DE102015210431A1 - Verfahren zum Ansteuern einer Feststellbremse in einem Fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Ansteuern einer Feststellbremse in einem Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Ansteuern einer Feststellbremse in einem Fahrzeug wird zur Einstellung eines Lüftspiels zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe ein elektrischer Bremsmotor zunächst mit einer Versorgungsspannung beaufschlagt, woraufhin die Versorgungsspannung vor dem Kontakt des Bremsbelags mit der Bremsscheibe wieder abgeschaltet wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betätigen einer Feststellbremse in einem Fahrzeug.
  • Stand der Technik
  • Bekannt sind Feststell- bzw. Parkbremsen in Fahrzeugen, mit denen das Fahrzeug im Stillstand festgesetzt wird. Die in der Feststellbremse erzeugte Klemmkraft wird von einem elektrischen Bremsmotor erzeugt, der einen Bremskolben, welcher Träger eines Bremsbelages ist, axial in Richtung auf eine Bremsscheibe verstellt. Eine derartige Feststellbremse wird beispielsweise in der DE 103 61 042 B3 beschrieben.
  • Eine entsprechende elektromechanische Feststellbremse ist auch aus der DE 10 2011 078 900 A1 bekannt. Die aktuell wirkende Klemmkraft wird gemäß dieser Druckschrift aus dem Motorstrom und der Motorspannung des elektrischen Bremsmotors ermittelt, die in elektrischen Schaltkreisen eines Steuergerätes bestimmt werden, welches den elektrischen Bremsmotor ansteuert.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich auf eine elektromechanische Feststellbremse in einem Fahrzeug mit einem elektrischen Bremsmotor, über den eine das Fahrzeug im Stillstand festsetzende Klemmkraft erzeugbar ist. Die Rotationsbewegung des Rotors des elektrischen Bremsmotors wird in eine axiale Stellbewegung einer Spindel übertragen, über die ein Bremskolben, welcher Träger eines Bremsbelages ist, axial gegen eine Bremsscheibe gedrückt wird.
  • Gegebenenfalls ist die Feststellbremse mit einer Zusatzbremsvorrichtung versehen, um bedarfsweise zusätzlich zur elektromechanischen Klemmkraft auch eine Zusatzklemmkraft bereitstellen zu können. Bei der Zusatzbremsvorrichtung handelt es sich insbesondere um die hydraulische Fahrzeugbremse des Fahrzeugs, deren Hydraulikdruck auf den Bremskolben wirkt.
  • Dem Bremsmotor ist ein Regel- bzw. Steuergerät zur Ansteuerung der einstellbaren Komponenten der Feststellbremse zugeordnet, insbesondere zur Beaufschlagung des Bremsmotors mit einer Versorgungsspannung und einem Motorstrom.
  • Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens soll das Lüftspiel zwischen dem Bremsbelag am Bremskolben und der Bremsscheibe auf einen gewünschten, reduzierten Sollwert eingestellt werden, der kleiner ist als der Leerweg zwischen der Ausgangsposition des Bremskolbens und dem Anliegen des Bremsbelags an der Bremsscheibe, und gegebenenfalls den Wert null einnehmen kann, so dass der Bremsbelag unmittelbar an der Bremsscheibe anliegt und eine zumindest kleine Klemmkraft erzeugt wird. Das Lüftspiel soll noch vor dem Erzeugen einer höheren Nominal-Klemmkraft auf den Sollwert eingestellt werden, mit der das Fahrzeug im Stillstand festgesetzt wird. Das Lüftspiel verharrt solange auf dem Sollwert, bis der Bremsmotor zum Erzeugen einer gewünschten Klemmkraft, insbesondere der Nominal-Klemmkraft, betätigt wird.
  • Diese Vorabeinstellung des Lüftspiels auf einen kleinen Wert, der gegebenenfalls null sein kann, weist verschiedene Vorteile auf und kann in verschiedenen Situationen durchgeführt werden. Durch die Reduzierung des Lüftspiels wird die Vorlaufzeit zum Aufbau einer Nominal-Klemmkraft reduziert. Der Bremsbelag befindet sich in unmittelbarer Nähe zur Bremsscheibe, so dass kein oder nur ein geringer Leerweg bis zum Aufbau einer Klemmkraft bis zum Erreichen des Nominal-Klemmkraftniveaus zurückgelegt werden muss. Dementsprechend erfolgt der Aufbau der Klemmkraft in kurzer Zeit. Diese Vorgehensweise ist beispielsweise bei einem automatisierten Einparken eines Fahrzeuges oder auf einem Rollenprüfstand vorteilhaft.
