WO2018011021A1 - Diagnoseverfahren für mindestens eine komponente eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Diagnoseverfahren für mindestens eine komponente eines kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
WO2018011021A1
WO2018011021A1 PCT/EP2017/066653 EP2017066653W WO2018011021A1 WO 2018011021 A1 WO2018011021 A1 WO 2018011021A1 EP 2017066653 W EP2017066653 W EP 2017066653W WO 2018011021 A1 WO2018011021 A1 WO 2018011021A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
pressure
diagnostic method
component
diagnostic
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/066653
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz Leiber
Thomas Leiber
Anton Van Zanten
Original Assignee
Ipgate Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ipgate Ag filed Critical Ipgate Ag
Priority to CN201780043741.XA priority Critical patent/CN109476300B/zh
Priority to US16/316,425 priority patent/US11279337B2/en
Priority to KR1020197004313A priority patent/KR20190027901A/ko
Priority to JP2019501669A priority patent/JP7003106B2/ja
Publication of WO2018011021A1 publication Critical patent/WO2018011021A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/221—Procedure or apparatus for checking or keeping in a correct functioning condition of brake systems
    • B60T17/222—Procedure or apparatus for checking or keeping in a correct functioning condition of brake systems by filling or bleeding of hydraulic systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/226—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices using devices being responsive to the difference between the fluid pressions in conduits of multiple braking systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/403—Brake circuit failure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/406—Test-mode; Self-diagnosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/81—Braking systems

