DE102012213289A1 - Method for providing the clamping force generated by a parking brake - Google Patents

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Bereitstellen der von einer Feststellbremse in einem Fahrzeug erzeugten Klemmkraft werden aktuelle Messwerte des Motorstroms während einer Betätigung eines elektrischen Bremsmotors ermittelt und auf das Vorliegen von Messfehlern überprüft.In a method for providing the clamping force generated by a parking brake in a vehicle, current measured values of the motor current are determined while an electric brake motor is actuated and checked for the presence of measurement errors.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bereitstellen der von einer Feststellbremse in einem Fahrzeug erzeugten Klemmkraft.The invention relates to a method for providing the clamping force generated by a parking brake in a vehicle.

Stand der TechnikState of the art

In der DE 10 2006 052 810 A1 wird ein Verfahren zum Abschätzen der von einem elektrischen Bremsmotor erzeugten Klemmkraft einer Feststellbremse beschrieben. Über den elektrischen Bremsmotor wird ein Bremskolben, der Träger eines Bremsbelages ist, gegen eine Bremsscheibe beaufschlagt. Zur Bestimmung der aktuell wirkenden Klemmkraft werden der Strom, die Versorgungsspannung des Bremsmotors sowie die Motordrehzahl bestimmt, anschließend wird die Klemmkraft aus einem Differenzialgleichungssystem ermittelt, welche das elektrische und das mechanische Verhalten des Bremsmotors beschreibt.In the DE 10 2006 052 810 A1 A method for estimating the parking brake force generated by an electric brake motor will be described. About the electric brake motor, a brake piston, the carrier of a brake pad is applied to a brake disc. To determine the currently acting clamping force, the current, the supply voltage of the brake motor and the engine speed are determined, then the clamping force is determined from a differential equation system which describes the electrical and mechanical behavior of the brake motor.

Bei der Strommessung können Messfehler auftreten, beispielsweise durch den Einfluss von EMV-Störungen (elektromagnetische Verträglichkeit), welche dazu führen, dass die auf der Grundlage der Strommesswerte ermittelte Klemmkraft zu hoch oder zu niedrig berechnet wird. During current measurement, measurement errors may occur, for example due to the influence of EMC interference (electromagnetic compatibility), which results in the clamping force determined on the basis of the current measured values being calculated too high or too low.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren zum Bereitstellen der von einer Feststellbremse erzeugten Klemmkraft die Toleranz gegenüber Strommessfehlern zu erhöhen.The invention is based on the object of increasing the tolerance for current measuring errors in a method for providing the clamping force generated by a parking brake.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.

Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich auf elektromechanische Feststellbremsen in Fahrzeugen, über die eine das Fahrzeug im Stillstand festsetzende Klemmkraft erzeugt wird. Die Feststellbremse weist einen elektrischen Bremsmotor auf, über den auf elektromechanischem Wege die Klemmkraft generiert wird. Bei einer Betätigung des Bremsmotors wird ein Bremskolben, welcher Träger eines Bremsbelages ist, gegen eine Bremsscheibe gedrückt. The method according to the invention relates to electromechanical parking brakes in vehicles, by way of which a clamping force fixing the vehicle at a standstill is generated. The parking brake has an electric brake motor, via which the clamping force is generated by electromechanical means. Upon actuation of the brake motor, a brake piston, which carrier is a brake pad, pressed against a brake disc.

Die Feststellbremse kann gegebenenfalls mit einer Zusatzbremseinrichtung ausgestattet sein, um ergänzend eine Zusatzklemmkraft zu erzeugen, so dass sich die Gesamtklemmkraft aus dem elektromechanisch vom Bremsmotor gestellten Anteil und der Zusatzklemmkraft zusammensetzt. Bei der Zusatzbremseinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine hydraulische Bremseinrichtung, insbesondere die hydraulische Fahrzeugbremse, über die im regulären Fahrbetrieb eine das Fahrzeug abbremsende Bremskraft erzeugt wird. Hierbei wirkt der hydraulische Druck auf den Bremskolben, der auch von dem elektrischen Bremsmotor beaufschlagt wird. The parking brake may optionally be equipped with an additional brake device to additionally generate an additional clamping force, so that the total clamping force from the electromechanically provided by the brake motor portion and the additional clamping force is composed. The auxiliary brake device is preferably a hydraulic brake device, in particular the hydraulic vehicle brake, via which a braking force braking the vehicle is generated during regular driving operation. In this case, the hydraulic pressure acts on the brake piston, which is also acted upon by the electric brake motor.

Um die vom elektrischen Bremsmotor beim Zuspannvorgang erzeugte, tatsächliche Klemmkraft zu ermitteln, ist die Kenntnis der aktuellen elektrischen Motorparameter notwendig, nämlich des Motorwiderstandes und der Motorkonstanten. Diese Motorparameter können aus dem aktuellen Motorstrom ermittelt werden, gegebenenfalls unter Berücksichtigung der aktuellen Motorspannung und der aktuellen Motordrehzahl. Der Motorstrom sowie die Motorspannung und die Motordrehzahl können sensorisch ermittelt bzw. aus den Sensordaten berechnet werden. Unter Berücksichtigung der Motorkonstanten und des Motorwiderstandes kann anschließend die elektromotorisch bereitgestellte Klemmkraft berechnet werden.In order to determine the actual clamping force generated by the electric brake motor during the application process, it is necessary to know the current electrical motor parameters, namely the motor resistance and the motor constants. These motor parameters can be determined from the current motor current, possibly taking into account the current motor voltage and the current motor speed. The motor current as well as the motor voltage and the motor speed can be sensed or calculated from the sensor data. Taking into account the motor constants and the motor resistance, the electromotive clamping force provided can subsequently be calculated.

