DE60002551T2

DE60002551T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Bremsschalterfehlers

Info

Publication number: DE60002551T2
Application number: DE60002551T
Authority: DE
Inventors: Ian Faye
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-02-19
Filing date: 2000-02-19
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2020-02-20
Also published as: US20010024159A1; US6614346B2; JP2001287639A; DE60002551D1; EP1125811B1; EP1125811A1

Description

Gebiet der Erfindung Die vorliegende Erfindung basiert auf einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Fehlersignals in einem Kraftfahrzeug mit einem Bremsbetätigungsmittel, das vom Fahrer betätigt werden kann, wodurch ein Bremssystem aktiviert wird, einem Feststellungsmittel, wodurch eine Betätigung des Bremsbetätigungsmittels festgestellt wird, einem Gaspedal und einem Gaspedalpositionsfeststellmittel.
Stand der Technik
In Fahrzeugen werden heutzutage Bremsleuchten typischerweise durch Betätigung eines Bremspedals aktiviert. Zu diesem Zweck aktiviert das vom Fahrer betätigte Bremspedal üblicherweise einen Bremsschalter. Die Position dieses Schalters signalisiert, daß die Bremse betätigt wurde. Zusätzlich zur Aktivierung der Bremsleuchten kann das Signal vom Bremsschalter für andere Fahrzeugsysteme, wie beispielsweise Motor, Getriebebetätigung und/oder Fahrzeugdynamikregelung, verwendet werden. Ein Defekt in einem solchen Bremsschalter muß so früh und so zuverlässig wie möglich festgestellt werden, denn ein defekter Bremsschalter kann bewirken, daß verschiedene Funktionen im Fahrzeug nicht ordnungsgemäß durchgeführt werden. Des weiteren gibt es Funktionen, die genutzt oder entwickelt werden können, um vorhandene Fahrzeugsysteme, die auf der Annahme eines ordnungsgemäßen Funktionierens des Bremsschalters beruhen, weiter zu verbessern. Ein zuverlässiges Bremsschaltersignal zeigt letztendlich an, daß ein Fahrer die Absicht hat, das Fahrzeug zu verzögern, wobei das Signal erzeugt wird, bevor eine Bremskraft ausgeübt wird und bevor das Fahrzeug zu verzögern beginnt.
In der DE-A-198 14 482 werden ein System und ein Verfahren beschrieben, wobei das Fehlersignal in Übereinstimmung mit dem ermittelten Zugmomentparameter, Verzögerungsparameter und Bremsparameter erzeugt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Fehlersignal zu erzeugen, das einen Defekt in einem solchen Bremsschalter in einfacher Weise anzeigt.
Diese Aufgabe wird durch die charakterisierenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche erfüllt.
Die Erfindung basiert, wie vorstehend erwähnt, auf einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Fehlersignals in einem Kraftfahrzeug. Das Fahrzeug besitzt einen Antriebsmotor und ein Bremsbetätigungsmittel, das vom Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird, wodurch ein Bremssystem aktiviert wird. Es sind Feststellungsmittel vorgesehen, wodurch die Betätigung des Bremsbetätigungsmittels festgestellt wird. Des weiteren enthält das Fahrzeug ein Gaspedal und ein Gaspedalpositionsfeststellmittel, wodurch die Position des Gaspedals zu jeder beliebigen Zeit ermittelt werden kann.
Wenn das Gaspedal freigegeben wird, werden die Zeit, zu der das Gaspedal freigegeben wird, eine Fahrzeugverzögerung und ein Bremsstatus ermittelt. Der Bremsstatus repräsentiert den Betriebsstatus des Bremsbetätigungsmittels. Die seit der Gaspedalfreigabe verstrichene Zeit wird überwacht, und ein Fehlersignal wird dann in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung, von der verstrichenen Zeit und vom Bremsstatus erzeugt.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet daher das Überwachen des Bremsschalters durch Überwachung der verstrichenen Zeit und der Fahrzeugverzögerung im Anschluß an eine Freigabe des Gaspedals.
Das Bremsbetätigungsmittel kann, wie vorstehend erwähnt, in der Form eines Bremspedals vorgesehen sein, und das Feststellmittel kann in der Form eines Bremsschalters vorgesehen sein, wodurch eine Betätigung mittels des Bremspedals festgestellt wird.
