WO2012065769A2 - System sowie verfahren zur bremskreisausfallerkennung - Google Patents

System sowie verfahren zur bremskreisausfallerkennung Download PDF

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Thilo Stephan
Ralf Kinder
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/403—Brake circuit failure

Definitions

  • the present invention relates to brake systems for vehicles.
  • the present invention relates to a system for brake circuit failure detection and a method for brake failure detection.
  • a conventional brake system of a vehicle such as an automobile, usually has a hydraulic system, on which a driver is able to exert a force using a brake pedal. The force is then forwarded to the example four wheels of an automobile, there to cause a deceleration of the wheels or a deceleration of the vehicle.
  • a brake signal generator for example designed as a brake pedal, the driver likes a pressure on the
  • Exercise hydraulic line system of the brake circuit This pressure may subsequently be passed on brake cylinders arranged on the four wheels.
  • a brake signal transmitter engages usually at least in a part of a brake circuit directly by direct power transmission, thereby retrieve a braking power.
  • Such feedback may occur, for example, via the force-displacement characteristic of the brake pedal.
  • This force-displacement characteristic may, for example, provide information about the stiffness of the brake pedal reaction and thus about a pressure-volume characteristic of the brake system.
  • a particular braking system may be individually designed for a driver to exert a certain pressure or force on the brake pedal to a defined one
  • the circuit failure involves a leak in the brake system, from which brake fluid is able to escape, so that not all the force applied by the driver may actually be transmitted to the brake elements. Rather, such a circuit failure leads to a massive, unsteady and sudden change in the force-displacement characteristic. This is now initially an indication for the driver to adequately respond to such a changed braking situation.
  • driver assisted brake systems such as brake boosters
  • ABS Anti-lock Braking System
  • ESP Electronic Stability Program
  • Hydraulic control devices which have a hydraulic pressure sensor, thus a sensor which is able to detect a pressure currently prevailing in the hydraulic system or a subsystem of the brake system, may detect a circuit failure or leakage at least in a partial circuit of a brake system during an ABS control. This may for example be realized in such a way by comparing the
  • Wheel speed sensors with the signal of the hydraulic pressure sensor takes place. In other words, it may be checked or verified via the wheel speed sensors whether a defined hydraulic pressure in the brake system causes an associated defined intervention in the rotation of a wheel on the vehicle.
  • an ABS control or intervention of the antilock braking system should tend to be an exceptional case and thus not be considered as a standard scenario.
  • a failure of a brake system can also be detected only in that exceptional case.
  • an object of the present invention may be seen to detect a circuit failure of a brake system during partial braking, thus without involvement of, for example, the ABS controller.
  • a brake signal generator is used, for example a brake pedal whose position or traveled distance is detected using a position sensor, for example a pedal travel sensor.
  • a position sensor for example a pedal travel sensor.
  • a movement of the brake pedal from a rest position to a current actual position may be detected.
  • a target pressure of the brake system or the hydraulic brake circuit determine which due should prevail in this current position of the brake signal generator.
  • a pressure sensor arranged in the hydraulic brake circuit supplies information about the actual prevailing pressure, thus about one Actual pressure in the brake circuit.
  • a corresponding detection may, for example, take into account the extent to which an actual pressure differs from a desired pressure, both in terms of percentage and with an absolute value.
  • the dynamic course of a pressure increase on actuation of the brake signal generator may be compared with a corresponding desired characteristic curve.
  • the hydraulic pressure is below a threshold, which is defined by the current position of the brake signal generator, which may be concluded that a circuit failure. Performs a movement of
  • Brake signal transmitter in the braking direction not directly to an increase in the pressure in the brake circuit may also be closed to an error.
  • a hydraulic cylinder may likewise have a position sensor which may detect a position or a traveled distance of a hydraulic piston.
  • Monitoring functions may be used, with the aid of which the specific cause of the error, either a sensor error or a circuit failure, may be identified.
  • like sensor elements such as pressure sensor elements or position sensor elements may have an internal control and monitoring unit, which in addition to a sensor signal at the same time detecting the proper operation of the corresponding sensor element to provide. In the event that a sensor element itself does not work anymore, it may be due to a faulty sensor signal
  • Circuit failure can be detected, for example, as a pressure sensor in
  • Hydraulic line system no pressure, thus a zero pressure, able to deliver back, while a position sensor detects a considerable distance traveled from zero position to actual position, which would close in case of proper functioning of the sensor leakage.
  • the pressure sensor element itself may be detected as defective, it can rather be concluded that, although the sensor element is defective, with high
  • a displacement of individual components of a brake system due to increased centrifugal force in the case of sporty driven curves may cause a change in the force-displacement characteristic of the brake pedal or at the same time a change in pressure in a hydraulic brake circuit.
