät 8 die ermittelte Ist-Betriebsgröße beziehungsweise die ermittelten Ist-Betriebsgrößen mit einer erwarteten Soll-Betriebsgröße beziehungsweise mit erwarteten Soll-Betriebsgrößen. Unter der Soll-Betriebsgröße ist dabei eine Größe zu verstehen, die erfassbar beziehungsweise messbar wäre, wenn anstelle des tatsächlich mit der Betätigungseinrichtung 6 gekoppelten Elektromotors 7 ein erwarteter Elektromotor mit der Betätigungseinrichtung 6 gekoppelt wäre.
-
Ergibt der Vergleich, dass eine Abweichung der Ist-Betriebsgröße von der Soll-Betriebsgröße einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, oder dass die Abweichung dem Schwellenwert entspricht, so wird davon ausgegangen, dass ein dem erwarteten Elektromotor zumindest im Wesentlichen entsprechender Elektromotor 7 mit der Betätigungseinrichtung 6 gekoppelt ist, und dass der gekoppelte Elektromotor 7 fehlerfrei ist. In einem Schritt S8 wird dann die Betätigungseinheit 5 freigegeben.
-
Ergibt der Vergleich jedoch, dass die Abweichung der Ist-Betriebsgröße von der Soll-Betriebsgröße den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, so wird in einem Schritt S9 eine Ersatzmaßnahme durchgeführt. Es wird dann davon ausgegangen, dass der bereitgestellte und mit der Betätigungseinrichtung 6 gekoppelte Elektromotor 7 eine Fehlfunktion aufweist, und/oder dass ein falscher, also ein dem erwarteten Elektromotor nicht entsprechender Elektromotor 7 bereitgestellt und mit der Betätigungseinrichtung 6 gekoppelt ist.
-
Als Ersatzmaßnahme wird beispielsweise der gekoppelte Elektromotor 7 ausgetauscht. Hierzu wird der gekoppelte Elektromotor 7 in dem Schritt S9 von der Betätigungseinrichtung 6 und dem Steuergerät 8 getrennt und es wird auf den Schritt S2 zurückverwiesen. Alternativ dazu werden in dem Schritt S9 als Ersatzmaßnahme in dem Steuergerät 8 abgespeicherte, zum Betrieb des erwarteten Elektromotors geeignete Betriebsparameter durch zum Betrieb des tatsächlich mit der Betätigungseinrichtung 6 gekoppelten Elektromotors 7 angepasste Betriebsparameter ersetzt. Auch durch das Ersetzen der Betriebsparameter ist dann ein gewünschter Betrieb der bestimmungsgemäß in dem Fahrzeug eingebauten Betätigungseinheit 5 mit dem tatsächlich mit der Betätigungseinrichtung 6 gekoppelten Elektromotor 7 sichergestellt.
