DE102016214593A1 - Verfahren zum Erzeugen einer Bremskraft in einem Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Erzeugen einer Bremskraft in einem Fahrzeug, dessen Bremssystem eine hydraulische Fahrzeugbremse mit einem Pumpenmotor und eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem Bremsmotor umfasst, wird während eines Bremsvorgangs der Pumpenmotor mit konstanter Pumpendrehzahl betrieben.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen einer Bremskraft in einem Fahrzeug, dessen Bremssystem eine hydraulische Fahrzeugbremse mit einem Pumpenmotor und mindestens eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor umfasst.
  • Stand der Technik
  • Aus der DE 10 2004 004 992 A1 ist eine Feststellbremsanlage in einem Fahrzeug bekannt, bei der über einen elektrischen Bremsmotor eine das Fahrzeug im Stillstand festsetzende Klemmkraft erzeugt wird. Hierbei verstellt der elektrische Bremsmotor einen Bremskolben gegen eine Bremsscheibe, die Bestandteil der hydraulischen Fahrzeugbremse ist. Der Bremskolben wird im regulären Bremsbetrieb von dem hydraulischen Bremsfluid gegen die Bremsscheibe gedrückt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich auf ein Fahrzeug mit einem Bremssystem, das eine hydraulische Fahrzeugbremse mit einem Pumpenmotor und mindestens eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor umfasst. Im regulären Bremsbetrieb wird das Fahrzeug über eine Betätigung der hydraulischen Fahrzeugbremse abgebremst. Die elektromechanische Bremsvorrichtung mit dem elektrischen Bremsmotor wird vorteilhafterweise bei funktionstüchtiger hydraulischer Fahrzeugbremse zum Festsetzen des Fahrzeugs im Stillstand verwendet, indem der elektrische Bremsmotor betätigt wird und auf elektromechanischem Wege eine das Fahrzeug festsetzende Klemmkraft erzeugt wird. Die elektromechanische Bremsvorrichtung ist in eine Radbremseinrichtung der hydraulischen Fahrzeugbremse integriert, der Bremskolben kann sowohl von dem hydraulischen Bremsfluid als auch gleichzeitig oder unabhängig voneinander von dem Bremsmotor in Richtung auf die Bremsscheibe verstellt werden.
  • Vorteilhafterweise ist das Fahrzeug an den beiden Radbremseinrichtungen links und rechts an der Hinterachse mit jeweils einer elektromechanischen Bremsvorrichtung mit elektrischem Bremsmotor ausgestattet.
  • Die Integration der elektromechanischen Bremsvorrichtung in die hydraulische Fahrzeugbremse ermöglicht es, dass der Bremskolben in der Radbremseinrichtung gleichzeitig vom hydraulischen Bremsdruck und von dem elektrischen Bremsmotor beaufschlagt und in Richtung auf die Bremsscheibe verstellt wird. Dies erlaubt es, zum Festsetzen des stillstehenden Fahrzeugs unterstützend zur elektromechanischen Bremskraft auch eine hydraulische Bremskraft zu erzeugen. Umgekehrt ist es auch möglich, bei fahrendem Fahrzeug zur Unterstützung der hydraulischen Fahrzeugbremse zusätzlich die elektromechanische Bremsvorrichtung durch Ansteuerung des elektrischen Bremsmotors zu betätigen, was sowohl bei ordnungsgemäß funktionierender hydraulischer Fahrzeugbremse als auch bei einem Ausfall oder Teilausfall der hydraulischen Fahrzeugbremse möglich ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich auf einen Bremsvorgang mit einer Betätigung der elektromechanischen Bremsvorrichtung, bei dem der elektrische Bremsmotor angesteuert und der Bremskolben von dem Bremsmotor in Richtung auf die Bremsscheibe verstellt wird. Während des Bremsvorgangs wird zusätzlich der Pumpenmotor in der hydraulischen Fahrzeugbremse betätigt, über den der hydraulische Bremsdruck in der Fahrzeugbremse auf ein gewünschtes Druckniveau eingestellt werden kann. Hierdurch wird der elektrische Bremsmotor während des Bremsvorgangs hydraulisch entlastet. Insbesondere bei einem Einsatz als Feststellbremse zum Festsetzen des Fahrzeugs im Stillstand wird durch den gezielten Bremsdruckaufbau das Fahrzeug über die hydraulische Fahrzeugbremse im Stillstand gesichert, noch bevor die elektromechanische Bremsvorrichtung eine ausreichend hohe Klemmkraft aufbaut.
