WO2011018378A1 - Method and device for actuating a brake system - Google Patents
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Definitions
- DE 102 35 373 A1 relates to a method for testing a particular electrohydraulic vehicle brake system for undissolved gas in the brake fluid, wherein a pedal travel and a pressure in a master brake cylinder are measured and compared with nominal values. If the pedal travel at a given pressure is greater than a setpoint, this can be attributed to gas bubbles in the brake fluid.
- EP 1 463 658 B1 relates to a method for detecting gases or air in an electro-hydraulic brake system for motor vehicles on the basis of deviations from the assumed p-V characteristics of a brake system.
- Hydraulic units which are used to illustrate the invention are known and are described in detail, for example in the publication 'Automotive Taschenbuch' (25th edition, BOSCH, Vieweg Verlag ISBN 3528238763).
- the present invention describes a method for controlling a brake system on the basis of a pressure-volume relationship (pV-related) with the features of the independent claims.
- a part of the same can be hydraulically decoupled from the rest of the brake system.
- a volume displacement unit shifts brake medium into the decoupled part, wherein the pressure curve resulting from the displacement, in particular the pressure in which decoupled part is determined.
- volume of brake fluid can be displaced within the decoupled part, for example in the event that volume of braking medium within the decoupled part is available and can be transported there and used to generate pressure.
- the thus determined relationship between the displaced volume of brake medium and the resulting pressure is used to control the at least one part of the brake system.
- a control unit of a brake system a pV-context can be made available, the timely conditions of the vehicle corresponds, in contrast to nominal characteristics, so fixed characteristics, which are backed by software and thus not the current driving situation or state are adapted to the braking system.
- control and / or control units of the brake system current values for the p-V relationship are available which leads to an increase in the control / quality control.
- estimation methods e.g., pressure estimation or volume estimation
- in a braking system can be improved by utilizing the determined (actual) characteristics.
- the volume displacement is increased by a brake booster that amplifies and / or converts the driver's intention to brake in combination with a master cylinder and / or a high-pressure accumulator and / or a high-pressure accumulator
- the above-mentioned means for volume displacement are already partially part of conventional brake systems and thus enable a cost-effective embodiment of a device for carrying out the method.
- the brake system in addition to the decoupled parts on a third part, which can be hydraulically connected to the decoupled parts.
- the volume shift by a volume displacement unit for carrying out the method can be carried out in two forms.
- the volume displacement unit may be part of the third part.
- the volume-shifting unit can be part of the decoupled part itself. This embodiment ensures both a volume displacement from within the hydraulic unit and a volume displacement from outside the hydraulic unit, inter alia, to determine a pV relationship for the complete hydraulic unit including the wheel brake cylinders.
- first interrupting means and further interrupting means for interrupting the hydraulic connection between the decoupable parts of the brake system and the third part, and second interrupting means for interrupting the hydraulic connection between individual components of the decoupled parts and the decoupled parts themselves are provided.
- the third part is hydraulically connected to one of the decoupled part, in the event that the volume displacement unit is integrated in the third part. If the volume displacement unit is part of the decoupled part, the third part is decoupled.
- the second interrupting means are used to select the components which are to be used to determine a p-V characteristic and thus enable the determination of the p-V relationship also for a selection of parts of the brake system.
- the further interruption means are switched such that a supply of the volume conveying unit can take place with volume of braking medium, in the event that the volume displacement unit is a pump.
- the pressure profile during a volume shift is measured by pressure sensors or determined from pressure-dependent variables and the displaced volume measured or determined from a characteristic of the volume displacement unit to determine the pressure-volume relationship
- the pressure sensors must be placed in the part of the hydraulic integrated in the brake system, in which the pressure-volume relationship is to be determined.
- the pressure sensor may be provided in the form of a wheel pressure sensor or a circular pressure sensor.
- from the determined pressure volume is measured by pressure sensors or determined from pressure-dependent variables and the displaced volume measured or determined from a characteristic of the volume displacement unit to determine the pressure-volume relationship
- Context dependent values are stored and these are then used to control the at least one part of the brake system.
- an increase of the control quality is possible.
- information regarding further p-V relationships in the brake system can be obtained. This advantageously allows determination of p-V relationships indirectly, even in the case where they are directly, e.g. can not be determined due to the present driving situation.
- the at least one determined pressure-volume relationship of the overall brake system and / or subsets of components of the overall brake system deviates from a desired range, feedback may be given to the driver.
- This feedback can be in particular an optical, acoustic or mechanical feedback.
- a further component of the overall braking system can be controlled, in particular a security system can be activated.
- Volume-related part of the brake system is hydraulically decoupled from the remaining part of the brake system and a volume shift is triggered.
- a resulting pressure change or the pressure curve during the volume shift is determined in the decoupled part of the brake system and in shape a pressure-volume relationship used to control the at least one part of the brake system.
- the distribution of the displaced volume by the device according to the invention, the adjustment of the interruption means and thus the selection of the components of the brake system to be examined is made.
- the interruption means may be designed in the form of reversing valves in a brake circuit and / or intake valves on wheel brake cylinders, thus no additional elements need to be integrated into the brake system, which is inexpensive.
- FIG. 1 shows a brake system by means of which the method according to the invention can be explained.
- Figure 2 shows in detail an alternative way to shift volume by means of a controllable electromechanical brake booster.
