DE102006044422A1

DE102006044422A1 - Verfahren zum Betätigen einer elektromechanischen Parkbremse eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102006044422A1
Application number: DE200610044422
Authority: DE
Inventors: Dieter Blattert; Frank Baehrle-Miller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2008-04-03
Also published as: FR2906209A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betätigen einer elektromechanischen Parkbremse eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit einem hydraulischen Bremskolben, der sowohl von einem Parkbremssystem der Parkbremse als auch von einem hydraulischen Betriebsbremssystem einer hydraulischen Betriebsbremse des Fahrzeugs beaufschlagbar ist. Es ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit eines Drucks, insbesondere Vordrucks, im Betriebsbremssystem der Betriebsbremse Zustände/Änderungen im Systemverhalten des Parkbremssystems beim Verriegelungsvorgang der Parkbremse erfasst werden und dass in Abhängigkeit der erfassten Zustände/Änderungen der Verriegelungs- und/oder Lösevorgang der Parkbremse beeinflusst wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betätigen einer elektromechanischen Parkbremse eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit einem hydraulischen Bremskolben, der sowohl von einem Parkbremssystem der Parkbremse als auch von einem hydraulischen Betriebsbremssystem einer hydraulischen Betriebsbremse des Fahrzeugs beaufschlagbar ist.
Ein Verfahren zum Betätigen einer elektromechanischen Parkbremse der eingangs genannten Art ist bekannt. Die Applikationszeit, also die Zeit vom Auslösen eines Bremsbefehls zum Verriegeln der Parkbremse bis zum tatsächlichen Verriegeln ist häufig relativ lang. Ferner können bei dem bekannten Verfahren relativ hohe mechanische Belastungen von beteiligten Komponenten sowohl von dem Parkbremssystem als auch von dem Betriebsbremssystem auftreten.
Offenbarung der Erfindung
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betätigen einer elektromechanischen Parkbremse eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit einem hydraulischen Bremskolben, der sowohl von einem Parkbremssystem der Parkbremse als auch von einem hydraulischen Betriebsbremssystem einer hydraulischen Betriebsbremse des Fahrzeugs beaufschlagbar ist, ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit eines Drucks, insbesondere Vordrucks, im Betriebsbremssystem der Betriebsbremse Zustände/Änderungen im Systemverhalten des Parkbremssystems beim Verriegelungsvorgang der Parkbremse erfasst werden und dass in Abhängigkeit der erfassten Zustände/Änderungen der Verriegelungs- und/oder Lösevorgang der Parkbremse beeinflusst wird. Durch den eingespeisten hydraulischen Druck/Vordruck ergeben sich Änderungen im Systemverhalten während des Verriegelungsvorgangs der Parkbremse, die erfindungsgemäß erfasst werden, wobei die Verriegelungs- und/oder Lösestrategie der Parkbremse daran angepasst wird. Wird vom Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise über die Fußbremse ein Vordruck im Betriebsbremssystem erzeugt, so führt dies zu einer entsprechenden Verlagerung des hydraulischen Bremskolbens. Auf denselben Bremskolben wirkt auch die elektromechanische Parkbremse, beispielsweise in Form einer Spindel, die von einem Elektromotor beim Betätigen der Parkbremse angetrieben wird. Wenn nun durch den Vordruck bereits eine Bremskolbenverlagerung stattgefunden hat, die Parkbremse jedoch noch nicht betätigt wurde, so ändert sich die sogenannte Lüftspieleinstellung, d.h., der Abstand der Spindel vom Bremskolben. Dieser beträgt zum Beispiel ohne Druck oder Vordruck 0,4 mm. Mit Vordruck kann das Luftspiel beispielsweise 1,4 mm betragen. Da in bisherigen Systemen die mögliche Wegänderung nicht erfasst wird, muss dies pauschal mit einer entsprechenden Sicherheit vorgehalten werden, was zu einer Verlängerung des notwendigen Weges führt. Wird der beschriebene Zustand erfindungsgemäß