  • Die Reduzierung des Lüftspiels erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren dadurch, dass der elektrische Bremsmotor zunächst mit seiner üblichen Versorgungsspannung beaufschlagt wird, so dass der Bremsmotor in Gang gesetzt und der Bremskolben in Richtung auf die Bremsscheibe verstellt wird. Die Spannungsversorgung wird jedoch nicht aufrechterhalten, vielmehr wird die Spannungsversorgung zu einem Abschaltzeitpunkt abgeschaltet, der insbesondere vor dem Zeitpunkt liegt, bei dem der Bremsbelag in Kontakt mit der Bremsscheibe gelangt. Nach dem Abschalten der Versorgungsspannung bewegt sich der Bremskolben, angetrieben vom Rotor des Bremsmotors, durch die Trägheit weiter in Richtung der Bremsscheibe und verringert hierdurch das Lüftspiel. Je nach Abschaltzeitpunkt wird der Bremsbelag nur an die Bremsscheibe angenähert, ohne jedoch die Bremsscheibe zu erreichen, oder es gelangt der Bremsbelag in Kontakt mit der Bremsscheibe, jedoch mit einer geringeren Kraft als die Nominal-Klemmkraft.
  • Es ist zweckmäßig, dass die Versorgungsspannung ihr Nominalniveau erreicht hat, bevor die Abschaltung erfolgt.
  • Es kommen verschiedene Möglichkeiten in Betracht, den Abschaltzeitpunkt der Versorgungsspannung festzulegen. Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführung wird die Versorgungsspannung nach einem fest vorgegebenen Zeitraum abgeschaltet, der Abschaltzeitpunkt wird dementsprechend konstant vorgegeben. Der konstante Abschaltzeitpunkt wird vorzugsweise so gewählt, dass nach dem Ausrollen des Bremsmotors im abgeschalteten Zustand ein Lüftspiel bestehen bleibt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird die Versorgungsspannung erst abgeschaltet, nachdem die Motorkonstante des Bremsmotors ermittelt worden ist. Aus der Motorkonstanten kann der zurückgelegte Weg des Bremskolbens während des Ausrollens ermittelt werden. Für die Motorkonstante kann, bevor ein aktueller Wert während der Beaufschlagung des Bremsmotors mit Versorgungsspannung ermittelt wird, ein Ausgangswert angenommen werden, auf dessen Grundlage zunächst der zurückzulegende Weg des Bremskolbens ermittelt wird. Nachdem die Motorkonstante aktuell berechnet worden ist, kann dieser verbesserte Wert für den zurückzulegenden Wert des Bremskolbens genutzt werden.
  • Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung bestimmt sich der Abschaltzeitpunkt der Versorgungsspannung rechnerisch aus dem Leerweg des Bremsmotors. Dieser setzt sich additiv zusammen aus dem Anlaufweg, den der Bremsmotor bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl zurücklegt, dem Leerlaufweg, den der Bremsmotor während des Leerlaufs zurücklegt, und dem Auslaufweg, den der Bremsmotor während der Auslauf- bzw. Ausrollphase zurücklegt, in der die Versorgungsspannung abgeschaltet ist. Der Leerweg lässt sich rechnerisch ermitteln, wobei der Abschaltzeitpunkt zusätzlich von weiteren motorischen Kenngrößen abhängt, unter anderem von der induzierten Spannung des Bremsmotors während der Auslaufphase.
  • Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung wird der Bremsmotor abgebremst, falls beim Ausrollen bzw. -laufen des Bremsmotors aufgrund eines Kontaktes zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe ein Klemmkraftaufbau detektiert wird und die Klemmkraft einen Schwellenwert übersteigt. Mit dieser Vorgehensweise soll sichergestellt werden, dass im Falle eines Kontaktes zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe nach Stillstand des Bremsmotors die entstehende Klemmkraft nur einen geringen Wert einnimmt, der unterhalb des Schwellenwertes liegt. Die verhältnismäßig geringe Klemmkraft erlaubt beispielsweise einen Betrieb auf einem Rollenprüfstand oder ein Rangieren des Fahrzeugs während eines Einparkvorganges.
