DE10253296A1 - Car hydraulic brake undissolved gas test procedure, compares regression lines fitted to measured pressure versus piston travel with predicted values - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage auf ungelöstes Gas in der Bremsflüssigkeit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung ist insbesondere für elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlagen vorgesehen, sie lässt sich allerdings grundsätzlich auch für konventionelle, muskelkraftbetätigte hydraulische Fahrzeugbremsanlagen anwenden.The invention relates to a method for testing a hydraulic vehicle brake system for undissolved gas in the brake fluid with the features of the preamble of claim 1. The invention is especially for electrohydraulic vehicle brake systems provided, it can be however fundamentally also for conventional, muscle-powered use hydraulic vehicle brake systems.
Aus der WO 98/28174 ist eine elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage bekannt. Diese weist eine mittels Elektromotor antreibbare Hydropumpe zum Druckaufbau auf, an die unter Zwischenschaltung von Magnetventilen Radbremszylinder angeschlossen sind. An die Hydropumpe ist ein Hydrospeicher angeschlossen zur Zwischenspeicherung von unter Druck stehender Bremsflüssigkeit. Die Hydropumpe mit dem Elektromotor und der Hydrospeicher bilden eine Fremdenergiequelle. Ein Radbremsdruck in den Radbremszylindern wird mit den Magnetventilen in Abhängigkeit von einem Bremskraft-Sollwert geregelt, der mit einem Betätigungsorgan einstellbar ist. Das Betätigungsorgan ist beispielsweise ein Fußbremspedal oder ein Handbremshebel. Insoweit ist die bekannte, elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage eine Fremdkraft-Betriebsbremsanlage.From WO 98/28174 is an electrohydraulic Vehicle brake system known. This one has an electric motor drivable hydraulic pump to build up pressure, to which with interposition wheel brake cylinders are connected by solenoid valves. To the hydraulic pump is a hydraulic accumulator connected for the temporary storage of brake fluid under pressure. Form the hydraulic pump with the electric motor and the hydraulic accumulator a source of external energy. A wheel brake pressure in the wheel brake cylinders is controlled with the solenoid valves depending on a braking force setpoint, the one with an actuator is adjustable. The actuator is for example a foot brake pedal or a handbrake lever. In this respect, the well-known, electro-hydraulic Vehicle brake system a third-party service brake system.
Um die Bremsanlage bei Ausfall ihrer Fremdenergiequelle mit Muskelkraft betätigen zu können ist als Bremskraft-Sollwertgeber ein herkömmlicher Hauptbremszylinder vorgesehen, der mit dem Betätigungsorgan betätigbar ist. Bei einer Fremdkraftbremsung wird der Hauptbremszylinder mit einem Trennventil je Bremskreis hydraulisch von der Bremsanlage getrennt, er dient ausschließlich als Bremskraft-Sollwertgeber und trägt nicht zum Bremsdruckaufbau bei. Bei Ausfall der Fremdenergiequelle bleiben die Trennventile geöffnet und die Radbremszylinder werden mit dem im Hauptbremszylinder aufgebauten Bremsdruck beaufschlagt wie dies bei muskelkraftbetätigten hydraulischen Fahrzeugbremsanlagen üblich ist. Durch das Vorsehen des Hauptbremszylinders, der über die Trennventile an die elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage angeschlossen ist, ist diese zu einer Muskelkraft-Hilfsbremsanlage weitergebildet.To the brake system in the event of their failure To be able to operate external energy sources with muscle power is a braking force setpoint generator a conventional master cylinder provided with the actuator actuated is. In the case of external power braking, the master brake cylinder is also used one isolating valve per brake circuit hydraulically from the brake system separated, it serves exclusively as a brake force setpoint generator and does not contribute to the build-up of brake pressure at. If the external energy source fails, the isolating valves remain open and the wheel brake cylinders are built with the one in the master brake cylinder Brake pressure is applied like this with muscle-powered hydraulic Vehicle brake systems common is. By providing the master brake cylinder, which over the Isolation valves connected to the electro-hydraulic vehicle brake system is, this is further developed to a muscle power auxiliary braking system.