- FIG. 3 shows the process according to the invention in process steps.
- Embodiment of the invention will be illustrated by means of a braking system of a motor vehicle.
- the invention is illustrated schematically in FIG. 1 using the example of a hydraulic system of a conventional return conveyor system ESP. It should be emphasized that the invention is not limited to this embodiment of a brake system. In Figure 1, the components of the system can be seen.
- An actuator for displaying a driver's braking request 1 is actuated and displaces, optionally with the assistance of a controllable electromechanical brake booster 2 volume of braking medium in a tandem master cylinder 3.
- the at least two outputs of the THZ are via lines 4 for the transport of Volume of brake fluid connected to one brake circuit.
- Each of the brake circuits 6 and 7 consists of a part of the hydraulic unit 5 and the wheel brake cylinders associated with these parts 11 and 12 or 18 and 19. In the brake circuit 6, the hydraulic line coming from the master cylinder 3 is after a
- the switching valve 8 is in hydraulic communication with two wheel brake cylinders 11 and 12, which connection can be interrupted by switchable inlet valves 10, to which a check valve 20 is connected in parallel, which is permeable in the direction of the master cylinder.
- Each of the wheel brake cylinders 11 and 12 is hydraulically connected to a low-pressure accumulator 15 and a check valve 16 to the suction side of a return pump 14 via a respective switchable exhaust valve 13.
- the suction side of the return pump can be connected via the above-mentioned high-pressure switching valve 9 and the lines 4 to the master cylinder.
- the delivery side of the return pump 14 is connected to the intake valves 10.
- the return pump is driven by a motor which is provided for both pumps in the respective brake circuit.
- the second brake circuit 7 is constructed identically except that it is connected to the wheel brake cylinders of the other two wheels of the vehicle.
- volume of brake fluid is shifted from the master cylinder 3 into the hydraulic unit 5 and thus pressure builds up.
- pressure in the wheel brake cylinders can also be built up without the intervention of the driver, virtually from inside the hydraulic unit.
- the two controllable changeover valves 8 decouple the tandem master cylinder 3 from the brake circuits 6 and 7.
- the return pump 14 in each brake circuit conveys a volume V of braking medium into the respective brake circuit or out of the brake circuit resulting in a pressure change p in Brake circuit leads.
- the method according to the invention should be used. The principle is to introduce a volume of brake fluid in the hydraulic unit and the wheel brake cylinder and to determine the resulting pressure. The relationship between the displaced volume V and the volume shift resulting pressure p is in
- p-V characteristic This p-V characteristic is to be determined. It is by no means to be understood as limiting that the resulting pressure is determined. Likewise, according to the invention, the course of the pressure during the volume shift can be recorded, which in turn results in a p-V characteristic.
- pressure can be measured directly by pressure sensors that are placed in a targeted manner or, ideally, already in the brake system. Necessary sensors in particular circular pressure sensors 24 and wheel pressure sensors 25 are shown in FIG.
- the displaced volume of braking medium can be determined on the basis of pump-specific variables, for example position, activation duration and activation course, back pressure and tracking voltage.
- valves 8 and 10 which can interrupt a hydraulic connection to a brake circuit or to a wheel brake cylinder, are adjustable by a control unit (not shown) with respect to passage and passage rate.
- valves are conceivable which switch in dependence on a pressure applied to the valve and / or rules.
- a shift in brake medium can be, for example, by a return pump or by moving volume in the master cylinder and thus a change in pressure in the overall braking system on the different components of the Distribute brake system specifically (hydraulic unit, individual partial brake circuits, individual wheel brake cylinders and combinations thereof).
- the volume of brake medium within the hydraulic unit is displaced by a return pump, in the second embodiment outside the hydraulic unit by actuating an electromechanical
- a volume of brake medium is supplied to the brake circuit by the return pump, by controlling the corresponding isolation valves by a control device, a pressure change resulting from the volume change can be supplied to individual components of the brake circuit in which the return pump is located.
- p-V characteristics for the individual components of the brake system and all combinations thereof.
- a pV characteristic in a brake circuit is to be determined for hydraulically decoupled wheel brake cylinders, but taking into account the hydraulic lines leading to the wheel brake cylinders, then additional isolation valves may be provided directly on the wheel brake cylinders or shortly before them (not shown).
- control of the method and the use of the newly determined p-V curves is performed by a control device 23, which may be able to transmit data to other control units of the vehicle.
- the volume can be moved by means of a volume displacement unit outside the hydraulic unit instead of volume displacement units located in the hydraulic unit.
- a concrete example of such a volume shift is a controllable, in particular electromechanical, brake booster 2 in combination with a master cylinder 3, summarized as 22 in Figure 1.
- This consists in the second embodiment - shown schematically in Figure 2 - from an input piston 201, two support pistons 202a, 202b, a motor (not shown), a coupling element 203 and an output piston 204.
- a pressure change by moving volume of brake medium in contrast to the first embodiment, at least one of the changeover valves 8 must be opened because the introduced into the connected brake circuit volume from the outside is introduced.
- the high-pressure switching valves 9 are kept closed If a p-V characteristic is to be determined in a brake circuit with hydraulically decoupled wheel brake cylinders, but taking into account the hydraulic lines leading to the wheel brake cylinders, then additional isolation valves may be provided directly on the wheel brake cylinders or shortly before these (not shown)
- a piston in the master cylinder of the brake system is displaced by the output piston of the brake booster, thereby introducing liquid into the brake system.
