BE1032041B1 - Verfahren zur Aktivierung einer Parkbremse bei einem Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit einer elektromechanischen Bremsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung einer Parkbremse bei einem Kraftfahrzeug (10), umfassend eine Mehrzahl von durch einen Fahrzeugantrieb antreibbaren Rädern (11, 12) und mindestens eine mit zumindest einem Rad (11, 12) zusammenwirkenden elektromechanischen Bremsvorrichtung (1), die wahlweise in eine Betriebsbremsposition oder eine Parkbremsposition bringbar ist. Um eine sichere Aktivierung der Parkbremse mit relativ geringerer Belastung und Verstellkraft zu ermöglichen, schlägt die folgende Schritte vor: a. Verstellen der Bremsvorrichtung (1) in eine Betriebsbremsposition zur Erzeugung eines Betriebs-Bremsmoments zum Halten des Fahrzeugs (10) im Stillstand, b. Erfassen eines durch eine Hangabtriebskraft (H) auf das Rad (11) ausgeübten Hangabtriebsmoments, c. Aufbringen eines dem Hangabtriebsmoments entgegengesetzten Kompensationsmoments durch den Fahrzeugantrieb und Reduzieren des Betriebs-Bremsmoments um den Betrag des Kompensationsmoments, d. Verstellen der Bremsvorrichtung (1) in eine Parkbremsposition, e. Aufheben des Kompensationsmoments.

Description

t BE2023/5833

Verfahren zur Aktivierung einer Parkbremse bei einem Kraftfahrzeug und

Kraftfahrzeug mit einer elektromechanischen Bremsvorrichtung

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung einer Parkbremse bei einem Kraftfahrzeug, umfassend eine Mehrzahl von durch einen Fahrzeugantrieb antreibbaren Rädern und mindes- tens eine mit zumindest einem Rad zusammenwirkenden elektromechanischen Bremsvorrich- tung, die wahlweise in eine Betriebsbremsposition oder eine Parkbremsposition bringbar ist. Die

Erfindung umfasst weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einer Bremsvorrichtung zur Durchführung des

Verfahrens.

Das Verfahren betrifft den Betrieb einer als Reibungsbremse ausgebildeten Bremsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein am Fahrgestell abgestütztes, relativ zur Drehung eines zu bremsenden Rades feststehendes Bremsteil mittels einer Stellvorrichtung in Bremseingriff ge- bracht werden kann mit einem Gegenbremsteil, welches mit dem Rad rotiert. Im Bremseingriff wird ein Reibkontakt zwischen Bremsteil und Gegenbremsteil erzeugt, wobei das durch Rei- bung erzeugte Bremsmoment umso größer ist, je höher die von der Stellvorrichtung in der Ver- stellrichtung ausgeübte Verstellkraft ist. Bei der an sich bekannten Bauform als Scheiben- bremse umfasst das Bremsteil einen Bremsbelag, und das Gegenbremsteil eine mit dem Rad rotierende Bremsscheibe.

Die antreibbaren Räder werden vom Fahrzeugantrieb jeweils durch Einkopplung eines Rad-An- triebsmoments drehend angetrieben, wobei das Antriebsmoment einer Antriebsmaschine auf mehrere angetriebene Räder einer oder mehrerer Achsen verteilt werden kann, oder — insbe- sondere bei modernen Elektroantrieben — für jedes Rad ein Einzelradantrieb vorgesehen sein kann.

Zur Realisierung des gattungsgemäBen Verfahrens ist einem antreibbaren Rad, bevorzugt den beiden Rädern einer oder mehrerer Fahrzeugachsen, jeweils eine Bremsvorrichtung zugeord- net, die im Fahrbetrieb als Betriebsbremse eingesetzt wird. Dabei wird bei der gattungsgemäfB eingesetzten elektromechanischen Bremsvorrichtung durch manuelle und/oder automatisierte

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Betätigung ein elektromotorischer Betriebsbremsen-Stelltrieb angesteuert, um die Bremsvor- richtung in eine Betriebsbremsposition zu verstellen, in der das Bremsteil mit dem Gegenbrems- teil in Bremskontakt gebracht ist und ein Betriebs-Bremsmoment auf das Rad ausgeübt wird.

Beim dynamischen Bremsen im Fahrbetrieb ist die Betriebsbremsposition selbstlösend ausge- staltet. Das bedeutet, dass nach einem Bremsvorgang, wenn keine aktive Bremsbetätigung er- folgt, die Bremse gelüftet und der Reibkontakt wieder gelöst wird, so dass das Bremsteil von dem Gegenbremsteil getrennt und um einen Luftspalt definierter Breite beabstandet wird.

Zur Absicherung des beim Parken abgestellten Fahrzeugs weist die Bremsvorrichtung eine

Parkbremsposition auf, in der sie als statische Feststellbremse betrieben wird, die dauerhaft ein

Park-Bremsmoment ausübt. Dieses dient als Haltemoment, welches in jedem Fall größer ist als ein auf das Rad von auBen einwirkendes Hangabtriebsmoment. Dieses kommt durch die hang- abwärts gerichtete Komponente der auf das Fahrzeug wirkenden Schwerkraft zustande, wenn das Fahrzeug auf einem in oder gegen die Fahrtrichtung geneigten Untergrund, also in einer

Hanglage, geparkt wird.

Zum Parken des Fahrzeugs ist es üblich, dass es mittels der Betriebsbremse bis zum Stillstand abgebremst wird, und, falls eine Hanglage vorliegt, entgegen der Hangabtriebskraft gehalten wird. Während die Betriebsbremse weiter betätigt bleibt, kann eine dauerhaft wirkende Park- bremse aktiviert werden. Durch das Park-Bremsmoment wird eine Park-Bremskraft erzeugt, die gegen die Hangabtriebskraft gerichtet ist. AnschlieBend kann die Betriebsbremse gelöst wer- den.

Aus der DE 10 2027 123 266 A1 ist eine elektromechanische Bremsvorrichtung bekannt, die ei- nen Betriebsbremsen-Stelltrieb aufweist, welcher eine Kugelrampenanordnung aufweist. Dieser weist einen Betriebs-Verstellbereich auf, in dem im normalen Fahrbetrieb durch Betätigung der

Bremse eine Betriebsbremsposition eingestellt werden kann, und der selbstlösend ausgestaltet ist. Darüber hinaus kann der Betriebsbremsen-Stelltrieb durch weitere Verstellung über des be- sagten Betriebs-Verstellbereich hinaus in eine selbsthaltende oder selbsthemmende Park- bremsposition gebracht werden. Damit diese stabil definiert ist, muss beim Verstellen eine

Kraftschwelle überwunden werden, wobei der Betriebsbremsen-Stelltrieb sicher in der Park- bremsposition einrastet.

Die vorgenannte Integration der Parkbremsposition in den Betriebsbremsen-Stelltrieb ermôglich einen vorteilhaft kompakten und betriebssicheren Aufbau. Dabei muss gewährleistet sein, dass

> BE2023/5833 bereits in der Betriebsbremsposition vor der Kraftschwelle eine hinreichend hohe Bremskraft ausgeübt wird, was zur Folge hat, dass zum Überwinden der Kraftschwelle eine nochmals hö- here Verstellkraft aufgewandt werden muss, die zu einer hohen Belastung des Betriebsbrem- sen-Stelltriebs führt und einen entsprechend leistungsfähigen Antrieb erfordert. Eine geringere

Belastung und eine kleinere erforderliche Antriebsleistung könnte zwar theoretisch durch eine

Reduzierung der Bremskraft oder eine Abflachung der Kraftschwelle erreicht werden. Dadurch könnten jedoch die Bremskraft und die Betriebseigenschaften beeinträchtigt werden, was daher nicht praktikabel ist.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art und ein Kraftfahrzeug mit einer elektromechanischen

Parkbremse ist aus der US 2015/175137 A1 oder der WO 2021/075763 A1 bekannt.

Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Er- findung, eine sichere Aktivierung der Parkbremse mit relativ geringerer Belastung und Verstell- kraft zu ermöglichen.

Darstellung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem Verfahren zur Aktivierung einer Parkbremse bei einem Kraftfahrzeug, umfassend eine

Mehrzahl von durch einen Fahrzeugantrieb antreibbaren Rädern und mindestens eine mit zu- mindest einem Rad zusammenwirkenden elektromechanischen Bremsvorrichtung, die wahl- weise in eine Betriebsbremsposition oder eine Parkbremsposition bringbar ist, sind erfindungsgemäß die folgenden Schritte vorgesehen: a. Verstellen der Bremsvorrichtung in eine Betriebsbremsposition zur Erzeugung eines Betriebs-Bremsmoments zum Halten des Fahrzeugs im Stillstand, b. Erfassen eines durch eine Hangabtriebskraft auf das Rad ausgeübten Hangab- triebsmoments, c. Aufbringen eines dem Hangabtriebsmoments entgegengesetzten Kompensati- onsmoments durch den Fahrzeugantrieb und Reduzieren des Betriebs-Brems- moments um den Betrag des Kompensationsmoments, d. Verstellen der Bremsvorrichtung in eine Parkbremsposition, e. Aufheben des Kompensationsmoments.

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Im Schritt a erfolgt ein Abbremsen im Fahrbetrieb durch Betätigung des Betriebsbrems-Stell- triebs eines, bevorzugt mehrerer Räder, so dass ein Betriebs-Bremsmoment ausgeübt wird, bis das Fahrzeug in einer Parkposition zum Stillstand gekommen ist. Diese Betriebsbremsposition ist selbstlösend ausgestaltet und wird zunächst auch im Stillstand durch fortgesetzte — manuelle oder automatisierte — Betätigung aufrecht erhalten, so dass das Betriebs-Bremsmoment weiter- hin anliegt. Dadurch wird das Fahrzeug auch bei einem geneigten Untergrund in einer Hang- lage in der Parkposition gehalten.

Das Betriebs-Bremsmoment erzeugt eine in Fahrtrichtung gerichtete Betriebs-Bremskraft.

Im nachfolgenden Schritt b wird ermittelt, ob das Fahrzeug auf einem in oder gegen die Fahrt- richtung geneigten Untergrund abgestellt ist. In einer solchen Hanglage wirkt die parallel zum

Untergrund gerichtete Kraftkomponente der Schwerkraft als Hangabtriebskraft in Richtung des

Gefälles auf das Fahrzeug. Diese übt auf jedes Rad ein Hangabtriebsmoment aus, welches umso größer ist, je stärker das Gefälle ist.

Im nächsten Schritt c wird das anliegende Hangabtriebsmoment, welches in Schritt a zunächst noch allein durch das Betriebs-Bremsmoment ausgeglichen ist, durch zusätzliches Aufbringen eines Kompensationsmoments, welches durch den Fahrzeugantrieb für das jeweilige Rad zur

Verfügung gestellt wird, kompensiert. Dabei erfolgt parallel zur stetigen Erhöhung des Kompen- sationsmoments eine daran angepasste Reduzierung des Betriebs-Bremsmoments, so dass die

Summe vom Kompensationsmoment und Betriebs-Bremsmoment dem Betrag des Hangab- triebsmoments entspricht und diesem entgegengesetzt ist.

Im Schritt c wird der Betriebsbremsen-Stelltrieb bevorzugt eines einzelnen Rades kontinuierlich gelöst, wodurch das Betriebs-Bremsmoment entsprechend reduziert wird. Zeitlich damit einher- gehend wird das von dem Fahrzeugantrieb als Antriebsmoment ausgeübte Kompensationsmo- ment erhöht, um die Abnahme des Betriebs-Bremsmoments auszugleichen.

Das Kompensationsmoment wird vorzugsweise derart in Abhängigkeit vom Betriebs-Bremsmo- ment geregelt, dass das im Schritt b ermittelte Hangabtriebsmoment optimal kompensiert wird, und das Fahrzeug im Wesentlichen ohne merkliche Bewegung im Stillstand gehalten wird.

Das Kompensationsmoment zum Ausgleich des jeweils auf ein Rad wirkendem Hangab- triebsmoments beim Lösen des Betriebsbrems-Stelltriebs kann im Wesentlichen durch den

Fahrzeugantrieb für dieses Rad zur Verfügung gestellt werden. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass eine Kompensation zum Ausgleich der Reduzierung des Betriebs-Bremsmo- ments eines Rades das Bremsmoment eines oder mehrerer anderer Räder erhöht wird, und zu- sätzlich oder alternativ das Antriebsmoment eines oder mehrerer anderer Räder reduziert wird. 5 Wesentlich ist in jedem Fall, dass das Hangabtriebsmoment möglichst vollständig komensiert wird, wenn das Betriebs-Bremsmoment mindestens eines Rades reduziert wird.

Im Schritt d wird die Bremsvorrichtung in eine Parkbremsposition verstellt. Wie oben beschrie- ben ist, kann der Betriebsbremsen-Stelltrieb bevorzugt durch Verstellen über den Bereich der

Betriebsbremsposition hinaus in eine stabile Parkbremsposition eingerastet werden. Ein Vorteil der Erfindung ist, dass durch die Reduzierung des Betriebs-Bremsmoments die Verstellkraft, die zur Überwindung der Kraftschwelle zum Einrasten der stabilen Parkbremsposition erforder- lich ist, so weit reduziert werden kann, dass zum einen keine übermäßig hohe Belastung des

Betriebsbremsen-Stelltriebs erfolgt, und eine relativ geringe Antriebsleistung zur Einstellung der

Parkbremsposition, d.h. der Feststellbremse zum Parken erforderlich ist. Dadurch kann eine leichte und kompakte Bauweise realisiert werden, der Verschleiß wird verringert und die Be- triebseigenschaften werden verbessert.

Sobald die Parkbremsposition eingestellt und arretiert ist, wird das Hangabtriebsmoment durch das Parkbremsmoment kompensiert, und im Schritt e kann das Aufheben des Kompensations- moments erfolgen.

Durch die erfindungsgemäße Aufbringung des Kompensationsmoments kann der eingangs ge- schilderte Zielkonflikt ohne Kompromisse bezüglich der Bremswirkung, der Sicherheit und des

Fahrkomforts gelöst werden.

Bevorzugt sieht das Verfahren vor, das die Schritte b) bis e) für einzelne antreibbare Räder oder Gruppen von antreibbaren Rädern nacheinander durchlaufen werden. Dabei werden die

Räder einzeln, oder in Teilgruppen nacheinander aus der Betriebsbremsposition in die Park- bremsposition überführt. Der Vorteil dabei ist, dass jeweils nur ein Teil der Hangabtriebskraft kompensiert werden muss, so dass unerwünschte Bewegungen beim Aktivieren der Park- bremse mit relativ geringem Aufwand praktisch vollständig ausgeschlossen werden können, wodurch der Fahrkomfort erhöht wird.