In der bekannten elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage sind Medientrenner vorgesehen, die die Hilfsbremsanlage hydraulisch von der Betriebsbremsanlage trennen und im Falle einer Muskelkraft-Hilfsbremsung die Radbremszylinder mit dem mit dem Hauptbremszylinder aufgebauten Bremsdruck beaufschlagen. Die Medientrenner haben den Zweck, eventuell in der Betriebsbremsanlage enthaltene Gasblasen aus der Hilfsbremsanlage fernzuhalten, da Gasblasen in der Hilfsbremsanlage deren Wirkung beeinträchtigen würden. Medientrenner sind in elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlagen nicht zwingend notwendig, sie sind allerdings vorteilhaft, da insbesondere im Bereich der Fremdenergiequelle die Gefahr besteht, dass Gas in die Bremsflüssigkeit gelangt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl für elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlagen mit als auch ohne Medientrennern anwendbar. Insbesondere, wenn auf Medientrenner verzichtet werden soll, ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft um die Betriebssicherheit der Muskelkraft-Hilfsbremsanlage zu gewährleisten.In the well-known electrohydraulic Media breakers are provided for the vehicle brake system, which are the auxiliary brake system disconnect hydraulically from the service brake system and in the case of a Muscle power auxiliary braking the wheel brake cylinder with that with the master brake cylinder Apply the built-up brake pressure. The media separators have that Purpose, possibly gas bubbles contained in the service brake system keep away from the auxiliary brake system, because gas bubbles in the auxiliary brake system Affect effect would. Media separators are in electro-hydraulic vehicle brake systems not absolutely necessary, but they are advantageous because in particular in the area of external energy sources there is a risk that gas the brake fluid arrives. The method according to the invention is for both electro-hydraulic vehicle brake systems with and without media isolators applicable. Especially if media separators are not used the use of the method according to the invention is advantageous to ensure the operational safety of the muscle power auxiliary brake system.
Aus der
Aufgrund dynamischer Effekte und insbesondere durch verrauschte Messsignale kommt es während der Betätigung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage, also während der Verschiebung eines Kolbens des Hauptbremszylinders, zu teilweise sprungartigen Druck-schwankungen, Druckschwingungen, oder nach oben oder nach unten gerichteten Druckspitzen, deren Amplitude größer als der im Hauptbrems-zylinder durch Verschiebung des Kolbens aufgebaute Druck sein kann. Diese Druckänderungen verfälschen das Messergebnis so dass kein zuverlässiger Schluss auf ein Vorhandensein oder eine Freiheit von ungelöstem Gas in der Bremsflüssigkeit möglich ist.Due to dynamic effects and in particular due to noisy measurement signals it occurs during the activity a hydraulic vehicle brake system, i.e. during the displacement of a Piston of the master brake cylinder, sometimes sudden pressure fluctuations, Pressure vibrations, or pressure peaks directed upwards or downwards, whose amplitude is greater than the one built up in the master brake cylinder by moving the piston Can be pressure. These pressure changes distort the measurement result so that no reliable conclusion about an existence or freedom from unsolved Gas in the brake fluid possible is.
Das erfindungsgemäße Vertahren mit den Merkmaien des Anspruchs 1 ermöglicht die Prüfung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage auf ungelöstes Gas in der Bremsflüssigkeit trotz Druckschwankungen aufgrund dynamischer Effekte während der Betätigung des Hauptbremszylinders und trotz verrauschter Messsignale. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, den im Hauptbremszylinder herrschenden Druck in Abhängigkeit von einem Weg des Kolbens des Hauptbremszylinders (Kolbenweg) während einer Betätigung des Hauptbremszylinders, also während einer Verschiebung des Kolbens des Hauptbremszylinders zu messen. Dabei wird der Druck kontinuierlich oder diskret an mehreren Stellen des Kolbenwegs in einem vorgegebenen Kolbenwegbereich gemessen. Aus den Messwerten wird erfindungsgemäß ein geglätteter, stetig steigender Druckverlauf in Abhängigkeit vom Kolbenweg berechnet und mit einem Sollverlauf verglichen. Zur Berechnung des Druckverlaufs stehen verschiedene mathematische oder statistische Möglichkeiten zur Verfügung. Der berechnete Druckverlauf entspricht näherungsweise einem Druckverlauf, der sich ohne dynamische Effekte einstellen würde. Der Sollverlauf ist der Druckverlauf, der sich bei gasblasenfreier