- the master cylinder is shown in Figure 2 only with a chamber and a connected brake circuit.
- the force required to move 206 may be an engine-originated assist force 207 and / or a driver-input force 208 and / or a combination thereof.
- a coupling element 203 is used, which this to
- Output power 206 connects.
- volume of brake fluid can be moved without driver involvement.
- the amount of displaced volume of brake medium can be determined, for example, from the offset s of the output piston and the cross-sectional area of the main cylinder.
- the distance s can be determined, for example, by a sensor and by measuring or estimating other variables dependent on the path, for example the motor position of the driving motor.
- a pressure sensor 209 can be used.
- a pV characteristic for the entire hydraulic unit including wheel brake cylinders and for the different components of the overall braking system can be determined in a targeted manner (hydraulic unit, individual brake circuits) in accordance with the procedure described for the first embodiment , single wheel brake cylinders and combinations thereof).
- volume displacement units are merely examples of volume displacement units.
- the method according to the invention is equally conceivable with any further unit which is capable of introducing and / or removing volume into a system, for example a plunger or a high-pressure accumulator.
- the just mentioned further embodiments of the volume displacement unit are conceivable both inside and outside of the brake system, wherein the valve positions may need to be adjusted.
- component 27 One way outside the hydraulic unit to connect a volume displacement unit is the component 27 refer.
- Component 26 and 27 is here representative of further conceivable volume displacement units, in particular for their positioning in the hydraulic brake system. If the method according to the invention is to be carried out by means of a further volume displacement unit within the hydraulic unit, then the volume displacement unit must be provided in each brake circuit in which the p-V characteristic is to be determined. If, on the other hand, the further volume displacement unit is located outside the hydraulic unit, as in the case of component 27, then the volume displacement unit can either be equipped with two hydraulic pumps
- the additional volume shift unit relates the volume of brake fluid it is displacing, and on whether the volume Menverschiebeaji is outside the hydraulic unit 27 or within the hydraulic unit 26, if necessary, the position of the high-pressure switching valves 9 and / or the changeover valves 8 must be adjusted.
- the distribution of the displaced volume on the individual components of the brake circuit is done as in the already described embodiment by means of the already mentioned
- the determination of p-V characteristics can also be performed simultaneously, for example, for both brake circuits simultaneously by the presence of a return pumps (14) in each brake circuit in an ESP system as viewed in Figure 1.
- the determination of the pV characteristics can be done before the start of the journey (pre-drive check) as well as while driving. For a determination during the journey, a deductive determination of the p-V characteristic as indicated in case 2 may be of importance.
- the p-V characteristic (s) with respect to the wheel brake can not be determined at any time, without affecting the behavior of the vehicle, in particular to trigger a braking.
- this driving situation can be used to determine the pV characteristic (s) of individual components that are involved in the braking.
- p-V characteristic (s) of one or more components of the overall braking system can be transmitted to different points in the vehicle, e.g. to control systems such as ABS and / or ESP.
- control systems such as ABS and / or ESP.
- a currently valid p-V characteristic is stored in the control / regulation units.
- certain p-V characteristics can be used to monitor the quality or the operating state of the brake system by the inventive method.
- a feedback can be given to the driver as soon as the determined pressure-volume relationship deviates from a desired relationship stored in a control unit.
- This feedback can be done for example by means of a warning lamp, an acoustic signal or a haptic reaction to the brake pedal.
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Abstract
Description
Beschreibung description
Titel title
Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Bremssystems Stand der Technik Method and device for controlling a brake system Prior art
Die DE 102 35 373 Al betrifft ein Verfahren zur Prüfung einer insbesondere elektro- hydraulischen 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. DE 102 35 373 A1 relates to a method for testing a particular electrohydraulic vehicle brake system for undissolved gas in the brake fluid, wherein a pedal travel and a pressure in a master brake cylinder are measured and compared with nominal values. If the pedal travel at a given pressure is greater than a setpoint, this can be attributed to gas bubbles in the brake fluid.
Die EP 1 463 658 Bl 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. EP 1 463 658 B1 relates to a method for detecting gases or air in an electro-hydraulic brake system for motor vehicles on the basis of deviations from the assumed p-V characteristics of a brake system.
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. Hydraulic units, which are used to illustrate the invention are known and are described in detail, for example in the publication 'Automotive Taschenbuch' (25th edition, BOSCH, Vieweg Verlag ISBN 3528238763).
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
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 wer- den kann. The present invention describes a method for controlling a brake system on the basis of a pressure-volume relationship (pV-related) with the features of the independent claims. Significantly, in the brake system, a part of the same can be hydraulically decoupled from the rest of the brake system. A volume displacement unit shifts brake medium into the decoupled part, wherein the pressure curve resulting from the displacement, in particular the pressure in which decoupled part is determined. Likewise, volume of brake fluid can be displaced within the decoupled part, for example in the event that volume of braking medium within the decoupled part is available and can be transported there and used to generate pressure.