Definitions

  • the invention relates to a diagnostic method, in particular for determining the tightness of at least one seal and / or a valve, for at least one component of a vehicle, wherein a piston-cylinder unit whose piston is driven by an electric motor drive, forms a pressure supply unit, wherein a Control unit detected by at least one sensor, the piston position and / or piston movement of the piston and by means of at least one sensor, the pressure generated by the pressure supply unit or the motor current flowing through the drive.
  • ABS / ESP systems Figure 20.12 Brake Manual, p.434.
  • ABS operation the pressure is controlled by timing the intake and exhaust valves.
  • the valves are controlled by pulse width modulation (PWM).
  • PWM pulse width modulation
  • This classic method is very complex and requires very accurate models, since numerous non-linear effects, such B. coil temperature, pressure difference, viscosity, tolerances of the valves and the pressure level in the control must be mapped.
  • a pump is used as the pressure source, which usually provides a constant form, which depends on the foot force and the gain of the brake booster.
  • a brake system in which the pressure build-up and pressure reduction in the brake booster operation is controlled by means of an electric motor driven piston.
  • ABS operation a constant pre-pressure is set via a piston, whereby the pressure in the wheel brakes is regulated by means of inlet and outlet valves via time control / PWM control.
  • a volume flow is controlled by proportional valves with a variable opening area, whereby the pressure is provided by a pump and a high-pressure accumulator.
  • Another brake system is previously known from EP 1874602, in which the brake pressure in the wheel brakes is adjusted by means of a multiplex pressure control, in which via an adjustable piston and a respective assigned wheel switching valve, the pressure via a pressure volume curve and path control of the piston is controlled.
  • Another braking system with a multiplex control is from DE
  • DE 102011081240 AI shows a brake-by-wire brake system, which describes a method for monitoring (diagnosis) of the brake system.
  • diagnosis When diagnosing a leak, the pressure is measured several times with the same piston position. The measured measured value pairs (pressure piston position) are compared with a characteristic field. If the pair of measured values falls outside the permissible range, this is recognized as leakage. With the measured values, a so-called system stiffness is determined. This is well suited to determine the ventilation of hydraulic circuits. From DE
  • 102011081240 AI is not known, the actual leakage, ie. to measure the time variation of the pressure or displacement of the piston. With a third measured variable, the pressure of the master cylinder and the fourth measured variable of the pedal travel is measured and compared with another characteristic diagram. This is customary in brake-by-wire systems, since an error message due to z. B. risk of pedal slippage or leakage of the travel simulator and switched to the fallback level with shutdown of the pressure supply arrangement (BKV). A procedure for the overall diagnosis, z. B. the valves and the brake circuits is also not known from DE 102011081240 AI.
  • DE 102012201535 AI describes a braking system, which allows hydraulic tests, z.
  • Sleeping faults include: leakage of seals that are poorly detected at low pressure, or contaminants in valves that, if not detected, can lead to critical malfunctions such as brake circuit failure at the next braking stage.
  • critical malfunctions such as brake circuit failure at the next braking stage.
  • a malfunction of the actuation speed of the control action is critical, which can be measured via the flow rate of the pressure supply.
  • the battery condition must be checked, since during braking the Bremskraftaktuator must not fail.
  • Known for the battery diagnosis is a short load test with higher amperage.
  • the object of the invention is to provide a diagnostic method for at least one component of a vehicle.
  • the entire hydraulic system including the battery state, can be monitored to supply the electrical pressure source.
  • all the essential components such. As valves, seals, are checked for leaks and malfunction.
  • the diagnostic method according to the invention is advantageously characterized by the fact that it requires only a few sensors.
  • the volume of unwanted hydraulic fluid flowing out is precisely measured. This can be dispensed with a pressure measurement in the hydraulic circuit, which usually comes to false results by occurring pressure fluctuations.
  • the flow rate which is also referred to as a leakage rate, can be determined, whereby the diagnosis can be used for a wide variety of components of the vehicle.
  • either the size of the piston movement and / or the time change of the piston position of the piston can thus be measured during the diagnostic procedure, wherein the size of the piston movement and / or the time change of the piston position in the assessment of the change and / or functionality the component is taken into account.
  • control unit displaces the piston by a predetermined distance and at the same time to measure the pressure generated by the pressure supply unit and / or the current flowing through the electromotive drive in order to determine the flow resistance in the component or a part thereof.
  • the diagnostic method may advantageously measure the time variation of the pressure at a fixed piston for a predetermined time, taking into account the measured time variation of the pressure in the assessment of the change and / or functionality of the component or the leakage rate is determined directly.
  • the rate of leakage is understood as the volume change per unit time (dV / dt) or the pressure change per unit time (dp / dt). Different leakage rates may be allowed for each vehicle component.
  • the leakage rate dv / dt or dp / dt can be determined with the diagnostic method according to the invention and a corresponding output signal or message can be generated on the basis of the determined leakage rate. As a result, z. B.
  • control unit can determine the functionality or tightness of the component as soon as the piston movement exceeds a threshold value.
  • the threshold value can be, for example, dependent on the set or adjusted motor current or pressure in the hydraulic circuit.
  • control unit can perform the diagnostic procedure for a plurality of components of the vehicle offset in time, wherein each component is assigned its own maximum permissible leakage rate.
  • a possible component of the vehicle may be the brake system or a part of the brake system, in particular a valve or the piston-cylinder unit itself or its electric motor drive, a hydraulically operating clutch or the vehicle battery.
  • the control unit measures the size of the adjustment of the piston during constant flow through the drive motor current and then determined based on the measured adjustment of the piston, in particular by evaluating the pressure-volume curve of the component, the tightness and / or functionality, in particular the leakage rate, the component or one of its parts.
  • the map can advantageously take into account the following relationships and parameters: motor current, friction in the drive, displacement speed of the piston, piston acceleration or rotational acceleration of the rotor.
  • the map can also be used for all pressure controls and regulations, such as during pressure build-up and pressure reduction and ABS functions.
  • the control unit regulates during the diagnostic process a constant pressure in the component by means of the pressure supply unit and a pressure measurement in the component and determines the size of the adjustment of the piston, in order then based on the adjustment of the piston, in particular under evaluation the pressure-volume characteristic of the component to determine the tightness and / or functionality, in particular the leakage rate, the component or one of its parts. If the brake system is checked by means of the diagnostic method, then the control unit can take into account the pressure-volume characteristic of the brake circuit and / or wheel circuit during diagnosis.
  • the diagnostic method is advantageously carried out against the brake end, after the end of braking or when the vehicle is stationary. If the diagnostic method is to be carried out while the vehicle is traveling, this can only take place in a time window in which braking is not or will most likely not occur.
  • the control unit must therefore check the driving condition and the vehicle condition of the vehicle before initiating the diagnostic procedure.
  • the diagnostic method can advantageously be used already in the component, in particular in the brake circuit, set or adjusted pressure.
  • the above-mentioned diagnosis is matched to the respective component.
  • the working pressure, z For example, the existing brake pressure turn. This is particularly advantageous if the existing at vehicle standstill brake pressure is used for diagnosis.
  • the drive motor of the piston motor can be loaded in a special test cycle, whereby the battery can also be charged with a higher current for a short time and thus tested.
  • too great a voltage drop is an indication of a battery defect.
  • the diagnosis of leaks in a short time and must be accurate since the available time during vehicle standstill is small, such. For example, stop-and-go.
  • AW probability of default
  • ppm 10 ⁇ 6
  • a vehicle is currently defined as 200 x 10 3 brakes / year.
  • Measured quantity for tightness is the temporal pressure change of a blocked volume with a high-resolution pressure transducer or alternatively the temporal volume change via piston stroke measurement at constant pressure or current of the electric motor of the pressure source.
  • This pressure or electricity must only in Test cycle should be approximately constant, since both measured influencing factors are included in the volume change.
  • the invention proposes to detect the tightness of a system in several diagnostic cycles, z. B. 1. hydraulic circuits, 2. valves, 3. pressure chambers, 4. seals, 5. pressure supply. Furthermore, as a measured variable, the volume change should be used by a Kolbenweg selectedung at constant pressure or current.
  • the measurement of the volume change is much more accurate and does not require a high-resolution pressure transducer whose measurement is influenced by pressure oscillations in the system.
  • the temporal volume measurement can also be used to determine the flow resistance.
  • the volume can also be combined with the pressure measurement. In order to diagnose the voltage drop across the battery and thus the battery itself with a short-term higher current load, all valves to the main and wheel cylinders are closed.
  • the piston actuated via separating valves different actuating cylinders (plunger), which has a control engagement z. B. cause clutch actuation.
  • the diagnosis records the tightness of the hydraulic circuits, valves, seals, time volume delivery of the pressure supply and the flow resistance including the condition of the battery.
  • the second, more complex system corresponds to a braking system which z. B. from DE 10 2014 109 384 is previously known.
  • This has a double-stroke piston and tandem master cylinder with five different pressure chambers, many valves and seals.
  • This system is suitable for autonomous driving due to redundant brake circuits, corresponding valve circuits and redundant winding (2 x 3-phase).
  • Diagnosis of tightness, flow resistance and battery in the entire brake system by measuring the time change of pressure, piston stroke, battery voltage.
  • Fig.l a simple system with a single-circuit pressure supplier and a
  • Piston with two hydraulic circuits HK a and HK b.
  • Fig.la the time course of different measured variables with a simple test cycle after T T.
  • Fig.l shows a single-circuit pressure supplier with motor 9, which linearly drives a piston 18 with a seal D6 via a spindle drive 10.
  • the pressure is created in the pressure chamber D, and is measured via the pressure transducer 15.
  • the piston stroke S K is measured, for example, via the motor sensor 8a, which in particular detects the angle of rotation of the motor.
  • the hydraulic volume is conveyed in accordance with the desired values either via the separating valve TV1 or via TV2 into the hydraulic circuits HLa and HLb.
  • Fig. 1 corresponds, for example, a transmission control with the hydraulic travel HLa and HLb, adjusting cylinders 16a and 16b, which a control intervention 17, z. B.
  • HLa and HLb are closed hydraulic circuits.
  • Drain valves with connection to the reservoir VB the pressure can be reduced independently of the pressure in a hydraulic circuit (P a b) -
  • corresponding volume in the pressure chamber D is missing during the return movement of the piston 18. This volume can be replenished via the suction valve SV.
  • the motor is connected via a shunt for voltage measurement V to the battery.
  • the sensor 8b measures the phase current in the motor.
  • the battery current can be measured via an additional resistor.
  • the temperature of the motor or in the pressure chamber can be measured with sensor 8c. Instead of the battery current, the phase current in the motor can also be measured.
  • Fig.la shows the time course of the main parameters pressure P, flow rate Q, piston stroke S K and current I.
  • the valves TVl and TV2 are closed and the piston stroke is not further increased.
  • the motor current I is not further increased so that the pressure should remain at the set value.
  • the delivered volume and the pressure can be compared and evaluated with the pressure-volume characteristic curve of the hydraulic circuit HLa or HLb activated by the piston volume.
  • the flow resistance in the system can be measured. Is z. B. in the switching valve TVL or a hydraulic line, a dirt particle, or is there an increased piston friction or a fault in the actuator, so this makes in an increased pressure compared with the pressure-volume curve noticeable.
  • valves TV1 and TV2 are closed for a short time, whereby the pressure increases, which causes an increase in current in the motor with appropriate control. If the voltage drop across the battery is too high due to the current increase, the battery is defective and can then be examined in more detail in the service.
  • Te is the manipulated variable at the stop.
  • the system can be used for autonomous driving (AF).
  • the system consists of three main components, the tandem master cylinder THZ with three pressure chambers A, B, C and two pistons 5 and auxiliary piston with plunger 4, a pressure supply with Doppelhubkolben and two pressure chambers D u.
  • the brake system also has a valve circuit for the pressure control of ABS, exhaust valves AVI, AV3, SV1 - SV4 switching valves, the pressure control with shut-off valve TV 1/2, the bypass valve ShV and the outlet valve PD3, suction valves SV 1/2 and also control THZ with travel simulator via supply valve ESV and travel simulator shut-off valve WA. All valves are combined to form the so-called hydraulic unit HCU in a valve block, which has outputs for connection to the wheel brakes RB1-RB4. The pistons are sealed with seals Dl-D7.
  • the pressure chambers A and C are connected to the reservoir via throttles DR with check valves RV and flow-dependent switching valve.
  • Diagnosis D o.k. meaning: it is fully tested during the diagnostic cycle.
  • Failure D2 causes pedal plunger diarrhea; is detected by pedal travel sensors, diagnostics tightness not possible, only in service. Not relevant for autonomous driving.
  • RV / DR and VD / DR a solution has been installed which greatly reduces the flow of leaks in case of failure of the seal D2 by installing the throttle DR.
  • the throttle Normally, the throttle only has the task of equalizing the pressure when the temperature changes. Therefore, this can be designed for small flow rates, eg 0.3 cm 3 / s.
  • the throttle (Dr) is dimensioned for the case of the fallback level for failure of the pressure supply, z. B. engine.
  • a special embodiment of the throttle is the flow-dependent switching valve.
  • This solution with different flow rates is not advantageous for an error z. B. Failure of the pressure supply during braking, z. B. electrical system failure.
  • the volume has to flow out of the brake circuits via the RV without much time delay, when the pedal and the auxiliary piston are in the starting position.
  • the flow-dependent switching valve this is done much faster due to the larger cross section than with the throttle.
  • Failure D3 causes volume V to flow from pressure chamber B into V during normal braking since there is a corresponding pressure difference and limit switch valve WA is open. A failure is detected by additional volume delivery of the pressure supply in the diagnosis during operation via the pressure-volume characteristic (p-V characteristic curve). In addition, in the special diagnostic cycle, s. Fig. 3.
  • Seals D6 (twice) and D7 are designed for a dual-circuit, ie redundant, pressure supply. D6 designates two seals with leakage channel in between. In case of failure of a pressure chamber D or E, the redundancy is given by the DHK. In case of failure D or the corresponding brake circuit only a reduced delivery volume through the smaller piston surface is present, but this is still sufficient. Even if the brake circuit fails, the second circuit is always available.
  • the failure of the pressure transducer is detected by plausibility via the measured motor current.
  • the valve failure of the separating valve (leak) TV1 / 2 with bypass valve ShV is detected during normal operation via the pressure-volume characteristic of the pressure supply.
  • An additional special diagnosis can be made in the test cycle.
  • the malfunction of one of the switching valves SV1-4 including the outlet valves AVI, AV3 is detected during ABS or ESP operation or during a diagnostic cycle.
  • the ESV failure acts like D3, as does the failure of the Wegsimulatorabschaltventils.
  • a brake circuit failure may occur within the hydraulic unit due to leaking valves or pressure transmitters or unsealed seals to the THZ. These failures are rare and have a low probability of failure. In addition, the leaks outside the hydraulic unit are considerably higher. Here are the hydraulic connections from the wheel cylinders to the HCU and intermediate pieces of pipe to the brake hose and wheel cylinder concerned with appropriate seals. These elements have a much higher probability of failure. Their failure can be detected by the pressure-volume curve of the pressure supply and subsequent closing of the SV. After opening the valve SV can again be detected on the pressure-volume curve of the failure of the wheel.
  • Fig. 3 shows simplified the timing of possible diagnostic cycles.
  • the diagnostic cycles after pressure reduction P a b set to approx. 10-20 bar at cycle I, T 0 i - Ti.
  • the diagnostic cycle I detects after Tl the tightness in the pressure chamber A and B and the seals in the two brake circuits.
  • the feed valve ESV is closed, so that the auxiliary piston circle is separated.
  • the pressure in the HiKo therefore goes according to the pedal movement against 0.
  • the tightness is now measured via the pressure drop or preferably via the piston movement SK.
  • the current is preferably increased by 10-20% to compensate for the friction on the piston and the ball screw KGT.
  • the current control with current measurement can be further improved by taking the control of the current from a map, for example, the relationships of the parameters motor current, friction, Kolbenverstell aus and / or piston acceleration or rotational acceleration of the Ankers, are captured.
  • the temporal piston movement at constant current or pressure is a measure of the leak or leakage flow Ql.
  • the diagnostic cycle II takes place after T 2 . It is important that the corresponding wheel circuit is disconnected via the corresponding SV valve. This is necessary to avoid sleeping errors.
  • the pressure over the pressure supply is slightly increased by about 5 bar, so that a pressure difference to the wheel pressures arises.
  • the measurement of the tightness of the switching valves SV is carried out as in diagnostic cycle Ia by measuring the pressure change or the piston position SK.
  • the diagnostic cycle III begins at T 3 and detects the tightness of the auxiliary piston HiKo in circuit C. For this purpose, the feed valve is opened, whereby the pressure in the pressure chamber A and B by the small volume absorption in
  • Pressure chamber C reduced.
  • a small volume change not shown, through the leakage flow QD, through the throttle DR2, since in the initial position of the auxiliary piston, the breather hole is open and thus there is a connection to the reservoir VB.
  • a larger leak than QD is detected.
  • the flow-dependent switching valve is to be used instead of the Drl / RV, a corresponding delivery rate for closing VD must be supplied for a short time via the pressure supply. (Not drawn in the simplified representation).
  • the diagnostic cycle IV begins at T 4 , and detects the tightness of each separating valve TV1 and the bypass valve ShV. For this purpose, the double-stroke piston is moved slowly, at the same time the valve P03 is open, so that in the pressure chamber E negative pressure. If there is a leak, a pressure change takes place in the pressure chambers AC.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren, insbesondere zur Feststellung der Dichtheit mindestens einer Dichtung und/oder eines Ventils, für mindestens eine Komponente eines Fahrzeugs, wobei eine Kolben-Zylinder-Einheit (18, D), deren Kolben (18) von einem elektromotorischen Antrieb (9) angetrieben ist, eine Druckversorgungseinheit (DV) bildet, wobei eine Steuereinheit mittels mindestens eines Sensors (8a) die Kolbenposition und/oder Kolbenbewegung des Kolbens (18) und mittels mindestens eines Sensors (15, 8b) den durch die Druckversorgungseinheit (DV) erzeugten Druck oder den durch den Antrieb (9) fließenden Motorstrom (i) erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit während des Diagnoseverfahrens entweder - die Größe der Kolbenbewegung (sk) und/oder die zeitliche Änderung der Kolbenposition (fsk(t)) des Kolbens (18) bei konstanter oder annähernd konstanter Antriebskraft des Motors (9) misst und die Größe der Kolbenbewegung (sK) und/oder die zeitliche Änderung der Kolbenposition (fs K(t)) bei der Beurteilung der Veränderung und/oder Funktionstüchtigkeit der Komponente berücksichtigt oder - den Kolben (18) um eine vorbestimmte Wegstrecke (sK) verstellt und dabei gleichzeitig den von der Druckversorgungseinheit (DV) erzeugten Druck (p) und/oder den durch den elektromotorischen Antrieb fließenden Strom (i) misst um den Strömungswiderstand in der Komponente oder eines Teils davon zu ermitteln oder - die zeitliche Veränderung des Druckes (dp/dt) bei feststehendem Kolben (18) misst und die gemessene zeitliche Veränderung des Druckes (dp/dt) bei der Beurteilung der Veränderung und/oder Funktionstüchtigkeit der Komponente berücksichtigt.