  • Das Abbremsen wird beispielsweise durch Ansteuerung des Bremsmotors in Gegenrichtung durchgeführt. Des Weiteren ist es auch möglich, das Abbremsen durch Kurzschließen einer Leistungsendstufe durchzuführen, über die der Bremsmotor angesteuert wird.
  • Des Weiteren ist es möglich, zusätzlich oder alternativ zum Abbremsen des Bremsmotors diesen solange in Gegenrichtung anzusteuern, dass der Bremskolben wieder von der Bremsscheibe wegbewegt wird, um ein gewünschtes Lüftspiel einzustellen oder die Klemmkraft unter einen Schwellenwert abzusenken.
  • Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen.
  • 1 einen Schnitt durch eine elektromechanische Feststellbremse für ein Fahrzeug, bei der die Klemmkraft über einen elektrischen Bremsmotor erzeugt werden kann,
  • 2 ein Schaubild mit dem zeitabhängigen Verlauf der Versorgungsspannung für den Bremsmotor, des Motorstroms, der Motordrehzahl und der Klemmkraft beim Zuspannvorgang der Feststellbremse,
  • 3 ein Schaubild mit den Kurvenverläufen beim Abschalten der Versorgungsspannung,
  • 4 ein Blockschaltbild mit Ablaufschritten beim Einstellen des Lüftspiels zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe, dargestellt für ein Abschalten der Versorgungsspannung nach einem fest vorgegebenen Zeitraum,
  • 5 ein Blockschaltbild für das Einstellen des Lüftspiels in einer alternativen Ausführung, bei der das Abschalten der Versorgungsspannung erst nach dem Ermitteln der Motorkonstanten des Bremsmotors durchgeführt wird,
  • 6 ein weiteres Blockschaltbild zum Einstellen des Lüftspiels, bei dem der Abschaltzeitpunkt der Versorgungsspannung rechnerisch aus dem Leerweg des Bremsmotors bestimmt wird.
  • In 1 ist eine elektromechanische Feststellbremse 1 zum Festsetzen eines Fahrzeugs im Stillstand dargestellt. Die Feststellbremse 1 umfasst einen Bremssattel 2 mit einer Zange 9, welche eine Bremsscheibe 10 übergreift. Als Stellglied weist die Feststellbremse 1 einen Gleichstrom-Elektromotor als Bremsmotor 3 auf, dessen Rotorwelle eine Spindel 4 rotierend antreibt, auf der eine Spindelmutter 5 drehbar gelagert ist. Bei einer Rotation der Spindel 4 wird die Spindelmutter 5 axial verstellt. Die Spindelmutter 5 bewegt sich innerhalb eines Bremskolbens 6, der Träger eines Bremsbelags 7 ist, welcher von dem Bremskolben 6 gegen die Bremsscheibe 10 gedrückt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 10 befindet sich ein weiterer Bremsbelag 8, der ortsfest an der Zange 9 gehalten ist.
  • Innerhalb des Bremskolbens 6 kann sich die Spindelmutter 5 bei einer Drehbewegung der Spindel 4 axial nach vorne in Richtung auf die Bremsscheibe 10 zu bzw. bei einer entgegen gesetzten Drehbewegung der Spindel 4 axial nach hinten bis zum Erreichen eines Anschlags 11 bewegen. Zum Erzeugen einer Klemmkraft beaufschlagt die Spindelmutter 5 die innere Stirnseite des Bremskolbens 6, wodurch der axial verschieblich in der Feststellbremse 1 gelagerte Bremskolben 6 mit dem Bremsbelag 7 gegen die zugewandte Stirnfläche der Bremsscheibe 10 gedrückt wird.
  • Der Bremsmotor 3 wird von einem Regel- bzw. Steuergerät 12 angesteuert, das Teil des Feststellbremssystems mit der Feststellbremse 1 ist. Das Regel- bzw. Steuergerät 12 liefert als Ausgang eine Versorgungsspannung US0, mit der der elektrische Bremsmotor 3 beaufschlagt wird.