  • Sobald die Zielbremskraft erreicht ist, kann der hydraulische Bremsdruck abgebaut werden. Das Gesamtniveau der hydraulischen und elektromechanischen Bremskraft bleibt dennoch dauerhaft erhalten, weil zwischen einer vom Bremsmotor angetriebenen Spindel und einer aufsitzenden Spindelmutter, die den Bremskolben verstellt, eine Selbsthemmung wirksam ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt zum Erzeugen einer Bremskraft im Stillstand zum Festsetzen des Fahrzeugs eingesetzt. Es ist aber auch möglich, das Verfahren bei fahrendem Fahrzeug einzusetzen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren.
  • Die Pumpendrehzahl wird während der Betätigung des Pumpenmotors, über den ein gewünschtes hydraulisches Druckniveau erreicht wird, auf einer konstanten oder zumindest annähernd konstanten Pumpendrehzahl gehalten. Dies stellt sicher, dass die Geräuschentwicklung, die durch die Betätigung des Pumpenmotors entsteht, auf ein Minimum reduziert wird. Die Pumpendrehzahl wird als Funktion einer definierten Zuspannzeit des elektrischen Bremsmotors eingestellt, beispielsweise diejenige Zuspannzeit, die bis zum Erreichen einer Sollbremskraft benötigt wird. Hierbei nimmt vorteilhafterweise mit zunehmender Zuspannzeit die Pumpendrehzahl ab und mit abnehmender Zuspannzeit die Pumpendrehzahl zu. Dementsprechend verhält sich die Pumpendrehzahl des Pumpenmotors dem Grunde nach umgekehrt proportional zur Zuspannzeit.
  • Nach dem Erreichen der Sollbremskraft wird der Pumpenmotor vorteilhafterweise abgeschaltet.
  • Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Pumpendrehzahl des Pumpenmotors auf einem verhältnismäßig niedrigen und konstanten oder zumindest annähernd konstanten Niveau gehalten, was sich vorteilhaft auf die Geräuschentwicklung und außerdem auf den Energieverbrauch auswirkt. Nach dem Ablauf der Zuspannzeit entspricht der hydraulische Bremsdruck, der durch die Betätigung des Pumpenmotors erreicht wird, einem Zieldruck. Ein in der hydraulischen Fahrzeugbremse vorhandenes Druckregelventil wird erst aktiviert, wenn der Zieldruck erreicht ist und der hydraulische Druck bei weiter laufendem Pumpenmotor konstant gehalten werden soll. Da dies jedoch erst nach Ablauf der Zuspannzeit und somit zu einem relativ späten Zeitpunkt erfolgt, ist die über das Druckregelventil durch das Überströmen erfolgende Energievernichtung deutlich reduziert.
  • Das Verfahren lässt sich bei Bremssystemen anwenden, die mit einer Pumpe und einem die Pumpe antreibenden Pumpenmotor in der hydraulischen Fahrzeugbremse ausgestattet sind. Bei der Pumpe handelt es sich beispielsweise um eine ESP-Pumpe (elektronisches Stabilitätsprogramm). In Betracht kommt auch eine elektrohydraulische Fahrzeugbremse mit einem Pumpenmotor für einen Plunger, der Bremsfluid in die Bremskreise der hydraulischen Fahrzeugbremse verschiebt und hierdurch hydraulischen Bremsdruck aufbaut. Des Weiteren ist es möglich, den Pumpenmotor für einen iBooster zur Erzeugung von hydraulischem Bremsdruck zu verwenden; bei dem iBooster handelt es sich vorzugsweise um einen EC-Motor.