Description

Diagnoseverfahren für mindestens eine Komponente eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren, insbesondere zur Feststellung der Dichtheit mindestens einer Dichtung und/oder eines Ventils, für mindestens eine Komponente eines Fahrzeugs, wobei eine Kolben-Zylinder-Einheit, deren Kolben von einem elektromotorischen Antrieb angetrieben ist, eine Druckversorgungseinheit bildet, wobei eine Steuereinheit mittels mindestens eines Sensors die Kolbenposition und/oder Kolbenbewegung des Kolbens und mittels mindestens eines Sensors den durch die Druckversorgungseinheit erzeugten Druck oder den durch den Antrieb fließenden Motorstrom erfasst.
Stand der Technik
Druckregelverfahren für hydraulische Fahrdynamiksysteme nach dem Stand der Technik sind im Bremsenhandbauch (4. Auflage, Bert Breuer, Karlheinz Bill, Springer Vieweg) auf den Seiten 434ff. ausführlich beschrieben.
Entsprechend des Standes der Technik werden in herkömmlichen ABS / ESP- Systemen sogenannte Rückfördersysteme eingesetzt (Abbildung 20.12 Bremsenhandbuch S.434). Im Regelbetrieb (ABS-Betrieb) erfolgt die Druckregelung über eine Zeitsteuerung der Einlass- und Auslassventile. Um die Druckregelung zu verbessern, werden die Ventile per Pulsweitenmodulation (PWM) gesteuert. Dieses klassische Verfahren ist sehr aufwändig und benötigt sehr ge- naue Modelle, da bei der Zeitsteuerung zahlreiche nichtlineare Effekte, wie z. B. Spulentemperatur, Druckdifferenz, Viskosität, Toleranzen der Ventile und das Druckniveau in der Regelung abgebildet werden müssen. In der Regel wird eine Pumpe als Druckquelle eingesetzt, die meist einen konstanten Vordruck liefert, der von der Fußkraft und dem Verstärkungsfaktor des Bremskraftverstärkers abhängt. Aus DE 10 2013 210 563 AI ist ferner eine Bremsanlage bekannt, bei der der Druckaufbau und Druckabbau im Bremsverstärkerbetrieb mittels eines elektromotorisch angetriebenen Kolbens geregelt wird . Im ABS-Betrieb wird über einen Kolben ein konstanter Vordruck eingestellt, wobei der Druck in den Radbremsen mit Hilfe von Einlass- und Auslassventilen über Zeitsteuerung / PWM- Steuerung eingeregelt wird.
Für andere Hydrauliksysteme (z. B. Kupplungs- und Gangsteller) wird ein Volumenstrom über Proportionalventile mit variablem Öffnungsquerschnitt gesteuert, wobei der Druck über eine Pumpe und einen Hochdruckspeicher zur Verfügung gestellt wird . Eine weitere Bremsanlage ist aus EP 1874602 vorbekannt, bei der der Bremsdruck in den Radbremsen mittels einer Multiplexdruckregelung eingeregelt wird, in dem über einen verstellbaren Kolben und einem jeweils einem Rad zugeordneten Schaltventil der Druck über eine Druckvolumenkennlinie und Wegsteuerung des Kolbens geregelt wird . Ein weiteres Bremssystem mit einer Multiplexregelung ist aus DE
102011085273 vorbekannt. Bei die diesen Bremssystemen wird das der jeweiligen Radbremse zugeordnete Schaltventile zum Druckauf- und Druckabbau geöffnet und der Druck über Wegsteuerung des Kolbens unter Berücksichtigung der Druckwegkennlinie verändert, wobei zum Druckaufbau der Kolben nach vorne und zum Druckabbau der Kolben nach hinten um eine vorbestimmte Wegstrecke verfahren wird . Nach Erreichen des Ist-Druckes wird das jeweilige Ventil geschlossen. Die Drücke in den unterschiedlichen Rädern werden in kurzer zeitlicher Abfolge nacheinander geregelt bzw. auch teilweise simultan geregelt. Auch bei diesem Verfahren ist der Druckkolben bzw. der positionsge- regelte Druckkolben das Stellglied für die Druckregelung . Vorteilhaft bei diesem Regelverfahren ist die hohe Druckstellgenauigkeit und die Druckregelung im geschlossenen Bremskreis, d.h. der Bremskreis ist nicht über ein geöffnetes Ventil mit dem Vorratsbehältnis verbunden. Dieses Verfahren stellt zudem geringe Anforderungen an die Toleranzen der Schaltventile. Nachteilig sind die hohen Anforderungen an die Dynamik des Versteilantriebs des Kolbens, sowie die großen Öffnungsquerschnitte und Öffnungsdruckfestigkeit der Schaltventile.
Aus PCT/EP 2014/069723 ist eine Doppelhubkolbeneinheit vorbekannt, welche den Druck in einem oder beiden Bremskreisen im Vor- und Rückhub mit mini- maier Zeitunterbrechung aufbaut und abbaut bzw. Volumen kontinuierlich fördert und zudem über ein Schaltventil eine Umschaltung von hydraulisch wirksamen Flächen im Vor- und Rückhub ermöglicht. Diese Lösung ist nicht nur für Bremssysteme, sondern für alle Hydrauliksysteme geeignet, die eine Druckquelle benötigen z. B. Getriebe- und Kupplungssteuerungen. Für all diese Sys- teme muss eine Dichtheitsdiagnose und der Strömungswiderstand im System laufend durchgeführt werden.
Die DE 102011081240 AI zeigt ein Brake-by-wire-Bremssystem, welches ein Verfahren zur Überwachung (Diagnose) des Bremssystems beschreibt. Bei der Diagnose einer Leckage wird der Druck bei gleichbleibender Kolbenposition mehrfach gemessen. Die gemessenen Messwerte- Paare (Druck- Kolbenposition) werden dabei mit einem Kennfeld verglichen. Fällt das Messwerte-Paar aus dem zulässigen Bereich, so wird dies als Leckage erkannt. Mit den Messwerten wird eine so genannte Systemsteifigkeit ermittelt. Diese ist gut geeignet, die Entlüftung von Hydraulikkreisen zu ermitteln. Aus DE
102011081240 AI ist jedoch nicht bekannt, die eigentliche Leckage, d .h. die zeitliche Veränderung des Druckes oder Verstellung des Kolbens zu messen. Mit einer dritten Messgröße wird der Druck des Hauptzylinders und mit der vierten Messgröße der Pedalweg gemessen und mit einem weiteren Kennfeld verglichen. Dies ist bei Brake-by-wire-Systemen üblich, da hier bei einer Un- plausibilität eine Fehlermeldung wegen z. B. Gefahr des Pedaldurchfalls oder Undichtheit des Wegsimulators erfolgt und auf die Rückfallebene mit Abschaltung der Druckbereitstellungsanordnung (BKV) geschaltet wird. Ein Verfahren für die Gesamtdiagnose, z. B. der Ventile und der Bremskreise ist aus DE 102011081240 AI ebenfalls nicht bekannt.
DE 102012201535 AI beschreibt ein Bremssystem, welches hydraulische Prüfungen ermöglicht, z. B. Abströmen von Druckmittel aus einer Betätigungsein- heit (Dichtheit oder Leckage). Hierbei kann nur ein Teil des gesamten Bremssystems geprüft werden, und es sind zur Prüfung zusätzlich steuerbare Mittel in Form von Ventilen notwendig. Die Prüfung auf Leckage erfolgt durch
Druckmittelvolumenabgabe der steuerbaren Druckquelle.
Demnächst kommen Systeme für autonomes Fahren zur Anwendung, deren Sicherheitsanforderungen besonders hoch sind, da ein auftretender Fehler fatale Folgen haben könnte. Besonders kritisch sind hier die sogenannten schlafenden Fehler. Schlafende Fehler sind beispielsweise : Leckfluss von Dichtungen, die bei niedrigem Druck schlecht erkannt werden oder Schmutzpartikel in Ventilen, die, wenn nicht erkannt, bei der nächsten Bremsung zu kritischen Fehlfunktionen wie Ausfall eines Bremskreises führen können. Bei anderen Systemen, z. B. Kupplungsbetätigungen, ist eine Störung der Betätigungsgeschwindigkeit des Stelleingriffes kritisch, die über die Strömungsgeschwindigkeit der Druckversorgung gemessen werden kann.
Hier muss auch der Batteriezustand geprüft werden, da bei der Bremsung der Bremskraftaktuator nicht ausfallen darf. Bekannt ist für die Batteriediagnose ein kurzer Belastungstest mit höherer Stromstärke.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Diagnoseverfahren für mindestens eine Kom- ponente eines Fahrzeuges bereitzustellen.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß durch Diagnoseverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Diagnoseverfahrens nach Anspruch 1 ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.
Vorteilhaft kann mit dem erfindungsgemäßen Diagnoseverfahren das gesamte Hydrauliksystem inklusive Batteriezustand zur Versorgung der elektrischen Druckquelle überwacht werden. Hierbei können alle wesentlichen Komponenten, wie z. B. Ventile, Dichtungen, auf die Undichtheit und Fehlfunktion geprüft werden.
Das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass mit wenigen Sensoren auskommt. Bei der Diagnose über die Mes- sung der Kolbenposition erfolgt eine genaue Messung des Volumens an ungewollt ausfließendem Hydraulikmedium. Hierbei kann auf eine Druckmessung im Hydraulikkreis verzichtet werden, welche meist durch auftretende Druckschwankungen zu falschen Ergebnissen kommt. Auch kann vorteilhaft die Fließgeschwindigkeit die auch als Leckagerate bezeichnet wird, ermittelt wer- den, wodurch die Diagnose für verschiedenste Komponenten des Fahrzeugs einsetzbar ist.
Mittels der Steuereinheit kann somit während des Diagnoseverfahrens entweder die Größe der Kolbenbewegung und/oder die zeitliche Änderung der Kolbenposition des Kolbens gemessen werden, wobei die Größe der Kolbenbewe- gung und/oder die zeitliche Änderung der Kolbenposition bei der Beurteilung der Veränderung und/oder Funktionstüchtigkeit der Komponente berücksichtigt wird .