  • adequate system responses may be an increased pressure increase in the brake circuit or, especially in the case of two independent brake circuits, cause an increase in braking power, especially in the functioning brake circuit.
  • each brake circuit may be present in each brake circuit, an independent pressure sensor or an independent pressure sensor element. If, for example, separate brake circuits are used in each case for front wheels and rear wheels of a conventional automobile, one respective pressure sensor element in the brake circuit may Be provided front wheels and a pressure element in the brake circuit of the rear wheels.
  • Figure 1 shows an exemplary embodiment of a brake system
  • FIGS. 5 and 6 illustrate exemplary embodiments of circuit failure detection thresholds.
  • a brake system according to FIG. 1 has brake signal transmitters 10, for example a brake pedal, which can be actuated to achieve a braking effect.
  • the actuation is effected by a substantially horizontal displacement of the brake signal transmitter 10, for example, about a fulcrum fixed to the vehicle structure.
  • a subsequently arranged hydraulic cylinder 12 receives the movement of the brake signal generator 10 and indicates the generated braking force via two independent hydraulic brake circuits 4 and 4 '
  • Brake elements 6 again, brake circuit 4 connected to the front wheels VL and VR, brake circuit 4 'connected to the rear wheels HL and HR.
  • the exemplary four brake elements 6 shown in FIG. 1 correspond, for example, to the four wheels of a motor vehicle with left and right front wheels (VL and VR) and left and right rear wheels (HL and HR).
  • Hydraulic fluid instead of the leakage 16 off.
  • the full braking force which by actuation of the brake pedal 10th generated and introduced into the hydraulic system 4, be transferred to the brake elements 6.
  • the leakage occurs only in one of the two brake circuits 4,4 'here. In the other brake circuit can still pressure, with extended
  • a driver may detect a corresponding error case 16 exclusively via a change in the force-travel characteristic of the brake signal generator 10, since otherwise a feedback or a
  • FIG. 2 an exemplary embodiment of a brake system according to the present invention is illustrated.
  • the system for brake circuit failure detection 2 according to FIG. 2 essentially corresponds to the brake circuit system of FIG. 1.
  • Hydraulic cylinder 12 was introduced into the hydraulic brake circuits 4,4 ', to a total of four wheels VL, VR, HL, HR as
  • the brake signal transmitter 10 is additionally arranged
  • Position sensor element 14 which has an absolute position of the
  • Position sensor element 14 may be located both in the pivot point of the brake pedal, e.g. be arranged as a pedal angle sensor, as well as on the input rod of the hydraulic cylinder 12, between the brake signal generator 10 and the hydraulic cylinder 12.
  • Pressure sensor elements 8,8 ' may thus detect a currently prevailing actual pressure in the respective brake circuit 4,4', which actual pressure also in particular for the activation or
  • Operation of the brake elements 6 leads. At the same time may be determined using the position sensor element 14 to the currently occupied current actual position of the brake pedal associated target pressure in the brake circuit. If setpoint pressure and actual pressure are substantially equal, within predetermined tolerances, it may be concluded that the brake system is functioning correctly.
  • Position sensor element 14 an actual pressure significantly, for example, exceeds a predetermined absolute or relative value, so may leakage 16 may be present.
  • FIG. 3 essentially corresponds to the brake circuit according to FIG. 2, with the difference that only the front wheels VL / VR and thus their brake elements 6a are directly controlled by the brake signal generator 10
  • Hydraulic cylinder 12a are connected.
  • the rear wheels HL / HR and their brake elements 6b are activated via a second hydraulic cylinder 12b, which in turn is driven 20 using a control element 18 and e.g. is operated with an actuator.
  • Control 18 receives from position sensor element 14 information regarding the current actual position of the brake signal generator 10 and can under
  • Control 20 of the hydraulic cylinder 12 b make.
  • Front wheels VL / VR as direct, the rear wheels HL / HR as indirect to the
  • Brake signal generator 10 can be viewed connected.
  • an independent pressure sensor 8a, b is arranged to detect the respective actual pressure of the respective brake circuit 4a, b.
  • Position sensor element 14 with the actual value according to each pressure sensor 8a, b are compared to the respective perfect functionality of
  • FIG. 4 again shows an autonomous brake system without direct coupling of the brake signal transmitter 10 to the exemplary two brake circuits 4a, b. Rather, provides brake signal generator 10 using the
  • Position sensor element 14 exclusively a position or
  • Pressure sensor elements 8a, b disposed in the individual brake circuits 4a, b return information 20b to control element 18a.
  • Control 18 may now also make a comparison of actual and desired values of the sensors 8a, b and 14 in order to achieve this a perfect functionality of
  • Detecting brake circuits 4a, b or to detect individual leaks 16a, b In the event that at least one of the leakages 16a, b occurs, control element 18 may intervene in the control of the hydraulic cylinders 12a, b in order to compensate for a corresponding error situation.