Um den Einfluss von Messfehlern auf die Genauigkeit der ermittelten Klemmkraft zu reduzieren bzw. die Toleranz gegenüber Messfehlern zu erhöhen, welche beispielsweise auf EMV-Störungen (elektromagnetische Verträglichkeit) zurückgehen, wird während der Messung überprüft, ob ein oder mehrere Strommesswerte außerhalb zulässiger Grenzen liegen. Ist dies der Fall, so werden statt dieser Strommesswerte Korrekturstromwerte für die Berechnung der Klemmkraft herangezogen, insbesondere für die Berechnung der Motorkonstanten und des Motorwiderstandes, die der Klemmkraftermittlung zugrunde liegen. Auf diese Weise können insbesondere kurzfristig wirkende Störungen erkannt werden, die ein oder mehrere, insbesondere aufeinanderfolgende Messwerte während einer Betätigung des elektrischen Bremsmotors betreffen. Der Vorteil dieser Vorgehensweise liegt darin, dass zum einen die Qualität der Klemmkraft signifikant verbessert wird und zum andern aufgrund der Identifikation der fehlerhaften Messwerte die übrigen Messwerte, welche nicht mit einem Fehler behaftet sind, für die Bestimmung der Motorparameter bzw. die Klemmkraftermittlung verwendet werden können. Sofern die korrekten Strommesswerte eine ausreichende Datenbasis bilden, kann grundsätzlich auf die sensorisch ermittelten Strommesswerte eines aktuellen Betätigungsvorganges des Bremsmotors zurückgegriffen werden.In order to reduce the influence of measurement errors on the accuracy of the determined clamping force or to increase the tolerance to measurement errors, which are due for example to EMC interference (electromagnetic compatibility), it is checked during the measurement whether one or more current readings are outside allowable limits. If this is the case, instead of these current measured values, correction current values are used for the calculation of the clamping force, in particular for the calculation of the motor constants and the motor resistance on which the clamping force determination is based. In this way, in particular short-term disturbances can be detected, which relate to one or more, in particular successive measured values during actuation of the electric brake motor. The advantage of this approach is that, on the one hand, the quality of the clamping force is significantly improved and, on the other hand, due to the identification of the erroneous measured values, the other measured values, which are not affected by an error, can be used for determining the motor parameters or the clamping force determination , If the correct current measured values form a sufficient data base, it is basically possible to fall back on the sensor-determined current measured values of a current actuation process of the brake motor.

Nachdem die fehlerhaften Strommesswerte identifiziert worden sind, wird auf Korrekturstrommesswerte zurückgegriffen, die die korrekten Werte abbilden bzw. eine verbesserte Näherung an die korrekten Werte darstellen. Zusätzlich kann auch ein Fehler im Fahrzeug angezeigt bzw. abgespeichert werden.After the faulty current readings have been identified, correction current readings are taken which map the correct values or represent an improved approximation to the correct values. In addition, an error in the vehicle can be displayed or saved.

Als Korrekturstromwerte werden beispielsweise die nicht mit einem Fehler behafteten Strommesswerte herangezogen, die zeitlich vor oder insbesondere nach den fehlerhaften Strommesswerten sensiert worden sind. Bei dieser Vorgehensweise werden die fehlerhaften Strommesswerte ausgeblendet; in dem entsprechenden Zeitintervall werden keine Strommesswerte berücksichtigt. Correction current values used are, for example, the current measurement values which are not affected by an error and have been sensed before or in particular after the faulty current measurement values. In this procedure, the faulty current measured values are hidden; in the corresponding time interval, no current measured values are taken into account.

Gemäß einer weiteren Vorgehensweise werden die Korrekturstromwerte aus einer Ersatzfunktion ermittelt, was den Vorteil hat, dass Stromwerte auch für das Zeitintervall zur Verfügung stehen, in welchem die fehlerhaften Messwerte aufgetreten sind. Diese Vorgehensweise hat den weiteren Vorteil, dass insgesamt über einen größeren Zeitraum Stromwerte zur Verfügung stehen, die sich aus gemessenen Stromwerten innerhalb der zulässigen Toleranzen und den Ersatzstromwerten zusammensetzen.According to a further procedure, the correction current values are determined from a substitute function, which has the advantage that current values are also available for the time interval in which the erroneous measured values occurred. This procedure has the further advantage that, over a relatively long period of time, current values are available which are composed of measured current values within the permissible tolerances and the equivalent current values.

