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Stand der Technik
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Die
DE 102 35 373 A1 betrifft
ein Verfahren zur Prüfung einer insbesondere elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage
auf ungelöstes Gas in der Bremsflüssigkeit, wobei
ein Pedalweg und ein Druck in einem Hauptbremszylinder gemessen
und mit Sollwerten verglichen werden. Ist der Pedalweg bei einem
gegebenen Druck größer als ein Sollwert, lässt dies
auf Gasblasen in der Bremsflüssigkeit schließen.
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Die
EP 1 463 658 B1 betrifft
ein Verfahren zur Erkennung von Gasen bzw. Luft bei einer elektrohydraulischen
Bremsanlage für Kraftfahrzeuge anhand von Abweichungen
von vorausgesetzten p-V-Kennlinien eines Bremssystems.
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Hydraulikaggregate,
welche zu Illustration der Erfindung herangezogen werden sind bekannt und
sind zum Beispiel in der Schrift 'Kraftfahrtechnisches Taschenbuch'
(25. Auflage, BOSCH, Vieweg Verlag ISBN 3528238763)
detailliert beschrieben.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines
Bremssystems unter Zugrundelegen eines Druck-Volumen-Zusammenhangs
(p-V-Zusammenhang) mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
Kennzeichnend kann in dem Bremssystem ein Teil desselben vom Rest
des Bremssystems hydraulisch entkoppelt werden. Eine Volumenverschiebeeinheit
verschiebt Bremsmedium in den entkoppelten Teil, wobei der aus der
Verschiebung resultierende Druckverlauf, insbesondere der Druck,
in dem entkoppelten Teil bestimmt wird. Ebenso kann Volumen an Bremsflüssigkeit
innerhalb des entkoppelten Teils verschoben werden, beispielsweise
für den Fall, dass Volumen an Bremsmedium innerhalb des
entkoppelten Teils zur Verfügung steht und dort transportiert
und zur Druckerzeugung genutzt werden kann.
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Der
so ermittelte Zusammenhang aus verschobenem Volumen an Bremsmedium
und resultierendem Druck wird zur Ansteuerung des wenigstens einen
Teils des Bremssystems herangezogen. Vorteilhafterweise kann so
einem Steuergerät eines Bremssystems ein p-V-Zusammenhang
zur Verfügung gestellt werden, der zeitnahen Bedingungen des
Fahrzeugs entspricht, im Gegensatz zu Nominal-Kennlinien, also fest
eingestellten Kennlinien, welche softwareseitig hinterlegt sind
und somit nicht der aktuellen Fahrsituation oder dem Zustand des Bremssystems
angepasst sind.
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Somit
stehen Regel- und/oder Steuereinheiten des Bremssystems aktuelle
Werte für den p-V-Zusammenhang zur Verfügung was
zu einer Erhöhung der Regel-/Steuerungsgüte führt.
Außerdem können Schätzverfahren (z. B.
Druckschätzung oder Volumenschätzung) in einem
Bremssystem durch Nutzung der ermittelten (aktuellen) Kennlinien
verbessert werden.
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Besonders
vorteilhaft ist, dass die Bestimmung in Teilen des Bremssystems
möglich wird und nicht nur im Gesamtbremssystem, wie in
den genannten Schriften im Stand der Technik.
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Die
Unteransprüche haben vorteilhafte Ausführungsformen
sowie Weiterbildungen zum Inhalt.
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In
einer Ausführungsform wird die Volumenverschiebung durch
einen die Bremsabsicht des Fahrers verstärkenden und/oder
umsetzenden Bremskraftverstärker in Kombination mit einem
Hauptzylinder und/oder einen Hochdruckspeicher und/oder einen Plunger
und/oder eine Pumpe gewährleistet. Vorteilhafterweise sind
die oben genannten Mittel zur Volumenverschiebung teilweise bereits
Bestandteil konventioneller Bremssysteme und ermöglichen
so eine kostengünstige Ausführungsform einer Vorrichtung
zum Durchführen des Verfahrens.
