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DE102014203350A1 - Verfahren zum Einstellen einer Feststellbremse in einem Fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Einstellen einer Feststellbremse in einem Fahrzeug Download PDF

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DE102014203350A1
DE102014203350A1 DE102014203350.0A DE102014203350A DE102014203350A1 DE 102014203350 A1 DE102014203350 A1 DE 102014203350A1 DE 102014203350 A DE102014203350 A DE 102014203350A DE 102014203350 A1 DE102014203350 A1 DE 102014203350A1
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Ullrich Sussek
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Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Abstract

Bei einem Verfahren zum Einstellen einer Feststellbremse, die eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor zum Erzeugen einer elektromechanischen Klemmkraft umfasst, wird aus einem Stromverlauf des Bremsmotors, der auf gemessenen Stromwerten basiert, die Standardabweichung bestimmt wird und für den Fall, dass die Standardabweichung einen Grenzwert übersteigt, ein Korrekturstrom ermittelt, der der Berechnung der Motorparameter des Bremsmotors zur Klemmkraftermittlung zugrunde gelegt wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einstellen einer Feststellbremse in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Stand der Technik
  • In der DE 10 2006 052 810 A1 wird ein Verfahren zum Abschätzen der von einem elektrischen Bremsmotor erzeugten Klemmkraft in einer Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Der elektrische Bremsmotor verstellt einen Bremskolben, der Träger eines Bremsbelages ist, axial gegen eine Bremsscheibe. Die hierbei entstehende Klemmkraft wird unter Berücksichtigung des Stroms, der Versorgungsspannung des Bremsmotors sowie der Motordrehzahl aus einem Differentialgleichungssystem bestimmt, welches das elektrische und das mechanische Verhalten des Bremsmotors abbildet.
  • Der Bremsmotor wird ebenso wie eine Reihe weiterer elektrischer Verbraucher über das Bordnetz im Kraftfahrzeug mit Strom versorgt. Wird nach dem Starten des elektrischen Bremsmotors ein weiterer Verbraucher zugeschaltet, verursacht dies einen Spannungseinbruch und Stromabfall im Bremsmotor, was zu einem falschen Wert der zu ermittelnden Klemmkraft führen kann.
  • Um den Spannungseinbruch bzw. Stromabfall beim Einschalten eines weiteren elektrischen Verbrauchers bei der Ermittlung der Klemmkraft zu berücksichtigen, wird in der DE 10 2012 206 226 A1 die Berechnung eines Korrekturstroms beschrieben, der bei der Berechnung des Motorwiderstandes und der Motorkonstanten, die für die Klemmkraftermittlung erforderlich sind, zugrunde gelegt wird. Der Korrekturstrom wird aus einem vor dem Spannungseinbruch liegenden Stromwert ermittelt, der mit einem Skalierungsfaktor modifiziert wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Maßnahmen die von einer Feststellbremse über einen elektrischen Bremsmotor erzeugte Klemmkraft mit hoher Genauigkeit auch für den Fall zu bestimmen, dass während einer Betätigung des Bremsmotors zusätzliche Verbraucher im Bordnetz des Kraftfahrzeugs ein- bzw. ausgeschaltet werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
  • Das Verfahren zur Bestimmung der Klemmkraft wird bei elektromechanischen Feststellbremsen in Kraftfahrzeugen verwendet, die einen elektrischen Bremsmotor aufweisen, bei dessen Betätigung die gewünschte Klemmkraft erzeugt wird. Die Rotationsbewegung des Rotors des elektrischen Bremsmotors wird in eine axiale Stellbewegung einer Spindel übertragen, über die ein Bremskolben, welcher Träger eines Bremsbelages ist, axial gegen eine Bremsscheibe gepresst wird.
  • Grundsätzlich genügt es, in der Feststellbremse als Aktor den elektrischen Bremsmotor vorzusehen. Gegebenenfalls kann die Feststellbremse aber auch mit einer Zusatzbremsvorrichtung ausgestattet sein, um bedarfsweise und zusätzlich zur elektromechanischen Klemmkraft eine Zusatzklemmkraft bereitstellen zu können. Bei der Zusatzbremsvorrichtung handelt es sich vorzugsweise um die hydraulische Fahrzeugbremse des Fahrzeugs, deren Hydraulikdruck auf den Bremskolben wirkt.