  • actuator elements may be combined with a direct coupling according to Figures 2 or 3. Still referring to FIG. 5, an exemplary embodiment of a circuit failure detection threshold is shown.
  • Figure 5 describes a diagram of a pedal travel d and thereby caused in a brake circuit 4 pressure P H.
  • a path-pressure characteristic without circuit failure is shown by reference numeral 50.
  • a hydraulic pressure in the brake circuit 4 increases substantially immediately upon actuation of the brake signal transmitter 10, thus already with slight movement of the brake pedal.
  • a brake pedal travel may be delayed until an increase in the hydraulic pressure P H cause, as a path-pressure characteristic with circular failure according to reference numeral 54 represents.
  • a threshold 52 for a circular failure detection may have a shape similar to the curves 50, 54 and, for example, run between the curves 50 and 54.
  • a value pair of pedal travel d and hydraulic pressure P H which is shown in FIG. 5 to the left of the threshold 52, may be regarded as a perfect function of a brake circuit without a circuit failure, while a pair of values located to the right of the threshold 52 will cause a circuit failure can indicate.
  • curve 52 again represents an exemplary one

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Abstract

System (2) zur Bremskreisausfallerkennung in einem Bremssystem mit zumindest einem Bremselement, aufweisend mindestens einen hydraulischen Bremskreislauf (4), eingerichtet zur Aktivierung zumindest eines Bremselementes (6), ein Drucksensorelement (8), eingerichtet zum Detektieren eines aktuellen Ist-Drucks im Bremskreislauf, einen Bremssignalgeber (10) und ein Positionssensorelement (14), eingerichtet, ein Positionssignal des Bremssignalgebers zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund des Positionssignals ein aktueller Soll-Druck im Bremskreislauf bestimmbar und durch Vergleich des aktuellen Ist-Drucks mit dem aktuellen Soll-Druck ein Ausfall des Bremskreislaufes detektierbar ist.

Description

System sowie Verfahren zur Bremskreisausfallerkennung
Die vorliegende Erfindung betrifft Bremssysteme für Fahrzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System zur Bremskreisausfallerkennung sowie ein Verfahren zur Bremsausfallerkennung.
Stand der Technik
Ein herkömmliches Bremssystem eines Fahrzeuges, beispielsweise eines Automobils, weist meist ein Hydrauliksystem auf, auf welches ein Fahrer unter Verwendung eines Bremspedals eine Kraft auszuüben vermag. Die Kraft wird daraufhin an die beispielsweise vier Räder eines Automobils weitergeleitet, um dort eine Abbremsung der Räder bzw. eine Verzögerung des Fahrzeugs zu bewirken. Unter Verwendung eines Bremssignalgebers, beispielsweise ausgebildet als ein Bremspedal, mag der Fahrer einen Druck auf das
Hydraulikleitungssystem des Bremskreislaufes ausüben. Dieser Druck mag nachfolgend auf Bremszylinder, angeordnet an den vier Rädern, weitergegeben werden.
Im Gegensatz zu einer rein elektronischen Ansteuerung, beispielsweise im Falle eines Gaspedals, wo ausschließlich eine Information über die gewünschte Beschleunigung an ein Steuergerät weitergegeben werden mag, welches nachfolgend Motor und weitere Komponenten des Kfz derart ansteuert, so dass dieses eine Beschleunigung bewirkt, greift ein Bremssignalgeber meist zumindest in einen Teil eines Bremskreislaufes unmittelbar durch direkte Kraftübertragung ein, um hierdurch eine Bremsleistung abzurufen.
Auch im Falle, dass eine elektronische Unterstützung des Fahrers stattfindet, beispielsweise durch Bremskraftverstärker, Antiblockiersystem bzw. unter Verwendung eines elektronischen Stabilitätsprogramms, wird zumindest ein Teil der Bremskraft direkt vom Fahrer, beispielsweise durch dessen Fußbewegung auf dem Bremspedal, bereitgestellt. Hierdurch erfährt der Fahrer aufgrund des Verhaltens des Bremspedals eine Rückmeldung über den Zustand des
Bremssystems. Eine derartige Rückmeldung mag beispielsweise über die Kraft-Weg- Charakteristik des Bremspedals erfolgen. Diese Kraft-Weg-Charakteristik mag beispielsweise über die Steifigkeit der Reaktion des Bremspedals und damit über eine Druck-Volumenkennlinie des Bremssystems Informationen liefern. In anderen Worten mag sich ein spezielles Bremssystem für einen Fahrer individuell dergestalt darstellen, dass er einen bestimmten Druck bzw. eine bestimmte Kraft auf das Bremspedal ausüben muss, um eine definierte
Versetzung des Bremspedals zu erzielen, somit dessen Position zu verändern und hierbei einen Weg zurückzulegen.