Die Ersatzstromwerte bilden eine Ersatzfunktion bzw. werden aus einer Ersatzfunktion ermittelt, welche insbesondere auf der Basis korrekter Strommesswerte berechnet werden, wofür geeignete Ausgleichsfunktionen wie zum Beispiel die Methode der kleinsten Fehlerquadrate in Betracht kommen. Bei dieser Vorgehensweise wird auf der Grundlage der als korrekt identifizerten Strommesswerte eine Extrapolation in den Zeitbereich der fehlerhaften Strommesswerte durchgeführt. Es stehen somit über einen größeren Zeitraum Stromwerte für die Ermittlung der Klemmkraft zur Verfügung.The substitute current values form a substitute function or are determined from a substitute function, which are calculated in particular on the basis of correct current measured values, for which suitable compensation functions such as, for example, the least squares method are considered. In this approach, extrapolation to the time domain of the fault current readings is performed based on the current sense values identified as being correct. Thus, current values for the determination of the clamping force are available over a longer period of time.

Für die Überprüfung, ob die gemessenen Stromwerte innerhalb der zulässigen Grenzen liegen, wird vorteilhafterweise der abfallende Ast in der Anfangsphase des Motorstroms nach dem Einschalten des Bremsmotors während eines Zuspannvorganges betrachtet. Unmittelbar nach dem Einschalten steigt der Motorstrom stark an und fällt nach dem Überschreiten eines Strommaximums exponentiell ab; im abfallenden Zweig werden die Strommessungen für die Ermittlung der Motorparameter bzw. der Klemmkraft durchgeführt. Die dynamische Änderung im abfallenden Ast des Stromverlaufs ermöglicht eine hinreichend präzise Ermittlung der Motorparameter, also des Motorwiderstands und der Motorkonstanten. Im weiteren Verlauf steigt der Motorstrom wieder an, sobald die Bremsbacken an der Bremsscheibe anliegen und eine elektromechanische Klemmkraft erzeugt wird.In order to check whether the measured current values are within the permissible limits, it is advantageous to consider the falling branch in the initial phase of the motor current after switching on the brake motor during a tightening process. Immediately after switching on the motor current increases sharply and drops exponentially after exceeding a current maximum; in the descending branch, the current measurements for the determination of the motor parameters or the clamping force are performed. The dynamic change in the falling branch of the current curve allows a sufficiently precise determination of the engine parameters, ie the engine resistance and the engine constants. In the further course of the motor current increases again as soon as the brake shoes abut the brake disc and an electromechanical clamping force is generated.

Für die Beurteilung, ob in dem betrachteten Messzeitraum die ermittelten Strommesswerte innerhalb der zulässigen Grenzen liegen, können verschiedene Kriterien kumulativ oder alternativ berücksichtigt werden. Zum Beispiel müssen im absteigenden Ast während der Anfangsphase des Motorstroms unmittelbar aufeinanderfolgende Strommesswerte kleiner werden. Ist dies nicht der Fall, kann von einem fehlerhaften Messwert ausgegangen werden, und es werden die oben genannten Korrekturstromwerte ermittelt bzw. herangezogen.In order to assess whether the measured current values determined are within the permissible limits in the measurement period considered, various criteria can be taken into account cumulatively or alternatively. For example, in the descending branch, during the initial phase of the motor current, immediately consecutive current measurements must become smaller. If this is not the case, a faulty measured value can be assumed, and the correction current values mentioned above are determined or used.

Gemäß einem weiteren Kriterium müssen die Strommesswerte innerhalb absoluter oberer und/oder unterer Grenzen liegen. Als weiteres Kriterium kann berücksichtigt werden, ob der Gradient der Strommesswertfunktion innerhalb definierter Grenzen liegt. Des Weiteren kann überprüft werden, ob der Verlauf der Strommesswertefunktion grundsätzlich mit einem Musterverlauf übereinstimmt, der für den betrachteten Zweig der Stromfunktion charakteristisch ist. Es kann beispielsweise überprüft werden, ob die Strommesswerte innerhalb einer definierten Toleranz zum Musterverlauf liegen.According to another criterion, the current measurements must be within absolute upper and / or lower limits. Another criterion that can be considered is whether the gradient of the current measured value function is within defined limits. Furthermore, it can be checked whether the course of the current measured value function basically agrees with a pattern profile that is characteristic of the considered branch of the current function. For example, it can be checked whether the current measured values lie within a defined tolerance to the pattern profile.

Des Weiteren ist es zweckmäßig, dass im Falle mehrerer aufeinanderfolgender unzulässiger Strommesswerte sämtliche bis dahin ermittelten Strommesswerte verworfen werden und nur nachfolgende Strommesswerte für die Ermittlung der Motorparameter bzw. der Klemmkraft berücksichtigt werden. Durch diese Vorgehensweise wird zwar das betrachtete Zeitintervall mit zulässigen Strommesswerten verkleinert, man erhält aber eine höhere Genauigkeit und Zuverlässigkeit im Hinblick auf die für die Motorparameterermittlung herangezogenen Strommesswerte.Furthermore, it is expedient that, in the case of several consecutive impermissible measured current values, all current measured values ascertained up to that point are discarded and only subsequent current measured values for the determination of the motor parameters or the clamping force are taken into account. Although this procedure reduces the time interval considered with permissible measured current values, it gives greater accuracy and reliability with regard to the measured current values used for determining the motor parameters.