Es ist weiterhin vorteilhaft, dass das Verstellen der Bremsvorrichtung mittels einer elektromotori- schen Stellvorrichtung erfolgt, von der ein Bremsteil mit einem Gegenbremsteil in Bremseingriff

° BE2023/5833 bringbar ist. Jeweils mindestens eine Stellvorrichtung ist einem zu bremsenden Rad zugeord- net.

In der vorgenannten Ausführung kann vorgesehen sein, dass vor dem Verstellen der Bremsvor- richtung in die Parkbremsposition mittels der Stellvorrichtung eine Lôsestellung eingestellt wird, in der zwischen dem Bremsteil und dem Gegenbremsteil ein Luftspalt erzeugt wird. Durch den

Luftspalt, der gleichbedeutend auch als Bremsspalt bezeichnet wird, sind das Bremsteil und das

Gegenbremsteil vollständig voneinander gertrennt, so dass die Bremswirkung der Bremsvor- richtung vollständig aufgehoben ist, und das Rad vor der Durchführug des Schritts d allein durch Kompensationsmoment festgehalten wird. Dadurch, dass das Bremsteil und das Gegen- bremsteil nicht mehr im Bremseingriff relativ zueinander fixiert sind, können sie im Wesentlichen kräftefrei relativ zueinander positioniert werden, so dass eine leichte Verstellung der Bremsvor- richtung zur Aktivierung der Parkbremsposition erfolgen kann, beispielsweise zur Umschaltung in eine selbsthemmende oder selbsthaltende, vorzugsweise formschlüssige Abstützung von … Bremsteil und Gegenbremsteil. Der Luftspalt kann bevorzugt so vorgegeben werden, dass die

Kraftschwelle zum Einrasten der stabilen Parkbremsposition mit einer relativ geringen Verstell- kraft überwunden werden kann. Dies ermöglicht eine vorteilhaft geringe Belastung und ist mit einem klein dimensionierten Stelltrieb realisierbar.

Eine vorteilhafte Weiterbildung kann vorsehen, dass die elektromotorische Stellvorrichtung zwei seriell gekoppelte Stelltriebe aufweist, wobei der erste Stelltrieb als Betriebsbremsen-Stelltrieb ausgebildet ist und der zweite Stelltrieb als Zustelltrieb zur Verstellung des Luftspalts der

Bremsvorrichtung ausgebildet ist, wobei die Lôsestellung durch Betätigen des Betriebsbrem- sen-Stelltriebs erzeugt wird, während das Kompensationsmoment aufgebracht ist, wobei ein

Luftspalt zwischen Bremsteil und Gegenbremsteil erzeugt wird, anschließend mittels des Zu- stelltriebs der Luftspalt vergrößert wird und anschließend der Betriebsbremsen-Stelltrieb aus ei- ner Betriebsbremsposition in eine Parkbremsposition gebracht wird. Der Zustelltrieb arbeitet be- vorzugt unabhängig von dem Betriebsbremsen-Stelltrieb, wodurch der Luftspalt mittels des Zu- stelltriebs in jedem Verstellzustand des Betriebsbremsen-Stelltriebs eingestellt werden kann.

Vorzugsweise ist der Zustelltrieb selbsthemmend ausgebildet. Dadurch ist sichergestellt, dass die eingestellte Breite des Luftspalts unabhängig von den einwirkenden äußeren Kräften unver- ändert bleibt. In der Lôsestellung des Betriebsbremsen-Stelltriebs ist bereits ein Luftspalt am

Ende des Schritts c ausgebildet. Um die anschließende Durchführung des Schritts d weiter zu erleichtern, kann der Luftspalt mittels des Zustelltriebs weiter vergrößert werden, bevor der Be- triebsbremsen-Stelltrieb in die Parkbremsposition außerhalb des Bereichs der möglichen Be- triebsbremsposition verstellt wird.

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In der Parkbremsposition stützt der Betriebsbremsen-Stelltrieb das Bremsteil und das Gegen- bremsteil starr, bevorzugt selbsthemmend oder selbsthaltend, beispielsweise formschlüssig ge- gen die Verstellrichtung gegeneinander ab, so dass die von der Stellvorrichtung aufgebrachte

Bremskraft ohne aktive Betätigung der Bremsvorrichtung aufrechterhalten wird.

Es kann vorgesehen sein, dass in der Parkbremsposition der Zustelltrieb zur Verkleinerung des

Luftspalts verstellt wird. Dadurch kann eine vorangehend zur Erleichterung des Einrastens der

Parkbremsposition erfolgte Vergrößerung des Luftspalts wieder rückgängig gemacht werden.

Auf diese Weise kann das Parkbremsmoment erhöht werden.

Ein Stelltrieb kann ausgebildet sein, um ein von einem elektrischen Motor um eine Achse aus- geübtes Drehmoment in eine axiale Verstell- oder Hubbewegung umzusetzen, durch die das

Bremsteil in oder aus dem Bremseingriff gebracht werden kann.

Für die Durchführung des Verfahrens ist es vorteilhaft, dass der erste Stelltrieb eine Kugelram- penanordnung umfassend zwei Kurvenscheiben aufweist, wobei die Kurvenscheiben von einem ersten elektrischen Stellmotor um eine Achse relativ zueinander drehend antreibbar sind, und einander axial gegenüberliegende, schräg zu der Achse liegende Laufbahnen aufweisen, zwi- schen denen jeweils abwälzbar eine Kugel angeordnet ist. Der erste Stelltrieb bildet den Be- triebsbremsen-Stelltrieb.

Die Kugelrampenanordnung weist zwei Kurvenscheiben auf, von denen eine mit einem An- triebsrad verbunden ist. Die Kurvenscheiben weisen gegen die Achse geneigte Laufbahnen oder Rampen auf, zwischen denen in Umfangsrichtung Kugeln abwälzbar angeordnet sind.

Eine relative Drehung der Kurvenscheiben durch den elektrischen Stellmotor um eine Achse wird durch die dabei in den Laufbahnen abrollenden Kugeln in eine relative axiale Verlagerung der Kurvenscheiben umgesetzt, die eine Verstellung des damit verbundenen Bremsteils be- wirkt.

Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine der Laufbahnen einen linearen oder nichtlinea- ren Verlauf der Neigung aufweisen. Durch einen im Wesentlichen linearen Verlauf kann eine gleichmäßige Kraftübertragung über den gesamten Verstellweg der Kugelrampenanordnung re- alisiert werden. Ein nichtlinearer Verlauf, der über die Erstreckung einer Laufbahn in Umfangs- richtung beispielsweise bogenförmig oder S-fôrmig ausgebildet sein kann, ist abhängig von der

© BE2023/5833 jeweiligen Winkelstellung der Kurvenscheiben ein nichtlinearer Verlauf der Kraftübertragung re- alisierbar. Beispielsweise kann durch eine steilere Neigung am Anfang oder im mittleren Be- reich der Laufbahn bei gleichbleibender Drehzahl des motorischen Antriebs eine schnellere

Verstellung erreicht werden, und durch eine flachere Neigung im Endbereich, kurz bevor das

