DE102018210021A1

DE102018210021A1 - Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Kraftfahrzeugs, sowie Steuergerät und Bremssystem

Info

Publication number: DE102018210021A1
Application number: DE102018210021.7A
Authority: DE
Inventors: Frank Baehrle-Miller; Christian Meister
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2019-12-24
Also published as: US20190389480A1; CN110614986A; CN110614986B; US11186291B2

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Kraftfahrzeugs, mit einer hydraulischen Bremseinrichtung , einer elektromechanischen Bremseinrichtung, und einem ersten Betätigungseinrichtung , insbesondere einem Bremspedal, wobei in einem Fehlerfall der hydraulischen Bremseinrichtung bei einer Betätigung des ersten Betätigungseinrichtung mittels der elektromechanischen Bremseinrichtung eine elektromechanische Bremskraft zur Verzögerung des Kraftfahrzeugs ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromechanische Bremskraft nach dem Beginn der Betätigung des ersten Betätigungseinrichtung für eine Mindesterzeugungsdauer erzeugt wird, und/oder dass die elektromechanische Bremskraft nach dem Beenden der Betätigung des ersten Betätigungseinrichtung für eine weitere Forterzeugungsdauer erzeugt wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Steuergerät und ein Bremssystem nach den Oberbegriffen der nebengeordneten Ansprüche.
Aus der DE 10 2004 004 992 A1 ist ein Bremssystem mit einer Feststellbremsanlage mit einem elektrischen Bremsmotor bekannt, mit dessen Hilfe zur Erzeugung einer das Kraftfahrzeug im Stillstand festsetzenden Klemmkraft ein Bremskolben gegen eine Bremsscheibe verstellt werden kann. Die Feststellbremsanlage kann in die hydraulische Kraftfahrzeugbremse integriert sein. Im regulären Bremsbetrieb wird der Bremskolben von einem hydraulischen Bremsfluid gegen die Bremsscheibe gedrückt.
Aus der DE 10 2007 022 510 A1 ist ferner ein Bremssystem mit einer hydraulischen Zweikreis-Fahrzeugbremse bekannt. Das Bremssystem ist außerdem mit einer elektromechanischen Bremseinrichtung ausgestattet, die als Feststellbremse dient und einen Elektromotor an einem Bremssattel des Bremssystems aufweist. Durch eine Betätigung des Fahrers kann zur Durchführung einer Notbremsung der elektrische Bremsmotor aktiviert und auf elektromechanischem Wege eine elektromechanische Bremskraft erzeugt werden.
Offenbarung der Erfindung
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst, sowie durch ein Steuergerät und ein Bremssystem nach den nebengeordneten Ansprüchen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.
Es wird also zunächst ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Kraftfahrzeugs, mit einer hydraulischen Bremseinrichtung, einer elektromechanischen Bremseinrichtung, und einer ersten von einem Benutzer manuell oder von einer autonomen Fahrsteuerung automatisch betätigbaren Betätigungseinrichtung, insbesondere einem Bremspedal, vorgeschlagen. In einem Fehlerfall der hydraulischen Bremseinrichtung wird bei einer Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung mittels der elektromechanischen Bremseinrichtung eine elektromechanische Bremskraft zur Verzögerung des Kraftfahrzeugs ausgeübt. Die elektromechanische Bremskraft wird dabei nach dem Beginn der Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung für eine Mindesterzeugungsdauer erzeugt. Zusätzlich oder alternativ wird die elektromechanische Bremskraft nach dem Beenden der Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung für eine weitere Forterzeugungsdauer erzeugt.
In einem Fehlerfall der hydraulischen Bremseinrichtung kann folglich eine Notverzögerung durch Erzeugung einer elektromechanischen Bremskraft mittels der elektromechanischen Bremseinrichtung erzielt werden. Ein Fehlerfall kann beispielsweise ein Teilausfall oder auch ein vollständiger Ausfall des hydraulischen Bremssystems sein. Ein derartiger Fehlerfall kann beispielsweise durch Undichtigkeiten, durch einen Ausfall eines Steuerungsventils oder insbesondere auch durch den Ausfall eines hydraulischen Bremskraftverstärkers auftreten.
Die erste Betätigungseinrichtung kann dabei vergleichsweise häufig (mit einer hohen Frequenz bzw. Dynamik) betätigt werden. Insbesondere dann, wenn die erste Betätigungseinrichtung als Bremspedal ausgebildet ist, ist es bekannt, dass das Bremspedal, beispielsweise bei einem dynamischen Verkehrsumfeld oder auch bei entsprechenden Fahrstrecken, mit vergleichsweise hoher Frequenz, mal stärker und mal schwächer, betätigt wird. In einem Fehlerfall des hydraulischen Bremssystems wird dementsprechend die elektromechanische Bremseinrichtung vergleichsweise oft angesteuert, um eine elektromechanische Bremskraft auszuüben. Die Ansteuerung der elektromechanischen Bremseinrichtung kann insbesondere in einer Endstufe, also in einem Steuergerät, welches die elektromechanische Bremseinrichtung ansteuert, aber beispielsweise auch in einem Aktuator (insbesondere ein Elektromotor) der elektromechanischen Bremseinrichtung einen Energieeintrag, insbesondere in Form von Wärmeenergie, erzeugen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann dieser Energieeintrag in vorteilhafter Weise reduziert werden. Wird nämlich damit begonnen, die erste Betätigungseinrichtung zu betätigen, so wird für eine Mindesterzeugungsdauer eine elektromechanische Bremskraft erzeugt. Endet folglich die Betätigung der Betätigungseinrichtung vor dem Ablauf der Mindesterzeugungsdauer, so wird dennoch bis zum Ablauf der Mindesterzeugungsdauer eine elektromechanische Bremskraft erzeugt. Betätigt der Fahrzeugführer oder die autonome Fahrsteuerung in diesem Zeitraum erneut die erste Betätigungseinrichtung, so muss die elektromechanische Bremseinrichtung nicht erneut zur Erzeugung einer elektromechanischen Bremskraft angesteuert werden, sodass sich der Energieeintrag insbesondere in ein die elektromechanische Bremseinrichtung ansteuerndes Steuergerät und/oder in einen Aktuator der elektromechanischen Bremseinrichtung reduzieren lässt. Zusätzlich oder alternativ ist denkbar, dass nach dem Ende der Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung eine elektromechanische Bremskraft weiterhin für eine Forterzeugungsdauer erzeugt wird. Wird folglich in diesem Zeitraum erneut die erste Betätigungseinrichtung vom Fahrzeugführer oder der autonomen Fahrsteuerung betätigt, so muss gleichermaßen die elektrische Bremseinrichtung nicht erneut zur Erzeugung einer elektromechanischen Bremskraft angesteuert werden, sodass sich auch in diesem Fall der Energieeintrag insbesondere in ein die elektromechanische Bremseinrichtung ansteuerndes Steuergerät und/oder in einen Aktuator der elektromechanischen Bremseinrichtung reduzieren lässt.