erfasst und beim Verriegelungsvorgang der Parkbremse mitberücksichtigt, so lassen sich gewünscht kurze Applikationszeiten realisieren. Ferner ist beispielsweise eine zu hohe Belastung der beteiligten Komponenten der beiden erwähnten Bremsanlagen dadurch verhindert, dass eine Erfassung des Drucks, insbesondere Vordrucks, im Betriebsbremssystem erfolgt. Ein Vordruck führt bereits zu einer entsprechenden Bremskraft. Es ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, dass der von dem Parkbremssystem aufzubringende Druck nicht unabhängig zum Betriebsbremsendruck erzeugt wird, sondern letzteren berücksichtigt. Auch durch dieses erfindungsgemäße Vorgehen ergeben sich entscheidende Vorteile, insbesondere werden Komponenten der Bremsanlagen nicht mehr unnötig mit Kraft beaufschlagt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Zustände/Änderungen im Systemverhalten folgendes erfasst wird: Ein Spindelweg L und/oder eine Änderung eines Spindelwegs L einer der Parkbremse angehörenden Spindel zum Beaufschlagen des Bremskolbens. Hierauf wurde vorstehend bereits eingegangen.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn als Zustände/Änderungen erfasst wird, ob

a) der Spindelweg L > s_3 ist oder
b) s_2 < L < = s_3 ist oder
c) s_1 < L < = s_2 ist oder
d) L < s_1 ist, wobei s_3 ein maximal erlaubter Spindelweg unter Berücksichtigung eines maximal erlaubten Drucks, insbesondere Vordrucks, ist, s_2 ein maximal erlaubter Spindelweg für ein weiches Parkbremssystem ist und s_1 ein minimal erlaubter Spindelweg für ein steifes Parkbremssystem ist, und wobei ein weiches Parkbremssystem beispielhaft neue oder neuwertige Bremsbeläge aufweist und ein steifes Parkbremssystem durch Gebrauch versteifte Bremsbeläge aufweist.

Mithin wird der tatsächliche Spindelweg L verglichen mit Vorgabewerten s_3, s_2 und s_1. Je nach sich ergebender Situation erfolgt ein angepasstes Vorgehen beim Lösen der Parkbremse. Berücksichtigt werden dabei ein weiches oder ein steifes Parkbremssystem. Ein weiches Parkbremssystem ergibt sich bei neuen oder neuwertigen Bremsbelägen. Sind die Bremsbeläge hinreichend lange in Gebrauch, so verfestigen sie sich, wodurch sich die Eigenschaften des Parkbremssystems entsprechend verändern. Diese Veränderung wird erfindungsgemäß berücksichtigt.
Es ist vorgesehen, dass im Falle des Vorliegens der Zustände/Änderungen gemäß

a) der Löseweg X = M ist, wobei M der maximale Spindellängenweg ist,
b) der Löseweg X = L – s_4 ist, wobei s_4 eine Wegstrecke, insbesondere Verschleißwegstrecke, ist,
c) der Löseweg X = L ist,
d) der Löseweg X = s_2 ist.

Je nach erfasstem Zustand beim Verriegeln der Parkbremse wird entsprechend beim Lösen der Parkbremse vorgegangen, wobei mit X der Löseweg der Parkbremse, also der Spindelweg, bezeichnet ist.
s_4 bezeichnet eine Wegstrecke, die insbesondere im Bereich von 1 bis 4 μm, insbesondere bei 2,8 μm liegen kann. Hierbei handelt es sich um eine Verschleißwegstrecke der Bremsbeläge, die Berücksichtigung findet.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn als Zustände/Änderungen im Systemverhalten ein elektrischer Strom I eines die Spindel betätigenden Elektromotors, eine Änderung des Stromes I, der Druck und/oder Vordruck des hydraulischen Betriebsbremssystems und/oder eine Änderung des Drucks und/oder Vordrucks des hydraulischen Betriebsbremssystems erfasst wird/werden.
Durch die Stromerfassung kann festgestellt werden, wann der Leerweg L1 durchlaufen ist, d.h., wann die Spindel auf den Bremskolben aufsetzt, sodass dann ein Klemmkraftaufbau stattfindet. Dieser Leerweg setzt sich zusammen aus einem druckunabhängigen Anteil für das erwähnte Luftspiel, nämlich den Wegabschnitt so und einem druckabhängigen Teil s₁, der sich durch die Verschiebung des Bremskolbens, der Aufweitung einer Zange der Bremse und der Kompression der Komponenten im Kraftfluss ergibt. Der druckabhängige Teil s, ist vom Druck p im Betriebsbremssystem abhängig.