Im regulären Betrieb eines Bremssystems verändert sich die Kraft-Weg- Charakteristik des Bremspedals nur unwesentlich und zumindest ausschließlich schleichend stetig. Im Falle einer plötzlichen, unstetigen Veränderung der Druck- Volumen- Kennlinie mag auf einen Defekt im Bremssystem geschlossen werden. Hierdurch mag sich beispielsweise ein Kreisausfall eines Bremskreislaufes detektieren lassen.
Im Regelfall beinhaltet der Kreisausfall eine Leckage im Bremssystem, aus welcher Bremsflüssigkeit auszutreten vermag, so dass nicht sämtliche vom Fahrer aufgebrachte Kraft auch tatsächlich an die Bremselemente übertragen werden mag. Ein solcher Kreisausfall führt vielmehr zu einer massiven, unstetigen und plötzlich auftretenden Veränderung der Kraft-Weg-Charakteristik. Dies ist nun zunächst ein Indiz für den Fahrer, adäquat auf eine derart veränderte Bremssituation zu reagieren. Jedoch auch im Falle von
fahrerunterstützten Bremssystemen wie Bremskraftverstärker,
Antiblockiersystem (ABS) und elektronischem Stabilitätsprogramm (ESP) müssen die zugehörigen Reglerfunktionen eines Hydrauliksteuergerätes adäquat auf eine derart geänderte (Notfall-)Situation reagieren können. Hydrauliksteuergeräte, welche über einen hydraulischen Drucksensor verfügen, somit über einen Sensor, welcher einen momentan im Hydrauliksystem oder einem Teilsystem des Bremssystems vorherrschenden Druck zu detektieren vermag, mögen einen Kreisausfall bzw. eine Leckage zumindest in einem Teilkreislauf eines Bremssystems während einer ABS- Regelung detektieren. Dies mag beispielsweise derart realisiert sein, indem ein Vergleich der
Raddrehzahlsensoren mit dem Signal des hydraulischen Drucksensors stattfindet. In anderen Worten mag über die Raddrehzahlsensoren überprüft bzw. verifiziert werden, ob ein definierter hydraulischer Druck im Bremssystem einen zugehörig definierten Eingriff in die Rotation eines Rades am Fahrzeug hervorruft.
Jedoch sollte eine ABS-Regelung bzw. ein Eingriff des Antiblockiersystems tendenziell ein Ausnahmefall sein und somit nicht als ein Standardszenario angesehen werden. Somit lässt sich gleichfalls ein Ausfall eines Bremssystems nur in jenem Ausnahmefall detektieren.
Da jedoch im speziellen Fall eines ABS- Eingriffes das Bremssystem eines Fahrzeugs funktionieren sollte, mag eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin gesehen werden, einen Kreisausfall eines Bremssystems auch während Teilbremsungen, somit ohne Beteiligung beispielsweise des ABS- Reglers, zu detektieren.
Offenbarung der Erfindung
Eine Lösung dieser Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche angeboten. Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bremssignalgeber verwendet, beispielsweise ein Bremspedal, dessen Position bzw. zurückgelegter Weg unter Verwendung eines Positionssensors, beispielsweise eines Pedalwegsensors, detektiert wird. Unter Verwendung des Positionssensors mag sich somit eine Bewegung des Bremspedals von einer Ruheposition zu einer momentanen Ist- Position detektieren lassen. Für eine bestimmte Ist-Position, somit für eine Position, mit der ein Fahrer eine Bremskraft auf das Bremssystem ausüben will, lässt sich aufgrund des Wissens um Dimensionierung und Ausbildung des Bremssystems ein Soll-Druck des Bremssystems bzw. des hydraulischen Bremskreislaufes bestimmen, welcher aufgrund dieser aktuellen Position des Bremssignalgebers vorherrschen sollte.
Gleichzeitig liefert ein Drucksensor, angeordnet im hydraulischen Bremskreislauf, eine Information über den tatsächlich vorherrschenden Druck, somit über einen Ist-Druck im Bremskreislauf. Durch einen Vergleich von Soll-Druck mit Ist-Druck mag sich nunmehr auf die korrekte Funktion des Bremssystems bzw. auf einen Kreisausfall schließen lassen.
Eine entsprechende Detektion mag beispielsweise berücksichtigen, inwieweit sich ein Ist-Druck von einem Soll-Druck unterscheidet, sowohl in prozentualer Hinsicht als auch mit einem absoluten Wert. Gleichzeitig mag sich der dynamische Verlauf eines Druckanstieges bei Betätigung des Bremssignalgebers mit einer entsprechenden Soll-Kennlinie vergleichen lassen.
Im einfachsten Fall liegt der hydraulische Druck unter einer Schwelle, welche von der aktuellen Position des Bremssignalgebers definiert wird, wodurch auf einen Kreisausfall geschlossen werden mag. Führt eine Bewegung des
Bremssignalgebers in Bremsrichtung nicht unmittelbar zu einer Erhöhung des Drucks im Bremskreislauf, mag gleichfalls auf einen Fehlerfall geschlossen werden.
