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DE102004008383A1 - Method and system for compensating for a change in the transmission behavior of an electronic brake system - Google Patents

Method and system for compensating for a change in the transmission behavior of an electronic brake system Download PDF

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DE102004008383A1
DE102004008383A1 DE200410008383 DE102004008383A DE102004008383A1 DE 102004008383 A1 DE102004008383 A1 DE 102004008383A1 DE 200410008383 DE200410008383 DE 200410008383 DE 102004008383 A DE102004008383 A DE 102004008383A DE 102004008383 A1 DE102004008383 A1 DE 102004008383A1
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DE
Germany
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brake
braking
brake system
friction
actuator
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Ceased
Application number
DE200410008383
Other languages
German (de)
Inventor
Richard Peter Roberts
Martin Schautt
Henry Hartmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
eStop GmbH
Original Assignee
eStop GmbH
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Publication date
Application filed by eStop GmbH filed Critical eStop GmbH
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Abstract

The method of compensating for variation of transmission characteristics in a brake system involves determining the brake position characteristic value in a first operating condition of the braking system and determining the brake operation characteristics in this condition. It involves determining similar values in a second operating condition of the brake . The alteration of the operating parameters under feedback of the collected values from the first and second braking conditions are then compensated for.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kompensieren einer durch eine Änderung wenigstens eines Betriebsparameters, insbesondere von Reibwert oder/und Kontaktposition oder/und Steifigkeit, hervorgerufenen Veränderung des Übertragungsverhaltens eines elektromechanischen Bremssystems, insbesondere eines elektromechanischen Bremssystems mit Selbstverstärkung, sowie ein entsprechendes Bremssystem.The The present invention relates to a method for compensating a by a change at least one operating parameter, in particular friction coefficient and / or Contact position and / or stiffness, induced change the transmission behavior an electromechanical brake system, in particular an electromechanical Braking system with self-reinforcement, as well as a corresponding brake system.

Aus der US 4,995,483 ist ein Verfahren bekannt und findet im Betrieb einer als Scheibenbremse ausgebildeten elektromechanischen Bremse Anwendung, bei welcher ein Reibglied mittels eines Elektromotors und einer Getriebeanordnung elektromechanisch auf ein als Bremsscheibe ausgebildetes drehendes, abzubremsendes Bauteil gedrückt wird. Bei dem Verfahren ist zur Steuerung der Bremse vorgesehen, diejenige Position des Reibglieds während eines Zustellvorgangs auf die Bremsscheibe zu erfassen, in welcher das Reibglied mit einer bestimmten Mindestruspannkraft gegen die Bremsscheibe gedrückt wird. Zur Erfassung der Mindestruspannkraft ist ein Kraftsensor nahe dem Reibglied derart angeordnet, dass die Zuspannkraft gemessen werden kann, mit welcher das Reibglied an die Bremsscheibe angedrückt wird. Bei Überschreiten der vorbestimmten Mindestruspannkraft gibt der Kraftsensor ein Signal aus. Dieses Signal dient als Indikator dafür, dass das Reibglied an der Bremsscheibe angreift und eine Bremswirkung hervorruft. Die Reibgliedposition, bei welcher der Kraftsensor das Signal ausgibt, wird als Nullposition oder Reibglied-Kontaktposition definiert. Ausgehend von dieser Reibglied-Kontaktposition wird dann ein Lüftspiel eingestellt. Diese Lösung hat zum einen den Nachteil eines verhältnismäßig hohen gerätetechnischen Aufwands, da nahe dem bewegten Reibglied der Kraftsensor samt Zuleitungen anzuordnen ist. Darüber hinaus wird durch diese Lösung nicht die tatsächliche Kontaktposition bestimmt, bei welcher das Reibglied gerade mit der Bremsscheibe in Kontakt tritt, sondern es wird eine Position erfasst und als Reibglied-Kontaktposition zur Einstellung der Bremse verwendet, bei welcher bereits eine nicht zu vernachlässigende Bremswirkung eingetreten ist.From the US 4,995,483 a method is known and is used in the operation of a designed as a disc brake electromechanical brake application, in which a friction member by means of an electric motor and a gear assembly is electromechanically pressed on a trained as a brake disc rotating, braked component. In the method, it is provided for controlling the brake to detect the position of the friction member during a feed operation on the brake disk, in which the friction member is pressed against the brake disk with a certain Mindestruspannkraft. For detecting the minimum restraint force, a force sensor is arranged close to the friction member such that the application force with which the friction member is pressed against the brake disk can be measured. When the predetermined Mindestruspannkraft is exceeded, the force sensor outputs a signal. This signal serves as an indicator that the friction member engages the brake disc and causes a braking effect. The friction member position at which the force sensor outputs the signal is defined as the zero position or friction member contact position. Starting from this friction member contact position then a clearance is set. This solution has, on the one hand, the disadvantage of a relatively high equipment outlay, since it is necessary to arrange the force sensor together with the supply lines near the moving friction member. Moreover, this solution does not determine the actual contact position at which the friction member is in contact with the brake disk, but a position is detected and used as a friction member contact position for adjusting the brake, in which already occurred a non-negligible braking effect is.

Aus der EP 0 853 572 B1 ist ein weiteres Verfahren zur Bestimmung einer Kontaktposition bei einer elektromechanischen Bremse bekannt. Bei diesem Verfahren wird der für die Zustellbewegung des Reibglieds zur Bremsscheibe hin vorgesehene Elek tromotor derart angesteuert, dass er solange eine leicht beschleunigte Motorbewegung ausführt, solange das Reibglied noch nicht mit dem abzubremsenden Bauteil in Berührung tritt. Sobald jedoch ein Kontakt zwischen Reibglied und abzubremsendem Bauteil vorliegt, nimmt die Motorbeschleunigung durch die kontaktbedingte Gegenkraft ab und erreicht schließlich den Wert Null. Dieser Nulldurchgang der Motorbeschleunigung wird erfasst und dient als Kontaktsignal für das Anlegen des Reibglieds an die Oberfläche des abzubremsenden Bauteils. Der korrespondierende Motorwinkel zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs ergibt die Nullposition des Motors. Auch bei diesem Verfahren ist es zur Bestimmung der Reibglied-Kontaktposition erforderlich, das Reibglied mit geringer Kraft gegen die Reibfläche des abzubremsenden Bauteils zu drücken. Erst wenn dies erfolgt ist, kann die Bremse unter Berücksichtigung des Lüftspiels eingestellt werden. Ferner schlägt dieser Stand der Technik vor, einen Kontaktstift bereitzustellen, welcher eine elektrische Erfassung eines Kontakts zwischen einem weiteren passiven Reibelement und der Bremsscheibe ermöglicht.From the EP 0 853 572 B1 Another method for determining a contact position in an electromechanical brake is known. In this method, the provided for the feed movement of the friction member to the brake disc towards Elek tromotor is controlled such that it performs a slightly accelerated motor movement as long as the friction member does not yet come into contact with the component to be braked. However, as soon as there is contact between the friction member and component to be braked, the motor acceleration decreases due to the contact-related counterforce and finally reaches the value zero. This zero crossing of the motor acceleration is detected and serves as a contact signal for the application of the friction member to the surface of the component to be braked. The corresponding motor angle at the time of zero crossing gives the zero position of the motor. Also in this method, it is necessary to determine the friction member contact position to press the friction member with little force against the friction surface of the component to be braked. Only when this has been done, the brake can be adjusted taking into account the clearance. Furthermore, this prior art proposes to provide a contact pin which enables electrical detection of a contact between another passive friction element and the brake disk.

Die aus dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik bekannten Lösungen eignen sich nicht für elektromechanische Bremsen, welche mit einer Selbstverstärkungsanordnung ausgebildet sind. Eine derartige elektromechanische Bremse ist beispielsweise aus der DE 198 19 564 C2 und der dazu korrespondierenden US 6,318,513 bekannt. Bei derartigen elektromechanischen Bremsen mit Selbstverstärkung kann es aufgrund des Selbstverstärkungseffekts dazu kommen, dass bei gegenseitigem Kontakt von Reibglied und abzubremsendem Bauteil keine messbare Kraftrückwirkung auf den Elektromotor vorliegt. Ein derartiger Effekt stellt sich beispielsweise dann ein, wenn bei der Bremse gemäß der DE 198 19 564 C2 der Reibwert μ gleich dem Tangens des Steigungswinkels α ist, so dass sich ein Zustand einstellen kann, in welchem vorübergehend keine Kraftzufuhr vom Elektromotor erforderlich ist, um eine Bremswirkung zu erreichen.The solutions known from the prior art described above are not suitable for electromechanical brakes, which are formed with a self-reinforcing arrangement. Such an electromechanical brake is for example from the DE 198 19 564 C2 and the corresponding one US 6,318,513 known. In the case of such electromechanical brakes with self-amplification, due to the self-boosting effect, there may be no measurable force reaction to the electric motor when the friction member and the component to be braked contact one another. Such an effect arises, for example, when in the brake according to the DE 198 19 564 C2 the coefficient of friction μ is equal to the tangent of the pitch angle α, so that a state can be set in which temporarily no power supply from the electric motor is required in order to achieve a braking effect.

Ein alternatives Verfahren zur Bestimmung der Kontaktposition bei einer Bremse ist aus der DE 100 05 758 A1 bekannt. Bei diesem System wird die Gesamtelastizität des Bremssystems erfasst, d.h. die Elastizität, welche sich aus Teilelastizitäten von Reibglied bzw. Reibgliedern und Bremsscheibe sowie des Gehäuses zusammensetzt. Bei fortschreitendem Verschleiß der an den Reibgliedern ausgebildeten Reibbeläge nimmt die Gesamtelastizität aufgrund der reduzierten Dicke der Reibbeläge ab. Die gemessene Gesamtelastizität dient als Maß für den gegenwärtigen Verschleißzustand und als Grundlage für die Einstellung der gegenwärtigen Nullposition. Das in diesem Dokument vorgestellte Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass sich die Elastizität des Gesamtsystems auch in Abhängigkeit von Parametern des gegenwärtigen Be triebszustands, wie beispielsweise Bremsentemperatur, Außentemperatur usw. ändert, so dass die Erfassung verhältnismäßig ungenau und unzuverlässig ist.An alternative method for determining the contact position in a brake is from DE 100 05 758 A1 known. In this system, the total elasticity of the brake system is detected, ie the elasticity, which is composed of partial elasticities of friction member or friction members and brake disc and the housing. With progressive wear of the friction linings formed on the friction elements, the overall elasticity decreases due to the reduced thickness of the friction linings. The measured total elasticity serves as a measure of the current state of wear and as a basis for setting the current zero position. However, the method presented in this document has the disadvantage that the elasticity of the overall system also changes depending on parameters of the current operating state such as brake temperature, outside temperature, etc., so that the detection is relatively inaccurate and unreliable.

Als weiterer Stand der Technik zu elektromechanischen Bremsen, in welchem jedoch auf das Problem der Kontaktpositionsbestimmung nicht näher eingegangen wird, sei zusätzlich auf die DE 195 39 012 A1 , die DE 195 43 098 C2 und die WO 96/03301 verwiesen.As a further prior art to electromechanical brakes, in which, however, is not discussed in more detail on the problem of contact position determination, in addition to the DE 195 39 012 A1 , the DE 195 43 098 C2 and WO 96/03301.

Ein weiteres Problem des vorstehend geschilderten Stands der Technik liegt darin, dass keinerlei Vorkehrungen getroffen sind, die eine Änderung eines Betriebsparameters des Bremssystems berücksichtigen, wie beispielsweise eine Änderung des Reibwerts oder/und der Kontaktposition oder/und der Steifigkeit der Bremseinheit aufgrund einer Erhöhung der Betriebstemperatur des Bremssystems. Es hat sich aber gezeigt, dass sich der Reibwert oder/und die Kontaktposition oder/und die Steifigkeit der Bremseinheit im Laufe einer Bremsung deutlich verändern kann, so dass sich das Übertragungsverhalten des Bremssystems stark verändern kann und damit eine Ansteuerung und Verlagerung des Reibglieds in Abhängigkeit von der Änderung erforderlich ist. Messungen haben beispielsweise ergeben, dass der Reibwert durchaus innerhalb eines Wertebereichs von 0,15 bis 0,6 schwanken kann. Dadurch wird es schwierig, das Bremssystem adäquat zu regeln.One Another problem of the above-described prior art lies in the fact that no precautions are taken, which is a change consider an operating parameter of the brake system, such as a change the coefficient of friction and / or the contact position and / or the stiffness the brake unit due to an increase in the operating temperature of the brake system. However, it has been shown that the coefficient of friction and / or the contact position and / or the stiffness of the brake unit can change significantly during braking, so that the transmission behavior of the brake system change greatly can and thus control and displacement of the friction member in dependence from the change is required. For example, measurements have shown that Coefficient of friction within a range of 0.15 to 0.6 can fluctuate. This makes it difficult to adequately adjust the brake system regulate.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, mit welchem es unter verhältnismäßig geringem gerätetechnischem Aufwand bei elektromechanischen Bremsen, insbesondere mit Selbstverstärkungswirkung, möglich ist, eine betriebsbedingte Veränderung des Übertragungsverhaltens des Bremssystems, in die von einer Änderung eines Betriebsparameters des Bremssystems hervorgerufen wird, zu erfassen und zu kompensieren, um so die Regelgüte des Gesamtsystems zu verbessern.It Object of the present invention, a method of the initially designated type with which it under relatively low technical equipment Effort in electromechanical brakes, especially with self-boosting effect, possible is a business change the transmission behavior of the braking system, in which a change of an operating parameter of the braking system is caused to detect and compensate so the control quality of the overall system.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art gelöst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

  • a) Erfassen einer die Betriebsstellung des Bremssystems bestimmenden Betriebsstellungs-Kenngröße in einer ersten Betriebsstellung des Bremssystems,
  • b) Erfassen einer die Bremswirkung des Bremssystems charakterisierenden Bremswirkungs-Kenngröße in der ersten Betriebsstellung des Bremssystems,
  • c) Erfassen einer die Betriebsstellung des Bremssystems bestimmenden Betriebsstellungs-Kenngröße in wenigstens einer weiteren Betriebsstellung des Bremssystems,
  • d) Erfassen einer die Bremswirkung des Bremssystems charakterisierenden Bremswirkungs-Kenngröße in der wenigstens einen weiteren Betriebsstellung des Bremssystems und
  • e) Kompensieren einer Änderung des wenigstens einen Betriebsparameters unter Berücksichtigung der erfassten Betriebsstellungs-Kenngrößen und Bremswirkungs-Kenngrößen der ersten und der wenigstens einen weiteren Betriebsstellung.
This object is achieved by a method of the type described above, the method comprising the steps:
  • a) detecting an operating position parameter determining the operating position of the brake system in a first operating position of the brake system,
  • b) detecting a braking effect characteristic variable characterizing the braking effect of the brake system in the first operating position of the brake system,
  • c) detecting an operating position parameter determining the operating position of the brake system in at least one further operating position of the brake system,
  • d) detecting a braking effect of the braking system characterizing the braking effect characteristic in the at least one further operating position of the brake system and
  • e) compensating for a change in the at least one operating parameter taking into account the detected operating position characteristics and braking performance characteristics of the first and the at least one further operating position.