Es ist jedoch vorteilhaft auch möglich, dass die Steuereinheit den Kolben um eine vorbestimmte Wegstrecke verstellt und dabei gleichzeitig den von der Druckversorgungseinheit erzeugten Druck und/oder den durch den elektromotorischen Antrieb fließenden Strom misst um den Strömungswiderstand in der Komponente oder eines Teils davon zu ermitteln .
Auch kann das Diagnoseverfahren vorteilhaft die zeitliche Veränderung des Druckes bei für eine vorbestimmte Zeit feststehendem Kolben messen wobei die gemessene zeitliche Veränderung des Druckes bei der Beurteilung der Veränderung und/oder Funktionstüchtigkeit der Komponente berücksichtigt wird oder direkt die Leckagerate ermittelt wird . Unter der Leckagerate wird im Sinne der Erfindung die Volumenänderung pro Zeit (dV/dt) oder die Druckänderung pro Zeit (dp/dt) verstanden. Für jede Fahrzeugkomponente können unterschiedlich große Leckageraten erlaubt sein. Wie bereits ausgeführt kann mit dem erfindungsgemäßen Diagnoseverfahren die Leckagerate dv/dt bzw. dp/dt ermittelt werden und anhand der ermittelten Leckagerate ein entsprechendes Ausgangssignal oder Nachricht generiert werden. Hierdurch kann z. B. vor dem Ausfall eines Systems eine entsprechende Fehlerbehebung vorgenommen werden. So kann z.B. die Steuereinheit die Funktionstüchtigkeit bzw. Dichtheit der Komponente feststellen, sobald die Kolbenbewegung einen Schwellwert überschreitet. Der Schwellwert kann z.B. abhängig von dem eingestellten bzw. eingeregelten Motorstrom oder Druck im Hydraulikkreis sein.
Vorteilhaft kann die Steuereinheit das Diagnoseverfahren für mehrere Kompo- nenten des Fahrzeuges zeitlich versetzt durchführen, wobei jeder Komponente eine eigene maximal zulässige Leckagerate zugeordnet ist.
Eine mögliche Komponente des Fahrzeugs kann die Bremsanlage oder ein Teil der Bremsanlage, insbesondere ein Ventil oder die Kolben-Zylinder-Einheit selbst oder deren elektromotorischer Antrieb, eine hydraulisch arbeitende Kupplung oder die Fahrzeugbatterie sein.
Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Diagnoseverfahren misst die Steuereinheit während des Diagnoseverfahrens die Größe der Verstellung des Kolbens bei konstantem durch den Antrieb fließenden Motorstroms und ermittelt dann anhand der gemessenen Verstellung des Kolbens, insbesondere unter Auswertung der Druck-Volumen-Kennlinie der Komponente, die Dichtheit und/oder Funktionstüchtigkeit, insbesondere die Leckagerate, der Komponente oder eines ihrer Teile.
Durch die Messung des Motorstroms (Phasenstrom oder Batteriestrom), kann vorteilhaft auf eine Druckmessung und somit den dafür sonst notwendigen Drucksensor verzichtet werden. Die evtl . Ungenauigkeit bei der Ableitung der Kolbenkraft bzw. des mittels erzeugten Druckes vom Motorstrom kann über die Nutzung eines Kennfeldes verbessert werden. Das Kennfeld kann dazu vorteilhaft folgende Beziehungen und Parameter berücksichtigten : Motorstrom, Reibung im Antrieb, Verstellgeschwindigkeit des Kolbens, Kolbenbeschleunigung bzw. Drehbeschleunigung des Rotors. Das Kennfeld kann auch für alle Drucksteuerungen und Regelungen verwendet werden, wie z.B. beim Druckaufbau und Druckabbau sowie ABS-Funktionen.
Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Diagnoseverfahren regelt die Steuereinheit während des Diagnoseverfahrens einen konstanten Druck in der Komponente mittels der Druckversorgungseinheit und einer Druckmessung in der Komponente ein und ermittelt dabei die Größe der Verstellung des Kolbens, um dann anhand der Verstellung des Kolbens, insbesondere unter Auswertung der Druck-Volumen-Kennlinie der Komponente, die Dichtheit und/oder Funktionstüchtigkeit, insbesondere die Leckagerate, der Komponente oder eines ihrer Teile zu ermitteln . Sofern mittels des Diagnoseverfahrens das Bremssystem überprüft wird, so kann die Steuereinheit bei der Diagnose die Druck-Volumen-Kennlinie des Bremskreises und/oder Radkreises mit berücksichtigen.
Sofern das Bremssystem des Fahrzeugs überprüft werden soll, so wird das Diagnoseverfahren vorteilhaft gegen Bremsende, nach Bremsende oder bei Fahrzeugstillstand durchgeführt. Sofern das Diagnoseverfahren während der Fahrt des Fahrzeuges durchführt werden soll, so kann dies nur in einem Zeitfenster geschehen, in dem eine Bremsung nicht oder mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht erfolgen wird. Die Steuereinheit muss daher vor Einleiten des Diagnoseverfahrens den Fahrzustand und den Fahrzeugzustand des Fahrzeugs überprüfen. Für das Diagnoseverfahren kann vorteilhaft der bereits in der Komponente, insbesondere im Bremskreis, eingestellte bzw. eingeregelte Druck verwendet werden.
Bei der Diagnose soll eine starke Beeinträchtigung der Lebensdauer der Komponenten möglichst vermieden werden, dementsprechend ist die oben ge- nannte Diagnose auf die jeweilige Komponente abzustimmen. Hier bietet sich besonders an, den Arbeitsdruck, z. B. den vorhandenen Bremsdruck, zu ver- wenden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der bei Fahrzeugstillstand vorhandene Bremsdruck zur Diagnose genutzt wird .
Sofern die Druckversorgungseinrichtung mittels der vorhandenen Ventils von den übrigen Komponenten des Fahrzeugs getrennt worden ist, kann der An- triebsmotor des Kolbens Motor in einem speziellen Testzyklus belastet werden, wobei auch kurzzeitig die Batterie mit einem höherem Strom belastet und damit geprüft werden kann. Bekanntlich ist hierbei ein zu großer Spannungsabfall ein Indiz für einen Batteriedefekt. Bedeutend ist zusätzlich, dass die Diagnose der Dichtheit in kurzer Zeit erfolgen und genau sein muss, da die zur Verfügung stehende Zeit beim Fahrzeugstillstand klein ist, wie z. B. bei Stop- and-Go.
Bekanntlich ist die Ausfallwahrscheinlichkeit (AW)in der Regel auf ein Jahr bezogen, meistens mit ppm ( 10~ 6) definiert. Ein Fahrzeug ist zurzeit mit 200 x 103 Bremsungen/Jahr definiert. Ein Dichtungsausfall wird mit 1 ppm ange- nommen. Erfolgt nun bei jeder Bremsung eine Diagnose, so ergäbe sich eine Ausfallwahrscheinlichkeit von AW = 5 x 10~ 6 =— -— von 1 ppm = 5 x 10"6 x
10"6 = 5 x 10"12, während einer Bremsung. Das Ausfallrisiko wäre somit minimal. Die Bedeutung der aktiven Diagnose in kurzen Zeitabständen liegt, also : · In der erheblich geringeren Ausfallwahrscheinlichkeit und damit Früherkennung auch von beginnenden Ausfällen, s. oben genanntes Beispiel anstelle 1 ppm = 10"6 mit Diagnose 6 x 10"12 nahezu Faktor 1 Mio. Daraus kann abgeleitet werden, dass es ausreichend ist, wenn Test z. B. nach nur jeder fünfzigsten Bremsung, z.B. bei Fahrzeugstillstand, durchgeführt wird . · Der Erkennung von kritischen z. B. schlafenden Fehlern bereits vor der nächsten Bremsung.
• Der Variabilität z. B. von Diagnosezyklus in dem Prüfumfang und Anwendung z. B. während der Funktion, gegen Ende der Funktion, Fahrzeugstillstand, teilweise nur im Serviceintervall.
Messgröße für Dichtheit ist die zeitliche Druckänderung eines abgesperrten Volumens mit einem hochauflösenden Druckgeber oder alternativ die zeitliche Volumenänderung über Kolbenwegmessung bei konstantem Druck oder Strom des Elektromotors der Druckquelle. Hierbei muss Druck oder Strom nur im Testzyklus annähernd konstant sein, da beide gemessenen Einflussfaktoren in der Volumenänderung eingerechnet werden. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen die Dichtheit eines Systems in mehreren Diagnosezyklen zu erfassen, z. B. 1. Hydraulikkreise, 2. Ventile, 3. Druckräume, 4. Dichtungen, 5. Druck- Versorgung. Weiterhin soll als Messgröße die Volumenänderung durch eine Kolbenwegänderung bei konstantem Druck oder Strom verwendet werden. Die Messung der Volumenänderung ist wesentlich genauer und erfordert keinen hochauflösenden Druckgeber dessen Messung durch Druckschwingungen im System beeinflusst ist. Die zeitliche Volumenmessung kann auch zur Bestim- mung des Strömungswiderstandes verwendet werden. Schließlich kann in manchen der oben genannten Testzyklen die Volumen- auch mit der Druckmessung kombiniert werden. Um mit einer kurzzeitigen höheren Strombelastung den Spannungsabfall an der Batterie und damit die Batterie selbst zu diagnostizieren, werden allen Ventile zum Haupt- und den Radzylindern ge- schlössen.
Die Vorteile der Erfindung werden an zwei Systemen mit einfachen Plunger und Doppelhubkolben gezeigt, welche beide durch einen Spindel- oder Kugelgewindeantrieb betätigt sind . Alternativ können aber auch andere Antriebe eingesetzt werden.
Bei Ersterem betätigt der Kolben über Trennventile verschiedene Stellzylinder (Plunger), die einen Stelleingriff z. B. Kupplungsbetätigung bewirken. Hierbei erfasst die Diagnose die Dichtheit der Hydraulikkreise, Ventile, Dichtungen, zeitliche Volumenförderung der Druckversorgung und den Strömungswiderstand inklusive den Zustand der Batterie.