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In
einer Weiterbildung weist das Bremssystem neben den entkoppelbaren
Teilen einen dritten Teil auf, welcher mit den entkoppelbaren Teilen
hydraulisch verbunden werden kann. Die Volumenverschiebung durch
eine Volumenverschiebeeinheit zur Durchführung des Verfahrens
kann in zweierlei Gestalt durchgeführt werden. Zum einen
kann die Volumenverschiebeeinheit Teil des dritten Teils sein. Zum andern
kann die Volumenverschiebeeinheit Teil des entkoppelten Teils selber
sein. Diese Ausführungsform gewährleistet sowohl
eine Volumenverschiebung von innerhalb des Hydraulikaggregats, sowie eine
Volumenverschiebung von außerhalb des Hydraulikaggregats,
unter anderem um einen p-V-Zusammenhang für das komplette
Hydraulikaggregat inklusive der Radbremszylinder zu bestimmen.
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In
einer Weiterbildung sind erste Unterbrechungsmittel sowie weitere
Unterbrechungsmittel zur Unterbrechung der hydraulischen Verbindung
zwischen den entkoppelbaren Teilen des Bremssystems und dem dritten
Teil, sowie zweite Unterbrechungsmittel zur Unterbrechung der hydraulischen
Verbindung zwischen einzelnen Komponenten der entkoppelbaren Teile
und den entkoppelbaren Teilen selbst vorgesehen. Mit Hilfe der ersten
Unterbrechungsmittel wird der dritte Teil mit einem der entkoppelbaren Teil
hydraulisch verbunden, für den Fall, dass die Volumenverschiebeeinheit
im dritten Teil integriert ist. Ist die Volumenverschiebeeinheit
Teil des entkoppelbaren Teils, so wird der dritte Teil abgekoppelt.
Die zweiten Unterbrechungsmittel dienen der Auswahl der Komponenten,
welche zur Bestimmung einer p-V-Kennlinie herangezogen werden sollen
und ermöglichen so die Bestimmung des p-V Zusammenhangs
auch für eine Auswahl an Teilen des Bremssystems. Die weiteren
Unterbrechungsmittel werden so geschaltet, dass eine Versorgung
der Volumenfördereinheit mit Volumen an Bremsmedium geschehen kann,
für den Fall, das die Volumenverschiebeeinheit eine Pumpe
ist.
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In
weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird zur Bestimmung des Druck-Volumen-Zusammenhangs der Druckverlauf während
einer Volumenverschiebung, insbesondere der Druck nach vorangegangener
Volumenverschiebung, durch Drucksensoren gemessen oder aus von Druck
abhängigen Größen bestimmt und das verschobene
Volumen gemessen oder aus einer Kenngröße der
Volumenverschiebeeinheit bestimmt. Die Drucksensoren müssen
dazu in den Teil des hydraulischen Bremssystems integriert sein,
in dem der Druck-Volumen-Zusammenhang bestimmt werden soll. So kann
der Drucksensor beispielsweise in Form eines Raddrucksensors oder
eines Kreisdrucksensors vorgesehen sein.
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In
einer weiteren Ausgestaltung können von dem ermittelten
Druck-Volumen-Zusammenhang abhängige Werte gespeichert
werden und diese dann zur Steuerung des mindestens einen Teils des Bremssystems
herangezogen werden. Somit ist eine Erhöhung der Regel-/Steuerungsgüte
möglich.
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Durch
wiederholtes Ausführen der p-V-Kennlinien Bestimmung unter
gleichbleibenden und/oder veränderten Bedingungen bzw.
durch Beibehalten und/oder Abändern beteiligter Komponenten
können Informationen bezüglich weiteren p-V-Zusammenhängen
im Bremssystem gewonnen werden. Dies ermöglicht vorteilhafterweise
eine Bestimmung von p-V-Zusammenhängen indirekt, auch für
den Fall, dass diese direkt, z. B. auf Grund der vorliegenden Fahrsituation,
nicht bestimmt werden können.
