DE102006033473B4 - Method for operating a brake with an emergency release device and corresponding brake - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Bremse (18) mit einer Notlösevorrichtung (12) zum Notöffnen der Bremse (18), bei dem die Notlösevorrichtung (12) von einer Betriebsbremsposition (II) in eine Notlöseposition (III) wechselt, gekennzeichnet durch eine Positionsregelung der Notlösevorrichtung (12) in der Betriebsbremsposition (II), wobei Parameter für die Positionsregelung basierend auf einer Zuspannkraft (FZ) angepasst werden.Method for operating a brake (18) with an emergency release device (12) for emergency opening of the brake (18), in which the emergency release device (12) changes from a service brake position (II) to an emergency release position (III), characterized by a position control of the emergency release device (12) 12) in the service brake position (II), wherein parameters for the position control based on a clamping force (FZ) are adjusted.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bremse mit einer Notlösevorrichtung sowie eine entsprechende Bremse gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Recheneinheit, ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt.The present invention relates to a method for operating a brake with an emergency release device and a corresponding brake according to the preambles of the independent claims. The present invention further relates to a corresponding computing unit, a computer program and a computer program product.

Stand der TechnikState of the art

Obwohl im folgenden im wesentlichen auf selbstverstärkende elektromechanische Bremsen Bezug genommen wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Sie betrifft gleichermaßen alle (elektrischen) Bremsen mit einer Notlösevorrichtung zum Notöffnen der Bremse im Fehlerfall oder bei einer Blockade, beispielsweise bei einem Spindelbruch.Although reference will be made hereafter essentially to self-energizing electromechanical brakes, the invention is not limited thereto. It applies equally to all (electric) brakes with an emergency release device for emergency opening of the brake in the event of a fault or in the event of a blockage, for example in the case of a spindle break.

Selbstverstärkende elektromechanische Bremsen umfassen üblicherweise einen elektrisch betätigten Aktuator (Bremsaktuator), meist einen Elektromotor, der ein erstes Bremselement oder Reibglied mit einem Reibbelag gegen ein abzubremsendes zweites Element, wie z. B. eine Bremsscheibe, drückt bzw. davon löst. Bei einer Bremsbetätigung wird das Reibglied durch die kinetische Energie des abzubremsenden Elements mitgenommen und verstärkt die Bremswirkung selbsttätig (Selbstverstärkung).Self-energizing electromechanical brakes usually include an electrically actuated actuator (brake actuator), usually an electric motor having a first brake element or friction member with a friction lining against a second element to be braked, such. B. a brake disc, presses or dissolves. In a brake operation, the friction member is entrained by the kinetic energy of the element to be braked and amplifies the braking effect automatically (self-energizing).

Selbstverstärkende elektromechanische Bremsen sind typischerweise als Keilbremsen realisiert. Eine solche Keilbremse ist z. B. in der DE 198 19 564 C2 beschrieben und aus vielen anderen Druckschriften hinreichend bekannt. Das Keilelement ist in der Regel so dimensioniert, dass der Tangens des Keilwinkels α etwa einem zu erwartenden Reibwert μ zwischen Reibglied und abzubremsendem Element entspricht.Self-energizing electromechanical brakes are typically implemented as wedge brakes. Such a wedge brake is z. B. in the DE 198 19 564 C2 described and sufficiently known from many other documents. As a rule, the wedge element is dimensioned so that the tangent of the wedge angle α corresponds approximately to an expected coefficient of friction μ between the friction member and the element to be braked.

In diesem Idealfall wird das Keilelement weder in den Spalt hineingezogen noch aus diesem herausgedrückt, so dass die vom Aktuator aufzubringende Kraft gleich Null ist. Bei ungünstigen, d. h. hohen, Reibwerten zwischen Reibglied und abzubremsendem Element sind dagegen relativ hohe Zugkräfte vom Aktuator aufzubringen, um das Reibglied festzuhalten und am Hineinrutschen zu hindern. Wenn der Aktuator in diesem Zustand ausfällt, wird das Reibglied ungehindert mitgenommen und die Bremse kann schlagartig blockieren. Im Falle einer Kraftfahrzeug-Radbremse muss dies in jedem Fall verhindert werden.In this ideal case, the wedge element is neither drawn into nor pressed out of the gap, so that the force to be applied by the actuator is zero. In case of unfavorable, d. H. high, coefficients of friction between the friction member and abzubremsendem element, however, are relatively high tensile forces applied by the actuator to hold the friction member and prevent it from slipping. If the actuator fails in this state, the friction member is taken unhindered and the brake can block suddenly. In the case of a motor vehicle wheel brake this must be prevented in any case.

Um ein Blockieren der Bremse zu verhindern, sind verschiedene Notlösevorrichtungen aus dem Stand der Technik bekannt. Eine derartige Notlösevorrichtung ist dazu vorgesehen, bei einem schwerwiegenden Fehlverhalten, wie z. B. einem Stromausfall oder einem mechanischen Aktuatordefekt, die Zuspannkraft der Bremse vollständig abzubauen. Die Notlösevorrichtung hält dazu üblicherweise mittels eines vorgesehen weiteren Aktuators (Notlöseaktuator) bzw. Elektromotors eine bestimmte Betriebsposition ein. Im Fehlerfall geht sie automatisch beispielsweise unter Krafteinwirkung, beispielsweise der Zuspannkraft oder einer Federkraft, in eine Löseposition über, in der die Bremse vollständig öffnet. Danach ist die Bremse nicht mehr verwendbar, bis die Notlösevorrichtung vom Fahrer bzw. Benutzer manuell oder in einer Werkstatt wieder in die Betriebsposition gebracht wird. Ein unbeabsichtigtes Auslösen sollte daher vermieden werden.In order to prevent the brake from locking, various emergency release devices are known from the prior art. Such emergency release device is intended to be used in a serious misconduct, such. As a power failure or a mechanical Aktuatordefekt to fully reduce the clamping force of the brake. For this purpose, the emergency release device usually maintains a specific operating position by means of a further actuator provided (emergency release actuator) or electric motor. In the event of a fault, it automatically moves, for example, under the action of force, for example the application force or a spring force, into a release position in which the brake fully opens. Thereafter, the brake is no longer usable until the emergency release device by the driver or user manually or in a workshop is returned to the operating position. Unintentional triggering should therefore be avoided.

