DE102014226856A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Bremseinrichtung, Bremseinrichtung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Bremseinrichtung, Bremseinrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bremseinrichtung, insbesondere Parkbremseinrichtung, eines Fahrzeugs, die wenigstens eine Radbremseinrichtung (1) mit einem elektromotorischen Aktuator (7) aufweist, wobei der Aktuator (7) einen Elektromotor (8) und ein durch den Elektromotor bewegbares Aktuatorelement (10) aufweist, wobei das Aktuatorelement (10) zum Betätigen der Radbremseinrichtung (1) in eine Zuspannstellung und zum Lösen der Radbremseinrichtung (1) in eine Freigabestellung bewegbar ist, und wobei ein Bewegungsweg des Aktuatorelements (10) zumindest beim Lösen der Radbremseinrichtung (1) überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) bei einem Lösevorgang von einem Ansteuerbetrieb in einen Freilaufbetrieb geschaltet und eine dann durch den Elektromotor (8) erzeugte Freilaufspannung (UEMK) erfasst wird, und dass in Abhängigkeit von der erfassten Freilaufspannung (UEMK) eine Mindestbewegungsdauer des Aktuatorelements (10) zum Erreichen der Lösestellung berechnet und mit einer bis zum Beenden des Lösevorgangs gemessenen Bewegungsdauer des Aktuatorelements (10) zum Plausibilisieren des Bewegungswegs verglichen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bremseinrichtung, insbesondere Parkbremseinrichtung, eines Fahrzeugs, die wenigstens eine Radbremseinrichtung mit einem elektromotorischen Aktuator aufweist, wobei der Aktuator einen Elektromotor und ein durch den Elektromotor bewegbares Aktuatorelement aufweist, wobei das Aktuatorelement zum Betätigen der Radbremseinrichtung in eine Zuspannstellung und zum Lösen der Radbremseinrichtung in eine Freigabestellung bewegbar ist, und wobei ein Bewegungsweg des Aktuatorelements zumindest beim Lösen der Radbremseinrichtung überwacht wird.
  • Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Betreiben einer solchen Bremseinrichtung, sowie eine Bremseinrichtung.
  • Stand der Technik
  • Verfahren und Vorrichtungen sowie Bremseinrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Mittels eines elektromotorischen Aktuators wird bei einer Parkbremse durch eine Radbremseinrichtung ein Rad eines Fahrzeugs blockiert oder freigegeben. Dazu wird ein Aktuatorelement in eine Zuspannstellung verfahren, in welcher üblicherweise Bremsbeläge der Radbremseinrichtung gegen eine mit einem Rad des Fahrzeugs drehfest verbundene Bremsscheibe gepresst werden, oder in eine Freigabestellung, in welcher das Aktuatorelement so weit zurückbewegt ist, dass sich die Bremsscheibe frei zwischen den Bremsbelägen bewegen kann. Heutige Aktuatoren für derartige Parkbremseinrichtungen werden aus Kosten- und Bauraumgründen ohne Drehzahlsensor verwendet. Deswegen kann eine Wegschätzung zur richtigen Positionierung des Aktuatorelements nur über die Versorgungsspannung und den Motorstrom erfolgen. Die Wegschätzung ist zur Einstellung des korrekten Lüftspiels, also dem Abstand zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe, beim Lösen der Bremseinrichtung erforderlich. Das korrekte Luftspiel ist für ein sicheres Fahren von hoher Wichtigkeit, ein nicht ordnungsgemäß eingestelltes Lüftspiel kann beispielsweise zu vorzeitigem Verschleiß führen und ist daher zu vermeiden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Funktion der Wegschätzung auf Basis einer benötigten Lösezeit beziehungsweise Bewegungsdauer plausibilisiert wird. Es wird mit einfachsten Mitteln eine Wegschätzung beziehungsweise ein Erreichen der Freigabestellung plausibilisiert beziehungsweise erreicht. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass der Elektromotor bei einem Lösevorgang von einem Ansteuerbetrieb in einen Freilaufbetrieb geschaltet und eine dann durch den Elektromotor erzeugte Freilaufspannung erfasst wird, und dass in Abhängigkeit von der erfassten Freilaufspannung eine Mindestbewegungsdauer des Aktuatorelements zum Erreichen der Lösestellung berechnet und mit einer bis zum Beenden des Lösevorgangs gemessenen Bewegungsdauer zum Plausibilisieren des Bewegungswegs verglichen wird. Ob das Aktuatorelement die Freigabestellung erreicht hat, wird somit nicht mittels Drehzahl- oder Wegemesssensoren erfasst, sondern durch Zeitangaben plausibilisiert. In Abhängigkeit von der Freilaufspannung des Elektromotors ist dessen Drehzahl beziehungsweise Freilaufdrehzahl bestimmbar. In Kenntnis der maßgebenden Getriebekennzahlen des Elektromotors, wie insbesondere einer Übersetzung des Elektromotors, lässt sich dadurch die aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit des Aktuatorelements bestimmen. In Abhängigkeit von der aktuellen Bewegungsgeschwindigkeit wird dann die notwendige Zeitdauer berechnet, in welcher das Aktuatorelement bewegt werden muss, um einen Mindestlöseweg zu erreichen. Diese Mindestbewegungsdauer wird dann entsprechend mit der tatsächlichen Bewegungsdauer des Lösevorgangs verglichen. Letztere wird ab dem Zeitpunkt gemessen, zu welchem der Aktuator angesteuert wird, um die Bremseinrichtung zu lösen. Somit kann auf einfache Art und Weise das Erreichen oder Nichterreichen der Freigabestellung des Aktuatorelements erkannt werden. Die gemessene Bewegungsdauer beginnt bevorzugt mit der Ansteuerung des Aktuators, also mit dem Beginn des Lösevorgangs, und endet mit dem Erreichen der Zuspannstellung beziehungsweise mit dem Beenden/Ende des Lösevorgangs. Dabei erfasst die gemessene Bewegungsdauer auch die Zeit, in welcher von dem Ansteuerbetrieb in den Freilaufbetrieb gewechselt wurde. Zweckmäßigerweise wird dies bei dem Vergleich der gemessenen Bewegungsdauer mit der berechneten Bewegungsdauer berücksichtigt, insbesondere, wenn nach dem Erfassen der Freilaufspannung wieder in den Ansteuerbetrieb zurückgewechselt wird. Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass die gemessene Bewegungsdauer mit dem Zurückwechseln in den Ansteuerbetrieb beginnt, und bei Erreichen der Zuspannstellung endet, wobei dann bevorzugt ebenfalls die berechnete Mindestbewegungsdauer von dem Zurückwechseln in den Ansteuerbetrieb bis zum Erreichen der Zuspannstellung bestimmt wird, so dass ein direkter Vergleich von aktueller Bewegungsdauer und Mindestbewegungsdauer auf einfache Art und Weise erfolgen kann. Insbesondere wird davon ausgegangen, dass nur kurzzeitig in den Freilaufbetrieb zum Bestimmen der Freilaufspannung gewechselt wird, wobei während des Freilaufbetriebs der Elektromotor noch weiter rotiert, wodurch letztendlich einerseits die Freilaufspannung induziert und andererseits das Aktuatorelement weiter bewegt wird, so dass das kurzzeitige Umschalten in den Freilaufbetrieb, also die Freilaufbetriebsdauer für die gemessene und die berechnete Bewegungsdauer vernachlässigbar ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Elektromotor nach erfolgter Berechnung der Mindestbewegungsdauer in den Ansteuerbetrieb zurückgeschaltet wird. Somit ist nur ein kurzzeitiges Umschalten des Elektromotors von dem Ansteuerbetrieb in den Freilaufbetrieb vorgesehen. In dem Freilaufbetrieb wird eine Leistungsendstufe, die den Elektromotor ansteuert, in einen hochohmigen Zustand versetzt, so dass kein Strom mehr über den Elektromotor und die Endstufe fließt. Die Freilaufspannung kann bereits kurz nach dem Einstellen des Freilaufbetriebs gemessen werden. Vorzugsweise wird das Erfassen der Freilaufspannung erst nach einer Abklingzeit von beispielsweise 10 ms durchgeführt. Sobald die Spannung gemessen wurde, kann wieder in den Ansteuerbetrieb gewechselt werden. Vorzugsweise wird daher der Elektromotor bereits nach erfolgter Erfassung der Freilaufspannung wieder in den Ansteuerbetrieb geschaltet. Die Berechnung der Mindestbewegungsdauer kann dann auch während des wieder eingestellten Ansteuerbetriebs durchgeführt oder beendet werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass der Elektromotor erneut zum Lösen der Radbremseinrichtung angesteuert wird, wenn die gemessene Bewegungsdauer die Mindestbewegungsdauer unterschreitet. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Elektromotor derart lange angesteuert wird, bis die gemessene Bewegungsdauer zumindest die Mindestbewegungsdauer erreicht hat. Dadurch wird gewährleistet, dass das Aktuatorelement sicher in die Freigabestellung verlagert wird.
