Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines in einem Unterdruck-System zur Speisung eines

Bremskraftverstärkers eines Fahrzeuges herrschenden

Unterdruckwertes .

Kraftfahrzeuge müssen zahlreiche gesetzliche Vorschriften erfüllen. Insbesondere für sicherheitsrelevante Systeme und Komponenten (z.B. Bremssystem) sind vom Gesetzgeber nicht nur Anforderungskriterien für nominale

Betriebsbedingungen definiert, sondern auch für

Fehlerszenarien und Rückfallebenen (siehe z.B. ECE R13H für Pkw-Bremssysteme ) .

Es gibt Fahrzeug-Bremssystem-Konfigurationen, bei denen allein die Grund-Bremshydraulik (Radbremse +

Bremsbetätigung) nicht in der Lage ist, alle gestellten Anforderungen im Nominalzustand und/oder Fehlerfall zu erfüllen. In solchen Fällen kann die in modernen

Fahrzeugen verfügbare HECU (hydraulic-electrical control unit) entsprechende Zusatzfunktionen bereitstellen, welche dann hydraulikunterstützend bzw. kompensierend eingreifen. Beispielsweise kann ein Ausfall des

Vakuumbremskraftverstärkers dadurch kompensiert werden, dass bei Bremspedalantritt zusätzlicher hydraulischer Druck über die HCU-Pumpe aufgebaut und so die

Verstärkungsfunktion dargestellt wird. Dabei stützen sich solche Zusatzfunktionen jeweils auf diverse im Fahrzeug verfügbare Sensorinformationen. Zur Messung des Unterdruck-Niveaus am Vakuum- bremskraftverstärker bzw. Feststellen eines Fehlers in der Vakuumversorgung wird ein Vakuum-Sensor benötigt, welcher in einfacher oder auch in redundanter Ausführung eingesetzt wird. Insbesondere die aufwändige redundante

Ausführung wird heute für sicherheitskritische Funktionen verwendet, da dort gegenüber reinen Komfortfunktionen erhöhte Anforderungen an Signalzuverlässigkeit und -güte gestellt werden: Die Redundanz ermöglicht eine

gegenseitige Überwachung der beiden Sensorelemente, um den Betriebszustand sicher zu detektieren.

Ein Beispiel für eine notwendige Redundanz ist das oben beschriebene „Booster Failure Support", hier muss das Vakuum-Niveau sicher überwacht werden, um einen so genannten „schlafenden (= nicht detektierten) Fehlerfall auszuschließen, da sonst in einer Bremssituation

möglicherweise gesetzliche Anforderungen nicht mehr erfüllt wären.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches in der Lage ist, bei geringem baulichen Aufwand den in dem Unterdruck-System herrschenden Unterdruck ohne Einsatz eines Unterdruck- Sensors zur ermitteln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches gelöst. Das Niveau des Unterdrucks, welcher z.B. als

Energiequelle eines Vakuum-Bremskraftverstärkers dient, lässt sich mit dem hier beschriebenen Verfahren

abschätzen: Als Eingangsgrößen dienen Bremspedalweg und Bremshydraulikdruck.

Der Bremspedalweg wird z.B. typischerweise bei

Hybridfahrzeugarchitekturen über Sensorik erfasst, um die Absicht des Fahrers zu detektieren, eine Fahrzeugbremsung durchzuführen.

Der Bremshydraulikdruck wird z.B. in modernen

Bremssystemen standardmäßig über Drucksensoren gemessen und dient auch zahlreichen anderen Regelfunktionen der HECU als Eingangsgröße.

Der bei einem Bremspedalantritt gemessene Bremspedalweg wird vorzugsweise über eine bremssystemspezifische

Pedalkraft-Pedalweg-Kennlinie in eine Bremspedalkraft umgerechnet. Zusammen mit Bremspedal-Parametern wird diese Bremspedalkraft in die Bremskraftverstärker- Eingangskraft (piston rod force) umgerechnet.

