DE102006024427A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Steuerung einer elektromechanischen Bremse eines Fahrzeugs, wobei die elektromechanische Bremse ein Bremselement (12), einen elektrischen Aktuator (14) und ein Anpresselement (18) aufweist. Das Anpresselement ist so angeordnet und mit dem elektrischen Aktuator (14) so gekoppelt, dass es mittels des elektrischen Aktuators (14) an das Bremselement (12) anpressbar ist. Es wird ein Istwert einer Linearbeschleunigung (A_ACT) des Fahrzeugs bestimmt, und der Aktuator (14) wird, abhängig vom Istwert der Linearbeschleunigung (A_ACT) des Fahrzeugs, angesteuert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs. Vielfältige Ausgestaltungen von elektronischen Bremsen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie können beispielsweise unterschieden werden in
    • • Elektrohydraulische Bremsen,
    • • Elektropneumatische Bremsen und
    • • Elektromechanische Bremsen.
  • Bei elektromechanischen Bremsen sind speziell solche bekannt, die einen Selbstverstärkungseffekt aufweisen. Sie werden auch selbstverstärkende elektromechanische Bremsen genannt. Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich zwar meist auf selbstverstärkende elektromechanische Bremsen, jedoch bestehen keine insbesondere technischen Einwände, die Erfindung auch in allen übrigen elektronischen Bremssystemen einzusetzen.
  • Unter Fahrzeug soll im folgenden jede Art von beweglicher Vorrichtung verstanden werden.
  • Für einen Einsatz insbesondere in Kraftfahrzeugen müssen elektronische Bremsen eine Steuerung aufweisen, die sicherstellt, dass bei einer normalen Bremsung beide Bremsen einer Fahrzeugachse so stark bremsen, dass das Fahrzeug den vom Fahrzeugführer gewünschten Fahrtweg einhält. Bei einer ungleichmäßigen Bremsung kommt es zu einer Abweichung von dem vom Fahrzeugführer gewünschten Fahrtweg, was aus Sicherheits gründen zu vermeiden ist. Außerdem ist zu beachten, dass die elektronische Bremse genau in der Weise bremst, wie es dem Wunsch des Fahrzeugführers entspricht. Das Verzögerungsverhalten einer Bremse kann sich jedoch insbesondere in Abhängigkeit von der Temperatur und der Oberflächenbeschaffenheit der Reibflächen stark ändern. Insbesondere elektromechanische Bremsen, die ein Selbstverstärkungsverhalten aufweisen, benötigen eine gute Steuerung, da das Verhältnis von aufgebrachter Aktuatorkraft zu tatsächlich erzeugter Reibkraft sehr stark vom Reibkoeffizienten zwischen den Reibflächen abhängt.
  • Aus der DE 101 51 950 A1 ist eine selbstverstärkende elektromechanische Bremse bekannt, mit einem Bremselement, einem eine Betätigungskraft erzeugenden elektrischen Aktuator, einem von dem elektrischen Aktuator betätigten Reibbelag, auf den der elektrische Aktuator wirkt, um den Reibbelag an das Bremselement anzupressen, und eine Einrichtung zur Ermittlung des bei einer Bremsung auftretenden Reibmoments, die Mittel zur Messung der Reibkraft beziehungsweise der Aktuatorkraft und zur Bestimmung der zwischen der Bremsscheibe und dem Reibbelag wirkenden Normalkraft umfasst. Die Güte der Bremsregelung hängt hierbei maßgeblich davon ab, wie präzise die Reibkraft beziehungsweise die Aktuatorkraft und die Normalkraft zwischen Anpresselement und Bremselement ermittelt werden kann.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, das eine präzise Steuerung einer elektronischen Bremse ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung zeichnet sich gemäß eines ersten Aspekts aus durch ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs. Die elektronische Bremse hat ein Bremselement, einen elektrischen Aktuator und ein Anpresselement. Das Anpresselement ist so angeordnet und mit dem elektrischen Aktuator so gekoppelt, dass es mittels des elektrischen Aktuators an das Bremselement anpressbar ist.