Erfindungsgemäß kann so die Häufigkeit der erneuten Ansteuerung der elektromechanischen Bremseinrichtung, insbesondere eines Aktuators der elektromechanischen Bremseinrichtung, reduziert werden. Insgesamt kann dadurch der Energieeintrag in das Bremssystem, insbesondere in ein die elektromechanische Bremseinrichtung ansteuerndes Steuergerät und/oder in einen Aktuator der elektromechanischen Bremseinrichtung reduziert werden.
Insbesondere ein Steuergerät, welches die elektromechanische Bremseinrichtung ansteuert, ist bei jeder Ansteuerung der elektromechanischen Bremseinrichtung einem Energieeintrag, insbesondere in Form von Wärmeenergie, ausgesetzt. Insbesondere zur Ansteuerung verwendete Endstufen, wie beispielsweise MOSFETs einer H-Brücke, können dabei einem Wärmeeintrag ausgesetzt sein. Um einen Schutz vor Überlastung, insbesondere Überhitzung, des Steuergeräts bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass vor einer drohenden Überlastung die elektromechanische Bremseinrichtung nicht mehr angesteuert wird, sodass keine elektromechanische Bremskraft mehr erzeugt wird. In diesem Fall kann im Fehlerfall der hydraulischen Bremseinrichtung keine zusätzliche elektromechanische Bremskraft bereitgestellt werden. Erfindungsgemäß kann insbesondere die Gefahr einer Überhitzung des die elektromechanische Bremseinrichtung ansteuernden Steuergeräts durch eine Überlast aufgrund wiederholter, erneuter Ansteuerung der elektromechanischen Bremseinrichtung reduziert werden, so dass die Gefahr einer Abschaltung der elektromechanischen Bremseinrichtung und der Zurücknahme der so erzeugten elektromechanischen Bremskraft aufgrund einer (drohenden) Überhitzung des die elektromechanische Bremseinrichtung ansteuernden Steuergeräts reduziert werden kann. Dies dadurch, dass eine Mindesterzeugungsdauer und/oder eine Forterzeugungsdauer vorhanden sind/ist, sodass die elektromechanische Bremseinrichtung weniger häufig erneut angesteuert werden muss und somit das die elektromechanischen Bremseinrichtung ansteuernde Steuergerät vor Überhitzung geschützt werden kann.
Das Bremssystem verhält sich dem Fahrzeugführer gegenüber somit insgesamt einfacher und nachvollziehbarer. Insbesondere kann eine elektromechanische Bremskraft genau dann bereitgestellt werden, wenn der Fahrzeugführer dies benötigt, egal wie oft und in welchen Abständen der Fahrzeugführer die erste Betätigungseinrichtung betätigt.
Dabei kann die erste Betätigungseinrichtung insbesondere ein Bremspedal sein. Demnach kann der Fahrzeugführer auch im Fehlerfall wie gewohnt mit dem Bremspedal bremsen und dennoch wird eine Notverzögerung bzw. eine Verzögerungsunterstützung durch Aktivieren der elektromechanischen Bremseinrichtung durchgeführt. Insgesamt wird dadurch die Kraftfahrzeugsicherheit erhöht, da der Fahrer routinemäßig das Bremspedal betätigen kann. Für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs wird also eine vergleichsweise einfache und nachvollziehbare Möglichkeit einer Notverzögerung geschaffen.
Bei der elektromechanischen Bremseinrichtung kann es sich insbesondere um eine automatisierte Feststellbremse (auch automatische Feststellbremse oder automatisierte Parkbremse, kurz APB, genannt) handeln. Dabei ist insbesondere denkbar, dass bei vorgesehener normaler Funktionsweise der ersten hydraulischen Bremseinrichtung dann, wenn das Bremspedal betätigt wird eine Verzögerung des Kraftfahrzeugs über die hydraulische Bremseinrichtung durchgeführt wird. Die Erzeugung einer elektromechanischen Bremskraft erfolgt im fehlerfreien Betriebsfall somit insbesondere lediglich dann, wenn das Kraftfahrzeug sich im Stillstand befindet. Erst im Fehlerfall erfolgt aufgrund der vorliegend vorgeschlagenen Rückfallstrategie eine Notverzögerung durch Ausüben einer elektromechanisch erzeugten Bremskraft.
Es versteht sich, dass die Erfindung sowohl bei solchen Bremssystemen eingesetzt werden kann, bei denen die hydraulische Bremseinrichtung und die elektromechanische Bremseinrichtung vollkommen unabhängig voneinander sind, indem sie jeweils separate Komponenten umfassen. Üblicherweise erfolgt die Realisierung jedoch dadurch, dass beispielsweise Elektromotoren der elektromechanischen Bremseinrichtung sowie andere zusätzlich erforderliche Komponenten, wie beispielsweise ein Spindel-Mutter-System, direkt an einem Bremssattel der hydraulischen Bremseinrichtung integriert sind (sogenanntes motor-on-caliper-System). Dies wird regelmäßig an den Rädern der Hinterachse eines Kraftfahrzeugs realisiert. Das bedeutet, dass die erste hydraulische Bremseinrichtung und die zweite elektromechanische Bremseinrichtung denselben Bremssattel und Bremskolben und dieselben Bremsscheiben verwenden. In diesem Fall kann der Bremskolben folglich entweder hydraulisch oder aber elektromechanisch verlagert werden.
In einer Ausgestaltung wird die elektromechanische Bremskraft wenigstens so lange erzeugt, wie die erste Betätigungseinrichtung betätigt ist. Folglich kann nach dem Beendigen der Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung überprüft werden, ob die Mindesterzeugungsdauer bereits abgelaufen ist. Ist dies der Fall, so kann die elektromechanisch erzeugte Bremskraft sofort zurückgenommen werden. Ist dies nicht der Fall, so kann die elektromechanisch erzeugte Bremskraft forterzeugt werden, bis die Mindesterzeugungsdauer abgelaufen ist.
Zusätzlich oder alternativ ist denkbar, dass nach der Beendigung der Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung die elektromechanische Bremskraft weiterhin für eine Forterzeugungsdauer erzeugt wird. Insgesamt kann dadurch sichergestellt werden, dass eine hinreichende Notverzögerung eines Fahrzeugs bereitstellbar ist. Dabei kann insbesondere das Risiko einer Überhitzung eines die elektromechanische Bremseinrichtung ansteuernden Steuergeräts und/oder eines Aktuators (beispielsweise Elektromotor) der elektromechanischen Bremseinrichtung bzw. darauf basierend eine überlastbedingte Zurücknahme der Erzeugung der elektromechanischen Bremskraft verringert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung sind/ist die Mindesterzeugungsdauer und/oder die Forterzeugungsdauer derart gewählt, dass ein die elektromechanische Bremseinrichtung ansteuerndes Steuergerät sich auch bei wiederholter erneuter Betätigung des ersten Betätigungseinrichtung im Wesentlichen nicht erwärmt oder sich lediglich bis zu einer Temperatur unterhalb einer Grenztemperatur erwärmt. Mit der wiederholten erneuten Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung ist dabei gemeint, dass im Extremfall das erste Betätigungseinrichtung erneut betätigt wird, sobald keine elektromechanische Bremskraft mehr erzeugt wird, so dass das Steuergerät erneut die elektromechanische Bremseinrichtung ansteuert, um eine elektromechanische Bremskraft zu erzeugen.