Der gemessene Hydraulikdruck wird vorzugsweise über

Bauteilparameter des Hauptbremszylinders in die

Bremskraftverstärker-Ausgangskraft (push rod force) umgerechnet .

Im nächsten Schritt wird vorzugsweise das

bauteilspezifische Bremskraftverstärker-Kennfeld verwendet, um aus der Bremskraftverstärker-Eingangskraft und aus der Bremskraftverstärker-Ausgangskraft den in dem Unterdruck-System herrschenden Unterdruck zu ermitteln. Der tatsächlich in dem Unterdruck-System herrschende

Unterdruck kann somit vorteilhaft neben der

konventionellen direkten Messung auf einem zweiten Wege ermittelt werden. Diese Redundanz wird für

sicherheitskritische Funktionen benötigt bzw. ist sogar gesetzlich vorgeschrieben.

Vorteilhafterweise kann gemäß einer weiteren

Ausgestaltung der Erfindung der gemäß dem Verfahren ermittelte, in dem Unterdruck-System herrschende

Unterdruck mit dem tatsächlich herrschenden Unterdruck verglichen werden und, sollte die Differenz beider

Unterdruckwerte eine vorgebbare Maximaldifferenz

übersteigen, ein Warnsignal im Fahrzeugcockpit abgesetzt werden, so dass dieser sein Fahrverhalten darauf

einstellen kann, dass eventuell eine Störung vorliegt.

Weiterhin kann durch diese Fehlererkennung eine geeignete Fahrzeugreaktion und/oder Systemrückfallebene

aufgeschaltet werden. Anstelle der redundanten Erfassung des Vakuum-Niveaus durch ein zweites Sensorelement wird unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens lediglich ein Einzel-Vakuum- Sensor verwendet, dessen Messwerte jedoch mit Hilfe von (a) meist bereits vorhandener Standard-Sensorik und (b) auf einem Steuergerät hinterlegten Bauteil- /Systemcharakteristiken gegengeprüft und plausibilisiert werden. Hierdurch ergibt sich ein geringerer notwendiger Hardware-Aufwand bei praktisch gleichbleibender

Funktionalität .

Aufgrund des im Verfahren beschriebenen reduzierten Hardwareaufwands werden folgende Vorteile für das

Gesamtsystem erwartet: a) Kostenvorteil aufgrund Entfall der redundanten

Messwerterfassung;

b) Kostenvorteil durch Stückzahleffekte aufgrund von Addition des bisherigen Verkaufsvolumens für Doppel- Vakuum-Sensoren auf das der Einzel-Vakuum-Sensoren;

c) Reduktion der benötigten Sensor-Anschlusspins am beteiligten Steuergerät;

d) Reduktion vom Systemgesamtgewicht;

e) Packagingvorteile . Die vorstehend genannten Vorteile ergeben sich im

Wesentlichen durch eine Funktionsverlagerung von der Sensorhardware in eine Regelungssoftware: Die direkte Messung einer physikalischen Größe (Unterdruck-Niveau) wird ersetzt durch ein Rechenmodell, welches online auf einem Steuergerät ausgeführt wird und sich auf

typischerweise im Pkw-Bremssystem bereits vorhandene Standardsensorik stützt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung des

Ablaufes der Ermittlung eines in einem Unterdruck-System zur Speisung eines nicht dargestellten

Bremskraftverstärkers eines Fahrzeuges herrschenden

Unterdruckwertes ,

Figur 2 eine dreidimensionale Darstellung eines

Kennfeldes eines Bremskraftverstärkers mit Eingangs- Kraft, Ausgangs-Kraft und Unterdruck,

Figur 3 eine Darstellung entsprechend Figur 2 mit

zusätzlich eingetragenen, exemplarischen Werten von erfindungsgemäß ermittelten Werten von Eingangs-Kraft und Ausgangs-Kraft sowie daraus ermitteltem Unterdruckwert.