Bremsflüssigkeit ohne dynamische Effekte ergeben würde. Der Sollverlauf lässt sich berechnen, vorzugsweise wird er durch Messung des Druckverlaufs bei einer oder bei unterschiedlichen Kolbengeschwindigkeiten und Berechnung eines geglätteten, stetig steigenden Druckverlaufs ermittelt. Vorzugsweise wird der Sollverlauf aus mehreren Messungen Bemittelt. Weicht der berechnete Druckverlauf vom Sollverlauf ab, ist insbesondere der Druckaufbau in Abhängigkeit vom Kolbenweg zu gering, lässt dies auf das Vorhandensein von ungelöstem Gas in der Bremsflüssigkeit schließen. Bei der Ermittlung des Solldruckverlaufs ist sicherzustellen, dass die Bremsflüssigkeit frei von ungelöstem Gas ist. Die Ermittlung des Solldruckverlaufs erfolgt in gleicher Weise wie die erfindungsgemäße Prüfung auf ungelöstes Gas in der Bremsflüssigkeit.The procedure according to the invention with the characteristics of claim 1 enables testing one hydraulic vehicle brake system for undissolved gas in the brake fluid despite pressure fluctuations due to dynamic effects during the activity the master brake cylinder and despite noisy measurement signals. The inventive method provides for the pressure in the master brake cylinder to be dependent of a path of the piston of the master cylinder (piston path) during one activity the master brake cylinder, i.e. during to measure a displacement of the piston of the master brake cylinder. The pressure is continuous or discreet in several places of the piston stroke measured in a predetermined piston stroke range. According to the invention, the measured values become a smooth, steadily increasing pressure curve dependent on calculated from the piston stroke and compared with a target curve. to Various math or calculation of the pressure curve are available statistical possibilities to disposal. The calculated pressure curve approximately corresponds to a pressure curve, that would occur without dynamic effects. The target course is the Pressure curve, which is with gas bubble-free brake fluid would result without dynamic effects. The target course can be calculate, preferably by measuring the pressure curve at one or at different piston speeds and Calculation of a smoothed, steadily increasing pressure curve determined. Preferably the Target course averaged from several measurements. The calculated one gives way Pressure course from the target course is in particular the pressure build-up dependent on from the piston stroke too small, lets this is due to the presence of undissolved gas in the brake fluid conclude. When determining the setpoint pressure curve, ensure that the brake fluid free of unsolved Is gas. The target pressure curve is determined in the same way Way as the test according to the invention unsolved Gas in the brake fluid.
Anders ausgedrückt ist das erfindungsgemäße Verfahren darauf gerichtet, den Druck im Hauptbremszylinder einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage in Abhängigkeit vom Kolbenweg in einem oder mehreren Kolbenwegbereichen zu messen und mit mathematischen/statistischen Methoden Druckschwankungen und Drucksprünge, die durch dynamische Effekte beim Verschieben des Kolbens im Hauptbremszylinder verursacht werden, und verfälschte Messwerte aufgrund verrauschte Messsignale zu kompensieren und auf diese Weise einen geglätteten, stetig steigenden Druckveriauf in Abhängigkeit vom Kolbenweg zu berechnen. Dieser Druckverlauf wird mit einem Sollverlauf verglichen, der berechnet oder in gleicher Weise durch Messung und Auswertung bei Betätigung der Fahrzeugbremsanlage mit gasblasenfreier Bremsflüssigkeit ermittelt werden kann. Um eine Gasbiasenfreiheit der Bremsflüssigkeit zur Ermittlung des Sollverlaufs sicher zu stellen kann die Fahrzeugbremsanlage neu befällt und/oder entlüftet werden.In other words, the method according to the invention aimed at the pressure in the master cylinder of a hydraulic Vehicle brake system depending to be measured from the piston stroke in one or more piston stroke areas and with mathematical / statistical methods pressure fluctuations and pressure jumps, due to dynamic effects when moving the piston in the master brake cylinder caused and adulterated Compensate measured values due to noisy measurement signals and on this way a smoothed, to calculate steadily increasing pressure distribution depending on the piston travel. This pressure curve is compared with a target curve that is calculated or in the same way by measuring and evaluating when the Vehicle brake system with gas bubble-free brake fluid can be determined. To ensure that the brake fluid is free of gas bubbles to determine the The vehicle brake system can now ensure the desired course attacks and / or vented become.