  • Zur Ermittlung der aktuell wirkenden, vom elektrischen Bremsmotor erzeugten Klemmkraft ist die Kenntnis des aktuellen Motorstroms erforderlich. Aus dem Motorstrom können das Motorlastmoment sowie unter Zugrundelegung einer Getriebeuntersetzung und des Wirkungsgrades die Klemmkraft berechnet werden. Als Messgrößen genügen im Prinzip der Strom bzw. die Spannung im elektrischen Bremsmotor.
  • Nach dem Einschalten des elektrischen Bremsmotors steigt der Motorstrom, der lediglich durch die Ankerinduktivität gebremst wird, zunächst stark an und fällt anschließend durch die beginnende Ankerrotation wieder ab. Der Einschaltstromstoß kann aufgrund seiner hohen Dynamik zur Schätzung der elektrischen Motorparameter, also dem Motorwiderstand und der Motorkonstanten verwendet werden. In dem sich auf die Einschaltstromspitze anschließenden abfallenden Ast des Motorstroms werden Messwerte ermittelt für die Berechnung der Motorparameter sowie der hiervon abhängigen Klemmkraft.
  • Falls in der sich an die Einschaltstromspitze anschließenden Phase ein weiterer elektrischer Verbraucher zu- oder abgeschaltet wird, der ebenso wie der elektrische Bremsmotor am Bordnetz des Kraftfahrzeugs hängt, ändert sich die Spannungs- und Stromkurve, die jeweils annähernd sprungartig auf einen tieferen bzw. höheren Wert wechseln. Beispielsweise sinken sowohl der Spannungsverlauf als auch der Stromverlauf mit dem Zuschalten eines elektrischen Verbrauchers rapide ab. Werden nach dem Sprung die Motorparameter aus den Strom- und Spannungswerten bestimmt, führt dies zu einer Verfälschung der berechneten Klemmkraft.
  • Die sprungartige Änderung im Strom- und Spannungsverlauf des Bremsmotors kann auf rechnerische Weise kompensiert bzw. korrigiert werden. Hierzu wird beispielsweise ein Korrekturstrom aus einem vor der sprungartigen Änderung liegenden Stromwert und einem mit dem Stromwert zu multiplizierenden Skalierungsfaktor bestimmt, wobei der Korrekturstrom der Berechnung der Motorparameter zugrunde gelegt wird, die für die Ermittlung der Klemmkraft benötigt werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf den Korrekturstrom zur Ermittlung der Motorparameter jedoch nur ausgewichen, falls die Standardabweichung eines Stromverlaufs des Bremsmotors, der auf gemessenen Stromwerten basiert, einen Grenzwert übersteigt. Auch ohne Zu- oder Abschaltung eines weiteren elektrischen Verbrauchers unterliegen die Spannungs- und Stromverläufe des Bremsmotors einer Streuung. Über die Ermittlung der Standardabweichung der Stromwerte kann festgestellt werden, ob Stromwertabweichungen auf eine Streuung oder auf das Zu- bzw. Abschalten eines weiteren elektrischen Verbrauchers zurückzuführen sind. Dementsprechend können unterschiedliche Maßnahmen ergriffen werden, je nachdem, ob die Standardabweichung den zugeordneten Grenzwert übersteigt oder nicht.
  • Hiermit lässt sich mit verbesserter Präzision das Zu- bzw. Abschalten eines elektrischen Verbrauchers von der Streuung der Stromwerte unterscheiden. Übersteigt die Standardabweichung den zugeordneten Grenzwert, wird der Korrekturstrom ermittelt, welcher der Berechnung der Motorparameter, also dem Motorwiderstand und der Motorkonstanten zugrunde gelegt wird.