Es hat sich herausgestellt, dass in ca. 30% aller Fälle die Bremsdauer nicht einmal eine Sekunde beträgt. In weiteren 20% der Fälle liegt die Bremsdauer zwischen einer und zwei Sekunden. Erfindungsgemäß findet demgegenüber im Fehlerfall ein zeitverzögerter Abbau der elektromechanischen Bremskraft statt. Dies wirkt sich auf die Last des die elektromechanische Bremseinrichtung ansteuernden Steuergeräts insbesondere dann positiv aus, wenn der Fahrer vergleichsweise häufig, also mit vergleichsweise hoher Frequenz, die insbesondere als Bremspedal ausgebildete, erste Betätigungseinrichtung betätigt.
Somit ist zum einen denkbar, dass im Fehlerfall auch bei einer wiederholten Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung mit hoher Frequenz über einen vergleichsweise langen Zeitraum hinweg keine oder im Wesentlichen keine Erwärmung des Steuergeräts eintritt. Das Steuergerät ist folglich im thermischen Gleichgewicht, so dass die im Steuergerät erzeugte Wärme an die Umgebung abführbar ist. Die Umgebung kann dabei beispielsweise der Motorraum sein. Das Steuergerät kann dabei eine Temperatur von 140°C aufweisen, während der Motorraum eine Temperatur 110°C aufweisen kann. Denkbar wäre auch, dass sich das Steuergerät zwar erwärmt, allerdings lediglich bis zu einer Temperatur unterhalb einer Grenztemperatur, so dass keine Überlast des Steuergeräts auftritt.
In diesem Zusammenhang ist denkbar, dass die Mindesterzeugungsdauer zwischen 1-6 s, insbesondere 4 s, beträgt. Zusätzlich oder alternativ kann die Forterzeugungsdauer zwischen 1-6 s, insbesondere 4 s, betragen. Wenn das Steuergerät folglich alle 1 bis 6 Sekunden, insbesondere alle 4 Sekunden, die elektromechanische Bremseinrichtung erneut zur Erzeugung einer Bremseinrichtung ansteuert, so tritt dennoch keine Überlast des Steuergeräts auf, so dass die elektromechanisch erzeugte Bremskraft wiederholt erneut erzeugbar ist. Dadurch kann die Fahrzeugsicherheit erhöht werden.
Denkbar ist weiterhin, dass das Bremssystem eine zweite von einem Benutzer manuell oder von einer autonomen Fahrsteuerung automatisch betätigbare Betätigungseinrichtung, insbesondere einen Taster, umfasst, wobei in einem Fehlerfall der hydraulischen Bremseinrichtung bei einer Betätigung der zweiten Betätigungseinrichtung mittels der elektromechanischen Bremseinrichtung eine elektromechanische Bremskraft zur Verzögerung des Kraftfahrzeugs ausgeübt wird. In diesem Fall kann ein Fahrzeugführer trotz des Fehlerfalls eine Notverzögerung durchführen und muss sich dabei insbesondere keine Gedanken darüber machen, ob die erste oder die zweite Betätigungseinrichtung zu betätigen ist. Vielmehr kann der Fahrzeugführer beispielsweise lediglich die erste Betätigungseinrichtung betätigen und es wird eine elektromechanische Bremskraft bereitgestellt (ggf. kann auch noch eine hydraulische (Rest)bremskraft trotz Fehlerfall bereitgestellt werden). Andererseits kann der Fahrzeugführer auch lediglich die zweite Betätigungseinrichtung betätigen und es wird eine elektromechanische Bremskraft bereitgestellt. Selbstverständlich kann der Fahrzeugführer auch beide Betätigungseinrichtungen betätigen und es wird eine elektromechanische Bremskraft bereitgestellt (ggf. kann auch noch eine hydraulische (Rest)bremskraft trotz Fehlerfall bereitgestellt werden).
In diesem Zusammenhang ist denkbar, dass dann, wenn lediglich die zweite Betätigungseinrichtung betätigt worden ist und die Betätigung der zweiten Betätigungseinrichtung sodann beendet wird, die erzeugte elektromechanische Bremskraft unmittelbar zurückgenommen wird. Bei der zweiten Betätigungseinrichtung kann es sich insbesondere um einen Taster handeln. Dieser wird insbesondere vergleichsweise selten betätigt. Somit kann in diesem Fall ein vereinfachter Verfahrensablauf bereitgestellt werden, indem eine erzeugte elektromechanische Bremskraft unmittelbar zurückgenommen werden kann, wenn der Taster nicht betätigt wird. Dennoch kann eine Überlast des Steuergeräts dadurch vermieden werden, dass der Taster mit einer deutlich geringeren Frequenz und damit einer deutlich geringeren Dynamik angesteuert wird als die erste insbesondere als Bremspedal ausgebildete erste Betätigungseinrichtung.
Ferner kann vorgesehen sein, dass bei einer Betätigung beider Betätigungseinrichtungen die elektromechanische Bremskraft nach dem Beginn der Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung für eine Mindesterzeugungsdauer erzeugt wird, und/oder dass die elektromechanische Bremskraft nach dem Beenden der Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung zumindest für eine weitere Forterzeugungsdauer erzeugt wird. Somit kann auch bei einer Betätigung beider Betätigungseinrichtungen das Risiko einer unerwünschten Zurücknahme der elektromechanisch erzeugten Bremskraft aufgrund einer (drohenden) Überhitzung des Steuergeräts verringert werden.
In diesem Zusammenhang ist denkbar, dass die erzeugte elektromechanische Bremskraft erst zurückgenommen wird, wenn beide Betätigungseinrichtungen nicht mehr betätigt werden. Damit wird insbesondere eine hinreichende Notverzögerung des Fahrzeugs im Fehlerfall der hydraulischen Bremseinrichtung sichergestellt.
Vorgeschlagen wir zudem, dass die erste Betätigungseinrichtung als Bremspedal ausgebildet ist, wobei dann, wenn lediglich die erste Betätigungseinrichtung betätigt wird, die elektromechanische Bremskraft erst dann ausgeübt wird, wenn der Betrag der Pedalbetätigung (beispielsweise zurückgelegter Pedalweg oder aufgebrachte Pedalkraft) einen Grenzwert erreicht oder überschritten hat. Selbstverständlich beginnt die Mindesterzeugungsdauer in diesem Fall erst dann zu laufen, wenn eine elektromechanische Bremskraft erzeugt wird. Insbesondere wenn lediglich ein Teilausfall der hydraulischen Bremseinrichtung vorhanden ist, kann es unerwünscht sein, dass dann, wenn das Bremspedal lediglich leicht betätigt wird, bereits eine zusätzliche elektromechanische Verzögerung bereitgestellt wird. Somit ist denkbar, die zusätzliche elektromechanische Verzögerung erst bei einer stärkeren Bremspedalbetätigung bereitzustellen, um die zusätzliche Verzögerung dem Fahrzeug dann bereitzustellen, wenn diese aufgrund der starken Bremspedalbetätigung durch den Führer auch wirklich notwendig ist. Mit der Pedalbetätigung ist in diesem Zusammenhang insbesondere der Verlagerungsweg (Pedalweg) des Bremspedals gemeint. Wenn die Pedalbetätigung bei 100% liegt, so ist das Bremspedal also in die maximale Bremsendlage verlagert. Dabei ist beispielsweise denkbar, dass eine elektromechanische Bremskraft erst erzeugt wird, wenn die Pedalbetätigung zwischen 40 % und 60 %, insbesondere wenigstens 50 % (Bremspedal halb durchgedrückt), beträgt.