In Bremssystemen, in denen beispielsweise zwei getrennte Bremskreise existieren, wobei nur ein Bremskreislauf direkt von einem Bremssignalgeber beeinflusst wird sowie ein weiterer Bremskreislauf indirekt, welcher über das Positionssignal des Bremssignalgebers angesteuert wird, einen Kreisausfall detektieren zu können, mag es gleichfalls notwendig sein, einen Ist-Druck im jeweiligen Hydrauliksystem zu detektieren sowie gleichzeitig zu berücksichtigen, welcher Soll-Druck im Bremskreislauf hervorgerufen werden sollte. Somit mag gleichfalls auch ein Hydraulikzylinder einen Positionssensor aufweisen, welcher eine Position bzw. einen zurückgelegten Weg eines Hydraulikkolbens detektieren mag.
Um einen Kreisausfall von weiteren Fehlern, wie zum Beispiel Fehler der Drucksensorik bzw. Wegsensorik zu unterscheiden, mögen weitere
Überwachungsfunktionen eingesetzt werden, mit deren Hilfe die konkrete Fehlerursache, entweder ein Sensorfehler oder ein Kreisausfall, identifiziert werden mag. Beispielsweise mögen Sensorelemente wie Drucksensorelemente bzw. Positionssensorelemente eine interne Kontroll- und Überwachungseinheit aufweisen, welche neben einem Sensorsignal gleichzeitig eine Detektierung der einwandfreien Funktionsweise des entsprechenden Sensorelementes bereitzustellen vermag. Im Falle, dass ein Sensorelement selbst nicht mehr funktioniert, mag zwar aufgrund eines fehlerhaften Sensorsignales ein
Kreisausfall detektiert werden, beispielsweise da ein Drucksensor im
Hydraulikleitungssystem keinen Druck, somit einen Nulldruck, zurückzuliefern vermag, während ein Positionssensor einen erheblichen zurückgelegten Weg von Null-Position zu Ist-Position detektiert, was im Falle des einwandfreien Funktionierens der Sensorik auf eine Leckage schließen ließe. Im Falle, dass jedoch das Drucksensorelement selbst als defekt detektiert werden mag, lässt sich vielmehr schließen, dass zwar das Sensorelement defekt, mit hoher
Wahrscheinlichkeit das Bremssystem nicht gleichzeitig eine Leckage aufweisen mag.
Weiterhin mögen spezifische Systemzustände, welche gleichfalls zu einer Veränderung der nominalen Weg- Kraft-Charakteristik des Bremspedals führen können, berücksichtigt werden. So mag beispielsweise ein Versetzen von einzelnen Komponenten eines Bremssystems aufgrund erhöhter Fliehkraft im Falle von sportlich gefahrenen Kurven eine Veränderung der Kraft-Weg- Charakteristik des Bremspedals hervorrufen bzw. gleichzeitig eine Veränderung eines Drucks in einem hydraulischen Bremskreislauf. Ein derartiger
Systemzustand mag jedoch detektiert und von einem Steuergerät beim
Feststellen eines Kreisausfalls berücksichtigt werden.
Somit ist es möglich, das relevante Fehlerbild eines Kreisausfalls eindeutig zu identifizieren, von weiteren Veränderungen des Systems bzw. weiteren Fehlern abzugrenzen, und im Falle des eindeutig definierten Kreisausfalls adäquate
System reaktionen einleiten zu können. Adäquate Systemreaktionen mögen beispielsweise eine erweiterte Druckerhöhung im Bremskreislauf sein oder aber insbesondere im Falle von zweier unabhängiger Bremskreisläufe speziell im funktionierenden Bremskreislauf eine Erhöhung der Bremsleistung hervorrufen.
Im Falle, dass mehrere unabhängige Bremskreisläufe Verwendung finden, mag in jedem Bremskreislauf ein unabhängiger Drucksensor bzw. ein unabhängiges Drucksensorelement vorhanden sein. Falls beispielsweise jeweils für Vorderräder und Hinterräder eines herkömmlichen Automobils getrennte Bremskreisläufe Verwendung finden, mag jeweils ein Drucksensorelement im Bremskreislauf der Vorderräder sowie ein Druckelement im Bremskreislauf der Hinterräder vorgesehen sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den nachfolgenden Figuren dargestellt und in der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 eine exemplarische Ausgestaltung eines Bremssystem;
Figuren 2 bis 4 exemplarische Ausgestaltungen eines Bremssystems
gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Figuren 5 und 6 exemplarische Ausgestaltungen von Kreisausfall- Erkennungsschwellen.