Durch Abschätzen der Bremswirkungs-Kenngröße und durch Kompensieren der Änderung des Betriebsparameters, beispielsweise des Reibwerts oder/und der Kontaktposition oder/und der Steifigkeit der Bremseinheit, lassen sich betriebsbedingte Änderungen des Betriebsparameters ausgleichen und die Regelgüte entsprechend verbessern oder zumindest auf konstantem Niveau halten.By estimate the braking effect characteristic and by Compensate the change the operating parameter, for example, the coefficient of friction and / or the Contact position and / or the stiffness of the brake unit, let operational changes compensate the operating parameter and the control quality accordingly improve or at least maintain it at a constant level.

Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Betriebsstellungs-Kenngröße die Reibbelagposition oder ein diese Kenngröße charakterisierender Wert ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Fahrzeugbremse mit einem den Reibbelag verlagernden elektrischen Aktuator ausgeführt ist, wobei die Betriebsstellungs-Kenngröße die Aktuatorstellung des elektrischen Aktuators oder ein diese Kenngröße charakterisierender Wert ist.According to one variant The invention provides that the operating position characteristic is the friction lining position or a characterizing this characteristic Is worth. It can be provided that the vehicle brake with a friction actuator displacing the electric actuator is executed, wherein the operating position characteristic is the actuator position of the electric actuator or a value characterizing this characteristic is.

Ferner sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Bremswirkungs-Kenngröße das Bremsmoment, die Bremsverzögerung, der Radschlupf oder die Zuspannkraft oder ein diese Kenngrößen charakterisierender Wert ist. Im Folgenden soll insbesondere auf den Fall der Verwendung des Bremsmoments als Bremswirkungs-Kenngröße eingegangen werden, wobei das Bremsmoment mittels entsprechender elasto-kinematischer Effekte, beispielsweise mittels an sich bekannter Momentsensoren, erfasst wird. Die Bremswirkungs-Kenngröße dient für die vorliegende Erfindung als Regelgröße bei der Regelung der als elektromechanisches Bremssystem ausgeführten Regelstrecke.Further provides a development of the invention, that the braking effect characteristic of the braking torque, the braking delay, the wheel slip or the clamping force or a characterizing these characteristics Is worth. The following is intended in particular to the case of use the braking torque are received as a braking effect characteristic, wherein the braking torque by means of appropriate elasto-kinematic effects, For example, by means of known torque sensors detected becomes. The braking effect characteristic serves for the present invention as a controlled variable in the regulation of as electromechanical brake system executed controlled system.

Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bremssystem als Schwimmsattelbremse mit Selbstverstärkungswirkung ausgebildet ist, das eine Keilanordnung aufweist und dessen Aktuator mit Gewindetrieb ausgebildet ist. Geht man von dieser Ausführungsvariante der Erfindung aus, so sieht die Erfindung vor, dass der sich ändernde Betriebsparameter basierend auf der Annahme eines linearen Zusammenhangs von Aktuatorstellung und Bremsmoment gemäß der Gleichung ermittelt wird:

Figure 00050001
wobei die Größen

MB
das gegenwärtige Bremsmoment,
μB
der Reibwert zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe des Bremssystems,
rB
der effektive Radius der Bremse,
k*
die Steifigkeit des Bremssystems,
α
der Keilwinkel,
L
die Spindelsteigung des Aktuators,
θM
die gegenwärtige Aktuatorstellung und
θ0
die Aktuatorstellung an der Kontaktposition des Bremssystems sind.
In a particular embodiment of the invention, it is provided that the brake system is designed as a floating caliper brake with self-reinforcing effect, which has a wedge arrangement and whose actuator is formed with screw drive. Assuming this embodiment variant of the invention, the invention provides that the changing operating parameter is determined on the basis of the assumption of a linear relationship between actuator position and braking torque according to the equation:
Figure 00050001
the sizes
M B
the current braking torque,
μ B
the coefficient of friction between the brake lining and the brake disk of the brake system,
r B
the effective radius of the brake,
k *
the rigidity of the braking system,
α
the wedge angle,
L
the spindle pitch of the actuator,
θ M
the current actuator position and
θ 0
the actuator position are at the contact position of the brake system.

Tatsächlich müsste diese Gleichung jedoch lauten:

Figure 00050002
wobei die Größe MStörungen denjenigen Anteil des gemessenen Bremsmoments repräsentiert, der beispielsweise auf Messfehler oder auf Abweichungen durch Fertigungstoleranzen bei der Herstellung und bei der Montage des Bremssystems auftritt und nicht unmittelbar auf eine Bremsung zurückgeht. Beispielsweise kann die Bremsscheibe Asymmetrien aufweisen, die die Rundlauf-Eigenschaften der Bremsscheibe beeinträchtigen.In fact, this equation would have to read:
Figure 00050002
wherein the size M interference represents that portion of the measured braking torque, which occurs, for example, to measurement errors or deviations due to manufacturing tolerances in the manufacture and assembly of the brake system and does not directly go back to braking. For example, the brake disc may have asymmetries that affect the concentricity properties of the brake disc.

Es ist anzumerken, dass die Gesamtsteifigkeit k* des Bremssystems nicht linear ist, dass jedoch bei kleinen Änderungen der am Bremssystem wirkenden Zuspannkräfte eine Linearisierung der Steifigkeit allenfalls zu geringen tolerierbaren Abweichungen führt. Es ist aber erfindungsgemäß auch möglich, der Berechnung nichtlineare Steifigkeitsmodelle zugrunde zu legen. So hat die Anmelderin beispielsweise erkannt, dass die Gesamtsteifigkeit k* des Bremssystems mit zunehmendem Verschleiß stark zunimmt. Dies liegt daran, dass das Belagmaterial verhältnismäßig weich ist. Nimmt verschleißbedingt die Dicke des Reibbelags ab, so wird das Gesamtsystem entsprechend steifer. Da mit dem erfindungsgemäßen Bremssystem aber der Verschleiß erfassbar ist, wie im Folgenden noch erläutert werden wird, kann den im Rahmen der Erfindung durchgeführten Berechnungen ein dem gegenwärtigen Verschleißzustand entsprechender Steifigkeitsverlauf zugeordnet werden. Dadurch lässt sich eine Steifigkeitsänderung auch rechnerisch kompensieren.It It should be noted that the overall stiffness k * of the braking system is not linear is that, however, with small changes in the brake system acting clamping forces a linearization of the rigidity at most too small tolerable Deviations leads. But it is also possible according to the invention, the Calculation of nonlinear stiffness models. So For example, the Applicant has recognized that the overall rigidity k * of the brake system increases sharply with increasing wear. This is because the lining material is relatively soft. Takes due to wear the thickness of the friction lining, the overall system is accordingly stiffer. As with the brake system according to the invention but the wear detectable is, as explained below can be the calculations carried out in the context of the invention one to the present Wear condition corresponding Stiffness be assigned. This allows a change in stiffness also computationally compensate.

Grundsätzlich ist zwischen zwei Anwendungsfällen des erfindungsgemäßen Verfahrens zu unterscheiden. So wird im ersten Fall davon ausgegangen, dass sich bei einer Bremsung innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Zeit sowohl die Position des Reibbelags als auch das Bremsmoment signifikant ändern. Ist der beobachtete Zeitraum klein genug, so dass alle übrigen Parameter konstant bleiben, kann erfindungsgemäß derart vorgegangen werden, dass zum Ermitteln einer Änderung des Betriebsparameters des Bremssystems, beispielsweise des Reibwerts μB oder/und der Kontaktposition oder/und der Steifigkeit, und zum anschließenden Kompensieren dieser Änderung des Betriebsparameters durch Verändern des Verstärkungsfaktors der Regelung das Bremsmoment MB an der ersten Aktuatorstellung θM, die der Kontaktposition oder einer von der Kontaktposition abweichenden vorbestimmten Betriebsstellung des Bremssystems entspricht, und an der wenigstens einen weiteren von der Kontaktposition oder der vorbestimmten Betriebsstellung abweichenden Betriebsstellung erfasst wird, dass jeweils die Differenz ΔMB der erfassten Bremsmomentwerte und der erfassten Aktuatorstellungen ΔθM berechnet wird und dass anhand der berechneten Differenzen ΔMB und ΔθM der sich ändernde Betriebsparameter, insbesondere der Reibwert oder/und die Kontaktposition oder/und die Steifigkeit, bestimmt wird gemäß der Gleichung

Figure 00060001
wobei die Größen

ĝ
eine Schätzung des Ausdrucks
Figure 00060002
wiedergibt,
ΔMB
die Differenz der erfassten Bremsmomentwerte,
ΔθM
die Differenz der erfassten Aktuatorstellungen,
μB
der Reibwert zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe des Bremssystems,
rB
der effektive Radius der Bremse,
k*
die Steifigkeit des Bremssystems,
α
der Keilwinkel und
L
die Spindelsteigung des Aktuators sind.
In principle, a distinction must be made between two applications of the method according to the invention. Thus, in the first case it is assumed that both the position of the friction lining and the braking torque change significantly during a braking operation within a relatively short time. If the observed period is small enough so that all other parameters remain constant, it is possible according to the invention to proceed such that for determining a change in the operating parameter of the brake system, for example the coefficient of friction μ B or / and the contact position and / or the stiffness, and for the subsequent Compensate for this change in the operating parameter by changing the gain of the control, the braking torque M B at the first actuator position θ M corresponding to the contact position or a predetermined operating position deviating from the contact position of the brake system, and at least one further from the contact position or the predetermined operating position different operating position is detected in each case that the difference DM B of the detected braking torque values and the detected actuator positions Δθ M is calculated and that the calculated differences Δθ .DELTA.M B and M based on the changing operational parameters, especially Specifically, the coefficient of friction and / or the contact position and / or the stiffness, is determined according to the equation
Figure 00060001
the sizes
G
an estimate of the term
Figure 00060002
reproduces,
ΔM B
the difference between the recorded brake torque values,
Δθ M
the difference between the detected actuator positions,
μ B
the coefficient of friction between the brake lining and the brake disk of the brake system,
r B
the effective radius of the brake,
k *
the rigidity of the braking system,
α
the wedge angle and
L
the spindle pitch of the actuator are.

Diese Vorgehensweise stößt allerdings dann an ihre Grenzen, wenn über einen längeren Zeitraum ein konstantes Bremsmoment von dem Bremssystem bereitgestellt werden soll. Gerade in einem derartigen Fall ist die vorstehend angegebene Forderung nach einer signifikanten Bremsmomentänderung nicht erfüllt, so dass die vorstehend angegebene Vorgehensweise keine hinreichend guten Ergebnisse liefert.These Approach comes however then to their limits, if over a longer one Period provided a constant braking torque from the brake system shall be. Especially in such a case, the above specified requirement for a significant change in brake torque not fulfilled, so that the above-mentioned approach is not sufficient gives good results.

Um diesem Problem zu begegnen, sieht die Erfindung für einen zweiten Anwendungsfall vor, dass zur Korrektur von ĝ das aktuell gemessene MB mit dem auf Basis des vorliegenden Wertes von ĝalt geschätzten Wertes

Figure 00070001
verglichen wird. Dieser Vergleich führt zu einem angepassten Wert für ĝ gemäß folgender Gleichung:
Figure 00070002
wobei

ĝneu
einen aktuellen Wert des Ausdrucks
Figure 00070003
wiedergibt,
ĝalt
ein bekannter vorangehender Wert von ĝ ist,
MB
das erfasste Bremsmoment ist,
θM
die korrespondierende Aktuatorstellung ist,
θ0
die Aktuatorstellung an der Kontaktposition oder einer von der Kontaktposition abweichenden vorbestimmten Betriebsstellung des Bremssystems ist,
M0
das Bremsmoment an der Bezugsposition θ0 ist (M0=0, wenn θ0 die Kontaktposition ist),
Kest
der Verstärkungsfaktor der Schätzung ist,
μB
der Reibwert zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe des Bremssystemsist,
rB
der effektive Radius der Bremse ist,
k*
die Steifigkeit des Bremssystems ist,
α
der Keilwinkel ist und
L
die Spindelsteigung des Aktuators ist.
To address this problem, the invention provides for a second application that for the correction of G is the current measured with the M B on the basis of the present value of G old estimated value
Figure 00070001
is compared. This comparison leads to an adjusted value for ĝ according to the following equation:
Figure 00070002
in which
ĝ new
a current value of the expression
Figure 00070003
reproduces,
ĝ old
is a known previous value of ĝ,
M B
the detected braking torque is,
θ M
the corresponding actuator position is,
θ 0
the actuator position is at the contact position or a predetermined operating position of the brake system deviating from the contact position,
M 0
the braking torque at the reference position θ 0 is (M 0 = 0 when θ 0 is the contact position),
K est
the gain of the estimate is
μ B
the coefficient of friction between the brake pad and the brake disk of the brake system is
r B
the effective radius of the brake is,
k *
the stiffness of the braking system is
α
the wedge angle is and
L
the spindle pitch of the actuator is.

Als Bezugsposition θ0 kann beispielsweise die bei der nachfolgend beschriebenen Initialisierung ermittelte Kontaktpositionen oder eine andere Betriebsstellung verwendet werden. Da ĝ den Reibwert enthält, spiegelt sich eine Änderung des Reibwerts in einer Korrektur von ĝ wieder.As a reference position θ 0 , for example, the contact positions determined in the initialization described below or another operating position may be used. Since ĝ contains the coefficient of friction, a change in the coefficient of friction is reflected in a correction of ĝ.