  • Aber auch bei einer starken Streuung der Stromwerte, welche nicht auf das Zu- bzw. Abschalten eines zusätzlichen elektrischen Verbrauchers im Fahrzeug zurückzuführen ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren angewandt werden. Auch in diesem Fall übersteigt die Standardabweichung einen zugeordneten Grenzwert, woraufhin für die Bestimmung der Motorparameter auf den Korrekturstrom ausgewichen wird. Die auf der Basis des Korrekturstroms ermittelten Motorparameter, die der Klemmkraftberechnung zugrunde gelegt werden, weisen in diesem Fall eine höhere Genauigkeit auf als die Motorparameter auf der Grundlage der tatsächlich gemessenen Stromwerte.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführung wird die Standardabweichung nicht unmittelbar aus dem tatsächlichen, gemessenen Stromverlauf bestimmt, sondern aus einem hypothetischen Maximalstrom bei blockierendem Anker des Bremsmotors, also bei Motorstillstand, wobei der hypothetische Maximalstrom auf der Grundlage mehrerer aufeinanderfolgender, gemessener Stromwerte ermittelt wird. Der Maximalstrom bei Motorstillstand wird insbesondere als Funktion gemessener erster und zweiter Stromwerte ermittelt, wobei zusätzlich ein Leerlaufstrom berücksichtigt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt vorzugsweise während des Zuspannvorgangs der Feststellbremse, bei dem die Klemmkraft zum Festsetzen des Kraftfahrzeugs erzeugt wird. Die Standardabweichung wird auf der Grundlage mehrerer, zeitlich aufeinanderfolgender Stromwerte berechnet, wobei der betrachtete Zeitraum für die Berechnung der Standardabweichung vorzugsweise zeitlich nach der Einschaltstromspitze des Motorstroms liegt, welcher unmittelbar auf das Einschalten folgt.
  • Das Verfahren kann im Prinzip auch beim Lösevorgang der Feststellbremse im Anschluss an die auftretende Einschaltstromspitze durchgeführt werden, sinnvollerweise jedoch nur, bis das Getriebespiel überwunden ist und es zum Kraftabbau kommt. Auch diese Phase ist über die Standardabweichung gut zu identifizieren.
  • Zweckmäßigerweise wird die Ermittlung der Standardabweichung wiederholt durchgeführt. So kann es beispielsweise zweckmäßig sein, während einer sich an die Einschaltstromspitze anschließenden Leerlaufphase, in der der Motorstrom annähernd einen konstanten Verlauf aufweist, mehrmals hintereinander die Standardabweichung auf der Grundlage gemessener Stromwerte zu bestimmen. Hierbei ist es sowohl möglich, dass jeweils eine definierte Anzahl an Stromwerten, insbesondere eine konstante Anzahl für die Standardabweichungsermittlung herangezogen wird, als auch eine mit fortschreitender Zeit zunehmende Anzahl an Stromwerten. Sobald eine berechnete Standardabweichung über dem Grenzwert liegt, wird der Korrekturstrom ermittelt und für die Berechnung der Motorparameter zugrunde gelegt.
  • Der Algorithmus zur Ermittlung der Motorparameter kann so ausgeführt sein, dass bei einer zu großen Standardabweichung abgebrochen wird. Für die Parameterbestimmung sollte jedoch bis zum Abbruch zweckmäßigerweise eine Mindestanzahl an Stromwertepaaren für die Berechnung von Imax vorhanden sein, beispielsweise fünf Stromwertepaare.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren läuft in einem Regel- bzw. Steuergerät im Fahrzeug ab, das zweckmäßigerweise Bestandteil der Feststellbremse ist.
  • Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
  • 1 einen Schnitt durch eine elektromechanische Feststellbremse für ein Fahrzeug, bei der die Klemmkraft über einen elektrischen Bremsmotor erzeugt wird,
  • 2 ein Schaubild mit dem zeitabhängigen Verlauf des Stroms, der Spannung und der Motordrehzahl beim Zuspannvorgang der Feststellbremse.
  • In 1 ist eine elektromechanische Feststellbremse 1 zum Festsetzen eines Fahrzeugs im Stillstand dargestellt. Die Feststellbremse 1 umfasst einen Bremssattel 2 mit einer Zange 9, welche eine Bremsscheibe 10 übergreift. Als Stellglied weist die Feststellbremse 1 einen Elektromotor als Bremsmotor 3 auf, der eine Spindel 4 rotierend antreibt, auf der ein als Spindelmutter ausgeführtes Spindelbauteil 5 drehbar gelagert ist. Bei einer Rotation der Spindel 4 wird das Spindelbauteil 5 axial verstellt. Das Spindelbauteil 5 bewegt sich innerhalb eines Bremskolbens 6, der Träger eines Bremsbelags 7 ist, welcher von dem Bremskolben 6 gegen die Bremsscheibe 10 gedrückt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 10 befindet sich ein weiterer Bremsbelag 8, der ortsfest an der Zange 9 gehalten ist.