  • Die umgekehrt proportionale Abhängigkeit der Pumpendrehzahl von der Zuspannzeit, die der elektrische Bremsmotor von einem Ausgangspunkt bis zum Erreichen der Zielklemmkraft benötigt, stellt sicher, dass beispielsweise bei einer kürzeren Zuspannzeit trotz der reduzierten zur Verfügung stehenden Zeitspanne aufgrund der höheren Pumpendrehzahl der geforderte hydraulische Ziel-Bremsdruck erreicht wird. Aufgrund der konstanten Pumpendrehzahl hält sich das Geräuschniveau in einem akzeptablen Rahmen.
  • Umgekehrt kann die Pumpendrehzahl bei einer längeren Zuspannzeit abgesenkt werden, da ein längerer Zeitraum zum Aufbau des hydraulischen Bremsdrucks bis zum Erreichen des Ziel-Bremsdrucks zur Verfügung steht. Dies sorgt für eine weitere Reduzierung des Geräuschniveaus.
  • Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung wird die Zuspannzeit, die der elektrische Bremsmotor für den Aufbau der Ziel-Klemmkraft benötigt, aus einem oder mehreren vorausgegangenen Bremsvorgängen ermittelt. Es kann beispielsweise ein Mittelwert aus mehreren vorausgegangenen Bremsvorgängen für die Zuspannzeit gebildet werden. Des Weiteren ist es möglich, fortlaufend entweder aus einer bestimmten Anzahl vorausgegangener Bremsvorgänge oder aus allen vorausgegangenen Bremsvorgängen einen aktualisierten Wert der Zuspannzeit zu ermitteln.
  • Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung wird die Pumpendrehzahl als Funktion des hydraulischen Ziel-Bremsdrucks ermittelt. Dies kann rechnerisch in mehreren Stufen durchgeführt werden, indem beispielsweise zunächst der hydraulische Ziel-Bremsdruck als Funktion verschiedener Systemparameter und -zustandsgrößen ermittelt wird, beispielsweise aus dem Wirkungsgrad der elektromechanischen Bremsvorrichtung, der Bremssattelsteifigkeit (p/V-Kennlinie), der Bremsentemperatur und dem Steigungswinkel der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug steht. In einem nächsten Schritt wird der Volumenstrom des hydraulischen Bremsfluids ermittelt, der zum Aufbau des hydraulischen Ziel-Bremsdrucks erforderlich ist. Der Volumenstrom wird aus dem verschobenen Hydraulikvolumen innerhalb der Zuspannzeit berechnet, wobei das verschobene Hydraulikvolumen aus der p/V-Kennlinie ermittelt wird. Da der Volumenstrom außerdem als Funktion der Pumpendrehzahl darstellbar ist, kann bei bekanntem Volumenstrom die Pumpendrehzahl bestimmt werden.
  • Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung wird die Drehzahl des Pumpenmotors als Funktion der Bordnetzspannung eingestellt, wobei im Fall einer höheren Bordnetzspannung die Drehzahl des Pumpenmotors erhöht und im Falle einer niedrigeren Bordnetzspannung die Drehzahl des Pumpenmotors verringert wird. Da bei höherer Bordnetzspannung der elektrische Bremsmotor mit höherer Leistung betrieben werden kann, verkürzt sich die Zuspannzeit, so dass nur eine kürzere Zeitspanne zum Erreichen des Ziel-Bremsdrucks über den Pumpenmotor zur Verfügung steht und entsprechend die Pumpendrehzahl erhöht ist.
  • Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird die Pumpendrehzahl als Funktion der Motorparameter des Bremsmotors eingestellt. Die Motorparameter des elektrischen Bremsmotors, beispielsweise die Motorkonstante, sind unter anderem temperaturabhängig und können sich im laufenden Betrieb sowie im Lauf der Zeit aufgrund Verschleißes ändern. Über eine aktuelle Bestimmung der Motorparameter, insbesondere der Motorkonstanten kann die aktuelle Motorleistung des Bremsmotors und entsprechend der Druckaufbau sowie die Zuspannzeit mit höherer Präzision bestimmt werden, wodurch sich auch die Pumpendrehzahl ändert.
  • Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung wird im Falle eines vor Ablauf der Zuspannzeit erfolgenden Lastanstiegs im Bremsmotor die Drehzahl des Pumpenmotors erhöht. Diese Ausführung stellt sicher, dass bei einem unerwarteten frühzeitigen Lastanstieg in der elektromechanischen Bremsvorrichtung trotz der nunmehr verkürzten Zuspannzeit über den Pumpenmotor der hydraulische Ziel-Bremsdruck erreicht wird. Sobald der Lastanstieg festgestellt wird, beispielsweise anhand des Stromverlaufs des elektrischen Bremsmotors, wird die Drehzahl des Pumpenmotors signifikant erhöht, um in der verkürzten verbliebenen Zeitspanne den Ziel-Bremsdruck zu erreichen.
  • Die verschiedenen Verfahrensschritte laufen in einem Regel- bzw. Steuergerät ab, in dem Stellsignale zur Ansteuerung der verschiedenen Komponenten des Bremssystems erzeugt werden, welches sowohl die hydraulische Fahrzeugbremse einschließlich Pumpenmotor als auch eine oder mehrere elektromechanische Bremsvorrichtungen mit jeweils einem elektrischen Bremsmotor umfasst.
  • Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Fahrzeugbremse mit einem Aktuator zur Bremskraftverstärkung, wobei die Radbremseinrichtungen der Fahrzeugbremse an der Fahrzeughinterachse zusätzlich eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor aufweisen,
  • 2 einen Schnitt durch eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor,
  • 3 ein Schaubild mit dem zeitabhängigen Verlauf des Stroms, der elektromechanischen Bremskraft, der Pumpendrehzahl eines hydraulischen Aktuators und des hydraulischen Bremsdrucks beim Zuspannvorgang der Feststellbremse.
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die in 1 dargestellte hydraulische Fahrzeugbremse 1 für ein Fahrzeug umfasst einen Vorderachs-Bremskreis 2 und einen Hinterachs-Bremskreis 3 zur Versorgung und Ansteuerung von Radbremseinrichtungen 9 an jedem Rad des Fahrzeugs mit einem unter Hydraulikdruck stehenden Bremsfluid. Die beiden Bremskreise 2, 3 sind an einen gemeinsamen Hauptbremszylinder 4 angeschlossen, der über einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 5 mit Bremsfluid versorgt wird. Der Hauptbremszylinderkolben innerhalb des Hauptbremszylinders 4 wird vom Fahrer über das Bremspedal 6 betätigt, der vom Fahrer ausgeübte Pedalweg wird über einen Pedalwegsensor 7 gemessen.
  • Zwischen dem Bremspedal 6 und dem Hauptbremszylinder 4 befindet sich ein Bremskraftverstärker 10, der beispielsweise einen Pumpenmotor umfasst, welcher bevorzugt über ein Getriebe den Hauptbremszylinder 4 betätigt (iBooster); bei dem iBooster handelt es sich vorzugsweise um einen EC-Motor. Der Bremskraftverstärker 10 bildet einen elektrisch steuerbaren Aktuator zur Beeinflussung des Bremsdrucks.
  • Die vom Pedalwegsensor 7 gemessene Stellbewegung des Bremspedals 6 wird als Sensorsignal an ein Regel- bzw. Steuergerät 11 übermittelt, in welchem Stellsignale zur Ansteuerung des Bremskraftverstärkers 10 erzeugt werden. Die Versorgung der Radbremseinrichtungen 9 mit Bremsfluid erfolgt in jedem Bremskreis 2, 3 über verschiedene Schaltventile, die gemeinsam mit weiteren Aggregaten Teil einer Bremshydraulik 8 sind. Zur Bremshydraulik 8 gehört des Weiteren eine Hydraulikpumpe, die Bestandteil eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) ist. Auch der Pumpenmotor der ESP-Hydraulikpumpe bildet einen elektrisch steuerbaren Aktuator zur Beeinflussung des Bremsdrucks.