Bremselement in den reibschlüssigen Bremseingriff gelangt, eine höhere Verstellkraft, die für eine erhöhte Bremswirkung sorgt.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafte Ausgestaltung ist, dass mindestens eine Laufbahn in mindestens einem Endabschnitt eine Abflachung aufweist, in dem die Kugel in der Parkbremsposition selbsthemmend gehalten wird. Die Laufbahn erstreckt sich in Umfangsrichtung über eine definierte Länge, die zwischen ihren umfangsseitigen Enden den

Wälz- oder Abrollweg der Kugel begrenzt. Zwischen den Enden weist die Laufbahn eine defi- nierte Neigung auf, die auch als Steigung bezeichnet werden kann. Ein Endabschnitt wird durch einen Abschnitt am Ende des möglichen Abrollwegs gebildet, der in Umfangsrichtung gemes- sen bevorzugt mindestens einem Kugelradius entspricht. Im Bereich der Abflachung ist die Nei- gung der Laufbahn gegenüber der Achse, relativ zu einem an den Endabschnitt anschließen- den Rollabschnitt reduziert. Es kann beispielsweise eine Neigung von null ausgebildet sein, wo- bei die Laufbahn senkrecht zur Achse verläuft. Dadurch kann die Kugel gegenüber von außen auf den Stelltrieb axial einwirkenden Rückstellkräften im Bereich der Abflachung selbsthem- mend fixiert sein. Dadurch kann die Funktion einer Feststell- oder Parkbremse realisiert sein.

Diese Parkbremsposition wird einfach dadurch eingestellt, dass die Kurvenscheiben derart ge- geneinander verdreht werden, dass die Kugel in den Bereich der Abflachung gelangt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführung kann dadurch realisiert sein, dass die Laufbahn in mindestens einem Endabschnitt eine muldenförmige Vertiefung aufweist, in dem die Kugel in der Parkbremsposition einrastet. Die Vertiefung ist in einem Endbereich, auch als Endabschnitt bezeichnet, der Laufbahn angeordnet, in dem der Bremseingriff erzeugt wird.

Im Bereich der Vertiefung ist die Neigung abschnittweise der Neigung zwischen den Endab- schnitten entgegengesetzt. Die Vertiefung kann bevorzugt bogenförmig gerundet sein. Vorzugs- weise kann sie, in Umfangsrichtung gemessen, um mindestens einen Kugelradius vom Ende der Laufbahn beabstandet sein. Die Kugel kann beim Erreichen des Bremseingriffs in die Ver- tiefung rollen und eine in Umfangsrichtung stabile Rastposition einnehmen. In der Rastposition ist die Kugel unabhängig von der auf die Kurvenscheiben einwirkenden axialen Rückstellkraft gehalten. Dadurch kann eine definierte, selbsthaltende Feststell-Bremsposition der Kugelram- — penanordnung realisiert werden.

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Dadurch, dass die muldenförmige Vertiefung tiefer in die Laufbahn eingeformt ist, wird vor der

Vertiefung eine Kraftschwelle ausgebildet, die zum Einstellen der Parkbremsposition von der

Kugel überwunden werden muss. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch, dass im Schritt c das Betriebs-Bremsmoment reduziert wird, vorzugsweise durch Einstellung eines

Luftspalts, die zum Einrasten der Kugel in die Parkbremsposition in vorteilhafter Weise relativ gering vorgegeben werden.

Falls die Stellvorrichtung mindestens zwei seriell gekoppelte Stelltriebe aufweist, können diese bezüglich ihrer Verstellwege axial in Reihe angeordnet sein. Die Stelltriebe können bevorzugt koaxial angeordnet sind. Dabei kann jeder Stelltrieb ein um die Achse drehend antreibbares An- triebsrad aufweisen, welches in Getriebeeingriff mit einem Stellmotor stehen kann. Bei der erfin- dungsgemäßen Ausführung kann ein Antriebsrad, beispielsweise ein Zahnrad, drehfest mit ei- ner antriebsseitigen Kurvenscheibe verbunden sein.

In der vorgenannten Ausführung kann es vorteilhaft sein, dass der erste Stelltrieb eine Kugel- rampenanordnung aufweist, und der zweite Stelltrieb eine nach einem anderen Wirkprinzip ar- beitende Verstelleinrichtung, beispielswesie als Spindeltrieb, der von einem zweiten elektri- schen Stellmotor antreibbar ist. Der zweite Spindeltrieb bildet den Zustelltrieb. Bei diesem kann das Antriebselement eine drehend antreibbare Spindelmutter aufweist, und das Abtriebsele- ment eine darin eingreifende, relativ dazu axial verlagerbare Gewindespindel, oder umgekehrt

Es können auch andere Bauformen von Stelltrieben eingesetzt werden, die beispielsweise No- cken- oder Kurvenscheiben, Kippstiftanordnungen oder dergleichen umfassen können, und be- vorzugt ebenfalls eine motorische Drehung eines Antriebselements in eine lineare Verstellung des Abtriebselements umsetzen.

In einer vorteilhaften Ausführung kann es vorgesehen sein, dass zumindest einer der Kurven- scheiben als Sinterbauteil oder als Kaltfliesspressteil ausgebildet ist. Sinterbauteile werden aus pulverförmigen Materialien hergestellt, wobei das Material durch Druck und Erhitzung zu einem festen Körper verbunden wird. Dadurch lassen sich komplizierte Konturen rationell und mit ho- her Maßhaltigkeit herstellen. Außerdem können vorteilhafte Materialeigenschaften realisiert werden, beispielsweise eine hohe Härte und damit eine hohe Verschleißfestigkeit.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind die vorgenannten, auf das oder die Räder wirken- den oder ausgeübten Momente, nämlich das Betriebs- und Park-Bremsmoment, das Hangab- triebsmoment und das Kompensationsmoment mit entsprechenden, zwischen dem Fahrzeug und dem Untergrund, d.h. der Fahrbahn wirkenden Kräften korreliert, nämlich der Betriebs- und

Park-Bremskraft, der Hangabtriebskraft und der Kompensationskraft, die als Antriebskraft des

Fahrzeugs ausgeübt wird. Daher können die Kräfte eindeutig den Momenten zugeordnet wer- den.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Deaktivierung einer Parkbremse bei einem

Kraftfahrzeug, umfassend eine Mehrzahl von durch einen Fahrzeugantrieb antreibbaren Rädern und mindestens eine mit zumindest einem Rad zusammenwirkenden elektromechanischen

Bremsvorrichtung, die wahlweise in eine Betriebsbremsposition oder eine Parkbremsposition bringbar ist, umfassend die Schritte: f. Erfassen eines durch eine Hangabtriebskraft auf das Rad ausgeübten Hangab- triebsmoments im Stillstand des Fahrzeugs, g. Aufbringen eines dem Hangabtriebsmoments entgegengesetzten, gleichgroßen

Kompensationsmoments durch den Fahrzeugantrieb, h. Verstellen der Bremsvorrichtung in eine Betriebsbremsposition, i Aufheben des Kompensationsmoments.

Durch die Erfassung und Kompensation der Hangabtriebskraft undd es dadurch erzeugten

Hangabtriebsmoments können im Prinzip beim Lösen der Parkbremse die oben beim Aktivieren der Parkbremse beschriebenen Vorteile realisiert werden.