  • Innerhalb des Bremskolbens 6 kann sich das Spindelbauteil 5 bei einer Drehbewegung der Spindel 4 axial nach vorne in Richtung auf die Bremsscheibe 10 zu bzw. bei einer entgegen gesetzten Drehbewegung der Spindel 4 axial nach hinten bis zum Erreichen eines Anschlags 11 bewegen. Zum Erzeugen einer Klemmkraft beaufschlagt das Spindelbauteil 5 die innere Stirnseite des Bremskolbens 6, wodurch der axial verschieblich in der Feststellbremse 1 gelagerte Bremskolben 6 mit dem Bremsbelag 7 gegen die zugewandte Stirnfläche der Bremsscheibe 10 gedrückt wird.
  • Die Feststellbremse kann erforderlichenfalls von einer hydraulischen Fahrzeugbremse unterstützt werden, so dass sich die Klemmkraft aus einem elektromotorischen Anteil und einem hydraulischen Anteil zusammensetzt. Bei der hydraulischen Unterstützung wird die dem Bremsmotor zugewandte Rückseite des Bremskolbens 6 mit unter Druck stehendem Hydraulikfluid beaufschlagt.
  • In 2 ist ein Schaubild mit dem Stromverlauf I, der Spannung U und dem Drehzahlverlauf n des elektrischen Bremsmotors zeitabhängig für einen Zuspannvorgang dargestellt. Des Weiteren ist in 2 die elektromechanische Klemmkraft FKl eingetragen, die vom elektrischen Bremsmotor erzeugt wird, sowie der vom Bremsmotor bzw. einem vom Bremsmotor beaufschlagten Stellglied zurückgelegte Weg s während des Zuspannvorgangs.
  • Zum Zeitpunkt t1 beginnt der Zuspannvorgang, indem eine elektrische Spannung aufgebracht und der Bremsmotor bei geschlossenem Stromkreis unter Strom gesetzt wird. Die Startphase (Phase I) dauert vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2. Zum Zeitpunkt t2 haben die Spannung U und die Motordrehzahl n ihr Maximum erreicht. Die Phase zwischen t2 und t3 stellt die Leerlaufphase dar (Phase II), in welcher der Strom I sich auf einem Minimumniveau bewegt. Daran schließt sich ab dem Zeitpunkt t3 die Kraftaufbauphase (Phase III) bis zum Zeitpunkt t4 an, in der die Bremsbeläge an der Bremsscheibe anliegen und mit zunehmender Klemmkraft FKl gegen die Bremsscheibe gedrückt werden. Zum Zeitpunkt t4 erfolgt das Abschalten des elektrischen Bremsmotors durch Öffnen des Stromkreises, so dass im weiteren Verlauf die Drehzahl n des Bremsmotors bis auf Null abfällt.
  • Mit der Phase des Kraftaufbaus zum Zeitpunkt t3 fällt der Kraftanstiegspunkt zusammen. Der Kraftaufbau bzw. der Verlauf der Klemmkraft FKl kann beispielsweise anhand des Verlaufs des Strom I des Bremsmotors ermittelt werden, der grundsätzlich den gleichen Verlauf wie die elektromechanische Klemmkraft aufweist. Ausgehend von dem niedrigen Niveau während der Leerphase zwischen t2 und t3 steigt der Stromverlauf zu Beginn des Zeitpunktes t3 steil an. Dieser Anstieg des Stroms kann detektiert und zum Bestimmen des Kraftanstiegspunktes herangezogen werden. Grundsätzlich kann der Verlauf des Kraftaufbaus aber auch aus dem Spannungs- oder Drehzahlverlauf bzw. aus einer beliebigen Kombination der Signale Strom, Spannung und Drehzahl bestimmt werden.