Die genannten Kriterien werden alternativ eingesetzt, gegebenenfalls auch kumulativ. Bei alternativer Anwendung der Kriterien liegt ein Messfehler bereits dann vor, wenn der Messwert gemäß eines Kriteriums außerhalb der zulässigen Grenzen liegt.The criteria mentioned are used alternatively, if necessary also cumulatively. If the criteria are used alternatively, a measurement error already exists if the measured value is outside the permissible limits according to a criterion.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung werden die Kriterien für den Fall eines signifikanten Spannungseinbruches modifiziert. Ein Spannungseinbruch, der eine Spannungsschwankung oberhalb eines definierten Schwellenwertes aufweist, hat auch eine Änderung in der Stromfunktion des Motors zur Folge. Die während eines Spannungseinbruches gemessenen Stromwerte können gleichwohl für die Ermittlung der Motorparameter bzw. der Klemmkraft berücksichtigt werden, auch wenn der Gradient der Strommesswertfunktion außerhalb der definierten Grenzen liegt. Für den Fall eines Spannungseinbruchs wird somit dieses Kriterium, das auf die Strommesswerte angewandt wird, außer Kraft gesetzt.According to another expedient embodiment, the criteria for the case of a significant voltage dip are modified. A voltage dip, which has a voltage fluctuation above a defined threshold, also results in a change in the current function of the motor. The current values measured during a voltage dip can nevertheless be taken into account for determining the motor parameters or the clamping force, even if the gradient of the current measured value function is outside the defined limits. Thus, in the event of a voltage dip, this criterion, which is applied to the current measurements, is overridden.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft in einem Regel- bzw. Steuergerät im Fahrzeug ab, das Bestandteil der Feststellbremse sein kann.The inventive method runs in a control or control unit in the vehicle, which may be part of the parking brake.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further advantages and expedient embodiments are the further claims, the Figures description and the drawings can be seen. Show it:

1 einen Schnitt durch eine elektromechanische Feststellbremse für ein Fahrzeug, mit einem elektrischen Bremsmotor zur Erzeugung einer das Fahrzeug festsetzenden Klemmkraft, 1 a section through an electromechanical parking brake for a vehicle, with an electric brake motor for generating a vehicle clamping force,

2 ein Diagramm mit dem zeitabhängigen Verlauf des Motorstroms und der Motordrehzahl während der Anfangsphase eines Zuspannvorgangs des elektrischen Bremsmotors, 2 a diagram with the time-dependent course of the motor current and the engine speed during the initial phase of a clamping operation of the electric brake motor,

3 ein Ablaufschema mit Verfahrensschritten zur Ermittlung von Strommesswerten während der Anfangsphase des Zuspannvorgangs des elektrischen Bremsmotors. 3 a flowchart with steps to determine current readings during the initial phase of the application process of the electric brake motor.

1 zeigt eine elektromechanische Feststellbremse 1 in einem Fahrzeug, wobei über die Feststellbremse eine das Fahrzeug im Stillstand festsetzende Klemmkraft erzeugbar ist. Die Feststellbremse 1 weist einen Bremssattel 2 mit einer Zange 9 auf, welche eine Bremsscheibe 10 übergreift. Als Stellglied der Feststellbremse 1 fungiert ein als Elektromotor ausgeführter Bremsmotor 3, der eine Spindel 4 rotierend antreibt, auf der ein Spindelbauteil 5 axial verschiebbar und gegenüber dem Gehäuse rotationsfest gelagert ist. Das Spindelbauteil 5 wird axial verstellt, wenn die Spindel 4 rotiert. Das Spindelbauteil 5 bewegt sich innerhalb eines Bremskolbens 6, der Träger eines Bremsbelages 7 ist, welcher von dem Bremskolben 6 gegen die Bremsscheibe 10 gedrückt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 10 ist ein weiterer Bremsbelag 8 angeordnet, der ortsfest an der Zange 9 gehalten ist. 1 shows an electromechanical parking brake 1 in a vehicle, wherein via the parking brake, the vehicle is set at a standstill clamping force can be generated. The parking brake 1 has a caliper 2 with a pair of pliers 9 on which a brake disc 10 overlaps. As an actuator of the parking brake 1 acts as an electric motor designed brake motor 3 , the one spindle 4 rotatably drives, on which a spindle component 5 axially displaceable and rotatably mounted relative to the housing. The spindle component 5 is adjusted axially when the spindle 4 rotates. The spindle component 5 moves inside a brake piston 6 , the carrier of a brake pad 7 is which of the brake piston 6 against the brake disc 10 is pressed. On the opposite side of the brake disc 10 is another brake pad 8th arranged, which is fixed to the pliers 9 is held.