Die Kraft, die der Notlöseaktuator aufwenden muss, um die Notlösevorrichtung in der Betriebsposition zu halten, ist üblicherweise von der Reibkraft der Bremse abhängig. Dabei muss der Aktuator die Betriebsposition auch dann exakt einhalten, wenn das Bremsmoment rasch variiert. Kann die zugehörige Regelung eine rasche Variation nicht mehr ausgleichen, kann es zu einem ungewollten Übergang der Notlösevorrichtung in die Löseposition kommen. In der Folge kann die Bremse keine Bremskraft mehr zur Verfügung stellen, was zu kritischen Fahrzeugzuständen oder gar zu Unfällen führen kann. Im Stand der Technik sind keine Ansätze bekannt, um dieses Problem zu lösen, da es sich bei derartigen Bremsen um eine relativ neue Technologie handelt.The force which the emergency release actuator must expend to keep the emergency release device in the operating position is usually dependent on the frictional force of the brake. The actuator must also comply with the operating position exactly when the braking torque varies rapidly. If the associated regulation can no longer compensate for a rapid variation, an undesired transition of the emergency release device into the release position may occur. As a result, the brake can no longer provide braking power, which can lead to critical vehicle conditions or even accidents. In the prior art, no approaches are known to solve this problem, since such brakes are a relatively new technology.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung anzugeben, mit der die beschriebenen Probleme überwunden werden und der Betrieb einer Bremse mit einer Notlösevorrichtung verbessert wird.The present invention is therefore based on the object to provide a solution with which the described problems are overcome and the operation of a brake with an emergency release device is improved.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Bremse mit einer Notlösevorrichtung sowie eine entsprechende Bremse mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung.This object is achieved by a method for operating a brake with an emergency release device and a corresponding brake with the features of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Erfindungsgemäß ist bei einer Bremse mit einer Notlösevorrichtung mit einer Betriebsbremsposition sowie einer Notlöseposition eine Positionsregelung der Notlösevorrichtung in der Betriebsbremsposition vorgesehen, wobei Regelparameter für die Positionsregelung basierend auf, d. h. in Abhängigkeit von, einer Zuspannkraft angepasst werden, insbesondere basierend auf, bzw. in Abhängigkeit von einer zeitlichen Entwicklung der Zuspannkraft. Eine geeignete Kraftfahrzeugbremse weist insbesondere ein erstes Bremselement, ein zweites Bremselement sowie einen Aktuator zum Drücken des ersten an das zweite Bremselement und zum Lösen davon auf.According to the invention, a position control of the emergency release device in the service brake position is provided in a brake with an emergency release device with a service brake position and an emergency release position, wherein control parameters for the position control based on, d. H. depending on, a clamping force to be adjusted, in particular based on, or as a function of a temporal development of the clamping force. A suitable motor vehicle brake has in particular a first brake element, a second brake element and an actuator for pressing the first to the second brake element and for releasing thereof.

Bevorzugt handelt es sich um eine selbstverstärkende Bremse. It is preferably a self-energizing brake.

Bevorzugt handelt es sich um eine Bremse für ein Kraftfahrzeug.It is preferably a brake for a motor vehicle.

Bei der Regelung wird zweckmäßigerweise der Positionsistwert als Regelgröße erfasst und an den Positionssollwert als Führungsgröße angeglichen. Wie allgemein üblich, kann die Regelung über Regelparameter eingestellt werden. Geeignete Parameter sind beispielsweise der Proportionalanteil (P), der Integralanteil (I) und der dämpfende Anteil (D). Erfindungsgemäß werden die Regelparameter basierend auf der Zuspannkraft und insbesondere deren zeitlicher Entwicklung angepasst. Bei herkömmlichen Regelungen läuft der Ist-Wert dem Soll-Wert bei einer Änderung der Regelumgebung immer nach, da eine gewisse Rechen- und Stellzeit notwendig ist. Dies kann dazu führen, dass auf bestimmte Anforderungen nicht rechtzeitig reagiert werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Regelparameter durch eine Vorhersagestrategie für das Motormoment bzw. die Haltekraft eines anderen Halteglieds angepasst. Dadurch kann die Regelung mit ihren Parametern im wesentlichen ohne Totzeiten, welche in der Regel durch Sensoren und Softwareschleifen erzeugt werden, an die Zuspann- und/oder Reibkraft angepasst werden. In der Folge ist mit geringerem Rechenaufwand ein genaueres und schnelleres Ergebnis der Positionsregelung und eine Einsparung von Systemressourcen erreichbar.In the control, the actual position value is expediently detected as a controlled variable and adjusted to the position setpoint as a reference variable. As usual, the control can be adjusted via control parameters. Suitable parameters are, for example, the proportional component (P), the integral component (I) and the damping component (D). According to the invention, the control parameters are adjusted based on the application force and in particular their time evolution. In conventional regulations, the actual value always follows the target value when the control environment changes, since a certain computing and positioning time is necessary. This can mean that certain requirements can not be responded to in a timely manner. In the method according to the invention, the control parameters are adapted by a prediction strategy for the engine torque or the holding force of another holding member. As a result, the control with its parameters substantially without dead times, which are usually generated by sensors and software loops, are adapted to the application and / or friction force. As a result, with less computational effort a more accurate and faster result of the position control and a saving of system resources can be achieved.

Vorteilhafterweise werden die Parameter für die Positionsregelung der Notlösevorrichtung basierend auf einer linearen Extrapolation der Zuspannkraft über die Zeit angepasst. Es handelt sich dabei um eine einfach durchzuführende, aber dennoch wirkungsvolle Art der Anpassung.Advantageously, the parameters for the position control of the emergency release device are adjusted based on a linear extrapolation of the application force over time. It is an easy-to-do, yet effective way of adapting.

Es ist ebenso zweckmäßig, wenn die Parameter für die Positionsregelung der Notlösevorrichtung basierend auf einer polynomischen Extrapolation der Zuspannkraft über die Zeit angepasst werden. Bei einem Polynomansatz kann unter einer gewissen Erhöhung des Rechenaufwands das Ergebnis verbessert werden.It is also expedient if the parameters for the position control of the emergency release device are adapted over time based on a polynomial extrapolation of the application force. In a polynomial sentence, the result can be improved with a certain increase of the computational effort.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Parameter für die Positionsregelung der Notlösevorrichtung basierend auf einer Zuspannkraftanforderung eines zentralen Bremssteuergeräts angepasst werden. Als zentrales Bremssteuergerät kann insbesondere ein Steuergerät mit integrierter Schlupfregelung (Antiblockiersystem, ABS) oder Fahrzeugstabilitätsalgorithmen verwendet werden. Dies ermöglicht der Positionsregelung in besonders einfacher Weise zu berücksichtigen, dass sich die Zuspanndynamik einer Bremse bei Erreichen der gewünschten Zuspannkraft abrupt ändert. Im Fall einer ABS-Regelung ist dieser Ansatz besonders vorteilhaft für die Positionsregelung der Notlösevorrichtung zu verwenden, weil sich einerseits die Zuspannkraftanforderung an den Bremsaktuator stochastisch ändert, wohingegen der Bremsaktuator andererseits einer geänderten Vorgabe der Zuspannkraft erst mit einer gewissen Verzögerung folgen wird. Die Positionsregelung erhält somit die Möglichkeit, die Zuspannkraftdynamik im wesentlichen vorausschauend zu ermitteln.It is particularly advantageous if the parameters for the position control of the emergency release device are adjusted based on a application force request of a central brake control device. As a central brake control device, in particular a control device with integrated slip control (antilock braking system, ABS) or vehicle stability algorithms can be used. This allows the position control in a particularly simple manner to take into account that the clamping dynamics of a brake abruptly changes when reaching the desired application force. In the case of an ABS control, this approach is particularly advantageous for the position control of the emergency release device to use, because on the one hand, the application force request to the brake actuator stochastically changes, whereas the brake actuator on the other hand, a changed specification of the application force will follow only with a certain delay. The position control thus obtains the possibility of determining the application force dynamics substantially in a forward-looking manner.