Weiterhin umfasst die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Mehrzahl von durch einen

Fahrzeugantrieb antreibbaren Rädern und mindestens eine mit zumindest einem Rad zusam- menwirkenden elektromechanischen Bremsvorrichtung, die wahlweise in eine Betriebsbrems- position oder eine Parkbremsposition bringbar ist, und mit einer Steuereinheit zur Ansteuerung des Fahrzeugantriebs und der Bremsvorrichtung, bei dem ein Sensor zur Erfassung eines im

Stillstand des Fahrzeugs auf das Rad wirkenden Hangabtriebsmoments an die Steuereinheit angeschlossen ist.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Steuereinheit ausgebildet ist zur Durchführung des vorangehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei können sämtliche oben im

Zusammenhang mit der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren offenbarten Merk- male in dem Fahrzeug realisiert sein.

Es ist insbesondere vorteilhaft, dass der Fahrzeugantrieb elektromotorisch ausgebildet ist.

Dadurch kann mit geringem Aufwand in der elektronischen Steuereinheit eine Steuerung und

Regelung des elektromotorisch erzeugten Kompensationsmoments realisiert werden. Dabei können der elektrische Antrieb und die elektrischen Bremsvorrichtungen besonders effektiv in- tegriert werden.

Beschreibung der Zeichnungen

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung in einer schematischen perspektivi- schen Ansicht,

Figur 2 eine seitliche Ansicht der Bremsvorrichtung gemäß Figur 1,

Figur 3 die erfindungsgemäße Stellvorrichtung der Bremsvorrichtung gemäß Figur 1 frei- gestellt in einer schematischen perspektivischen Ansicht,

Figur 4 einen Schnitt Q-Q durch die Bremsvorrichtung gemäß Figur 1,

Figur 5 den ersten Stelltrieb der Bremsvorrichtung gemäß Figur 1 freigestellt in einer schematischen perspektivischen Darstellung,

Figur 6 eine vergrößerte Detailansicht der Stellvorrichtung aus Figur 4,

Figur 7 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stelltrieb gemäß Figur 5,

Figur 8 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 7,

Figur 9 eine schematisch axial auseinander gezogene Darstellung des Stelltriebs gemäß

Figuren 7 bis 8,

Figur 10 freigestellte perspektivische Darstellungen der Kurvenscheiben des Stelltriebs gemäß Figuren 7 bis 9,

Figur 11 eine vergrößerte Darstellung des Schnitts B-B aus Figur 10,

Figur 12a-e eine schematische Darstellung der Schritte des erfindungsgemäfBen Verfahrens,

Figur 13 ein Diagramm mit den beim erfindungsgemäBen Verfahren gemäß Figur 12 auf- tretenden Kräften bzw. Momenten.

Ausführungsformen der Erfindung

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen verse- hen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung als Ganzes, die als Scheibenbremse ausgebildet ist. Diese umfasst eine Bremsscheibe 2, die ein Gegenbremsteil im Sinne der Erfin- dung bildet und mit einem hier nicht dargestellten, um eine Radachse R rotierbaren Fahrzeug- rad verbunden ist. Ein Bremssattel 3 umgreift die beiden axialen Stirnflächen der Bremsscheibe 2.

Die Bremsscheibe 2 ist hier als unbelüftete Bremscheibe aus Vollmaterial ausgebildet. Alterna- tiv kann diese auch als innenbelüftete Bremsscheibe ausgebildet sein.

An dem Bremssattel 3 ist ein erfindungsgemäBer elektrischer Bremsaktuator 4 angebracht, die in Figur 3 in einer separaten, freigestellten schematischen perspektivischen Ansicht gezeigt ist, und in den Figuren 4 bis 7 im Detail erläutert wird.

Der Bremsaktuator 4 umfasst eine Stellvorrichtung 5 die sich axial in Richtung einer Achse A erstreckt, welche parallel zur Radachse R liegt und die Verstellrichtung V der Stellvorrichtung 5 angibt.

Wie in der Schnittdarstellung von Figur 4 längs der Achse A erkennbar ist, ist die Bremsscheibe 2 axial zwischen zwei Bremsbelägen 31 und 32 angeordnet. Der eine Bremsbelag 31 ist auf der dem Bremsaktuator 4 abgewandten Seite fest an dem Bremssattel 3 abgestützt. Der andere

Bremsbelag 32, der ein Bremsteil im Sinne der Erfindung bildet, ist an der Stellvorrichtung 5 an- gebracht und von dieser in der durch die Achse A gegebenen, axialen Verstellrichtung V zur Er- zeugung des Bremseingriffs auf die Bremsscheibe 2 zu verstellbar, wie in Figur 4 mit dem Pfeil — angedeutet ist.

Im unbetätigten Zustand der Bremsvorrichtung 1 befindet sich zwischen der Bremsscheibe 2 und dem verstellbaren Bremsbelag 32 ein axialer Luftspalt L, der in Figur 4 schematisch über- trieben breit eingezeichnet ist.

Der Aufbau der Stellvorrichtung 5 ist in Figur 4 und in dem vergrößerten Ausschnitt daraus in

Figur 6 dargestellt.

Die Stellvorrichtung 5 umfasst einen ersten Stelltrieb 6, der eine Kugelrampenanordnung, auch als Rampenlager bezeichnet, aufweist, und einen damit axial (bezüglich der Achse A) seriell ge- koppelten zweiten Stelltrieb 7, der einen Spindeltrieb aufweist.

Der erste Stelltrieb 6, der im gezeigten Beispiel als Kugelrampenanordnung bzw. Rampenlager ausgebildet ist, umfasst eine axial und drehfest an dem Bremsaktuator 4 abgestützte, antrieb- seitige Kurvenscheibe 61 und eine abtriebsseitige Kurvenscheibe 62. Zwischen den Kurven- scheiben 61 und 62 sind Kugeln 63 angeordnet. Wie in der schematisch freigestellten Ansicht von Figur 5 erkennbar ist, weisen die Kurvenscheiben 61 und 62 einander axial gegenüberlie- gende rampenartige, schräg zur Achse A liegende Laufbahnen 64 auf, zwischen denen Kugeln 63 abwälzbar sind. Eine Drehung der abtriebsseitigen Kurvenscheibe 62, in Figur 5 oben, relativ zu der feststehenden antriebsseitigen Kurvenscheibe 61 — wie schematisch mit den gebogenen

Pfeilen angedeutet — führt zu einer linearen Verstellung der abtriebsseitigen Kurvenscheibe 62 in der Verstellrichtung V parallel zur Achse A. Dadurch kann der Bremsbelag 32 wie in Figur 4 eingezeichnet durch Betätigung des ersten Stelltriebs 6 in Bremseingriff gebracht werden.

Der erste Stelltrieb 6 bildet einen Betriebsbremsen-Stelltrieb im Sinne des erfindungsgemäßen

Verfahrens.

Die Kurvenscheibe 62 ist mit einem koaxialen Zahnrad 65 verbunden, welches als Stirnrad aus- gebildet ist und ein Antriebsrad im Sinne der Erfindung bildet.

Das Zahnrad 65 steht im Getriebeeingriff mit einem ersten elektrischen Stellmotor 41. Dieser ermöglicht den drehenden Antrieb der Kurvenscheibe 62 und damit eine Betätigung des ersten

Stelltriebs 6.

Der zweite Stelltrieb 7, der im gezeigten Beispiel als Spindeltrieb ausgebildet ist, weist abtriebs- seitig eine Gewindespindel 71 auf, die in das Innengewinde einer antriebsseitigen Spindelmut- ter 72 eingreift. Dieses Innengewinde ist in der abtriebsseitigen Kurvenscheibe 62 des ersten

Stelltriebs 6 ausgebildet, so dass das die Funktionen der abtriebsseitigen Kurvenscheibe 62 und der antriebsseitigen Spindelmutter 72 in einem Bauelement vereinigt sind.