Das zweite, komplexere System entspricht einem Bremssystem welches z. B. aus DE 10 2014 109 384 vorbekannt ist. Dieses weist einen Doppelhubkolben und Tandemhauptzylinder mit fünf verschiedenen Druckräumen, vielen Ventilen und Dichtungen auf. Dieses System ist durch redundante Bremskreise, entsprechenden Ventilschaltungen und redundante Wicklung (2 x 3-phasig) für autonomes Fahren geeignet.
Zusammenfassend sind folgende Schwerpunkte enthalten : Diagnose der Dichtheit, Strömungswiderstand und Batterie im gesamten Bremssystem durch Messung der zeitlichen Veränderung von Druck, Kolbenweg, Batteriespannung.
Verschiedene Diagnosezyklen für einzelne Bereiche und Komponenten eines Hydrauliksystems.
Dichtheitstest während jeder Bremsung durch Vergleich mit der Druck- Volumen-Kennlinie.
Fiaurenbeschreibuna
Es zeigen :
Fig.l: ein einfaches System mit einkreisigem Druckversorger und einen
Kolben mit zwei Hydraulikkreisen HK a und HK b.
Fig.la: den zeitlichen Verlauf von verschiedenen Messgrößen mit einem ein- fachen Testzyklus nach TT.
Fig.2: ein komplexes Bremssystem mit zweikreisigem Druckversorger und mehreren Hydraulikkreisen und Tandemhauptzylinder.
Fig.3: einen zeitlichen Ablauf der Diagnose mit verschiedenen Diagnosezyklen. Fig.l zeigt einen einkreisigen Druckversorger mit Motor 9, welcher über einen Spindelantrieb 10 einen Kolben 18 mit Dichtung D6 linear antreibt. Der Druck entsteht im Druckraum D, und wird über den Druckgeber 15 gemessen. Der Kolbenhub SK wird beispielsweise über den Motorsensor 8a, welcher insbesondere den Drehwinkel des Motors erfasst, gemessen. Das hydraulikvolumen wird entsprechend der Sollwerte entweder über das Trennventil TVl oder über TV2 in die Hydraulikkreise HLa und HLb gefördert. Fig . 1 entspricht z.B. einer Getriebesteuerung mit den Hydraulikreisen HLa und HLb, Stellzylindern 16a und 16b, welche einen Stelleingriff 17, z. B. Kupplungsbetätigung, bewirken. Zum Entkuppeln bewegt sich Kolben 18 zurück. In diesem Beispiel sind HLa und HLb geschlossene Hydraulikkreise. Durch zusätzliche (nicht gezeichnete) Ablassventile mit Verbindung zum Vorratsbehälter VB, kann unabhängig vom PaUf in einem Hydraulikkreis der Druck reduziert werden (Pab) -
In dem Fall, bei dem über ein Auslassventil Hydraulikmedium in den Vorratsbehälter VB abgelassen wird, fehlt bei der Rückbewegung des Kolbens 18 ent- sprechendes Volumen im Druckraum D. Dieses kann über das Saugventil SV wieder ergänzt werden. Der Motor ist über einen Shunt zur Spannungsmessung V mit der Batterie verbunden. Mit dem Sensor 8b wird der Phasenstrom im Motor gemessen. Der Batteriestrom kann über einen zusätzlichen Widerstand gemessen werden. Zusätzlich kann mit Sensor 8c die Temperatur des Motors oder im Druckraum gemessen werden. Anstelle des Batteriestroms kann auch der Phasenstrom im Motor gemessen werden.
Fig.la zeigt den zeitlichen Verlauf der wesentlichen Messgrößen Druck P, Durchflussmenge Q, Kolbenhub SK und Strom I. Zum Zeitpunkt TT erfolgt das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren, wobei die Ventile TVl und TV2 ge- schlössen werden und der Kolbenhub nicht weiter erhöht wird . Auch wird der Motorstrom I nicht weiter erhöht, so dass der Druck bei dem eingestellten Wert verbleiben sollte. Bewegt sich nun bei konstantem Druck oder Strom der Kolben, so ist dies ein Indiz, dass im Druckraum D und/oder in den Hydraulikleitungen oder den Ventilen TVl und TV2 eine Undichtheit besteht. Der Leck- fluss, auch wenn er klein ist, kann einfach über die Kolbenwegänderung bestimmt werden. Sollte zwischen T0 und TT bereits eine Leckage vorliegen, so kann das geförderte Volumen und der Druck mit der Druck-Volumen-Kennlinie des vom Kolbenvolumen aktivierten Hydraulikkreises HLa oder HLb verglichen und ausgewertet werden. Zugleich kann der Strömungswiderstand im System gemessen werden. Ist z. B. im Schaltventil TVl oder einer Hydraulikleitung ein Schmutzteilchen, oder liegt eine erhöhte Kolbenreibung oder eine Störung im Stellantrieb vor, so macht sich dies in einem erhöhten Druck verglichen mit der Druck-Volumen-Kennlinie bemerkbar.
Zum Zeitpunkt Tb werden die Ventile TVl und TV2 kurzzeitig geschlossen, wodurch sich der Druck erhöht, was eine Stromerhöhung im Motor mit entsprechender Ansteuerung bewirkt. Ist aufgrund der Stromerhöhung der Spannungsabfall an der Batterie zu hoch, so ist die Batterie defekt und kann dann im Service detaillierter untersucht werden. Zum Zeitpunkt Te ist die Stellgröße am Anschlag.
Fig.2 zeigt ein komplexes zweikreisiges Bremssystem mit zweikreisiger Druckversorgung mit Doppelhubkolben. Dieses System ist in DE
102014117726 AI detailliert beschrieben. Die folgende Beschreibung umfasst mehr die Fehlerschwerpunkte und die Basis für die Diagnose. Dieses System kann für autonomes Fahren (AF) eingesetzt werden. Das System besteht aus drei Schwerpunkt-Komponenten, dem Tandemhauptzylinder THZ mit drei Druckräumen A, B, C und zwei Kolben 5 und Hilfskolben mit Stößel 4, einer Druckversorgung mit Doppelhubkolben und zwei Druckräumen D u. E., dem Motor 9 und Stator mit redundanter Statorwicklung (2 x 3-phasig) und Sensoren 8a- 8c, die bei der o.g . Redundanz der Wicklung ebenfalls redundant sind, sowie dem Temperatursensor 3. Das Bremssystem weist ferner eine Ventilschaltung für die Druckregelung von ABS, Auslassventile AVI, AV3, Schaltven- tile SV1 - SV4, die Steuerung der Druckversorgung mit Trennventil TV 1/2, das Bypassventil ShV und das Auslassventil PD3, Saugventile SV 1/2 und außerdem Steuerung THZ mit Wegsimulator über Einspeiseventil ESV und Weg- simulatorabschaltventil WA auf. Alle Ventile werden zur sogenannten Hydraulikeinheit HCU in einem Ventilblock zusammengefasst, wobei diese Ausgänge zur Verbindung mit den Radbremsen RB1- RB4 aufweist. Die Kolben werden mit Dichtungen Dl- D7 abgedichtet. Die Druckräume A und C sind mit dem Vorratsbehälter über Drosseln DR mit Rückschlagventilen RV und durchflussabhängigem Schaltventil verbunden. Alle Ventile und Dichtungen sind fehlerbehaftet und bedeuten bei Fehlfunktion einen Ausfall der Funktion oder des Bremskreises. Kritisch ist z. B. beim autonomen Fahren ein Ausfall des Bremskreises und der Druckversorgung, was gleichzeitig nicht zulässig ist. Bei Dichtungen unterscheidet man zwischen kleinen Undichtheiten oder auch Totalausfall, insbesondere bei höheren Drücken, mit großem Leckfluss.
Bei den verwendeten Ventilen besteht die Gefahr, dass trotz Filter im Ein- und Ausgang, sich Schmutz bei Durchfluss im Ventilsitz festsetzen kann, welcher die Ventilfunktion ausfallen lässt. Kritisch ist der Fall z. B. bei einem Auslassventil AV 1/2, bei dem ein Durchfluss aufgrund von Schmutzpartikeln stattfinden kann. Wird dieser nicht durch eine Diagnose zum Ende der Bremsung er- kannt, so kann bei der nächsten Bremsung der Bremskreis ausfallen. Dies ist ein Beispiel für einen schlafenden Fehler. Der Kolben kann aufgrund von Verschmutzungen oder Abnutzung oder Verkantungen Klemmen oder schwergängiger werden, was als durch das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren er- kannt wird.
All diese Fehler sollten in einer Diagnose erfasst werden. Die Wirksamkeit der Diagnose zur Reduzierung der Ausfallwahrscheinlichkeit AW wurde bereits erklärt.
Nachfolgend werden einige typische Fehler mit ihren Auswirkung erläutert: Ausfall Dl : Hilfskolben, Dichtungsausfall Dl hat Leckage in Fußraum zur Folge, daher nicht sicherheitskritisch, da der Niveaugeber im Vorats- behälter VB anspricht.
Diagnose D o.k. (soll bedeuten : es wird beim Diagnosezyklus voll geprüft.
Ausfall D2 : bewirkt Pedalstößeldurchfall; wird durch Pedalwegsensoren erkannt, Diagnose Dichtheit nicht möglich, nur im Service. Nicht relevant für autonomes Fahren. Nun ist hier mit RV/DR und VD/DR eine Lösung eingebaut, welche den Pedaldurchfall bei Ausfall der Dichtung D2 durch den Einbau der Drossel DR den Leckfluss stark reduziert. Die Drossel hat im Normalfall nur die Aufgabe des Druckausgleiches bei Temperaturwechsel. Daher kann diese auf kleine Durchflussmengen, z.B. 0,3 cm3/s ausgelegt werden. Die Drossel (Dr) ist für den Fall der Rückfallebene dimensioniert für Ausfall der Druckversorgung, z. B. Motor. Durch die Drossel kann z.B. ein Volumenverlust im THZ bei einer Abbremsung aus 100 km/h und 60 bar = 0,6 g von ca 20% auftreten, was noch die hohe Abbremsung ermöglicht und damit fehlerunkritisch ist. Dieses Leckvolumen kann bei der Diagnose auch gut erkannt werden. Ein höheres Leckvolumen entspricht dann einem Dichtungsausfall.
Eine spezielle Ausführung der Drossel ist das durchflussabhängige Schaltventil. Dieses stellt ein Rückschlagventil dar, welches bei größeren Durchflussmengen schließt, z. B. bei der Diagnose. Diese Lösung mit unterschiedlichen Durchflussmengen ist nicht vorteilhaft bei einem Fehler z. B. Ausfall der Druckversorgung während der Bremsung, z. B. Bordnetzausfall. Hier muss dann das Volumen ohne große zeitliche Verzögerung aus den Bremskreisen über das RV abfließen, wenn sich das Pedal und der Hilfskolben in der Ausgangsstellung befinden. Beim durchflussabhängigen Schaltventil erfolgt dies durch den größeren Querschnitt erheblich schneller als mit der Drossel.