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 Brems- Systems 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. 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. The thus determined relationship between the displaced volume of brake medium and the resulting pressure is used to control the at least one part of the brake system. Advantageously, such a control unit of a brake system a pV-context can be made available, the timely conditions of the vehicle corresponds, in contrast to nominal characteristics, so fixed characteristics, which are backed by software and thus not the current driving situation or state are adapted to the braking system. Thus, control and / or control units of the brake system current values for the p-V relationship are available which leads to an increase in the control / quality control. In addition, estimation methods (e.g., pressure estimation or volume estimation) in a braking system can be improved by utilizing the determined (actual) characteristics.
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. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausführungsformen sowie Weiterbildungen zum Inhalt. It is particularly advantageous that the determination in parts of the brake system is possible and not only in the overall braking system, as in the cited documents in the prior art. The dependent claims have advantageous embodiments and further developments to the content.
In einer Ausführungsform wird die Volumenverschiebung durch einen die Bremsabsicht des Fahrers verstärkenden und/oder umsetzenden Bremskraftverstärker in Kom- bination mit einem Hauptzylinder und/oder einen Hochdruckspeicher und/oder einenIn one embodiment, the volume displacement is increased by a brake booster that amplifies and / or converts the driver's intention to brake in combination with a master cylinder and / or a high-pressure accumulator and / or a high-pressure accumulator
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. 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 Hydraulikag- gregats, unter anderem um einen p-V-Zusammenhang für das komplette Hydraulikaggregat inklusive der Radbremszylinder zu bestimmen. Plunger and / or a pump guaranteed. Advantageously, the above-mentioned means for volume displacement are already partially part of conventional brake systems and thus enable a cost-effective embodiment of a device for carrying out the method. In a further development, the brake system in addition to the decoupled parts on a third part, which can be hydraulically connected to the decoupled parts. The volume shift by a volume displacement unit for carrying out the method can be carried out in two forms. On the one hand, the volume displacement unit may be part of the third part. On the other hand, the volume-shifting unit can be part of the decoupled part itself. This embodiment ensures both a volume displacement from within the hydraulic unit and a volume displacement from outside the hydraulic unit, inter alia, to determine a pV relationship for the complete hydraulic unit including the wheel brake cylinders.
In einer Weiterbildung sind erste Unterbrechungsmittel sowie weitere Unterbrechungsmittel zur Unterbrechung der hydraulischen Verbindung zwischen den entkop- pelbaren 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 Volumenverschiebe- einheit 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 Unter- brechungsmittel werden so geschaltet, dass eine Versorgung der Volumenfördereinheit mit Volumen an Bremsmedium geschehen kann, für den Fall, das die Volumenverschiebeeinheit eine Pumpe ist. In a further development, first interrupting means and further interrupting means for interrupting the hydraulic connection between the decoupable parts of the brake system and the third part, and second interrupting means for interrupting the hydraulic connection between individual components of the decoupled parts and the decoupled parts themselves are provided. With the aid of the first interrupting means, the third part is hydraulically connected to one of the decoupled part, in the event that the volume displacement unit is integrated in the third part. If the volume displacement unit is part of the decoupled part, the third part is decoupled. The second interrupting means are used to select the components which are to be used to determine a p-V characteristic and thus enable the determination of the p-V relationship also for a selection of parts of the brake system. The further interruption means are switched such that a supply of the volume conveying unit can take place with volume of braking medium, in the event that the volume displacement unit is a pump.
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 hydrau- lischen 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. In einer weiteren Ausgestaltung können von dem ermittelten Druck- Volumen-In a further embodiment of the method according to the invention, the pressure profile during a volume shift, in particular the pressure after previous volume shift, is measured by pressure sensors or determined from pressure-dependent variables and the displaced volume measured or determined from a characteristic of the volume displacement unit to determine the pressure-volume relationship , The pressure sensors must be placed in the part of the hydraulic integrated in the brake system, in which the pressure-volume relationship is to be determined. For example, the pressure sensor may be provided in the form of a wheel pressure sensor or a circular pressure sensor. In a further embodiment, from the determined pressure volume
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. 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. Context dependent values are stored and these are then used to control the at least one part of the brake system. Thus, an increase of the control quality is possible. By repeatedly carrying out the p-V characteristics determination under constant and / or changed conditions or by maintaining and / or modifying involved components, information regarding further p-V relationships in the brake system can be obtained. This advantageously allows determination of p-V relationships indirectly, even in the case where they are directly, e.g. can not be determined due to the present driving situation.
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 ak- tuelle Betriebsverhältnisse des Fahrzeugs durchgeführt werden. To increase safety when braking a vehicle, the determination of p-V relationships as a standard check before each journey start, as a service check, e.g. at the workshop visit, and also during the journey, to be adapted to the current operating conditions of the vehicle.
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 insbesonde- re eine optische, akustische oder mechanische Rückmeldung sein. Außerdem kann eine weitere Komponente des Gesamtbremssystems angesteuert werden, insbesondere ein Sicherheitssystem aktiviert werden. In a further embodiment, if the at least one determined pressure-volume relationship of the overall brake system and / or subsets of components of the overall brake system deviates from a desired range, feedback may be given to the driver. This feedback can be in particular an optical, acoustic or mechanical feedback. In addition, a further component of the overall braking system can be controlled, in particular a security system can be activated.