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Zur
Erhöhung der Sicherheit beim Bremsen eines Fahrzeugs kann
die Bestimmung von p-V-Zusammenhängen als Standard-check
vor jedem Fahrtbeginn, als Service-Check, z. B. bei Werkstattbesuch,
und auch während der Fahrt, zur Anpassung an aktuelle Betriebsverhältnisse
des Fahrzeugs durchgeführt werden. In einer weiteren Ausführungsform
kann, bei Abweichung des wenigstens einen ermittelten Druck-Volumen-Zusammenhangs
des Gesamtbremssystems und/oder von Untermengen an Komponenten des
Gesamtbremssystems von einem Sollbereich, eine Rückmeldung
an den Fahrer gegeben werden. Diese Rückmeldung kann insbesondere eine
optische, akustische oder mechanische Rückmeldung sein.
Außerdem kann eine weitere Komponente des Gesamtbremssystems
angesteuert werden, insbesondere ein Sicherheitssystem aktiviert werden.
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Im
unabhängigen Vorrichtungs-Anspruch wird eine Vorrichtung
beschrieben, welche einen Teil des Bremssystems derart ansteuert,
dass zur Bestimmung des Druck-Volumen-Zusammenhangs ein Teil des
Bremssystems hydraulisch vom restlichen Teil des Bremssystems entkoppelt
wird und eine Volumenverschiebung ausgelöst wird. Eine
resultierende Druckänderung oder der Druckverlauf während der
Volumenverschiebung wird in dem abgekoppelten Teil des Bremssystems
ermittelt und in Form eines Druck-Volumen-Zusammenhangs zur Ansteuerung
des wenigstens einen Teils des Bremssystems herangezogen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung wird zur Verteilung des verschobenen
Volumens durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
die Einstellung der Unterbrechungsmittel und somit die Auswahl der
zu untersuchenden Komponenten des Bremssystems vorgenommen. Die
Unterbrechungsmittel können in Form von Umschaltventilen
in einem Bremskreis und/oder Einlassventilen an Radbremszylindern
ausgestaltet sein, dadurch müssen keine zusätzlichen
Elemente in das Bremssystem integriert werden, was kostengünstig
ist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung anhand der 1 bis 3 dargestellt
und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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1 zeigt
ein Bremssystem, anhand dessen das erfindungsgemäße
Verfahren erklärt werden kann.
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2 zeigt
im Detail eine alternative Möglichkeit Volumen mit Hilfe
eines steuerbaren elektromechanischen Bremskraftverstärkers
zu verschieben.
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3 zeigt
das erfindungsgemäße Verfahren in Verfahrensschritten.
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Ausführungsform der Erfindung
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Im
Folgenden soll die Erfindung anhand eines Bremssystems eines Kraftfahrzeugs
dargestellt werden. Die Erfindung wird in 1 schematisch
am Beispiel eines Hydrauliksystems eines konventionellen Rückfördersystems
ESP erläutert. Zu betonen ist, dass die Erfindung nicht
auf diese Ausgestaltung eines Bremssystems beschränkt ist.
In 1 sind die Bestandteile des Systems zu erkennen.
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Ein
Betätigungselement zur Anzeige eines Fahrerbremswunsches 1 wird
betätigt und verschiebt, gegebenenfalls mit Unterstützung
eines steuerbaren elektromechanischen Bremskraftverstärkers 2 Volumen
an Bremsmedium in einem Tandem-Hauptzylinder 3. Die mindestens
zwei Ausgänge des THZ sind über Leitungen 4 zum
Transport von Volumen an Bremsmedium mit jeweils einem Bremskreis
verbunden. Jeder der Bremskreise 6 und 7 besteht
aus einem Teil des Hydraulikaggregats 5 sowie den diesen
Teilen zugeordneten Radbremszylindern 11 und 12 oder 18 und 19.
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Im
Bremskreis 6 ist die vom Hauptzylinder 3 kommende
Hydraulikleitung nach einer Verzweigung mit einem Umschaltventil 8,
dazu parallel einem Rückschlagventil 21 mit Durchlassrichtung
zu den Radbremszylindern, sowie mit einem Hochdruckschaltventil 9 verbunden.
Das Umschaltventil 8 steht in hydraulischer Verbindung
mit zwei Radbremszylindern 11 und 12, wobei diese
Verbindung durch schaltbare Einlassventile 10 unterbrochen
werden kann, denen ein Rückschlagventil 20 parallel
geschaltet ist, welches in Richtung des Hauptzylinders durchlässig
ist. Über jeweils ein schaltbares Auslassventil 13 ist
jeder der Radbremszylinder 11 und 12 hydraulisch
mit einem Niederdruckspeicher 15 sowie über ein
Rückschlagventil 16 mit der Saugseite einer Rückförderpumpe 14 verbunden.