Zur Initialisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass für eine erste Schätzung des Bremsmoments von einem vorbestimmten Reibwert, beispielsweise von μB=0,5, ausgegangen wird und.For initialization of the method according to the invention can be provided that is assumed for a first estimate of the braking torque of a predetermined coefficient of friction, for example, of μ B = 0.5, and.

Erfindungsgemäß wird bei einem erstmaligen Bremsvorgang nach Inbetriebnahme der Bremse – beispielsweise nach dem Starten eines mit einer erfindungsgemäß arbeitenden Bremse ausgestatteten Fahrzeugs – das wenigstens eine Reibglied mit einer Kraft gegen das abzubremsende Bauteil, beispielsweise die rotierende Bremsscheibe, gedrückt, so dass ein geringer Bruchteil eines Nennbremsmoments erzeugt wird. In diesem Zustand werden die Position des Reibglieds sowie das gegenwärtige Bremsmoment erfasst. In der Folge wird das Reibglied weiter auf das abzubremsende Bauteil zu bewegt, d.h. das Bremsmoment wird erhöht, wobei weiterhin das Bremsmoment sowie die Reibgliedposition erfasst und daraus Wertepaare gebildet werden. Diese Wertepaare werden ausgewertet und es wird eine Regressionsgerade bestimmt, welche einen Zusammenhang zwischen dem Bremsmoment und der Reibgliedposition beschreibt. Aus der Regressionsgeraden wird dann diejenige theoretische Reibglied-Kontaktposition ermittelt, bei welcher das wenigstens eine Reibglied mit dem wenigstens einen abzubremsenden Bauteil gerade in Kontakt tritt. Die ermittelte theoretische Reibglied-Kontaktposition dient dann für weitere Bremsvorgänge als Ausgangspunkt, auf welchen die gesamte Bremse eingestellt wird. Diese theoretische ermittelte Reibglied-Kontaktposition kann als Bezugspunkt zur Lüftspiel-Einstellung verwendet werden. Bei einer Mehrzahl von Reibgliedern ist die theoretische Reibglied-Kontaktposition aber vorzugsweise so gewählt, dass sich alle Reibglieder in Kontakt mit den diesen zugeordneten abzubremsenden Bauteilen befinden.According to the invention is at a first-time braking operation after startup of the brake - for example after starting a equipped with a brake according to the invention Vehicle - the at least one friction member with a force against the braked Component, such as the rotating brake disc, pressed, so that a small fraction of a nominal braking torque is generated. In this state, the position of the friction member and the current braking torque detected. As a result, the friction member is further on the braked Component to move, i. the braking torque is increased, while still the braking torque and the Reibgliedposition detected and formed pairs of values become. These value pairs are evaluated and it becomes a regression line determines which relationship between the braking torque and the Reibgliedposition describes. From the regression line is then the theoretical friction member contact position is determined, in which the at least one friction member with the at least one braked component just comes into contact. The determined theoretical Frictional member contact position then serves for further braking operations as Starting point on which the entire brake is adjusted. This theoretically determined friction member contact position may be referred to as Reference point for the clearance setting be used. In a plurality of friction members is the theoretical But friction member contact position preferably chosen so that all friction members in contact with the braked assigned to this Components are located.

Beispielsweise kann der Bruchteil, bei dem ein erstes Wertepaar erfasst wird, im Bereich zwischen 1-10%, vorzugsweise bei 3% des Nenn-Bremsmoments liegen. Ferner kann hinsichtlich der Bemessung des Erfassungszeitraums vorgesehen sein, dass das wenigstens eine weitere Wertepaar nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode nach Bestimmung des vorangehenden Wertepaars erfasst wird. Ein geeigneter Wert für diese Zeitperiode liegt beispielsweise im Bereich von wenigen Millisekunden bis hin zu einer Sekunde. Erfasst man entsprechende Wertepaare in derart kurzen Zeitperioden nacheinander, so ist gewährleistet, dass sich der Zustand der Bremse nur geringfügig ändert und somit die vorstehend erläuterte Annahme eines quasistationären Zustands der Bremse hinreichend genau ist.For example the fraction at which a first value pair is detected may be included in the Range between 1-10%, preferably at 3% of the nominal braking torque lie. Furthermore, with regard to the assessment of the recording period be provided that the at least one further value pair after Expiration of a predetermined period of time after determination of the preceding Value pairs is detected. An appropriate value for this period of time is, for example ranging from a few milliseconds to a second. Captured corresponding value pairs in such short time periods one after the other, this ensures that the state of the brake changes only slightly and thus the above explained Adopting a quasi-stationary State of the brake is sufficiently accurate.

Die Bestimmung der Regressionsgeraden kann nach der Gleichung erfolgen: MB = C1·θ + C2 (7),wobei

MB
das Bremsmoment bezeichnet,
θ
die gegenwärtige Aktuatorstellung bezeichnet,
C1, C2
Konstanten bezeichnet.
The determination of the regression line can be done according to the equation: M B = C 1 · Θ + C 2 (7) in which
M B
denotes the braking torque,
θ
designates the current actuator position,
C 1 , C 2
Constants.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die theoretische Reibglied-Kontaktposition, bei welcher das wenigstens eine Reibglied mit dem wenigstens einen abzubremsenden Bauteil gerade in Kontakt tritt, aus der Regressionsgerade unter der Annahme ermittelt werden, dass bei der theoretischen Reibglied-Kontaktposition das Bremsmoment gleich null ist.According to one Development of the invention, the theoretical friction member contact position, in which the at least one friction member with the at least one braked component just comes into contact, from the regression line on the assumption that at the theoretical friction member contact position, the Braking torque is zero.

Grundsätzlich ist es möglich, bei jedem Bremsvorgang das vorstehend beschriebene Verfahren zur Bestimmung der theoretischen Reibglied-Kontaktposition durchzuführen. Es ist jedoch auch möglich, dieses Verfahren lediglich in vorbestimmten Intervallen durchzuführen, beispielsweise bei einem Fahrzeug stets nach jedem Fahrzeugstart, nach Verstreichen einer vorbestimmten akkumulierten Betriebsdauer oder einer vorbestimmten zurückgelegten Fahrdistanz. Hierbei kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die ermittelte theoretische Reibglied-Kontaktposition, bei welcher das wenigstens eine Reibglied mit dem wenigstens einen abzubremsenden Bauteil gerade in Kontakt tritt, solange zwischengespeichert wird, bis die theoretische Reibglied-Kontaktposition erneut ermittelt wird.Basically it is possible at each braking operation, the method of determination described above to perform the theoretical friction member contact position. It but it is also possible perform this method only at predetermined intervals, for example in a vehicle always after every vehicle start, after elapse a predetermined accumulated operating time or a predetermined one covered Driving distance. In this case, it can be provided according to the invention that the determined theoretical friction member contact position, in which the at least one friction member with the at least one braked Component just comes into contact while caching until the theoretical friction member contact position is determined again becomes.

Die gemäß vorstehender Beschreibung ermittelte Reibglied-Kontaktposition kann ferner dazu dienen, auf den gegenwärtigen Verschleißzustand der Bremse zurückzuschließen. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass aus der ermittelten theoretischen Reibglied-Kontaktposition, bei welcher das wenigstens eine Reibglied mit dem wenigstens einen abzubremsenden Bauteil gerade in Kontakt tritt, und aus einer gespeicherten Reibglied-Kontaktposition, bei welcher im erstmaligen Betrieb der Bremse das wenigstens eine Reibglied mit dem wenigstens einen abzubremsenden Bauteil gerade in Kontakt tritt, der gegenwärtige Verschleißzustand der Bremse berechnet wird.The according to the above Description determined friction member contact position can also do so serve, to the present wear state to close the brake. In In this context, it can be provided that from the determined theoretical friction member contact position, wherein the at least a friction member with the at least one component to be braked straight comes into contact, and from a stored friction member contact position, in which in the first operation of the brake, the at least one friction member with the at least one component to be braked just in contact occurs, the present one wear state the brake is calculated.

In Fortführung dieses Gedankens sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass ein vorbestimmter Wert für eine Grenz-Reibgliedposition gespeichert ist und dass dann, wenn die gegenwärtig ermittelte theoretische Reibglied-Kontaktposition, bei welcher das wenigstens eine Reibglied mit dem wenigstens einen abzubremsenden Bauteil gerade in Kontakt tritt, mit der Grenz-Reibgliedposition übereinstimmt, ein Warnsignal ausgegeben wird. Wird dieses Verfahren bei einer Bremse angewandt, welche über einen Nachstellmechanismus verfügt, so kann in diesem Falle ein Signal zur Betätigung der Nachstellung generiert werden.In continuation of this idea, a further development of the invention envisages that a predetermined value for a limit friction element position is stored and that, if the currently determined theories table friction member contact position, in which the at least one friction member with the at least one component to be braked just comes into contact with the limit Reibgliedposition coincides, a warning signal is issued. If this method is applied to a brake which has an adjusting mechanism, a signal for actuating the adjustment can be generated in this case.

Es ist anzumerken, dass im Rahmen dieser Erfindungsbeschreibung häufig der Begriff „Kontaktposition" verwendet wird. Grundsätzlich ist damit diejenige Reibgliedposition gemeint, an der das wenigstens eine Reibglied und – im Falle mehrerer Reibglieder – alle Reibglieder mit dem abzubremsenden Bauteil in Kontakt treten. Da sich diese Kontaktposition allerdings nicht genau messen lässt und da sich statt einer klar erfassbaren Position in der Realität vielmehr ein Kontaktbereich einstellt, wird im Rahmen dieser Erfindung in der Regel eine theoretische Kontaktposition verwendet, die in dem Kontaktbereich liegt und die fiktiv als diejenige Reibgliedposition angesehen wird, bei der das wenigstens eine Reibglied und – im Falle mehrerer Reibglieder – alle Reibglieder mit dem abzubremsenden Bauteil reibwirksam in Kontakt treten.It It should be noted that in the context of this description of the invention often the Term "contact position" is used. in principle is thus meant that friction member position at which the at least a friction member and - im Trap of several friction members - all Friction members come into contact with the component to be braked. There However, this contact position can not be measured accurately and rather than a clear graspable position in reality rather a contact area is set in the context of this invention in usually a theoretical contact position used in the Contact area is located and the fictitious as that Reibgliedposition is considered, in which the at least one friction member and - in the case several friction members - all friction members frictionally contact the component to be braked.

Die vorstehend erläuterte Vorgehensweise, die aus der Ermittlung einer Regressionsgeraden beruht, stößt allerdings dann an ihre Grenzen, wenn über einen längeren Zeitraum ein konstantes Bremsmoment von dem Bremssystem bereitgestellt werden soll. Gerade in einem derartigen Fall ist die vorstehend angegebene Forderung nach einer signifikanten Bremsmomentänderung nicht erfüllt, so dass die vorstehend angegebene Vorgehensweise keine hinreichend guten Ergebnisse liefert. Darüber hinaus tritt gerade bei einem über einen längeren Zeitraum konstant gehaltenen Bremsmoment das Problem einer Temperaturerhöhung und mit dieser einhergehend einer Änderung des Reibwerts sowie eine durch thermische Dimensionsänderungen bedingte Kontaktpositions-Verschiebung auf. Es ist daher erforderlich, bei der Ermittlung der Bremswirkung-Kenngröße in der wenigstens einen weiteren Betriebsstellung die Änderung dieser Betriebsparameters zu berücksichtigen. Ein wesentliches Problem betriebsbedingter Änderungen von Betriebsparametern in Bremssystemen liegt darin, dass sich aufgrund der Änderungen auch die Kontaktposition verschieben kann, und allgemein gesagt, dass sich dadurch das Übertragungsverhalten des Bremssystems stark ändern kann. Im Folgenden sollen Maßnahmen erläutert werden, die die diesem Problem Rechnung tragen.The explained above Approach resulting from the determination of a regression line rests but bumps then to their limits, if over a longer one Period provided a constant braking torque from the brake system shall be. Especially in such a case, the above specified requirement for a significant change in brake torque not fulfilled, so that the above-mentioned approach is not sufficient gives good results. About that In addition, just over at one a longer one Period held constant braking torque the problem of a temperature increase and with this along with a change the coefficient of friction as well as a thermal dimensional changes conditional contact position shift. It is therefore necessary in determining the braking effect characteristic in the at least one further operating position the change to consider this operating parameter. A major problem of operational changes in operating parameters in braking systems is that due to the changes can also shift the contact position, and generally speaking, that causes the transmission behavior of the brake system can. The following are measures explained who take the problem into account.

Um die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verbessern, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass mehrere Wertepaare aus Bremsmoment MB und Aktuatorstellung θM erfasst werden und als Bezugspunkte zum Schätzen des Reibwertes μB berücksichtigt werden. Falls erforderlich, können kleine Bremsbetätigungen ausgeführt werden, um

Figure 00110001
zu ermitteln. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn das Bremsmoment konstant gehalten werden soll. Um jedoch die Bremswirkung durch derartige Bremsbetätigungen nicht zu beeinträchtigen, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass radweise das Bremsmoment MB Rad und die Aktuatorstellung θM Rad verändert werden, wobei das Gesamtbremsmoment über alle Räder des Kraftfahrzeugs konstant gehalten wird. Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die Bremse zu betätigen, um dadurch die Parameter zu verifizieren und gegebenenfalls zu korrigieren.In order to improve the accuracy of the method according to the invention, a development of the invention provides that a plurality of value pairs of braking torque M B and actuator position θ M are detected and taken into account as reference points for estimating the coefficient of friction μ B. If necessary, small brake actuations can be performed to
Figure 00110001
to investigate. This may be the case in particular if the braking torque is to be kept constant. However, in order not to adversely affect the braking effect by such brake actuations, a development of the invention that radweise the braking torque M B wheel and the actuator position θ M wheel are changed, the total braking torque over all wheels of the motor vehicle is kept constant. Another way to improve the accuracy of the method according to the invention is to operate the brake, thereby to verify the parameters and correct if necessary.