Im unabhängigen Vorrichtungs-Anspruch wird eine Vorrichtung beschrieben, welche einen Teil des Bremssystems derart ansteuert, dass zur Bestimmung des Druck-In the independent device claim a device is described, which controls a part of the brake system in such a way that for determining the pressure
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. Volume-related part of the brake system is hydraulically decoupled from the remaining part of the brake system and a volume shift is triggered. A resulting pressure change or the pressure curve during the volume shift is determined in the decoupled part of the brake system and in shape a pressure-volume relationship used to control the at least one part of the brake system.
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. In a further embodiment, the distribution of the displaced volume by the device according to the invention, the adjustment of the interruption means and thus the selection of the components of the brake system to be examined is made. The interruption means may be designed in the form of reversing valves in a brake circuit and / or intake valves on wheel brake cylinders, thus no additional elements need to be integrated into the brake system, which is inexpensive.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand der Figuren 1 bis 3 dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt ein Bremssystem, anhand dessen das erfindungsgemäße Verfahren erklärt werden kann. Embodiments of the invention are illustrated in the drawing with reference to Figures 1 to 3 and are explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows a brake system by means of which the method according to the invention can be explained.
Figur 2 zeigt im Detail eine alternative Möglichkeit Volumen mit Hilfe eines steuerbaren elektromechanischen Bremskraftverstärkers zu verschieben. Figure 2 shows in detail an alternative way to shift volume by means of a controllable electromechanical brake booster.
Figur 3 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren in Verfahrensschritten. FIG. 3 shows the process according to the invention in process steps.
Ausführungsform der Erfindung Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Bremssystems eines Kraftfahrzeugs dargestellt werden. Die Erfindung wird in Figur 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 Figur 1 sind die Bestandteile des Systems zu erkennen. Embodiment of the invention In the following, the invention will be illustrated by means of a braking system of a motor vehicle. The invention is illustrated schematically in FIG. 1 using the example of a hydraulic system of a conventional return conveyor system ESP. It should be emphasized that the invention is not limited to this embodiment of a brake system. In Figure 1, the components of the system can be seen.
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. Im Bremskreis 6 ist die vom Hauptzylinder 3 kommende Hydraulikleitung nach einerAn actuator for displaying a driver's braking request 1 is actuated and displaces, optionally with the assistance of a controllable electromechanical brake booster 2 volume of braking medium in a tandem master cylinder 3. The at least two outputs of the THZ are via lines 4 for the transport of Volume of brake fluid connected to one brake circuit. Each of the brake circuits 6 and 7 consists of a part of the hydraulic unit 5 and the wheel brake cylinders associated with these parts 11 and 12 or 18 and 19. In the brake circuit 6, the hydraulic line coming from the master cylinder 3 is after a
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 oben- genannte 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. Branching with a switching valve 8, to parallel a check valve 21 with passage direction to the wheel brake cylinders, and connected to a high-pressure switching valve 9. The switching valve 8 is in hydraulic communication with two wheel brake cylinders 11 and 12, which connection can be interrupted by switchable inlet valves 10, to which a check valve 20 is connected in parallel, which is permeable in the direction of the master cylinder. Each of the wheel brake cylinders 11 and 12 is hydraulically connected to a low-pressure accumulator 15 and a check valve 16 to the suction side of a return pump 14 via a respective switchable exhaust valve 13. The suction side of the return pump can be connected via the above-mentioned high-pressure switching valve 9 and the lines 4 to the master cylinder. The delivery side of the return pump 14 is connected to the intake valves 10. The return pump is driven by a motor which is provided for both pumps in the respective brake circuit. The second brake circuit 7 is constructed identically except that it is connected to the wheel brake cylinders of the other two wheels of the vehicle.
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 verscho- ben und somit Druck aufgebaut. In the case of a braking request and associated actuation of the actuating element 1, optionally with the participation of the brake booster 2, volume of brake fluid is shifted from the master cylinder 3 into the hydraulic unit 5 and thus pressure builds up.
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 Um- schaltventile 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. 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 verscho- benem Volumen V und aus der Volumenverschiebung resultierendem Druck p wird imIn hydraulic brake control systems such as ESP or EHB, pressure in the wheel brake cylinders can also be built up without the intervention of the driver, virtually from inside the hydraulic unit. In this case, the two controllable changeover valves 8 decouple the tandem master cylinder 3 from the brake circuits 6 and 7. The return pump 14 in each brake circuit conveys a volume V of braking medium into the respective brake circuit or out of the brake circuit resulting in a pressure change p in Brake circuit leads. In a braking system according to that described above, the method according to the invention should be used. The principle is to introduce a volume of brake fluid in the hydraulic unit and the wheel brake cylinder and to determine the resulting pressure. The relationship between the displaced volume V and the volume shift resulting pressure p is in
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. Hereafter referred to as p-V characteristic. This p-V characteristic is to be determined. It is by no means to be understood as limiting that the resulting pressure is determined. Likewise, according to the invention, the course of the pressure during the volume shift can be recorded, which in turn results in a p-V characteristic.
Außerdem ist es nicht zwingend notwendig den absoluten Druck zu bestimmen, ebenso kann es ausreichen den Druck relativ zu einem Anfangswert zu bestimmen. 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 Figur 1 eingezeichnet. In addition, it is not absolutely necessary to determine the absolute pressure, it may also be sufficient to determine the pressure relative to an initial value. Such a determination assumes that pressure and volume can be measured, calculated and / or estimated. For example, pressure can be measured directly by pressure sensors that are placed in a targeted manner or, ideally, already in the brake system. Necessary sensors in particular circular pressure sensors 24 and wheel pressure sensors 25 are shown in FIG.