Vorteilhafterweise werden die Parameter für die Positionsregelung der Notlösevorrichtung basierend auf einem Verhältnis zwischen der Zuspannkraft und einem zugehörigen Antriebsmoment des Aktuators angepasst. Die Momenten-/Kraftübersetzung (Nm/kN) zwischen dem notwendigen Motormoment und der Zuspannkraft kann insbesondere bei niedrigen Zuspannkräften regelmäßig ermittelt und in die Regelparameter eingeführt werden. Dies beeinflusst die Regelung besonders günstig, da die genannte Übersetzung in einem weiten Rahmen bis zu einem Faktor 4 variieren kann.Advantageously, the parameters for the position control of the emergency release device are adjusted based on a relationship between the application force and an associated drive torque of the actuator. The moment / force ratio (Nm / kN) between the necessary engine torque and the application force can be determined regularly, especially at low application forces, and introduced into the control parameters. This has a particularly favorable effect on the control since the said ratio can vary within a wide range up to a factor of 4.

Eine erfindungsgemäße Bremse weist eine Notlösevorrichtung, eine Positionsregelvorrichtung für eine Positionsregelung der Notlösevorrichtung in der Betriebsbremsposition und Berechnungs- und Anpassungsmittel zum Anpassen von Parametern für die Positionsregelung basierend auf einer Berechnung unter Berücksichtigung einer Zuspannkraft auf. Vorteilhafterweise weist sie darüber hinaus Mittel auf, um eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.A brake according to the invention has an emergency release device, a position control device for a position control of the emergency release device in the service brake position and calculation and adjustment means for adjusting parameters for the position control based on a calculation taking into account a clamping force. Advantageously, it also has means to perform an embodiment of the method according to the invention.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit weist Berechnungs- und Anpassungsmittel zum Anpassen von Parametern für die Positionsregelung basierend auf einer Berechnung unter Berücksichtigung einer Zuspannkraft auf. Vorteilhafterweise können die Berechnungs- und Anpassungsmittel zur Durchführung anderer Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet sein.A computing unit according to the invention has calculation and adaptation means for adapting parameters for position control based on a calculation taking into account a clamping force. Advantageously, the calculation and adaptation means can be designed to carry out other embodiments of the method according to the invention.

Bevorzugt handelt es sich bei der Recheneinheit um eine Positionsregelvorrichtung.Preferably, the arithmetic unit is a position control device.

Ein erfindungsgemäßes Computer- bzw. Mikroprozessorprogramm enthält Programmcodemittel, um ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere einer erfindungsgemäßen Recheneinheit, insbesondere einem Steuergerät in einem Kraftfahrzeug, ausgeführt wird.A computer or microprocessor program according to the invention contains program code means for carrying out a method according to the invention when the computer program is executed on a computer or a corresponding computing unit, in particular a computer unit according to the invention, in particular a control unit in a motor vehicle.

Ein erfindungsgemäßes Computer- bzw. Mikroprozessorprogrammprodukt beinhaltet Programmcodemittel, die auf einem maschinen- bzw. computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen, wenn das Programmprodukt auf einem Computer, einem Mikroprozessor oder auf einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere einer erfindungsgemäßen Recheneinheit, insbesondere einem Steuergerät in einem Kraftfahrzeug, ausgeführt wird. Geeignete Datenträger sind insbesondere Disketten, Festplatten, ROM, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, u. a. m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) und Fahrzeugnetze (Body-Bus, Infotainment-Bus etc.) oder Luftschnittstellen (Mobilfunk) ist möglich.A computer or microprocessor program product according to the invention contains program code means which are stored on a machine or computer-readable data carrier in order to carry out a method according to the invention, if the program product is executed on a computer, a microprocessor or on a corresponding computing unit, in particular a computer unit according to the invention, in particular a control unit in a motor vehicle. Suitable data carriers are in particular floppy disks, hard disks, ROM, flash memory, EEPROMs, CD-ROMs, etc. Also a download of a program via computer networks (Internet, Intranet, etc.) and vehicle networks (body bus, infotainment bus, etc.) or air interfaces (Mobile) is possible.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described below in detail with reference to the drawings.

Figurenbeschreibungfigure description

1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer selbstverstärkenden Bremse mit einer Notlösevorrichtung mit Positionsregelung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 shows a schematic side view of a self-energizing brake with a emergency release with position control according to an embodiment of the invention;

2 zeigt den Kurvenverlauf einer Kurvenscheibe aus 1; 2 shows the curve of a cam 1 ;

3a zeigt eine schematische Darstellung einer Notlöseposition der Notlösevorrichtung aus 1; 3a shows a schematic representation of an emergency release position of the emergency release device 1 ;

3b zeigt eine Seitenansicht der Notlösevorrichtung aus 1 in der Notlöseposition; 3b shows a side view of the emergency release device 1 in the emergency release position;

4a zeigt eine schematische Darstellung einer Betriebsbremsposition der Notlösevorrichtung aus 1; 4a shows a schematic representation of a service brake position of the emergency release device 1 ;

4b zeigt eine Seitenansicht der Notlösevorrichtung aus 1 in der Betriebsbremsposition; 4b shows a side view of the emergency release device 1 in the service brake position;

5a zeigt eine schematische Darstellung einer Parkbremsposition der Notlösevorrichtung aus 1; 5a shows a schematic representation of a parking brake position of the emergency release device 1 ;

5b zeigt eine Seitenansicht der Notlösevorrichtung aus 1 in der Parkbremsposition; 5b shows a side view of the emergency release device 1 in the park brake position;

6 zeigt eine graphische Auftragung einer Zuspannkraft über die Zeit mit einer linearen Extrapolation; 6 shows a graphical plot of a clamping force over time with a linear extrapolation;

7 zeigt eine graphische Auftragung einer Zuspannkraft über die Zeit bei einer ABS-Bremsung; 7 shows a graphical application of a clamping force over time in an ABS braking;

8a zeigt einen Ausschnitt aus 7 mit einer Vorhersage basierend auf einer linearen Extrapolation; und 8a shows a section 7 with a prediction based on a linear extrapolation; and

8b zeigt einen Ausschnitt aus 7 mit einer Vorhersage basierend auf einer Zuspannkraftanforderung eines Bremssteuergerätes. 8b shows a section 7 with a prediction based on a clamping force request of a brake control device.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer selbstverstärkenden Bremse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der eigentliche Bremsmechanismus ist dabei insgesamt mit dem Bezugszeichen 18 gekennzeichnet. Bei der hier dargestellten Bremse 18 handelt es sich um eine an sich bekannte Kraftfahrzeug-Radbremse mit einer beweglichen Keilplatte 2, die von einem Aktuator 31 in Richtung des Pfeils A bewegbar ist, um die Bremse festzustellen oder zu lösen. 1 shows a schematic side view of a self-energizing brake according to an embodiment of the invention. The actual brake mechanism is in total with the reference numeral 18 characterized. In the brake shown here 18 it is a known motor vehicle wheel brake with a movable wedge plate 2 that by an actuator 31 in the direction of the arrow A is movable to determine or release the brake.