Ferner kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass ein in einer der Komponenten des Bremssystems während dem Betrieb auftretender Temperaturgradient, der das Bremsverhalten beeinflusst, sowie eine daraus resultierende Dimensionsänderung der Komponente berücksichtigt wird. So ist es beispielsweise möglich, anhand des erfassten Geschwindigkeitsverlaufs sowie des erfassten Bremsmomentverlaufs die erforderliche Bremsenergie zu bestimmen und davon ausgehend auf die freigewordene thermische Energie zu schließen. Diese ist ein Maß für thermisch bedingte Dimensionsänderungen von Bremsenkomponenten, beispielsweise dem Schwimmsattel.Further can be provided in this context, that in one of the Components of the braking system during the operating temperature gradient, the braking behavior influenced, as well as a resulting dimensional change the component is considered becomes. For example, it is possible based on the recorded speed profile and the detected Braking torque curve to determine the required braking energy and on the basis of the released thermal energy shut down. This is a measure of thermal conditional dimensional changes of brake components, such as the floating caliper.

Geht man in einer ersten Näherung wieder davon aus, dass eine lineare Kennlinie vorliegt, so sieht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass das Verhältnis aus einem ermittelten Reibwert μB und dem unabhängig davon geschätzten Ausdruck ĝ, der die Steigung des Bremsmomentverlaufs wiedergibt, überwacht wird und anhand des Verhältnisses die Plausibilität der Ermittlung des Ausdrucks ĝ überprüft wird.If, in a first approximation, it is again assumed that a linear characteristic curve is present, an embodiment of the method according to the invention provides that the ratio is monitored from a determined coefficient of friction μ B and the independently estimated expression ĝ, which represents the slope of the braking torque curve and the ratio is used to check the plausibility of the determination of the expression ĝ.

Bei einer linearen Kennlinie sollte das Verhältnis ungefähr gleich bleiben. Mit anderen Worten werden der näherungsweise ermittelte Ausdruck ĝ und der unabhängig davon geschätzte Reibwert μB im Rahmen einer Plausibilitätskontrolle miteinander verglichen.For a linear characteristic, the ratio should remain approximately the same. In other words, the approximately determined expression ĝ and the independently estimated friction coefficient μ B are compared with one another in the context of a plausibility check.

In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass der Reibwert μB anhand der Gleichung ermittelt wird

Figure 00120001
wobei

FB
die sich aus dem aktuellen Bremsmoment ergebende Bremskraft,
FA
die über den Aktuator ausgeübte Antriebskraft und
α
der Keilwinkel sind.
In this context, it may be provided that the coefficient of friction μ B is determined on the basis of the equation
Figure 00120001
in which
F B
the braking force resulting from the current braking torque,
F A
the force exerted on the actuator driving force and
α
the wedge angle are.

Zusätzlich oder alternativ hierzu kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass bei Veränderung von Bremsmoment MB und Aktuatorstellung θM das Verhältnis

Figure 00120002
berechnet wird und mit dem Ausdruck ĝ, vorzugsweise unter Verwendung der Methode der kleinsten Quadrate, verglichen wird. Dadurch kann die Kennlinie (Steigung und Bezugspunkt) korrigiert werden.Additionally or alternatively, it may be provided according to the invention that when changing the braking torque M B and actuator position θ M, the ratio
Figure 00120002
is calculated and compared with the expression ĝ, preferably using the method of least squares. As a result, the characteristic curve (slope and reference point) can be corrected.

Zur Regelung des Bremssystems kann auch vorgesehen sein, dass ein modellhafter idealer Verlauf der Regelgröße mit dem tatsächlich gemessenen Verlauf der Regelgröße, beispielsweise des Bremsmoments, verglichen wird und in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen idealem und tatsächlich gemessenem Verlauf der Ausdruck ĝ verändert wird oder eine gezielte Bremsbetätigung vorgenommen wird, um die Schätzung von ĝ zu korrigieren.to Control of the braking system can also be provided that a model ideal course of the controlled variable with the indeed measured course of the controlled variable, for example the braking torque is compared and depending on the deviation between ideal and actual measured course of expression ĝ is changed or a targeted brake is made to correct the estimate of ĝ.

Die Erfindung betrifft ferner ein Bremssystem zum Steuern/Regeln einer Bremse, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bremse wenigstens ein Reibglied und wenigstens ein drehendes, abzubremsendes Bauteil umfasst, wobei weiter zur Erzielung einer Bremswirkung das wenigstens eine Reibglied gegen das wenigstens eine drehende, abzubremsende Bauteil gedrückt wird, und wobei ein Betriebsstellungs-Kenngrößen-Erfassungsmittel, insbesondere ein Positionserfassungsmittel, zur Erfassung einer die aktuellen Reibgliedposition kennzeichnenden Betriebsstellungs-Kenngröße des Bremssystems, ein Bremswirkungs-Erfassungsmittel zur Erfassung des gegenwärtigen Bremsmoments oder einer anderen Bremswirkungs-Kenngröße und eine Steuereinheit vorgesehen sind.The The invention further relates to a braking system for controlling a Brake, in particular for performing the method according to any one of the preceding claims, wherein the brake at least one friction member and at least one rotating, braked component includes, further to achieve a braking effect the at least one friction member against the at least one rotating, pressed braked component and wherein an operating position characteristic acquisition means, in particular a position detecting means for detecting a current one Friction position characterizing operating position characteristic of the brake system, a braking action detecting means for detecting the current braking torque or another braking effect characteristic and a control unit are.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass das Betriebsstellungs-Kenngrößen-Erfassungsmittel in einer ersten und in wenigstens einer weiteren Betriebsstellung des Bremssystems eine die Betriebsstellung des Bremssystems bestimmende Betriebsstellungs-Kenngröße erfasst, dass das Bremswirkungs-Erfassungsmittel in der ersten Betriebsstellung des Bremssystems eine die Bremswirkung des Bremssystems charakterisierenden Bremswirkungs-Kenngröße erfasst, dass die Steuereinheit auf Grundlage der erfassten Werte der Betriebsstellungs-Kenngröße und der Bremswirkungs-Kenngröße einen Wert für die die Bremswirkung des Bremssystems charakterisierenden Bremswirkungs-Kenngröße in der wenigstens einen weiteren Betriebsstellung des Bremssystems erfasst und dass die Steuereinheit eine Änderung eines Betriebsparameters, insbesondere des Reibwerts oder/und der Kontaktposition oder/und der Steifigkeit, unter Berücksichtigung der erfassten Betriebsstellungs-Kenngrößen und Bremswirkungs-Kenngrößen der ersten und der wenigstens einen weiteren Betriebsstellung kompensiert.The invention is further provided that the operating position characteristic detecting means in a first and in at least one further operating position of the brake system a recorded the operating position of the brake system determining operating position characteristic, that the braking effect detecting means in the first operating position of the brake system is a characterizing the braking effect of the brake system Recorded brake performance characteristic, that the control unit based on the detected values of the operating position characteristic and the Brake effect characteristic one Value for the braking effect of the braking system characterizing braking effect characteristic in the detected at least one other operating position of the brake system and that the control unit makes a change an operating parameter, in particular the friction coefficient and / or the Contact position and / or stiffness, taking into account the recorded operating position characteristics and Brake effect characteristics of the first and the at least one other operating position compensated.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Bremse als elektromechanische Bremse ausgebildet, bei welcher das wenigstens eine Reibglied vermittels eines elektromechanischen Antriebs gegen das wenigstens eine abzubremsende Bauteil drückbar ist. In einem besonderen Anwendungsfall der Erfindung weist die elektromechanische Bremse eine Anordnung zur Selbstverstärkung der von dem elektromechanischen Antrieb auf das wenigstens eine Reibglied ausgeübten Reibkraft auf. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit zur Bestimmung der aktuellen Reibgliedposition die Antriebsbewegung des elektromechanischen Antriebs erfasst. Ferner bietet sich an, dass das Bremswirkungserfassungsmittel zur Bestimmung des aktuellen Bremsmoments ausgebildet ist.According to one embodiment invention, the brake is designed as an electromechanical brake, in which the at least one friction member by means of an electromechanical Drive can be pressed against the at least one component to be braked. In a particular application of the invention, the electromechanical Brake a self-energizing arrangement of the electromechanical Drive on the at least one friction member exerted friction force. It can be provided that the control unit to determine the current Friction member position the drive movement of the electromechanical drive detected. It also suggests that the brake action detection means is designed to determine the current braking torque.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für die Anwendung bei elektromechanischen Bremsen, d.h. bei Bremsen, bei welchen das wenigstens eine Reibglied mittels eines elektromechanischen Antriebs gegen das wenigstens eine abzubremsende Bauteil gedrückt wird. Richtet man das Augenmerk auf derartige Bremsen, so ist darauf hinzuweisen, dass sich das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur für elektromechanische Bremsen eignet, bei welchen der elektromechanische Antrieb allein, d.h. ohne Verstärkungsmechanismus, für die Reibkraft verantwortlich ist. Vielmehr eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch für elektromechani sche Bremsen mit Selbstverstärkung, wie sie beispielsweise in der eingangs bereits erwähnten DE 198 19 564 C2 und der dazu korrespondierenden US 6,318,513 B1 beschrieben sind. Um Wiederholungen zu vermeiden, sei hinsichtlich der Funktionsweise derartiger elektromechanischer Bremsen mit Selbstverstärkung auf den Inhalt dieser Dokumente verwiesen, der durch diese Bezugnahme in den Offenbarungsgehalt dieser Beschreibung mit aufgenommen werden soll.The inventive method is particularly suitable for use in electromechanical brakes, ie in brakes, in which the at least one friction member is pressed by means of an electromechanical drive against the at least one component to be braked. If you pay attention Such brakes, it should be noted that the inventive method is not only suitable for electromechanical brakes, in which the electromechanical drive alone, ie without reinforcing mechanism, is responsible for the frictional force. Rather, the inventive method is also suitable for electromechanical cal brakes with self-boosting, as described for example in the beginning already mentioned DE 198 19 564 C2 and the corresponding one US 6,318,513 B1 are described. In order to avoid repetition, reference should be made to the content of these documents with regard to the operation of such electromechanical brakes with self-boosting, which should be included by this reference in the disclosure of this description.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es stellen dar:in the The following is an embodiment of the present invention with reference to the accompanying figures. It represent:

1 eine als Scheibenbremse ausgestaltete elektromechanische Bremse mit Selbstverstärkungsmechanismus in räumlicher Darstellung zur Erläuterung des Grundprinzips des erfindungsgemäßen Systems; 1 a designed as a disc brake electro-mechanical brake with self-energizing mechanism in a spatial representation to explain the basic principle of the system according to the invention;

2 ein Diagramm zur Erläuterung einer möglichen temperaturbedingten Änderung des Reibwerts; 2 a diagram for explaining a possible temperature-induced change in the coefficient of friction;

3 ein Diagramm entsprechend 2 im Falle von „Fading", 3 a diagram accordingly 2 in the case of "fading",

4 ein Diagramm, das den Einfluss von Störungen auf vergleichbare Messungen zeigt, 4 a diagram showing the influence of interference on comparable measurements,

5 ein Diagramm, dass Aufschluss über die bei einer aktuellen Schätzung zu verwenden Punkte gibt, 5 a diagram that provides information about the points to use in a current estimate,

6 ein Diagramm zur Erläuterung der Situation bei konstant gehaltenem Bremsmoment, 6 a diagram for explaining the situation with a constant braking torque,

7 ein schematisches Ablaufdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und 7 a schematic flow diagram for explaining the method according to the invention and

8 ein schematisches Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Anwendung der Methode der kleinsten Quadrate bei der Auswahl von Messwerten. 8th a schematic flow diagram for explaining the application of the method of least squares in the selection of measured values.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes Bremssystem allgemein mit 10 bezeichnet. Dieses ist als Scheibenbremse mit einer innenbelüfteten Bremsscheibe 12 ausgeführt, welche um eine Achse A drehbar ist.In 1 is a brake system according to the invention in general 10 designated. This is as a disc brake with an internally ventilated brake disc 12 executed, which is rotatable about an axis A.

In axialem Abstand von der Bremsscheibe 12 ist parallel zu ihr und koaxial zur Achse A ein erster Trägerring 14 angeordnet, auf dessen der Bremsscheibe 12 zugewandter Seite mehrere Reibglieder 16 befestigt sind. Diese Reibglieder 16 sind – wie später noch näher erläutert wird – an die Bremsscheibe 12 anlegbar, um die zum Abbremsen der Bremsscheibe 12 erforderliche Reibkraft zu erzeugen. Auf der entgegengesetzten, von der Bremsscheibe 12 abgewandten Seite des ersten Trägerrings 14 sind eine Reihe von Keilen 18 fest angebracht, von denen jeder eine erste Fläche 20 mit einem Steigungswinkel α und eine zweite Fläche 22 mit einem Steigungswinkel β definiert. Bezüglich einer Draufsicht auf den ersten Trägerring 14 erstrecken sich beide Flächen 20, 22 unmittelbar aneinander anschließend im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Trägerrings 14.At an axial distance from the brake disc 12 is parallel to it and coaxial to the axis A, a first carrier ring 14 arranged on which the brake disc 12 facing side several friction members 16 are attached. These friction members 16 are - as will be explained later - to the brake disc 12 Can be applied to the braking of the brake disc 12 generate required frictional force. On the opposite, from the brake disc 12 opposite side of the first carrier ring 14 are a series of wedges 18 firmly attached, each of which has a first surface 20 with a pitch angle α and a second area 22 defined with a pitch angle β. With respect to a plan view of the first carrier ring 14 Both surfaces extend 20 . 22 immediately adjacent to each other substantially in the circumferential direction of the carrier ring 14 ,

Wie aus 1 ersichtlich, sind die beiden Flächen 20, 22 entgegengesetzt zueinander geneigt, wobei der Steigungswinkel β der zweiten Fläche 22 deutlich größer als der Steigungswinkel α der ersten Fläche 20 ist. Die Keile 18, von denen in 1 der besseren Übersichtlichkeit wegen nur einige dargestellt sind, folgen in Umfangsrichtung des Trägerrings 14 betrachtet unmittelbar aufeinander, so dass die gesamte axiale äußere Fläche des ersten Trägerrings 14 mit Keilen 18 bedeckt ist. Die Keile 18 können einstückig mit dem ersten Trägerring 14 ausgebildet sein.How out 1 apparent, are the two surfaces 20 . 22 inclined to each other, wherein the pitch angle β of the second surface 22 significantly larger than the pitch angle α of the first surface 20 is. The wedges 18 of which in 1 For better clarity, only a few are shown, follow in the circumferential direction of the carrier ring 14 contemplates each other directly so that the entire axial outer surface of the first carrier ring 14 with wedges 18 is covered. The wedges 18 can be integral with the first carrier ring 14 be educated.