  • Zur Bestimmung der Klemmkraft FKl ohne Verwendung eines Drehzahlsensors werden als motorische Kenngrößen die Motorkonstante KM sowie der Motorwiderstand RM benötigt, die aus dem Verlauf von Spannung und Strom des elektrischen Bremsmotors bestimmt werden. Der Strom steigt beim Einschalten des Bremsmotors nur durch die Ankerinduktivität gebremst stark an und fällt anschließend auf Grund der beginnenden Rotation signifikant langsamer wieder ab. Im abfallenden Ast wird der Stromverlauf im Wesentlichen von der mechanischen Zeitkonstante des Motors bestimmt, die von der Massenträgheit des Ankers J, der Motorkonstanten KM und dem Motorwiderstand RM beeinflusst wird.
  • Für eine verbesserte Bestimmung der Motorkonstanten KM und des Motorwiderstandes RM werden Schwankungen in den Stromwerten berücksichtigt, die aufgrund einer natürlichen Streuung oder durch das Zu- oder Abschalten eines elektrischen Verbrauchers im Bordnetz entstehen. Hierfür wird eine Standardabweichung eines Stromverlaufs des Bremsmotors, der auf gemessenen Stromwerten basiert, ermittelt und mit einem Grenzwert verglichen. Übersteigt die Standardabweichung den Grenzwert, wird auf einen Korrekturstrom ausgewichen, der der Bestimmung der Motorparameter zugrunde gelegt wird.
  • Die Standardabweichung wird auf der Grundlage eines theoretischen bzw. hypothetischen Maximalstroms bestimmt, der bei Motorstillstand, also bei blockiertem Anker herrschen würde. Der hypothetische Maximalstrom wird aus den realen, gemessenen Stromwerten vor oder während eines Zuspannvorgangs zu einem Zeitpunkt ermittelt, in welchem der Strom seinen eingeschwungenen Zustand zumindest annähernd erreicht hat. Hierzu wird im abfallenden Ast nach Überschreiten der Einschaltstromspitze der Strom zu zwei Zeitpunkten t1,m und t2 ,m gemessen und hieraus der theoretische bzw. hypothetische Maximalstrom Imax berechnet, der bei stehendem Bremsmotor fließen würde. Unter Berücksichtigung des Leerlaufstroms IL, welcher in der Phase nach dem Einschaltstromstoß bestimmt wird, in der die Drehzahl konstant ist und der Leerlaufstrom nur von der Last bzw. von der Reibung des Motors bestimmt wird, wird der Maximalstrom Imax gemäß der Beziehung
    Figure DE102014203350A1_0002
    berechnet, wobei I1, I2 die zu den Zeitpunkten t1,m bzw. t2,m gemessenen Stromwerte bezeichnen.
  • Die Zeitpunkte t1,m und t2,m beziehen sich auf den Beginn des Stromflusses. Der Zeitpunkt t2 liegt doppelt so weit nach Beginn des Stromflusses wie der Zeitpunkt t1,m.
  • Aus dem Maximalstrom Imax kann die Standardabweichung s gemäß
    Figure DE102014203350A1_0003
    berechnet werden, wobei „n” die Gesamtanzahl der zu berücksichtigenden Werte des Maximalstroms Imax bezeichnet. Die ermittelte Standardabweichung s wird mit einem zugeordneten Grenzwert verglichen. Liegt die Standardabweichung s über dem Grenzwert, kann vom Zu- oder Abschalten eines am Bordnetz des Fahrzeugs hängenden elektrischen Verbrauchers ausgegangen werden. Aber auch ohne Zu- oder Abschaltung eines elektrischen Verbrauchers ist die Schwankungsbreite der Stromwerte zu hoch, um basierend auf den gemessenen Stromwerten die Motorparameter mit hinreichender Genauigkeit bestimmen zu können. Daher wird für den Fall, dass die Standardabweichung s den Grenzwert übersteigt, auf einen Korrekturstrom Icor ausgewichen, der der Berechnung der Motorparameter zugrunde gelegt wird.
  • Nachfolgend wird die Berechnung des Korrekturstroms Icor auf der Basis des tatsächlichen Stromverlauf Is für den Fall beschrieben, dass zum Zeitpunkt tspr ein zusätzlicher elektrischer Verbraucher, der ebenso wie der elektrische Bremsmotor im Bordnetz hängt, zugeschaltet wird, woraufhin sowohl die Spannung als auch der Strom annähernd sprungartig einbrechen.