Bei der Prüfung einer elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage, die einen an den Hauptbremszylinder angeschlossenen Pedalwegsimulator aufweist, wird als erster Kolbenwegbereich in dem die Messung und Auswertung erfolgt, vorzugsweise ein Bereich gewählt, der beginnt, wenn der Hauptbremszylinder hydraulisch von einem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter getrennt wird, und der mit Beginn einer Verschiebung eines Kolbens des Pedalwegsimulators endet. Die Trennung des Hauptbremszylinders erfolgt bei Verschiebung des Kolbens im Hauptbremszylinder durch Überfahren einer Schnüffelbohrung, durch die der Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter mit dem Hauptbremszylinder kommuniziert, oder durch Schließen eines in den Kolben integrierten Zentralventils. Erst ab dem hydraulischen Trennen des Hauptbremszylinders vom Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter beginnt ein Druckaufbau im Hauptbremszylinder. Der Kolben des Pedalwegsimulators beginnt sich zu bewegen, wenn der mit dem Hauptbremszylinder aufgebaute Druck ausreicht, die Reibung und eine Federvorspannung eines den Kolben des Simulators beaufschlagenden (ersten) Federelements zu überwinden. Dies ist das Ende des ersten und der Beginn eines zweiten oder weiteren Kolbenwegbereichs. Ein weiterer Kolbenwegbereich beginnt am Ende des vorhergehenden Kolbenwegbereichs und endet vorzugsweise dann, wenn ein weiteres Federelement des Pedalwegsimulators wirksam wird. Solche weiteren Federelemente sind vorgesehen um eine progressive Kennlinie des Pedalwegsimulators zu erzielen. Ein letzter Kolbenwegbereich endet vorzugsweise mit Anschlag des Kolbens im Pedalwegsimulator üblicherweise an einem Gummipuffer.When testing an electro-hydraulic vehicle brake system, which has a pedal travel simulator connected to the master brake cylinder, is the first piston travel area in which the measurement and evaluation is preferably selected a range that begins when the Master brake cylinder hydraulically separated from a brake fluid reservoir and that at the beginning of a displacement of a piston of the pedal travel simulator ends. The master brake cylinder is separated when shifting the piston in the master brake cylinder by driving over a sniffer hole, through which the brake fluid reservoir with communicates with the master cylinder, or by closing one central valve integrated in the piston. Only from the hydraulic Disconnection of the master cylinder from the brake fluid reservoir begins a pressure build-up in the master brake cylinder. The piston of the pedal travel simulator begins to move when the one built with the master brake cylinder Pressure is sufficient, the friction and a spring preload one of the To overcome pistons of the simulator acting on the (first) spring element. This is the end of the first and the beginning of a second or more Kolbenwegbereichs. Another piston travel area begins at the end of the previous piston travel area and preferably ends when another spring element of the pedal travel simulator takes effect. Such further spring elements are provided around a progressive characteristic to achieve the pedal travel simulator. A final piston travel area usually ends with the piston in the pedal travel simulator on a rubber buffer.
Anstelle des Drucks im Hauptbremszylinder kann eine vom Druck abhängige Größe, beispielsweise eine zur Verschiebung des Kolbens im Hauptbremszylinder erforderliche Kraft gemessen werden (Anspruch 2). Dasselbe gilt entsprechend für den Kolbenweg, an dessen Stelle eine von ihm abhängige Größe gemessen werden kann (Anspruch 3). Das erfindungsgemäße Verfahren ändert sich dadurch prinzipiell nicht.Instead of the pressure in the master cylinder one dependent on pressure Size, for example one necessary to move the piston in the master brake cylinder Force are measured (claim 2). The same applies accordingly to the piston travel, in its place a variable dependent on it can be measured (claim 3). The method according to the invention changes not in principle.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below of an embodiment shown in the drawing. It demonstrate:
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der
Erfindung Die in
An den Hauptbremszylinder
Der übrige Aufbau der elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage
Bei einer Betätigung des Fußbremspedals
Zu Beginn einer Betätigung des
Hauptbremszylinders
Der Pedalwegsimulator
Das erfindungsgemäße Verfahren läuft wie folgt
ab: Bei einer Betätigung
der elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage
Zur Auswertung wird die Verschiebung
des Kolbens des Hauptbremszylinders
In
Durch eine lineare Näherung gemäß der Gleichung
p = a × s
+ pkI (Polynom 1-ten Grades) wird ein geglätteter Druckverlauf
im Hauptbremszylinder
Eine lineare Näherung ist gewählt worden, weil
sie eine gute Näherung
an den tatsächlichen Druckverlauf
im Hauptbremszylinder
Der aus den Messwerten von Druck
im Hauptbremszylinder
Auch kann bei Verdacht auf Vorhandensein von
Gasblasen in der Bremsflüssigkeit
eine Messung des Drucks im Hauptbremszylinder
Der Nullpunkt des Kolbenwegs s in
den in
Wesentlicher Vorteil der Erfindung
ist, dass die Prüfung
der Bremsflüssigkeit
auf Gasblasen bereits bei niedrigen Hauptbremszylinderdrücken in den
Kolbenwegbereichen
Durch Messung der Temperatur mit
einem Temperatursensor
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20120718 |