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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.
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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.
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Unter
Fahrzeug soll im folgenden jede Art von beweglicher Vorrichtung
verstanden werden.
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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.
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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.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen,
das eine präzise
Steuerung einer elektronischen Bremse ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale der unabhängigen
Patentansprüche.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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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.
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Mittels
des Verfahrens wird ein Istwert einer Linearbeschleunigung des Fahrzeugs
bestimmt. Abhängig
vom Istwert der Linearbeschleunigung des Fahrzeugs wird der Aktuator
angesteuert.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer elektromechanischen Bremse,
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2 ein
Blockschaltbild einer ersten Steuereinrichtung für eine elektromechanische Bremse,
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3 ein
Blockschaltbild einer zweiten Steuereinrichtung für eine elektromechanische
Bremse,
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4 ein
Blockschaltbild einer dritten Steuereinrichtung für eine elektromechanische
Bremse,
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5 ein
erstes Ablaufdiagramm eines Programms zur Steuerung einer elektromechanischen Bremse,
und
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6 ein
zweites Ablaufdiagramm eines Programms zum Steuern einer elektromechanischen Bremse.
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Elemente
gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet.
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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.
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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.
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In 2 ist
ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Steuerung der
elektromechanischen Bremse eines Fahrzeugs dargestellt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In 3 ist
ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Steuerung der
elektromechanischen Bremse eines Fahrzeugs dargestellt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Ein
Programm zum Steuern einer elektromechanischen Bremse in der ersten
Ausführungsform entsprechend
dem in 2 dargestellten Verfahren ist in 5 gezeigt.
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In
einem Schritt S10, bevorzugt zeitnah zum Start des Betriebs des
Fahrzeugs, wird das Programm gestartet und es werden gegebenenfalls
Variabeln initialisiert.
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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.
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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.
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Eine
weitere Ausführungsform
eines Programms zum Steuern einer elektromechanischen Bremse entsprechend
dem in 4 dargestellten Verfahren ist in 6 gezeigt.
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Das
Programm wird in einem Schritt S30 gestartet, in dem gegebenenfalls
auch Variablen initialisiert werden.
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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.
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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.