  • Die Feststellbremse kann erforderlichenfalls von einer hydraulischen Fahrzeugbremse unterstützt werden, so dass sich die Klemmkraft aus einem elektromotorischen Anteil und einem hydraulischen Anteil zusammensetzt. Bei der hydraulischen Unterstützung wird die dem Bremsmotor zugewandte Rückseite des Bremskolbens 6 mit unter Druck stehendem Hydraulikfluid beaufschlagt.
  • In 2 ist ein Schaubild mit dem Stromverlauf IA, der Versorgungsspannung US0 und dem Verlauf der Motorwinkelgeschwindigkeit ω des elektrischen Bremsmotors zeitabhängig für einen Zuspannvorgang dargestellt. Des Weiteren ist in 2 die elektromechanische Klemmkraft FKl eingetragen, die vom elektrischen Bremsmotor erzeugt wird, sowie der vom Bremsmotor bzw. einem vom Bremsmotor beaufschlagten Stellglied zurückgelegte Weg s während des Zuspannvorgangs.
  • 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 haben die Versorgungsspannung US0 und die Motorwinkelgeschwindigkeit ω ihr Maximum erreicht. Die Phase zwischen t2 und t3 stellt die Leerlaufphase dar (Phase II), in welcher der Strom IA 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 FKl gegen die Bremsscheibe gedrückt werden. Zum Zeitpunkt t4 erfolgt das Abschalten des elektrischen Bremsmotors durch Öffnen des Stromkreises, so dass im weiteren Verlauf die Winkelgeschwindigkeit ω des Bremsmotors bis auf Null abfällt.
  • Mit der Phase des Kraftaufbaus zum Zeitpunkt t3 fällt der Kraftanstiegspunkt zusammen. Der Kraftaufbau bzw. der Verlauf der Klemmkraft FKl kann beispielsweise anhand des Verlaufs des Stroms IA des Bremsmotors ermittelt werden, der grundsätzlich den gleichen Verlauf wie die elektromechanische Klemmkraft FKl aufweist. Ausgehend von dem niedrigen Niveau während der Leerphase zwischen t2 und t3 steigt der Stromverlauf IA zu Beginn des Zeitpunktes t3 steil an. Dieser Anstieg des Stroms kann detektiert und zum Bestimmen des Kraftanstiegspunktes herangezogen werden. Grundsätzlich kann der Verlauf des Kraftaufbaus aber auch aus dem Spannungs- oder Drehzahlverlauf bzw. aus einer beliebigen Kombination der Signale Strom, Spannung und Drehzahl bestimmt werden.
  • Auch im Schaubild gemäß 3 ist der zeitabhängige Verlauf der Versorgungsspannung US0 des zurückgelegten Weges s, der Motorwinkelgeschwindigkeit ω, des Motorstroms IA sowie der Klemmkraft FKl dargestellt, jedoch bleibt die Versorgungsspannung US0 nur bis zu einem Zeitpunkt tAnsteuer aufrechterhalten, danach wird die Versorgungsspannung US0 abgeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt hat die Versorgungsspannung US0 ihr Nominalniveau erreicht, die Motordrehzahl befindet sich auf Leerlaufniveau. Der Bremsbelag am Bremskolben liegt noch mit Abstand zur Bremsscheibe, so dass auch noch keine Klemmkraft FKl aufgebaut worden ist.
  • Mit dem Abschalten der Versorgungsspannung US0 geht diese auf den Wert null zurück, zugleich läuft die Rotorwelle des elektrischen Bremsmotors aufgrund der Trägheit weiter, so dass der zurückgelegte Weg s weiter ansteigt bei zugleich abfallender Winkelgeschwindigkeit ω. Mit dem Erreichen des Kontaktes zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe steigt die Klemmkraft FKl auf einen Wert größer als null an.
  • Mit dieser Vorgehensweise soll das Lüftspiel, also der Abstand zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe, vor dem eigentlichen Zuspannvorgang der Feststellbremse auf einen reduzierten Wert eingestellt werden, wobei das Lüftspiel gegebenenfalls bis auf null reduziert werden kann. In dem letztgenannten Fall soll jedoch die entstehende Klemmkraft FKl unterhalb eines Klemmkraft-Schwellenwertes liegen.