Die bewegliche Keilplatte 2 weist an ihrer Vorderseite (unten) einen Bremsbelag 1 auf, der gegen die Reibfläche einer Bremsscheibe 3 wirkt. An der Rückseite der Keilplatte 2 sind mehrere Keilflächen 29 vorgesehen, die sich über dazwischen liegende Wälzlager 4 an einer gegenüberliegenden Keilfläche 5 abstützen. Die gegenüberliegende Keilfläche 5 ist auf einer Druckplatte 6 angeordnet.The movable wedge plate 2 has at its front (bottom) a brake pad 1 on, against the friction surface of a brake disc 3 acts. At the back of the wedge plate 2 are several wedge surfaces 29 provided, which are located over intermediate rolling bearings 4 on an opposite wedge surface 5 support. The opposite wedge surface 5 is on a printing plate 6 arranged.

Bei einer Betätigung der Bremse 18 bewegt sich die Keilplatte 2 mit dem Bremsbelag 1 entlang einer durch die Keilflächen 5, 29 vorgegebenen Bewegungsbahn parallel und senkrecht zur Bremsscheibe 3. Die Wälzlager 4 dienen dabei insbesondere zur Verminderung der Gleitreibung. Die bewegliche Keilplatte 2 wird bei Annäherung an die Bremsscheibe 3 von dieser mitgenommen und drückt somit noch stärker gegen die Bremsscheibe 3 (Selbstverstärkung).Upon actuation of the brake 18 the wedge plate moves 2 with the brake pad 1 along a through the wedge surfaces 5 . 29 predetermined movement path parallel and perpendicular to the brake disc 3 , The rolling bearings 4 serve in particular to reduce the sliding friction. The movable wedge plate 2 when approaching the brake disc 3 taken from this and thus pushes even stronger against the brake disc 3 (Self-reinforcement).

Die dargestellte Keilbremse ist mit einer Nacheinstelleinrichtung und einer Notlösevorrichtung ausgestattet, die hier jeweils als Ganzes mit den Bezugszeichen 7 bzw. 12 bezeichnet sind. Die Nachstelleinrichtung 7 dient zum Nachstellen des Lüftspiels, insbesondere bei abgefahrenen Bremsen. Sie kann vorteilhaft, aber nicht notwendig, in Kombination mit der Erfindung verwendet werden. Die Notlösevorrichtung dient zum schnellen Lösen der Bremse im Falle einer Störung, wie z. B. einem Stromausfall.The illustrated wedge brake is equipped with a Nacheinstelleinrichtung and an emergency release device, here in each case as a whole with the reference numerals 7 respectively. 12 are designated. The adjusting device 7 serves to readjust the clearance, especially when brakes are worn. It may be used advantageously but not necessary in combination with the invention. The emergency release is used to quickly release the brake in case of failure, such. B. a power failure.

Die Nachstelleinrichtung 7 umfasst im wesentlichen einen Keil 8 und eine Spindel 9. Der Keil 8 hat ein Innengewinde (nicht gezeigt) und kann durch Drehung der Spindel 9 parallel zur Druckplatte 6 in Richtung des Pfeils B verstellt werden. Eine Keilfläche 26 des Keils 8 gleitet dabei an einer korrespondierenden Keilfläche 27 eines Widerlager-Elements 10 entlang, das sich an einem Bremssattel 11 abstützt. Bei einer Keil-Betätigung bewegen sich die Druckplatte 6 und sämtliche damit verbundenen Elemente (7, 12, 16, 17, 28) in Richtung des Pfeils C auf die Bremsscheibe 3 zu bzw. von dieser weg. Durch Drehen der Spindel 9 kann somit das Lüftspiel zwischen Bremsbelag 1 und Bremsscheibe 3 nach Wunsch eingestellt werden.The adjusting device 7 essentially comprises a wedge 8th and a spindle 9 , The wedge 8th has an internal thread (not shown) and can be rotated by turning the spindle 9 parallel to the printing plate 6 in Direction of the arrow B are adjusted. A wedge surface 26 of the wedge 8th slides on a corresponding wedge surface 27 an abutment element 10 along, attached to a caliper 11 supported. In a wedge actuation, the pressure plate move 6 and all related elements ( 7 . 12 . 16 . 17 . 28 ) in the direction of arrow C on the brake disc 3 to or from this way. By turning the spindle 9 thus can the clearance between brake pad 1 and brake disc 3 can be adjusted as desired.

Die Keil-Anordnung dient auch dazu, einen Teil der Zuspannkraft FZ quer zur Zuspannkraft FZ umzulenken. Die abgeleitete Kraft FQ wird durch die Spindel 9 und die Notlösevorrichtung 12 in ein zweites Widerlager 17 geleitet, das mit der Druckplatte 6 fest verbunden ist. Die gesamte Anordnung, bestehend aus der Nachstelleinrichtung 7, der Notlösevorrichtung 12 und einem motorischen Antrieb 16, bewegt sich daher in Richtung des Pfeils C.The wedge arrangement also serves to divert a portion of the application force F Z transverse to the application force F Z. The derived force F Q is through the spindle 9 and the emergency release device 12 in a second abutment 17 directed, with the pressure plate 6 is firmly connected. The entire arrangement, consisting of the adjusting device 7 , the emergency release device 12 and a motor drive 16 , therefore moves in the direction of arrow C.

Die Notlösevorrichtung 12 weist zwei Kurvenscheiben 13, 14 auf, die sich mit ihren Kurvenflächen 19 gegenüberstehen. Zwischen den beiden Kurvenscheiben 13, 14 sind mehrere Wälzkörper 15 angeordnet, die von einem Käfig gehalten werden und zusammen ein Wälzlager darstellen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden axiale Kurvenscheiben eingesetzt. Wahlweise könnten aber auch radiale Kurvenscheiben verwendet werden.The emergency release device 12 has two cams 13 . 14 on, dealing with their curve surfaces 19 face. Between the two cams 13 . 14 are several rolling elements 15 arranged, which are held by a cage and together represent a rolling bearing. In the illustrated embodiment, axial cams are used. Optionally, but also radial cam could be used.

Die in der 1 links dargestellte Kurvenscheibe 14 ist drehfest mit der Spindel 9 verbunden. Die andere Kurvenscheibe 13 ist drehbar am Widerlager 17 gelagert und wird von einem Elektromotor 16 über einen Riemen 28 angetrieben. Die beiden Kurvenscheiben 13, 14 können je nach Betriebsart entweder gegeneinander oder gemeinsam, d. h. synchron gedreht werden. Wenn sich die beiden Kurvenscheiben 13, 14 gegeneinander verdrehen, ändert sich der Abstand der Scheiben zueinander. Diese Längenänderung wird über die Spindel 9, den Keil 8 und die Druckplatte 6 auf das Keilelement 2 mit dem Bremsbelag 1 übertragen. Wenn die beiden Kurvenscheiben 13, 14 dagegen gleichzeitig gedreht werden, wird die Nachstelleinrichtung 7 betätigt und damit das Lüftspiel verstellt.The in the 1 left cam 14 is non-rotatable with the spindle 9 connected. The other cam 13 is rotatable on the abutment 17 stored and powered by an electric motor 16 over a belt 28 driven. The two cams 13 . 14 Depending on the operating mode, they can be rotated either against each other or together, ie synchronously. When the two cams 13 . 14 rotate against each other, the distance between the discs changes. This change in length is via the spindle 9 , the wedge 8th and the pressure plate 6 on the wedge element 2 with the brake pad 1 transfer. If the two cams 13 . 14 on the other hand be turned simultaneously, the adjusting device 7 pressed and thus adjusted the clearance.