  • Mittels des Verfahrens wird ein Istwert einer Linearbeschleunigung des Fahrzeugs bestimmt. Abhängig vom Istwert der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs wird der Aktuator angesteuert.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Nutzung des bereits im Fahrzeug häufig ohnehin erfassten Messwerts Linearbeschleunigung zur Steuerung der elektromechanischen Bremse sehr gut eingesetzt werden kann, da die Linearbeschleunigung auf einfache Weise sehr präzise bestimmt werden kann und so auf eine vergleichsweise aufwändige Ermittlung der Reibkraft verzichtet werden kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Sollwert der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs vorgegeben, und der Aktuator so angesteuert, dass sich der Istwert dem Sollwert der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs angleicht. Dies hat den Vorteil, dass die Steuerung der elektronischen Bremse direkt mittels der bereits im Fahrzeug bereitgestellten Messgröße Linearbeschleunigung erfolgen kann.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Istwert einer Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt, und der Sollwert der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs wird abhängig vom Istwert der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt. Dies hat den Vorteil, dass die Regelbar keit der elektronischen Bremse durch die zusätzlich bereitgestellte Messgröße Giergeschwindigkeit weiter verbessert werden kann.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Istwert der Drehbeschleunigung eines Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt. Weiter wird ein Istwert der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt. Aus dem Istwert der Linearbeschleunigung und dem Istwert der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs wird wiederum ein Schätzwert der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt, sowie abhängig von dem Istwert der Drehbeschleunigung und dem Schätzwert der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs ein Istwert des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt. Weiter wird ein Sollwert des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs vorgegeben. Der Aktuator wird nun so angesteuert, dass sich der Istwert dem Sollwert des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs angleicht. Dies ist besonders vorteilhaft, weil die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs und die Linearbeschleunigung des Fahrzeugs häufig bereits anderweitig im Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden und so der Sollwert des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs auf indirekte Weise besonders einfach und präzise bestimmt werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird abhängig von dem Istwert der Drehbeschleunigung und dem Schätzwert der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs ein Differenzwert zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abrollgeschwindigkeit des Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt. Aus dem Differenzwert zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abrollgeschwindigkeit des Antriebselements des Fahrzeugs wird der Istwert des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt. Dies ist besonders vorteilhaft, da der den Schlupf darstellende Differenzwert zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abrollgeschwindigkeit des Antriebselements des Fahrzeugs und die bekannten Bremsmoment-Schlupf-Beziehungen eine besonders einfach indirekte Bestimmung des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs ermöglichen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Istwert der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs von einem Fahrstabilitätssystem des Fahrzeugs bestimmt. Hier ist vorteilhaft, dass die Messgröße Linearbescheunigung in der Regel bereits von einem Fahrstabilitätssystem, zum Beispiel einem Elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP), zur Verfügung gestellt wird und dazu verwendet werden kann, die Steuerung der elektronischen Bremse besonders einfach und präzise zu realisieren.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, wird der Istwert der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs von einem Antiblockiersystem (ABS) des Fahrzeugs bestimmt. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Messgröße Linearbeschleunigung durch das in fast allen Fahrzeugen zur Verfügung stehende ABS bereitgestellt werden kann.
  • Besonders vorteilhaft ist, wenn der Istwert der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs von einem Fahrstabilitätssystem des Fahrzeugs bestimmt wird. Dies hat den Vorteil, dass die bereits aus einem Fahrstabilitätssystem (zum Beispiel ESP) bereitgestellte Messgröße Giergeschwindigkeit für eine präzise und einfache Steuerung der elektronischen Bremse eingesetzt werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Istwert der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs von einem Antiblockiersystem des Fahrzeugs bestimmt. Der Vorteil hierbei ist, dass die in dem ABS-System bereitgestellte Messgröße Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs zu einer einfachen und präzisen Steuerung der elektronischen Bremse beitragen kann.
  • Gemäß eines zweiten Aspekts umfasst die Erfindung ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs. Die elektronische Bremse hat ein Bremselement, einen elektrischen Aktuator und ein Anpresselement. Das Anpresselement ist so angeordnet und mit dem elektrischen Aktuator so gekoppelt, dass es mittels des elektrischen Aktuators an das Bremselement anpressbar ist. Mittels des Verfahrens wird ein Istwert einer Drehbeschleunigung eines Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt. Abhängig vom Istwert der Drehbeschleunigung eines Antriebselements des Fahrzeugs wird der Aktuator angesteuert.