Als Zustände/Änderungen wird nach einer weiteren, insbesondere alternativen erfindungsgemäßen Vorgehensweise erfasst, ob

e) Δ s₁ (p) < 0 ist oder
f) 0 < Δ s₁ (p) < X (p) ist, wobei X (p) den Arbeitsbereich angibt, in dem noch keine Korrektur wegen Bremsbelagverschleißes notwendig ist, oder
g) 0 < Δ s₁ (p) < Y (p) ist, wobei Y (p) den maximal erlaubten Weg druckabhängig limitiert, oder
h) Δ s₁ (p) > Y (p) ist.

Insbesondere ist vorgesehen, dass im Falle des Vorliegens der Zustände/Änderungen gemäß

e) Δ s₁ (p) auf den Wert Null gesetzt wird,
f) das Parkbremssystem ordnungsgemäß arbeitet und kein Verschleiß der Bremsbeläge vorliegt,
g) Δ s₁ (p) auf Δ s₁ (p) – s_4 gesetzt wird,
h) ein Verriegelungsabbruch der Parkbremse erfolgt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und zwar zeigt
1 ein Blockdiagramm nach einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 ein Blockdiagramm nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 ein Blockdiagramm, welches einen Schutzalgorithmus für das Motorabgabemoment eines Elektromotors einer Parkbremse und damit auch der eingestellten Klemmkraft beschreibt, wobei temperaturabhängig der Wirkungsgrad berücksichtigt ist,
4 ein Diagramm zum Verhalten einer Weg-Kraft-Abhängigkeit gemäß 1 und
5 ein Diagramm zum Verhalten einer Weg-Kraft-Abhängigkeit gemäß 2.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Alle dort angegebenen Werte sind als Anhaltswerte zu verstehen. Eine elektromechanische Parkbremse eines Fahrzeugs wirkt auf einen hydraulischen Bremskolben, auf den ebenfalls ein hydraulisches Bremssystem einer hydraulischen Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs wirkt. Als Bezug wird von einer Gesamtbelagstärke des Bremsbelags von 2·14 mm = 28 mm ausgegangen. Des weiteren wird davon ausgegangen, dass die Beläge 10 mal über das Fahrzeugleben getauscht werden, d.h., im Schnitt alle 10.000 Feststellbremsapplikationen. Beide nachstehend erläuterten erfindungsgemäßen Vorschläge (1 und 2) benutzen eine Momentenabschätzung (mte) eines Elektromotors des Parkbremssystems, der über eine Spindel auf den hydraulischen Bremskolben wirkt. Dem Elektromotor ist ein Untersetzungsgetriebe nachgeschaltet, wie dies beispielsweise aus der 3 hervorgeht.
Beim ersten Ausführungsbeispiel wird gemäß der 1 und 4 davon ausgegangen, dass keine Druckinformationen im Betriebsbremssystem erfasst werden. Des weiteren kann der elektrische Strom I des Elektromotors des Parkbremssystems gemessen werden, jedoch wird eine Steigerungsänderung des Stromes I über die Zeit hin nicht ausgewertet.