Die Kurvenscheiben 13, 14 haben einen charakteristischen Kurvenverlauf mit verschiedenen Kurvensegmenten, die verschiedene Betriebszustände der Notlösevorrichtung, nämlich insbesondere eine Betriebsbremsposition, eine Notlöseposition und eine Parkbremsposition definieren. Die einzelnen Kurvensegmente kommen jeweils im entsprechenden Betriebszustand der Notlösevorrichtung zum Einsatz.The cams 13 . 14 have a characteristic curve with various curve segments that define different operating states of the emergency release device, namely in particular a service brake position, an emergency release position and a parking brake position. The individual curve segments are each used in the corresponding operating state of the emergency release device.

2 zeigt beispielhaft einen Kurvenverlauf 19 einer der Kurvenscheiben 13 bzw. 14. Wie zu erkennen ist, umfasst der Kurvenverlauf 19 mehrere Segmente 2025, die in verschiedenen Betriebsarten der Bremse 18 zum Einsatz kommen. Dieser Kurvenverlauf 19 wiederholt sich mehrmals periodisch entlang des Umfangs einer Kurvenscheibe 13, 14, wobei jeder Periode ein Wälzkörper 15, vorzugsweise eine Kugel, zugeordnet ist. (Im vorliegenden Beispiel sind allerdings mehrere Wälzkörper 15 dargestellt, um die wichtigsten Betriebspositionen der Kurvenscheiben 13, 14 zu kennzeichnen.) Die wesentlichen Positionen sind eine Parkbremsposition I, eine Betriebsbremsposition II und eine Notlöseposition III. Dabei befindet sich die Notlösevorrichtung beispielsweise in der Notlöseposition III, wenn sich die Wälzkörper 15 auf beiden Kurvenscheiben 13, 14 in den Segmenten 20 befinden usw. Es versteht sich, dass die Parkbremsposition nur optional vorgesehen ist und die Erfindung allgemein bei Notlösevorrichtungen mit wenigstens zwei Positionen anwendbar ist. 2 shows an example of a curve 19 one of the cams 13 respectively. 14 , As can be seen, the curve includes 19 several segments 20 - 25 in different modes of the brake 18 be used. This curve 19 Repeats several times periodically along the circumference of a cam 13 . 14 wherein each period is a rolling element 15 , preferably a ball, is assigned. (In the present example, however, there are several rolling elements 15 shown to the main operating positions of the cam discs 13 . 14 The essential positions are a parking brake position I , a service brake position II and an emergency release position III , In this case, the emergency release device is, for example, in the emergency release position III when the rolling elements 15 on both cams 13 . 14 in the segments 20 It is understood that the parking brake position is provided only as an option and the invention is generally applicable to emergency release devices with at least two positions.

Im Normalbetrieb sind die Wälzkörper bzw. das Wälzlager 15 und die Kurvenscheiben 13, 14 in der Betriebsbremsposition II angeordnet. Das Wälzlager 15 befindet dabei auf einem Segment 21, das in Richtung der Notlöseposition III geneigt ist. Die Steigung dieses Segments 21 ist so gewählt, dass das bei axialer Belastung auf die Kurvenscheiben 13, 14 wirkende Drehmoment wesentlich geringer als ein Losbrechmoment ML der Spindel 9 ist. Dadurch wird verhindert, dass sich die Spindel 9 bei einem Bremsvorgang dreht. Die Steigung des Segments 21 kann beispielsweise etwa 1° betragen.In normal operation, the rolling elements or the rolling bearing 15 and the cams 13 . 14 in the service brake position II arranged. The rolling bearing 15 is on a segment 21 in the direction of the emergency release position III is inclined. The slope of this segment 21 is chosen so that at axial load on the cams 13 . 14 acting torque substantially less than a breakaway torque M L of the spindle 9 is. This will prevent the spindle 9 during a braking operation rotates. The slope of the segment 21 may be for example about 1 °.

Um die Kurvenscheibe 13 bei einer Betätigung der Bremse 18 in der Betriebsbremsposition II zu halten, wird eine erfindungsgemäße Positionsregelung durchgeführt. Dazu wird der Motor 16 von einer Positionsregelvorrichtung 30 gesteuert. Der Positionsregelvorrichtung 30 beispielsweise werden Daten betreffend die aktuelle Zuspannkraft FZ zugeführt, was durch einen Pfeil 32 dargestellt wird. Die Positionsregelvorrichtung 30 weist Berechnungs- und Anpassungsmittel auf, die eine Anpassung von Regelparametern basierend auf einer zeitlichen Entwicklung der Zuspannkraft Fz, im vorliegenden Beispiel aufgrund einer linearen Extrapolation gemäß 6, vornehmen. Damit wird die Positionsregelung verbessert.Around the cam 13 upon actuation of the brake 18 in the service brake position II to hold, a position control according to the invention is performed. This is the engine 16 from a position control device 30 controlled. The position control device 30 For example, data relating to the current clamping force F Z are fed, which is indicated by an arrow 32 is pictured. The position control device 30 has calculation and adaptation means which are an adaptation of control parameters based on a temporal development of the application force F z , in the present example due to a linear extrapolation according to 6 , make. This improves the position control.

Um von der Betriebsbremsposition II in die Parkbremsposition I zu gelangen, wird die Kurvenscheibe 13 vom Motor 16 entsprechend angetrieben. Das Wälzlager 15 läuft dabei über ein Kurvensegment 22 und die Notlösevorrichtung bewegt sich in die Parkbremsposition I. Durch die Bewegung vergrößert sich der Abstand der Kurvenscheiben 13, 14, wodurch die Bremse 18 zunehmend gespannt wird. Das Segment 22 hat eine etwas größere Steigung als das Segment 21, die z. B. 1,2° betragen kann. Die Steigung des Übergangssegments 22 ist relativ unkritisch, es sollte jedoch gewährleistet sein, dass der Wälzkörper 15 im Verlauf der Zuspannbewegung in die Parkbremsposition gelangen kann. In der Parkbremsposition I ist das zugehörige Segment 23 der Kurve 19 derart ausgebildet, dass im wesentlichen kein Drehmoment auf die Kurvenscheiben 13, 14 wirkt. Das Kurvensegment 23 hat die Form eines energetischen Minimums bzw. einer Art Rastmarke, in der das Wälzlager 15 rasten kann. Ein an das Segment 23 angrenzendes Kurvensegment 25 hat dagegen eine so hohe Steigung, dass das Losbrechmoment ML der Spindel 9 deutlich überschritten wird und sich die Spindel 9 dreht, wenn die Kurvenscheibe 14 vom Motor 16 angetrieben wird. Dadurch können die beiden Scheiben 13, 14 gemeinsam gedreht werden. Das Kurvensegment 25 bildet einen Anschlag für den Wälzkörper 15.To move from the service brake position II in the parking brake position I to get to, is the cam 13 from the engine 16 driven accordingly. The rolling bearing 15 runs over a curve segment 22 and the emergency release moves to the park brake position I , The movement increases the distance between the cams 13 . 14 , causing the brake 18 becomes increasingly tense. The segment 22 has a slightly larger slope than the segment 21 that z. B. can be 1.2 °. The slope of the transition segment 22 is relatively uncritical, but it should be ensured that the rolling elements 15 can get into the parking brake position in the course of the application movement. In the parking brake position I is the associated segment 23 the curve 19 designed such that substantially no torque on the cams 13 . 14 acts. The curve segment 23 has the form of an energetic minimum or a kind of catch mark, in which the rolling bearing 15 can rest. One to the segment 23 adjacent curve segment 25 on the other hand has such a high pitch that the breakaway torque M L of the spindle 9 is clearly exceeded and the spindle 9 turns when the cam 14 from the engine 16 is driven. This allows the two discs 13 . 14 be turned together. The curve segment 25 forms a stop for the rolling elements 15 ,