  • Weiterhin ist vorzugsweise alternativ oder zusätzlich vorgesehen, dass eine Fehlermeldung ausgegeben wird, wenn die gemessene Bewegungsdauer die Mindestbewegungsdauer unterschreitet. Durch die Fehlermeldung wird beispielsweise ein Fahrer des die Bremseinrichtung aufweisenden Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, darauf aufmerksam gemacht, dass ein Lüftungsspiel einer der Radbremseinrichtungen seines Fahrzeugs nicht korrekt eingestellt ist und gegebenenfalls in einer Werkstatt überprüft werden sollte.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mindestbewegungsdauer in Abhängigkeit von einer geschätzten oder angenommenen Motorkonstante berechnet wird. Dazu wird beispielsweise der Wert der Motorkonstante einem Datenblatt des Elektromotors entnommen. Vorzugsweise wird der Wert der Motorkonstante im Betrieb des Elektromotors angepasst. Gegebenenfalls kann ein Verfahren zum Berechnen der Motorkonstante vorgesehen sein, mittels dessen die Motorkonstante im Betrieb abschätzbar ist. Mit „Schätzung“ ist insbesondere eine Parameterermittlung auf Basis von Messdaten gemeint, mit „Annahme“ einer Parametrierung einer Software (nicht adaptiv).
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Elektromotor zum Lösen der Radbremseinrichtung – wie bereits erwähnt – in Abhängigkeit von einem Soll-Löseweg angesteuert wird. Durch die Plausibilisierung der Ansteuerung des Elektromotors durch die berechnete und die tatsächliche Bewegungsdauer lässt sich auf einfache Art und Weise feststellen, ob ein Ist-Löseweg des Aktuatorelements den Soll-Löseweg erreicht hat.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 zeichnet sich durch ein Steuergerät aus, das das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Insbesondere weist das Steuergerät eine Spannungsmesseinrichtung auf, die mit dem Elektromotor verbunden ist, um die Freilaufspannung des Elektromotors zu erfassen. Es ergeben sich hierdurch die zuvor bereits genannten Vorteile.
  • Die erfindungsgemäße Bremseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen:
  • 1 eine Radbremseinrichtung in einer vereinfachten Schnittdarstellung,
  • 2 eine Wirkkette der Radbremseinrichtung als Flussdiagramm,
  • 3 eine Vorrichtung zum Ansteuern der Radbremseinrichtung in einer vereinfachten Darstellung, und
  • 4 ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben der Radbremseinrichtung.
  • 1 zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung eine Radbremseinrichtung 1 einer Bremseinrichtung eines hier nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Radbremseinrichtung 1 ist als Scheibenbremse ausgebildet und weist dazu einen Bremssattel 2 auf, der Bremsbeläge 3 trägt, zwischen denen eine mit einem Rad des Kraftfahrzeugs drehfest verbundene Bremsscheibe 4 einspannbar ist. Dazu ist dem Bremssattel 2 ein Aktuator 5 zugeordnet, der einen Bremskolben 6 aufweist, welcher hydraulisch betätigbar ist, um die Bremsscheibe 4 bei Bedarf zwischen den Bremsbelägen 3 einzuspannen.