Axial außerhalb des ersten Trägerrings 14 ist ein ringförmiger Bolzenträger 26 mit etwa U-förmigem Querschnitt angeordnet, der einen ringförmigen und zum Trägerring 14 hin offenen Hohlraum 28 definiert, in den die Keile 18 hineinragen. In diesem ringförmigen Hohlraum 28 ist eine der Anzahl der Keile 18 entsprechende Anzahl von Bolzen 30 drehbar gelagert, von denen in 1 nur zwei dargestellt sind. Die Drehachsen der zum Zusammenwirken mit den Keilen 18 vorgesehenen Bolzen 30 sind bei diesem Ausführungsbeispiel orthogonal zur Achse A ausgerichtet. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder Bolzen 30 durch eine Hülse gebildet, die drehbar auf einer drehfest im Bolzenträger 26 angeordneten Achse angeordnet ist.Axially outside the first carrier ring 14 is an annular bolt carrier 26 arranged with approximately U-shaped cross-section, an annular and the carrier ring 14 open cavity 28 defines in which the wedges 18 protrude. In this annular cavity 28 is one of the number of wedges 18 corresponding number of bolts 30 rotatably mounted, of which in 1 only two are shown. The axes of rotation of the interaction with the wedges 18 provided bolt 30 are aligned orthogonal to the axis A in this embodiment. At the in 1 illustrated embodiment, each bolt 30 formed by a sleeve which is rotatably mounted on a rotationally fixed in Bolzenträger 26 arranged arranged axis is.

An der radial inneren Umfangsfläche des Bolzenträgers 26 ist ein Elektromotor 32 befestigt, der als elektrischer Aktuator der Scheibenbremse 10 dient und der ein Abtriebsritzel 34 aufweist, das mit einer am radial inneren Umfang des ersten Trägerrings 14 ausgebildeten Verzahnung 36 in Eingriff ist.At the radially inner peripheral surface of the bolt carrier 26 is an electric motor 32 attached, as the electric actuator of the disc brake 10 serves and an output pinion 34 having, at a radially inner periphery of the first carrier ring 14 trained gearing 36 is engaged.

Auf der dem ersten Trägerring 14 gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 12 ist mit axialem Abstand zu dieser ein zweiter Trägerring 38 ebenfalls parallel zur Brems scheibe und koaxial zur Achse A angeordnet. Dieser zweite Trägerring 38 ist auf seiner der Bremsscheibe 12 zugewandten Seite mit Reibgliedern 16' versehen, die an mit den Reibgliedern 16 zumindest im wesentlichen übereinstimmenden Stellen am zweiten Trägerring 38 befestigt sind und die sich beim Bremsvorgang ebenfalls an die Bremsscheibe 12 anlegen.On the first carrier ring 14 opposite side of the brake disc 12 is at a axial distance to this a second carrier ring 38 also parallel to the brake disc and arranged coaxially to the axis A. This second carrier ring 38 is on his brake disc 12 facing side with friction members 16 ' provided with the friction members 16 at least substantially matching locations on the second carrier ring 38 are attached and also during braking to the brake disc 12 invest.

In einem radial äußeren Bereich der Scheibenbremse 10 sind mehrere Sättel 40 angeordnet, die den Bolzenträger 26, den ersten Trägerring 14, die Bremsscheibe 12 und den zweiten Trägerring 38 übergreifen und sich mit radial nach innen ragenden Armen 42 einerseits an der axial äußeren Stirnfläche des Bolzenträgers 26 und andererseits an der axial äußeren Stirnfläche des zweiten Trägers 38 oder einem damit verbundenen Glied abstützen.In a radially outer region of the disc brake 10 are several saddles 40 arranged, which the bolt carrier 26 , the first carrier ring 14 , the brake disc 12 and the second carrier ring 38 overlap and with radially inwardly projecting arms 42 on the one hand on the axially outer end face of the bolt carrier 26 and on the other hand on the axially outer end face of the second carrier 38 or support a connected member.

Der Elektromotor 32 ist über eine Verbindungsleitung 44 mit einer Steuereinheit 46 verbunden, welche in nicht dargestellter Weise mit Energie versorgt wird, sowie Signale vom Bremspedal des Fahrers bei einer Betätigung desselben erhält und Signale an das Cockpit des Fahrers ausgeben kann. Das gegenwärtige Bremsmoment MB kann mittels eines nicht dargestellten Momentensensors erfasst werden. Zur Bestimmung der Reibgliedposition θM wird der aus einer Ausgangsposition zurückgelegte Motorweg überwacht, beispielsweise in Form der Anzahl der ausgeführten Motorumdrehungen. Die Steuereinheit 46 umfasst ferner einen Speicher zur Abspeicherung der erfassten Werte.The electric motor 32 is via a connection line 44 with a control unit 46 connected, which is supplied in a manner not shown, as well as signals from the brake pedal of the driver receives an operation thereof and can output signals to the cockpit of the driver. The current braking torque M B can be detected by means of a torque sensor, not shown. To determine the friction member position θ M , the motor travel traveled from a starting position is monitored, for example in the form of the number of engine revolutions performed. The control unit 46 further comprises a memory for storing the detected values.

Es wird nun die Funktion des dargestellten Bremssystem erläutert, wobei davon ausgegangen wird, dass sich die Bremsscheibe 12 in Richtung des Pfeils ω dreht. Diese Drehrichtung entspricht bei einer in ein Fahrzeug eingebauten Scheibenbremse 10 einer Vorwärtsfahrt. Zum Einleiten eines Bremsvorgangs wird der Elektromotor 32 bestromt und treibt daraufhin das Abtriebsritzel 34 derart an, dass sich der erste Trägerring 14 um einen Winkel φ in Drehrichtung ω gegenüber dem drehfesten Bolzenträger 26 verdreht. Dies führt dazu, dass die ersten Flächen 20 der Keile 18 auf die zugehörigen Bolzen 30 auflaufen, wodurch der erste Trägerring 14 axial zur Bremsscheibe 12 hin verschoben wird, so dass die Reibglieder 16 sich an die Bremsscheibe 12 anlegen. Mit anderen Worten verschieben sich die Reibglieder 16 ausgehend von einer Ausgangsstellung auf die Bremsscheibe 12 zu und gelangen mit dieser in Eingriff. Die Reibgliedposition, welche sich aus einer derartigen Axialverschiebung des Trägerrings 14 ergibt, bestimmt sich dabei nach der Formel: θ = φ/(2π·P) (8), wobei φ der Drehwinkel und P die sich aus dem Steigungswinkel α ergebende Steigung der ersten Fläche 20 ist.It will now be explained the function of the illustrated brake system, assuming that the brake disc 12 turns in the direction of the arrow ω. This direction of rotation corresponds to a disc brake installed in a vehicle 10 a forward drive. To initiate a braking process, the electric motor 32 energized and then drives the output pinion 34 such that the first carrier ring 14 by an angle φ in the direction of rotation ω relative to the rotationally fixed bolt carrier 26 twisted. This causes the first surfaces 20 the wedges 18 on the associated bolts 30 accumulate, causing the first carrier ring 14 axially to the brake disc 12 is shifted so that the friction members 16 to the brake disc 12 invest. In other words, the friction members shift 16 starting from a starting position on the brake disc 12 and engage with this. The friction member position resulting from such an axial displacement of the carrier ring 14 is determined by the formula: θ = φ / (2π × P) (8), where φ is the angle of rotation and P is the slope of the first surface resulting from the pitch angle α 20 is.

Nachdem sich die Reibglieder 16 an die Bremsscheibe 12 angelegt haben, bewirkt die entstehende Reaktionskraft über die Reibglieder 16, den ersten Trägerring 14, den Bolzenträger 26 und die Sättel 40 auch eine Axialverschiebung des zweiten Trägerrings 38 zur Bremsscheibe 12 hin, so dass sich die Reibglieder 16' nahezu ohne Verzögerung ebenfalls an die Bremsscheibe 12 anlegen (Schwimmsattelprinzip).After the friction members 16 to the brake disc 12 created, causes the resulting reaction force on the friction members 16 , the first carrier ring 14 , the bolt carrier 26 and the saddles 40 also an axial displacement of the second carrier ring 38 to the brake disc 12 out, so that the friction members 16 ' with almost no delay also to the brake disc 12 create (floating saddle principle).

Die mit dem Bolzen 30 zusammenwirkenden Keile 18 stellen eine Selbstverstärkungsanordnung dar, d.h. die vom Elektromotor 32 über das Abtriebsritzel 34 in die Scheibenbremse 10 eingeleitete Reibkraft wird selbsttätig und ohne weitere von außen einzubringenden Kräfte verstärkt.The with the bolt 30 interacting wedges 18 represent a self-reinforcing arrangement, ie that of the electric motor 32 over the output pinion 34 in the disc brake 10 introduced frictional force is amplified automatically and without further forces to be introduced from the outside.

Zur weiteren Funktionsweise der in 1 gezeigten Scheibenbremse wird ferner auf die detaillierte Beschreibung der DE 198 19 564 C2 verwiesen.For further operation of in 1 The disc brake shown is further to the detailed description of DE 198 19 564 C2 directed.

Betrachtet man 2 so erkennt man ein Diagramm, welches den Zusammenhang zwischen der Bremsmoment MB und der Reibgliedposition θM für verschiedene Zustände der Bremse darstellt. Die Kurve 50 zeigt den Verlauf des Bremsmoments MB über die gegenwärtige Reibgliedposition θM bei kalter Bremse und bei niedrigem Reibwert μkalt. Nach anfänglich flachem Verlauf steigt die Kurve 50 mit der Steigung gkalt. Die Kurve 52 zeigt hingegen den Verlauf des Bremsmoments MB über die gegenwärtige Reibgliedposition θM bei warmer Bremse und damit bei erhöhtem Reibwert μwarm. Nach ebenfalls anfänglich flachem Verlauf steigt die Kurve 52 mit gegenüber der Steigung der Kurve 50 größerer Steigung ĝwarm. Die Steigungen berechnen sich allgemein nach der Formel:

Figure 00170001
wobei

μB
der Reibwert zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe des Bremssystems,
rB
der effektive Radius der Bremse,
k*
die Steifigkeit des Bremssystems,
α
der Keilwinkel und
L
die Spindelsteigung des Aktuators sind.
If you look at 2 Thus, one recognizes a diagram representing the relationship between the braking torque M B and the Reibgliedposition θ M for different states of the brake. The curve 50 shows the course of the braking torque M B over the current friction member position θ M at cold brake and low friction coefficient μ cold . After initially flat course, the curve increases 50 cold with the slope g. The curve 52 on the other hand shows the course of the braking torque M B over the current Reibgliedposition θ M with warm brake and thus with increased coefficient of friction μ warm . After also initially flat course, the curve increases 52 with respect to the slope of the curve 50 greater slope ĝ warm . The gradients are generally calculated according to the formula:
Figure 00170001
in which
μ B
the coefficient of friction between the brake lining and the brake disk of the brake system,
r B
the effective radius of the brake,
k *
the rigidity of the braking system,
α
the wedge angle and
L
the spindle pitch of the actuator are.

Beide Kurven 50 und 52 gehen von einer jeweiligen Kontaktposition θ0 aus, in welcher der erste mechanische Kontakt zwischen den Reibgliedern 16 und der Bremsscheibe erfolgt, und erstrecken sich bis hin zu einem Zustand, in welchem die Reibglieder 16 stark an die Bremsscheibe 12 angedrückt sind.Both curves 50 and 52 start from a respective contact position θ 0 , in which the first mechanical contact between the friction members 16 and the brake disk, and extending to a state in which the friction members 16 strong on the brake disc 12 are pressed.

Wie aus 2 hervorgeht, ist das bei einer bestimmten Reibgliedposition θ erzielte Bremsmoment MB bei warmer Bremse entsprechend Kurve 52 erheblich höher als das bei derselben Reibgliedposition θ bei kalter Bremse erzielte Bremsmoment. Dies muss bei einer Ansteuerung der Bremse, insbesondere bei einer Regelung der Bremswirkung im Rahmen eines Antiblockiersystems oder Stabilitätsprogramms, eines Fahrzeugs berücksichtigt werden.How out 2 shows that at a certain Reibgliedposition θ scored braking torque M B in the case of a warm brake curve 52 significantly higher than that achieved at the same friction member position θ with cold brake braking torque. This must be taken into account when controlling the brake, in particular when controlling the braking effect in the context of an anti-lock braking system or stability program of a vehicle.

Betrachtet man hingegen 3, so erkennt man erneut zwei Kurven, nämlich die Kurve 54, die den Verlauf des Bremsmoments MB über der Reibgliedposition θM bei kalter Bremse darstellt, sowie die Kurve 56, die den Verlauf des Bremsmoments MB über der Reibgliedposition θM bei warmer Bremse darstellt. 3 zeigt die Verläufe des Bremsmoments für den Fall, dass „Fading" während der Bremsung auftritt. Mit „Fading" wird allgemein das Phänomen bezeichnet, bei welchem am Bremsbelag Ausgasungen auftreten, insbesondere aufgrund der Erwärmung von in dem Bremsbelag enthaltenen Bindematerialien. Diese Ausgasungen führen zu einem mit „Aquaplaning" vergleichbaren „Gasplaning-Effekt", was schließlich in einem Abfall des Reibwerts resultiert.On the other hand, you look at it 3 , so you recognize again two curves, namely the curve 54 , which shows the course of the braking torque M B over the friction member position θ M when the brake is cold, and the curve 56 , which represents the course of the braking torque M B over the friction member position θ M with a warm brake. 3 shows the curves of the braking torque in the event that "fading" occurs during braking. "Fading" is generally used to describe the phenomenon in which outgassing occurs on the brake pad, in particular due to the heating of binding materials contained in the brake pad. These outgassing results in a "gasplaning effect" comparable to "aquaplaning", which ultimately results in a decrease in the coefficient of friction.