Ausführungsformen der Erfindung
Ein Bremssystem gemäß Figur 1 weist Bremssignalgeber 10, beispielsweise ein Bremspedal auf, welches sich zur Erzielung einer Bremswirkung betätigen lässt. Die Betätigung erfolgt durch eine im Wesentlichen horizontale Versetzung des Bremssignalgebers 10, beispielsweise um einen an der Fahrzeugstruktur befestigten Drehpunkt. Ein nachfolgend angeordneter Hydraulikzylinder 12 nimmt die Bewegung des Bremssignalgebers 10 auf und gibt die erzeugte Bremskraft über zwei unabhängige hydraulische Bremskreisläufe 4 und 4' an
Bremselemente 6 wieder, Bremskreislauf 4 angeschlossen an die Vorderräder VL und VR, Bremskreislauf 4' angeschlossen an die Hinterräder HL und HR.
Die exemplarisch vier in Figur 1 dargestellten Bremselemente 6 entsprechen beispielsweise den vier Rädern eines Kfz mit linkem und rechtem Vorderrad (VL und VR) sowie linkem und rechtem Hinterrad (HL und HR).
Tritt nun ein Kreisausfall 16 auf, beispielsweise durch eine Leckage in der Hydraulikleitung des Bremskreislaufes 4, tritt bei Erhöhung des Druckes
Hydraulikflüssigkeit an Stelle der Leckage 16 aus. Somit mag zumindest nicht mehr die vollständige Bremskraft, welche durch Betätigung des Bremspedals 10 erzeugt und ins Hydrauliksystem 4 eingebracht wurde, auf die Bremselemente 6 übertragbar sein. Die Leckage tritt hier nur in einem der beiden Bremskreisläufe 4,4' auf. Im anderen Bremskreislauf kann noch Druck, bei verlängertem
Bremspedalweg, aufgebaut werden.
Gleichzeitig mag ein Fahrer ausschließlich über eine Veränderung der Kraft- Weg-Charakteristik des Bremssignalgebers 10 einen entsprechenden Fehlerfall 16 detektieren können, da anderweitige eine Rückmeldung bzw. eine
automatische Detektion fehlt.
Weiter Bezug nehmend auf Figur 2 wird eine exemplarische Ausgestaltung eines Bremssystems gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Das System zur Bremskreisausfallerkennung 2 gemäß Figur 2 entspricht im Wesentlichen dem Bremskreissystem der Figur 1.
Auch hier wird die Bremskraft, welche über Bremssignalgeber 10 und
Hydraulikzylinder 12 in die hydraulischen Bremskreisläufe 4,4' eingebracht wurde, an insgesamt exemplarisch vier Räder VL, VR, HL, HR als
Bremselemente 6 weitergegeben.
Am Bremssignalgeber 10 angeordnet ist jedoch zusätzlich
Positionssensorelement 14, welches eine absolute Position des
Bremssignalgebers 10 bzw. einen zurückgelegten Weg zwischen einer
Ruheposition und einer aktuellen Betätigungsposition zu detektieren vermag. Positionssensorelement 14 kann sowohl im Drehpunkt des Bremspedals, z.B. als Pedalwinkelsensor, als auch an der Eingangsstange des Hydraulikzylinders 12, zwischen Bremssignalgeber 10 und Hydraulikzylinders 12, angeordnet sein.
Weiterhin eingebracht in den hydraulischen Bremskreislauf 4,4' sind
Drucksensorelemente 8,8'. Jedes der Drucksensorelemente 8,8' mag somit einen aktuell vorherrschenden Ist-Druck im jeweiligen Bremskreislauf 4,4' detektieren, welcher Ist-Druck auch insbesondere zur Aktivierung bzw.
Betätigung der Bremselemente 6 führt. Gleichzeitig mag unter Verwendung des Positionssensorelementes 14 ein zu der derzeit eingenommenen aktuellen Ist-Position des Bremspedals zugehöriger Soll-Druck im Bremskreislauf bestimmt werden. Entsprechen sich Soll-Druck und Ist-Druck im Wesentlichen, innerhalb vorgegebener Toleranzen, so mag auf eine einwandfreie Funktion des Bremssystems geschlossen werden.
Unterscheiden sich jedoch Ist-Druck und Soll-Druck bezüglich einer zuvor festgelegten Schwelle bzw. um einen zuvor festgelegten Unterschied bzw.
Grenzwert, so mag eine Leckage 16 angenommen werden. In anderen Worten, wenn der Soll-Druck, repräsentiert durch eine Position bzw. einen
zurückgelegten Weg des Bremssignalgebers 10, detektiert über das
Positionssensorelement 14, einen Ist-Druck signifikant, beispielsweise um einen zuvor festgelegten absoluten bzw. relativen Wert überschreitet, so mag Leckage 16 vorhanden sein.