Das Spindelbauteil 5 kann sich innerhalb des Bremskolbens 6 im Falle einer Drehbewegung der Spindel 4 axial nach vorne in Richtung auf die Bremsscheibe zu bzw. bei einer entgegengesetzten Drehbewegung der Spindel 4 axial nach hinten bis zum Erreichen eines Anschlags 11 bewegen. Um eine gewünschte Soll-Klemmkraft zu erzeugen, beaufschlagt das Spindelbauteil 5 die innere Stirnseite des Bremskolbens 6, so dass der axial in der Feststellbremse 1 verschieblich gelagerte Bremskolben 6 mit dem Bremsbelag 7 gegen die zugewandte Stirnfläche der Bremsscheibe 10 gedrückt wird.The spindle component 5 can be inside the brake piston 6 in the case of a rotary movement of the spindle 4 axially forward in the direction of the brake disc or at an opposite rotational movement of the spindle 4 axially to the rear until reaching a stop 11 move. In order to generate a desired set clamping force, the spindle component is acted on 5 the inner end of the brake piston 6 , so that the axial in the parking brake 1 slidably mounted brake pistons 6 with the brake pad 7 against the facing end face of the brake disc 10 is pressed.

Auf den Bremskolben wirkt außerdem der hydraulische Druck der regulären, hydraulischen Fahrzeugbremse, mit der das Fahrzeug während der Fahrt abgebremst wird. Der hydraulische Druck kann aber auch im Fahrzeugstillstand bei Betätigung der Feststellbremse unterstützend wirksam sein, so dass sich die Gesamt-Klemmkraft aus dem elektromotorisch gestellten Anteil und dem hydraulischen Anteil zusammensetzt. On the brake piston also acts the hydraulic pressure of the regular, hydraulic vehicle brake, with which the vehicle is braked while driving. The hydraulic pressure can also be effective in the vehicle standstill upon actuation of the parking brake, so that the total clamping force composed of the electric motor provided share and the hydraulic portion.

In 2 ist ein Schaubild mit dem Verlauf des Motorstroms Imot und dem Verlauf der Motordrehzahl nmot des elektrischen Bremsmotors zeitabhängig für einen Zuspannvorgang dargestellt. In 2 is a graph showing the course of the motor current I mot and the course of the engine speed n mot of the electric brake motor time-dependent for a Zuspannvorgang.

Zum Zeitpunkt t1 beginnt der Zuspannvorgang, indem eine elektrische Spannung aufgebracht und der Bremsmotor bei geschlossenem Stromkreis unter Strom gesetzt wird. Die Startphase (Phase I) dauert vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2. Zum Zeitpunkt t2 hat die Motordrehzahl nmot ihr Maximum erreicht. Die Phase zwischen t2 und t3 stellt die Leerlaufphase dar (Phase II), in welcher der Motorstrom Imot sich auf einem Minimumniveau bewegt. Daran schließt sich ab dem Zeitpunkt t3 die Kraftaufbauphase (Phase III) bis zum Zeitpunkt t4 an, in der die Bremsbeläge an der Bremsscheibe anliegen und mit zunehmender Klemmkraft gegen die Bremsscheibe gedrückt werden. Zum Zeitpunkt t4 erfolgt das Abschalten des elektrischen Bremsmotors durch Öffnen des Stromkreises, so dass im weiteren Verlauf die Drehzahl nmot des Bremsmotors bis auf Null abfällt.At time t1, the application process begins by applying an electrical voltage and energizing the brake motor when the circuit is closed. The start phase (phase I) lasts from time t1 to time t2. At time t2, the engine speed n mot has reached its maximum. The phase between t2 and t3 represents the idling phase (phase II), in which the motor current I mot moves to a minimum level. This is followed by the force build-up phase (phase III) from time t3 until time t4, in which the brake pads bear against the brake disk and are pressed against the brake disk with increasing clamping force. At the time t4, the switching off of the electric brake motor takes place by opening the electric circuit, so that in the further course the engine speed n.sub.mot of the brake motor drops to zero.

In der Starterphase I steigt zunächst der Motorstrom Imot stark an und fällt dann bis zum Erreichen eines Leerlaufstroms ab. Der abfallende Ast in der Phase I kann für die Ermittlung der Motorparameter, also für die Ermittlung des Motorwiderstandes und der Motorkonstanten herangezogen werden. Die Motorparameter sind im weiteren Verlauf in der Phase III für die Ermittlung der aktuell wirkenden, elektromotorisch erzeugten Klemmkraft erforderlich.In the starter phase I first increases the motor current I mot strong and then drops until it reaches an open circuit current. The falling branch in phase I can be used for the determination of the motor parameters, ie for the determination of the motor resistance and the motor constants. The engine parameters are required in the further course in phase III for the determination of the currently acting, electromotive clamping force.

Der Motorstrom steht als Messwert im abfallenden Ast des Stromverlaufs in Phase I zur Verfügung. Um einen verfälschenden Einfluss von Messfehlern bzw. Störungen im Verlauf des Bremsstroms zu identifizieren und gegebenenfalls ausschließen zu können, insbesondere Störungen, die auf EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) zurückgehen, werden im abfallenden Ast des Stromverlaufs in Phase I die Strommesswerte darauf überprüft, ob sie innerhalb zulässiger Grenzen liegen. Hierfür können verschiedene Kriterien definiert werden, die vorteilhafterweise alle erfüllt sein müssen, damit ein fehlerfreier Verlauf der Strommesswerte vorliegt. Ist eines der Kriterien dagegen nicht erfüllt, liegen also die Strommesswerte außerhalb der definierten Grenzwerte gemäß eines Kriteriums, so liegt ein Fehler vor, woraufhin Korrekturmaßnahmen ergriffen werden.The motor current is available as a measured value in the falling branch of the current profile in phase I. In order to identify a falsifying influence of measurement errors or disturbances in the course of the braking current and possibly to exclude, in particular disturbances, which are due to EMC (electromagnetic compatibility), the current measured values are checked in the falling branch of the current flow in phase I, whether they within permissible limits. For this purpose, various criteria can be defined, which advantageously all must be fulfilled, so that a fault-free course of the current measured values is present. On the other hand, if one of the criteria is not met, ie if the current measured values lie outside the defined limit values according to a criterion, then there is an error, whereupon corrective measures are taken.

