DE102011004741B4

DE102011004741B4 - Verfahren zum Einstellen einer Feststellbremse in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102011004741B4
Application number: DE102011004741.7A
Authority: DE
Inventors: Karsten Bieltz; Simon Hauber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2023-10-05
Anticipated expiration: 2031-02-26
Also published as: US9862363B2; US20130060439A1; FR2971989A1; JP2012176749A; JP5985204B2; DE102011004741A1

Abstract

Verfahren zum Einstellen einer Feststellbremse (1), die eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor (3) zum Erzeugen einer elektromechanischen Klemmkraft umfasst, wobei die Lösezeitdauer (tL) zum Verstellen des elektrischen Bremsmotors (3) in Löserichtung aus der Schließzeitdauer (ts) bestimmt wird, die der elektrische Bremsmotors (3) zuvor in Schließrichtung verstellt worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösezeitdauer (tL) durch Multiplikation der Schließzeitdauer (ts) mit einem Anpassungsfaktor (F) bestimmt wird, der aus elektromotorischen Bestimmungsgrößen ermittelt wird:tL=tS⋅F

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einstellen einer Feststellbremse in einem Fahrzeug.
Stand der Technik
In der DE 103 61 042 B3 wird eine Feststell- bzw. Parkbremse in einem Fahrzeug beschrieben, über die eine Klemmkraft erzeugbar ist, welche das Fahrzeug im Stillstand festsetzt. Die Feststellbremse umfasst als Aktuator einen elektrischen Bremsmotor, bei dessen Betätigung ein Bremskolben, welcher Träger eines Bremsbelages ist, axial in Richtung auf eine Bremsscheibe verstellt wird.
Tritt während des Zuspann- bzw. Schließvorganges der Feststellbremse ein elektrischer oder mechanischer Defekt auf, kann die Ansteuerung des elektrischen Bremsmotors unterbrochen werden. Damit das Fahrzeug im Anschluss hieran wieder gestartet werden kann, muss die Feststellbremse wieder gelöst werden. Der Löseweg, welcher von dem elektrischen Bremsmotor bzw. einem vom Bremsmotor beaufschlagten Stellglied in Löserichtung zurücklegt wird, kann hierbei anhand von Drehzahlsignalen festgelegt werden, die während des Schließvorgangs detektiert werden. Weiterhin ist aus der DE 10 2007 035 541 A1 bekannt, beim Lösen der Feststellbremse eine Freilaufphase abhängig von der Überwindungszeit des Lüftspiels beim letzten Zuspannvorgang zu wählen.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Maßnahmen ohne Verwendung von Drehzahlsignalen den Löseweg, welcher von dem elektrischen Bremsmotor einer elektromechanischen Feststellbremse zum Abbau der Klemmkraft zurückgelegt werden muss, mit hoher Präzision einzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich auf eine elektromechanische Feststellbremse in einem Fahrzeug, welche einen elektrischen Bremsmotor umfasst, über den eine Klemmkraft erzeugbar ist. Die Rotationsbewegung des Rotors des elektrischen Bremsmotors wird in eine axiale Stellbewegung eines Stellglieds übertragen, beispielsweise eine Spindel, über die ein Bremskolben, welcher Träger eines Bremsbelages ist, axial gegen eine Bremsscheibe gedrückt wird.
Die Feststellbremse kann gegebenenfalls mit einer Zusatzbremsvorrichtung versehen sein, um bedarfsweise zusätzlich zur elektromechanischen Klemmkraft auch eine Zusatzklemmkraft erzeugen zu können. Bei der Zusatzbremsvorrichtung handelt es sich insbesondere um die hydraulische Fahrzeugbremse des Fahrzeugs, deren Hydraulikdruck auf den Bremskolben wirkt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Lösezeitdauer, während der der elektrische Bremsmotor in Löserichtung verstellt wird, um die Klemmkraft abzubauen, aus der Schließzeitdauer bestimmt, die der elektrische Bremsvorgang in einem zuvor stattgefundenen Schließvorgang in Richtung der Schließ- bzw. Zuspannposition zum Aufbauen der Klemmkraft verstellt worden ist. Die Lösezeitdauer und die Schließzeitdauer beziehen sich hierbei jeweils auf die Betätigung des elektrischen Bremsmotors in Löse- bzw. Schließrichtung, wobei der jeweilige Vorgang mit einem charakteristischen Geschwindigkeitsprofil durchgeführt wird. Sowohl der Lösevorgang als auch der Schließvorgang werden hierbei zweckmäßigerweise mit konstanter Geschwindigkeit betätigt, wobei die Anfahr- bzw. Abbremsvorgänge des Bremsmotors dynamisch durchgeführt werden. Grundsätzlich möglich ist aber auch ein Geschwindigkeitsprofil während des Löse- und/oder Schließvorgangs mit nicht-konstanter Geschwindigkeit.