Entsprechend dem in 3 dargestellten Fall verläuft zunächst die den Zustand der kalten Bremse wiedergebende Kurve 54 – ähnlich wie in 2 bereits dargestellt – unterhalb der den Zustand der warmen Bremse wiedergebenden Kurve 56, nähert sich dann aufgrund der größeren Steigung dieser jedoch an und kreuzt diese schließlich bei der Reibgliedposition θk. In der Folge verläuft die den Zustand der kalten Bremse wiedergebende Kurve 54 oberhalb und mit größerer Steigung gegenüber der den Zustand der warmen Bremse wiedergebenden Kurve 56.According to the in 3 In the illustrated case, the curve representing the state of the cold brake first runs 54 - similar to in 2 already shown - below the curve representing the state of the warm brake 56 However, due to the greater slope, it then approaches and finally crosses it at the friction member position θ k . As a result, the curve representing the state of the cold brake runs 54 above and with a greater gradient in relation to the curve representing the state of the warm brake 56 ,

2 und 3 zeigen, dass es auf Grund der starken Schwankungen des Reibwerts erforderlich ist, zum Regeln der Bremse mit hinreichender Regelgüte eine Vorstellung über die Größe des gegenwärtigen Reibwerts μB zu bekommen. 2 and 3 show that it is necessary due to the strong fluctuations of the coefficient of friction to get an idea about the size of the current coefficient of friction μ B for controlling the brake with sufficient control quality.

Geht man zum Abschätzen des Verhaltens der Bremse zunächst von gemessenen Werten für das Bremsmoment und die korrespondierende Reibgliedposition aus, so lässt sich daraus nur schwer die Entwicklung des Bremsmoments abschätzen. 4 zeigt ein grundsätzliches Problem einer Bestimmung von Wertepaaren aus Bremsmoment und Reibgliedposition. Geht man von einer Kontaktposition aus, die durch das Wertepaar (θ0, M0) gegeben ist und erfasst in der Folge in einem verhältnismäßig engen Bereich (θ1 ... θi) verschiedener Reibgliedpositionen die korrespondierenden Bremsmomente, so erhält man aufgrund von Störeinflüssen eine Vielzahl verhältnismäßig stark gestreuter Punkte, die in dem Bereich 58 gezeigt sind. Die Schwankungen können beispielsweise aus Ungenauigkeiten bei der Fertigung sowie bei der Montage der Bremse aber auch aus Messfehlern resultieren. Aufgrund der starken Schwankungen, kann es bei der Verwendung einzelner Punkte für die Bestimmung des Bremsmomentverlaufs zu erheblichen Abweichungen von dem tatsächlichen Bremsmomentverlauf kommen. Es ist anzumerken, dass die gemessenen Störungen umso größer sind, je näher das Wertepaar (θ0, M0) an dem Bereich 58 liegt. Durch ein zeitliches Filtrieren ist es möglich, diese Störungen zu reduzieren und dann ein Wertepaar zu verwenden, das näher an diesem Bereich liegt. Dadurch kann eine bessere Näherung der nichtlinearen Steifigkeit erhalten werden.If one starts by estimating the behavior of the brake initially from measured values for the braking torque and the corresponding friction element position, it is difficult to estimate the development of the braking torque from this. 4 shows a fundamental problem of a determination of value pairs of braking torque and Reibgliedposition. If one starts from a contact position (θ 0, M 0) by the pair of values is given and recorded in the sequence in a relatively narrow area (θ 1 ... θ i) of various Reibgliedpositionen the corresponding braking torque, is obtained due to Disturbs a variety of relatively strongly scattered points in the area 58 are shown. The fluctuations can result, for example, from inaccuracies in the production and in the assembly of the brake but also from measurement errors. Due to the strong fluctuations, when using individual points for the determination of the braking torque curve, significant deviations from the actual braking torque curve can occur. It should be noted that the closer the pair of values (θ 0 , M 0 ) to the area, the larger the measured perturbations 58 lies. By temporal filtering, it is possible to reduce these disturbances and then use a value pair closer to this range. As a result, a better approximation of the nonlinear stiffness can be obtained.

Um diesem Problem zu begegnen, zeigt 5 eine mögliche Vorgehensweise. Gemäß 5 wird eine Vielzahl von Wertepaaren erfasst, wobei jedes Wertepaar (θM, MB) durch einen Punkt P wiedergegeben ist. Die einzelnen Punkte werden in hinreichend großem Zeitabstand und an hinreichend voneinander abweichenden Reibgliedpositionen θ erfasst, um somit die Empfindlichkeit gegenüber Störungen zu reduzieren. Man erkennt in 5, dass zunächst durch Verändern der Reibgliedposition θ im Verlauf entlang der Punkte P1 bis P7 das Bremsmoment stark erhöht wird. Die sich daraus ergebende Kurve 60 wird aufgrund der zunehmenden Erwärmung der Bremse sowie der damit verbundenen Reibwerterhöhung und Kontaktposition-Verschiebung immer steiler. Schließlich wird das Bremsmoment entlang der Kurve 62 entsprechend den Punkten P7' bis P3' verhältnismäßig schnell abgebaut. Um nun die Steigung des Bremsmomentsverlaufs für den gegenwärtigen Punkt Paktuell zu ermitteln und um somit das gegenwärtige Verhalten der Bremse abschätzen zu können, ist es von erheblicher Bedeutung, die richtigen Punkte bei der Abschätzung zu verwenden. Geht man beispielsweise von dem Startpunkt P1 aus – beispielsweise der Kontaktposition, so gelangt man zu einer Steigung entsprechend der Geraden 66, die offensichtlich deutlich steiler verläuft als die Kurve 62. Geht man hingegen von dem willkürlich gewählten Punkt P5 aus, so gelangt man zu einer Steigung entsprechend der Geraden 64, die offensichtlich deutlich flacher verläuft als die Kurve 62. Für die Abschätzung des tatsächlichen Bremsmomentverlaufs sollten daher diejenigen Punkte verwendet werden, die verhältnismäßig zeitnah vor dem gegenwärtig zu bestim menden Punkt Paktuell erfasst wurden. Dies sind im dargestellten Fall die Punkte P7' bis P3'.To counter this problem shows 5 a possible approach. According to 5 For example, a plurality of value pairs are detected, each pair of values (θ M , M B ) being represented by a point P. is. The individual points are detected at a sufficiently large time interval and at sufficiently different friction element positions θ, in order to thus reduce the sensitivity to disturbances. One recognizes in 5 in that, first of all, by varying the friction member position θ in the course along the points P 1 to P 7, the braking torque is greatly increased. The resulting curve 60 is due to the increasing heating of the brake and the associated increase in friction and contact position shift ever steeper. Finally, the braking torque along the curve 62 degraded relatively quickly according to points P 7 'to P 3 '. In order now to determine the slope of the braking torque curve for the current point P currently and thus to be able to estimate the current behavior of the brake, it is of considerable importance to use the correct points in the estimation. If one starts, for example, from the starting point P 1 - for example, the contact position, one arrives at a slope corresponding to the straight line 66 , which obviously runs much steeper than the curve 62 , On the other hand, assuming the arbitrarily chosen point P 5 , one arrives at a slope corresponding to the straight line 64 , which obviously runs much flatter than the curve 62 , For the estimation of the actual braking torque curve, therefore, those points should be used which were detected relatively soon before the point P currently to be determined . In the case illustrated, these are the points P 7 'to P 3 '.

Ein weiterer Anwendungsfall der Erfindung ist in 6 gezeigt. Gemäß 6 wird das Bremsmoment verhältnismäßig schnell aufgebaut – wie durch Kurve 68 gezeigt – und dann konstant gehalten – wie durch Kurve 70 gezeigt. Während das Bremsmoment konstant gehalten wird, erhöht sich durch die eingebrachte Reibungsenergie die Temperatur des Reibbelags und der Gesamtanordnung, wodurch sich einerseits der Reibwert ändert und sich andererseits durch die auftretenden thermischen Dehnungen die Kontaktposition verschiebt. Um trotz dieser geänderten Betriebsparameter das Bremsmoment konstant halten zu können, ist es erforderlich, die Reibbelagposition zu verändern, wie durch den Pfeil der Kurve 70 dargestellt. Zu Beginn der in 6 gezeigten Bremsung lassen sich die einzelnen erfassten Wertepaare noch für die Bestimmung des Bremsmomentverlaufs und damit des Reibwerts verwenden. Um dem Problem der Verschiebung der Kontaktposition und der Reibwerterhöhung Rechnung zu tragen, werden daher bei einer Ausführungsform der Erfindung im Zustand des konstant gehaltenen Bremsmoments anhand der Temperaturänderungen der Reibglieder und der damit verbundenen thermischen Dimensionsänderungen die neuen Kontaktpositionen θ0 1 und θ0 2 geschätzt. Dabei können die Temperaturänderungen unmittelbar gemessen oder aus weiteren messbaren Parametern, wie beispielsweise dem Bremsmoment und der erzielten Verzögerung sowie der Radgeschwindigkeit, ermittelt werden. In den Punkten Z1 und Z2 werden dann mit den jeweiligen Kontaktpositionen θ0 1 und θ0 2 die jeweiligen Werte von ĝ ermittelt.Another application of the invention is in 6 shown. According to 6 The braking torque is built up relatively quickly - as by a curve 68 shown - and then held constant - as by curve 70 shown. While the braking torque is kept constant, increases the temperature of the friction lining and the overall arrangement by the applied friction energy, which on the one hand changes the coefficient of friction and on the other hand shifts the contact position by the thermal expansions occurring. To be able to keep the braking torque constant despite these changed operating parameters, it is necessary to change the friction lining position, as indicated by the arrow of the curve 70 shown. At the beginning of in 6 braking shown, the individual detected value pairs can still be used for the determination of the braking torque curve and thus the coefficient of friction. In order to take into account the problem of displacement of the contact position and friction coefficient increase, the new contact positions θ 0 1 and θ 0 2 are estimated in an embodiment of the invention in the state of the holding constant braking torque based on the temperature changes of the friction members and the associated thermal dimensional changes. The temperature changes can be measured directly or determined from other measurable parameters, such as the braking torque and the delay achieved and the wheel speed. In the points Z 1 and Z 2 , the respective values of ĝ are then determined with the respective contact positions θ 0 1 and θ 0 2 .

7 zeigt in einem vereinfachten Ablaufdiagramm die einzelnen Schritte eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. In diesem Beispiel wird ein Plausibilitätstest ausgeführt, bei dem das reale System mit einem Systemmodell verglichen wird. Es ist darauf hinzuweisen, dass ein solcher Plausibilitätstest ebenso anhand einer Überprüfung des erwarteten Verhältnisses zwischen ĝ und dem Reibwert durchgeführt werden könnte, oder z.B. anhand einer Bewertung der Zuverlässigkeit der Schätzung, basierend auf dem geschätzten Temperaturunterschied, der sich seit der Erfassung der Punkte P eingestellt hat. 7 shows in a simplified flowchart the individual steps of an embodiment of the method according to the invention. This example performs a plausibility test that compares the real system to a system model. It should be noted that such a plausibility test could also be performed by checking the expected relationship between ĝ and the coefficient of friction, or, for example, by evaluating the reliability of the estimate based on the estimated temperature difference set since the points P were detected Has.

In Schritt S1 werden die einzelnen Punkte (Wertepaare) P (vgl. 5) gemessen und gespeichert – dies kann bei jeder beliebigen Gelegenheit erfolgen, z.B. beim Zuspannen der Bremse. Bei jedem Zeitschritt der Regelschleife werden nun das Bremsmoment und die Betriebsstellung erfasst (Schritt S2), und gegebenenfalls andere Parameter, die für die verschiedenen Schätzungen benötigt werden. Danach wird in Schritt S3 ein Ausgangspunkt PA ausgesucht, der als Basis für eine Schätzung dient. Die Entscheidung, welcher Punkt benutzt werden soll, wird unter Berücksichtigung sowohl der aktuellen Positions- und Momenten-Differenz zwischen dem Punkt und dem erfassten Betriebspunkt als auch in Abhängigkeit von der zeitlichen Anordnung der aufgenommenen Punkte getroffen. Hierzu sei auf 5 und die dazu vorstehend getroffenen Ausführungen verwiesen.In step S1, the individual points (value pairs) P (see FIG. 5 ) and stored - this can be done at any opportunity, eg when applying the brake. At each time step of the control loop, the braking torque and the operating position are now detected (step S2), and possibly other parameters that are needed for the different estimates. Thereafter, in step S3, a starting point P A is selected, which serves as the basis for an estimation. The decision as to which point to use is made taking into account both the actual position and moment difference between the point and the detected operating point, as well as the timing of the points taken. Be on this 5 and referenced above.

In Schritt S4 werden die Ergebnisse des vorherigen Zeitschritts integriert bzw. berechnet, um neuen Werte anhand des Systemmodells zu ermitteln. In diesem Schritt ist es auch möglich, die Parameter zu initialisieren. Danach werden in Schritt S5 Parametervergleiche zwischen dem realen System, bzw. den gemessenen Werten, und dem idealen System sowie möglicherweise Plausibilitätstests durchgeführt. Wenn die Ergebnisse innerhalb einer gewählten Toleranz liegen, dann wird in Schritt S6 ein entsprechendes Bremsmoment geschätzt, welches benutzt wird, um in Schritt S7 die Ableitungen der Parameter zu berechnen. Schließlich wird in Schritt S8 der Regler gemäß des geschätzten Verstärkungsfaktors ĝi kompensiert.In step S4, the results of the previous time step are integrated or calculated to determine new values based on the system model. In this step it is also possible to initialize the parameters. Thereafter, in step S5, parameter comparisons are made between the real system (s), and the ideal system, and possibly plausibility tests. If the results are within a selected tolerance, then a corresponding brake torque is estimated in step S6, which is used to calculate the derivatives of the parameters in step S7. Finally, in step S8, the controller is compensated according to the estimated gain factor ĝ i .

Falls der Vergleich in Schritt S5 zu einem negativen Ergebnis führt, d.h. wenn die Vergleichsergebnisse außerhalb der gewählten Toleranz liegen, wird in Schritt S9 die Schätzung dementsprechend korrigiert, und der Ausgangspunkt entweder korrigiert oder neu ausgewählt. Gegebenenfalls kann in Schritt S10 ein Bremsvorgang ausgelöst werden, damit die Punkte P (Wertepaare) neu erfasst werden können.If the comparison in step S5 leads to a negative result, ie if the comparison results are outside the selected tolerance, the estimation is corrected accordingly in step S9, and the starting point either corrected or newly selected. Optionally, a braking operation can be triggered in step S10, so that the points P (value pairs) can be re-detected.