Auf die Betriebsbremsposition II folgt in der anderen Richtung eine Notlöseposition III. Das zugehörige Segment 20 hat die Form eines energetischen Minimums. In diesem Zustand ist der Abstand der Kurvenscheiben 13, 14 minimal, so dass der Keil 8 (siehe 1) weit nach rechts wandern kann und die Bremse 18 vollständig freigibt. Die Kontur des Segments 20 ist vorzugsweise so ausgelegt, dass die Bremse 18 auch bei maximaler Betätigung nicht mehr gespannt werden kann.On the service brake position II follows in the other direction an emergency release position III , The associated segment 20 has the form of an energetic minimum. In this state, the distance between the cam discs 13 . 14 minimal, leaving the wedge 8th (please refer 1 ) can move far to the right and the brake 18 completely releases. The contour of the segment 20 is preferably designed so that the brake 18 can not be stretched even at maximum actuation.

Die Notauslösung der Bremse 18 geschieht im wesentlichen, wie folgt: bei einem Stromausfall kann der Motor 16 die Scheibe 13 nicht mehr halten, so dass sich die Scheibe 13 gegenüber der Kurvenscheibe 14 automatisch in die Notlöseposition III verdreht. Das Wälzlager 15 rollt dabei über das Segment 24 in die Notlöseposition III. Dies kann innerhalb weniger Millisekunden geschehen. Die Steigung des Segments 24 ist dabei so gewählt, dass der Übergang in die Notlöseposition III sehr schnell abläuft. Sie kann z. B. 25° betragen. Zusätzlich können Vorspannelemente wie z. B. Federn vorgesehen sein, die die Notlösevorrichtung in Richtung der Notlöseposition vorspannen. Um ein fehlerhaftes Auslösen der Notlösevorrichtung zu erschweren oder gar zu verhindern, wird die erfindungsgemäße Positionsregelung durchgeführt.Emergency release of the brake 18 In essence, this happens as follows: in case of power failure, the engine can 16 the disc 13 no longer hold, so that the disc 13 opposite the cam 14 automatically in the emergency release position III twisted. The rolling bearing 15 rolls over the segment 24 in the emergency release position III , This can happen within a few milliseconds. The slope of the segment 24 is chosen so that the transition to the emergency release position III runs very fast. You can z. B. 25 °. In addition, biasing elements such. B. springs may be provided which bias the emergency release device in the direction of the emergency release position. To complicate a faulty release of the emergency release device or even prevent the position control according to the invention is performed.

Die 3 bis 5 zeigen die Stellung der Kurvenscheiben 13, 14 in den einzelnen Positionen I bis III. Dabei ist in 3a zunächst die Notlöseposition III dargestellt. Wie zu erkennen ist, befindet sich der Wälzkörper 15 zwischen gegenüberliegenden Notlöse-Segmenten 20 der Kurvenscheiben 13, 14. Der minimale Abstand h1 der Kurvenscheiben 13, 14 ist vorzugsweise einige Millimeter, bspw. etwa 6 mm, geringer als in der Betriebsbremsposition II (4a). 3b zeigt eine zugehörige Seitenansicht der Kurvenscheiben 13, 14, in der sich die Kurvenscheiben in der Notlöseposition III befinden.The 3 to 5 show the position of the cams 13 . 14 in the individual positions I to III , It is in 3a first the emergency release position III shown. As can be seen, the rolling element is located 15 between opposing emergency release segments 20 the cams 13 . 14 , The minimum distance h1 of the cam discs 13 . 14 is preferably a few millimeters, for example about 6 mm, lower than in the service brake position II ( 4a ). 3b shows an associated side view of the cams 13 . 14 in which the cams in the emergency release position III are located.

4a zeigt die Betriebsbremsposition II der Kurvenscheiben 13, 14, in der sich die Wälzkörper 15 an gegenüberliegenden Segmenten 21 befinden. Der Abstand h ist hier mit dem Wert h0 bezeichnet und um einige Millimeter größer als in der Notlöseposition von 3a. 4b zeigt eine zugehörige Seitenansicht der Kurvenscheiben 13, 14, in der sich die Kurvenscheiben in der Betriebsbremsposition II befinden. 4a shows the service brake position II the cams 13 . 14 in which are the rolling elements 15 on opposite segments 21 are located. The distance h is here designated by the value h0 and by a few millimeters larger than in the emergency release position of 3a , 4b shows an associated side view of the cams 13 . 14 in which the cams in the service brake position II are located.

5a zeigt schließlich die Parkbremsposition III der Kurvenscheiben 13, 14. Die Wälzkörper 15 befinden sich zwischen gegenüberliegenden Kurvenabschnitten 23. Im Vergleich zur Darstellung von 4a hat sich der Abstand h der beiden Kurvenscheiben 13, 14 nochmals vergrößert und weist einen Wert h2 auf, der vorzugsweise etwas (bis zu wenigen Millimetern, z. B. 0,7 mm) größer als h0 ist. 5b zeigt eine zugehörige Seitenansicht der Kurvenscheiben 13, 14, in der sich die Kurvenscheiben in der Parkbremsposition I befinden. 5a finally shows the parking brake position III the cams 13 . 14 , The rolling elements 15 are located between opposite sections of the curve 23 , Compared to the representation of 4a has the distance h of the two cams 13 . 14 increased again and has a value h2, which is preferably something (up to a few millimeters, for example, 0.7 mm) greater than h0. 5b shows an associated side view of the cams 13 . 14 in which the cams in the parking brake position I are located.