  • Die Radbremseinrichtung 1 ist außerdem mit einer Parkbremsfunktionalität ausgestattet. Dazu weist die Radbremseinrichtung 1 außerdem einen elektromotorischen Aktuator 7 auf. Dieser wird von einem Elektromotor 8, einem Aktuatorgetriebe 9 und einem Aktuatorelement 10 gebildet. Eine Abtriebswelle des Elektromotors ist mit dem Aktuatorgetriebe 9 verbunden. Dieses wird von einer Antriebsspindel 11 gebildet, die drehfest mit der Abtriebswelle verbunden ist und ein Außengewinde aufweist, das mit einem Innengewinde des entlang der Antriebsspindel 11 verfahrbaren Aktuatorelements 10 zusammenwirkt. Durch Ansteuern des Elektromotors 8 wird somit die Antriebsspindel 11 in eine Rotationsbewegung versetzt, um das Aktuatorelement 10 zu verlagern. Dabei ist das Aktuatorelement 10 von einer Freigabestellung in eine Zuspannstellung verlagerbar, in welcher das Aktuatorelement 10 den Bremskolben 6 gegen die Bremsscheibe 4 drängt und dadurch den Bremssattel 2 zuspannt. Hierzu ist das Aktuatorelement 10 koaxial zu dem Bremskolben 6 und innerhalb des Bremskolbens 6 angeordnet. Insoweit entspricht die Radbremseinrichtung 1 einer herkömmlichen kombinierten Radbrems-/Parkbremseinrichtung.
  • Um die Parkbremse zu lösen wird der Elektromotor 8 angesteuert, um das Aktuatorelement 10 von der Zuspannstellung in die Freigabestellung zu verlagern, so dass ein Lüftungsspiel zwischen Bremsbelägen 3 und Bremsscheibe 4 eingestellt wird. Um sicherzustellen, dass das korrekte Lüftungsspiel eingestellt wird, ist das im Folgenden beschriebene Verfahren vorgesehen, das von einem der Bremseinrichtung beziehungsweise dem Bremssystem zugeordneten Steuergerät durchgeführt wird. Durch das Verfahren wird der Bewegungsweg des Aktuatorelements 10 abgeschätzt beziehungsweise in Abhängigkeit von einer benötigten Bewegungsdauer plausibilisiert. Dazu wird eine Ist-Bewegungsdauer, also die Zeit, in welcher das Aktuatorelement 10 verlagert wird, mit einer Mindestbewegungsdauer zur Plausibilisierung verglichen.
  • Die Ansteuerung des Aktuators 7 ist in 2 in einem Flussdiagramm zusammengefasst. In Abhängigkeit durch eine von einer Leistungsendstufe bereitgestellten Betriebsspannung US(t) wird der Elektromotor 8 betrieben. Dadurch ergibt sich eine Winkelgeschwindigkeit ω(t) der Abtriebswelle des Elektromotors 8. Mit einer sich daraus ergebenden Winkelgeschwindigkeit ωG(t) wird die Antriebsspindel 11 angetrieben, die bevorzugt über ein Untersetzungsgetriebe insbesondere drehfest mit dem Rotor beziehungsweise der Abtriebswelle des Elektromotors 8 verbunden ist. Durch die Gewindeverzahnung der Antriebsspindel 11 mit dem Aktuatorelement 10 ergibt sich eine Wandlung der rotatorischen Bewegung in eine Translationsbewegung des Aktuatorelements 10, das sich mit einer Geschwindigkeit vBk(t) bewegt.
  • Zum Ansteuern des Elektromotors 8 ist eine Leistungselektronik 12 vorgesehen. 3 zeigt hierzu in einer vereinfachten Darstellung den Elektromotor 8 und die Leistungselektronik 12. Vorliegend ist der Elektromotor 8 als zweiphasiger Elektromotor 8 ausgebildet, wobei selbstverständlich auch eine dreiphasige Ausbildung oder eine mehrphasige Ausbildung des Elektromotors 8 und der Leistungsendstufe 12 möglich ist. Die Leistungsendstufe 12 weist eine Brückenschaltung 13 zum Betreiben der Phasen des Elektromotors 8 auf. Dabei ist die Leistungselektronik 12 mit einem elektrischen Speicher oder einer anderen Energiequelle verbunden, so dass ihr eine Versorgungsspannung UBatt zur Verfügung steht. Durch Betätigen von Schaltelementen, insbesondere Halbleiterschaltelementen, der Brückenschaltung 13 wird der Elektromotor 8 angesteuert, um die Antriebsspindel 11 in die eine oder in die andere Richtung anzutreiben, um das Aktuatorelement 10 in die Zuspannstellung oder in die Lösestellung zu verlagern. Beim Lösen der Radbremseinrichtung 1 beziehungsweise beim Verlagern des Aktuatorelements 10 in die Lösestellung ist der benötigte Motorstrom wesentlich geringer als beim Zuspannen. Beim Einstellen des Lüftspiels befindet sich der Motorstrom nahezu dauerhaft in einem Leerlaufstrombereich und damit an der unteren Grenze des Messbereichs. Da an der unteren Grenze des Messbereichs die Toleranzlage ungünstig ist, um in Abhängigkeit von dem gemessenen Strom die Position des Aktuatorelements 11 zu bestimmen, wird wie folgt vorgegangen.