  • Um aus dem tatsächlichen Stromverlauf Is auf den idealen Stromverlauf Icor rückzuschließen, welcher der Ermittlung der Motorparameter zugrunde gelegt wird, wird ein Skalierungsfaktor fcor aus dem Verhältnis des Spannungssprungs ΔU zum Zeitpunkt tspr im Spannungsverlauf U ermittelt. Der Spannungssprung ΔU wird hierbei in das Verhältnis zu einem vor dem Sprung liegenden Spannungswert Ut1 abzüglich einer Spannungskonstanten Uconst gesetzt:
    Figure DE102014203350A1_0004
    wobei der Spannungswert Ut1 zum Zeitpunkt t1 gemessen wird, welcher vor dem Sprungzeitpunkt tspr liegt.
  • Mit dem auf diese Weise ermittelten Skalierungsfaktor fcor wird der Korrekturstrom icor, welcher dem idealen Verlauf des Motorstroms ohne Zuschalten eines weiteren Verbrauchers entspricht, gemäß folgendem Zusammenhang ermittelt: Icor(tspr) = Is(tspr) + fcor(tspr)·(It1 – IL)
  • Hierin bezeichnet Icor(tspr) den korrigierten Strom nach dem Sprung zum Zeitpunkt tspr, Is(tspr) den tatsächlichen Strom nach dem Sprung zum Zeitpunkt tspr, Icor(tspr) den Skalierungsfaktor nach dem Sprung zum Zeitpunkt tspr, It1 den Stromwert vor dem Sprung zum Zeitpunkt t1 und IL den Leerlaufstrom, der nach dem Einschaltstromstoß lastlos stabil eingenommen wird.
  • Zweckmäßigerweise werden mehrere Stromwerte Icor zu weiteren Zeitpunkten tspr+1, tspr+2 ... tspr+n nach dem Sprung unter Berücksichtigung des Skalierungsfaktors fcor aus gemessenen Stromwerten I zu Zeitpunkten t2, t3 ... tn+1 vor dem Sprung sowie aus gemessenen Stromwerten Is zu Zeitpunkten tspr+1, tspr+2 ... tspr+n nach dem Sprung berechnet: Icor(tspr+1) = Is(tspr+1) + fcor(tspr)·(It2 – IL) Icor(tspr+2) = Is(tspr+2) + fcor(tspr)·(It3 – IL) Icor(tspr+n) = Is(tspr+n) + fcor(tspr)·(Itn+1 – IL)
  • Auf diese Weise kann über die Korrektur des Stromwerts der ideale Stromverlauf über den gesamten Zeitbereich ermittelt werden.
  • Unter Berücksichtigung der zusätzlich gemessenen Motor- bzw. Betriebsspannung UB kann gemäß
    Figure DE102014203350A1_0005
    der Motorwiderstand RM aus dem Verhältnis der Motor- bzw. Betriebsspannung UB und dem Maximalstrom Imax berechnet werden.
  • Im Falle eines Spannungseinbruchs wird der Maximalstrom Imax aus den korrigierten Stromwerten Icor zum Zeitpunkt t und dem doppelten Zeitpunkt 2t gemäß
    Figure DE102014203350A1_0006
    berechnet.
  • Die Spannungskonstante Uconst, die in die Berechnung des Skalierungsfaktors fcor eingeht, kann als Produkt aus dem Motorwiderstand RM und dem Leerlaufstrom IL bestimmt werden. Da der Motorwiderstand RM zum Zeitpunkt der Kompensationsberechnung für den Spannungseinbruch noch nicht vorhanden ist, muss hierfür ein voreingestellter Wert getroffen werden. Mit dem kompensierten Stromverlauf werden der Maximalstrom Imax und Motorwiderstand RM erneut berechnet und der Maximalstrom Imax über die Standardabweichung bewertet. Ist diese immer noch zu groß, muss eine weitere Iteration durchgeführt werden.