  • Die Bremskraftverstärkung kann zusätzlich oder alternativ mithilfe eines elektrisch ansteuerbaren Aktuators durchgeführt werden, der dem Hauptbremszylinder 4 der Fahrzeugbremse 1 nachgeschaltet ist. Bei dem Aktuator wird die Verstärkung beispielsweise über einen Elektromotor bereitgestellt, der einen Plunger bewegt. Dieser ist dem Hauptbremszylinder nachgelagert und kann Bremsdruck in den beiden Bremskreisen erzeugen.
  • In 2 ist die Radbremseinrichtung 9, die an einem Rad an der Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet ist, im Detail dargestellt. Die Radbremseinrichtung 9 ist Teil der hydraulischen Fahrzeugbremse 1 und wird aus dem Hinterachs-Bremskreis mit Bremsfluid 22 versorgt. Die Radbremseinrichtung 9 weist außerdem eine elektromechanische Bremsvorrichtung auf, die bevorzugt zum Festsetzen eines Fahrzeugs im Stillstand eingesetzt wird, jedoch auch bei einer Bewegung des Fahrzeugs, insbesondere bei kleineren Fahrzeuggeschwindigkeiten unterhalb eines Geschwindigkeits-Grenzwerts zum Abbremsen des Fahrzeugs eingesetzt werden kann.
  • Die elektromechanische Bremsvorrichtung umfasst einen Bremssattel 12 mit einer Zange 19, welche eine Bremsscheibe 20 übergreift. Als Stellglied weist die Bremsvorrichtung einen Gleichstrom-Elektromotor als Bremsmotor 13 auf, dessen Rotorwelle eine Spindel 14 rotierend antreibt, auf der eine Spindelmutter 15 drehbar gelagert ist. Bei einer Rotation der Spindel 14 wird die Spindelmutter 15 axial verstellt. Die Spindelmutter 15 bewegt sich innerhalb eines Bremskolbens 16, der Träger eines Bremsbelags 17 ist, welcher von dem Bremskolben 16 gegen die Bremsscheibe 20 gedrückt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 20 befindet sich ein weiterer Bremsbelag 18, der ortsfest an der Zange 19 gehalten ist. Der Bremskolben 16 ist auf seiner Außenseite über einen umgreifenden Dichtring 23 strömungsdicht gegenüber dem aufnehmenden Gehäuse abgedichtet.
  • Innerhalb des Bremskolbens 16 kann sich die Spindelmutter 15 bei einer Drehbewegung der Spindel 14 axial nach vorne in Richtung auf die Bremsscheibe 20 zu bzw. bei einer entgegen gesetzten Drehbewegung der Spindel 14 axial nach hinten bis zum Erreichen eines Anschlags 21 bewegen. Zum Erzeugen einer Klemmkraft beaufschlagt die Spindelmutter 15 die innere Stirnseite des Bremskolbens 16, wodurch der axial verschieblich in der Bremsvorrichtung gelagerte Bremskolben 16 mit dem Bremsbelag 17 gegen die zugewandte Stirnfläche der Bremsscheibe 20 gedrückt wird.
  • Für die hydraulische Bremskraft wirkt auf den Bremskolben 16 der hydraulische Druck des Bremsfluids 22 aus der hydraulischen Fahrzeugbremse 1. Der hydraulische Druck kann auch im Fahrzeugstillstand bei Betätigung der elektromechanischen Bremsvorrichtung unterstützend wirksam sein, so dass sich die Gesamt-Bremskraft aus dem elektromotorisch gestellten Anteil und dem hydraulischen Anteil zusammensetzt. Während der Fahrt des Fahrzeugs ist entweder nur die hydraulische Fahrzeugbremse aktiv oder sowohl die hydraulische Fahrzeugbremse als auch die elektromechanische Bremsvorrichtung oder nur die elektromechanische Bremsvorrichtung, um Bremskraft zu erzeugen. Die Stellsignale zur Ansteuerung sowohl der einstellbaren Komponenten der hydraulischen Fahrzeugbremse 1 als auch der elektromechanischen Radbremseinrichtung 9 werden in dem Regel- bzw. Steuergerät 11 erzeugt.