Die Punkte P werden also ständig korrigiert bzw. nachgeführt, wie vorstehend bereits erwähnt wurde und mit Bezug auf 8 im Folgenden noch erläutert werden wird.The points P are thus constantly corrected or tracked, as already mentioned above and with reference to 8th will be explained below.

Die in 7 genannten Parameter sind wie folgt definiert:

P1 → PN
Punkte (Wertepaare) 1-N, z.B.: (θi, Mi) oder (θi, dvi/dt) oder (θi, dVFzg/dt) Oder (θi, FZuspann)
θi
gemessene Position, Zeitschritt i
Mi
gemessenes Moment, Zeitschritt i
i
gemessene Ableitung des Moments, Zeitschritt i
Ti
gemessene Bremstemperatur, Zeitschritt i
ii
gemessener Motorstrom, Zeitschritt i
ωi
gemessene Radgeschwindigkeit, Zeitschritt i
PA
Ausgangspunkt für die Schätzung (ein Punkt von P1 → PN)
ĝi
geschätzter Verstärkungsfaktor, Zeitschritt i
μ ^i
geschätzter Reibungskoeffizient, Zeitschritt i geschätzte Temperaturen (1 → M) diskreter Bremsenbauteile, Zeitschritt
T ^(1:M)i
i
θ0i
geschätzter Kontaktpunkt, Zeitschritt i
Figure 00220001
berechnete Momentenunterschiede für einen Bremsvorgang zur Ermittlung des Verstärkungsfaktors und der Verschiebung des Kontaktpunkts, Räder (1 → J)
In the 7 mentioned parameters are defined as follows:
P 1 → P N
Points (value pairs) 1-N, eg: (θ i , M i ) or (θ i , dv i / dt) or (θ i , dV Fzg / dt) Or (θ i , F Zuspann )
θ i
measured position, time step i
M i
measured moment, time step i
I
measured derivative of the moment, time step i
T i
measured brake temperature, time step i
i i
measured motor current, time step i
ω i
measured wheel speed, time step i
P A
Starting point for the estimate (a point from P 1 → P N )
i
estimated gain factor, time step i
μ ^ i
estimated friction coefficient, time step i estimated temperatures (1 → M) of discrete brake components, time step
T ^ (1: M) i
i
θ 0i
estimated contact point, time step i
Figure 00220001
calculated torque differences for a braking process to determine the gain factor and the displacement of the contact point, wheels (1 → J)

8 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Ermittlung bzw. Korrektur der zur Schätzung zu verwendenden Punkte mittels der Methode der kleinsten Quadrate. In Schritt S12 werden die einzelnen Punkte (Wertepaare) P (vgl. 5) gemessen und gespeichert - dies kann bei jeder beliebigen Gelegenheit erfolgen, z.B. beim Zuspannen der Bremse. Bei jedem Zeitschritt der Regelschleife werden gemäß Schritt S13 das Bremsmoment Mi und die Betriebsstellung θi erfasst. Im Anschluss daran werden die erfassten Werte gemäß Schritt S14 in den bekannten Algorithmus der Methode der kleinsten Quadrate eingesetzt. Es ist auch möglich, nur z.B. jeden zweiten oder vierten Punkt zu benutzen. Weiterhin kann es von Vorteil sein, die gespeicherten Daten mit einem Gewichtungsfaktor zu multiplizieren, um auf diese Weise Werte, deren Erfassung schon längere Zeit zurückliegen, weniger stark zu gewichten als erst vor kurzem erfasste Werte. Dadurch kann eine weniger träge Schätzung erreicht werden. 8th FIG. 12 is a flowchart for determining the correction points to be used for estimation using the least squares method. In step S12, the individual points (value pairs) P (see FIG. 5 ) and stored - this can be done at any opportunity, eg when applying the brake. At each time step of the control loop, the braking torque M i and the operating position θ i are detected according to step S13. Subsequently, the detected values are used in step S14 in the well-known least squares algorithm. It is also possible to use only every second or fourth point, for example. Furthermore, it may be advantageous to multiply the stored data with a weighting factor, in order to weight values whose detection has been in use for a relatively long time less than values recently acquired. This allows a less sluggish estimate to be achieved.

Mit dem Algorithmus wird eine Näherung berechnet, sowie andere Faktoren wie z.B. die Varianz der Daten und die „statistische Sicherheit". Letztere Faktoren werden in Schritt S15 benutzt, um zu entscheiden, ob die Näherung zuverlässig ist. Falls das der Fall ist, werden die aufgenommenen Punkte in Schritt S16 entsprechend korrigiert und dem Verfahren gemäß 7 zur Verfügung gestellt. Falls die Näherung nicht zutreffend ist, werden mehr Daten erfasst, und die Schritte gemäß 8 wiederholt, bis eine hinreichende Näherung erzielt wurde.The algorithm calculates an approximation and other factors such as the variance of the data and the "statistical confidence." The latter factors are used in step S15 to decide if the approximation is reliable Correspondingly corrected points in step S16 and the method according to 7 made available. If the approximation is incorrect, more data will be collected and the steps according to 8th repeated until a sufficient approximation has been achieved.

Der in 8 gezeigte Prozess kann permanent im Hintergrund ablaufen, um die Wertepaare für die Kompensierung (7) zu korrigieren.The in 8th The process shown may run permanently in the background in order to set the value pairs for the compensation ( 7 ) to correct.

Claims (25)