Der zweite Stelltrieb 7 bildet einen Zustelltrieb im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Gewindespindel 71 ist über ein Nabenteil 74 mit einem koaxialen Zahnrad 75 verbunden, welches axial fixiert in dem Bremsaktuator 4 drehbar gelagert ist. Über Mitnehmer 73, die bei- spielsweise radial vorstehende Vorsprünge oder Zähne aufweisen können, die in axiale Schlitze des Nabenteils 74 axial verschieblich eingreifen, ist die Gewindespindel drehmomentschlüssig, aber axial verlagerbar mit dem Zahnrad 75 gekuppelt.

Das Zahnrad 75 kann wie das Zahnrad 65 als Stirnrad ausgeführt sein und ist zu diesem be- nachbart koaxial angeordnet. Dieses Zahnrad 75 steht im Getriebeeingriff mit einem zweiten elektrischen Stellmotor 42. Dieser ermöglicht den drehenden Antrieb der Gewindespindel 71 und damit eine Betätigung des zweiten Stelltriebs 7.

Die Gewindespindel 71 ist über ein Drucklager 43, beispielsweise wie dargestellt ein Axialwälz- lager, axial mit einem Druckstück 44 verbunden, an dem der verlagerbare Bremsbelag 32 ange- bracht ist, wie in Figur 4 erkennbar ist. Das Druckstück 44 kann auch als Kolben bezeichnet werden.

Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung weist ein Reibelement 8 auf, welches als koaxia- ler, konischer Ansatz von der Kurvenscheibe 62 auf den zweiten Stelltrieb 7 zu gerichtet ist. Der konische Ansatz weist eine außen auf einem Außenkonus angeordnete konische Reibfläche 81 auf. Das Reibelement 81 kann bevorzugt einstückig mit der Kurvenscheibe 62 / Spindelmutter 72 ausgebildet sein.

Das Reibelement 8 ist im Kupplungseingriff reibschlüssig mit einem Gegenreibelement 9 gekup- pelt. Dabei taucht der konische Ansatz axial in eine korrespondierende konische Öffnung des

Gegenreibelements 9 ein, welche eine in einem Innenkonus angeordnete konische Reibfläche 91 aufweist. Im Kupplungseingriff liegen die Reibfläche 81 und die Gegenreibfläche 91 reib- schlüssig gegeneinander an, wie in Figur 6 deutlich erkennbar ist.

Das Gegenreibelement 9 ist über Mitnehmer 92, die in korrespondierende Schlitze 76 in dem

Nabenteil 74 oder dem Zahnrad 75 axial verschiebbar eingreifen, drenmomentschlüssig, aber axial verlagerbar mit dem Zahnrad 75 gekuppelt.

Zwischen dem Zahnrad 75 oder dem damit verbundenen Nabenteil 74 und dem Gegenreibele- ment 9 ist ein Federelement 93 angeordnet. Durch dessen axial wirksame Federkraft wird das

Gegenreibelement 9 gegen das Reibelement 8 elastisch verspannt. Dadurch wird ein definier- tes Kupplungsmoment der durch das Reibelement 8 und das Gegenreibelement 9 gebildeten erfindungsgemäßen Reibkupplung erzeugt.

Figur 7 zeigt einen Längsschnitt entlang der Achse A durch den erfindungsgemäßen Stellan- trieb 6 gemäß Figuren 5 und 6. In Figur 8 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus Figur 7 im Bereich der Laufbahnen 64 dargestellt.

Die Kugel 63 hat einen Kugeldurchmesser Db.

Die Laufbahnen 64 weisen im gezeigten Beispiel ein durchgehend kreisrund gebogenes Quer- schnittsprofil auf, das einen Laufbahnradius rg aufweist.

Erfindungsgemäß gilt für das Verhältnis C = rg / Db : C > 0,5, und bevorzugt: 0,752 C = rg / Db > 0,5.

In Figur 10 sind die beiden Kurvenscheiben 61 und 62 separat perspektivisch dargestellt, je- weils in einer Ansicht auf die Laufbahnen 64. Dabei ist in Figur 10 mit den gebogenen Pfeilen die Neigung der Laufbahnen 64 angedeutet, wobei diese in Pfeilrichtung relativ zur Achse A in

Umfangsrichtung ansteigen.

Jeweils genau drei Laufbahnen 64 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet. Die darin abrollbaren drei Kugeln 63 sind ebenfalls über den Umfang gleichmäßig verteilt, und wer- den in ihrer relativen Position frei rotierbar in einem Kugelkäfig 66 gehalten.

Figur 11 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht B-B aus Figur 10 durch die Endbereiche der

Laufbahn 64 (in Umfangsrichtung), der am weitesten von der Kurvenscheibe 61 bzw. 62 axial vorsteht. Dabei gehört der eine Endbereich zu der einen Laufbahn 64 und der andere Endbe- reich zu der benachbarten Laufbahn 64. Die Neigung der Laufbahn 64 ist schematisch stark übertrieben mit dem schräggestellten Pfeil angedeutet. In dem ersten Endbereich ist jeweils eine muldenförmige Vertiefung 67 in die Laufbahn 64 eingeformt, die in der Zeichnung schema- tisch mit einem nach unten gerichteten Pfeil angedeutet ist. In dem zweiten Endbereich ist eine zur Laufbegrenzung der Kugeln 63 ausgebildete Schulter 68 vorgesehen, wobei Schulter 68 und Vertiefung 67 jeweils die Flanken 67F, 68F der Erhebung 69 bilden. In diese Vertiefung 67 kann die Kugel 63 einrasten, wenn sie beim Verstellen die Endposition erreicht, in der die Kur- venscheiben 61 und 62 axial nahezu maximal auseinander bewegt sind und dabei einen Hub h realisiert. Diese Verstellposition entspricht dem Bremseingriff. Die Kurvenscheiben 61 und 62 sind axial maximal auseinander bewegt, wenn sich die Kugeln 63 kurz vor dem Hineinbewegen indie Vertiefung 67 befinden. Diese Position ist mit H gekennzeichnet. Durch den Sitz in der

Vertiefung 67 wird die Kugel 63 lösbar fixiert, um eine Feststell- oder Parkbremsstellung zu rea- lisieren, in der die Bremskraft entgegen der von der Bremsscheibe 2 auf den Bremsbelag 32 ausgeübten axialen Rückstellkraft stabil gehalten wird. Dank dieser Vertiefung 67 ist es in der

Festellbremsposition möglich, den Stellmotor 41 mit einem sehr geringen Strom oder sogar ohne Bestromung zu betreiben, so dass diese Parkposition ohne zeitliche Beschränkung gehal- ten werden kann. Im Unterschied dazu ist der Verstelltrieb 6 nicht-selbsthemmend, wenn sich die Kugel 63 im Verlauf der Laufbahn 64 außerhalb der Vertiefung 67 und der Schulter 68 befin- det. Dann können die Kurvenscheiben 61 und 62 nach Beendigung eines Bremsvorgangs be- reits durch eine relativ geringe Rückstellkraft wieder axial aufeinander zu bewegt werden, um den Bremseingriff zu lösen. Wenn sich die Kugeln 63 im Verlauf der Laufbahn 64 außerhalb der

Vertiefung 67 und nicht in Anlage an der Schulter 68 befinden, dann ist die Bremse in der Be- triebsbremsstellung. Wenn die Kugeln 63 an der Schulter anliegen, ist die Bremse in der Frei- gabestellung, sprich es findet kein Bremseingriff statt.