  • In 3 ist ein Schaubild mit dem Stromverlauf I und der elektromechanisch von dem Bremsmotor erzeugten Bremskraft Fe beim Zuspannen der elektromechanischen Bremsvorrichtung zeitabhängig dargestellt. Zusätzlich ist der Verlauf der Pumpendrehzahl n sowie der hydraulische Bremsdruck p dargestellt, der sich bei Betätigung eines hydraulischen Aktuators der hydraulischen Fahrzeugbremse einstellt, beispielsweise der ESP-Pumpe.
  • Der Zuspannvorgang beginnt im Zeitpunkt t0 und endet im Zeitpunkt t4; die Zeitspanne zwischen t0 und t4 stellt die Zuspannzeit t ^ des elektrischen Bremsmotors der elektromechanischen Bremsvorrichtung dar. Im Zeitpunkt t0 beginnt der Zuspannvorgang, indem eine elektrische Spannung aufgebracht und der Bremsmotor unter den Strom I gesetzt wird. Die Startphase dauert vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t1, an dem die Leerlaufphase des Bremsmotors beginnt, die bis zum Zeitpunkt t3 andauert. Ab dem Zeitpunkt t3 beginnt die Kraftaufbauphase, in der die Bremsbeläge an der Bremsscheibe anliegen und mit zunehmender elektromechanischer Bremskraft Fe gegen die Bremsscheibe gedrückt werden. Die Kraftaufbauphase dauert bis zum Zeitpunkt t4 an, an dem der elektrische Bremsmotor abgeschaltet wird.
  • Zeitgleich mit dem Beginn des Zuspannvorgangs zum Zeitpunkt t0 wird auch der Pumpenmotor des Aktuators in der hydraulischen Fahrzeugbremse betätigt. Der Pumpenmotor wird auf eine Pumpendrehzahl n angehoben, die konstant bis zum Abschaltzeitpunkt t4 gehalten wird. Mit der Aktivierung des hydraulischen Pumpenmotors beginnt der hydraulische Bremsdruck p konstant anzusteigen, der zum Abschaltzeitpunkt t4 sein Maximum erreicht. Im Abschaltzeitpunkt t4 bzw. kurz nach dem Abschaltzeitpunkt erreichen somit sowohl die elektromechanische Bremskraft Fe als auch der hydraulische Bremsdruck p ihr Maximum. Auch nach dem Abschalten sowohl des elektrischen Bremsmotors als auch des Pumpenmotors werden diese maximal beibehalten, so dass dauerhaft eine das Fahrzeug festsetzende Klemm- bzw. Bremskraft erzeugt wird.
  • Die Zeitspanne zwischen t0 und t4 stellt die Zuspannzeit t ˆ dar. Die Pumpendrehzahl n des hydraulischen Pumpenmotors ist umgekehrt proportional zur Zuspannzeit t ˆ. Somit befindet sich das Niveau der Pumpendrehzahl n bei kürzerer Zuspannzeit t ˆ auf einem höheren Niveau als bei größerer Zuspannzeit t ˆ.
  • Des Weiteren hängt die Motordrehzahl n von verschiedenen weiteren Systemparametern und -zustandsgrößen ab. Die Pumpendrehzahl n wird als Funktion des hydraulischen Ziel-Bremsdrucks ermittelt, welcher gemäß der ansteigenden Geraden p zum Abschaltzeitpunkt t4 erreicht werden muss.
  • Eine weitere Abhängigkeit besteht von der Bordnetzspannung, mit der der elektrische Bremsmotor beaufschlagt wird. Bei höherer Bordnetzspannung liefert der Bremsmotor eine höhere Leistung, so dass die Drehzahl des Bremsmotors erhöht ist und die Zuspannzeit t ˆ verkürzt, wodurch sich das Niveau der Pumpendrehzahl n des hydraulischen Pumpenmotors erhöht.
  • Noch eine weitere Abhängigkeit der Pumpendrehzahl n besteht von einem oder mehreren Motorparametern des elektrischen Bremsmotors, insbesondere von der Motorkonstanten, die unter anderem temperatur- und verschleißabhängig ist.