  • Dies ist besonders vorteilhaft, da die Nutzung des bereits im Fahrzeug häufig ohnehin erfassten Messwerts Drehbeschleunigung des Antriebselements zur Steuerung der elektronischen Bremse sehr gut eingesetzt werden kann, da die Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs auf einfache Weise sehr präzise bestimmt werden kann und auf eine vergleichsweise aufwändige Ermittlung der Reibkraft verzichtet werden kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Sollwert der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs vorgegeben, und der Aktuator so angesteuert, dass sich der Istwert dem Sollwert der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs angleicht. Dies hat den Vorteil, dass die Steuerung der elektronischen Bremse direkt mittels der bereits im Fahrzeug bereitgestellten Messgröße Drehbeschleunigung des Antriebselements erfolgen kann.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Istwert einer Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt, und der Sollwert der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs wird abhängig vom Istwert der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt. Dies hat den Vorteil, dass die Regelbarkeit der elektronischen Bremse durch die zusätzlich bereitgestellte Messgröße Giergeschwindigkeit weiter verbessert werden kann.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Istwert der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs von einem Fahrstabilitätssystem des Fahrzeugs bestimmt. Hier ist vorteilhaft, dass die Messgröße Drehbeschleunigung des Antriebselements in der Regel bereits von einem Fahrstabilitätssystem, zum Beispiel einem Elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP), zur Verfügung gestellt wird und dazu verwendet werden kann, die Steuerung der elektronischen Bremse besonders einfach und präzise zu realisieren.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, wird der Istwert der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs von einem Antiblockiersystem (ABS) des Fahrzeugs bestimmt. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Messgröße Drehbeschleunigung des Antriebselements durch das in fast allen Fahrzeugen zur Verfügung stehende ABS bereitgestellt werden kann.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer elektromechanischen Bremse,
  • 2 ein Blockschaltbild einer ersten Steuereinrichtung für eine elektromechanische Bremse,
  • 3 ein Blockschaltbild einer zweiten Steuereinrichtung für eine elektromechanische Bremse,
  • 4 ein Blockschaltbild einer dritten Steuereinrichtung für eine elektromechanische Bremse,
  • 5 ein erstes Ablaufdiagramm eines Programms zur Steuerung einer elektromechanischen Bremse, und
  • 6 ein zweites Ablaufdiagramm eines Programms zum Steuern einer elektromechanischen Bremse.
  • Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Eine elektromechanische Bremse 10 (1), die hier als Keilbremse ausgeführt ist, umfasst ein Bremselement 12. Dieses Bremselement kann beispielsweise als drehbare Bremsscheibe ausgeführt sein, es kann sich jedoch auch um ein lineares Bremselement, wie zum Beispiel um einen Seilzug, handeln. Das Bremselement 12 wird von einem Bremssattel 22 übergriffen. Ein elektrischer Aktuator 14 ist mit einem Übertrager 20, der beispielsweise als Spindeltrieb ausgeführt sein kann, verbunden. Der Übertrager 20 ist mit einem Anpresselement 18 verbunden, das ein Keilelement 19 und einen Bremsbelag 16 aufweist. Auf der dem Anpresselement 18 gegenüberliegenden Seite des Bremselements 12 ist ein weiterer Bremsbelag 17 angeordnet, der von einem Halteelement 24 getragen wird, das in ei ner Führung 26 gelagert und auf dem Bremssattel 22 angeordnet ist. Der Bremssattel 22 arbeitet nach dem Schwimmsattelprinzip, das heißt, der Bremssattel 22 ist an einem nicht dargestellten, fest mit dem Fahrzeug verbundenen Trägerelement senkrecht zu einer Richtung A, die die Bewegungsrichtung des Bremselements 12 ist, verschiebbar gelagert.