Das Fehlersignal kann den regelmäßigen oder unregelmäßigen Status des Feststellmittels repräsentieren. Ein Anzeigemittel kann vorgesehen sein, dessen Betriebsstatus sich in Reaktion auf das erzeugte Fehlersignal ändert.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die ermittelte Fahrzeugverzögerung mit einem vorbestimmten Verzögerungsgrenzwert verglichen, und die seit der Gaspedalfreigabe verstrichene Zeit wird mit einer vorbestimmten Zeitmenge verglichen. Das Fehlersignal wird dann erzeugt, um einen unregelmäßigen Status anzuzeigen, wenn: die ermittelte Fahrzeugverzögerung größer als der vorbestimmte Verzögerungsgrenzwert ist, die seit der Gaspedalfreigabe verstrichene Zeit mehr als die vorbestimmte Zeitmenge beträgt, und der Bremsstatus anzeigt, daß keine Betätigung des Bremsbetätigungsmittels festgestellt wurde.
Die Geschwindigkeiten der Fahrzeugräder und/oder die Beschleunigung des Fahrzeugs in Längsrichtung werden vorzugsweise gemessen, um die Fahrzeugverzögerung zu ermitteln. Die Längsbeschleunigung kann beispielsweise aus der Getriebeausgangsdrehgeschwindigkeit oder der Raddrehgeschwindigkeit mittels Differentiation ermittelt werden.
Des weiteren kann ein Signal, das den Betriebsstatus einer im Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordneten Kupplung repräsentiert, bei der Erzeugung des Fehlersignals berücksichtigt werden. Das Fehlersignal kann beispielsweise berücksichtigt werden, wenn ein Auskuppeln der Kupplung nach Gaspedalfreigabe erfolgt.
Zusätzliche vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das im Rahmen der Erfindung verwendete Bauteile und Funktionen zeigt.
2 ist ein Fließschema, das das Diagnoseverfahren für einen Bremsleuchtenschalter zeigt.
Ausführliche Beschreibung
Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf eine beispielhafte Ausführungsform dargestellt.
Wie aus 1 ersichtlich, wird die Längsbeschleunigung _av von Fahrzeug 14 durch einen Sensor 14a gemessen und an eine Bremssystemsteuerungseinheit 15 geleitet. Die Position eines Gaspedals 18 zu einer beliebigen Zeit wird durch ein Gaspedalpositionsfeststellmittel 18a festgestellt und an die Bremssystemsteuerungseinheit 15 geleitet. Wenn das Gaspedal freigegeben wird, kann auch eine Gaspedalfreigabegeschwindigkeit v_gas (entweder durch das Gaspedalpositionsfeststellmittel oder durch die Bremssystemsteuerungseinheit 15) sowie die Zeit ermittelt werden, zu der das Gaspedal freigegeben wird, T_o.
Ein Bremsschalter 16a stellt fest, daß das Bremspedal 16, das vom Fahrer des Fahrzeugs betätigt werden kann, betätigt wurde. Der Status (BS_ein oder BS_aus) des Bremsschalters 16a wird an die Bremssystemsteuerungseinheit 15 geleitet. Das BS_ein/aus-Signal des Bremsschalters 16a kann auch in eine (nicht dargestellte) Motorsteuerung eingegeben werden. Die Bremssystemsteuerungseinheit 15 bildet, abhängig von den Eingabesignalen, ein Fehlersignal F, das beispielsweise verwendet werden kann, um ein Fehlerlicht 17 zu aktivieren. Ein Beispiel eines von der Bremssystemsteuerungseinheit 15 durchgeführten Verfahrens ist unter Bezugnahme auf 2 ausführlicher beschrieben.
Das in 2 dargestellte Fließschema beginnt mit Startschritt 201, der jedes Mal erfolgt, wenn festgestellt wird, daß sich das Gaspedal in einer heruntergedrückten Position befindet. Nach dem in 2 gezeigten Startschritt 201 wird das Signal vom Gaspedalpositionsfeststellmittel in Schritt 202 geprüft, um zu ermitteln, ob das Gaspedal freigegeben wurde. Wenn das Gaspedal nicht freigegeben wurde, endet die Routine sofort bei Schritt 212 (und zwar lediglich, um sofort erneut zu beginnen). Wenn dies geschehen ist, kann die Geschwindigkeit, mit der das Gaspedal freigegeben wurde, v_gas, in Schritt 203 ermittelt werden. Diese Information kann in Schritt 215 verwendet werden, um eine vorbestimmte Fahrzeugverzögerung a_erwart und eine vorbestimmte Zeitmenge T_erwart zu berechnen, wie nachstehend ausführlicher erörtert. Nachdem das Gaspedal freigegeben und die Geschwindigkeit der Freigabe ermittelt wurde, beginnt die seit der Gaspedalfreigabe verstrichene Zeit T_verstrich als Schritt 204 abzulaufen. Anschließend wird in Schritt 205 der Status des Bremsschalters BS_ein/aus geprüft . Wenn der Bremsschalterstatus BS_ein/aus anzeigt, daß das Bremsbetätigungsmittel betätigt wurde, endet die Routine bei Schritt 212. Wenn der Bremsschalterstatus anzeigt, daß das Bremsbetätigungsmittel nicht betätigt wurde, werden die Fahrzeuggeschwindigkeit v_v und die momentane Fahrzeugverzögerung a_v in Schritt 205 bzw. 206 ermittelt.