  • Im laufenden Betrieb kann der aktuelle Wert der Motorkonstanten geschätzt werden, wobei bei einer größeren Motorkonstanten der Bremsmotor sich langsamer dreht und bei einer kleineren Motorkonstanten sich schneller dreht. Dementsprechend muss die Pumpendrehzahl des hydraulischen Pumpenmotors bei schnellerer Drehzahl des Bremsmotors erhöht und bei geringerer Drehzahl abgesenkt werden.
  • Für den Fall, dass es während des Zuspannvorgangs unerwartet zu einem frühzeitigen Lastanstieg im elektrischen Bremsmotor kommt, was anhand des Stromverlaufs I festgestellt werden kann, verkürzt sich entsprechend die Zuspannzeit t ˆ. Da der Pumpendrehzahl ein vorab ermittelter Wert der Zuspannzeit zugrunde liegt, kann der Ziel-Bremsdruck ausgehend von dem aktuellen Niveau der Pumpendrehzahl n nicht erreicht werden. Daher wird in diesem Fall die Pumpendrehzahl signifikant erhöht, entweder auf einen konstanten erhöhten Wert oder kontinuierlich ansteigend, um bis zum Abschaltzeitpunkt t4 den Ziel-Bremsdruck zu erreichen.
  • Die Zuspannzeit t ˆ wird aus einem oder mehreren vorausgegangenen Bremsvorgängen ermittelt. Bei erstmaliger Anwendung des Verfahrens kann ein festgesetzter Schätzwert für die Zuspannzeit t ˆ verwendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102004004992 A1 [0002]

Claims (13)

  1. Verfahren zum Erzeugen einer Bremskraft in einem Fahrzeug, dessen Bremssystem eine hydraulische Fahrzeugbremse (1) mit einem Pumpenmotor sowie mindestens eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor (13) umfasst, wobei während eines Bremsvorgangs der Pumpenmotor mit konstanter oder annähernd konstanter Pumpendrehzahl (n) betrieben wird, während zugleich der elektrische Bremsmotor (13) zum Aufbau einer elektromechanischen Bremskraft betätigt wird, wobei die Pumpendrehzahl (n) des Pumpenmotors als Funktion einer definierten Zuspannzeit (t ˆ) eingestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Bremsmotor (13) in der definierten Zuspannzeit (t ˆ) eine Sollbremskraft aufbaut.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit zunehmender Zuspannzeit (t ˆ) die Pumpendrehzahl (n) abnimmt und mit abnehmender Zuspannzeit (t ˆ) die Pumpendrehzahl (n) zunimmt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuspannzeit (t ˆ) des elektrischen Bremsmotors (13) aus einem oder mehreren vorausgegangenen Bremsvorgängen ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpendrehzahl (n) als Funktion des hydraulischen Ziel-Bremsdrucks ermittelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Ziel-Bremsdruck anhand von Systemparametern wie zum Beispiel Fahrbahnsteigung oder Bremsentemperatur ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines vor Ablauf der Zuspannzeit (t ˆ) erfolgenden Lastanstiegs im Bremsmotor (13) die Pumpendrehzahl (n) des Pumpenmotors erhöht wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpendrehzahl (n) als Funktion der Bordnetzspannung eingestellt wird, wobei bei höherer Bordnetzspannung die Pumpendrehzahl (n) erhöht und bei niedrigerer Bordnetzspannung die Pumpendrehzahl (n) verringert ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpendrehzahl (n) als Funktion der Motorparameter des Bremsmotors (13) eingestellt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenmotor eine ESP-Pumpe antreibt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenmotor einen Plunger betätigt.
  12. Regel- bzw. Steuergerät (12) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
  13. Bremssystem in einem Fahrzeug, mit einer hydraulischen Fahrzeugbremse (1) und einer elektromechanischen Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor (13), mit einem Regel- bzw. Steuergerät (11) nach Anspruch 12 zur Ansteuerung der einstellbaren Komponenten des Bremssystems.
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