  • Zunächst ist eine sogenannte Freilauf-Ansteuerung des Elektromotors 8 notwendig. Dazu wird die Leistungsendstufe 12 des Elektromotors 8 in einen hochohmigen Zustand versetzt, so dass kein Strom mehr über den Elektromotor 8 und die Leistungsendstufe 12 fließt, wie in 3 gezeigt. Dreht sich der Elektromotor 8 in diesem Zustand weiter, so befindet er sich in einem generatorischen Betrieb, da er eine Freilaufspannung UEMK induziert, die an Spannungsmesspunkten, wie in 3 gezeigt, gemessen werden kann. Die generatorische Freilaufspannung ist proportional zur Motordrehzahl und folgt der Gesetzmäßigkeit: UEMK(t) = KM·ω(t) (1)
  • KM steht dabei für die Motorkonstante des Elektromotors 8 und ω für die Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle des Elektromotors 8. Wenn sich der Elektromotor 8 im generatorischen Betrieb befindet, gilt außerdem folgende Gleichung: UMot(t) = UEMK(t) (2)
  • Aus Gleichung (1) kann durch Umstellen die Winkelgeschwindigkeit ω des Motorankers beziehungsweise der Antriebsspindel 11 wie folgt berechnet werden:
    Figure DE102014226856A1_0002
  • Durch die Winkelgeschwindigkeit ω des Motorankers beziehungsweise der Antriebsspindel 11 kann mit Kenntnis der Getriebeübersetzung iG auf den Bewegungsweg des Aktuatorelements 10 geschlossen werden. Dabei gilt:
    Figure DE102014226856A1_0003
  • Wobei vBk für die Bewegungsgeschwindigkeit des Aktuatorelements 10, SSp für die Steigung des Gewindes der Antriebsspindel 11 und iG für die Getriebeübersetzung des Getriebes 9 steht. Um die Parkbremse beziehungsweise die Radbremseinrichtung 1 funktionsgerecht zu öffnen beziehungsweise zu lösen, ist ein Mindestweg des Aktuatorelements 10, um welchen das Aktuaorelement 10 von der Zuspannstellung in die Lösestellung bewegt wird, notwendig. Dieser Sollweg sApp ist in der Steuerungslogik des Bremssystems vorgegeben beziehungsweise bekannt. Mit der Bewegungsgeschwindigkeit und dem notwendigen Löseweg kann wie folgt eine Zeitdauer TApp berechnet werden, die der Lösevorgang benötigen wird, um ein gewünschtes Lüftungsspiel zu gewährleisten.
    Figure DE102014226856A1_0004
  • Durch das Einsetzen der Gleichung (3) in Gleichung (4) und anschließend in Gleichung (5) kann die benötigte Lösedauer, die insofern eine Mindestbewegungsdauer für das Aktuatorelement 10 zum Erreichen der Freigabestellung mit dem gewünschten Lüftspiel darstellt, für die aktuelle Situation, die beispielsweise von einer Spannungslage, einer Betriebstemperatur oder dergleichen abhängig ist, wie folgt berechnet werden:
    Figure DE102014226856A1_0005
  • Da die aktuelle Motorkonstante KM nicht bekannt ist, aber ein robustes Verfahren implementiert werden soll, wird ein Datenblattwert KM_Data des Elektromotors 8 eingesetzt, der insofern eine geschätzte Größe darstellt. Durch den Betrieb und die Alterung des Aktuators 7 kann sich die Motorkonstante mit der Zeit verändern. Insbesondere kann die Motorkonstante mit der Zeit aufgrund von Verschleiß geringer werden. Eine kleinere Motorkonstante wiederum führt zu einem schnelleren Lösevorgang, da der Elektromotor 8 zwar schwächer, aber auch schneller wird. Dies kann in dem Verfahren beispielsweise dadurch berücksichtigt werden, dass die Motorkonstante regelmäßig, beispielsweise in Abhängigkeit von der Anzahl der Betriebszyklen angepasst wird. Alle anderen Parameter sind bekannt oder konstruktiv festgelegt. Die vom Elektromotor 8 generierte Spannung UEMK im Freilaufbetrieb kann kurz nach dem Umschalten in die Freilaufansteuerung gemessen werden. Vorzugsweise wird die Messung jedoch erst nach einer Abklingzeit von 5 bis 15 ms, insbesondere 10 ms, begonnen. Wegen einem induktiven Term der Motordifferenzialgleichung wird durch den sehr schnellen Abfall des Leerlaufstroms eine große Spannung Uind induziert, die zum Abfluss der Ladungsträger in Richtung eines tieferen Potenzials führt, beispielsweise über eine Freilaufdiode: Uind(t) = L di(t) / dt (7)