  • Während eines Bremsvorgangs wird durch den Aktuator 14 über den Übertrager 20 eine Aktuatorkraft auf das Keilelement 19 ausgeübt, wobei das Keilelement 19 in Richtung A verschiebbar ist. Durch die Verschiebung des Keilelements 19 in Richtung A wird der Bremsbelag 16 an das Bremselement 12 angepresst. Da der Bremssattel 22 nach dem Schwimmsattelprinzip arbeitet, wird der auf der dem Bremsbelag 16 gegenüberliegenden Seite des Bremselements 12 angeordnete weitere Bremsbelag 17 ebenfalls an das Bremselement 12 gepresst. Das Bremselement 12 ist mit einem in den 2 und 3 gezeigten Antriebselement 44 verbunden. Das Antriebselement 44 kann beispielsweise ein Rad oder ein lineares Antriebselement sein.
  • In 2 ist ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Steuerung der elektromechanischen Bremse eines Fahrzeugs dargestellt.
  • Von einem Bremspedal 28 mit einem dazugehörigen Stellwertgeber wird eine Position POS_BP an einen Bremspedalposition-Bremsmoment-Wandler 29 weitergegeben. Ein von dem Bremspedalposition-Bremsmoment-Wandler 29 generierter Sollwert M_B_SET des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs wird an einen Beschleunigungssollwertgeber 30 geleitet.
  • Aus dem Sollwert M_B_SET des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs wird nun ein Sollwert A_SET der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs berechnet. Dieser Wert wird dann einer ersten Additionsstelle 34 zugeleitet und dort mit einem Istwert A_ACT der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs verglichen. Eine Differenz DELTA_A aus Sollwert A_SET und Istwert A_ACT der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs wird dann einem Übertragerstellwinkelregler 36 zugeführt, der einen Sollwert PHI_SET eines Motorwinkels bestimmt. Mittels eines Motorreglers 38 wird nun ein Sollwert U_SET der Motorspannung bereitgestellt und dem Motor 40 zugeführt. Ein Istwert PHI_ACT des Motorwinkels wird an den Motorregler 38 zurückgeführt. Motorregler 38 und Motor 40 bilden so zusammen einen Hilfsregelkreis. Eine Winkeldrehung THETA_MOTOR des Motors wird an eine Keilbremse 42 weitergegeben. Die Bremsbeläge 16, 17 werden dadurch mehr oder weniger stark an das Bremselement 12, das zum Beispiel als Scheibenbremse ausgebildet sein kann, angepresst. Das Antriebselement 44 des Fahrzeugs wird dadurch mehr oder weniger stark abgebremst. Aus einem Daten erfassenden System des Fahrzeugs, zum Beispiel einem ESP-System (ESP: Elektronisches Stabilitätsprogramm) oder einem Antiblockiersystem ABS, wird nun der Istwert A_ACT der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs ausgegeben und an die erste Additionsstelle 34 zurückgeleitet, um dort wieder mit dem Sollwert A_SET der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs verglichen zu werden.
  • Sollte der Istwert A_ACT der Linearbescheunigung des Fahrzeugs nicht direkt vom ABS oder vom ESP-System bereitgestellt werden können, so kann natürlich auch eine anderweitig erfasste geeignete Messgröße, wie beispielsweise der zeitliche Verlauf einer Fahrzeuggeschwindigkeit, herangezogen werden, um den Istwert A_ACT der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs zu bestimmen.
  • Das dargestellte Verfahren zur Steuerung einer elektromechanischen Bremse kann für alle Bremsen eines Fahrzeugs, das heißt sowohl für eine einzelne Bremse, beispielsweise an ei nem Hinterrad eines Kraftrads, als auch für mehrere Bremsen, wie etwa für mehrere Räder eines Personenkraftwagens, eingesetzt werden.
  • Hat das Fahrzeug ein ESP-System 32, wie in 2 mit der gestrichelten Linie zwischen Beschleunigungssollwertgeber 30 und ESP-System 32 angegeben, so kann dieses ebenfalls zur Steuerung der elektromechanischen Bremse eingesetzt werden. Dazu wird ein von dem ESP-System 32 erfasstes Istwertsignal OMEGA_V_ACT der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs dem Beschleunigungssollwertgeber 30 zugeleitet. Der Sollwert A_SET der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs wird in diesem Fall aus dem Sollwert M_B_SET des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs und dem Istwert OMEGA_V_ACT der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet. Bei Einbeziehung des Istwerts OMEGA_V_ACT der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs ist es möglich, für ein Fahrzeug mit mehreren Rädern für jedes zu bremsende Rad eine individuelle Steuerung der jeweils dem Rad zugeordneten elektromechanischen Bremse vorzunehmen.