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. If volume is displaced by the return pump, the displaced volume of braking medium can be determined on the basis of pump-specific variables, for example position, activation duration and activation course, back pressure and tracking voltage.
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 schal- ten und/oder Regeln. The valves 8 and 10, which can interrupt a hydraulic connection to a brake circuit or to a wheel brake cylinder, are adjustable by a control unit (not shown) with respect to passage and passage rate. Likewise, valves are conceivable which switch in dependence on a pressure applied to the valve and / or rules.
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). Thus, a shift in brake medium can be, for example, by a return pump or by moving volume in the master cylinder and thus a change in pressure in the overall braking system on the different components of the Distribute brake system specifically (hydraulic unit, individual partial brake circuits, individual wheel brake cylinders and combinations thereof).
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren an zwei alternativen Ausfüh- rungsbeispielen erläutert, die sich in der Positionierung der Volumenverschiebeeinheit unterscheiden. In the following, the method according to the invention will be explained on two alternative embodiments, which differ in the positioning of the volume displacement unit.
In der ersten Ausführungsform wird das Volumen an Bremsmedium innerhalb des Hydroaggregats durch eine Rückförderpumpe verschoben, in der zweiten Ausfüh- rungsform außerhalb des Hydroaggregats durch Betätigen eines elektromechanischenIn the first embodiment, the volume of brake medium within the hydraulic unit is displaced by a return pump, in the second embodiment outside the hydraulic unit by actuating an electromechanical
Bremskraftverstärkers (2) mit Hilfe des Tandem- Hauptzylinders 3. Brake booster (2) by means of the tandem master cylinder 3rd
Wird ein Volumen an Bremsmedium dem Bremskreis durch die Rückförderpumpe zugeführt, so kann durch Ansteuerung der entsprechenden Trennventile durch ein Steu- ergerät 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. Unter anderem sind folgende Realisierungen denkbar: If a volume of brake medium is supplied to the brake circuit by the return pump, by controlling the corresponding isolation valves by a control device, a pressure change resulting from the volume change can be supplied to individual components of the brake circuit in which the return pump is located. Thus, it is possible to determine p-V characteristics for the individual components of the brake system and all combinations thereof. Among others, the following implementations are conceivable:
Bestimmung in beiden Bremskreisen inklusive Radbremszylinder: Determination in both brake circuits including wheel brake cylinder:
Umschaltventile 8 geschlossen, Eingangsventile 10 offen, (hier natürlich Betrieb beider Pumpen notwendig ) Change-over valves 8 closed, input valves 10 open, (of course operation of both pumps necessary)
Bestimmung in Bremskreis: Determination in brake circuit:
mindestens ein Umschaltventil 8 geschlossen, Eingangsventile 10 in entsprechendemat least one switching valve 8 closed, input valves 10 in accordance
Kreis offen. Bestimmung in Bremskreis mit nur einem Radbremszylinder: Circle open. Determination in brake circuit with only one wheel brake cylinder:
mindestens ein Umschaltventil 8 geschlossen, ein Eingangsventil 10 des Bremskreises offen, restliche Radtrennventile im Bremskreis geschlossen. Bestimmung in beiden Bremskreisen ohne Radbremszylinder: at least one switching valve 8 closed, an input valve 10 of the brake circuit open, remaining Radtrennventile closed in the brake circuit. Determination in both brake circuits without wheel brake cylinder:
Umschaltventile 8 geschlossen, alle Eingangsventile 10 geschlossen Changeover valves 8 closed, all input valves 10 are closed
Bestimmung in einem Bremskreis ohne Radbremszylinder: Determination in a brake circuit without wheel brake cylinder:
Mindestens ein Umschaltventil 8 geschlossen, alle Eingangsventile 10 im entsprechenden Kreis geschlossen At least one switching valve 8 closed, all input valves 10 closed in the corresponding circle
Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen die In this embodiment of the method according to the invention must
Hochdruckschaltventile 9 geöffnet sein. High-pressure switching valves 9 to be opened.
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 einge- zeichnet) If a pV characteristic in a brake circuit is to be determined for hydraulically decoupled wheel brake cylinders, but taking into account the hydraulic lines leading to the wheel brake cylinders, then additional isolation valves may be provided directly on the wheel brake cylinders or shortly before them (not shown).
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. It is emphasized that any further combination of open and closed inlet valves as well as a complete omission of the same is possible in cases where the valves are assumed to be open. In addition, it is clear to those skilled in the art that the circuit of the valves can depend on the position of the volume displacement unit in the brake circuit and the hydraulic connection. Furthermore, the embodiment described here with only two brake circuits is in no way to be understood as a restriction. The above-mentioned examples for the determination of p-V characteristics can of course be carried out in both brake circuits 6 and 7 and is therefore not explicitly listed.
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. The control of the method and the use of the newly determined p-V curves is performed by a control device 23, which may be able to transmit data to other control units of the vehicle.