  • L steht dabei für die Induktivität der Wicklungen des Motorankers des Elektromotors 8. Die Abklingzeit entspricht vorzugsweise dem fünffachen der Zeitkonstante der Induktivität L: T = L / R (8)
  • Wobei R der Widerstand der Freilaufbeschaltung inklusive des Elektromotors 8 ist. Durch die getroffene Annahme der Motorkonstanten KM_Data und der gemessenen generatorischen Spannung UEMK ergibt sich aus Gleichung (6) eine Abschätzung der notwendigen Mindestbewegungsdauer, die für einen Lösevorgang nicht unterschritten werden darf. Geschätzte Größen werden im weiteren Verlauf mit „^“ gekennzeichnet:
    Figure DE102014226856A1_0006
  • Für einen erfolgreichen Lösevorgang beziehungsweise für ein sicher eingestelltes Lüftungsspiel muss also folgende Gleichung erfüllt werden: TApp ≥ T ^App (10)
  • Diese Plausibilisierung des Lösevorgangs der Radbremseinrichtung 1 ist nun vollständig unabhängig von einem gemessenen Stromsignal und bietet daher eine hohe und vorteilhafte Sicherheit.
  • 4 zeigt zusammengefasst in einem Flussdiagramm das zuvor beschriebene Verfahren in einem Anwendungsbeispiel. In einem ersten Schritt S1 wird der Lösevorgang gestartet und der Elektromotor 8 entsprechend zum Bewegen des Aktuatorelements 10 von der Zuspannstellung in die Freigabestellung angesteuert.
  • In einem Schritt S2 wird darauf erkannt, ob ein Leerlaufbetrieb oder Quasi-Leerlaufbetrieb des Elektromotors 8 erreicht wurde. Ist dies der Fall (j), so wird der Elektromotor von dem Ansteuerbetrieb in den Freilaufbetrieb in einem darauffolgenden Schritt S3 geschaltet. In dem Freilaufbetrieb wird die durch den aufgrund seiner Trägheit weiterdrehenden Elektromotor induzierte Freilaufspannung UEMK gemessen und die Mindestlösedauer T ^App wie zuvor beschrieben berechnet. Gegebenenfalls wird anschließend der Elektromotor 8 wieder in den Ansteuerbetrieb umgeschaltet.
  • In einem folgenden Schritt S4 wird überwacht, ob der gewünschte Soll-Bewegungsweg des Aktuatorelements 10 eingestellt wurde. Erst wenn dies der Fall ist (j) wird in einem darauffolgenden Schritt S5 die zum Erreichen des Ziellösewegs benötigte Bewegungsdauer TApp berechnet. Beispielsweise beginnt dazu ein Zähler mit Start des Lösevorgangs zu laufen, der im Schritt S5 nach Erreichen des Soll-Lösewegs ausgelesen wird. Die tatsächlich benötigte Bewegungsdauer wird somit gemessen. In einem darauffolgenden Schritt S6 wird die gemessene Lösedauer mit der geschätzten Mindestbewegungsdauer verglichen. Entspricht die tatsächliche Bewegungsdauer der Mindestbewegungsdauer (j), so wird der Lösevorgang als erfolgreich gewertet und in einem Schritt S7 beispielsweise ein entsprechendes Signal/Anzeige ausgegeben. Unterschreitet die tatsächliche Bewegungsdauer die Mindestbewegungsdauer (n), so wird auf einen fehlerhaften Lösevorgang erkannt und in einem Schritt S8 eine Warnmeldung, beispielsweise an den Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben.