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist ein weiterer Faktor, der in Schritt 215 auch verwendet werden kann, um die vorbestimmte Fahrzeugverzögerung a_erwart und die vorbestimmte Zeitmenge T_erwart zu ermitteln. Ein Fahrzeugneigungswert kann in Schritt 213 und eine Fahrzeugmasse in Schritt 214 ermittelt werden, und diese Werte können auch zur Ermittlung der vorbestimmten Fahrzeugverzögerung a_erwart und Zeit T_erwart-Mengen verwendet werden. Diese vorbestimmten Werte repräsentieren erwartete Maximalwerte der Fahrzeugverzögerung und der verstrichenen Zeit, die für einen bestimmten Zustand, der sich aus Fahrzeuggeschwindigkeit, Neigung und Belastungsbedingungen ergibt, zu erwarten sind.
In Schritt 208 wird die momentane Fahrzeugverzögerung a_v mit der vorbestimmten Fahrzeugverzögerung a_erwart verglichen. Wenn die momentane Fahrzeugverzögerung a_v die vorbestimmte Fahrzeugverzögerung a_erwart überschreitet, wird in Schritt 209 ein Fehlersignal F erzeugt. Wenn die Fahrzeugverzögerung a_v die vorbestimmte Fahrzeugverzögerung a_erwart nicht überschreitet, wird in Schritt 210 die seit der Gaspedalfreigabe verstrichene Zeit T_verstrich mit der vorbestimmten Zeitmenge T_erwart verglichen. Hier wird, wenn die verstrichene Zeit T_verstrich die vorbestimmte Zeitmenge T_erwart überschreitet, das Fehlersignal auch bei Schritt 209 erzeugt. Wenn die verstrichene Zeit die vorbestimmte Zeitmenge T_erwart noch nicht überschritten hat, wird in Schritt 211 geprüft, ob das Gaspedal erneut aktiviert wurde. Wenn das Gaspedal nicht aktiviert wurde, endet die Routine bei Schritt 212 (und zwar lediglich, um sofort bei Schritt 201 erneut zu beginnen). Falls nicht, wird Schritt 205 durch Prüfung des Status des Bremsschalters wiederholt, und die Routine setzt sich von dort aus wieder fort.
Wie vorstehend erwähnt, können die Werte der vorbestimmten Verzögerung und Zeit, a_erwart und T_erwart in Schritt 215 auf der Grundlage mehrerer Faktoren berechnet werden. Beispielsweise kann die normalerweise erwartete Fahrzeugverzögerung durch Beobachtung der seit der Gaspedalfreigabe verstrichenen Zeit und der Fahrzeugverzögerung eingestellt werden, wenn der Bremsschalter während des normalen Fahrzeugbetriebs ordnungsgemäß arbeitet. Diese Werte können auch auf der Basis der Geschwindigkeit, mit der das Gaspedal freigegeben wird, v_gas, eingestellt werden. Einer sehr schnellen Freigabe des Gaspedals geht typischerweise ein rascheres Bremsen und eine größere Fahrzeugverzögerung als bei einer langsameren Gaspedalfreigabe voraus. Die erwartete Verzögerung und die verstrichene Zeit können auch vom Fahrer variiert werden. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann daher eine Fahreridentifizierung sowie eine Einstellung der Werte der erwarteten Verzögerung und der verstrichenen Zeit auf der Basis des Fahrverhaltens einzelner Fahrer eines Fahrzeugs vorsehen. Zusätzlich können sich auch Änderungen der Straßenneigung und der Fahrzeugmasse (beispielsweise als Folge einer Fahrzeugbeladung oder -entladung) auf die Werte der erwarteten Verzögerung und der verstrichenen Zeit auswirken. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden daher bekannte Verfahren zur Ermittlung der Straßenneigung oder von Änderungen in der Fahrzeugmasse angewendet, um die Werte der erwarteten Verzögerung oder der verstrichenen Zeit einzustellen. Solche Verfahren werden beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE 42 28 413 A1 beschrieben.