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich gemäß 1 wie folgt: Mit Schritt 1 ist der Start einer Verriegelungssequenz der elektromechanischen Parkbremse eines Fahrzeugs angegeben. Es wird gemäß Schritt 2 der Gesamtweg L der Bewegung einer Spindel gemessen, bis ein Abschaltkriterium vorliegt. Die Spindel wird von einem Elektromotor angetrieben. Als Abschaltkriterium kann insbesondere ein definierter Wert eines Stromes I des Elektromotors oder ein hinreichendes Motorabgabemoment des Elektromotors erfasst werden. Alle vorstehend genannten Teile gehören dem Parkbremssystem der elektromechanischen Parkbremse an. Der ermittelte Gesamtweg L der Spindelbewegung wird für das weitere Vorgehen verwendet. Die erfassten Zustände/Veränderungen, die beim Verriegelungsvorgang der Parkbremse erfasst werden, dienen anschließend als Kriterien für das Lösen der Parkbremse beim Lösevorgang. Im Schritt 3 erfolgt eine Abschätzung der Klemmkraft der Parkbremse. Dies erfolgt vorzugsweise über eine Momentenschätzung mte des Elektromotors, der die Spindel betätigt. Ist – gemäß Schritt 4 – eine Klemmkraft aufgebracht oder der Gesamtweg der Spindel L größer als ein Weg s_3, so geht es gemäß y = Ja (Yes) zum Schritt 5; andernfalls zurück an den Start gemäß Zweig n = Nein (No). In Abhängigkeit von den auftretenden Zuständen beim Feststellen der Parkbremse, wird beim Lösen der Parkbremse entsprechend vorgegangen. Im Schritt 5 erfolgt die Prüfung, ob der Gesamtweg L der Spindel größer als der Weg s_3 ist, wobei s_3 ein maximal erlaubter Spindelweg unter Berücksichtigung eines maximal erlaubten Drucks, insbesondere Vordrucks, im Betriebsbremssystem ist. Ist die Bedingung zu bejahen (y) so wird beim Lösen der Spindel, also beim Lösen der Parkbremse, ein Löseweg X gefahren, der gemäß Schritt 6 der maximalen Spindelweglänge M entspricht. Wird der Weg S3 überschritten, so ist davon auszugehen, dass ein Defekt vorliegt. Mögliche Gründe können sein: Fehler in der Motor-Getriebe-Übertragungseinrichtung der Parkbremse, fehlende Bremsbeläge oder fehlende Bremsscheibe, ein viel zu hoher Applikationsdruck während des Verriegelns und damit Aufweitung der Zange der Bremse, ein Defekt der Bremszange und damit ein zu weiches System und so weiter. In all diesen Fällen wird die Spindel beim nachfolgenden Entriegeln komplett bis zum Endanschlag geöffnet. Damit ist sichergestellt, dass kein Restbremsmoment anliegt und dass es nicht zu einer thermischen Überlastung der Bremsanlage kommen kann. Außerdem kann schon beim Verriegeln eine Fahrerwarnung aktiviert werden.
Ist die Bedingung im Schritt 5 nicht erfüllt, so geht es zum Schritt 7. Hier erfolgt die Prüfung, ob s_2 < L < = s_3 ist. Ist dies der Fall, so erfolgt beim Lösen gemäß Schritt 8 die Einstellung eines Löseweg X = L – s_4, wobei s_4 = 2,8 μm ist. Bei s_4 handelt es sich um eine Wegstrecke, insbesondere um eine Verschleißwegstrecke.
Ist beim Verriegeln die Bedingung gemäß Schritt 7 erfüllt, so befindet sich das Bremssystem in einem erweiterten Betriebsbereich. Dies ist dann der Fall, wenn zum Beispiel ein hoher, aber erlaubter Vordruck, beispielsweise durch Bremspedalbetätigung durch den Fahrer, im Betriebsbremssystem anliegt (zum Beispiel bis 150 bar) und/oder ein relativ weiches Bremssystem vorhanden ist, d.h., die Bremsbeläge sind sehr weich, beispielsweise neu. Hierbei handelt es sich jedoch um eine Weichheit, die innerhalb des Spezifikation liegt. Zusätzlich oder alternativ kann der Fall vorliegen, dass der Bremsbelag einen entsprechenden Verschleißzustand seit der letzten Parkbremsapplikation erreicht hat. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn die Feststellbremse nur sehr sporadisch betätigt wird und/oder aufgrund eines normalen Verschleißes der Bremsbelag einen vorgegebenen Schwellenwert bei der aktuellen Feststellbremsapplikation überschritten hat. Stets wird gemäß Schritt 8 beim Lösen der Spindel geringfügig weniger zurückgedreht, als dies beim Verriegeln der Fall war. Ein möglicher Belagsverschleiß wird somit sukzessive über die Lebensdauer der Bremsbeläge hinweg ausgeglichen. Liegt gemäß Schritt 9 die Bedingung vor, dass der Fall s_1 < L < = s_2 ist, so wird dies daran liegen, das der Applikationsweg der Parkbremse durch Nachstellen diesen Wert erreicht hat. Dies ist der gewünschte Arbeitsbereich der Spindel, sodass optimale Verriegelungs- und Lösezeiten vorliegen und ein sicheres Verhindern eines Restbremsmomentes erfolgt. In diesem Bereich findet keine weitere Nachstellung statt.