In Figur 12 a) bis e) ist das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft anhand einzelner Phasen eines Parkvorgangs gezeigt, bei dem ein Kraftfahrzeug 10 auf einer geneigten Fahrbahn 100 geparkt wird, die einen Untergrund darstellt.

In der gezeigten Darstellung ist die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs von rechts nach links, und entsprechend ist links definitionsgemäß vorne.

Die Fahrbahn 100 ist im Beispiel von links oben nach rechts unten geneigt. Entsprechend liegt eine nach hinten abfallende Hanglage vor.

Das Kraftfahrzeug 10 weist eine Vorderachse mit einem dem Betrachter zugewandten Rad 11 auf, nämlich dem linken Vorderrad, und eine Hinterachse mit einem Rad 12, nämlich dem linken

Hinterrad. Auf die Räder 11 und 12 kann von einem hier nicht dargestellten Fahrzeugantrieb se- parat gesteuert ein Antriebsmoment ausgeübt werden, welches eine in Fahrtrichtung gerichtete

Antriebskraft erzeugt. Beispielsweise kann für jedes der Räder 11, 12 ein elektromotorischer = Einzelradantrieb mit jeweils einem eigenen Elektromotor vorgesehen sein. Alternativ ist auch ein Einzelachsantrieb möglich.

Auf das Kraftfahrzeug 10 wirkt eine von der Steigung und der Masse abhängige Hangabtriebs- kraft H, die in Richtung der Hangneigung nach unten — in Figur 12 nach rechts — gerichtet ist.

Dadurch wird auf die Räder 11 und 12 ein entsprechendes Hangabtriebsmoment ausgeübt, welches wegen des oben genannten Zusammenhangs zwischen Kräften und Momenten hier nicht separat eingezeichnet ist.

In Figur 12 a) ist Schritt a des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Dabei wird durch Be- tätigung des der Bremsaktuatoren 4 der Räder 11, 12 jeweils ein Betriebs-Bremsmoment aus- geübt, welches in einer Betriebs-Bremskraft B1 für das Rad 11 und eine Bremskraft B2 für das

Rad 12 resultiert. Die Betriebs-Bremskräfte B1 und B2 sind gestrichelt eingezeichnet, wobei de- ren Summe dem Betrag der Hangabtriebskraft H entspricht und dieser entgegengesetzt ist. Ent- sprechend befindet sich das Fahrzeug im Stillstand.

In Figur 12 b) wird gemäß Schritt b des Verfahrens das durch die Hangabtriebskraft auf das

Rad 11 wirkende Hangabtriebsmoment ermittelt.

Gemäß Schritt c des Verfahrens Abhängigkeit davon wird von dem Fahrzeugantrieb ein Kom- pensationsmoment auf das Rad 11 ausgeübt, welches eine Kompensationskraft K erzeugt, die mit dem durchgehenden Pfeil eingezeichnet ist, und die der auf das Rad 11 wirkenden Kompo- nente der Hangabtriebskraft H entgegengesetzt ist. Zusammen mit der Erhöhung der Kompen- sationskraft K wird die Betriebs-Bremskraft B1 durch Lösen des Bremsaktuators 4 reduziert, bis die dem Rad 11 zugeordnete Bremsvorrichtung 1 vollständig gelöst ist, und kein Bremsmoment mehr ausgeübt wird, und entsprechend auch keine Betriebs-Bremskraft B1 wirkt, wie in Figur 12 — c) dargestellt ist.

Im Prinzip ist es dabei möglich, die Kompensationskraft K bis zum Betrag des Bremsmoments so weit zu erhöhen, so dass die Betriebs-Bremskraft B1 vollständig am Rad 11 kompensiert wird. Es kann alternativ auch vorgesehen sein, dass der Betrag der Kompensationskraft K ge- ringer bleibt als die Betriebs-Bremskraft B1 des Rads 11. In diesem Fall kann die Betriebs-

Bremskraft B2 des anderen Rads 12 derart erhöht werden, dass sie Summe der Kompensati- onskraft K und der Betriebs-Bremskraft B2 die Hangabtriebskraft H vollständig ausgleicht. Die- ser Fall ist in Figur 12c beispielshaft dargestellt.

In jedem Fall wird das Kraftfahrzeug 10 gegen die Hangabtriebskraft H im Stillstand gehalten.

Der Bremsaktuator 4 der dem Rad 11 zugeordneten Bremsvorrichtung 1 kann dann durch den ersten Stelltrieb 6 der Stellvorrichtung 5 so weit gelöst werden, dass ein definierter Luftspalt L ausgebildet wird.

Anschließend wird, während das Kompensationsmoment K noch anliegt, die Bremsvorrichtung 1des Rads 11 gemäß Schritt d des erfindungsgemäßen Verfahrens in die Parkbremsposition verstellt, wie in Figur 12 d) gezeigt ist. Dabei wird der erste Stelltrieb 6, welcher einen Betriebs- bremsen-Stelltrieb gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bildet, in die Parkbremsposition verstellt, wie dies oben anhand der Figuren 9, 10 und 11 im Detail beschrieben ist.

Das Einrasten in die Parkbremsposition wird dadurch erleichtert, dass der eine Kugelrampenan- ordnung aufweisende Betriebsbremsen-Stelltrieb 6 vollständig gelöst wird, bis zur Bildung eines

Luftspalts L. Dadurch kann die durch die Erhebung 69 gebildete Kraftschwelle mit geringerer

Verstellkraft überwunden werden, um die Kugel 63 zur Erzeugung der Parkbremsposition in die

Vertiefung 67 einzurasten.

In der Parkbremsposition wird von der Bremsvorrichtung 1, vorzugsweise durch den Betriebs- bremsen-Stelltrieb 6, ein Parkbremsmoment auf das Rad 11 ausgeübt, welches eine Park- bremskraft P erzeugt, die in Figur 12 d) als strichpunktierter Pfeil eingezeichnet ist. In dem

Maße, wie die Parkbremskraft P erhöht wird, wird die Kompensationskraft K verringert. Parallel dazu kann die Betriebs-Bremskraft B2 des anderen Rads 12 wieder auf den ursprünglichen Be- trag aus Schritt a reduziert werden.

Sobald die Parkbremskraft P in Richtung und Betrag mit der im Schritt a ausgeübten Betriebs-

Bremskraft B1 zumindest im Wesentlichen übereinstimmt, wird das Kompensationsmoment K aufgehoben, wie dies in Figur 12 e) dargestellt ist. In diesem Zustand ist die Betriebs-Brems- kraft B1 gemäß Schritt a vollständig durch die Park-Bremskraft P ersetzt.

Das für das Rad 11 beschriebene Vorgehen kann nachfolgend nacheinander für das Rad 12 und die weiteren Räder des Kraftfahrzeugs 10 durchgeführt werden.

In Figur 13 sind die Betriebs-Bremskraft B1 des Rads 11, die Kompensationskraft K, die Park-

Bremskraft P und die Betriebs-Bremskraft B1 des Rads 11 über die Zeit t während der Schritte a) bis e) aufgetragen, die sich zu der auf das Kraftfahrzeug 10 wirkenden Gesamtkraft F sum- mieren.