Claims

Verfahren zur Erzeugung eines Fehlersignals (F) in einem Kraftfahrzeug mit einem Bremsbetätigungsmittel (16), das vom Fahrer des Fahrzeugs betätigt werden kann, wodurch ein Bremssystem aktiviert wird, einem Feststellungsmittel (16a), wodurch eine Betätigung des Bremsbetätigungsmittels (16) festgestellt wird, einem Gaspedal (18) und einem Gaspedalpositionsfeststellmittel (18a), dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeit, zu der das Gaspedal freigegeben wird (T₀), eine Fahrzeugverzögerung (a_v), die die Verzögerung des Fahrzeugs in Längsrichtung repräsentiert, sowie ein Bremsstatus (BS_ein/aus) ermittelt wird, der den Betriebsstatus des Bremsbetätigungsmittels (16a) repräsentiert, eine seit der Gaspedalfreigabe verstrichene Zeit (T_verstrich) überwacht wird und ein Fehlersignal (F) in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung (a_v), von der verstrichenen Zeit (T_verstrich) und vom Bremsstatus (BS_ein/aus) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlersignal (F) erzeugt wird, wenn die Fahrzeugverzögerung (a_v) eine vorbestimmte Fahrzeugverzögerung (a_erwart) überschreitet und/oder die verstrichene Zeit (T_verstrich) eine vorbestimmte Zeitmenge (T_erwart) überschreitet.
Verfahren nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gaspedalfreigabegeschwindigkeit (v_gas) ermittelt wird und die vorbestimmte Fahrzeugverzögerung (a_erwart) und/oder die vorbestimmte Zeitmenge (T_erwart) in Abhängigkeit von mindestens der Gaspedalfreigabegeschwindigkeit (v_gas) berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Fahrzeugverzögerung (a_erwart) und/oder die vorbestimmte Zeitmenge (T_erwart) auf der Basis des vergangenen Fahrzeugbetriebs ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Fahrzeugverzögerung (a_erwart) und/oder die vorbestimmte Zeitmenge (T_erwart) auf der Basis des vergangenen Fahrverhaltens eines speziellen Fahrers ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Betätigungsmittel um ein Bremspedal und bei dem Feststellungsmittel um einen Bremsschalter handelt.
Verfahren nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlersignal (F) einen regelmäßigen oder unregelmäßigen Betrieb repräsentiert und ein für einen Empfang des Fehlersignals (F) vorgesehenes Anzeigemittel (17) vorgesehen ist, dessen Status sich beim Empfang des Fehlersignals (F) ändert.
Verfahren nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlersignal einen unregelmäßigen Status repräsentiert.
Verfahren nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitmenge (T_erwart) und/oder die vorbestimmte Fahrzeugverzögerung (a_erwart) eingestellt wird, um einen Bergauf- oder Bergabbetrieb zu berücksichtigen.
Verfahren nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung auf die vorbestimmte Zeitmenge (T_erwart) und/oder auf die vorbestimmte Fahrzeugverzögerung (a_erwart) in Abhängigkeit von einer direkten Neigungsfeststellung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung auf die vorbestimmte Zeitmenge (T_erwart) und/oder auf die vorbestimmte Fahrzeugverzögerung (a_erwart) in Abhängigkeit von Abweichungen in der Massenschätzung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugverzögerung (a_v) in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit (v_rad) von mindestens einem Rad ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsstatus einer Kupplung ermittelt und bei der Erzeugung des Fehlersignals berücksichtigt wird.
Vorrichtung zur Erzeugung eines Fehlersignals (F) in einem Kraftfahrzeug mit einem Bremsbetätigungsmittel (16), das vom Fahrer des Fahrzeugs betätigt werden kann, wodurch ein Bremssystem aktiviert wird, einem Feststellungsmittel (16a), wodurch eine Betätigung des Bremsbetätigungsmittels (16) festgestellt wird, einem Gaspedal (18) und einem Gaspedalpositionsfeststellmittel (18a), dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittel vorgesehen ist, um eine Zeit, zu der das Gaspedal freigegeben wird (T₀), eine Fahrzeugverzögerung (a_v), die die Verzögerung des Fahrzeugs in Längsrichtung repräsentiert, sowie einen Bremsstatus (BS_ein/aus) , der den Betriebsstatus des Bremsbetätigungsmittels (16a) repräsentiert, zu ermitteln, die seit der Gaspedalfreigabe verstrichene Zeit (T_verstrich) zu überwachen und ein Fehlersignal (F) in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung (a_v), von der verstrichenen Zeit (T_verstrich) und vom Bremsstatus ( BS_ein/aus) zu erzeugen.