Der zurückgelegte Pedalweg kann dabei insbesondere von einem Pedalwegsensor sensiert werden. Denkbar wäre auch, über einen Drucksensor im Bremskreis auf den Pedalweg bzw. die ausgeübte Pedalkraft zu schließen, und somit erst ab dem Erreichen oder Überschreiten eines Grenzdrucks eine elektromechanische Bremskraft zu erzeugen.
In diesem Zusammenhang ist insbesondere denkbar, dass die elektromechanisch bereitgestellte Verzögerung erst dann zurückgenommen wird, wenn das Bremspedal gar nicht mehr betätigt ist (und die Mindesterzeugungsdauer und/oder die Forterzeugungsdauer abgelaufen sind/ist). Andererseits ist auch denkbar, dass die elektromechanisch erzeugte Verzögerung bereits bei beispielsweise 10 % bis 30 % Pedalbetätigung zurückgenommen wird (sobald die Mindesterzeugungsdauer und/oder die Forterzeugungsdauer abgelaufen sind/ist). Folglich kann die elektromechanisch erzeugte Bremskraft bei einer größeren Pedalbetätigung bereitgestellt gestellt werden verglichen mit der Pedalbetätigung zur Zurücknahme der Bremskraft. Somit wird dem System eine Hystereseeigenschaft beziehungsweise eine Trägheit in vorteilhafter Weise eingeprägt.
Dabei ist vorstellbar, dass die elektromechanische Bremseinrichtung zur Zurücknahme der elektromechanisch erzeugten Bremskraft derart betätigt wird, dass gerade keine elektromechanische Bremskraft mehr erzeugt wird. Alternativ ist denkbar, dass die elektromechanische Bremseinrichtung in eine Ausgangsstellung betätigt wird. Die elektromechanische Bremseinrichtung kann insbesondere einen elektromechanischen Bremsmotor als Aktuator aufweisen, der eine in axialer Richtung gelagerte Spindel antreibt, um über eine Spindelmutter einen Bremskolben zu verlagern, um so elektromechanisch eine Kraft auf Bremsbeläge auszuüben, die wiederum auf eine starr mit einem Fahrzeugrad verbundene Bremsscheibe wirken. Bei der Ansteuerung der automatisierten Feststellbremse aus einem Ausgangszustand heraus, müssen hierbei zunächst der Leerweg bzw. das Lüftspiel überwunden werden, bevor elektromechanisch eine Bremskraft aufgebaut werden kann. Als Leerweg wird der Abstand bezeichnet, den die Spindelmutter durch die Rotation der Spindel überwinden muss, um in Kontakt mit dem Bremskolben zu gelangen. Als Lüftspiel wird der Abstand zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe bei Scheibenbremssystemen von Fahrzeugen bezeichnet. Wird folglich gerade keine elektromechanische Bremskraft mehr erzeugt, so liegen die Bremsbeläge gerade nicht mehr an der Bremsscheibe an, so dass keine elektromechanische Bremskraft mehr erzeugt wird. In einem Ausgangszustand ist hingegen wieder der Leerweg bzw. Lüftspiel vorhanden und es benötigt eines gewissen Zeitraums bei einer erneuten Betätigung der elektromechanischen Bremseinrichtung, um Lüftspiel und Leerweg zu überwinden, um sodann eine elektromechanische Bremskraft auszuüben.
Erfindungsgemäß ist auch ein Steuergerät für ein Bremssystem eines Kraftfahrzeugs, welches zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet und eingerichtet ist. Das Steuergerät kann demnach insbesondere einen Prozessor und einen Speicher zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen. Das Steuergerät kann zudem insbesondere zur Ansteuerung der elektromechanischen Bremseinrichtung ausgebildet sein. Dabei kann insbesondere die Mindesterzeugungsdauer und/oder Forterzeugungsdauer derart gewählt sein, dass sich das Steuergerät auch bei wiederholter erneuter Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung nicht oder im Wesentlichen nicht erwärmt, oder lediglich bis unter eine Grenztemperatur erwärmt.
Schließlich ist erfindungsgemäß auch ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer hydraulischen Bremseinrichtung, einer elektromechanischen Bremseinrichtung, und einer ersten Betätigungseinrichtung, insbesondere einem Bremspedal. Ferner umfasst das Bremssystem weiterhin ein erfindungsgemäßes Steuergerät. Dieses Bremssystem ermöglicht insbesondere in einem Fehlerfall der hydraulischen Bremseinrichtung eine Erhöhung der Fahrzeugsicherheit, indem der Fahrzeugführer insbesondere in gewohnter Weise durch Betätigung der, insbesondere als Bremspedal ausgebildeten, ersten Betätigungseinrichtung bremsen kann.
Ferner kann die Gefahr einer (drohenden) Überhitzung des die elektromechanische Bremseinrichtung ansteuernden Steuergeräts bzw. des Bremssystems als solches durch eine Überlast aufgrund wiederholter erneuter Ansteuerung der elektromechanischen Bremseinrichtung verringert werden, so dass die Gefahr einer Abschaltung der elektromechanischen Bremseinrichtung und der Zurücknahme der so erzeugten elektromechanischen Bremskraft aufgrund einer (drohenden Überhitzung) des Bremssystems bzw. der die elektromechanische Bremseinrichtung ansteuernden Bremseinrichtung reduziert werden kann.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Zeichnung erläutert werden.
Es zeigen:

1 eine schematische Schnittansicht eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit einer hydraulischen und einer elektromechanischen Bremseinrichtung in „motor on caliper“ Bauweise;
2 ein Ablaufdiagramm mit Verfahrensschritten zum Verzögern des Fahrzeugs bei einem Fehlerfall der hydraulischen Bremseinrichtung; und
3 ein zeitlicher Verlauf einer gemäß dem Verfahren nach 2 erzeugten elektromechanischen Bremskraft gemäß einer Ausführungsform; und
4 ein zeitlicher Verlauf einer gemäß dem Verfahren nach 2 erzeugten elektromechanischen Bremskraft gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
5 ein zeitlicher Verlauf einer gemäß dem Verfahren nach 2 erzeugten elektromechanischen Bremskraft gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform.

Funktionsäquivalente Elemente und Bereiche tragen in den nachfolgenden Figuren die gleichen Bezugszeichen und sind nicht nochmals im Detail erläutert.
Ein Bremssystem eines Kraftfahrzeugs trägt in 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Das Kraftfahrzeug selbst ist in 1 nicht gezeigt. Es kann sich hierbei jedoch um ein beliebiges Kraftfahrzeug handeln, also beispielsweise um einen Pkw, ein Motorrad oder einen Lkw. Das Bremssystem 10 kann insbesondere an der Hinterachse (zusätzlich oder alternativ auch an der Vorderachse) des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein.