  • In 3 ist ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Steuerung der elektromechanischen Bremse eines Fahrzeugs dargestellt.
  • Von dem Bremspedal 28 mit dem dazugehörigen Stellwertgeber wird die Position POS_BP an den Bremspedalposition-Bremsmoment-Wandler 29 weitergegeben. Der von dem Bremspedalposition-Bremsmoment-Wandler 29 generierte Sollwert M_B_SET des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs wird an den Beschleunigungssollwertgeber 30 geleitet.
  • Aus dem Sollwert M_B_SET des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs wird nun ein Sollwert ALPHA_W_SET der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs berech net. Dieser Wert wird dann der ersten Additionsstelle 34 zugeleitet und dort mit einem Istwert ALPHA_W_ACT der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs verglichen. Eine Differenz DELTA_ALPHA_W_0 aus Sollwert ALPHA_W_SET und Istwert ALPHA_W_ACT der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs wird dann dem Übertragerstellwinkelregler 36 zugeführt. Analog zu der in 2 gezeigten Steuerung wird das Antriebselement 44 des Fahrzeugs durch die Keilbremse 42 mehr oder weniger stark abgebremst. Der Istwert ALPHA_W_ACT der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs wird an die erste Additionsstelle 34 zurückgeleitet, um dort wieder mit dem Sollwert ALPHA_W_SET der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs verglichen zu werden.
  • Auch dieses Verfahren zur Steuerung einer elektromechanischen Bremse kann für alle Bremsen eines Fahrzeugs, das heißt sowohl für eine einzelne Bremse, beispielsweise an einem Hinterrad eines Kraftrads, als auch für mehrere Bremsen, wie etwa für mehrere Räder eines Personenkraftwagens, eingesetzt werden.
  • Die Einbeziehung eines ESP-Systems 32 (gestrichelte Linie zwischen Beschleunigungssollwertgeber 30 und ESP-System 32 in 3) ist in analoger Weise wie bei der Steuerung der elektromechanischen Bremse nach 2 möglich. In diesem Fall wird der Sollwert ALPHA_W_SET der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs aus dem Sollwert M_B_SET des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs und dem Istwert OMEGA_V_ACT der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet.
  • In 4 ist in einem Blockschaltbild eine weitere Ausführungsform des Verfahrens zur Steuerung einer elektromechani schen Bremse eines Fahrzeugs dargestellt. Dieses findet insbesondere Anwendung für den Fall, dass das Antriebselement 44 ein Rad ist.
  • Mit dem Bremspedal 28 wird die Position POS_BP des Bremspedals vorgegeben und an den Bremspedalposition-Bremsmoment-Wandler 29 weitergeleitet, durch den der Sollwert M_B_SET des Bremsmoments des Antriebselements 44 des Fahrzeugs bestimmt wird. Dieser Wert wird einer zweiten Additionsstelle 46 zugeleitet und mit einem Schätzwert M_B_EST des Bremsmoments des Antriebselements 44 des Fahrzeugs verglichen. Eine Differenz DELTA_M_B von Sollwert M_B_SET und Schätzwert M_B_EST des Bremsmoments des Antriebselements 44 des Fahrzeugs wird an den Übertragerstellwinkelregler 36 weitergegeben, der den Sollwert PHI_SET des Motorwinkels für den Motorregler 38 bereitstellt. Dieser gibt den Sollwert U_SET der Motorspannung an den Motor 40 aus, der wiederum den Istwert PHI_ACT des Motorwinkels zum Motorregler 38 zurückführt. Durch die Winkeldrehung THETA_MOTOR des Motors wird das Anpresselement 18 der Keilbremse 42 an das Bremselement 12 angepresst. Ein daraus resultierender Istwert ALPHA_W_ACT der Drehbeschleunigung des Antriebselements 44 des Fahrzeugs wird an eine dritte Additionsstelle 52 weitergeleitet, um dort mit einem Schätzwert ALPHA_W_EST der Drehbeschleunigung des Antriebselements 44 des Fahrzeugs verglichen zu werden. Der Schätzwert ALPHA_W_EST der Drehbeschleunigung des Antriebselements 44 des Fahrzeugs wird aus den Daten des ESP-Systems 32 