Der Vorteil dieser Ausführung liegt darin, dass keine Drehzahlinformationen zu dem elektrischen Bremsmotor benötigt werden, so dass auf einen Drehzahlsensor verzichtet werden kann. Des Weiteren ist vorteilhaft, dass das Stellglied, welches vom elektrischen Bremsmotor beaufschlagt wird - üblicherweise die Spindel - nur so weit während des Lösevorganges zurückverfahren werden muss wie unbedingt nötig. Der Stellweg während des Lösevorgangs entspricht dem Stellweg während des Schließvorgangs bzw. steht in einem definierten Verhältnis zu diesem. Dies gewährleistet, dass der Bremskolben einerseits so weit wie notwendig zurückgefahren wird, um einen vollständigen Klemmkraftabbau zu erreichen und damit der notwendige Abstand der Spindel zum Kolben eingestellt wird. Zweckmäßigerweise erfolgt das Zurückverfahren, bis der erforderliche Abstand der Spindel zum Kolben eingestellt ist. Andererseits ist sichergestellt, dass das Stellglied beim Lösevorgang nicht bis zum Erreichen eines Endanschlages verstellt wird.
Grundsätzlich ist es vorteilhaft, die Schließzeitdauer eines unmittelbar zuvor stattgefundenen Schließvorgangs bei der Ermittlung der Lösezeitdauer heranzuziehen. Möglich ist es aber auch, einen früheren Schließvorgang zu betrachten oder einen Mittelwert aus mehreren Schließvorgängen zu bilden, der der Lösezeitdauer zugrunde gelegt wird.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung wird die Lösezeitdauer durch Multiplikation der Schließzeitdauer mit einem Anpassungsfaktor bestimmt, der insbesondere aus elektromotorischen Bestimmungsgrößen ermittelt wird. Der Anpassungsfaktor stellt vorzugsweise eine konstante Größe dar. Der Faktor ist insbesondere mindestens gleich 1, so dass die Lösezeitdauer nicht kürzer als die Schließzeitdauer ist. Dies stellt sicher, dass die elektromechanische Bremsvorrichtung zuverlässig in einen Bereich überführt wird, in welchem die Klemmkraft vollständig abgebaut und der notwendige Abstand der Spindel zum Kolben eingestellt ist.
Der Anpassungsfaktor wird vorteilhafterweise aus dem Verhältnis der Motorspannung beim Schließvorgang zur Motorspannung bestimmt, welche zu Beginn des Lösevorgangs im elektrischen Bremsmotor anliegt. Bei der Motorspannung im Schließvorgang wird vorteilhafterweise eine mittlere Spannung herangezogen, die den Mittelwert über den gesamten vorangegangenen Schließvorgang darstellt. Dadurch ist sichergestellt, dass dynamische Einflüsse während des Anfahrens und Abbremsens des elektrischen Bremsmotors nur eine untergeordnete Rolle spielen.
Das Verfahren zur Bestimmung der Lösezeitdauer kann grundsätzlich bei allen Lösevorgängen der elektromechanischen Bremsvorrichtung angewandt werden. Gemäß vorteilhafter Ausführung ist vorgesehen, dass das Verfahren insbesondere in Fällen einer Unterbrechung des Schließ- bzw. Zuspannvorgangs der Feststellbremse angewandt wird. Auch in Fällen, in denen während des Schließvorgangs ein Anfahrwunsch erkannt wird, kann das Verfahren in vorteilhafter Weise eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren läuft in einem Regel- bzw. Steuergerät im Fahrzeug ab, das Bestandteil des Feststellbremssystems sein kann.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und der Zeichnung zu entnehmen. Es zeigt die Figur einen Schnitt durch eine elektromechanische Feststellbremse für ein Fahrzeug, bei der die Klemmkraft über einen elektrischen Bremsmotor erzeugt wird.
In der Figur 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 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.
Das Lösen der Feststellbremse wird zeitabhängig durchgeführt. Hierzu wird die Lösezeitdauer t_L bestimmt, während der der elektrische Bremsmotor in Löserichtung verstellt wird, insbesondere mit konstanter Verstellgeschwindigkeit. Die Lösezeitdauer t_L wird in Abhängigkeit der Schließzeitdauer t_S auf einem unmittelbar zuvor stattgefundenen Schließvorgang der Feststellbremse bestimmt. Die Lösezeitdauer t_S hängt gemäß $t_{L} = t_{S} \cdot F$
von einem Anpassungsfaktor F und von der Schließzeitdauer t_S des vorangegangenen Schließvorgangs ab, wobei mit dem Anpassungsfaktor F das Verhältnis der mittleren Motorspannung U _S beim Schließvorgang zur Motorspannung U_L zu Beginn des Lösevorgangs bezeichnet ist: $F = \frac{{\bar{U}}_{s}}{U_{L}}$
Die in dieser Weise bestimmte Lösezeitdauer t_L wird insbesondere in Störungsfällen ermittelt, beispielsweise nach einer Unterbrechung des Schließvorgangs oder wenn während des Schließvorgangs ein Anfahrwunsch erkannt wird.
Es kann zweckmäßig sein, dass die Lösezeitdauer mindestens der Schließzeitdauer entspricht. Erreicht werden kann dies gemäß oben stehendem Zusammenhang dadurch, dass der Anpassungsfaktor F mindestens den Wert 1 einnimmt.