Die Saugseite der Rückförderpumpe kann über
das obengenannte Hochdruckschaltventil 9 und den Leitungen 4 mit dem
Hauptzylinder verbunden werde. Die Förderseite der Rückförderpumpe 14 ist
mit den Einlassventilen 10 verbunden. Die Rückförderpumpe
wird von einem Motor angetrieben, der für beide Pumpen
im jeweiligen Bremskreis vorgesehen ist. Der zweite Bremskreis 7 ist
identisch aufgebaut, bis auf dass er mit den Radbremszylindern der
anderen zwei Räder des Fahrzeugs verbunden ist.
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Im
Falle eines Bremswunsches und damit verbundenem Betätigen
des Betätigungselements 1, gegebenenfalls unter
Beteiligung des Bremskraftverstärkers 2, wird
Volumen an Bremsmedium aus dem Hauptzylinder 3 in das Hydraulikaggregat 5 verschoben
und somit Druck aufgebaut.
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In
hydraulik-basierten Bremsregelsystemen wie z. B. ESP oder EHB kann
Druck in den Radbremszylindern auch ohne Einwirken des Fahrers aufgebaut
werden, quasi von innerhalb des Hydroaggregats. In diesem Fall entkoppeln
die zwei steuerbaren Umschaltventile 8 den Tandem-Hauptzylinder 3 von
den Bremskreisen 6 und 7. Die Rückförderpumpe 14 in
jedem Bremskreis fördert ein Volumen V an Bremsmedium in
den jeweiligen Bremskreis oder aus dem Bremskreis hinaus was zu
einer Druckänderung p im Bremskreislauf führt.
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In
einem Bremssystem gemäß dem oben beschriebenen
soll das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung
gebracht werden. Das Prinzip besteht darin ein Volumen an Bremsmedium
in das Hydraulikaggregat und die Radbremszylinder einzubringen sowie
den daraus resultierenden Druck zu ermitteln. Der Zusammenhang aus
verschobenem Volumen V und aus der Volumenverschiebung resultierendem
Druck p wird im Folgenden als p-V-Kennlinie bezeichnet. Diese p-V-Kennlinie
soll ermittelt werden. Dabei ist es keineswegs als einschränkend
zu verstehen, dass der resultierende Druck ermittelt wird. Genauso
kann erfindungsgemäß der Verlauf der Drucks während
der Volumenverschiebung aufgezeichnet werden, was wiederum eine
p-V-Kennlinie zum Ergebnis hat.
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Außerdem
ist es nicht zwingend notwendig den absoluten Druck zu bestimmen,
ebenso kann es ausreichen den Druck relativ zu einem Anfangswert zu
bestimmen.
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Eine
solche Bestimmung setzt voraus, dass Druck und Volumen gemessen,
berechnet und/oder geschätzt werden können. So
lässt sich zum Beispiel Druck durch gezielt platzierte
oder im Optimalfall bereits in der Bremsanlage vorhandene Drucksensoren direkt
messen. Dazu notwendige Sensoren insbesondere Kreisdrucksensoren 24 und
Raddrucksensoren 25 sind in 1 eingezeichnet.
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Wird
Volumen durch die Rückförderpumpe verschoben,
so lässt sich das verschobene Volumen an Bremsmedium anhand
von pumpenspezifischen Größen ermitteln, beispielsweise
Position, Ansteuerdauer und Ansteuerverlauf, Gegendruck und Nachlaufspannung.
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Die
Ventile 8 und 10, welche eine hydraulische Verbindung
zu einem Bremskreis bzw. zu einem Radbremszylinder unterbrechen
können, sind durch eine Steuereinheit (nicht eingezeichnet)
in Bezug auf Durchlass und Durchlassmenge einstellbar. Ebenso sind
Ventile vorstellbar, welche in Abhängigkeit eines am Ventil
anliegenden Drucks schalten und/oder Regeln.