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 Hydro- aggregats bewegt werden. Ein konkretes Beispiel für eine solche Volumenverschiebe- einheit ist ein steuerbarer, insbesondere elektromechanischer, Bremskraftverstärker 2 in Kombination mit einem Hauptzylinder 3, zusammengefasst als 22 in Figur 1. Dieser besteht im zweiten Ausführungsbeispiel - schematisch dargestellt in Figur 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) In an alternative embodiment of the method for determining pV characteristics, the volume can be moved by means of a volume displacement unit outside the hydraulic unit instead of volume displacement units located in the hydraulic unit. A concrete example of such a volume shift is a controllable, in particular electromechanical, brake booster 2 in combination with a master cylinder 3, summarized as 22 in Figure 1. This consists in the second embodiment - shown schematically in Figure 2 - from an input piston 201, two support pistons 202a, 202b, a motor ( not shown), a coupling element 203 and an output piston 204. To cause in this case, a pressure change by moving volume of brake medium, in contrast to the first embodiment, at least one of the changeover valves 8 must be opened because the introduced into the connected brake circuit volume from the outside is introduced. The high-pressure switching valves 9 are kept closed If a p-V characteristic is to be determined in a brake circuit with hydraulically decoupled wheel brake cylinders, but taking into account the hydraulic lines leading to the wheel brake cylinders, then additional isolation valves may be provided directly on the wheel brake cylinders or shortly before these (not shown)
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. In the case of a controllable electromechanical brake booster as a volume displacement unit, a piston in the master cylinder of the brake system is displaced by the output piston of the brake booster, thereby introducing liquid into the brake system.
Der Hauptzylinder ist in Figur 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 zurThe master cylinder is shown in Figure 2 only with a chamber and a connected brake circuit. The force required to move 206 may be an engine-originated assist force 207 and / or a driver-input force 208 and / or a combination thereof. For coupling the two forces 207 and 208, a coupling element 203 is used, which this to
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 Hauptzylin- ders 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. Zur Bestimmung der aus der Volumenverschiebung resultierenden Druckänderung im Bremssystem kann beispielsweise ein Drucksensor 209 verwendet werden. Output power 206 connects. By controlling the controllable motor (not shown) volume of brake fluid can be moved without driver involvement. The amount of displaced volume of brake medium can be determined, for example, from the offset s of the output piston and the cross-sectional area of the main cylinder. The distance s can be determined, for example, by a sensor and by measuring or estimating other variables dependent on the path, for example the motor position of the driving motor. To determine the resulting from the volume shift pressure change in the brake system, for example, a pressure sensor 209 can be used.
Durch Ansteuerung der im Hydroaggregat vorhandenen Trennventile durch eine Steu- ereinheit 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). By controlling the separating valves present in the hydraulic unit by means of a control unit, a pV characteristic for the entire hydraulic unit including wheel brake cylinders and for the different components of the overall braking system can be determined in a targeted manner (hydraulic unit, individual brake circuits) in accordance with the procedure described for the first embodiment , single wheel brake cylinders and combinations thereof).
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. It should be noted here that the two embodiments described above are merely examples of volume displacement units. The method according to the invention is equally conceivable with any further unit which is capable of introducing and / or removing volume into a system, for example a plunger or a high-pressure accumulator. The just mentioned further embodiments of the volume displacement unit are conceivable both inside and outside of the brake system, wherein the valve positions may need to be adjusted.
Eine Möglichkeit zusätzliche Volumenverschiebeeinheiten innerhalb des Hydraulikag- gregats anzuschließen ist der Positionierung des Bauteils 26 in Figur 1 zu entnehmen. One possibility for connecting additional volume displacement units within the hydraulic unit is the positioning of the component 26 in FIG.
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 hydraulischenOne way outside the hydraulic unit to connect a volume displacement unit is the component 27 refer. Component 26 and 27 is here representative of further conceivable volume displacement units, in particular for their positioning in the hydraulic brake system. If the method according to the invention is to be carried out by means of a further volume displacement unit within the hydraulic unit, then the volume displacement unit must be provided in each brake circuit in which the p-V characteristic is to be determined. If, on the other hand, the further volume displacement unit is located outside the hydraulic unit, as in the case of component 27, then the volume displacement unit can either be equipped with two hydraulic pumps
Ausgängen versehen sein oder in doppelter Ausführung für jeden Bremskreis einzeln. Be provided outputs or in duplicate for each brake circuit individually.
Abhängig davon, aus welcher Quelle die zusätzliche Volumenverschiebeeinheit das Volumen an Bremsmedium bezieht, welches sie verschiebt, und davon, ob die VoIu- menverschiebeeinheit 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 genanntenDepending on which source the additional volume shift unit relates the volume of brake fluid it is displacing, and on whether the volume Menverschiebeeinheit is outside the hydraulic unit 27 or within the hydraulic unit 26, if necessary, the position of the high-pressure switching valves 9 and / or the changeover valves 8 must be adjusted. The distribution of the displaced volume on the individual components of the brake circuit is done as in the already described embodiment by means of the already mentioned
Eingangsventile 10 und gegebenenfalls vorgesehenen Trennventilen direkt an den Radbremszylindern. Input valves 10 and optionally provided isolation valves directly to the wheel brake cylinders.
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 Figur 1 betrachtet. Depending on the embodiment and positioning of the volume displacement unit, the determination of p-V characteristics can also be performed simultaneously, for example, for both brake circuits simultaneously by the presence of a return pumps (14) in each brake circuit in an ESP system as viewed in Figure 1.