Claims

Verfahren zum Einstellen einer Feststellbremse (1), die eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor (3) zum Erzeugen einer elektromechanischen Klemmkraft umfasst, wobei die Lösezeitdauer (t_L) zum Verstellen des elektrischen Bremsmotors (3) in Löserichtung aus der Schließzeitdauer (ts) bestimmt wird, die der elektrische Bremsmotors (3) zuvor in Schließrichtung verstellt worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösezeitdauer (t_L) durch Multiplikation der Schließzeitdauer (ts) mit einem Anpassungsfaktor (F) bestimmt wird, der aus elektromotorischen Bestimmungsgrößen ermittelt wird: $t_{L} = t_{S} \cdot F$
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließzeitdauer (ts) des unmittelbar zuvor stattgefundenen Schließvorgangs bei der Ermittlung der Lösezeitdauer (t_L) herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpassungsfaktor (F) aus dem Verhältnis der Motorspannung (U _S) beim Schließvorgang zur Motorspannung (U_L) zu Beginn des Lösevorgangs bestimmt wird: $F = \frac{{\bar{U}}_{S}}{U_{L}}$
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Motorspannung (U _S) des elektrischen Bremsmotors (3) während des Schließvorgangs berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösezeitdauer (t_L) mindestens der Schließzeitdauer (ts) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Anwendung des Verfahrens in Fällen einer Unterbrechung des Schließvorgangs.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Anwendung des Verfahrens in Fällen, in denen während des Schließvorgangs ein Anfahrwunsch erkannt wird.
Regel- bzw. Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Feststellbremse in einem Fahrzeug mit einem Regel- bzw. Steuergerät nach Anspruch 8.