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Somit
lässt sich eine Verschiebung an Bremsmedium z. B. durch
eine Rückförderpumpe oder durch Verschieben von
Volumen im Hauptzylinder und damit verbunden eine Druckänderung
im Gesamtbremssystem auf die unterschiedlichen Komponenten des Bremssystems
gezielt verteilen (Hydroaggregat, einzelne Teil-Bremskreise, einzelne
Radbremszylinder und Kombinationen derselben).
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Im
Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren
an zwei alternativen Ausführungsbeispielen erläutert,
die sich in der Positionierung der Volumenverschiebeeinheit unterscheiden.
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In
der ersten Ausführungsform wird das Volumen an Bremsmedium
innerhalb des Hydroaggregats durch eine Rückförderpumpe
verschoben, in der zweiten Ausführungsform außerhalb
des Hydroaggregats durch Betätigen eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers
(2) mit Hilfe des Tandem-Hauptzylinders 3.
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Wird
ein Volumen an Bremsmedium dem Bremskreis durch die Rückförderpumpe
zugeführt, so kann durch Ansteuerung der entsprechenden Trennventile
durch ein Steuergerät eine aus der Volumenänderung
resultierende Druckänderung einzelnen Komponenten des Bremskreises
in dem sich die Rückförderpumpe befindet, zugeführt
werden. Somit ist es möglich, p-V-Kennlinien für
die einzelnen Bestandteile des Bremssystems und aller Kombinationen
daraus zu bestimmen.
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Unter
anderem sind folgende Realisierungen denkbar:
Bestimmung
in beiden Bremskreisen inklusive Radbremszylinder:
Umschaltventile 8 geschlossen,
Eingangsventile 10 offen. (hier natürlich Betrieb
beider Pumpen notwendig)
Bestimmung in Bremskreis:
mindestens
ein Umschaltventil 8 geschlossen, Eingangsventile 10 in
entsprechendem Kreis offen.
Bestimmung in Bremskreis mit
nur einem Radbremszylinder:
mindestens ein Umschaltventil 8 geschlossen,
ein Eingangsventil 10 des Bremskreises offen, restliche Radtrennventile
im Bremskreis geschlossen.
Bestimmung in beiden Bremskreisen
ohne Radbremszylinder:
Umschaltventile 8 geschlossen,
alle Eingangsventile 10 geschlossen
Bestimmung
in einem Bremskreis ohne Radbremszylinder:
Mindestens ein Umschaltventil 8 geschlossen,
alle Eingangsventile 10 im entsprechenden Kreis geschlossen
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Bei
dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens müssen die Hochdruckschaltventile 9 geöffnet
sein.
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Soll
eine p-V-Kennlinie in einem Bremskreis bei hydraulisch abgekoppelten
Radbremszylindern bestimmt werden, allerdings unter Berücksichtigung der
Hydraulikleitungen, welche zu den Radbremszylindern führen,
so können zusätzliche Trennventile direkt an den
Radbremszylindern oder kurz vor diesen vorgesehen sein. (nicht eingezeichnet)
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Betont
sei, dass jede weitere Kombination aus offenen und geschlossenen
Einlassventilen sowie auch ein komplettes Weglassen derselben möglich
ist, in den Fällen in denen die Ventile als offen angenommen
werden. Außerdem ist dem Fachmann klar, dass die Schaltung
der Ventile von der Lage der Volumenverschiebeeinheit im Bremskreis
sowie dem hydraulischen Anschluss abhängen kann. Des Weiteren
ist die hier beschriebene Ausführung mit lediglich zwei
Bremskreisen in keinster Weise als Einschränkung zu verstehen.
Die oben angeführten Beispiele für die Bestimmung
von p-V-Kennlinien kann selbstverständlich in beiden Bremskreisen 6 und 7 durchgeführt
werden und ist somit nicht explizit aufgeführt.
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Die
Steuerung des Verfahrens sowie die Nutzung der neu ermittelten p-V-Kennlinien
erfolgt durch eine Steuereinrichtung 23, welche gegebenenfalls
in der Lage ist, Daten an andere Steuereinheiten des Fahrzeugs zu übermitteln.
