DE102010001134A1

DE102010001134A1 - Verfahren zum Messen einer Betriebsgröße an mehreren Elektromotoren einer automatischen Parkbremse

Info

Publication number: DE102010001134A1
Application number: DE102010001134A
Authority: DE
Inventors: Frank 71101 Baehrle-Miller; Dieter 74366 Blattert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-01-22
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2011-07-28
Also published as: US20110181224A1; CN102189989B; CN102189989A; US8552676B2; FR2956931A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen wenigstens einer Betriebsgröße an mehreren Elektromotoren (1, 7) einer automatischen Parkbremse mit Hilfe einer Sensorik (2, 3, 8, 9), wobei die von der Sensorik (2, 3, 8, 9) erzeugten Signale von einer Verarbeitungseinheit 6 verarbeitet werden. Um den Einfluss von Signalstörungen zu minimieren, wird vorgeschlagen, die wenigstens eine Betriebsgröße nicht zu messen oder nicht weiter zu verarbeiten, so lange keiner der Elektromotoren (1, 7) angesteuert wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen wenigstens einer Betriebsgröße an mehreren Elektromotoren einer automatischen Parkbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannte Parkbremsen umfassen üblicherweise mehrere Elektromotoren zum Zuspannen bzw. Lösen der Bremse. Die Elektromotoren sind typischerweise direkt auf den Bremssätteln der Hinterachs-Radbremsen angeordnet (sog. Motor an Caliper). Um die Funktion der Elektromotoren überwachen und insbesondere die Klemmkraft der Radbremsen berechnen zu können, werden üblicherweise die Motordrehzahl oder die Temperatur der Motoren sensorisch erfasst. Die entsprechenden Sensorsignale werden von einem Steuergerät verarbeitet und ausgewertet.
Die Signalleitungen zwischen den Sensoren und dem Steuergerät können unter Umständen sehr lang und daher anfällig für elektromagnetische Störungen sein, wenn die Signalleitungen nicht gesondert abgeschirmt werden. Dies kann zu ungenauen oder fehlerhaften Messergebnissen führen. Darüber hinaus kann es zu Kurzschlüssen zwischen zwei Signalleitungen kommen, die bislang nur sehr schwer und aufwändig detektierbar sind.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mittels dessen wenigstens eine Betriebsgröße der Elektromotoren, wie z. B. deren Motordrehzahl oder Temperatur, genauer und zuverlässiger gemessen werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, die zu messende Betriebsgröße in einem Betriebszustand, in dem keiner der Elektromotoren der Parkbremse angesteuert wird, nicht zu messen oder nicht weiter zu verarbeiten. Eine Möglichkeit dies zu realisieren besteht beispielsweise darin, die Sensorik auszuschalten, solange die Elektromotoren nicht aktiv sind, oder das Messsignal einfach nicht weiter zu verarbeiten. Gemäß der Erfindung wird die wenigstens eine zu messende Betriebsgröße erst dann gemessen und weiterverarbeitet, wenn wenigstens einer der Elektromotoren angesteuert wird. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass mögliche Störungen, die während des inaktiven Zustands der Elektromotoren auftreten, ignoriert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die wenigstens eine Betriebsgröße gemessen, sobald wenigstens einer der Elektromotoren angesteuert wird. Gemäß der Erfindung gilt ein Elektromotor vorzugsweise als „angesteuert” oder „aktiv”, wenn die am Elektromotor anliegende Versorgungsspannung oder der durch den Elektromotor fließende Strom größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Zur Erkennung von aktiven und inaktiven Zuständen der Elektromotoren können alternativ auch die von einer Steuereinheit generierten Steuersignale für die Elektromotoren herangezogen werden, oder ggf. auch andere Signale.
Die Elektromotoren der automatischen Parkbremse werden bevorzugt zeitversetzt angesteuert. Durch eine Auswertung der Sensorsignale an allen Elektromotoren – auch and dem- bzw. denjenigen Motoren, die noch nicht angesteuert werden – ist es möglich, Signalfehler z. B. aufgrund von „Übersprechen” zu erkennen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird die wenigstens eine Betriebsgröße an allen Elektromotoren gleichzeitig gemessen, sobald auch nur ein einziger der Elektromotoren angesteuert wird. Die Messung erfolgt also auch an dem bzw. denjenigen Elektromotoren, die noch inaktiv sind. Dadurch kann an dem oder den Motoren, die noch nicht angesteuert werden, überprüft werden, ob ein Signal- oder Sensorfehler vorliegt. Sofern die Sensorik eines nicht angesteuerten Motors beispielsweise einen Drehzahl liefert, die nicht plausibel ist, wird ein Signalfehler erkannt und eine entsprechende Fehlermeldung generiert.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die wenigstens eine Betriebsgröße nur an dem bzw. denjenigen Elektromotoren gemessen und ausgewertet, der bzw. die gerade angesteuert werden. An einem inaktiven Elektromotor erfolgt dagegen keine Messung bzw. Auswertung.
Sofern die Elektromotoren der automatischen Parkbremse zeitversetzt angesteuert werden, wird die Reihenfolge der Ansteuerung vorzugsweise mehrmals geändert. Die Reihenfolge der Ansteuerung kann beispielsweise bei jeder Betätigung der Parkbremse oder nur bei jeder n-ten Betätigung der Parkbremse umgekehrt werden.
Gemäß der Erfindung wird vorzugsweise an jedem Elektromotor die Motortemperatur und/oder die Motordrehzahl bzw. ein Drehwinkel mittels entsprechender Sensoren gemessen.