Die Bremssystem 10 weist zunächst eine als elektromechanische Bremseinrichtung ausgebildete automatisierte Feststellbremse 12 auf (auch automatische Feststellbremse oder automatisierte Parkbremse, kurz APB, genannt), die mittels eines Aktuators 14 (z.B. elektrischer Bremsmotor oder Motor-Getriebe-Einheit), eine elektromechanisch erzeugte Klemmkraft (elektromechanische Bremskraft) zum Festsetzen des Fahrzeugs ausüben kann.
Der Aktuator 14 der Feststellbremse 12 treibt hierfür eine in einer axialen Richtung gelagerte Spindel 16, insbesondere eine Gewindespindel, an. An ihrem dem Aktuator 14 abgewandten Ende ist die Spindel 16 mit einer Spindelmutter 18 versehen, die im zugespannten Zustand der automatisierten Feststellbremse 12 an einem Bremskolben 20 anliegt. Die Feststellbremse 12 überträgt auf diese Weise elektromechanisch eine Kraft auf Bremsbeläge 22, 23, und damit auf eine Bremsscheibe 24, die starr bzw. drehfest mit einem nicht gezeigten Fahrzeugrad, insbesondere einem Rad einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs, verbunden ist. Die Spindelmutter 18 liegt dabei an einer inneren Stirnseite 21 des Bremskolbens 20 (auch Rückseite des Bremskolbenbodens oder innerer Kolbenboden genannt) an. Die Spindelmutter 18 wird bei einer Drehbewegung des Aktuators 14 und einer daraus resultierenden Drehbewegung der Spindel 16 in axialer Richtung verschoben. Die Spindelmutter 18 und der Bremskolben 20 sind in einem Bremssattel 26 gelagert, der die Bremsscheibe 24 zangenartig übergreift. Zu beiden Seiten der Bremsscheibe 24 ist jeweils einer der Bremsbelag 22, 23 angeordnet. Im Fall eines Zuspannvorgangs des Bremssystems 10 mittels der automatisierten Feststellbremse 12 dreht sich der Elektromotor (Aktuator 14), woraufhin die Spindelmutter 18 sowie der Bremskolben 20 in der axialen Richtung auf die Bremsscheibe 24 zubewegt werden, um so eine vorbestimmte Klemmkraft zwischen den Bremsbelägen 22, 23 und der Bremsscheibe 24 zu erzeugen. Aufgrund des Spindelantriebs und der damit verbundenen Selbsthemmung wird eine mittels der Feststellbremse 12 durch eine Ansteuerung des Aktuators 14 erzeugte Kraft auch bei einer Beendigung der Ansteuerung weiter gehalten.
Das Bremssystem gemäß 1 ist als sogenanntes „motor on caliper“-System ausgebildet. Das bedeutet, dass die Feststellbremse 12 mit einer Betriebsbremse 28 ausgebildeten hydraulischen Bremseinrichtung kombiniert ist. Man könnte die Feststellbremse 12 auch als in das System der Betriebsbremse 28 integriert ansehen. Sowohl die automatisierte Feststellbremse 12 als auch die Betriebsbremse 28 greifen dabei auf denselben Bremskolben 20 zu, um eine Bremskraft auf die Bremsscheibe 24 aufzubauen. Die Betriebsbremse 28 besitzt jedoch einen separaten Aktuator 30. Die Betriebsbremse 28 ist in 1 als hydraulisches System ausgestaltet, wobei der Aktuator 30 durch eine ESP-Pumpe oder einen elektromechanischen Bremskraftverstärker (bspw. Bosch iBooster) dargestellt werden kann. Auch weitere Ausführungsformen des Aktuators 30 sind denkbar, beispielsweise in Form einer sogenannten IPB (Integrated Power Brake), welche im Grundsatz ein Brake-by-Wire-System darstellt, bei welchem ein Plunger benutzt wird, um hydraulischen Druck aufzubauen. Bei einer normalen Betriebsbremsung wird eine vorbestimmte Klemmkraft zwischen den Bremsbelägen 22, 23 und der Bremsscheibe 24 hydraulisch aufgebaut. Zum Aufbau einer Bremskraft mittels der hydraulischen Betriebsbremse 28 wird ein Medium 31, insbesondere eine im Wesentlichen inkompressible Bremsflüssigkeit, in einen durch den Bremskolben 20 und den Bremssattel 26 begrenzten Fluidraum gepresst. Der Bremskolben 20 ist gegenüber der Umgebung mittels eines Kolbendichtrings 34 abgedichtet.
Bei einer Ansteuerung der automatisierten Feststellbremse 12 müssen zuerst der Leerweg bzw. das Lüftspiel überwunden werden, bevor eine Bremskraft aufgebaut werden kann. Als Leerweg wird der Abstand bezeichnet, den die Spindelmutter 18 durch die Rotation der Spindel 16 überwinden muss, um in Kontakt mit dem Bremskolben 20 zu gelangen. Als Lüftspiel wird der Abstand zwischen den Bremsbelägen 22, 23 und der Bremsscheibe 24 bei Scheibenbremssystem von Kraftfahrzeugen bezeichnet. Am Ende einer derartigen Vorbereitungsphase sind die Bremsbeläge 22, 23 an die Bremsscheibe 24 angelegt und der Kraftaufbau beginnt bei einer weiteren bzw. fortlaufenden Ansteuerung. 1 zeigt den Zustand des bereits überwundenen Leerwegs und Lüftspiels. Hierbei sind die Bremsbeläge 22, 23 an die Bremsscheibe 24 angelegt und sämtliche Bremsen, d.h. die Feststellbremse 12 als auch die Betriebsbremse 28, können bei einer folgenden Ansteuerung sofort eine Bremskraft an dem entsprechenden Rad aufbauen. Die Beschreibungen zum Lüftspiel gelten in analoger Weise auch für die Betriebsbremse 28, wobei jedoch aufgrund der hohen Druckaufbaudynamik die Überwindung eines Lüftspiels einen geringeren Zeitaufwand darstellt als bei der Feststellbremse.
Die Ansteuerung der Bremsaktuatoren 14 und 30 erfolgt mittels einer Endstufe, das heißt mittels eines Steuergeräts 32, bei dem es sich beispielsweise um ein Steuergerät eines Fahrdynamiksystems, wie beispielsweise ESP (Elektronisches-Stabilitäts-Programm), oder ein sonstiges Steuergerät handeln kann.
Zu dem Bremssystem 10 gehört außerdem eine erste Betätigungseinrichtung bzw. ein erstes Betätigungselement vorliegend beispielhaft in Form eines Bremspedals 34, welches von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs entsprechend dem Pfeil 36 betätigt werden kann. Schließlich gehört zu dem Bremssystem 10 eine zweite Betätigungseinrichtung bzw. ein zweites Betätigungselement 38, beispielsweise in Form eines Tasters, welches vom Fahrer in Richtung des Pfeils 40 betätigbar ist.