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In
einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens zur Bestimmung
von p-V-Kennlinien kann das Volumen anstatt mit sich im Hydroaggregat
befindlichen Volumenverschiebeeinheiten, durch eine Volumenverschiebeeinheit
außerhalb des Hydroaggregats bewegt werden. Ein konkretes
Beispiel für eine solche Volumenverschiebeeinheit ist ein
steuerbarer, insbesondere elektromechanischer, Bremskraftverstärker 2 in
Kombination mit einem Hauptzylinder 3, zusammengefasst
als 22 in 1. Dieser besteht im zweiten
Ausführungsbeispiel – schematisch dargestellt
in 2 – aus einem Eingangskolben 201,
zwei Unterstützungskolben 202a, 202b,
einem Motor (nicht eingezeichnet), einem Kopplungselement 203 sowie
einem Ausgangskolben 204. Um in diesem Fall eine Druckänderung
durch Verschieben von Volumen an Bremsmedium hervorzurufen, muss im
Gegensatz zur ersten Ausführungsform mindestens eines der
Umschaltventile 8 geöffnet sein, da das in den
angeschlossenen Bremskreis eingebrachte Volumen von außen
eingebracht wird. Die Hochdruckschaltventile 9 werden geschlossen
gehalten Soll eine p-V-Kennlinie in einem Bremskreis bei hydraulisch
abgekoppelten Radbremszylindern bestimmt werden, allerdings unter
Berücksichtigung der Hydraulikleitungen, welche zu den
Radbremszylindern führen, so können zusätzliche
Trennventile direkt an den Radbremszylindern oder kurz vor diesen vorgesehen
sein. (nicht eingezeichnet)
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Im
Fall eines steuerbaren elektromechanischen Bremskraftverstärkers
als Volumenverschiebeeinheit wird durch den Ausgangskolben des Bremskraftverstärkers
ein Kolben im Hauptzylinder des Bremssystems verschoben und dadurch
Flüssigkeit in das Bremssystem eingebracht.
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Der
Hauptzylinder ist in 2 nur mit einer Kammer und einem
angeschlossenen Bremskreis gezeigt. Die zum Verschieben benötigte
Kraft 206
kann eine von einem Motor stammenden Unterstützungskraft 207 und/oder
eine vom Fahrer eingebrachte Eingangskraft 208 und/oder
eine Kombination derselben sein. Zur Kopplung der zwei Kräfte 207 und 208 wird
ein Kopplungselement 203 verwendet, welches diese zur Ausgangskraft 206 verbindet. Durch
Ansteuern des steuerbaren Motors (nicht eingezeichnet) lässt
sich Volumen an Bremsmedium auch ohne Fahrerbeteiligung verschieben.
Die Menge an verschobenem Volumen an Bremsmedium kann beispielsweise
aus dem Versatz s des Ausgangskolbens und der Querschnittsfläche
des Hauptzylinders bestimmt werden. Die Strecke s kann beispielsweise
durch einen Sensor sowie durch Messung oder Schätzung anderer
vom Weg abhängiger Größen bestimmt werden,
z. B. der Motorposition des antreibenden Motors.
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Zur
Bestimmung der aus der Volumenverschiebung resultierenden Druckänderung
im Bremssystem kann beispielsweise ein Drucksensor 209 verwendet
werden.
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Durch
Ansteuerung der im Hydroaggregat vorhandenen Trennventile durch
eine Steuereinheit lässt sich vom Prinzip her entsprechend
dem für die erste Ausführungsform beschriebenen
Ablauf wieder eine p-V-Kennlinie für das gesamte Hydroaggregat inklusive
Radbremszylinder sowie für die unterschiedliche Komponenten
des Gesamtbremssystems gezielt ermitteln (Hydroaggregat, einzelne Bremskreise,
einzelne Radbremszylinder und Kombinationen derselben).
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Anzumerken
ist hier, dass die zwei oben geschilderten Ausführungsformen
lediglich Beispiele für Volumenverschiebeeinheiten darstellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist genauso mit
jeder weiteren Einheit vorstellbar, die in der Lage ist Volumen
in ein System einzubringen und/oder zu entnehmen, beispielsweise
ein Plunger oder ein Hochdruckspeicher. Die gerade genannten weiteren
Ausführungen der Volumenverschiebeeinheit sind sowohl innerhalb als
auch außerhalb des Bremssystems denkbar, wobei die Ventilstellungen
gegebenenfalls angepasst werden müssen.