Abschließend ist noch der Fall L < = s_1 zu betrachten, was auf ein zu steifes Bremssystem hindeutet. Es können folgende Ursachen vorliegen: Die hinterlegten Parameter für das Bremssystem sind falsch gewählt und/oder durch den fortgeschrittenen Belagverschleiß verschwindet zunehmend der elastische Anteil der Beläge und das System wird steifer. Dies kann zu einer indirekten Anzeige führen, dass die Beläge verschließen sind. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein nicht ordnungsgemäßes Tauschen der Beläge oder der Bremsscheibe vorliegen. Um diesem Verhalten entgegenzuwirken, wird beim nächsten Lösen der Feststellbremse ein mögliches Restbremsmoment dadurch sicher vermieden, dass mindestens der Weg s_2 zurückgelegt wird.
Beim Lösen wird grundsätzlich der zuvor berechnete Weg zurückgelegt. Ein Abbruch des Lösevorgangs erfolgt nur dann, wenn der aktuelle Wert des Stromes I zu hoch ist. Insbesondere erfolgt dann eine Fahrerwarnung.
Im Schritt 9' wird der Löseweg gemessen. Ist er größer als der gewünschte Löseweg oder ist der Strom des Elektromotors zu groß (Schritt 10), so wird der Lösevorgang beendet und kann durch eine neue Applikation bei Schritt 1 gestartet werden.
Der Ablauf eines alternativen erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den 2 und 5 aufgezeigt. Bei diesem Verfahren wird davon ausgegangen, dass eine Druckinformation über den hydraulischen Druck im Betriebsbremssystem des Fahrzeugs vorliegt. Sofern dieses Drucksignal nicht redundant vorliegt oder abgesichert ist, kann dies beim Verfahren Berücksichtigung finden. Weiterhin wird davon ausgegangen, dass der Verlauf des Stromes I des spindelbetätigenden Elektromotors während des Verriegelungsvorgangs beobachtet wird. Durch ein Abgleich des Stromverhaltens, des eingespeisten Drucks (insbesondere Vordrucks) und dem zurückgelegten Verriegelungsweg ist eine sehr gute Systeminterpretation möglich, die es erfindungsgemäß erlaubt, eine optimale Strategie für das Verriegeln und/oder Lösen der Parkbremse zu definieren.
Gemäß 2 ergibt sich folgender Ablauf: Nach dem Start gemäß Schritt 11 erfolgt gleichzeitig eine Messung des Spindelwegs L1 (Schritt 12) sowie des eingespeisten Drucks p (Schritt 13) und eine Messung des aktuellen Stromes I des Elektromotors (Schritt 14). Durch die Stromerfassung kann festgestellt werden, wann der Leerweg L1 durch aufen ist und ein Klemmkraftaufbau der Parkbremse stattfindet. Der Leerweg L1 setzt sich zusammen aus einem druckunabhängigen Anteil für die Lüftspieleinstellung. Dieser Anteil wird mit s₀ bezeichnet. Ferner ist ein druckabhängiger Anteil vorhanden, der sich durch die Verschiebung des Bremskolbens, der Aufweitung der Bremszange und der Kompression der Komponenten im Kraftfluss ergibt. Da die p/V-Kennlinie der Bremszange bekannt ist, wobei p den Druck oder Vordruck kennzeichnet und V das Volumen der hydraulischen Bremsflüssigkeit, wird überprüft, ob der gemessene Weg (druckabhängig) mit dem Anstieg der Stromkurve plausibel ist. Dies erfolgt im Schritt 15. Für den druckabhängigen Weg ergibt sich Δs₁ (p) = L1 (p) – s₀. Ist insoweit alles plausibel, kann der Druckwert auch für den weiteren Verriegelungsvorgang als Basis herangezogen werden. Im Schritt 16 kann noch die Prüfung erfolgen, ob sich die Neigung der Fahrbahn verändert hat, da eine stärkere Neigung eine höhere Parkbremskraft erforderlich macht.
Ist nun gemäß Schritt 16 die Bedingung Δs₁ (p) < 0 erfüllt, so ist dies eigentlich nicht erlaubt, da hier ein negativer Druck vorhanden sein müsste. Tritt dieser Fall dennoch auf, so ist davon auszugehen, dass sich Längenabmessungen geändert haben, beispielsweise bei einem unsachgemäßen Bremsbelagtausch. Der Wert Δs₁ (p) wird dann auf 0 gesetzt, um beim nächsten Lösen der Parkbremse eine entsprechende Korrektur zu haben.