Das Bremssystem 10 arbeitet insgesamt folgendermaßen:
In einem regulären Betriebszustand des Betriebssystems 10 mit ordnungsgemäß funktionierender hydraulischer Fahrzeugbremse 28 wird das Fahrzeug zur Umsetzung eines Fahrerbremswunsches über die hydraulische Fahrzeugbremse 28 abgebremst, wenn der Fahrer des Fahrzeugs das Bremspedal 34 betätigt. Die elektromechanische Bremseinrichtung 12 wird automatisch bei einem Stillstand des Fahrzeugs aktiviert. Ferner kann diese manuell auf Anforderung des Fahrers aktiviert werden, indem dieser das Betätigungselement 38 betätigt. Während das Fahrzeug sich bewegt und das Betätigungselement 38 im regulären Betrieb betätigt wird, so wird ebenfalls eine mittels der hydraulischen Bremseinrichtung 18 erzeugte hydraulische Bremskraft auf die Bremsscheibe 24 aufgebracht.
Demgegenüber wird das Bremssystem 10 im Fehlerfall gemäß den in 2 gezeigten Verfahrensschritten in einer Art Rückfallebene betrieben. Ein Fehlerfall kann beispielsweise ein Ausfall oder ein Teilausfall der Bremskraftverstärkung der hydraulischen Fahrzeugbremse 28 sein. Dabei ist das Steuergerät 32 zur Ausführung des in 2 gezeigten Verfahrens ausgebildet und eingerichtet:
In einem Schritt 42 betätigt der Fahrer des Fahrzeugs das Bremspedal 34 und äußert damit einen Bremswunsch. Allerdings hat das Steuergerät 32 festgestellt, dass die hydraulische Bremseinrichtung 28 fehlerhaft oder überhaupt nicht arbeitet.
Dementsprechend wird in Schritt 44 zunächst überprüft, ob auch das Betätigungselement 38 betätigt ist. Ist dies nicht der Fall, wird in Schritt 46 die elektromechanische Bremseinrichtung 12 vom Steuergerät 32 angesteuert, um eine elektromechanische Bremskraft aufzubauen. Dabei kann insbesondere eine vorbestimmte Bremskraft erzeugt werden. Diese kann insbesondere derart hoch sein, dass das Fahrzeug mit einer Verzögerung von 1 m/s² verzögert wird. Diese elektromechanische Zielbremskraft, die zu einer vordefinierten Fahrzeugverzögerung führt, kann für jedes Fahrzeug vorab ermittelt und entsprechend implementiert werden. Bei einem Teilausfall des hydraulischen Bremssystems 28 kann sich die so bereitgestellte Verzögerung mit einer Verzögerung auf Grund einer verbleibenden hydraulisch erzeugten Bremskraft überlagern. So wäre beispielsweise denkbar, dass der Bremskraftverstärker der hydraulischen Bremseinrichtung 28 zwar ausfällt, allerdings dennoch eine Verzögerung von 0,5 m/s² durch die hydraulische Bremseinrichtung 28 bereitstellbar ist. Dementsprechend kann zusätzlich zur hydraulischen Bremskraft von der elektromechanischen Bremseinrichtung 12 eine weitere elektromechanisch bereitgestellte Verzögerung von beispielsweise 1 m/s² erzeugt werden.
In einem nächsten Schritt 48 wird sodann überprüft, ob bei einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs Schlupf auftritt. Ein solcher Schlupf kann beispielsweise aufgrund von Laub oder Schnee oder auch aufgrund einer Überlagerung von hydraulisch erzeugter Restbremskraft und zusätzlich erzeugter elektromechanisch erzeugter Bremskraft erfolgen.
Tritt kein Schlupf auf, so wird in Schritt 50 überprüft, ob das Bremspedal 34 immer noch betätigt ist. Wird das Bremspedal 34 immer noch betätigt, so wird wieder zurückgegangen zu Schritt 44.
Ist das Bremspedal nicht mehr betätigt, so wird in Schritt 52 folgendes Prozedere durchgeführt: Es wird überprüft, ob weiterhin eine elektromechanische Bremskraft erzeugt wird, obwohl das Bremspedal 34 nicht mehr betätigt ist. Diese Überprüfung kann insbesondere gemäß einer der in den 3 bis 5 gezeigten Ausführungsformen erfolgen.
3 zeigt in dem Graphen 68 den zeitlichen Verlauf der Betätigung des Bremspedals 34. In dem darunterliegenden Graph 70 ist der zeitliche Verlauf der Erzeugung einer elektromechanischen Bremskraft mittels der elektromechanischen Bremseinrichtung 12 gezeigt. Vor dem Zeitpunkt A ist das Bremspedal 34 nicht betätigt. Dementsprechend wird auch keine elektromechanische Bremskraft erzeugt. Zum Zeitpunkt A wird das Bremspedal 34 betätigt (vgl. Schritt 42 in 2), dementsprechend wird die elektromechanische Bremseinrichtung 12 vom Steuergerät 32 so angesteuert, dass eine elektromechanische Bremskraft erzeugt wird. Zum Zeitpunkt B wird das Bremspedal 34 vom Fahrer wieder gelöst. Folglich wurde das Bremspedal für eine Zeitdauer t1 betätigt. Nach dem Zeitpunkt B wird allerdings weiterhin eine elektromechanische Bremskraft für eine Forterzeugungsdauer t2 (beispielsweise 4 s) bis zum Zeitpunkt C erzeugt. Somit wird in Schritt 50 gemäß dieser Ausführungsform überprüft, ob die Zeitdauer t2 bereits abgelaufen ist, seitdem das Bremspedal nicht mehr betätigt ist. Erst nach Ablauf der Forterzeugungsdauer t2 wird Schritt 52 gemäß 2 durchgeführt, sodass die elektromechanische Bremskraft zurückgenommen wird.
4 zeigt eine andere Möglichkeit, wie in Schritt 50 vorgegangen werden kann. Wiederum wird hierbei für den Zeitraum t1 das Bremspedal 34 vom Fahrer betätigt. In diesem Zeitraum wird auch eine elektromechanische Bremskraft erzeugt. Zum Zeitpunkt B löst der Fahrer das Bremspedal 34. Sodann wird überprüft, ob die Zeitdauer t1 kleiner als eine Mindesterzeugungsdauer t3 ist. Ist, wie in 4 gezeigt, t1 kleiner als t3, so wird die elektromechanisch erzeugte Bremskraft noch für einen Zeitraum t4 erzeugt bis die Mindesterzeugungsdauer t3 erreicht ist. Erst dann wird Schritt 52 durchgeführt und die elektromechanische Bremskraft wird zurückgenommen. Liegt beispielsweise t3 bei 4 Sekunden und liegt t1 bei 2 Sekunden, so liegt t4 bei 2 Sekunden. Wird hingegen gemäß dieser Ausführungsform in Schritt 50 im Verfahren gemäß 2 festgestellt, dass t1 gleich oder größer als t3 ist, so wird die elektromechanische Bremskraft sofort zurückgenommen, wenn das Bremspedal 34 gelöst wird. Die Dauer t3 stellt also eine Mindesterzeugungsdauer dar, für die eine elektromechanische Bremskraft mindestens erzeugt wird, und zwar unabhängig davon, wie lange auch das Bremspedal 34 tatsächlich betätigt ist.