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Eine
Möglichkeit zusätzliche Volumenverschiebeeinheiten
innerhalb des Hydraulikaggregats anzuschließen ist der
Positionierung des Bauteils 26 in 1 zu entnehmen.
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Eine
Möglichkeit außerhalb des Hydraulikaggregats eine
Volumenverschiebeeinheit anzuschließen ist dem Bauteil 27 zu
entnehmen. Bauteil 26 und 27 steht hier repräsentativ
für weitere denkbare Volumenverschiebeeinheiten, insbesondere
für deren Positionierung im hydraulischen Bremssystem.
Soll mittels einer weiteren Volumenverschiebeeinheiten innerhalb
des Hydraulikaggregats das erfindungsgemäße Verfahren
durchgeführt werden, so muss die Volumenverschiebeeinheit
in jedem Bremskreis vorgesehen sein, in dem die p-V-Kennlinie bestimmt werden
soll. Befindet sich dagegen die weitere Volumenverschiebeeinheit
außerhalb des Hydraulikaggregats wie bei Bauteil 27,
so kann die Volumenverschiebeeinheit entweder mit zwei hydraulischen
Ausgängen versehen sein oder in doppelter Ausführung für
jeden Bremskreis einzeln.
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Abhängig
davon, aus welcher Quelle die zusätzliche Volumenverschiebeeinheit
das Volumen an Bremsmedium bezieht, welches sie verschiebt, und davon,
ob die Volumenverschiebeeinheit sich außerhalb des Hydraulikaggregats 27 oder
innerhalb des Hydraulikaggregats 26 befindet, muss gegebenenfalls
die Stellung der Hochdruckschaltventile 9 und/oder der
Umschaltventile 8 angepasst werden. Die Verteilung des
verschobenen Volumens auf die einzelnen Komponenten des Bremskreises
geschieht wie bei den bereits beschriebenen Ausführungsform
mittels der bereits genannten Eingangsventile 10 und gegebenenfalls
vorgesehenen Trennventilen direkt an den Radbremszylindern.
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Je
nach Ausführungsform und Positionierung der Volumenverschiebeeinheit
lässt sich die Bestimmung von p-V-Kennlinien auch simultan
durchführen so zum Beispiel für beide Bremskreise
simultan durch Vorhandensein einer Rückförderpumpen (14)
in jedem Bremskreis bei einem ESP-System wie in 1 betrachtet.
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Die
Bestimmung der p-V-Kennlinie kann auf unterschiedliche Arten erfolgen:
Mehrfaches
Ausführen der Bestimmung bei gleichbleibender Einstellung
aller Umschaltventile und Einlassventil.
Mehrfaches Ausführen
der Bestimmung mit Verändern mindestens einer Einstellung
von Umschaltventil und/oder Einlassventil.
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In
Fall 1 kann das wiederholte Ausführen der Bestimmung der
p-V-Kennlinie zu einer genaueren Kenntnis der Kennlinie führen.
In Fall 2 lassen sich durch mehrfaches Ausführen Rückschlüsse
auf nicht vermessene Bestandteile des Bremssystems ziehen. So kann
zum Beispiel aus einer Kenntnis der p-V-Kennlinien zweier Bremskreise
von insgesamt zweien auf die p-V-Kennlinie des gesamten Bremssystems
geschlossen werden. Außerdem lässt sich aus der
p-V-Kennlinie eines von zwei Bremskreisen und der p-V-Kennlinie
des Gesamt-Bremssystems auf die p-V-Kennlinie des zweiten Bremskreises schließen.
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Es
ist möglich zur Verbesserung des Verfahrens die Signale,
welche zur Bestimmung des Druck-Volumen-Zusammenhangs herangezogen werden
zu filtern.