Ausfall D3 bewirkt, dass bei normaler Bremsung Volumen V von Druckraum B in V einströmt, da entsprechender Druckunterschied vorliegt und das Wegsi- mulatorabschaltventil WA offen. Ein Ausfall wird durch zusätzliche Volumenförderung der Druckversorgung in der Diagnose während des Betriebes über die Druck-Volumen-Kennlinie (p-V-Kennlinie) erkannt. Außerdem im speziellen Diagnosezyklus, s. Fig. 3.
Ausfall D4 von SK- Kolben 5 Ausfall wird verhindert durch Drossel 1 wie beim Hilfskolben. Diagnose o.k., wenn in der Dichtung D4 Leckfluss > Leckfluss von Drossel.
Bei Dichtungen 4 und 5 im Normalbetrieb und beim autonomen Fahren ist ein Leckfluss ohne Auswirkung, da dieser weniger als 1% vom Druckversorg ungs- fördervolumen ausmacht. Anstelle von Drossel DR1 kann auch ein Magnetven- til MV eingesetzt werden, was jedoch mit einem erheblichen Mehraufwand verbunden wäre. Die DR/RV ist eine einfache Möglichkeit, die Auswirkung des Ausfalls der Dichtung zu reduzieren. Die Dichtungen D6 (zweimal) und D7 sind für eine zweikreisige, also redundante Druckversorgung ausgelegt. Mit D6 sind zwei Dichtungen mit dazwischen liegendem Leckkanal bezeichnet. Bei Ausfall eines Druckraumes D oder E ist die Redundanz durch den DHK gegeben. Bei Ausfall D oder dem entsprechenden Bremskreis ist nur noch ein reduziertes Fördervolumen durch die kleinere Kolbenfläche vorhanden, was aber immer noch ausreichend ist. Auch bei Ausfall des Bremskreises ist immer der zweite Kreis verfügbar.
Die Undichtigkeit des Doppelhubkolbens DHK oder Leckage einer der Dichtungen D6, D7 hat einen Verlust in der Volumenförderung zur Folge, der durch den Vergleich mit der Druck-Volumen-Kennlinie erkannt wird . Ebenso wird eine Erhöhung des Durchflusswiderstandes erkannt.
Der Ausfall des Druckgebers wird durch Plausibilität über den gemessenen Mo- torstrom erkannt. Der Ventilausfall des Trennventils (Undichtheit) TV1/2 mit Bypassventil ShV wird während der normalen Funktion über die Druck-Volumen-Kennlinie der Druckversorgung erfasst. Eine zusätzliche spezielle Diagnose kann im Testzyklus erfolgen. Die Fehlfunktion eines der Schaltventile SV1-4 inklusive der Auslassventile AVI, AV3 wird bei ABS oder ESP-Betrieb oder während eines Diag- nosezyklus erkannt. Der ESV-Ausfall wirkt wie D3, ebenso der Ausfall des Wegsimulatorabschaltventils.
Ein Bremskreisausfall kann innerhalb der Hydraulikeinheit durch undichte Ventile oder Druckgeber oder nicht gezeichnete Dichtungen zum THZ auftreten. Diese Ausfälle sind selten und haben eine geringe Ausfallwahrscheinlichkeit. Ergänzend sind die Undichtigkeiten außerhalb der Hydraulikeinheit erheblich höher. Hier sind die hydraulischen Anschlüsse von den Radzylindern zur HCU und Zwischenstücken von Leitung zur Bremsschlauch und auch Radzylinder mit entsprechenden Dichtungen betroffen. Diese Elemente haben eine wesentlich höhere Ausfallwahrscheinlichkeit. Deren Ausfall kann durch die Druck- Volumen-Kennlinie der Druckversorgung und anschließendem Schließen der SV erkannt werden. Nach Öffnung des Ventils SV kann wiederum über die Druck-Volumen-Kennlinie der Ausfall der Radleitung erkannt werden. Bei Ausfall einer Radleitung kann gegebenenfalls über ein Bremssystem mit Teilausfall BK und drei Radzylinder besser gebremst werden als mit zwei entsprechend einem vollen Bremskraftausfall. Die Diagnose mit logischer Erkennung des leckagebehafteten Radkreises erfolgt während der Bremsung und bedingt eine Verzugszeit für den Pauf der intakten Radzylinderleitungen.
Zusammenfassung :
Alle fehlerbehafteten Komponenten werden teilweise während der aktiven Be- tätigung der Bremse beim Druckaufbau PaUf (Test I) durch Funktionsdiagnose, Vergleich mit p-V-Kennfeld oder auch durch Schalten der Ventile überwacht oder im speziellen Diagnosezyklus getestet, z. B. bei Fahrzeugstillstand . Damit wird die Dichtheit, der Strömungswiderstand und Schalten auf/zu der Ventile in relativ kurzem Zeitabstand erkannt. Von Bedeutung ist, dass die zweikreisi- ge Druckversorgung mit redundanter Statorwicklung und entsprechender An- Steuerung einen gleichzeitigen Ausfall von Bremskreis und Druckversorgung vermeidet.
Auch können die aufgeführten schlafenden Fehler vorteilhaft vermieden werden.
Fig.3 Zeigt vereinfacht den zeitlichen Ablauf von möglichen Diagnosezyklen. Hier setzen die Diagnosezyklen nach dem Druckabbau Pab auf ca. 10-20 bar bei Zyklus I, T0i - Ti ein.
In dieser Phase T0 bis T0i wird im Wesentlichen die Volumenaufnahme mit zugehörigem Druck in einer Plausibilitätsprüfung auf Basis der Druck-Volumen- Kennlinie (P-V) oder auch Kennfeld ausgewertet. Das Ergebnis zeigt die Entlüf- tung aller Hydraulikkreise, bei zeitlicher Veränderung der P-V-Kennlinie auch Undichtheiten mit größeren Leckagen. Vorteil eines Brake-by-wire-Systems ist, dass kleinere Leckagen von der Druckquelle ausgeglichen werden. Die kleineren Leckagen werden in den folgenden Testzyklen erfasst. Diese sind relevant für die Rückfallebene, wenn die Druckquelle ausfällt, da dies bei ei- nem undichten Bremskreis verkehrsgefährdend wäre.
Der Diagnosezyklus I erfasst nach Tl die Dichtheit im Druckraum A und B und der Dichtungen in den beiden Bremskreisen. Dabei ist das Einspeiseventil ESV geschlossen, sodass der Hilfskolbenkreis abgetrennt ist. Der Druck im HiKo geht daher entsprechend der Pedalbewegung gegen 0. Die Dichtheit wird nun über den Druckabfall oder vorzugsweise über die Kolbenbewegung SK gemessen. Hierbei wird vorzugsweise der Strom um 10-20% erhöht, um die Reibung am Kolben und des Kugelgewindetriebes KGT auszugleichen. Die Stromregelung mit Strommessung kann weiter verbessert werden, indem die Steuerung des Stromes aus einem Kennfeld entnommen wird, indem beispielsweise die Zusammenhänge der Parameter Motorstrom, Reibung, Kolbenverstellgeschwindigkeit und/oder Kolbenbeschleunigung bzw. Drehbeschleunigung des Ankers, erfasst sind . Die zeitliche Kolbenbewegung bei konstantem Strom oder konstantem Druck, ist ein Maß für die Dichtheit oder Leckfluss Ql .
Der Diagnosezyklus II erfolgt nach T2 . Dabei ist es wichtig, dass der entsprechende Radkreis über das entsprechende SV-Ventil abgetrennt ist. Dies ist zur Vermeidung von schlafenden Fehlern notwendig . Hier wird der Druck über die Druckversorgung geringfügig, um ca. 5 bar erhöht, so dass eine Druckdifferenz zu den Raddrücken entsteht. Die Messung der Dichtheit der Schaltventile SV erfolgt wie bei Diagnosezyklus Ia über Messung der Druckänderung oder der Kolbenposition SK. Der Diagnosezyklus III beginnt bei T3 und erfasst die Dichtheit des Hilfskolbens HiKo im Kreis C. Hierzu wird das Einspeiseventil geöffnet, wodurch sich der Druck im Druckraum A und B durch die kleine Volumenaufnahme im
Druckraum C reduziert. Hier erfolgt eine kleine nicht dargestellte Volumenänderung durch den Leckfluss QD, durch die Drossel DR2, da in der Ausgangs- Stellung des Hilfskolbens das Schnüffelloch offen ist und somit eine Verbindung zum Vorratsbehälter VB besteht. Dasselbe gilt auch für den Diagnosezyklus I. Eine größere Undichtheit als QD wird erkannt. Soll anstelle des Drl/ RV das durchflussabhängige Schaltventil eingesetzt werden, so muss über die Druckversorgung kurzzeitig eine entsprechende Fördermenge zum Schließen von VD geliefert werden. (Nicht gezeichnet in der vereinfachten Darstellung).
Der Diagnosezyklus IV beginnt bei T4, und erfasst die Dichtheit edes Trennventils TV1 und des Bypassventils ShV. Hierzu wird der Doppelhubkolben langsam bewegt, wobei gleichzeitig das Ventil P03 offen ist, so dass im Druckraum E Unterdruck entsteht. Bei Undichtheit erfolgt eine Druckänderung in den Druckräumen A-C.
Diese Diagnosezyklen können mit speziellen Zyklen zur Prüfung von spezifischen Komponenten erweitert werden. Auch können die Zyklen geordnet werden in Fahrzeugstopp CSC, Parkstopp PSC oder Service, abhängig vom Risiko und Fehlersicherheit. 1 Pedalstößel
2 Kolbenplatte
3 a/b Pedalwegsensoren
4 Stößel
5 SK- Kolben
6 Kolbenrückstellfeder
7 THZ- Gehäuse
8a Motorsensor
8b Motorstromsensor
8c Temperatursensor
9 Motor
10 Spindel
11 Gehäuse
12 SK- Anschlag
13 Kugel von Rückschlagventil
14 Rückstellfeder
15 Druckgeber
16 Stellzylinder
16a Stellzylinder
17 Stelleingriff
18 Plungerkolben
19 Stator mit 2 x 3-phasiger Wicklung
20 Leckkanal
A,B,C Druckräume
AV 1/3 Auslassventile
AF autonomes Fahren
B Batterie
BK I-II Bremskreise
D1-D8 Dichtungen
DHK Doppelhubkolben
DR1 Drossel 1
DR2 Drossel 2 DV Druckversorgung
ESV Einspeiseventil
HCU Hydraulikeinheit
HiKo Hilfskolben
HL 1/2 Hydraulikleitung Bremskreis 1 und 2
HL 11/12 Hydraulikleitung der Druckversorgung
Pauf Druckaufbau
Pab Druckabbau
PD3 Auslassventil
RB 1-4 Radbremse
RF Rückstellfeder
ShV Bypassventil
Sik Sicherheitskritisch
SK Kolbenbewegung
SV 1-4 Schaltventil
SV Saugventil
TV 1/2 Trennventil
V Spannung
VB Vorratsbehälter
VD durchflussabhängiges Schaltventil
WA Wegsimulatorabschaltventil