  • Die Motorkonstante KM kann aus Parametern des Bremsmotors bestimmt werden, nämlich aus der mechanischen Zeitkonstanten τM des Bremsmotors, dem Motorwiderstand RM und dem Motorträgheitsmoment Jges:
    Figure DE102014203350A1_0007
    wobei die mechanische Zeitkonstante τM aus der Beziehung
    Figure DE102014203350A1_0008
    bestimmt werden kann.
  • Mit dem vorbeschriebenen Verfahren kann die Motorkonstante KM vor jedem Zuspannvorgang der elektromechanischen Feststellbremse aktuell und mit hinreichender Genauigkeit auch im Falle einer starken Streuung von Strommesswerten bestimmt werden. Unter Berücksichtigung der Motorkonstanten KM kann das Motorlastmoment im elektrischen Bremsmotor bei Kenntnis des aktuell wirkenden Stromes ermittelt werden. Aus dem Motorlastmoment kann die Klemmkraft FKl bestimmt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • DE 102012206226 A1 [0004]

Claims (13)

  1. Verfahren zum Einstellen einer Feststellbremse (1), die eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor (3) zum Erzeugen einer elektromechanischen Klemmkraft (FKl) umfasst, wobei die Klemmkraft (FKl) unter Zugrundelegung von Stromwerten (I1, I2, I3) des Bremsmotors ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Stromverlauf des Bremsmotors, der auf gemessenen Stromwerten basiert, die Standardabweichung bestimmt wird und für den Fall, dass die Standardabweichung einen Grenzwert übersteigt, ein Korrekturstrom (Icor) ermittelt wird, der der Berechnung der Motorparameter (RM, KM) des Bremsmotors zur Klemmkraftermittlung zugrunde gelegt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Standardabweichung aus einem hypothetischen Maximalstrom bei Motorstillstand bestimmt wird, wobei der Maximalstrom aus mehreren aufeinanderfolgenden, gemessenen Stromwerten ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Maximalstrom (Imax) bei Motorstillstand aus dem Zusammenhang
    Figure DE102014203350A1_0009
    ermittelt wird, wobei IL den Leerlaufstrom I1 I2 gemessene Stromwerte zu Zeitpunkten t1,m bzw. t2,m bezeichnen.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturstrom (Icor) unter Berücksichtigung des Produkts eines Skalierungsfaktors (fcor) und eines zeitlich vor der erhöhten Standardabweichung liegenden Stromwerts (It1) ermittelt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturstrom (Icor) unter Berücksichtigung des Produkts des Skalierungsfaktors (fcor) und der Differenz des vor der erhöhten Standardabweichung liegenden Stromwerts (It1) und des Leerlaufstroms (IL) ermittelt wird: Icor(tspr) = Is(tspr) + fcor(tspr)·(It1 – IL), wobei Icor(tspr) den korrigierten Strom nach der erhöhten Standardabweichung zum Zeitpunkt tspr Is(tspr) den tatsächlichen Strom nach der erhöhten Standardabweichung zum Zeitpunkt tspr Icor(tspr) den Skalierungsfaktor nach der erhöhten Standardabweichung zum Zeitpunkt tspr It1 den Stromwert vor der erhöhten Standardabweichung IL den Leerlaufstrom bezeichnet.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Stromwerte zu weiteren Zeitpunkten nach der erhöhten Standardabweichung unter Berücksichtigung des Skalierungsfaktors (fcor) aus Stromwerten vor der erhöhten Standardabweichung berechnet werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Skalierungsfaktor (fcor) aus dem Verhältnis von Spannungssprung (ΔU) zu einem vor der erhöhten Standardabweichung liegenden Spannungswert (Ut1) ermittelt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Standardabweichung Stromwerte aus dem Zuspannvorgang der Feststellbremse herangezogen werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Standardabweichung Stromwerte während des Einschaltvorgangs des Bremsmotors herangezogen werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Einschaltstromspitze folgenden Stromwerte zur Ermittlung der Standardabweichung herangezogen werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Standardabweichung sowie ggf. des Korrekturstroms (Icor) wiederholt durchgeführt wird.
  12. Regel- bzw. Steuergerät zur Durchführung des Verfwahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
  13. Feststellbremse in einem Fahrzeug mit einem Regel- bzw. Steuergerät nach Anspruch 12.
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