ermittelt. Dazu werden der Istwert A_ACT der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs und der Istwert OMEGA_V_ACT der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs verwendet. Eine an der dritten Additionsstelle 52 gebildete Differenz DELTA_ALPHA_W zwischen dem Istwert ALPHA_W_ACT und dem Schätzwert ALPHA_W_EST der Drehbeschleunigung des Antriebselements 44 des Fahrzeugs wird einer Integrator/Wandler-Einheit 48 zugeführt. Mit der Integra tor/Wandler-Einheit 48 wird eine Differenz DELTA_V zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abrollgeschwindigkeit des Antriebselements 44 des Fahrzeugs bestimmt, die auch als Schlupf bezeichnet wird. Mittels eines Schlupf-Bremsmoment-Wandlers 50 kann der Schätzwert M_B_EST des Bremsmoments des Antriebselements 44 des Fahrzeugs bestimmt werden. Es ist also ein Beobachter vorgesehen, mittels dessen aus der Differenz DELTA_ALPHA_W zwischen Istwert ALPHA_W_ACT und Schätzwert ALPHA_W_EST der Drehbeschleunigung des Antriebselements 44 des Fahrzeugs der Schätzwert M_B_EST des Bremsmoments des Antriebselements 44 des Fahrzeugs ermittelt wird, der schließlich der zweiten Additionsstelle 46 zugeführt wird.
  • Bei dem in 4 dargestellten Verfahren zur Steuerung einer elektromechanischen Bremse eines Fahrzeugs kann der Schätzwert ALPHA_W_EST der Drehbeschleunigung für jedes Rad des Fahrzeugs einzeln bestimmt werden. Damit kann jeweils für jedes zu bremsende Rad des Fahrzeugs die Steuerung der dazugehörigen elektromechanischen Bremse individuell erfolgen.
  • Ein Programm zum Steuern einer elektromechanischen Bremse in der ersten Ausführungsform entsprechend dem in 2 dargestellten Verfahren ist in 5 gezeigt.
  • In einem Schritt S10, bevorzugt zeitnah zum Start des Betriebs des Fahrzeugs, wird das Programm gestartet und es werden gegebenenfalls Variabeln initialisiert.
  • In einem Schritt S12 wird der Sollwert M_B_SET des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs aus der Position POS_BP des Bremspedals bestimmt. In einem Schritt S14 wird der Sollwert A_SET der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs aus dem Sollwert M_B_SET des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs ermittelt. In einem Schritt S16 wird die Diffe renz DELTA_A zwischen Sollwert A_SET und Istwert A_ACT der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs bestimmt.
  • In einem Schritt S18 wird geprüft, ob die Differenz DELTA_A ungleich Null ist. Falls dies erfüllt ist, wird der Sollwert PHI_SET des Motorwinkels um einen vorgegebenen Veränderungswinkel D_PHI_SET entweder erhöht oder erniedrigt. Wird in Schritt S18 festgestellt, dass die Differenz DELTA_A gleich Null ist, so wird die Bearbeitung des Programms in einem Schritt S22 fortgesetzt, in dem das Programm für eine vorgegebene Wartezeitdauer T_W unterbrochen wird, bevor es in dem Schritt S12 fortgesetzt wird.
  • Eine weitere Ausführungsform eines Programms zum Steuern einer elektromechanischen Bremse entsprechend dem in 4 dargestellten Verfahren ist in 6 gezeigt.
  • Das Programm wird in einem Schritt S30 gestartet, in dem gegebenenfalls auch Variablen initialisiert werden.
  • In einem Schritt S32 wird der Sollwert M_B_SET des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt, wozu die Position POS_BP des Bremspedals herangezogen wird. In einem darauf folgenden Schritt S34 wird der Schätzwert M_B_EST des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs aus dem Istwert ALPHA_W_ACT der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs, dem Istwert A_ACT der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs und dem Istwert OMEGA_V_ACT der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt. In einem weiteren Schritt S36 wird die Differenz DELTA_M_B von Sollwert M_B_SET und Schätzwert M_B_EST des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt.
