DE102019219665A1 - Technology for actuating a vehicle brake with an electric parking brake - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betätigen einer Fahrzeugbremse beschrieben. Die Fahrzeugbremse umfasst eine Radbremse mit einem Bremszylinder und einem darin bewegbaren Kolben, der zum Erzeugen einer Bremskraft unter Einwirkung eines Hydraulikdrucks in eine Betätigungsposition bewegbar ist, in welcher der Kolben einen Reibbelag gegen eine rotierend gelagerte Bremsscheibe presst. Ferner umfasst die Fahrzeugbremse eine elektrische Parkbremse mit einem Betätigungsglied, das dazu ausgebildet ist, eine auf die Bremsscheibe wirkende Bremskraft dadurch aufzubauen, dass das Betätigungsglied sich an einem Anlagebereich des Kolbens abstützt, um den Reibbelag gegen die Bremsscheibe zu drücken. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: unter Druck setzen von Hydraulikfluid im Bremszylinder zur Betätigung des Kolbens; Bestimmen, ob der Hydraulikdruck einen Zieldruck erreicht hat; Bewegen des Betätigungsglieds in Richtung des Anlagebereichs; Bestimmen, ob ein mechanischer Kontakt zwischen dem Betätigungsglied und dem Anlagebereich vorliegt; und Verzögern der Bewegung des Betätigungsglieds als eine Reaktion auf ein Erfassen des mechanischen Kontakts, falls der Zieldruck noch nicht erreicht wurde. Des Weiteren werden ein Computerprogrammprodukt, eine Steuereinheit und eine Fahrzeugbremsanlage vorgestellt.A method for actuating a vehicle brake is described. The vehicle brake comprises a wheel brake with a brake cylinder and a piston movable therein, which can be moved to generate a braking force under the action of hydraulic pressure into an actuation position in which the piston presses a friction lining against a rotatingly mounted brake disc. Furthermore, the vehicle brake comprises an electric parking brake with an actuating element, which is designed to build up a braking force acting on the brake disc in that the actuating element is supported on a contact area of the piston in order to press the friction lining against the brake disc. The method includes the following steps: pressurizing hydraulic fluid in the brake cylinder to actuate the piston; Determining whether the hydraulic pressure has reached a target pressure; Moving the actuator towards the abutment area; Determining whether there is mechanical contact between the actuator and the abutment area; and delaying movement of the actuator in response to detection of the mechanical contact if the target pressure has not yet been reached. Furthermore, a computer program product, a control unit and a vehicle brake system are presented.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein das technische Gebiet von Fahrzeugbremsen, welche eine elektrische Parkbremse, auch Feststellbremse genannt, umfassen. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Betätigen einer solchen Fahrzeugbremse, eine Fahrzeugbremse mit einer Steuereinheit zum Ausführen eines derartigen Verfahrens sowie ein Computerprogrammprodukt und eine Steuereinheit.The present disclosure relates generally to the technical field of vehicle brakes, which include an electric parking brake, also called a parking brake. The present disclosure relates in particular to a method for actuating such a vehicle brake, a vehicle brake with a control unit for executing such a method, and a computer program product and a control unit.

Stand der TechnikState of the art

Fahrzeugbremsanlagen, die sowohl eine hydraulisch betätigbare Radbremse wie auch eine elektrische Parkbremse umfassen, sind bekannt und werden bereits vielfach in Fahrzeugen eingesetzt. Die Radbremse umfasst einen unter Einwirken eines Hydraulikdrucks verlagerbaren Kolben, der sich bei Einnahme einer Betätigungsposition typischerweise an einem Reibbelag abstützt und diesen gegen einen mit einem Rad des Fahrzeugs gekoppelten Rotor presst, wie zum Beispiel eine Bremsscheibe. Der Hydraulikdruck kann fahrergesteuert aufgebaut werden, beispielsweise nach Maßgabe einer Pedalbetätigung. Ferner ist es bekannt, den Hydraulikdruck zumindest teilweise mittels zusätzlicher elektrohydraulischer Komponenten fahrerunabhängig aufzubauen oder einen fahrergesteuert erzeugten Druck zu verstärken.Vehicle brake systems that include both a hydraulically actuated wheel brake and an electric parking brake are known and are already widely used in vehicles. The wheel brake comprises a piston which can be displaced under the action of a hydraulic pressure, which is typically supported on a friction lining when it takes up an actuation position and presses it against a rotor coupled to a wheel of the vehicle, such as a brake disk. The hydraulic pressure can be built up under driver control, for example in accordance with a pedal actuation. Furthermore, it is known to build up the hydraulic pressure independently of the driver at least partially by means of additional electrohydraulic components or to increase a pressure generated by the driver.