Gemäß einer dritten, in 5 gezeigten Ausführungsform wäre auch denkbar, dass in Schritt 50 (vgl. 2) nach dem Lösen des Bremspedals überprüft wird, ob sowohl die Mindesterzeugungsdauer t3 als auch die die Forterzeugungsdauer t2 bereits abgelaufen sind. Gemäß 5 liegt der Ablauf der Mindesterzeugungsdauer t3 bei Zeitpunkt C. Der Ablauf der Forterzeugungsdauer t2 liegt beim späteren Zeitpunkt D. Folglich wird eine elektromechanische Bremskraft bis zum Zeitpunkt D forterzeugt.
Wird in 2 in Schritt 48 ein Schlupf detektiert, so wird in Schritt 54 eine Antiblockierstrategie gefahren. Dabei wird die elektromechanische Bremseinrichtung 12 abwechselnd zugespannt und wieder gelöst. Insbesondere kann dabei stufenweise die angelegte elektromechanisch erzeugte Bremskraft erhöht werden. Es handelt sich folglich um eine rudimentäre ABS-Funktion, so dass das Fahrzeug mit der elektromechanisch erzeugten Bremskraft dynamisch abbremsbar ist. Wird dabei zu einem gewissen Zeitpunkt die elektromechanisch erzeugte Bremskraft durch Lösen der elektromechanischen Bremseinrichtung 12 vollständig zurückgenommen, so verbleibt maximal ein hydraulischer Bremskraftanteil der fehlerhaft arbeitenden hydraulischen Bremseinrichtung 28, so dass ein Überbremsen durch diese Antiblockierstrategie in Schritt 54 jedenfalls reduziert wird.
Dabei kann in diesem Schritt 54 eine elektromechanisch erzeugte Bremskraft erzeugt werden, die zu einer (zusätzlichen) Verzögerung von 1 m/s² führt, wie in Schritt 46, oder es kann auch eine höhere Bremskraft zur Erzeugung einer höheren Verzögerung von beispielsweise 1,5 m/s² angelegt werden. Wird die Antiblockierstrategie gefahren, so wird in Schritt 56 sodann überprüft, ob das Bremspedal immer noch gedrückt ist. Ist dies noch der Fall, so wird zu Schritt 54 zurückgekehrt.
Ist dies nicht der Fall, so wird in Schritt 56 wiederum analog zu Schritt 50 entsprechend der Vorgehensweisen gemäß einer der 3 bis 5 vorgegangen und dementsprechend die elektromechanische Bremskraft erst nach Ablauf der Mindesterzeugungsdauer t3 und/oder der Forterzeugungsdauer t2 in Schritt 52 zurückgenommen.
Wird demgegenüber lediglich das Betätigungselement 38 in Schritt 58 gedrückt und hat das Steuergerät 32 festgestellt, dass die hydraulische Bremseinrichtung 28 fehlerhaft funktioniert, so wird in Schritt 60 eine elektromechanisch erzeugte Bremskraft zur Ansteuerung der elektromechanischen Bremseinrichtung 12 erzeugt. Hierbei kann die elektromechanische Bremskraft derart hoch sein, dass dies zu einer Fahrzeugverzögerung von 1,5 m/s² führt. Dabei ist einerseits denkbar, dass bei einer noch teilweise funktionierenden hydraulischen Bremseinrichtung 28 noch zusätzlich eine hydraulisch erzeugte Bremskraft erzeugt wird. Allerdings ist insbesondere denkbar, dass in Schritt 60 ausschließlich eine elektromechanisch erzeugte Bremskraft mittels der elektromechanischen Bremseinrichtung 12 erzeugt wird. In Schritt 62 wird sodann in analoger Weise zu Schritt 48 überprüft, ob ein Schlupf wenigstens eines Fahrzeugreifens auftritt. Tritt ein Schlupf auf, so wird wiederum in die Antiblockierstrategie gemäß den Schritten 54 bis 56 gewechselt.
Tritt kein Schlupf auf, so wird in Schritt 64 wiederum überprüft, ob das Betätigungselement 38 noch betätigt ist. Ist dies der Fall, so wird wiederum mit Schritt 60 fortgefahren. Ist dies nicht der Fall, so wird in Schritt 52 die elektromechanische Bremseinrichtung 12 so angesteuert, dass die elektromechanisch erzeugte Bremskraft zurückgenommen wird. Wird folglich lediglich das zweite Betätigungselement 38 betätigt und wird die Betätigung aufgehoben, so wird die elektromechanische Bremskraft also unmittelbar vollständig zurückgenommen. Denkbar wäre selbstverständlich allerdings auch hier, dass das Vorgehen gemäß einer der Ausführungsformen in den 3 bis 5 in Schritt 64 durchgeführt wird.
Wird in Schritt 44 detektiert, dass sowohl das Bremspedal 34 als auch das Betätigungselement 38 betätigt sind, so wird in Schritt 66 entschieden, dass sodann Schritt 60 durchgeführt wird und somit eine elektromechanisch erzeugte Bremskraft mittels der elektromechanischen Bremseinrichtung 12 erzeugt wird in einer Höhe, wie dies der Fall ist, wenn lediglich das Betätigungselement 38 betätigt ist. Sind zunächst das Betätigungselement 38 und das Bremspedal 34 betätigt worden und wird sodann eines der beiden Betätigungselemente nicht mehr betätigt, so werden dennoch die Schritte 60 bis 64 weitergeführt, bis in Schritt 64 festgestellt wird, dass keines der Betätigungselemente 34, 38 mehr betätigt ist.
Analog zu den Vorgängen in den Schritten 50 und 56 wird dann in Schritt 64 entsprechend einer der in den 3 bis 5 dargelegten Ausführungsformen vorgegangen und somit nach Ablauf der Mindesterzeugungsdauer t3 und/oder der Forterzeugungsdauer t2 die erzeugte elektromechanische Bremskraft in Schritt 52 vollständig zurückgenommen. In diesem Fall wird allerdings überprüft, ob, seit der Beendigung der Betätigung des Bremspedals 34, die Mindesterzeugungsdauer t3 und/oder Forterzeugungsdauer t2 bereits vergangen ist. Sind die Zeiträume bereits vergangen, so wird die erzeugte elektromechanische Bremskraft sofort zurückgenommen, sobald keines der Betätigungselemente 34 und 38 mehr betätigt ist.
Sind beide Betätigungselemente 34 und 38 betätigt und wird in Schritt 62 ein Schlupf festgestellt, so wird wiederum in die Antiblockierstrategie gemäß den Schritten 54 bis 56 gewechselt. Dabei wird in Schritt 56 überprüft, ob noch wenigstens ein Betätigungselement 34, 38 betätigt ist. Ist keines der Betätigungselemente 34, 38 mehr betätigt, so wird analog zu den Vorgängen in den Schritten 50 und 64 in Schritt 56 entsprechend einer der in den 3 bis 5 dargelegten Ausführungsformen vorgegangen und somit nach Ablauf der Mindesterzeugungsdauer t3 und/oder der Forterzeugungsdauer t2 die erzeugte elektromechanische Bremskraft in Schritt 52 vollständig zurückgenommen. In diesem Fall wird also überprüft, ob seit der Beendigung der Betätigung des Bremspedals 34, die Mindesterzeugungsdauer t3 und/oder Forterzeugungsdauer t2 bereits vergangen ist. Sind die Zeiträume bereits vergangen, so wird die erzeugte elektromechanische Bremskraft sofort zurückgenommen, sobald keines der Betätigungselemente 34 und 38 mehr betätigt ist.