In 6 ist ein Diagramm 60 abgebildet, in dem Werte der Zuspannkraft Fz gegen die Zeit t aufgetragen sind. Die Zuspannkraft Fz ist auf einer Y-Achse 62 gegen die Zeit t auf einer x-Achse 61 aufgetragen. In dem Diagramm 60 ist die zeitliche Entwicklung der Zuspannkraft Fz dargestellt, wobei beginnend mit einem ersten Wert 63 eine Reihe von Werten 63 bis 67 aufgetragen ist, die eine mit der Zeit ansteigende Zuspannkraft darstellen.In 6 is a diagram 60 in which values of the application force F z are plotted against the time t. The application force F z is on a Y-axis 62 against time t on an x-axis 61 applied. In the diagram 60 is the temporal evolution of Zuspannkraft F z shown, starting with a first value 63 a set of values 63 to 67 is applied, which represent an increasing over time clamping force.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine lineare Extrapolation durchgeführt, um den voraussichtlich nächsten Wert der Zuspannkraft zu bestimmen. Dazu wird eine lineare Anpassung 69 durchgeführt, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Ausgehend von der linearen Extrapolation ergibt sich ein voraussichtlich nächstkommender Wert 68 der Zuspannkraft Fz. Die Anzahl der zur Extrapolation verwendeten Werte hängt insbesondere von der Zeitdifferenz zwischen zwei Werten ab. Die genaue Festlegung der Anzahl der Werte, der zugehörigen Zeitdifferenz, der Art der Extrapolation usw. ist vorzugsweise an die jeweilige Bremse bzw. Notlösevorrichtung anzupassen.In the illustrated embodiment of the invention, a linear extrapolation is performed to determine the likely next value of the application force. This will be a linear fit 69 carried out as known in the art. On the basis of the linear extrapolation, an expected closest value results 68 the application force F z . The number of values used for extrapolation depends in particular on the time difference between two values. The exact determination of the number of values, the associated time difference, the type of extrapolation, etc. is preferably adapted to the respective brake or emergency release device.

In 7 ist ein Diagramm 70 abgebildet, in dem die Zuspannkraft Fz einer Bremse gegen die Zeit t aufgetragen ist. Die Zuspannkraft Fz ist auf einer y-Achse 72 gegen die Zeit t auf einer x-Achse 71 aufgetragen. In dem Diagramm 70 ist die zeitliche Entwicklung 73 der Zuspannkraft Fz bei einer ABS-Bremsung dargestellt. Der dargestellte Zuspannkraftverlauf setzt sich aus einzelnen Messwerten (nicht gezeigt) zusammen, die jeweils in einem zeitlichen Abstand von 2 ms aufgenommen wurden.In 7 is a diagram 70 in which the application force F z of a brake is plotted against the time t. The application force F z is on a y-axis 72 against time t on an x-axis 71 applied. In the diagram 70 is the temporal evolution 73 the application force F z shown during an ABS braking. The illustrated application force curve is composed of individual measured values (not shown), which were recorded in each case at a time interval of 2 ms.

Es ist erkennbar, dass der Wert der Zuspannkraft Fz regelmäßig bis zu einem hohen Wert ansteigt und dann relativ rasch bis zu einem niedrigen Wert abfällt. Beispielsweise ist eine derartige Stufe des Zuspannkraftverlaufs bis zu einem Maximalwert 74 dargestellt, der beim ABS-gesteuerten Lösen der Bremse auf einen Wert 75 abfällt. Ein Ausschnitt 76 des Zuspannkraftverlaufs ist in den 8a und 8b vergrößert dargestellt.It can be seen that the value of the application force F z regularly rises to a high value and then drops relatively quickly to a low value. For example, such a stage of Zuspannkraftverlaufs up to a maximum value 74 shown in the ABS-controlled release of the brake to a value 75 drops. A section 76 of Zuspannkraftverlaufs is in the 8a and 8b shown enlarged.

In den 8a und 8b ist jeweils ein Diagramm 80 abgebildet, in dem der Ausschnitt 76 des Zuspannkraftverlaufs 73 aus 7 vergrößert dargestellt ist. In 8a ist ein Vorhersageverlauf 81 für die Zuspannkraft gestrichelt dargestellt. Der Vorhersageverlauf 81 der Zuspannkraft basiert auf einer linearen Extrapolation des gemessenen Verlaufs 73, wobei die Zuspannkraftanforderung zu einem Zeitpunkt tn durch die lineare Extrapolation der vorausgehenden Werte tn-1 bis tn-3 ermittelt wird. Im Fall einer sprunghaften Änderung der Zuspannkraftanforderung 73 oder deren zeitlichen Ableitung resultiert bei diesem Ansatz der linearen Extrapolation ein deutlicher Fehler des Vorhersageverlaufs 81. In 8b ist ein Vorhersageverlauf 82 für die Zuspannkraft gestrichelt dargestellt. Der Vorhersageverlauf 82 der Zuspannkraft basiert auf einer Zuspannkraftanforderung eines zentralen Bremssteuergeräts. Es ist erkennbar, dass der Vorhersageverlauf 82 der Zuspannkraft in etwa einer zeitlichen Verschiebung des gemessenen Verlaufs 73 entspricht. Bei der Anpassung der Parameter basierend auf einer Zuspannkraftanforderung eines zentralen Bremssteuergeräts wird in dem gezeigten Beispiel der Wert der Zuspannkraft an eine Positionsregelvorrichtung von dem Bremssteuergerät übermittelt, der auch als Anforderung an die Bremsen übermittelt wird. Daher verfügt die Positionsregelvorrichtung vorab über den erwarteten Zustellkraftwert und kann die Notlösevorrichtung entsprechend einregeln und die Regelparameter anpassen.In the 8a and 8b is each a diagram 80 pictured in which the neckline 76 the Zuspannkraftverlaufs 73 out 7 is shown enlarged. In 8a is a forecast history 81 dashed lines shown for the clamping force. The forecast history 81 the clamping force is based on a linear extrapolation of the measured curve 73 in which the application force requirement is determined at a time t n by the linear extrapolation of the preceding values t n-1 to t n-3 . In the case of a sudden change in the application force requirement 73 or their temporal derivative results in this approach of linear extrapolation a significant error of the prediction process 81 , In 8b is a forecast history 82 dashed lines shown for the clamping force. The forecast history 82 the application force is based on a application force request of a central brake control device. It can be seen that the prediction process 82 the application force in about a time shift of the measured course 73 equivalent. In the adjustment of the parameters based on a Zuspannkraftanforderung a central brake control unit, the value of the application force is transmitted to a position control device of the brake control unit in the example shown, which is also transmitted as a request to the brakes. Therefore, the position control device has the expected delivery force value in advance and can adjust the emergency release device accordingly and adjust the control parameters.

Es versteht sich, dass die gezeigte Bremse und Notlösevorrichtung nur beispielhaft und nicht begrenzend verstanden werden sollen. Ebenso können anders ausgestaltete Bremsen oder Notlösevorrichtungen mit oder ohne Nachstellmechanismus und mit zwei oder mehr Positionen, die auch direkt im Kraftfluss angeordnet sein können, verwendet werden.It is understood that the brake and emergency release device shown should be understood as illustrative and not limiting. Likewise, differently designed brakes or emergency release devices with or without adjustment mechanism and with two or more positions, which may also be arranged directly in the power flow can be used.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bremsbelagbrake lining
22
Keilplattewedge plate
33
Bremsscheibebrake disc
44
Wälzlagerroller bearing
55
Keilflächewedge surface
66
Druckplatteprinting plate
77
NacheinstelleinrichtungNacheinstelleinrichtung
88th
Keilwedge
99
Spindelspindle
1010
Widerlager-ElementsAbutment element
1111
Bremssattelcaliper
1212
Notlösevorrichtungemergency release
13, 1413, 14
Kurvenscheibencams
1515
Wälzkörperrolling elements
1616
Antriebdrive
1717
Widerlagerabutment
1818
Bremsebrake
1919
Kurvenflächencurved surfaces
20–2520-25
Segmentesegments
2626
Keilflächewedge surface
2727
Keilflächewedge surface
2828
Rastnasenlocking lugs
2929
Keilflächenwedge surfaces
3030
PositionsriegelvorrichtungPosition locking device
3131
Aktuatoractuator
3232
Datenzufuhrdata feed
6060
Diagrammdiagram
6161
x-AchseX axis
6262
y-Achsey-axis
63–6763-67
Messwertereadings
6868
extrapolierter Wertextrapolated value
6969
lineare Anpassunglinear adjustment
7070
Diagrammdiagram
7171
x-AchseX axis
7272
y-Achsey-axis
7373
ZuspannkraftverlaufZuspannkraftverlauf
7474
hoher Wert der Zuspannkrafthigh value of the clamping force
7575
niedriger Wert der Zuspannkraftlow value of the clamping force
7676
Ausschnittneckline
8181
Vorhersageverlauf basierend auf linearer ExtrapolationPrediction curve based on linear extrapolation
8282
Vorhersageverlauf basierend auf einer Zuspannkraftanforderung eines BremssteuergerätsPrediction course based on a clamping force request of a brake control device
FQ F Q
abgeleitete Kraftderived force
FZ F Z
Zuspannkraftclamping force
tt
ZeitTime
II
ParkbremspositionParking brake position
IIII
BetriebsbremspositionService brake position
IIIIII
NotlösepositionNotlöseposition