  • In einem weiteren Schritt S38 wird geprüft ob die Differenz DELTA_M_B zwischen dem Sollwert M_B_SET und dem Schätzwert M_B_EST des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs ungleich Null ist. Ist die Differenz DELTA_M_B gleich Null, so kann der Sollwert PHI_SET des Motorwinkels unverändert bleiben und die Bearbeitung des Programms wird in einem Schritt S42 fortgesetzt, in dem das Programm für eine vorgegebene Wartezeit T_W unterbrochen wird, bevor erneut Schritt S32 ausgeführt wird. Ist die Differenz DELTA_M_B ungleich Null, so wird in einem Schritt S40 der Sollwert PHI_SET des Motorwinkels um einen Betrag D_PHI_SET erhöht beziehungsweise erniedrigt. Im Anschluss an den Schritt S40 wird die Bearbeitung in dem Schritt S42 fortgesetzt, in dem das Programm für die vorgegebene Wartezeitdauer T_W unterbrochen wird, bevor die Bearbeitung erneut in dem Schritt S32 fortgesetzt wird.

Claims (17)

  1. Verfahren zur Steuerung einer elektronischen, insbesondere elektromechanischen, Bremse eines Fahrzeugs, wobei die elektronische Bremse – ein Bremselement (12), – einen elektrischen Aktuator (14), und – ein Anpresselement (18) aufweist, das so angeordnet und mit dem elektrischen Aktuator (14) so gekoppelt ist, dass es mittels des elektrischen Aktuators (14) an das Bremselement (12) anpressbar ist, bei dem – ein Istwert einer Linearbeschleunigung (A_ACT) des Fahrzeugs bestimmt wird, und – der Aktuator (14) abhängig vom Istwert der Linearbeschleunigung (A_ACT) des Fahrzeugs angesteuert wird.
  2. Verfahren zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Sollwert der Linearbeschleunigung (A_SET) des Fahrzeugs vorgegeben wird, und – der Aktuator (14) so angesteuert wird, dass sich der Istwert (A_ACT) dem Sollwert (A_SET) der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs angleicht.
  3. Verfahren zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Istwert einer Giergeschwindigkeit (OMEGA_V_ACT) des Fahrzeugs bestimmt wird, und dass der Sollwert der Linearbeschleunigung (A_SET) des Fahrzeugs abhängig vom Istwert der Giergeschwindigkeit (OMEGA_V_ACT) des Fahrzeugs bestimmt wird.
  4. Verfahren zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Istwert der Drehbeschleunigung (ALPHA_W_ACT) eines Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt wird, – ein Istwert der Giergeschwindigkeit (OMEGA_V_ACT) des Fahrzeugs bestimmt wird, – aus dem Istwert der Linearbeschleunigung (A_ACT) und dem Istwert der Giergeschwindigkeit (OMEGA_V_ACT) des Fahrzeugs ein Schätzwert der Drehbeschleunigung (ALPHA_W_EST) des Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt wird, – abhängig von dem Istwert der Drehbeschleunigung (ALPHA_W_ACT) und dem Schätzwert der Drehbeschleunigung (ALPHA_W_EST) des Antriebselements des Fahrzeugs ein Schätzwert des Bremsmoments (M_B_EST) des Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt wird, – ein Sollwert des Bremsmoments (M_B_SET) des Antriebselements des Fahrzeugs vorgegeben wird, und – der Aktuator (14) so angesteuert wird, dass sich der Schätzwert (M_B_EST) dem Sollwert (M_B_SET) des Bremsmoments des Antriebselements des Fahrzeugs angleicht.
  5. Verfahren zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – abhängig von dem Istwert (ALPHA_W_ACT) der Drehbeschleunigung und dem Schätzwert der Drehbeschleunigung (ALPHA_W_EST) des Antriebselements des Fahrzeugs ein Differenzwert (DELTA_V) zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abrollgeschwindigkeit des Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt wird, und – aus dem Differenzwert (DELTA_V) zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abrollgeschwindigkeit des Antriebselements des Fahrzeugs der Schätzwert des Bremsmoments (M_B_EST) des Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt wird.
  6. Verfahren zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert der Linearbeschleunigung (A_ACT) des Fahrzeugs von einem Fahrstabilitätssystem des Fahrzeugs bestimmt wird.