Verfahren zum Kompensieren einer durch eine Änderung wenigstens eines Betriebsparameters, insbesondere von Reibwert (μB) oder/und Kontaktposition (θ0) oder/und Steifigkeit (k*), hervorgerufenen Veränderung des Übertragungsverhaltens eines elektromechanischen Bremssystems (10), insbesondere eines elektromechanischen Bremssystems mit Selbstverstärkung , umfassend die Schritte: a) Erfassen (S1, S2, S3) einer die Betriebsstellung des Bremssystems bestimmenden Betriebsstellungs-Kenngröße (θ0) in einer ersten Betriebsstellung des Bremssystems, b) Erfassen (S1, S2, S3) einer die Bremswirkung des Bremssystems charakterisierenden Bremswirkungs-Kenngröße (M0) in der ersten Betriebsstellung des Bremssystems, c) Erfassen (S1, S2, S3) einer die Betriebsstellung des Bremssystems bestimmenden Betriebsstellungs-Kenngröße (θM) in wenigstens einer weiteren Betriebsstellung des Bremssystems, d) Erfassen (S6) einer die Bremswirkung des Bremssystems charakterisierenden Bremswirkungs-Kenngröße (MB) in der wenigstens einen weiteren Betriebsstellung des Bremssystems und e) Kompensieren (S8) einer Änderung des wenigstens einen Betriebsparameters unter Berücksichtigung der erfassten Betriebsstellungs-Kenngrößen (θ0, θM) und Bremswirkungs-Kenngrößen (M0, MB) der ersten und der wenigstens einen weiteren Betriebsstellung.Method for compensating a change in the transmission behavior of an electromechanical brake system caused by a change in at least one operating parameter, in particular friction coefficient (μ B ) or / and contact position (θ 0 ) or / and stiffness (k *) ( 10 ), in particular an electromechanical brake system with self-boosting, comprising the steps of: a) detecting (S1, S2, S3) the operating position of the brake system determining operating position characteristic (θ 0 ) in a first operating position of the brake system, b) detecting (S1, S2 , S3) of the braking effect of the brake system characterizing braking effect characteristic (M 0 ) in the first operating position of the brake system, c) detecting (S1, S2, S3) of the operating position of the brake system determining operating position characteristic (θ M ) in at least one other Operating position of the brake system; d) detecting (S6) a braking effect characteristic (M B ) characterizing the braking effect of the brake system in the at least one further operating position of the brake system and e) compensating (S8) a change of the at least one operating parameter taking into account recorded operating position characteristics (θ 0 , θ M ) and braking performance characteristics (M 0 , M B ) of the first and the at least one other operating position. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsstellungs-Kenngröße die Reibbelagposition (θ) oder ein diese Kenngröße charakterisierender Wert ist.Method according to claim 1, characterized in that that the operating position characteristic, the friction lining position (θ) or a characterizing this parameter Is worth. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem (10) mit einem den Reibbelag verlagernden elektrischen Aktuator (32) ausgeführt ist, wobei die Betriebsstellungs-Kenngröße (θ) die Aktuatorstellung des elektrischen Aktuators (32) oder ein diese Kenngröße charakterisierender Wert ist.Method according to claim 2, characterized in that the braking system ( 10 ) with a friction pad displacing the electric actuator ( 32 ), wherein the operating position characteristic (θ) is the actuator position of the electric actuator ( 32 ) or a value characterizing this characteristic. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremswirkungs-Kenngröße das Bremsmoment (MB), die Bremsverzögerung oder der Radschlupf oder die Zuspannkraft oder eine diese Kenngrößen charakterisierender Wert ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the braking effect characteristic is the braking torque (M B ), the braking deceleration or the wheel slip or the clamping force or a value characterizing these characteristics. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem (10) als Schwimmsattelbremse mit Selbstverstärkungswirkung ausgebildet ist, das eine Keilanordnung (18) aufweist und/oder dessen Aktuator (32) mit Gewindetrieb ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the brake system ( 10 ) is designed as a floating caliper brake with self-boosting effect, the a wedge assembly ( 18 ) and / or its actuator ( 32 ) is formed with screw drive. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der sich ändernde Betriebsparameter basierend auf der Annahme eines linearen Zusammenhangs von Aktuatorstellung (Θ) und Bremsmoment (MB) gemäß der Gleichung ermittelt wird:
Figure 00240001
wobei die Größen MB das gegenwärtige Bremsmoment, μB der Reibwert zwischen Bremsbelag (16) und Bremsscheibe (12) des Bremssystems (10), rB der effektive Radius der Bremse, k* die Steifigkeit des Bremssystems, α der Keilwinkel, L die Spindelsteigung des Aktuators, θM die gegenwärtige Aktuatorstellung und θ0 die Aktuatorstellung an der Kontaktposition des Bremssystems sind.
A method according to claim 5, characterized in that the changing operating parameter based on the assumption of a linear relationship of actuator position (Θ) and braking torque (M B ) is determined according to the equation:
Figure 00240001
where the variables M B are the actual braking torque, μ B is the coefficient of friction between the brake lining ( 16 ) and brake disc ( 12 ) of the braking system ( 10 ), r B is the effective radius of the brake, k * the stiffness of the brake system, α the wedge angle, L the spindle pitch of the actuator, θ M the current actuator position, and θ 0 the actuator position at the contact position of the brake system.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln des sich ändernden Betriebsparameters, insbesondere des Reibwerts (μB) oder/und der Kontaktposition (θ0) oder/und der Steifigkeit (k*), das Bremsmoment MB an der ersten Aktuatorstellung θM, die der Kontaktposition oder einer von der Kontaktposition abweichenden vorbestimmten Betriebsstellung des Bremssystems (10) entspricht, und an der wenigstens einen weiteren von der Kontaktposition oder der vorbestimmten Betriebsstellung abweichenden Betriebsstellung erfasst wird, dass jeweils die Differenz ΔMB der erfassten Bremsmomentwerte und der erfassten Aktuatorstellungen ΔθM berechnet wird und dass anhand der berechneten Differenzen ΔMB und ΔθM der sich ändernde Betriebs parameter, insbesondere der Reibwert (μB) oder/und die Kontaktposition (θ0) oder/und die Steifigkeit (k*), bestimmt wird gemäß der Gleichung
Figure 00250001
wobei die Größen ΔMB die Differenz der erfassten Bremsmomentwerte, ΔθM die Differenz der erfassten Aktuatorstellungen, μB der Reibwert zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe des Bremssystems, rB der effektive Radius der Bremse, k* die Steifigkeit des Bremssystems, α der Keilwinkel und L die Spindelsteigung des Aktuators sind.
A method according to claim 6, characterized in that for determining the changing operating parameter, in particular the coefficient of friction (μ B ) and / or the contact position (θ 0 ) and / or the stiffness (k *), the braking torque M B at the first actuator position θ M , the contact position or a different from the contact position predetermined operating position of the brake system ( 10 ), and at the at least one further operating position deviating from the contact position or the predetermined operating position, it is detected that the difference ΔM B of the detected braking torque values and the detected actuator positions Δθ M is calculated in each case and that the calculated differences .DELTA.M B and .DELTA..theta. M changing operating parameters, in particular the coefficient of friction (μ B ) or / and the contact position (θ 0 ) or / and the stiffness (k *), is determined according to the equation
Figure 00250001
wherein the sizes .DELTA.M B the difference between the detected braking torque values, Δθ M, the difference of the detected actuator positions, μ B of the coefficient of friction between the brake lining and the brake disc of the brake system, r B, the effective radius of the brake, k *, the rigidity of the brake system α, the wedge angle and L the spindle pitch of the actuator are.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln des sich ändernden Betriebsparameters, insbesondere des Reibwerts (μB) oder/und der Kontaktposition (θ0) oder/und der Steifigkeit (k*), das Bremsmoment MB und die entsprechende Aktuatorstellung θM erfasst werden, die von der Kontaktposition abweicht, dass ferner beim Ermitteln des sich ändernden Betriebsparameters eine Aktuatorstellung θ0 des Bremssystems berücksichtigt wird, die der Kontaktposition oder einer von der Kontaktposition abweichenden vorbestimmten Betriebsstellung des Bremssystems entspricht, und dass anhand der berücksichtigten Größen der sich ändernde Betriebsparameter, insbesondere der Reibwert (μB) oder/und die Kontaktposition (θ0) oder/und die Steifigkeit (k*), bestimmt wird gemäß der Gleichung
Figure 00250002
wobei ĝ neu eine Schätzung des Ausdrucks
Figure 00250003
wiedergibt, ĝ alt ein bekannter vorangehend erfasster Wert von ĝ ist, MB das erfasste Bremsmoment ist, θM die korrespondierende Aktuatorstellung ist, θ0 die Aktuatorstellung an der Kontaktposition oder einer von der Kontaktposition abweichenden vorbestimmten Betriebsstellung des Bremssystemsist, Kest der Verstärkungsfaktor der Schätzung ist, μB der Reibwert zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe des Bremssystems ist, rB der effektive Radius der Bremse ist, k* die Steifigkeit des Bremssystems ist, α der Keilwinkel ist und L die Spindelsteigung des Aktuators ist.
A method according to claim 6, characterized in that for determining the changing operating parameter, in particular the coefficient of friction (μ B ) and / or the contact position (θ 0 ) and / or the stiffness (k *), the braking torque M B and the corresponding actuator position θ M , which deviates from the contact position, that, furthermore, when determining the changing operating parameter, an actuator position θ 0 of the Brake system is taken into account, which corresponds to the contact position or a deviating from the contact position predetermined operating position of the brake system, and that on the basis of the variables considered the changing operating parameters, in particular the coefficient of friction (μ B ) and / or the contact position (θ 0 ) and / or Stiffness (k *) is determined according to the equation
Figure 00250002
where ĝ new an estimate of the expression
Figure 00250003
represents, ĝ old is a known previously detected value of ĝ, M B is the detected brake torque, θ M is the corresponding actuator position, θ 0 is the actuator position at the contact position or a predetermined operating position of the brake system deviating from the contact position, K est is the gain factor Estimate is, μ B is the coefficient of friction between the brake pad and brake disc of the brake system, r B is the effective radius of the brake, k * is the rigidity of the brake system, α is the wedge angle and L is the spindle pitch of the actuator.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wertepaare (MBi, θMi) aus Bremsmoment MB und Aktuatorstellung θM erfasst werden und zum Schätzen des sich ändernden Betriebsparameters, insbesondere des Reibwerts μB oder/und der Kontaktposition (θ0) oder/und der Steifigkeit (k*), berücksichtigt werden.A method according to claim 7 or 8, characterized in that a plurality of pairs of values (M Bi , θ Mi ) from braking torque M B and actuator position θ M are detected and for estimating the changing operating parameter, in particular the coefficient of friction μ B or / and the contact position (θ 0 ) and / or stiffness (k *). Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einer der Komponenten des Bremssystems während dessen Betrieb auftretender Temperaturgradient, der das Bremsverhalten beeinflusst, sowie eine daraus resultierende Dimensionsänderung der Komponente beim Schätzen berücksichtigt wird.Method according to one of claims 7 to 9, characterized that in one of the components of the braking system during its Operating temperature gradient that affects the braking behavior, and a resulting dimensional change of the component in the Estimate considered becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für eine erste Schätzung der die Bremswirkung des Bremssystems charakterisierenden Bremswirkungs-Kenngröße für den Betriebsparameter von einem vorbestimmten Reibwert, beispielsweise von μB=0,5, ausgegangen wird.Method according to one of claims 7 to 10, characterized in that for a first estimate of the braking effect of the brake system characterizing braking effect characteristic for the operating parameter of a predetermined coefficient of friction, for example, from μ B = 0.5, is assumed. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus einem ermittelten Reibwert μB und dem unabhängig davon geschätzten Ausdruck ĝ überwacht wird und anhand des Verhältnisses die Plausibilität der Schätzung des Ausdrucks ĝ überprüft wird.Method according to one of claims 7 to 11, characterized in that the ratio of a determined coefficient of friction μ B and the independently estimated expression ĝ is monitored and the ratio of the plausibility of the estimate of the expression ĝ is checked. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibwert μB anhand der Beziehung ermittelt wird
Figure 00260001
wobei FB die sich aus dem aktuellen Bremsmoment ergebende Bremskraft, FA die über den Aktuator ausgeübte Antriebskraft und α der Keilwinkel sind.
A method according to claim 12, characterized in that the coefficient of friction μ B is determined based on the relationship
Figure 00260001
where F B is the braking force resulting from the current braking torque, F A is the driving force exerted on the actuator, and α is the wedge angle.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei Veränderung von Bremsmoment MB und Aktuatorstellung θM das Verhältnis
Figure 00270001
berechnet wird und mit dem Ausdruck ĝ, vorzugsweise unter Verwendung der Methode der kleinsten Quadrate zur Korrektur erfasster Bezugspunkte, insbesondere erfasster Werte von Bremsmoment MB und Aktuatorstellung θM, verglichen wird.
Method according to one of claims 7 to 13, characterized in that when changing the braking torque M B and actuator position θ M, the ratio
Figure 00270001
is calculated and compared with the expression ĝ, preferably using the method of least squares for the correction of detected reference points, in particular detected values of braking torque M B and actuator position θ M.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass radweise das Bremsmoment MB Rad und die Aktuatorstellung θM Rad verändert werden, wobei das Gesamtbremsmoment über alle Räder des Kraftfahrzeugs konstant gehalten wird.Method according to one of Claims 7 to 14, characterized in that the braking torque M B wheel and the actuator position θ M wheel are changed by wheel , the total braking torque being kept constant over all the wheels of the motor vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reibglied-Kontaktposition (θ0) des Bremssystems anhand von Wertepaaren einer die Bremswirkung charakterisierenden Größe, insbesondere dem gegenwärtigen Bremsmoment (MB) oder einer das Bremsmoment (MB) bestimmenden Größe, und einer die Betriebsstellung charakterisierenden Größe, insbesondere der aktuellen Aktuatorstellung (θM), ermittelt wird.Method according to one of claims 7 to 15, characterized in that a friction member contact position (θ 0 ) of the brake system based on pairs of values of the braking action characterizing size, in particular the current braking torque (M B ) or the braking torque (M B ) determining size , and a size characterizing the operating position, in particular the current actuator position (θ M ), is determined. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass – ein erstes Wertepaar bei Erreichen eines vorbestimmten Bruchteils eines Nennwerts einer die Bremswirkung charakterisierenden Größe, insbesondere eines Nenn-Bremsmoments, erfasst wird, – wenigstens ein sich vom ersten Wertepaar unterscheidendes, weiteres Wertepaar erfasst wird, – aus den erfassten Wertepaaren eine Regressionsgerade bestimmt wird, die einen Zusammenhang zwischen der die Bremswirkung charakterisierenden Größe, insbesondere des Bremsmoments bzw. der das Bremsmoment bestimmenden Größe, und der die Bremswirkung charakterisierenden Größe, insbesondere der Aktuatorstellung, beschreibt, und – aus der Regressionsgeraden eine theoretische Reibglied-Kontaktposition ermittelt wird, bei welcher das wenigstens eine Reibglied mit dem wenigstens einen abzubremsenden Bauteil gerade in Kontakt tritt.Method according to claim 16, characterized in that that - one first value pair upon reaching a predetermined fraction of a Nominal value of a characterizing the braking effect, in particular a nominal braking torque, is detected, - at least a further value pair which differs from the first value pair is detected, - out the determined value pairs a regression line is determined, the one connection between the braking effect characterizing Size, in particular the braking torque or the braking torque determining size, and the the braking effect characterizing size, in particular the actuator position, describes, and - out the regression line is a theoretical friction member contact position is determined, wherein the at least one friction member with the at least one component to be braked just comes into contact. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die theoretische Reibglied-Kontaktposition (θ0), bei welcher das wenigstens eine Reibglied mit dem wenigstens einen abzubremsenden Bauteil (12) gerade in Kontakt tritt, aus der Regressionsgerade unter der Annahme ermittelt wird, dass bei der theoretischen Reibglied-Kontaktposition (θ0) das Bremsmoment (MB) gleich null ist.A method according to claim 17, characterized in that the theoretical friction member contact position (θ 0 ), wherein the at least one friction member with the at least one component to be braked ( 12 ), it is determined from the regression line on the assumption that at the theoretical friction member contact position (θ 0 ), the braking torque (M B ) is zero. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem als Regelstrecke über einen Regler geregelt wird, wobei in Schritt e) ein Verstärkungsfaktor der Regelstrecke zum Kompensieren (S8) einer Änderung des Betriebsparameters, insbesondere des Reibwerts (μB) oder/und der Kontaktposition (θ0) oder/und der Steifigkeit (k*), unter Berücksichtigung der erfassten Betriebsstellungs-Kenngrößen (θ0, θM) und Bremswirkungs-Kenngrößen (M0, MB) der ersten und der wenigstens einen weiteren Betriebsstellung verändert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the braking system is controlled as a controlled system via a controller, wherein in step e) an amplification factor of the controlled system for compensating (S8) a change in the operating parameter, in particular the coefficient of friction (μ B ) and / or the contact position (θ 0 ) and / or the stiffness (k *), taking into account the detected operating position characteristics (θ 0 , θ M ) and braking performance characteristics (M 0 , M B ) of the first and the at least one other operating position changed becomes. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschleißzustand des Bremssystems, insbesondere des wenigstens einen Reibbelags, bei der Bestimmung der Steifigkeit (k*) berücksichtigt wirdMethod according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the state of wear of the brake system, in particular of the at least one friction lining, in the determination the stiffness (k *) taken into account becomes Bremssystem zum Steuern/Regeln einer Bremse (10), insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bremse (10) wenigstens ein Reibglied (16) und wenigstens ein drehendes, abzubremsendes Bauteil (12) umfasst, wobei weiter zur Erzielung einer Bremswirkung das wenigstens eine Reibglied (16) gegen das wenigstens eine drehende, abzubremsende Bauteil (12) gedrückt wird, und wobei ein Betriebsstellungs-Kenngrößen-Erfassungsmittel, insbesondere ein Positionserfassungsmittel, zur Erfassung einer die aktuellen Reibgliedposition kennzeichnenden Betriebsstellungs-Kenngröße (θ0) des Bremssystems, ein Bremswirkungs-Erfassungsmittel zur Erfassung des gegenwärtigen Bremsmoments (MB) oder einer das gegenwärtige Bremsmoment (MB) bestimmenden Bremswirkungs-Kenngröße und eine Steuereinheit (46) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsstellungs-Kenngrößen-Erfassungsmittel in einer ersten und in wenigstens einer weiteren Betriebsstellung des Bremssystems eine die Betriebsstellung des Bremssystems bestimmende Betriebsstellungs-Kenngröße (θ0, θM) erfasst, dass das Bremswirkungs-Erfassungsmittel in der ersten Betriebsstellung des Bremssystems eine die Bremswirkung des Bremssystems charakterisierenden Bremswirkungs-Kenngröße (M0) erfasst, dass die Steuereinheit auf Grundlage der erfassten Werte der Betriebsstellungs-Kenngröße (θ0, θM) und der Bremswirkungs-Kenngröße (MB) einen Wert für die die Bremswirkung des Bremssystems charakterisierenden Bremswirkungs-Kenngröße (MB) in der wenigstens einen weiteren Betriebsstellung (θM) des Bremssystems erfasst und dass die Steuereinheit eine durch eine Änderung eines Betriebsparameters, insbesondere des Reibwerts (μB) oder/und der Kontaktposition (θ0) oder/und der Steifigkeit (k*), hervorgerufene Veränderung des Übertragungsverhaltens der Bremse unter Berücksichtigung der erfassten Betriebsstellungs-Kenngrößen (θ0, θM) und Bremswirkungs-Kenngrößen (M0, MB) der ersten und der wenigstens einen weiteren Betriebsstellung kompensiert.Brake system for controlling / regulating a brake ( 10 ), in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, wherein the brake ( 10 ) at least one friction member ( 16 ) and at least one rotating component to be braked ( 12 ), wherein further to achieve a braking effect, the at least one friction member ( 16 ) against the at least one rotating, braked component ( 12 ), and wherein an operating position characteristic detecting means, in particular a position detecting means, for detecting a current friction member position characteristic operating position characteristic (θ 0 ) of the brake system, a braking effect detecting means for detecting the current braking torque (M B ) or the current braking torque (M B ) determining braking effect characteristic and a control unit ( 46 are provided, characterized in that the operating position characteristics detecting means in a first and in at least one further operating position of the brake system detects an operating position of the brake system determining operating position characteristic (θ 0 , θ M ) that the braking effect detecting means in the In the first operating position of the brake system, a brake action characteristic (M 0 ) characterizing the braking effect of the brake system detects that the control unit based on the detected values of the operating position characteristic (θ 0 , θ M ) and the braking effect characteristic (M B ) has a value the braking effect characteristic variable (M B ) characterizing the braking effect of the brake system is detected in the at least one further operating position (θ M ) of the brake system and in that the control unit effects a change in the transmission behavior of the brake caused by a change in an operating parameter, in particular the coefficient of friction (μ B ) or / and the contact position (θ 0 ) or / and the stiffness (k *), taking into account the acquired operating position characteristics ( θ 0 , θ M ) and brake performance characteristics (M 0 , M B ) of the first and the at least one further operating position compensated. Bremssystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (10) als elektromechanische Bremse ausgebildet ist, bei welcher das wenigstens eine Reibglied (16) vermittels eines elektromechanischen Antriebs (32, 34, 36) gegen das wenigstens eine abzubremsende Bauteil (12) drückbar ist.Braking system according to claim 21, characterized in that the brake ( 10 ) is designed as an electromechanical brake, wherein the at least one friction member ( 16 ) by means of an electromechanical drive ( 32 . 34 . 36 ) against the at least one component to be braked ( 12 ) is depressible. Bremssystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromechanische Bremse (10) eine Anordnung (18, 30) zur Selbstverstärkung der von dem elektromechanischen Antrieb (32, 34, 36) auf das wenigstens eine Reibglied (16) ausgeübten Reibkraft aufweist.Braking system according to claim 22, characterized in that the electromechanical brake ( 10 ) an arrangement ( 18 . 30 ) for self-amplification of the electromechanical drive ( 32 . 34 . 36 ) on the at least one friction member ( 16 ) has exerted frictional force. Bremssystem nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (46) zur Bestimmung der aktuellen Reibgliedposition (θ) die Antriebsbewegung des elektromechanischen Antriebs (32, 34, 36) erfasst.Braking system according to one of claims 21 to 23, characterized in that the control unit ( 46 ) for determining the current friction member position (θ) the drive movement of the electromechanical drive ( 32 . 34 . 36 ) detected. Bremssystem nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremswirkungs-Erfassungsmittel zur Bestimmung des aktuellen Bremsmoments (MB) ausgebildet ist.Brake system according to one of claims 21 to 24, characterized in that the braking effect detecting means for determining the current braking torque (M B ) is formed.
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