Claims (15)

Verfahren zum Betreiben einer Bremse (18) mit einer Notlösevorrichtung (12) zum Notöffnen der Bremse (18), bei dem die Notlösevorrichtung (12) von einer Betriebsbremsposition (II) in eine Notlöseposition (III) wechselt, gekennzeichnet durch eine Positionsregelung der Notlösevorrichtung (12) in der Betriebsbremsposition (II), wobei Parameter für die Positionsregelung basierend auf einer Zuspannkraft (FZ) angepasst werden.Method for operating a brake ( 18 ) with an emergency release device ( 12 ) for emergency opening of the brake ( 18 ), in which the emergency release device ( 12 ) of a service brake position ( II ) in an emergency release position ( III ), characterized by a position control of the emergency release device ( 12 ) in the service brake position ( II ), wherein parameters for the position control based on a clamping force (F Z ) are adjusted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter für die Positionsregelung basierend auf einer zeitlichen Entwicklung der Zuspannkraft (FZ) angepasst werden.A method according to claim 1, characterized in that the parameters for the position control based on a temporal evolution of the application force (F Z ) are adjusted. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter für die Positionsregelung basierend auf einer linearen Extrapolation der Zuspannkraft (FZ) über die Zeit (t) angepasst werden.Method according to claim 2, characterized in that the parameters for the Position control based on a linear extrapolation of the clamping force (F Z ) over time (t) are adjusted. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter für die Positionsregelung basierend auf einer polynomischen Extrapolation der Zuspannkraft (FZ) über die Zeit (t) angepasst werden.A method according to claim 2 or 3, characterized in that the parameters for the position control based on a polynomial extrapolation of the application force (F Z ) over time (t) are adjusted. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter für die Positionsregelung basierend auf einer Zuspannkraftanforderung eines zentralen Bremssteuergeräts angepasst werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the parameters for the position control are adjusted based on a clamping force request of a central brake control device. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter für die Positionsregelung basierend auf einem Verhältnis zwischen der Zuspannkraft (FZ) und einem zugehörigen Antriebsmoment eines Bremsaktuators (31) zum Schließen der Bremse angepasst werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the parameters for the position control based on a ratio between the application force (F Z ) and an associated drive torque of a brake actuator ( 31 ) to close the brake. Bremse mit einer Notlösevorrichtung (12) zum Notöffnen der Bremse (18), bei dem die Notlösevorrichtung (12) von einer Betriebsbremsposition (II) in eine Notlöseposition (III) wechselt, gekennzeichnet durch eine Positionsregelvorrichtung (30) für eine Positionsregelung der Notlösevorrichtung (12) in der Betriebsbremsposition (II) und Berechnungs- und Anpassungsmittel zum Anpassen von Parametern für die Positionsregelung basierend auf einer Berechnung unter Berücksichtigung einer Zuspannkraft (Fz).Brake with an emergency release device ( 12 ) for emergency opening of the brake ( 18 ), in which the emergency release device ( 12 ) of a service brake position ( II ) in an emergency release position ( III ), characterized by a position control device ( 30 ) for a position control of the emergency release device ( 12 ) in the service brake position ( II ) and calculating and adjusting means for adjusting position control parameters based on a calculation taking into consideration a tightening force (F z ). Bremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungs- und Anpassungsmittel Mittel zum zeitlichen Entwickeln der Zuspannkraft (FZ) aufweisen.Brake according to claim 7, characterized in that the calculation and adaptation means comprise means for temporally developing the application force (F Z ). Bremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungs- und Anpassungsmittel Mittel zum linearen Extrapolieren der Zuspannkraft (FZ) über die Zeit (t) aufweisen.Brake according to Claim 8, characterized in that the calculation and adjustment means comprise means for linearly extrapolating the application force (F Z ) over time (t). Bremse nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungs- und Anpassungsmittel Mittel zum polynomischen Extrapolieren der Zuspannkraft (FZ) über die Zeit (t) aufweisen.Brake according to claim 8 or 9, characterized in that the calculation and adaptation means comprise means for polynomial extrapolation of the application force (F Z ) over time (t). Bremse nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungs- und Anpassungsmittel zum Empfangen eines Zuspannkraftwerts mit einem zentralen Bremssteuergerät verbunden sind.Brake according to one of claims 7 to 10, characterized in that the calculation and adjustment means for receiving a application force value are connected to a central brake control device. Bremse nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsregelvorrichtung (30) die Berechnungsmittel und/oder die Anpassungsmittel aufweist.Brake according to one of claims 7 to 11, characterized in that the position control device ( 30 ) comprises the calculating means and / or the adjusting means. Recheneinheit gekennzeichnet durch Berechnungs- und Anpassungsmittel zum Anpassen von Parametern für eine Positionsregelung einer Notlösevorrichtung (12) in einer Betriebsbremsposition (II) basierend auf einer Berechnung unter Berücksichtigung einer Zuspannkraft (FZ).Arithmetic unit characterized by calculating and adapting means for adjusting parameters for a position control of an emergency release device ( 12 ) in a service brake position ( II ) based on a calculation taking into account a clamping force (F Z ). Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um die Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit ausgeführt wird.Computer program with program code means for carrying out the steps of a method according to one of claims 1 to 6, when the computer program is executed on a computer or a corresponding computing unit. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um die Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer oder auf einer entsprechenden Recheneinheit ausgeführt wird.A computer program product comprising program code means stored on a computer-readable medium for carrying out the steps of a method according to any one of claims 1 to 6 when the computer program product is executed on a computer or on a corresponding computing unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003100282A1 (en) * 2002-05-28 2003-12-04 Estop Gmbh Fail-save concept for an electromechanical brake

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19617796A1 (en) * 1996-05-03 1997-11-06 Knorr Bremse Systeme Electromechanical actuation device for disc brakes of rail vehicles
WO2003100282A1 (en) * 2002-05-28 2003-12-04 Estop Gmbh Fail-save concept for an electromechanical brake

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