  7. Verfahren zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert der Linearbeschleunigung (A_ACT) des Fahrzeugs von einem Antiblockiersystem des Fahrzeugs bestimmt wird.
  8. Verfahren zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert der Drehbeschleunigung (ALPHA_W_ACT) des Antriebselements des Fahrzeugs von einem Antiblockiersystemsystem des Fahrzeugs bestimmt wird.
  9. Vorrichtung zur Steuerung einer elektronischen, insbesondere elektromechanischen, Bremse eines Fahrzeugs, wobei die elektronische Bremse – ein Bremselement (12), – einen elektrischen Aktuator (14), und – ein Anpresselement (18) aufweist, das so angeordnet und mit dem elektrischen Aktuator (14) so gekoppelt ist, dass es mittels des elektrischen Aktuators (14) an das Bremselement (12) anpressbar ist, wobei die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass – ein Istwert der Linearbeschleunigung (A_ACT) des Fahrzeugs bestimmt wird, und – der Aktuator (14) in Abhängigkeit vom Istwert der Linearbeschleunigung (A_ACT) des Fahrzeugs angesteuert wird.
  10. Verfahren zur Steuerung einer elektronischen, insbesondere elektromechanischen, Bremse eines Fahrzeugs, wobei die elektronische Bremse – ein Bremselement (12), – einen elektrischen Aktuator (14), und – ein Anpresselement (18) aufweist, das so angeordnet und mit dem elektrischen Aktuator (14) so gekoppelt ist, dass es mittels des elektrischen Aktuators (14) an das Bremselement (12) anpressbar ist, bei dem – ein Istwert einer Drehbeschleunigung (ALPHA_W_ACT) eines Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt wird, und – der Aktuator (14) abhängig vom Istwert der Drehbeschleunigung (ALPHA_W_ACT) des Antriebselements des Fahrzeugs angesteuert wird.
  11. Verfahren zur Steuerung einer elektronischen, insbesondere elektromechanischen Bremse eines Fahrzeugs nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Sollwert der Drehbeschleunigung (ALPHA_W_SET) des Antriebselements des Fahrzeugs vorgegeben wird, und – der Aktuator (14) so angesteuert wird, dass sich der Istwert (ALPHA_W_ACT) dem Sollwert (ALPHA_W_SET) der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs angleicht.
  12. Verfahren zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Istwert einer Giergeschwindigkeit (OMEGA_V_ACT) des Fahrzeugs bestimmt wird, und dass der Sollwert der Drehbeschleunigung (ALPHA_W_SET) des Antriebselements des Fahrzeugs abhängig vom Istwert der Giergeschwindigkeit (OMEGA_V_ACT) des Fahrzeugs bestimmt wird.
  13. Verfahren zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert (ALPHA_W_ACT) der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs von einem Fahrstabilitätssystem des Fahrzeugs bestimmt wird.
  14. Verfahren zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert (ALPHA_W_ACT) der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs von einem Antiblockiersystem des Fahrzeugs bestimmt wird.
  15. Verfahren zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 3 bis 5 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert der Giergeschwindigkeit (OMEGA_V_ACT) des Fahrzeugs von einem Fahrstabilitätssystem des Fahrzeugs bestimmt wird.
  16. Vorrichtung zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs, wobei die elektronische Bremse – ein Bremselement (12), – einen elektrischen Aktuator (14), und – ein Anpresselement (18) aufweist, das so angeordnet und mit dem elektrischen Aktuator (14) so gekoppelt ist, dass es mittels des elektrischen Aktuators (14) an das Bremselement (12) anpressbar ist, wobei die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass – ein Istwert (ALPHA_W_ACT) einer Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs bestimmt wird, und – der Aktuator (14) in Abhängigkeit vom Istwert (ALPHA_W_ACT) der Drehbeschleunigung des Antriebselements des Fahrzeugs angesteuert wird.
  17. Vorrichtung zur Steuerung einer elektronischen Bremse eines Fahrzeugs nach Anspruch 9 oder Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Bremse eine elektromechanische Bremse ist, welche als eine Keilbremse ausgebildet ist und das Anpresselement (18) ein Keilelement (19) aufweist.
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