  • Der Abschaltzeitpunkt tAnsteuer der Versorgungsspannung US0 kann auf verschiedene Weise festgelegt werden. Gemäß einer ersten Ausführungsvariante handelt es sich bei dem Abschaltzeitpunkt tAnsteuer um einen fest vorgegebenen Zeitpunkt. Dieser wird zweckmäßigerweise so gewählt, dass zunächst die Versorgungsspannung US0 und die Motorwinkelgeschwindigkeit ω ihre stationären Werte erreicht haben, jedoch mit dem Abschalten der Versorgungsspannung US0 und dem Auslaufen bzw. Ausrollen des Bremsmotors das Lüftspiel weitgehend bzw. vollständig reduziert wird. Je nach gewünschtem Lüftspiel kann der Bremsmotor nach Beendigung des Ausrollens oder in der Endphase des Ausrollens erneut angesteuert und mit Versorgungsspannung beaufschlagt werden, und zwar entweder in Richtung auf die Bremsscheibe zu oder in Gegenrichtung.
  • In 4 ist ein Blockschaltbild für das Einstellen eines gewünschten Lüftspiels in der Feststellbremse mit fest vorgegebenem Abschaltzeitpunkt tAnsteuer dargestellt. In einem ersten Block 20 wird zunächst der Zuspannvorgang in der Feststellbremse gestartet, indem der elektrische Bremsmotor mit der Versorgungsspannung US0 beaufschlagt wird. Im folgenden Verfahrensschritt 21 ist die Leerlaufdrehzahl erreicht worden. Danach wird im nächsten Verfahrensschritt 22 nach dem Erreichen des Abschaltzeitpunktes tAnsteuer die Versorgungsspannung US0 abgeschaltet, woraufhin der Bremsmotor in den Ausrollmodus fällt. Im Verfahrensschritt 23 ist das Ausrollen des Bremsmotors beendet, die Spindelmutter mit Bremskolben und Bremsbelag ist zum Stillstand gekommen.
  • Hieran schließt sich ein Überwachungsblock 24 mit verschiedenen Abfragen im Hinblick auf eine gewünschte Klemmkraft FKl im Stillstand des Bremsmotors nach dem Ausrollen an. Im Abfrageblock 24 wird zunächst im Schritt 25 abgefragt, ob beim Stillstand des Bremsmotors eine Klemmkraft FKl aufgebaut wurde, was beispielsweise anhand des Motorstroms detektiert werden kann. Ist dies nicht der Fall, so liegt der Bremsbelag auf Abstand zur Bremsscheibe, es liegt ein Lüftspiel vor. In diesem Fall wird der Nein-Verzweigung („N“) folgend zum nächsten Verfahrensschritt 26 vorgerückt, in dem abgefragt wird, ob ein Klemmkraftaufbau gewünscht ist. Falls dies zutrifft, wird der Ja-Verzweigung („Y“) folgend zum Verfahrensschritt 27 fortgefahren, gemäß dem der Bremsmotor in Schließrichtung kurz angesteuert wird, um das Lüftspiel zu überwinden und den Bremsbelag in Anlage mit der Bremsscheibe zu bringen, so dass eine zumindest geringe Klemmkraft aufgebaut wird. Im darauffolgenden Schritt 28 ist nun das Verfahren zur Einstellung des Lüftspiels beendet.
  • Ergibt dagegen die Abfrage im Schritt 26, dass kein Klemmkraftaufbau gewünscht ist, wird der Nein-Verzweigung folgend unmittelbar zur Beendigung der Einstellung des Lüftspiels zum Schritt 28 fortgefahren.
  • Ergibt die Abfrage im Verfahrensschritt 25, ob tatsächlich eine Klemmkraft aufgebaut worden ist, wird der Ja-Verzweigung folgend zum Schritt 29 vorgerückt und dort abgefragt, ob der Klemmkraftaufbau auch gewünscht ist. Ist dies der Fall, wird der Ja-Verzweigung folgend zur Beendigung des Verfahrens zum Schritt 28 vorgerückt. Andernfalls wird der Nein-Verzweigung folgend zum Schritt 30 verfahren, in welchem der Bremsmotor kurz in Gegenrichtung zum Öffnen angesteuert wird, so dass der Bremsbelag von der Bremsscheibe entfernt und die Klemmkraft wieder bis auf null abgebaut wird. Danach ist das Verfahren gemäß Schritt 28 beendet.