Im Falle eines Fehlers werden statt der fehlerhaften Strommesswerte Korrekturstromwerte ermittelt, welche für die Berechnung der Motorkonstanten und des Motorwiderstands des Bremsmotors herangezogen werden. Die Korrekturstromwerte sind entweder Strommesswerte, die als korrekt identifiziert worden sind und somit innerhalb der zulässigen Grenzen liegen. Diese Strommesswerte stammen vorzugsweise aus dem gleichen Zuspannvorgang des Bremsmotors aus dem abfallenden Ast des Stromverlaufs in der Phase I. Es werden vorzugsweise die auf die fehlerhaften Messwerte nachfolgenden Strommesswerte herangezogen, so dass die fehlerhaften Strommesswerte und gegebenenfalls auch die davorliegenden Strommesswerte ohne Berücksichtigung bei der Ermittlung der Motorparameter bleiben. Es ist aber auch möglich, sowohl die vor als auch die nach den fehlerhaften Werten liegenden Strommesswerte zu berücksichtigen oder, gemäß einer weiteren Alternative, lediglich die vor den fehlerhaften Messwerten liegenden Strommesswerte. In jedem Fall ist es zweckmäßig, dass die Motorparameter nur ermittelt werden, wenn eine ausreichend große und zuverlässige Datenbasis vorliegt. Ist dies nicht der Fall, kann auf Standardparameter zurückgegriffen werden oder es wird auf die Messwertaufnahme eines zuvor erfolgten oder eines nachfolgenden Zuspannvorgangs des Bremsmotors zurückgegriffen.In the case of a fault correction current values are determined instead of the faulty current measured values, which are used for the calculation of the motor constant and the motor resistance of the brake motor. The correction current values are either current readings that have been identified as being correct and thus within the allowable limits. These current readings are preferably from the same Clamping operation of the brake motor from the falling branch of the current waveform in phase I. The current measured values following the erroneous measured values are preferably used, so that the erroneous current measured values and, if appropriate, also the preceding current measured values remain without consideration in the determination of the engine parameters. However, it is also possible to take into account both the current measured values lying before and after the faulty values or, according to a further alternative, only the current measured values lying before the faulty measured values. In any case, it is expedient that the engine parameters are only determined if there is a sufficiently large and reliable database. If this is not the case, it is possible to fall back on standard parameters, or the measured value recording of a previous or a subsequent application process of the brake motor is used.

Gemäß einer weiteren Alternative können die Korrekturstromwerte auch aus einer Ersatzfunktion ermittelt werden, welche beispielsweise nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate auf der Basis korrekter Strommesswerte berechnet wird. Die Vorgehensweise hat den Vorteil, dass auch Korrekturstromwerte für die Zeitpunkte zur Verfügung stehen, in denen außerhalb der zulässigen Grenzen bestehende Messwerte ermittelt wurden.According to a further alternative, the correction current values can also be determined from a substitute function, which is calculated, for example, according to the least squares method on the basis of correct current measured values. The procedure has the advantage that correction current values are also available for the times in which existing measured values outside the permissible limits were determined.

In dem Ablaufschema gemäß 3 sind die verschiedenen Verfahrensschritte zur Behandlung von Messwertfehlern dargestellt. Nach dem Start des Verfahrens im ersten Verfahrensschritt 20 erfolgt im Verfahrensschritt 21 eine Abfrage, ob der aktuelle Strommesswert innerhalb der zulässigen Grenzen liegt. Hierbei werden mehrere Kriterien kumulativ abgefragt, wobei ein zulässiger Messwert nur dann vorliegt und der Ja-Verzweigung („Y“) folgend zum nächsten Verfahrensschritt 22 fortgefahren wird, wenn sämtliche abgefragten Bedingungen für den betreffenden Strommesswert kumulativ erfüllt sind. Andernfalls, also wenn nur eine der abgefragten Bedingungen für die Zulässigkeit des Strommesswertes nicht erfüllt ist, wird der Nein-Verzweigung („N“) folgend zum Verfahrensschritt 23 fortgefahren.In the flowchart according to 3 the different process steps for the treatment of measured value errors are shown. After the start of the process in the first process step 20 takes place in the process step 21 a query as to whether the current current reading is within the allowed limits. In this case, several criteria are queried cumulatively, whereby a permissible measured value is only present and following the yes branch ("Y") to the next method step 22 is continued if all requested conditions for the relevant current value are cumulatively fulfilled. Otherwise, that is, if only one of the queried conditions for the admissibility of the current measurement value is not met, the no-branching ("N") following becomes the process step 23 continued.