Claims

Patentansprüche
Diag noseverfahren, insbesondere zur Feststel lung der Dichtheit mindestens einer Dichtung und/oder eines Ventils, für mindestens eine Kom¬ ponente eines Fahrzeugs, wobei eine Kolben-Zylinder-Einheit ( 18, D), de¬ ren Kolben ( 18) von einem elektromotorischen Antrieb (9) angetrieben ist, eine Druckversorg ungseinheit ( DV) bildet, wobei eine Steuereinheit mittels mindestens eines Sensors (8a) d ie Kolbenposition und/oder Kol¬ benbewegung des Kol bens ( 18) und mittels mindestens eines Sensors ( 15, 8b) den durch d ie Druckversorgungseinheit ( DV) erzeugten Druck oder den d urch den Antrieb (9) fließenden Motorstrom (i) erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass d ie Steuereinheit während des Diag noseverfahrens entweder
- die Größe der Kolbenbewegung (sk) und/oder d ie zeitliche
Änderung der Kolbenposition (fsi<(t)) des Kolbens ( 18) bei konstanter oder annähernd konstanter Antriebskraft des Motors (9) misst und d ie Größe der Kolben bewegung (sK) und/oder d ie zeitliche Änderung der Kolbenposition (fsi<(t)) bei der Beurteilung der Veränderung und/oder Funktionstüchtig keit der Komponente berücksichtigt oder
- den Kolben ( 18) um eine vorbestimmte Wegstrecke (sK) verstellt und dabei g leichzeitig den von der Druckversorgungseinheit ( DV) erzeugten Druck (p) und/oder den d urch den elektromotorischen Antrieb fl ießenden Strom (i) misst um den Strömungswiderstand in der
Komponente oder eines Teils davon zu ermitteln oder
- die zeitliche Veränderung des Druckes (dp/dt) bei feststehendem
Kolben ( 18) misst und d ie gemessene zeitliche Veränderung des Dru¬ ckes (d p/dt) bei der Beurteilung der Veränderung und/oder
Funktionstüchtig keit der Komponente berücksichtigt.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die gemessene Kolbenbewegung (sK) des Kolbens ( 18), der gemessene zeitl i¬ che Verlauf der Kolbenbeweg ung (fsi<(t)) des Kolbens () oder der zeitliche Verlauf des Druckabfalls (dp/dt) als Maß für eine beginnende oder vorhandene Veränderung und/oder der Funktionstüchtigkeit der Komponente dient.
3. Diagnoseverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Diagnoseverfahren die Leckagerate (dv/dt; dp/dt) ermittelt und anhand der ermittelten Leckagerate ein entsprechendes Ausgangssignal oder Nachricht generiert.
4. Diagnoseverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit das Diagnoseverfahren für mehrere Komponenten des Fahrzeuges zeitlich versetzt durchführt, wobei jeder Komponente eine eigene maximal zulässige Leckagerate zugeordnet ist.
5. Diagnoseverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente des Fahrzeugs eine Bremsanlage oder ein Teil der Bremsanlage, insbesondere ein Ventil (SV1-4; Avi, TV1,2) oder die Kolben-Zylinder-Einheit selbst oder der elektromotorischer Antrieb (9), eine hydraulisch arbeitende Kupplung oder eine Fahrzeugbatterie (B) ist.
6. Diagnoseverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit während des Diagnoseverfahrens die Größe der Verstellung (sK) des Kolbens (18) bei konstantem durch den Antrieb (9) fließenden Motorstroms (i) misst und anhand der Verstellung (sK) des Kolbens (18), insbesondere unter Auswertung der Druck- Volumen-Kennlinie der Komponente, die Dichtheit und/oder Funktionstüchtigkeit der Komponente oder eines ihrer Teile ermittelt.
7. Diagnoseverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit den Motorstrom (i) zur Eliminierung der Reibungsverluste um 10-30% während der Diagnose anhebt und konstant hält.
8. Diagnoseverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit während des Diagnoseverfahrens einen konstanten Druck in der Komponente mittels der Druckversorgungsein- heit (DV) und einer Druckmessung in der Komponente einregelt und dabei die Größe der Verstellung (sK) des Kolbens (18) misst und anhand der Verstellung (sK) des Kolbens (18), insbesondere unter Auswertung der Druck-Volumen-Kennlinie der Komponente, die Dichtheit und/oder Funktionstüchtigkeit der Komponente oder eines ihrer Teile ermittelt.
9. Diagnoseverfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit bei der Diagnose die Druck-Volumen-Kennlinie des Bremskreises und/oder Radkreises berücksichtigt.
10. Diagnoseverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die Funktionstüchtigkeit bzw. Dichtheit der Komponente feststellt, sofern die Verstellung (sK) des Kolbens (18) einen Schwellwert nicht überschreitet.
11. Diagnoseverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert abhängig von dem Motorstrom (i) ist.
12. Diagnoseverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt die Druckversorgungseinheit (DV) durch Schließen von Ventilen (TV1,2) von übrigen Komponenten des Fahrzeugs abgetrennt wird und nachfolgend der Antrieb kurzzeitig angesteuert wird und anhand der daraus resultierenden kurzzeitigen Belastung der Zustand der Batterie (B) des Fahrzeugs überprüft wird .
13. Diagnoseverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Diagnoseverfahren gegen Bremsende, nach Bremsende oder bei Fahrzeugstillstand durchgeführt wird.
14. Diagnoseverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit das Diagnoseverfahren während der Fahrt des Fahrzeuges durchführt, sofern für die Dauer des Diagnoseverfahrens keine Bremsung erfolgen muss, wobei hierzu die Steuereinheit vor Einleiten des Diagnoseverfahrens den Fahrzustand und den Fahrzeugzustand des Fahrzeugs prüft.
15. Diagnoseverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Diagnoseverfahren der bereits in der Komponente, insbesondere im Bremskreis, eingestellte bzw. eingeregelte Druck verwendet wird .
16. Diagnoseverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Phase zwischen TO und Tl die Dichtheit des Bremssystems durch Vergleich mit der Druck-Volumenkennlinie geprüft wird .
17. Diagnoseverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung und Regelung der Druckversorgungseinheit (DV) über den Motorstrom (i) der Sollwert (ison) einem Strom-Kennfeld entnommen wird.
18. Diagnoseverfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kennfeld die Zusammenhänge der Parameter Reibung des Antriebs und/oder Reibung des Kolbens, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Kolbens und Motorstrom gespeichert sind .
PCT/EP2017/066653 2016-07-14 2017-07-04 Diagnoseverfahren für mindestens eine komponente eines kraftfahrzeugs WO2018011021A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780043741.XA CN109476300B (zh) 2016-07-14 2017-07-04 用于机动车的至少一个部件的诊断方法
US16/316,425 US11279337B2 (en) 2016-07-14 2017-07-04 Diagnostic method for at least one component of a motor vehicle
KR1020197004313A KR20190027901A (ko) 2016-07-14 2017-07-04 자동차의 적어도 하나의 구성요소에 대한 진단 방법
JP2019501669A JP7003106B2 (ja) 2016-07-14 2017-07-04 自動車の少なくとも１つの部品のための診断方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016112971.2 2016-07-14
DE102016112971.2A DE102016112971A1 (de) 2016-07-14 2016-07-14 Diagnoseverfahren für mindestens eine Komponente eines Kraftfahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018011021A1 true WO2018011021A1 (de) 2018-01-18

Family

ID=59337645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/066653 WO2018011021A1 (de) 2016-07-14 2017-07-04 Diagnoseverfahren für mindestens eine komponente eines kraftfahrzeugs

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11279337B2 (de)
JP (1) JP7003106B2 (de)
KR (1) KR20190027901A (de)
CN (1) CN109476300B (de)
DE (1) DE102016112971A1 (de)
WO (1) WO2018011021A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10981578B2 (en) * 2018-08-02 2021-04-20 GM Global Technology Operations LLC System and method for hardware verification in an automotive vehicle
WO2023213955A2 (de) 2022-05-05 2023-11-09 Thomas Leiber Fahrdynamiksystem, fahrzeug sowie verfahren zum betreiben eines fahrdynamiksystems