Vorzugsweise ist ein Steuergerät vorgesehen, das die Sensorsignale verarbeitet und daraus beispielsweise eine Motorkonstante oder einen Motorwiderstand berechnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Blockdarstellung der wesentlichen Bestandteile einer automatischen Parkbremse;
2a, 2b den zeitlichen Verlauf verschiedener Kenngrößen bei einer gleichzeitigen Aktivierung der Elektromotoren einer automatischen Parkbremse; und
3a, 3c den zeitlichen Verlauf verschiedener Kenngrößen bei einer zeitversetzten Aktivierung der Elektromotoren einer automatischen Parkbremse.
1 zeigt die wesentlichen Bestandteile einer automatischen Parkbremse für Kraftfahrzeuge. Die Parkbremse umfasst zwei Elektromotoren 1, 7, die direkt auf den Bremssätteln der Radbremsen der Hinterachse angeordnet sind. Sofern der Fahrer z. B. mittels Taster (nicht gezeigt) die Parkbremse betätigt, erkennt ein Steuergerät 6 den Feststellbremswunsch und steuert die Elektromotoren 1, 7 über entsprechende Steuerleitungen 12, 13 an, um die Radbremsen zu spannen oder zu lösen.
Die Betriebstemperatur bzw. die Drehzahl der beiden Elektromotoren 1, 7 werden mittels Temperatur- 2, 8 und Drehzahl- oder Drehwinkelsensoren 3, 9 gemessen. Die genannten Sensoren 2, 3, 8, 9 sind über zugehörige Signalleitungen 4, 5, 10, 11 am Steuergerät 6 angeschlossen. Aus den gemessenen Betriebsgrößen wird beispielsweise die Motorkonstante oder der Motorwiderstand berechnet. Mittels der berechneten Größen sowie den aktuellen Messdaten wird die Klemmkraft der Parkbremse bestimmt.
Da die Signalleitungen 4, 5, 10, 11 üblicherweise sehr lang sind, kann es zu Signalstörungen durch elektromagnetische Einkopplung kommen. Außerdem können Kurzschlüsse in den Signalleitungen auftreten. Um den Einfluss solcher Störungen möglichst zu minimieren, werden die Sensorsignale in Betriebsphasen, in denen die Elektromotoren 1, 7 nicht angesteuert werden, nicht gemessen oder nicht weiterverarbeitet. Um dies zu realisieren, können die Sensoren 2, 3, 8, 9 in den Betriebsphasen, in denen die Elektromotoren 1, 7 nicht aktiv sind, beispielsweise ausgeschaltet sein. Sobald wenigstens einer der Elektromotoren 1, 7 angesteuert wird, werden dann die Sensoren 2, 3, 8, 9, oder auch nur ein Teil davon, eingeschaltet. Alternativ könnte das Steuergerät 6 auch die Sensorsignale in den inaktiven Betriebsphasen der Elektromotoren 1, 7 einfach ignorieren oder nicht weiterverarbeiten.
Die beiden Elektromotoren 1, 7 können nach dem Erkennen einer Parkbremsanforderung gleichzeitig angesteuert werden. Sie werden aber vorzugsweise sequentiell nacheinander aktiviert. Beispielsweise kann zunächst der Elektromotor 1 und danach der andere Elektromotor 7 angesteuert werden oder umgekehrt.
Sobald einer der Elektromotoren 1, 7 angesteuert wird, werden vorzugsweise die zugehörigen Sensoren 2, 3 bzw. 8, 9 eingeschaltet und deren Sensorsignale ausgewertet. Es können aber auch sofort die Sensorsignale aller Sensoren 2, 3, 8, 9 ausgewertet werden, sobald einer der beiden Elektromotoren 1, 7 aktiviert wird.
Die 2a und 2b zeigen den zeitlichen Verlauf der wesentlichen Motorkenngrößen und der Sensorsignale im Falle einer gleichzeitigen Aktivierung der beiden Elektromotoren 1, 7. Da der Verlauf der genannten Kenngrößen bei beiden Elektromotoren 1, 7 in etwa gleich ist, wird hier nur der Verlauf eines einzigen Elektromotors dargestellt.
2a zeigt den Verlauf der Motorspannung U und des Motorstroms I bei einem Zuspannvorgang der Parkbremse. Nach dem Einschalten der Elektromotoren 1, 7 steigen die Motorspannung U und der Motorstrom I zunächst steil an. Sobald eine der genannten Größen einen zugehörigen Schwellenwert SW1 bzw. SW2 übersteigt, gilt der Elektromotor 1, 7 als „angesteuert” bzw. „aktiv”. Sobald eine der genannten Größen den zugehörigen Schwellenwert SW1 bzw. SW2 unterschreitet, gilt der Elektromotor als „inaktiv”. Die Zeitspanne, in der die Elektromotoren 1, 7 aktiv sind, ist mit T₀ bezeichnet. Wahlweise könnte der Zustand „angesteuert” bzw. „aktiv” auch erkannt werden, wenn das Steuergerät 6 ein entsprechendes Steuersignal erzeugt.
2b zeigt die Signalpegel der Drehzahlsensoren 3, 9. Dabei ist schematisch dargestellt, dass nur in der Phase T₀, in der beide Elektromotoren 1, 7 aktiv sind, die Drehzahl gemessen und vom Steuergerät 6 weiterverarbeitet wird. Außerhalb der Phase T₀, also in der inaktiven Phase, sind die Sensoren 2, 3, 8, 9 ausgeschaltet, oder deren Messsignale werden vom Steuergerät 6 ignoriert.
Die 3a–3c zeigen den Verlauf der vorstehend genannten Kenngrößen und Messsignale für den Fall einer zeitversetzten Ansteuerung der Elektromotoren 1 und 7. Im vorliegenden Beispiel wird zunächst der Elektromotor 1 (3a) und kurze Zeit später der zweite Elektromotor 7 (3b) angesteuert. Der zeitliche Versatz kann zum Beispiel 20 ms–50 ms betragen.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Verarbeitung der Sensorsignale bereits ab dem Zeitpunkt, ab dem der erste Elektromotor 1 aktiviert wird, wie in 3c dargestellt ist. Es werden also auch die. Sensorsignale der Sensoren 8 und 9 ausgewertet, obwohl der zweite Elektromotor 7 noch inaktiv ist. Dadurch können beispielsweise Störungen oder Signalfehler in den Sensorsignalen der Sensoren 8 und 9 erkannt werden.
Bei der nächsten Feststellbremsanforderung wird die Reihenfolge der Elektromotoren 1, 7 vorzugsweise umgekehrt, wobei in diesem Fall zuerst der zweite Elektromotor 7 und danach der erste Elektromotor 1 angesteuert wird.