Im Schritt 21 wird beispielsweise abgefragt, ob der Gradient der Strommesswertfunktion zwischen null und einem unteren Grenzwert liegt, ob der Strommesswert zwischen einer Untergrenze und einer Obergrenze liegt und ob der aktuelle Strommesswert kleiner ist als der vorangegangene Strommesswert.In step 21 For example, a query is made as to whether the gradient of the current reading function is between zero and a lower limit, whether the current reading is between a lower limit and an upper limit, and whether the current current reading is less than the previous current reading.

Sind sämtliche Bedingungen aus dem Verfahrensschritt 21 erfüllt, wird der Ja-Verzweigung folgend zum Verfahrensschritt 22 fortgefahren, gemäß dem die Werte als gültig klassifiziert und indiziert abgelegt werden. Im folgenden Verfahrensschritt 24 erfolgt die Abfrage, ob bereits eine ausreichende Anzahl an gültigen Messwerten ermittelt worden sind, beispielsweise zehn Messwerte. Ist dies der Fall, wird der Ja-Verzweigung folgend zum nächsten Verfahrensschritt 25 fortgefahren, andernfalls wieder zum Beginn des Verfahrensschrittes 21 zurückgekehrt, um den nächsten Strommesswert zu überprüfen.Are all conditions from the process step 21 is fulfilled, the yes branch following becomes the process step 22 continued, according to which the values are classified as valid and indexed. In the following process step 24 the query is made as to whether a sufficient number of valid measured values have already been determined, for example ten measured values. If this is the case, the yes branch follows the next step 25 otherwise proceed again to the beginning of the process step 21 returned to check the next current reading.

Im Verfahrensschritt 25 wird ein Nachlauf aktiviert, bei dem zusätzliche Strommesswerte zur Absicherung des Stromkurvenverlaufs aufgezeichnet werden. Anschließend erfolgt im Verfahrensschritt 26 die Abfrage, ob die im Nachlauf gemäß Verfahrensschritt 25 ermittelten Strommesswerte weiterhin plausibel sind. Ist dies der Fall, wird der Ja-Verzweigung folgend zum Verfahrensschritt 27 vorgerückt, andernfalls der Nein-Verzweigung folgend zum Verfahrensschritt 30. Im Verfahrensschritt 27 wird auf der Basis der als richtig bzw. plausibel erkannten Strommesswerte eine Ersatzfunktion mithilfe der Methode der kleinsten Fehlerquadrate erzeugt, wodurch auch Leerstellen ausgefüllt werden können, die durch nicht zulässige Messwerte im Strommesswertverlauf entstanden sind. Aus den Strommesswerten können die aktuellen elektrischen Motorparameter RM (Motorwiderstand) und KM (Motorkonstante) ermittelt werden, die der Berechnung der beim Zuspannvorgang erzeugten, tatsächlichen Klemmkraft zugrunde liegen.In the process step 25 A wake-up is activated in which additional current measurements to protect the current waveform are recorded. Subsequently, in the process step 26 the query whether in the wake according to process step 25 measured current values are still plausible. If this is the case, following the Yes branch becomes the method step 27 advanced, otherwise following the no-branching to the process step 30 , In the process step 27 On the basis of the current measured values recognized as correct or plausible, a substitute function is generated with the aid of the method of least squares, whereby vacancies can also be filled in which are caused by unacceptable measured values in the current measured value profile. From the measured current values, the current electrical motor parameters R M (motor resistance) and K M (motor constant) can be determined, which are based on the calculation of the actual clamping force generated during the application process.

Wird im Verfahrensschritt 21 erkannt, dass eine der Bedingungen nicht erfüllt ist, also der betrachtete Strommesswert im Hinblick auf mindestens ein überprüftes Kriterium außerhalb der zulässigen Grenzwerte liegt, wird der Nein-Verzweigung folgend zum Verfahrensschritt 23 fortgefahren, in welchem eine weitere Abfrage erfolgt, ob der Gradient der Strommesswertfunktion positiv ist oder der Strom-messwert größer ist als der vorangegangene Messwert. Ist dies nicht der Fall, wird der Nein-Verzweigung folgend wieder zum Beginn des Verfahrensschrittes 21 zurückgekehrt und der nächste Strommesswert überprüft. Andernfalls wird der Ja-Verzweigung folgend zum Verfahrensschritt 28 vorgerückt und es erfolgt ein Eintrag in einen Fehlerspeicher. Will in the process step 21 If it is recognized that one of the conditions is not fulfilled, ie if the considered current measured value is outside the permissible limit values with regard to at least one checked criterion, the no-branching becomes the method step 23 in which a further query takes place, whether the gradient of the measured current value function is positive or the current measured value is greater than the preceding measured value. If this is not the case, then the no-branch is again at the beginning of the method step 21 returned and checked the next current reading. Otherwise, the Yes branch becomes the process step 28 advanced and there is an entry in a fault memory.