Figur 1 zeigt zwei Ablaufdiagramme zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Ablaufes der Ermittlung eines in einem in der Figur nicht dargestellten Unterdruck-Systems eines Fahrzeuges. Ein derartiges Unterdruck-Systeme kann beispielsweise zur Speisung eines nicht dargestellten Bremskraftverstärkers des Fahrzeuges vorgesehen sein. Der Unterdruck wird zum Betrieb des Bremskraftverstärkers benötigt .

Daher ist dessen Unterdruckwert zu überwachen. Zur

Vermeidung des Einsatzes eines speziellen Unterdruck- Sensors geht das erfindungsgemäße Verfahren von zwei Messwerten aus, die in Fahrzeugen ggf. bereits vorhanden sind: dem aktuellen Bremspedalweg und dem im Bremssystem herrschenden Hydraulikdruck.

Wie das erste Ablaufdiagramm in Figur 1 zeigt, wird aus dem aktuellen Bremspedalweg bzw. dessen Position unter

Einsatz einer bremssystemspezifischen Pedalkraft- Pedalweg-Kennlinie unmittelbar die Pedalkraft bestimmt.

Das zweite Ablaufdiagramm der Figur deutet an, das aus dieser Pedalkraft wiederum unmittelbar auf die

eingangsseitig auf den Bremskraftverstärker wirkende Kraft geschlossen werden kann, da es in einem gegebenen Bremssystem einen festen, bekannten Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen gibt.

Wie das zweite Ablaufdiagramm der Figur 1 ebenfalls zeigt, wird aus dem Messwert des in dem Bremssystem herrschenden Hydraulikdruckes unter Einsatz von

Bauteilparametern des Hauptbremszylinders die

Ausgangskraft des Bremskraftverstärkers ermittelt, welche auf die Hydraulikflüssigkeit in dem Bremssystem einwirkt.

Es sind somit nun sowohl Eingangs-Kraft wie auch

Ausgangs-Kraft des Bremskraftverstärkers bekannt. Da der Zusammenhang dieser beiden Parameter sowie des in dem

Unterdruck-System herrschenden Unterdruckes bekannt ist, wird anhand dieses bekannten bauteilspezifischen

Bremskraftverstärker-Kennfeldes der tatsächlich im

Unterdruck-System herrschende Unterdruck bestimmt. Dies wird im Folgenden näher anhand der Figuren 2 und 3 erläutert .

Figur 2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines solchen Kennfeldes eines Bremskraftverstärkers mit

Eingangs-Kraft, Ausgangs-Kraft und Unterdruck.

Aus der Darstellung des Kennfeldes wird bereits deutlich, dass aus zwei bekannten Parametern dieser drei Parameter der dritte unmittelbar bestimmbar ist.

Dies wird in Figur 3 anhand der gleichen Darstellung näher erläutert. Es wird in dem in der Figur 3 angedeuteten Beispiel davon ausgegangen, dass auf die oben erläuterte Weise aus dem Pedalweg des Bremspedals eine Eingangs-Kraft des

Bremskraftverstärkers von 2000 N ermittelt wurde. In die Figur ist eine entsprechende Ebene EK eingetragen.

Ferner wird in dem in der Figur 3 angedeuteten Beispiel davon ausgegangen, dass auf die oben erläuterte Weise aus dem in dem Bremssystem gemessenen Hydraulikdruck eine Ausgangs-Kraft des Bremskraftverstärkers von 2500 N ermittelt wurde. In das Kennfeld ist daher eine Ebene AK mit diesem Wert eingetragen.

In einem Punkt S gibt einen Schnittpunkt, in dem sich das Kennfeld des Bremskraftverstärkers sowie die Ebenen EK und AK schneiden. Aus diesem Punkt S ist unmittelbar der in dem Bremssystem herrschende Unterdruck mit etwa -0.6 bar bestimmbar.

Somit gelingt anhand des Kennfeldes und der beiden bekannten Kraftwerte des Bremskraftverstärkers auf einfache Weise und ohne Einsatz eines speziellen

Unterdruck-Sensors eine (laufende) Ermittlung des in dem Unterdruck-System herrschenden Wertes des Unterdruckes.