Weiter Bezug nehmend auf Figur 3 wird eine weitere exemplarische
Ausgestaltung eines Bremssystems gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Figur 3 entspricht im Wesentlichen dem Bremskreislauf gemäß Figur 2, mit dem Unterschied, dass nur die Vorderräder VL/VR und somit deren Bremselemente 6a direkt mit dem durch den Bremssignalgeber 10 angesteuerten
Hydraulikzylinder 12a verbunden sind.
Die Hinterräder HL/HR bzw. deren Bremselemente 6b werden über einen zweiten Hydraulikzylinder 12b aktiviert, welcher seinerseits unter Verwendung eines Steuerelementes 18 angesteuert 20 und z.B. mit einem Aktuator betätigt wird.
Steuerelement 18 erhält von Positionssensorelement 14 Information bezüglich der aktuellen Ist-Position des Bremssignalgebers 10 und vermag unter
Verwendung der entsprechenden Positions- bzw. Weginformation eine
Steuerung 20 des Hydraulikzylinders 12b vornehmen. Somit mögen die
Vorderräder VL/VR als direkt, die Hinterräder HL/HR als indirekt an den
Bremssignalgeber 10 angeschlossen angesehen werden. In jedem individuellen Bremskreislauf 4a,b ist ein eigenständiger Drucksensor 8a, b angeordnet, um den jeweiligen Ist-Druck des jeweiligen Bremskreislaufes 4a, b zu detektieren. Somit mag nun der Soll-Wert gemäß
Positionssensorelement 14 mit dem Ist-Wert gemäß jedes Drucksensors 8a,b verglichen werden, um die jeweils einwandfreie Funktionalität der
Bremskreisläufe 4a, b festzustellen oder aber Leckagen 16a,b individuell zu detektieren.
Weiter Bezug nehmend auf Figur 4 wird eine weitere exemplarische
Ausgestaltung eines Bremssystems gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
In Figur 4 dargestellt ist wiederum ein autonomes Bremssystem ohne direkte Kopplung des Bremssignalgebers 10 an die exemplarisch zwei Bremskreisläufe 4a, b. Vielmehr liefert Bremssignalgeber 10 unter Verwendung des
Positionssensorelementes 14 ausschließlich eine Positions- bzw.
Weginformation 20a an das Steuerelement 18. Unter Verwendung der
Positionsinformation 20a mag das Steuerelement 18 unter Verwendung des Steuersignals 20c die beiden Hydraulikzylinder 12a,b derart ansteuern, einen Bremsvorgang in den individuellen Bremskreisläufen 4a, b auszulösen.
Drucksensorelemente 8a, b, angeordnet in den individuellen Bremskreisläufen 4a, b, liefern Informationen 20b an Steuerelement 18a zurück. Steuerelement 18 mag nun gleichfalls einen Vergleich von Ist- und Soll-Werten der Sensoren 8a,b und 14 vornehmen, um hierüber eine einwandfreie Funktionalität der
Bremskreisläufe 4a, b festzustellen oder aber individuelle Leckagen 16a,b zu detektieren. Im Falle, dass zumindest eine der Leckagen 16a,b auftritt, mag Steuerelement 18 dergestalt in die Steuerung der Hydraulikzylinder 12a, b eingreifen, um eine entsprechende Fehlersituation kompensieren zu mögen.
Speziell die völlig autarke bzw. indirekte Ankopplung des Bremssignalgebers 10 über Steuerelement 18 an Hydraulikzylinder 12a,b, beispielsweise über, nicht näher dargestellte, Aktuatorelemente, mag mit einer direkten Kopplung gemäß Figuren 2 oder 3 kombiniert werden. Weiter Bezug nehmend auf Figur 5 ist eine exemplarische Ausgestaltung einer Kreisausfall- Erkennungsschwelle dargestellt.
Figur 5 beschreibt ein Diagramm eines Pedalweges d und des hierdurch in einem Bremskreislauf 4 hervorgerufene Druck PH.
Eine Weg- Druck-Charakteristik ohne Kreisausfall ist mit Bezugszeichen 50 dargestellt. Hierbei erhöht sich ein hydraulischer Druck im Bremskreislauf 4 im Wesentlichen unmittelbar bei Betätigung des Bremssignalgebers 10, somit bereits bei geringfügiger Bewegung des Bremspedals.
Im Falle einer Leckage mag jedoch ein Bremspedalweg erst verzögert einen Anstieg des hydraulischen Drucks PH hervorrufen, wie eine Weg-Druck- Charakteristik mit Kreisausfall gemäß Bezugszeichen 54 darstellt.
Somit mag eine Schwelle 52 für eine Kreisausfallerkennung eine an die Kurven 50, 54 angelehnte Form aufweisen und beispielsweise zwischen den Kurven 50 und 54 verlaufen.