Liegt gemäß Schritt 17 der Zustand vor 0 < Δs₁ (p) < X (p), so ist keine Korrektur des Belagverschleißes notwendig. Das System verhält sich entsprechend den Erwartungen ohne Verschleiß der Beläge. Mit X (p) wird der entsprechende Arbeitsbereich ohne eine Korrektur des Belagverschleißes bezeichnet.
Liegt gemäß Schritt 18 der Zustand vor: 0 < Δs₁ (p) < Y (p), wobei Y (p) ein limitierter, maximal erlaubter, druckabhängiger Weg ist. Dieser Weg wird durchschritten, wenn zum Beispiel ein Belagverschleiß zwischen der letzten und der aktuellen Feststellbremsenbetätigung vorliegt. Entsprechend werden hier Korrekturmaßnahmen eingeleitet, nämlich Δs₁ (p) = Δs₁ (p) – 2,8 μm. Damit wird die Spindel beim nächsten Lösen minimal weniger zurückgedreht.
Ist der Zustand Δs₁ (p) > Y (p) gegeben, so muss die Verriegelung abgebrochen werden, da ein Maximalweg nicht überschritten werden darf. Es erfolgt vorzugsweise eine Fahrerwarnung.
Liegt ein unplausibles Verhalten der Weg-Druckkennlinie vor, so ist der Ablauf gemäß 1 auch weiterhin möglich.
Bei einem Anstieg des Stromes des Elektromotors wird über das Motormodell mte das notwendige Abgabemoment für die Verriegelung berechnet. Dieses Abgabemoment, welches letztendlich in einer Anpresskraft endet, wird nach unten korrigiert, da der Druckanteil nicht zusätzlich durch den Motor aufgebracht werden muss. Der gesamte zurückgelegte Weg für das Verriegeln wird abgespeichert. Dieser enthält bereits die Korrektur für den Löseweg. Beim Lösen wird grundsätzlich der zuvor berechnete Weg zurückgelegt. Ein vorzeitiger Abbruch des Lösevorgangs erfolgt nur dann, wenn der aktuelle Stromwert zu hoch ist. Es erfolgt vorzugsweise eine Fahrerwarnung.
Insgesamt ist in dieser Ausführungsform erreicht, dass der Belagverschleiß sukzessive nachgestellt wird, dass ein Restbremsmoment verhindert wird, da immer ein Mindestweg beim Lösen sichergestellt ist, dass der Mindestweg nicht unnötig lang ist, dass die Klemmkraft nicht unnötig hoch ist und/oder dass der Zeitbedarf für das Verriegeln und Lösen der Parkbremse immer im optimalen Bereich ist, da keine unnötigen Wege durchfahren werden müssen.
Insbesondere ist für unterschiedliche Fahrzeugtypen, zum Beispiel Fahrzeugen mit Antiblockiersystem ABS oder mit ESP (Elektronischem Stabilitäts-Programm) folgendermaßen vorzugehen:
ABS-Fahrzeug: Verfahren nach 1, wobei der Lösevorgang immer bei Zündung „Ein" erfolgt, womit sichergestellt ist, dass entsprechende Weg- und Stromwerte vorliegen. Der Verriegelungsvorgang ist unabhängig vom Status der Zündung. Dass Steuergerät muss gegebenenfalls geweckt werden, um eine Klemmkraft aufzubauen. Damit liegen die notwendigen Mess- und Speichergrößen vor.
Grundsätzlich gilt bei einem Verfahren nach 2 für ein ESP-Fahrzeug folgendes: Der Lösevorgang erfolgt immer bei Zündung „Ein", womit sichergestellt ist, dass entsprechende Weg- und Stromwerte vorliegen. Für den Verriegelungsvorgang gilt bei Zündung „Ein", das wie aus der 2 ersichtlich.