Claims

Verfahren zum Messen wenigstens einer Betriebsgröße an mehreren Elektromotoren (1, 7) einer automatischen Parkbremse mit Hilfe einer Sensorik (2, 3, 8, 9), wobei die von der Sensorik (2, 3, 8, 9) erzeugten Signale von einer Verarbeitungseinrichtung (6) verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betriebszustand, in dem keiner der Elektromotoren (1, 7) angesteuert wird, die wenigstens eine Betriebsgröße nicht gemessen oder nicht weiterverarbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sobald einer der Elektromotoren (1, 7) angesteuert wird, die wenigstens eine Betriebsgröße an wenigstens einem der Elektromotoren (1, 7) gemessen und weiterverarbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren (1, 7) der automatischen Parkbremse zeitversetzt angesteuert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sobald einer der Elektromotoren (1, 7) angesteuert wird, die wenigstens eine Betriebsgröße an allen Elektromotoren (1, 7) gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass, sobald einer der Elektromotoren (1, 7) angesteuert wird, die wenigstens eine Betriebsgröße nur an dem jeweils angesteuerten Elektromotor (1,) gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihenfolge der Ansteuerung der Elektromotoren (1, 7) geändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Elektromotoren (1, 7) als „angesteuert” gilt, wenn die am Elektromotor (1, 7) anliegende Versorgungsspannung oder der durch den Elektromotor (1, 7) fließende Strom größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik einen Temperatursensor (2, 8) und/oder einen Drehzahlsensor oder Drehwinkelsensor (3, 9) umfasst.
Steuergerät, umfassend Mittel zum Durchführen eines der vorstehend beanspruchten Verfahren.