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Die
Bestimmung der p-V-Kennlinien kann sowohl vor Beginn der Fahrt (pre-Drive-Check)
als auch während der Fahrt geschehen. Für eine
Bestimmung während der Fahrt kann eine deduktive Bestimmung der
p-V-Kennlinie wie in Fall 2 angedeutet von Bedeutung sein. So liegt
nahe, dass während dem Fahrbetrieb des Fahrzeugs die p-V-Kennlinie(n)
in Bezug auf die Radbremszylinder nicht jederzeit bestimmt werden
können, ohne das Verhalten des Fahrzeugs zu beeinflussen,
insbesondere eine Bremsung auszulösen. Bremst der Fahrer
das Fahrzeug allerdings gewollt in einer Fahrsituation ab, unter
Beteiligung von Bremskraftverstärker oder anderen Volumenverschiebeeinheiten,
so kann diese Fahrsituation dazu genutzt werden, p-V-Kennlinie(n)
einzelner Komponenten zu ermitteln, welche an der Bremsung beteiligt
sind.
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Sobald
p-V-Kennlinie(n) einer oder mehrerer Komponenten des Gesamtbremssystems
vorliegen, kann diese Information an unterschiedliche Punkte im
Fahrzeug übermittelt werden, so z. B. an Regel- und Steuerungs-Systeme
wie ABS und/oder ESP. Somit ist eine aktuell gültige p-V-Kennlinie
in den Steuer-/Regeleinheiten hinterlegt.
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Außerdem
können durch das erfindungsgemäße Verfahren
bestimmte p-V-Kennlinien zum Überwachen der Güte
oder des Betriebszustands des Bremssystems genutzt werden. So kann
eine Rückmeldung an den Fahrer gegeben werden, sobald der
ermittelte Druck-Volumen-Zusammenhang von einem in einer Steuereinheit
hinterlegten Soll-Zusammenhang abweicht. Diese Rückmeldung
kann beispielweise mittels einer Warnlampe, eines akustischen Signals
oder einer haptischen Rückwirkung auf das Bremspedal geschehen.
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Zusätzlich
können im Fall einer Abweichung weitere Komponenten des
Bremssystems angesteuert werden und/oder ein Sicherheitssystem aktiviert werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren lässt sich anhand 3 in
folgenden Schritten zusammenfassen:
- 301: Lege fest
welche Volumenverschiebeeinheit das Volumen fördern soll
- 302: Ist die Volumenverschiebeeinheit Teil eines Bremskreises → 304
- 303: Ist die Volumenverschiebeeinheit nicht Teil eines
Bremskreises → 305
- 304: Entkoppeln der Bremskreise von Hauptzylinder → 306
- 305: Koppeln der Bremskreise an Hauptzylinder → 306
- 306: Herstellen der Hydraulische Verbindung zwischen
Volumenverschiebeeinheit und zu untersuchendem Teil des Bremssystems
durch relevante Ventile.
- 307: Verschieben von Volumen
- 308: Ermitteln von resultierendem Druck oder aufzeichnen
des Druckverlaufs
- 309: Ermitteln der p-V-Kennlinie, gegebenenfalls unter
Kombination von Ergebnissen aus mehrfacher Ausführung
- 310: Gegebenenfalls bei mehrfacher Ausführung → 306
- 311: Speichern p-V-Kennlinie in Regel- und/oder Steuerungseinheit
- 312: Nutze neue Kennlinie zum Steuern des Bremssystems
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Zusammenfassend
kann gesagt werden, dass es in hydraulischen Bremssystemen von Bedeutung
ist, den Zusammenhang zwischen dem in das Bremssystem eingebrachtem
Volumen sowie den dadurch resultierenden Druck im Gesamtbremskreis
zu kennen, eine sogenannte p-V-Kennlinie. Insbesondere kann von
Interesse sein, nicht nur die p-V-Kennlinie eines Gesamtbremssystems
zu kennen, sondern auch die p-V-Kennlinie einzelner Komponenten
desselbigen. Durch Betreiben einer sich im Hydroaggregat befindlichen,
und/oder dem Hydroaggregat vorgeschalteten Volumenverschiebeeinheit sowie
mit Ansteuern unterschiedlicher Ventile lässt sich eine
Vielzahl von p-V-Kennlinien für unterschiedliche Komponenten
des Bremssystems bestimmen die an wichtigen Punkten für
die Steuerung oder Regelung des Fahrzeugs als aktuelle Werte in
Betracht gezogen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10235373
A1 [0001]
- - EP 1463658 B1 [0002]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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