Durch den erfindungsgemäfen Einsatz der Kompensationskraft K kann ein belastungsarmes und schonendes Umschalten des Betriebsbremsen-Stelltriebs 6 aus der Betriebsbremsposition in die Parkbremsposition erfolgen.

Ein weiterer Vorteil ist, dass während des gesamten Vorgangs der Aktivierung der Parkbremse die Hangabtriebskraft H vollständig und unterbrechungsfrei kompensiert wird, so dass keinerlei unerwünschte Bewegungen oder Erschütterungen des Kraftfahrzeugs auftreten.

Bezugszeichenliste 1 Bremsvorrichtung 10 Kraftfahrzeug 100 Fahrbahn (Untergrund) 11,12 Rad 2 Bremsscheibe 3 Bremssattel 31, 32 Bremsbelag 4 Bremsaktuator 41,42 Stellmotor 43 Drucklager 44 Druckstück 5 Stellvorrichtung 6 erster Stelltrieb (Betriebsbremsen-Stelltrieb) 61 Kurvenscheibe 62 Kurvenscheibe (integriert mit Spindelmutter 72) 63 Kugel 64 Laufbahn 65 Zahnrad 66 Kugelkäfig 67 Vertiefung 69 Erhebung 7 zweiter Stelltrieb (Zustelltrieb) 71 Gewindespindel 72 Spindelmutter (integriert mit Kurvenscheibe 62) 73 Mitnehmer 74 Nabenteil 75 Zahnrad 76 Schlitz 8 Reibelement 81 Reibfläche 9 Gegenreibelement 91 Gegenreibfläche 92 Mitnehmer 93 Federelement

A Achse

R Radachse

V Verstellrichtung

L Luftspalt

Db Kugeldurchmesser rg Laufbahnradius

H Hangabtriebskraft

B1,B2 Betriebs-Bremskraft

K Kompensationskraft

P Parkbremskraft

Claims (14)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Aktivierung einer Parkbremse bei einem Kraftfahrzeug (10), umfassend eine Mehrzahl von durch einen Fahrzeugantrieb antreibbaren Rädern (11, 12) und min- destens eine mit zumindest einem Rad (11, 12) zusammenwirkenden elektromechani- schen Bremsvorrichtung (1), die wahlweise in eine Betriebsbremsposition oder eine Parkbremsposition bringbar ist, umfassend die Schritte:

a. Verstellen der Bremsvorrichtung (1) in eine Betriebsbremsposition zur Erzeugung eines Betriebs-Bremsmoments zum Halten des Fahrzeugs (10) im Stillstand,

b. Erfassen eines durch eine Hangabtriebskraft (H) auf das Rad (11) ausgeübten Hangabtriebsmoments,

c. Aufbringen eines dem Hangabtriebsmoments entgegengesetzten Kompensati- onsmoments durch den Fahrzeugantrieb und Reduzieren des Betriebs-Brems- moments um den Betrag des Kompensationsmoments,

d. Verstellen der Bremsvorrichtung (1) in eine Parkbremsposition,

e. Aufheben des Kompensationsmoments.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Schritte b) bis e) für ein- zelne antreibbare Räder (11, 12) oder Gruppen von antreibbaren Rädern nacheinander durchlaufen werden.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellen der Bremsvorrichtung (1) mittels einer elektromotorischen Stellvorrichtung (5) erfolgt, von der ein Bremsteil (32) mit einem Gegenbremsteil (2) in Bremseingriff bringbar ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verstellen der Bremsvorrichtung (1) in die Parkbremsposition mittels der Stellvorrichtung (5) eine Löse- stellung eingestellt wird, in der zwischen dem Bremsteil (32) und dem Gegenbremsteil (2) ein Luftspalt (L) erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromotorische Stell- vorrichtung (5) zwei seriell gekoppelte Stelltriebe (6, 7) aufweist, wobei der erste Stell- trieb (6) als Betriebsbremsen-Stelltrieb ausgebildet ist und der zweite Stelltrieb (7) als Zustelltrieb zur Verstellung des Luftspalts (L) der Bremsvorrichtung (1) ausgebildet ist,

wobei die Lösestellung durch Betätigen des Betriebsbremsen-Stelltriebs (6) erzeugt wird, während das Kompensationsmoment aufgebracht ist, wobei ein Luftspalt (L) zwi- schen Bremsteil (32) und Gegenbremsteil (2) erzeugt wird, anschließend mittels des Zu- stelltriebs (7) der Luftspalt vergrößert wird, und anschließend der Betriebsbremsen-Stell- trieb (6) aus einer Betriebsbremsposition in eine Parkbremsposition gebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Parkbremsposition der Zustelltrieb (7) zur Verkleinerung des Luftspalts (L) verstellt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stelltrieb (6) eine Kugelrampenanordnung (6) umfassend zwei Kurven- scheiben (61, 62) aufweist, wobei die Kurvenscheiben (61, 62) von einem ersten elektri- schen Stellmotor (41) um eine Achse (A) relativ zueinander drehend antreibbar sind, und einander axial gegenüberliegende, schräg zu der Achse (A) liegende Laufbahnen (64) aufweisen, zwischen denen jeweils abwälzbar eine Kugel (63) angeordnet ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Laufbahn (64) einen linearen oder nichtlinearen Verlauf der Neigung aufweist.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Laufbahn (64) in mindestens einem Endabschnitt eine Abflachung aufweist, in dem die Kugel (62) in der Parkbremsposition selbsthemmend gehalten wird.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn (64) in mindestens einem Endabschnitt eine muldenförmige Vertie- fung (67) aufweist, in dem die Kugel (62) in der Parkbremsposition einrastet.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeich- net, dass der zweite Stelltrieb (7) als Spindeltrieb ausgebildet ist, der von einem zweiten elektrischen Stellmotor (42) antreibbar ist.

12. Verfahren zur Deaktivierung einer Parkbremse bei einem Kraftfahrzeug (10), umfassend eine Mehrzahl von durch einen Fahrzeugantrieb antreibbaren Rädern (11, 12) und min- destens eine mit zumindest einem Rad (11, 12) zusammenwirkenden elektromechani-

schen Bremsvorrichtung, die wahlweise in eine Betriebsbremsposition oder eine Park- bremsposition bringbar ist, umfassend die Schritte:

f. Erfassen eines durch eine Hangabtriebskraft (H) auf das Rad (11) ausgeübten Hangabtriebsmoments im Stillstand des Fahrzeugs (10),

g. Aufbringen eines dem Hangabtriebsmoments entgegengesetzten, gleichgroßen Kompensationsmoments durch den Fahrzeugantrieb,

h. Verstellen der Bremsvorrichtung (1) in eine Betriebsbremsposition, i Aufheben des Kompensationsmoments.

13. Kraftfahrzeug (10), umfassend eine Mehrzahl von durch einen Fahrzeugantrieb antreib- baren Rädern (11, 12) und mindestens eine mit zumindest einem Rad (11) zusammen- wirkenden elektromechanischen Bremsvorrichtung (1), die wahlweise in eine Betriebs- bremsposition oder eine Parkbremsposition bringbar ist, und mit einer Steuereinheit zur Ansteuerung des Fahrzeugantriebs und der Bremsvorrichtung (1), wobei ein Sensor zur Erfassung eines im Stillstand des Fahrzeugs (10) auf das Rad (11, 12) wirkenden Hangabtriebsmoments an die Steuereinheit angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist zur Durchführung eines Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 12.

14. Kraftfahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugantrieb elektromotorisch ausgebildet ist.