Ein Wertepaar aus Pedalweg d und hydraulischem Druck PH, welches in Figur 5 dargestellt links von der Schwelle 52 aufzufinden ist, mag als eine einwandfreie Funktion eines Bremskreislaufes ohne Kreisausfall aufgefasst werden, während ein Wertepaar, welches rechts der Schwelle 52 angeordnet ist, einen Kreisausfall anzugeben vermag.
Weiter bezugnehmend auf Figur 6 ist eine weitere exemplarische Ausgestaltung einer Kreisausfall- Erkennungsschwelle beschrieben.
In Figur 6 dargestellt finden sich insbesondere mögliche Wertepaare von hydraulischem Druck PH in bar und Pedalweg d in mm, gemessen an der Eingangsstange. Hierbei stellt Kurve 52 wiederum eine exemplarische
Pedalcharakteristik ohne Kreisausfall sowie Kurve 54 wiederum eine
exemplarische Pedalcharakteristik mit Kreisausfall dar. Getrennt werden beide Kurven durch die Schwellenkurve für Kreisausfall- Erkennung 52.

Claims

Ansprüche
1. System (2) zur Bremskreisausfallerkennung in einem Bremssystem mit zumindest einem Bremselement, aufweisend
zumindest ein hydraulischer Bremskreislauf (4,4',4a,b), eingerichtet zur
Aktivierung zumindest eines Bremselementes (6);
ein Drucksensorelement (8,8a,b), eingerichtet zum Detektieren eines aktuellen
Ist-Drucks im Bremskreislauf;
ein Bremssignalgeber (10); und
ein Positions-Sensorelement (14), eingerichtet ein Positionssignal des
Bremssignalgebers zu bestimmen;
dadurch gekennzeichnet, dass
aufgrund des Positionssignales ein aktueller Soll-Druck im Bremskreislauf (4) bestimmbar ist; und
durch Vergleich des aktuellen Ist-Drucks mit dem aktueller Soll-Druck ein Ausfall (16,16a,b) des Bremskreislaufes detektierbar ist.
2. System gemäß Anspruch 1 ,
wobei der Bremssignalgeber (10) ein mechanischer Bremssignalgeber,
insbesondere ein Bremspedal eines Automobils ist.
3. System gemäß Anspruch 1 oder 2,
wobei der Bremssignalgeber (10) eingerichtet ist, direkt auf den Bremskreislauf (4,4',4a,b) zu wirken.
4. System gemäß Anspruch 1 oder 2,
wobei der Bremssignalgeber (10) eingerichtet ist, indirekt auf den Bremskreislauf (4,4',4a,b) zu wirken.
5. System gemäß zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
aufweisend
eine Mehrzahl von getrennten Bremskreisläufen (4a, b), jeweils wirkend auf
zumindest ein Bremselement (6).
6. System gemäß dem vorhergehenden Anspruch,
wobei zumindest einer der Mehrzahl von getrennten Bremskreisläufen (4a, b) eingerichtet ist direkt auf den Bremskreislauf (4,4',4a,b) zu wirken; und wobei zumindest einer der Mehrzahl von getrennten Bremskreisläufen (4a, b) eingerichtet ist indirekt auf den Bremskreislauf (4,4',4a,b) zu wirken.
7. System gemäß zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei eine Druck-Weg-Schwelle (52) von Druck in einem Bremskreislauf sowie Position des Bremssignalgebers definiert ist, welche Druck-Weg- Schwelle eingerichtet ist bei Überschreiten durch eine aktuellen Position des Bremssignalgebers bzw. unterschreiten durch einen aktuellen Ist-Druckes des Druckes in einem Bremskreislauf einen Fehlerfall (16, 16a, b) detektiert.
8. System gemäß zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend
ein Steuergerät (18),
wobei unter Verwendung des Steuergerätes (18) einen Fehlerfall (16, 16a,b) detektierbar ist,
wobei der Fehlerfall (16, 16a,b) durch zumindest einen Vergleich von Soll- Druck und Ist-Druck in einem Bremskreislauf (4,4',4a,b) durchführbar ist.
9. Verfahren zur Bremskreisausfallerkennung in einem Bremssystem mit
zumindest einem Bremselement, aufweisend die Schritte
Detektieren eines Positionssignales eines Bremssignalgebers (10);
Detektieren eines aktuellen Ist-Druckes in einem Bremskreislauf (4,4',4a,b); Bestimmen eines aktuellen Soll-Druckes, welcher durch die aktuelle Position des
Bremssignalgebers (10) im Bremskreislauf (4,4',4a,b) hervorgerufen werden soll;
Vergleichen von aktuellem Ist-Druck und aktuellem Soll-Druck; und
Bestimmen eines Bremskreisausfalls (16, 16a, b) im Bremssystem (4,4',4a,b) falls aktueller Ist-Druck und aktueller Soll-Druck bzgl. eines vorgegebenen
Schwellwertes (52) abweichen.
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