Für Zündung „Aus" gilt, dass das Steuergerät der Parkbremse sich noch im Nachlauf befindet und das ESP-Steuergerät aktiv hält. Somit liegt weiterhin eine Druckinformation vor. Damit ist der Zyklus analog 2 möglich. Alternativ ist vorgesehen, dass das Steuergerät der Parkbremse noch im Nachlauf arbeitet und dass ESP-Steuergerät aktiviert (wake up). Nach erfolgtem Wake up ist eine Druckinformation vorhanden und ein Zyklus analog 2 ist möglich. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass sich das Steuergerät der Parkbremse nicht mehr im Nachlauf befindet, jedoch durch Betätigung eines Kontrollelements geweckt wird und dadurch das ESP-Steuergerät aktiviert (wake up). Nach erfolgtem wake up ist eine Druckinformation vorhanden und ein Zyklus analog 2 ist möglich. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass sich das ESP-Steuergerät noch im Nachlauf befindet. Bei Aktivierung der Parkbremse ist die Druckinformation vorhanden, sodass ein Zyklus analog 2 durchgeführt werden kann. Schließlich ist es alternativ auch noch möglich, dass keine Druckinformation vorliegt (zum Beispiel ESP ist nicht mehr im Nachlauf und es besteht keine Möglichkeit, dass ESP-Steuergerät durch das Steuergerät der Parkbremse zu wecken). In diesem Falle ist ein Zyklus analog 1 jedoch noch möglich.
Gemäß 3 ist folgender Ablauf für die Motormomentenschätzung mte gegeben. Die Motormomentenschätzung mte des Elektromotors der Parkbremse ist ein Unterprogramm, welches während der Applikation jedes Mal ebenfalls durchlaufen wird. In Schritt 30 wird das mte-Unterprogramm gestartet. Während sich der Elektromotor dreht (bestromt ist), werden der aktuelle Strom I 31 sowie die Motorumdrehung 32 erfasst. Die Motorumdrehung 32 muss noch in eine Motorgeschwindigkeit 33 überführt werden. Mit den Eingangsgrößen 31, 33 und so weiter kann nun mittels elektrischer Motordifferentialgleichung 34 die Motorkonstante K errechnet werden. Die Motorkonstante K ist für jeden Motor typisch und von der Temperatur abhängig. Ist diese Abhängigkeit K-T 35 zum Beispiel im Steuergerät hinterlegt, kann damit die Motortemperatur indirekt ermittelt werden. Das Abgabemoment M_L des Motors wird mittels mechanischer Motorgleichung 36 sowie den Werten 37, 38 errechnet. Die Werte 37 und 38 sind bekannt und ebenfalls im Steuergerät abgelegt. Die Klemmkraft E_c 41 kann nun mittels Getriebeuntersetzung 40 sowie einem temperaturabhängigen Wirkungsgrad ŋ 39 berechnet werden. Mit diesem Wert wird das Unterprogramm in 42 wieder verlassen.
Die 4 zeigt den typischen erlaubten Arbeitsbereich einer Bremszange (schraffiertes Feld). Abhängig vom zurückgelegten Weg wird sich eine entsprechende Klemmkraft F einstellen. Beispielhaft ist eine Verriegelung eines weichen Systems mit Vordruck im plausiblem Arbeitsbereich gezeigt (Pfeile). Zunächst wird ein Weg durchlaufen, der zu keinem Kraftanstieg führt. Dieser Weg setzt sich zusammen aus einem Leerweg, der immer > 0 sein muss (Bereich links vom steifen System). Anschließend wird der Bereich der Kolbenverschiebung durchlaufen (entlang schraffierter Fläche). Auch hier findet noch kein Kraftaufbau statt. Im Anschluss ist hier noch eine druckabhängige Wegstrecke zurückzulegen, bevor ein Kraftanstieg erfolgen kann. Die druckabhängige Wegstrecke kommt durch die Zangenaufweitung bei Druckbeaufschlagung zustande. Sind diese Wege alle durchlaufen, wird das Spindel-Muttersystem kraftschlüssig und eine entsprechende Klemmkraft wird bis zum Abschaltkriterium aufgebaut. Da der zurückgelegte Weg L > s_2 ist, wird beim anschließenden Lösen „etwas weniger" Weg zurückgelegt, als bei der Verriegelung. Dies führt damit zu einer Belagverschleißnachstellung.
Die 5 zeigt ein Vorgehen, ähnlich wie unter 4 bereits gezeigt. Da hier aber eine Druckinformation (Absolutwert) vorliegt, kann dies entsprechend genau auch berücksichtigt werden. Die „Wegreserven" (Leerweg), die hier als Sicherheit vorgehalten werden müssen, sind somit deutlich geringer als in 4 gezeigt. Des weiteren lässt dieses Vorgehen zu, dass damit indirekt die gesamte Bremszange als auch die Druckmessung auf Plausibilität überprüft werden. Die Druckmessung ist in der Regel nicht redundant und somit unbekannt wie groß ein eventuell vorhandener Messfehler der Druckmessung sein könnte. Heutige Druckmesssysteme können nur daraufhin überprüft werden, ob generell das Verhalten in einen definierten Bereich ist, die Fehlergröße kann nicht ermittelt werden.