Die Bestimmung der p- V- Kennlinie kann auf unterschiedliche Arten erfolgen: The determination of the p-V characteristic can be carried out in different ways:
Mehrfaches Ausführen der Bestimmung bei gleichbleibender Einstellung aller Umschaltventile und Einlassventil. Multiple execution of the determination with constant setting of all changeover valves and inlet valve.
Mehrfaches Ausführen der Bestimmung mit Verändern mindestens einer Einstellung von Umschaltventil und/oder Einlassventil. Repeat the determination with changing at least one setting of change-over valve and / or inlet valve.
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. In case 1, the repeated execution of the determination of the p-V characteristic may lead to a more accurate knowledge of the characteristic. In case 2, conclusions can be drawn on non-measured components of the brake system by repeated execution. Thus, for example, from a knowledge of the p-V characteristics of two brake circuits of a total of two on the p-V characteristic of the entire brake system can be concluded. In addition, from the p-V characteristic of one of two brake circuits and the p-V characteristic of the overall brake system, it is possible to infer the p-V characteristic of the second brake circuit.
Es ist möglich zur Verbesserung des Verfahrens die Signale, welche zur Bestimmung des Druck-Volumen-Zusammenhangs herangezogen werden zu filtern. 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. It is possible to improve the method to filter the signals that are used to determine the pressure-volume relationship. The determination of the pV characteristics can be done before the start of the journey (pre-drive check) as well as while driving. For a determination during the journey, a deductive determination of the p-V characteristic as indicated in case 2 may be of importance. Thus, it is obvious that during the driving operation of the vehicle, the p-V characteristic (s) with respect to the wheel brake can not be determined at any time, without affecting the behavior of the vehicle, in particular to trigger a braking. However, if the driver intentionally brakes the vehicle in a driving situation involving brake booster or other volume displacement units, then this driving situation can be used to determine the pV characteristic (s) of individual components that are involved in the braking.
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. Once p-V characteristic (s) of one or more components of the overall braking system are present, this information can be transmitted to different points in the vehicle, e.g. to control systems such as ABS and / or ESP. Thus, a currently valid p-V characteristic is stored in the control / regulation units.
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. In addition, certain p-V characteristics can be used to monitor the quality or the operating state of the brake system by the inventive method. Thus, a feedback can be given to the driver as soon as the determined pressure-volume relationship deviates from a desired relationship stored in a control unit. This feedback can be done for example by means of a warning lamp, an acoustic signal or a haptic reaction to the brake pedal.
Zusätzlich können im Fall einer Abweichung weitere Komponenten des Bremssystems angesteuert werden und/oder ein Sicherheitssystem aktiviert werden. In addition, in the event of a deviation, further components of the brake system can be activated and / or a safety system can be activated.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich anhand Figur 3 in folgenden Schritten zu- sammenfassen: The method according to the invention can be summarized with reference to FIG. 3 in the following steps:
301: Lege fest welche Volumenverschiebeeinheit das Volumen fördern soll 301: Determine which volume displacement unit should convey the volume
302: Ist die Volumenverschiebeeinheit Teil eines Bremskreises -> 304 302: Is the volume displacement unit part of a brake circuit -> 304
303: Ist die Volumenverschiebeeinheit nicht Teil eines Bremskreises -> 305 304: Entkoppeln der Bremskreise von Hauptzylinder -> 306 303: Is the volume shift unit not part of a brake circuit -> 305 304: Decoupling the brake circuits from master cylinder -> 306
305: Koppeln der Bremskreise an Hauptzylinder -> 306 305: Coupling the brake circuits to master cylinder -> 306
306:Herstellen der Hydraulische Verbindung zwischen Volumenverschiebeeinheit und zu untersuchendem Teil des Bremssystems durch relevante Ventile. 306: Establish the hydraulic connection between the volume displacement unit and the part of the brake system to be examined through relevant valves.
307: Verschieben von Volumen 307: Moving Volume
308: Ermitteln von resultierendem Druck oder aufzeichnen des Druckverlaufs 308: Determine resulting pressure or record the pressure history
309: Ermitteln der p- V- Kennlinie, gegebenenfalls unter Kombination von Ergebnissen aus mehrfacher Ausführung 309: Determine the p-V characteristic, if necessary combining results of multiple execution
310: Gegebenenfalls bei mehrfacher Ausführung -> 306 310: If necessary with multiple execution -> 306
311: Speichern p- V- Kennlinie in Regel- und/oder Steuerungseinheit 311: Saving the p-V characteristic in the control and / or control unit
312: Nutze neue Kennlinie zum Steuern des Bremssystems 312: Use new characteristic to control the braking system
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass es in hydraulischen Bremssystemen von Bedeutung ist, den Zusammenhang zwischen dem in das Bremssystem einge- brachtem 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 Hydro- aggregat befindlichen, und/oder dem Hydroaggregat vorgeschalteten Volumenver- Schiebeeinheit 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. In summary, it can be said that it is important in hydraulic brake systems to know the relationship between the volume introduced into the brake system and the resulting pressure in the overall brake circuit, a so-called p-V characteristic. In particular, it may be of interest to know not only the p-V characteristic of an overall braking system, but also the p-V characteristic of individual components thereof. By operating a located in the hydraulic aggregate, and / or upstream of the hydraulic unit Volumenver shift unit and with driving different valves can be a variety of p-V characteristics for different components of the brake system determine the important points for the control or regulation of Vehicle should be considered as current values.
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