  • In einer Ausführungsvariante wird der Abschaltzeitpunkt tAnsteuer nicht fest vorgegeben, vielmehr erfolgt die Abschaltung der Versorgungsspannung erst, nachdem die Motorkonstante kM des Bremsmotors im laufenden Verfahren geschätzt worden ist. Unter Berücksichtigung der Motorkonstanten kM kann im Ausrollmodus – bei abgeschalteter Versorgungsspannung US0 – der zurückgelegte Weg x(t) der Spindelmutter bzw. des Bremskolbens mit dem Bremsbelag berechnen, die von der ausrollenden Rotorwelle des Bremsmotors angetrieben wird:
    Figure DE102015210431A1_0002
  • Hierin bedeuten UEMK die im Ausrollen des Bremsmotors induzierte Spannung, sSP stellt die Gewindesteigung dar, welche benötigt wird, um die Rotationsbewegung einer Spindel in eine Translationsbewegung der Spindelmutter und damit des Bremskolbens und des Bremsbelages umzurechnen, wobei die Spindel von der Rotorwelle des Bremsmotors angetrieben wird. Der Parameter iGetr fasst alle Getriebestufen zusammen, welche zwischen der Rotorwelle des Bremsmotors und der Spindel eine Übersetzung bewirken. Die induzierte Spannung UEMK kann gemessen werden.
  • Mit Kenntnis des zurückgelegten Weges im Ausrollmodus kann erforderlichenfalls aktiv eingegriffen werden, indem man den Bremsmotor beispielsweise durch ein entsprechendes Schalten einer Ansteuerungslogik beschleunigt oder abbremst.
  • In 5 ist das zugehörige Blockschaltbild dargestellt. Der Unterschied zum Blockschaltbild gemäß 4 liegt lediglich in den Verfahrensschritten 40 bis 44, an die sich der Überwachungsblock 24 anschließt, der mit demjenigen aus 4 identisch ist.
  • Gemäß dem ersten Verfahrensschritt 40 wird zunächst der Zuspannvorgang der Feststellbremse durch Aufbringen der Versorgungsspannung US0 gestartet, bis im nächsten Schritt 41 die Leerlaufdrehzahl erreicht ist. Anschließend wird im Verfahrensschritt 42 abgefragt, ob die Motorkonstante kM bereits im laufenden Verfahren berechnet worden ist. Ist dies nicht der Fall, wird der Nein-Verzweigung wieder zum Beginn des Verfahrens 42 zurückgekehrt und die Abfrage in zyklischen Abständen erneut durchlaufen.
  • Liegt dagegen der Motorparameter kM bereits vor, wird der Ja-Verzweigung folgend zum nächsten Schritt 43 vorgerückt, gemäß dem die Versorgungsspannung US0 abgeschaltet und der Bremsmotor in den Ausrollmodus überführt wird. Im Schritt 44 ist der Bremsmotor zum Stillstand gekommen. Hieran schließt sich der Überwachungsblock 24 an, in welchem überprüft wird, ob eine Klemmkraft aufgebaut wurde und eine Klemmkraft gewünscht wird, woraufhin gegebenenfalls der Motor entweder in Schließrichtung oder in Öffnungsrichtung kurz angesteuert wird.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante wird der Abschaltzeitpunkt tAnsteuer der Versorgungsspannung US0 aus einem Leerweg xLeerweg bestimmt, der sich gemäß xLeerweg = xAnlauf + xLeerlauf + xAuslauf additiv aus den Anteilen xAnlauf, xLeerlauf und xAuslauf berechnet. xAnlauf bedeutet hierin den Weg, den die Spindelmutter bzw. der Bremskolben nach dem Aufbringen der Versorgungsspannung bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl des Motors zurücklegt. xLeerlauf bedeutet den Weg, den die Spindelmutter bzw. der Bremskolben während des Leerlaufes des Motors zurücklegt und xAuslauf den Weg, den die Spindelmutter bzw. der Bremskolben nach dem Abschalten der Versorgungsspannung US0 in der Auslauf- bzw. Ausrollphase zurücklegt. xAnlauf, xLeerlauf und xAuslauf können aus
    Figure DE102015210431A1_0003
    unter Berücksichtigung des abgetasteten Motorstroms IA während der Anlaufphase, des motorischen Gesamtwiderstandes Rges, des Leerlaufstroms I0 während der Leerlaufphase und der induzierten Spannung UEMK während der Auslaufphase ermittelt werden. Hieraus kann gemäß
    Figure DE102015210431A1_0004
    der Abschaltzeitpunkt tAnsteuer für ein gewünschtes Lüftspiel genau bestimmt werden, das die Differenz zwischen dem auf rechnerischem Weg bestimmten Leerweg xLeerweg der konkreten Situation und dem tatsächlichen Leerweg darstellt.