Claims

Verfahren zum Betätigen einer elektromechanischen Parkbremse eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit einem hydraulischen Bremskolben, der sowohl von einem Parkbremssystem der Parkbremse als auch von einem hydraulischen Betriebsbremssystem einer hydraulischen Betriebsbremse des Fahrzeugs beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit eines Drucks, insbesondere Vordrucks, im Betriebsbremssystem der Betriebsbremse Zustände/Änderungen im Systemverhalten des Parkbremssystems beim Verriegelungsvorgang der Parkbremse erfasst werden und dass in Abhängigkeit der erfassten Zustände/Änderungen der Verriegelungs- und/oder Lösevorgang der Parkbremse beeinflusst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustände/Änderungen im Systemverhalten Folgendes erfasst wird: ein Spindelweg L und/oder eine Änderung eines Spindelwegs L einer der Parkbremse angehörenden Spindel zum Beaufschlagen des Bremskolbens.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustände/Änderungen erfasst wird, ob a) der Spindelweg L > s_3 ist oder b) s_2 < L < = s_3 ist oder c) s_1 < L < = s_2 ist oder d) L < s_1 ist, wobei s_3 ein maximal erlaubter Spindelweg unter Berücksichtigung eines maximal erlaubten Drucks, insbesondere Vordrucks, ist, s_2 ein maximal erlaubter Spindelweg für ein weiches Parkbremssystem ist und s_1 ein minimal erlaubter Spindelweg für ein steifes Parkbremssystem ist, und wobei ein weiches Parkbremssystem neue oder neuwertige Bremsbeläge aufweist und ein steifes Parkbremssystem durch Gebrauch versteifte Bremsbeläge aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des Spindelwegs L beim Verriegeln der Parkbremse ein Löseweg X der Spindel beim Lösen der Parkbremse beeinflusst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle des Vorliegens der Zustände/Änderungen gemäß a) der Löseweg X = M ist, wobei M der maximale Spindellängenweg ist, b) der Löseweg X = L – s_4 ist, wobei s_4 eine Wegstrecke, insbesondere Verschleißwegstrecke, ist, c) der Löseweg X = L ist, d) der Löseweg X = s_2 ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegstrecke s_4 = 1 bis 4 μm, insbesondere 2,8 μm, ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustände/Änderungen im Systemverhalten ein elektrischer Strom I eines die Spindel betätigenden Elektromotors, eine Änderung des Stromes I, der Druck und/oder Vordruck des hydraulischen Betriebsbremssystems und/oder eine Änderung des Drucks und/oder Vordrucks des hydraulischen Betriebsbremssystems erfasst wird/werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Leerweg L1 zum Aufsetzen der Spindel auf den Bremskolben aus einem druckunabhängigen Teil s₀ und einem druckabhängigen Teil s₁ (p) zusammensetzt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung des druckabhängigen Teils Δ s₁ (p) des Leerwegs L1 mit einem zugeordneten Anstieg des Stromes I auf Plausibilität geprüft wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustände/Änderungen erfasst wird, ob e) Δ s₁ (p) < 0 ist oder f) 0 < Δ s₁ (p) < X (p) ist, wobei X (p) den Arbeitsbereich angibt, in dem noch keine Korrektur wegen Bremsbelagverschleißes notwendig ist, oder g) 0 < Δ s, (p) < Y (p) ist, wobei Y (p) den maximal erlaubten Weg druckabhängig limitiert, oder h) Δ s₁ (p) > Y (p) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle des Vorliegens der Zustände/Änderungen gemäß e) Δ s₁ (p) auf den Wert Null gesetzt wird, f) das Parkbremssystem ordnungsgemäß arbeitet und kein Verschleiß der Bremsbeläge vorliegt, g) Δ s₁ (p) auf Δ s₁ (p) – s_4 gesetzt wird, h) ein Verriegelungsabbruch der Parkbremse erfolgt.