Im nachfolgenden Verfahrensschritt 29 erfolgt eine weitere Überprüfung, ob die Anzahl der in Schritt 28 durchgeführten Fehlereinträge einen Schwellenwert übersteigt. Ist dies nicht der Fall, wird der Nein-Verzweigung folgend wieder zum Beginn des Verfahrensschrittes 21 zurückgekehrt. Übersteigt dagegen die Anzahl bereits registrierter Fehler den zugeordneten Schwellenwert, wird der Ja-Verzweigung folgend zum Schritt 30 vorgerückt, und es werden sämtliche aufgenommenen Daten verworfen. Die ermittelten Messwerte können somit aus dem laufenden Zuspannvorgang des Bremsmotors nicht verwertet werden. Es müssen vielmehr Messwerte aus einem vorangegangenen oder einem nachfolgenden Zuspannvorgang für die Bestimmung der Motorparameter berücksichtigt werden. Anschließend wird wieder zum Beginn des Verfahrensschrittes 21 zurückgekehrt.In the subsequent process step 29 another check is made to see if the number of steps in step 28 errors exceeded a threshold. If this is not the case, then the no-branch is again at the beginning of the method step 21 returned. If, on the other hand, the number of errors already registered exceeds the associated threshold, the yes branch becomes the next step 30 advanced, and all recorded data is discarded. The determined measured values can thus not be utilized from the current application process of the brake motor. Rather, measured values from a preceding or subsequent application procedure must be used to determine the Motor parameters are taken into account. Subsequently, it is again at the beginning of the process step 21 returned.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (14)

Verfahren zum Bereitstellen der von einer Feststellbremse (1) in einem Fahrzeug erzeugten Klemmkraft (Fkl), die zumindest teilweise von einer elektromechanischen Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor (3) erzeugt wird, welcher einen Bremskolben (6) gegen eine Bremsscheibe (10) beaufschlagt, wobei die Klemmkraft aus aktuellen Messwerten des Motorstroms (I) ermittelt wird, die während einer Betätigung des Bremsmotors (3) gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Identifikation von Messfehlern überprüft wird, ob ein oder mehrere Strommesswerte außerhalb zulässiger Grenzen liegen, wobei statt dieser Strommesswerte Korrekturstromwerte für die Berechnung der Klemmkraft herangezogen werden.Method for providing the parking brake ( 1 ) generated in a vehicle clamping force (F kl ), at least partially by an electromechanical braking device with an electric brake motor ( 3 ) is generated, which a brake piston ( 6 ) against a brake disc ( 10 ), wherein the clamping force is determined from current measured values of the motor current (I) which, during an actuation of the brake motor ( 3 ) are measured, characterized in that it is checked for the identification of measurement errors, whether one or more current measurement values are outside allowable limits, instead of these current measurement values correction current values are used for the calculation of the clamping force. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturstromwerte die auf die fehlerhaften Strommesswerte nachfolgenden Strommesswerte sind.Method according to Claim 1, characterized in that the correction current values are the current measured values following the faulty current measured values. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturstromwerte aus einer Ersatzfunktion ermittelt werden.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the correction current values are determined from a substitute function. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ersatzfunktion auf der Basis korrekter Strommesswerte berechnet werden, beispielsweise nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate.Method according to Claim 3, characterized in that the replacement function is calculated on the basis of correct current measured values, for example according to the least squares method. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strommesswerte nach dem Einschalten des Bremsmotors (3) im abfallenden Ast in der Anfangsphase des Motorstroms ermittelt werden. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the current measured values after switching on the brake motor ( 3 ) in the declining branch in the initial phase of the motor current. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft wird, ob aufeinanderfolgende Strommesswerte kleiner werden. A method according to claim 5, characterized in that it is checked whether successive current measurement values are smaller. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft wird, ob die Strommesswerte innerhalb absoluter Grenzen liegen.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is checked whether the current measured values are within absolute limits. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft wird, ob der Gradient der Strommesswertfunktion innerhalb definierter Grenzen liegt.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is checked whether the gradient of the current measuring value function is within defined limits. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall eines Spannungseinbruchs die Strommesswerte auch dann verwendet werden, wenn der der Gradient der Strommesswertfunktion außerhalb der definierten Grenzen liegt.A method according to claim 8, characterized in that in the event of a voltage dip, the current measured values are also used when the gradient of the current measuring value function is outside the defined limits. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft wird, ob der Verlauf der Strommesswertfunktion mit einem Musterverlauf übereinstimmt.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that it is checked whether the course of the current measuring value function coincides with a pattern course. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle mehrerer aufeinanderfolgender unzulässiger Strommesswerte sämtliche bis dahin ermittelten Strommesswerte verworfen und nur nachfolgende Strommesswerte berücksichtigt werden.Method according to one of Claims 1 to 10, characterized in that, in the case of a plurality of consecutive impermissible measured current values, all current measured values determined up to that point are discarded and only subsequent current measured values are taken into account. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Strommesswerte während eines Zuspannvorgangs des Bremsmotors (3) zum Erzeugen einer Klemmkraft ermittelt werden.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the current measured values during a Zuspannvorgangs the brake motor ( 3 ) are determined to generate a clamping force. Regel- bzw. Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.Control device for carrying out the method according to one of claims 1 to 12. Feststellbremse in einem Fahrzeug mit einem Regel- bzw. Steuergerät nach Anspruch 13.Parking brake in a vehicle with a control or control device according to claim 13.
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