  • Vorliegend wird das Verfahren also zur Überwachung des Lösens der Parkbremsfunktion der Radbremseinrichtung 1 genutzt. Dazu wird vorzugsweise das Leerlaufreibmoment des elektromotorischen Aktuators 7 in die Festlegung der Mindestbewegungsdauer mit einbezogen, da dies die Motordrehzahl insbesondere im Freilaufbetrieb reduziert. Dies kann über einen Faktor λ realisiert werden. Dieser ist abhängig vom Gradienten der generatorischen Spannung:
    Figure DE102014226856A1_0007
  • Ist der Gradient (viel) kleiner als im Nominalfall, so muss von einem reduzierten Leerlaufreibmoment ausgegangen werden und die Mindestbewegungsdauer kann kürzer ausfallen.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Verfahren auch funktional zur Ansteuerung der Radbremseinrichtung 1 durchgeführt wird. Dabei ist vorgesehen, dass die sollweggesteuerte Ansteuerdauer des Elektromotors 8 verlängert wird, falls die gemessene
  • Bewegungsdauer TApp kürzer ist als die geschätzte Mindestbewegungsdauer T ^App . Bei diesem Verfahren muss auf die Verringerung des Leerlaufmoments keine Rücksicht genommen werden, da dieses nur zu einem längeren Lösevorgang führen würde.
  • Das beschriebene Verfahren kann prinzipiell bei allen Bremssystemen beziehungsweise Fahrzeugen mit Bremssystemen mit elektromechanischer Parkbremse zum Einsatz kommen.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Bremseinrichtung, insbesondere Parkbremseinrichtung, eines Fahrzeugs, die wenigstens eine Radbremseinrichtung (1) mit einem elektromotorischen Aktuator (7) aufweist, wobei der Aktuator (7) einen Elektromotor (8) und ein durch den Elektromotor bewegbares Aktuatorelement (10) aufweist, wobei das Aktuatorelement (10) zum Betätigen der Radbremseinrichtung (1) in eine Zuspannstellung und zum Lösen der Radbremseinrichtung (1) in eine Freigabestellung bewegbar ist, und wobei ein Bewegungsweg des Aktuatorelements (10) zumindest beim Lösen der Radbremseinrichtung (1) überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) bei einem Lösevorgang von einem Ansteuerbetrieb in einen Freilaufbetrieb geschaltet und eine dann durch den Elektromotor (8) erzeugte Freilaufspannung (UEMK) erfasst wird, und dass in Abhängigkeit von der erfassten Freilaufspannung (UEMK) eine Mindestbewegungsdauer des Aktuatorelements (10) zum Erreichen der Lösestellung berechnet und mit einer bis zum Beenden des Lösevorgangs gemessenen Bewegungsdauer des Aktuatorelements (10) zum Plausibilisieren des Bewegungswegs verglichen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) nach erfolgter Berechnung der Mindestbewegungsdauer in den Ansteuerbetrieb zurückgeschaltet wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) zum Lösen der Radbremseinrichtung (1) erneut angesteuert wird, wenn die gemessene Bewegungsdauer die Mindestbewegungsdauer unterschreitet.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fehlermeldung ausgegeben wird, wenn die gemessene Bewegungsdauer die Mindestbewegungsdauer unterschreitet.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mindestbewegungsdauer in Abhängigkeit von einer angenommenen Motorkonstante (KM) berechnet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) zum Lösen der Radbremseinrichtung (1) in Abhängigkeit von einem Soll-Löseweg des Aktuatorelements (10) angesteuert wird.
  7. Vorrichtung zum Betreiben einer Bremseinrichtung, insbesondere Parkbremseinrichtung eines Fahrzeugs, wobei die Bremseinrichtung wenigstens eine Radbremseinrichtung (1) mit einem elektromotorischen Aktuator (7) aufweist, wobei der Aktuator (7) einen Elektromotor (8) und ein durch den Elektromotor (8) bewegbares Aktuatorelement (10) aufweist, gekennzeichnet durch ein Steuergerät, das bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche durchführt.
  8. Bremseinrichtung, insbesondere Parkbremseinrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einer Radbremseinrichtung (1) mit einem elektromotorischen Aktuator (7), wobei der Aktuator (7) einen Elektromotor (8) und ein durch den Elektromotor (8) bewegbares Aktuatorelement (10) aufweist, das zum Betätigen der Radbremseinrichtung (1) in eine Zuspannstellung und zum Lösen der Radbremseinrichtung (1) in eine Freigabestellung bewegbar ist, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach Anspruch 7.
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