Denkbar ist, dass in Schritt 46 gemäß 2 eine elektromechanisch erzeugte Bremskraft erst dann erzeugt wird, wenn das Bremspedal 34 zu einem gewissen Teil durchgedrückt ist, also dass ein gewisser Grenzwert des maximalen Pedalwegs überschritten ist. Dies kann beispielsweise bei 50 % des Pedalwegwegs liegen. Ferner ist denkbar, dass in Schritt 50 die elektromechanisch erzeugte Bremskraft bereits dann zurückgenommen wird, wenn das Bremspedal noch bis zu einem gewissen Grenzwert verlagert ist und die Mindesterzeugungsdauer t3 und/oder die Forterzeugungsdauer t2 bereits abgelaufen sind/ist. Dieser Grenzwert kann beispielsweise bei 20 % des maximalen Verlagerungswegs liegen.
Unabhängig davon, ob lediglich das Bremspedal 34 oder lediglich das Betätigungselement 38 oder beide Betätigungselemente 34, 38 gedrückt sind, wird gemäß dem Verfahren nach 2 bei einem detektierten Schlupf in den Schritten 48 beziehungsweise 62 in die Antiblockierstrategie gemäß Schritt 54 gewechselt.
Insgesamt kann mittels der Rückfallstrategie gemäß den Verfahrensschritten 42 bis 66 in 2 die Fahrzeugsicherheit erhöht werden. Fällt nämlich die hydraulische Bremseinrichtung 28 jedenfalls teilweise aus, so muss der Fahrer, um in einem Notfall bremsen zu können, nicht darüber nachdenken, ob er das Bremspedal 34 oder das Betätigungselement 38 drücken muss. Unabhängig davon, welches der beiden Betätigungselemente 34, 38 gedrückt werden, wird eine elektromechanisch erzeugte Bremskraft zur Verzögerung des Fahrzeugs bereitgestellt.
Ferner kann in besonders vorteilhafter Weise eine Überlast des Steuergeräts 32 bzw. insbesondere auch des Aktuators 38 aufgrund häufiger in hoher Frequenz erfolgender Pedalbetätigung des Bremspedals 34 vermieden werden, indem eine erneute Ansteuerung des Aktuators 38 durch das Steuergerät in einer verringerten Häufigkeit durchgeführt wird, nämlich frühestens nach Ablauf der Mindesterzeugungsdauer t3 und/oder der Forterzeugungsdauer t2. Dadurch kann der Energieeintrag in den Aktuator 30 und/oder das Steuergerät 32 reduziert werden. Insbesondere kann ein Überhitzen des Steuergeräts 32 bzw. daraus resultierend ein Zurücknehmen der elektromechanisch erzeugten Bremskraft aufgrund drohender Überhitzung des Steuergeräts 32 wirksam vermieden werden. Wird nämlich im Zeitraum t2 gemäß den 3 und 5 bzw. im Zeitraum t4 gemäß 4 das Bremspedal 34 erneut betätigt, so muss das Steuergerät 32 den Aktuator 38 nicht ansteuern, um eine elektromechanische Bremskraft zu erzeugen, da immer noch eine elektromechanische Bremskraft erzeugt wird.
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]
DE 102007022510 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems (10) eines Kraftfahrzeugs, mit einer hydraulischen Bremseinrichtung (28), einer elektromechanischen Bremseinrichtung (12), und einer ersten Betätigungseinrichtung (34), insbesondere einem Bremspedal, wobei in einem Fehlerfall der hydraulischen Bremseinrichtung (28) bei einer Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung (34) mittels der elektromechanischen Bremseinrichtung (12) eine elektromechanische Bremskraft zur Verzögerung des Kraftfahrzeugs ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromechanische Bremskraft nach dem Beginn der Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung (34) für eine Mindesterzeugungsdauer (t3) erzeugt wird, und/oder dass die elektromechanische Bremskraft nach dem Beenden der Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung für eine weitere Forterzeugungsdauer (t2) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromechanische Bremskraft wenigstens so lange erzeugt wird, wie das erste Betätigungseinrichtung (34) betätigt ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mindesterzeugungsdauer (t3) und/oder die Forterzeugungsdauer (t2) derart gewählt sind/ist, dass ein die elektromechanische Bremseinrichtung (12) ansteuerndes Steuergerät (32) sich auch bei wiederholter erneuter Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung (34) im Wesentlichen nicht erwärmt oder sich lediglich bis zu einer Temperatur unterhalb einer Grenztemperatur erwärmt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mindesterzeugungsdauer (t3) und/oder die Forterzeugungsdauer (t2) zwischen 1-6 s, insbesondere 4 s, betragen/beträgt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem (10) eine zweite Betätigungseinrichtung (38), insbesondere einen Taster, umfasst, wobei in einem Fehlerfall der hydraulischen Bremseinrichtung (28) bei einer Betätigung der zweiten Betätigungseinrichtung (38) mittels der elektromechanischen Bremseinrichtung (12) eine elektromechanische Bremskraft zur Verzögerung des Kraftfahrzeugs ausgeübt wird, vorzugsweise wobei dann, wenn lediglich die zweite Betätigungseinrichtung (38) betätigt worden ist und die Betätigung der zweiten Betätigungseinrichtung (38) sodann beendet wird, die erzeugte elektromechanische Bremskraft unmittelbar zurückgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Betätigung beider Betätigungseinrichtungen (34, 38) die elektromechanische Bremskraft nach dem Beginn der Betätigung des ersten Betätigungseinrichtung (34) für eine Mindesterzeugungsdauer (t3) erzeugt wird, und/oder dass die elektromechanische Bremskraft nach dem Beenden der Betätigung des ersten Betätigungseinrichtung (34) zumindest für eine weitere Forterzeugungsdauer (t2) erzeugt wird, vorzugsweise wobei die erzeugte elektromechanische Bremskraft frühestens dann zurückgenommen wird, wenn beide Betätigungseinrichtungen (34, 38) nicht mehr betätigt werden.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Betätigungseinrichtung (34) als Bremspedal ausgebildet ist, wobei dann, wenn lediglich die erste Betätigungseinrichtung (34) betätigt wird, die elektromechanische Bremskraft erst dann ausgeübt wird, wenn der Betrag der Pedalbetätigung einen Grenzwert erreicht oder überschritten hat.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromechanische Bremseinrichtung (12) zur Zurücknahme der elektromechanisch erzeugten Bremskraft derart betätigt wird, dass gerade keine elektromechanische Bremskraft mehr erzeugt wird, und/oder dass die elektromechanische Bremseinrichtung (12) in eine Ausgangsstellung betätigt wird.
Steuergerät (32) für ein Bremssystem (10) eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet und eingerichtet ist.
Bremssystem (10) für ein Kraftfahrzeugs, mit einer hydraulischen Bremseinrichtung (28), einer elektromechanischen Bremseinrichtung (12), und einem ersten Betätigungseinrichtung (34), insbesondere einem Bremspedal, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem (10) weiterhin ein Steuergerät (32) nach Anspruch 9 umfasst.