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017113563A1 (de) 2017-06-20 2018-12-20 Ipgate Ag Bremssystem
DE102018111126A1 (de) 2018-05-09 2019-11-14 Ipgate Ag Bremssystem, insbesondere für automatisiertes Fahren
DE102018218693A1 (de) * 2018-06-25 2020-01-02 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Überwachen eines hydraulischen Bremssystems für ein Kraftfahrzeug und Bremssystem
DE102018219443B4 (de) * 2018-07-17 2023-07-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Erkennen von Anschlussfehlern an einer Kraftfahrzeugbremsanlage und Steuergerät für eine Kraftfahrzeugbremsanlage
DE102018213330A1 (de) * 2018-08-08 2020-02-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems, Bremssystem und Kraftfahrzeug
DE102018213318A1 (de) * 2018-08-08 2020-02-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage und elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage
DE102018213306A1 (de) * 2018-08-08 2020-02-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Detektion einer Leckage beim Betreiben eines Bremssystems für ein Fahrzeug und Bremssystem für ein Fahrzeug
DE102018010170A1 (de) * 2018-12-28 2020-07-02 Zf Active Safety Gmbh Technik zur Bestimmung eines Bremskraftverlusts einer Fahrzeugbremse
DE102019210623A1 (de) * 2019-07-18 2021-01-21 Audi Ag Verfahren zur Gewährleistung der Funktionsfähigkeit eines Bremssystems eines Kraftfahrzeugs im Falle einer verminderten Bremsleistung des Bremssystems
DE102019215418A1 (de) * 2019-10-09 2021-04-15 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Überwachung eines Bremsflüssigkeitsvolumens
US11427175B2 (en) 2019-12-16 2022-08-30 Waymo Llc Vehicle braking systems and methods
DE102020211431A1 (de) 2020-09-11 2022-03-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Durchführung von Serviceroutinen
CN112590744B (zh) * 2020-12-22 2021-08-24 浙江力邦合信智能制动***股份有限公司 一种线控制动***及泄漏检测方法
JP2022126289A (ja) * 2021-02-18 2022-08-30 愛三工業株式会社 モータ制御装置
DE102021110832A1 (de) * 2021-04-28 2022-11-03 Zf Cv Systems Global Gmbh Diagnoseverfahren und Bremssystem mit einer Einheit zum Durchführen des Diagnoseverfahrens
JP2023018494A (ja) * 2021-07-27 2023-02-08 ナブテスコ株式会社 ブレーキ装置、動作異常判定方法、及び動作異常判定プログラム
CN114056313B (zh) * 2022-01-17 2022-04-22 万向钱潮股份有限公司 一种多轴商用车线控制动***故障诊断方法
WO2024005106A1 (ja) * 2022-06-30 2024-01-04 日立建機株式会社 作業車両
CN117367775B (zh) * 2023-10-26 2024-05-14 江苏二马液压元件有限公司 一种液压制动***模拟测试装置及方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1874602A1 (de) 2005-04-21 2008-01-09 Gerber, Wolfram Druckmodulatorsteuerung
DE102009055721A1 (de) * 2009-11-26 2011-06-01 Ipgate Ag Bremssystem mit Speichereinrichtung mit Mehrfachfunktion
DE102011081240A1 (de) 2010-10-13 2012-04-19 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Überwachung einer Bremsanlage sowie Bremsanlage
DE102011085273A1 (de) 2010-11-05 2012-05-10 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
DE102012201535A1 (de) 2011-04-19 2012-10-25 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Kraftfahrzeuge sowie Verfahren zur Prüfung einer Bremsanlage
DE102011112515A1 (de) * 2011-08-29 2013-02-28 Ipgate Ag Betätigungsvorrichtung für eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage
DE102013210563A1 (de) 2013-06-06 2014-12-11 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Steuerung und Regelung eines elektrohydraulischen Bremssystems und Bremssystem
WO2015036601A2 (de) * 2013-09-16 2015-03-19 Ipgate Ag Bremsvorrichtung und verfahren zum betrieb einer bremsvorrichtung
DE102013111974A1 (de) * 2013-10-30 2015-04-30 Ipgate Ag Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeugbremse
DE102014117726A1 (de) 2014-12-02 2016-06-02 Ipgate Ag Betätigungsanlage für eine Kraftfahrzeugbremse

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3882959A (en) * 1973-04-30 1975-05-13 Safety Drive Ind Co Ltd Safety device for car brake system
US5767389A (en) * 1995-07-26 1998-06-16 Automotive Products (Usa), Inc. Method and apparatus for testing a fluid pressure apparatus
JPH10132696A (ja) * 1996-11-01 1998-05-22 Toyota Motor Corp 液圧ブレーキシステムの検査装置および検査方法
DE29810807U1 (de) * 1998-06-17 1998-08-13 Mathieu, Peter, Dipl.-Ing., 66809 Nalbach Vorrichtung zum Prüfen von Leckagen im Hydraulikbremssystem von Pkw-Neufahrzeugen auf Vorhandensein von Klein- und Kleinstleckagen
US7168297B2 (en) * 2003-10-28 2007-01-30 Environmental Systems Products Holdings Inc. System and method for testing fuel tank integrity
JP2005344865A (ja) * 2004-06-03 2005-12-15 Toyota Motor Corp 作動液異物含有度合い検出装置および液圧ブレーキシステム
DE102010044754A1 (de) 2010-09-08 2012-03-08 Ipgate Ag Bremsanlage mit einer durch ein Bremspedal schaltbaren Verbindung zur Abkopplung einer Antriebseinrichtung von einer Kolben-Zylinder-Einheit
DE102011087182A1 (de) * 2010-12-10 2012-06-14 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu deren Überwachung
DE102012221770B4 (de) * 2012-05-14 2014-08-28 Ford Global Technologies, Llc Prüfverfahren für eine Bremsanlage
US10421447B2 (en) 2013-09-16 2019-09-24 Ipgate Ag Electrically-driven pressure regulator and volume-delivery unit
DE102013018072A1 (de) * 2013-11-28 2015-06-11 Lucas Automotive Gmbh Elektrohydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage
DE102014109628A1 (de) 2014-07-04 2016-01-07 Ipgate Ag Betätigungssystem für eine Fahrzeugbremse und Verfahren zum Betrieb des Betätigungssystems

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1874602A1 (de) 2005-04-21 2008-01-09 Gerber, Wolfram Druckmodulatorsteuerung
DE102009055721A1 (de) * 2009-11-26 2011-06-01 Ipgate Ag Bremssystem mit Speichereinrichtung mit Mehrfachfunktion
DE102011081240A1 (de) 2010-10-13 2012-04-19 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Überwachung einer Bremsanlage sowie Bremsanlage
DE102011085273A1 (de) 2010-11-05 2012-05-10 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
DE102012201535A1 (de) 2011-04-19 2012-10-25 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Kraftfahrzeuge sowie Verfahren zur Prüfung einer Bremsanlage
DE102011112515A1 (de) * 2011-08-29 2013-02-28 Ipgate Ag Betätigungsvorrichtung für eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage
DE102013210563A1 (de) 2013-06-06 2014-12-11 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Steuerung und Regelung eines elektrohydraulischen Bremssystems und Bremssystem
WO2015036601A2 (de) * 2013-09-16 2015-03-19 Ipgate Ag Bremsvorrichtung und verfahren zum betrieb einer bremsvorrichtung
DE102013111974A1 (de) * 2013-10-30 2015-04-30 Ipgate Ag Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeugbremse
DE102014117726A1 (de) 2014-12-02 2016-06-02 Ipgate Ag Betätigungsanlage für eine Kraftfahrzeugbremse

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10981578B2 (en) * 2018-08-02 2021-04-20 GM Global Technology Operations LLC System and method for hardware verification in an automotive vehicle
WO2023213955A2 (de) 2022-05-05 2023-11-09 Thomas Leiber Fahrdynamiksystem, fahrzeug sowie verfahren zum betreiben eines fahrdynamiksystems

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016112971A1 (de) 2018-01-18
JP2019528431A (ja) 2019-10-10
JP7003106B2 (ja) 2022-02-10
CN109476300A (zh) 2019-03-15
US11279337B2 (en) 2022-03-22
CN109476300B (zh) 2021-11-05
US20190299962A1 (en) 2019-10-03
KR20190027901A (ko) 2019-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018011021A1 (de) Diagnoseverfahren für mindestens eine komponente eines kraftfahrzeugs
DE102013203599B4 (de) Verfahren zur Kalibrierung von analog angesteuerten hydraulischen Ventilen und eine Bremsanlage
EP3924230B1 (de) Ausfallsicheres bremssystem
DE102015106089A1 (de) Diagnoseverfahren für ein Bremssystem
EP1917169B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer hydraulischen fahrzeugbremsanlage
WO2012049050A1 (de) Verfahren zur überwachung einer bremsanlage sowie bremsanlage
WO2020165268A1 (de) Hydrauliksystem mit mindestens einer druckversorgungseinrichtung und einem sicherheitsgate für die verbindung der hydraulikkreise
DE19807369A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Bremsanlage
WO2020015887A1 (de) Verfahren zu einer prüfung einer hydraulischen fahrzeugbremsanlage auf dichtheit
WO2019086502A1 (de) Kolben-zylinder-einheiten und hydraulische einrichtungen mit diagnose- oder überwachungsfunktion der steuer- und regelvorrichtung
EP0485367A2 (de) Verfahren zur Überwachung einer Bremsanlage und Bremsanlage zur Durchführung dieses Verfahrens
DE102016215293A1 (de) Verfahren zur Ermittlung einer Leckage in einem hydraulischen Bremssystem
WO2020025188A1 (de) Verfahren zur prüfung der funktionsfähigkeit einer hydraulischen fahrzeugbremsanlage
DE102006014269A1 (de) Verfahren zur Funktionsprüfung eines hydraulischen Systems
WO2020165285A1 (de) Bremssystem mit einer druckversorgungseinrichtung und einem sicherheitsgate für die bremskreise
WO1990002066A1 (de) Verfahren zur überwachung der funktion oder funktionsfähigkeit einer vorrichtung, einer anlage oder von komponenten einer solchen anlage
DE102022102036A1 (de) Ausfallsicheres Bremssystem
EP1055576B1 (de) Elektrohydraulisches Bremssystem und Verfahren zu seiner Steuerung
EP1592591A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erkennung der einleitung des anfahrvorganges durch einen fahrer eines fahrzeugs
EP3924231A1 (de) Ausfallsicheres bremssystem
DE3828931A1 (de) Verfahren zur ueberwachung der funktion einer bremsanlage
WO2023036607A2 (de) Bremssystem sowie ventil mit zuschaltbarer haltekraft
WO2021160298A1 (de) Ausfallsicheres bremssystem
WO2021023411A1 (de) Verfahren zur funktionsprüfung eines druckerzeugeraggregats einer elektronisch schlupfregelbaren fremdkraftbremsanlage mit redundanter bremsdruckerzeugung, insbesondere für ein autonom fahrbares kraftfahrzeug
WO2023001415A1 (de) VERFAHREN ZUR PRÜFUNG EINER BESTIMMUNGSGEMÄßEN DRUCKMITTELLEITENDEN KONTAKTIERUNG VON EINANDER ZUGEORDNETEN KREISZWEIGEN GETRENNTER BREMSKREISE EINES ELEKTRONISCH SCHLUPFREGELBAREN FREMDKRAFTBREMSSYSTEMS MIT ZWEI DRUCKMITTELLEITEND KONTAKTIERTEN ÄKTOREINHEITEN ZUR BREMSDRUCKERZEUGUNG UND -REGELUNG, INSBESONDERE FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17739526

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019501669

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197004313

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17739526

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1