  • Das dazugehörige Blockschaltbild ist in 6 dargestellt. Im ersten Verfahrensschritt 50 wird wieder der Zuspannvorgang der Feststellbremse gestartet, bis im Schritt 51 die Leerlaufdrehzahl erreicht ist. Anschließend erfolgt in Schritt 52 die Berechnung von xAnlauf, xLeerlauf und xAuslauf, aus denen der Abschaltzeitpunkt tAnsteuer ermittelt werden kann. Im Schritt 53 wird zum Abschaltzeitpunkt tAnsteuer die Versorgungsspannung abgeschaltet, im Schritt 54 gelangt die Spindelmutter bzw. der Bremskolben zum Stillstand.
  • Hieran schließt sich wie bei 4 und 5 der Abfrage- bzw. Überwachungsblock 24 mit einer Abfrage der Klemmkraft und gegebenenfalls einem Ansteuern des Bremsmotors in Schließ- oder Öffnungsrichtung an.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10361042 B3 [0002]
    • DE 102011078900 A1 [0003]

Claims (12)

  1. Verfahren zum Ansteuern einer Feststellbremse (1) in einem Fahrzeug, mit einer elektromechanischen Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor (3), der einen Bremskolben (6) in Richtung auf eine Bremsscheibe (10) verstellt, wobei zur Einstellung des Abstandes zwischen einem Bremsbelag (7) am Bremskolben (6) und der Bremsscheibe (10) der elektrische Bremsmotor (3) vor dem Erzeugen einer Nominal-Klemmkraft zunächst mit einer Versorgungsspannung (US0) beaufschlagt und anschließend die Versorgungsspannung (US0) vor dem Kontakt des Bremsbelags (7) mit der Bremsscheibe (10) abgeschaltet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschalten der Versorgungsspannung (US0) nach einem fest vorgegeben Zeitraum erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschalten der Versorgungsspannung (US0) erst nach dem Ermitteln der Motorkonstanten (kM) des Bremsmotors (3) durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Motorkonstanten (kM) des Bremsmotors (3) der zurückgelegte Weg des Bremskolbens (6) während des Ausrollens ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschaltzeitpunkt (tAnsteuer) der Versorgungsspannung (US0) rechnerisch aus dem Leerweg (xLeerweg) bestimmt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsmotor (3) abgebremst wird, falls beim Ausrollen des Bremsmotors (3) ein Klemmkraftaufbau detektiert wird und die Klemmkraft einen Schwellenwert übersteigt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abbremsen durch Ansteuerung des Bremsmotors (3) in Gegenrichtung erfolgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abbremsen durch Kurzschließen einer Leistungsendstufe des Bremsmotors (3) erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des Abstandes zwischen dem Bremsbelag (7) am Bremskolben (6) und der Bremsscheibe (10) vor oder während eines automatisierten Einparkvorgangs erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des Abstandes zwischen dem Bremsbelag (7) am Bremskolben (6) und der Bremsscheibe (10) vor oder während eines Betriebs des Fahrzeugs auf einem Rollenprüfstand erfolgt.
  11. Regel- bzw. Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
  12. Feststellbremse in einem Fahrzeug, mit einer elektromechanischen Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor (3), der einen Bremskolben (6) in Richtung auf eine Bremsscheibe (10) verstellt, und mit einem Regel- bzw. Steuergerät (12) nach Anspruch 11 zur Ansteuerung der einstellbaren Komponenten der Feststellbremse (1).
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