Ebenso ist es bekannt, eine elektrische Parkbremse (Electric Parking Brake, „EPB“) vorzusehen, die dauerhaft eine Bremskraft bereitstellt, insbesondere wenn das Fahrzeug vorübergehend einen stationären Zustand einnimmt (Parkzustand, Berganfahren etc.). Hierzu kann die elektrische Parkbremse dazu ausgebildet sein, den Radbremskolben in einer bremskrafterzeugenden Position zu halten und mechanisch festzustellen.It is also known to provide an electric parking brake (“EPB”) that permanently provides a braking force, especially if the vehicle temporarily assumes a steady state (parking state, driving uphill, etc.). For this purpose, the electric parking brake can be designed to hold the wheel brake piston in a braking force-generating position and to determine it mechanically.

Die Druckschrift DE 10 2004 004 992 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeug-Bremsanlage, die eine elektrisch ansteuerbare Betriebsbremsanlage („Brake-by-Wire“ oder „BBW“) und eine elektrische Parkbremse, die dazu eingerichtet ist, Bremskräfte zu erzeugen und diese zu halten, umfasst. Für den Fall, dass die elektrische Parkbremse die benötigte Bremskraft nicht bereitstellen kann, wird die zusätzlich benötigte Bremskraft von der elektrisch ansteuerbaren Betriebsbremsanlage erzeugt.The publication DE 10 2004 004 992 A1 discloses a method for operating a vehicle brake system, which comprises an electrically controllable service brake system (“Brake-by-Wire” or “BBW”) and an electric parking brake, which is set up to generate and maintain braking forces. In the event that the electric parking brake cannot provide the required braking force, the additionally required braking force is generated by the electrically controllable service brake system.

Elektrische Parkbremsen sind, verglichen mit hydraulischen Bremsen, meist weniger effizient was den Leistungsverbrauch anbelangt und darüber hinaus verschleißanfälliger. Elektrische Parkbremsen, die hohe Bremskräfte erzeugen können, bauen zudem groß und sind mit höheren Kosten verbunden.Compared to hydraulic brakes, electric parking brakes are usually less efficient in terms of power consumption and moreover prone to wear. Electric parking brakes, which can generate high braking forces, also build large and are associated with higher costs.

Kurzer AbrissShort outline

Es ist eine Technik zum Betätigen einer mit einer elektrischen Parkbremse ausgerüsteten Fahrzeugbremse anzugeben, die einen effizienten Betrieb der elektrischen Parkbremse ermöglicht.A technique for actuating a vehicle brake equipped with an electric parking brake is to be specified which enables the electric parking brake to be operated efficiently.

Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Betätigen einer Fahrzeugbremse bereitgestellt. Die Fahrzeugbremse umfasst eine Radbremse mit einem Bremszylinder und einem darin bewegbaren Kolben, der zum Erzeugen einer Bremskraft unter Einwirkung eines Hydraulikdrucks in eine Betätigungsposition bewegbar ist, in welcher der Kolben einen Reibbelag gegen eine rotierend gelagerte Bremsscheibe presst. Die Fahrzeugbremse umfasst ferner eine elektrische Parkbremse mit einem Betätigungsglied, das dazu ausgebildet ist, eine auf die Bremsscheibe wirkende Bremskraft dadurch aufrechtzuerhalten, dass das Betätigungsglied sich an einem Anlagebereich des Kolbens abstützt, um den Reibbelag gegen die Bremsscheibe zu drücken. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: unter Druck setzen von Hydraulikfluid im Bremszylinder zur Betätigung des Kolbens; Bestimmen, ob der Hydraulikdruck einen Zieldruck erreicht hat; Bewegen des Betätigungsglieds in Richtung des Anlagebereichs; Bestimmen, ob ein mechanischer Kontakt zwischen dem Betätigungsglied und dem Anlagebereich vorliegt; und Verzögern der Bewegung des Betätigungsglieds als eine Reaktion auf ein Erfassen des mechanischen Kontakts, falls der Zieldruck noch nicht erreicht wurde.According to a first aspect, a method for actuating a vehicle brake is provided. The vehicle brake comprises a wheel brake with a brake cylinder and a piston movable therein, which can be moved to generate a braking force under the action of hydraulic pressure into an actuation position in which the piston presses a friction lining against a rotatingly mounted brake disc. The vehicle brake further comprises an electric parking brake with an actuating element, which is designed to maintain a braking force acting on the brake disc in that the actuating element is supported on a contact area of the piston in order to press the friction lining against the brake disc. The method includes the following steps: pressurizing hydraulic fluid in the brake cylinder to actuate the piston; Determining whether the hydraulic pressure has reached a target pressure; Moving the actuator towards the abutment area; Determining whether there is mechanical contact between the actuator and the abutment area; and delaying movement of the actuator in response to detection of the mechanical contact if the target pressure has not yet been reached.

Das Verzögern der Bewegung kann derart erfolgen, dass der mechanische Kontakt wieder gelöst wird. Der mechanische Kontakt kann dann zu einem späteren Zeitpunkt erneut hergestellt werden, insbesondere nach dem Erreichen des Zieldrucks.The movement can be delayed in such a way that the mechanical contact is released again. The mechanical contact can then be re-established at a later point in time, in particular after the target pressure has been reached.

Das Verzögern der Bewegung des Betätigungsglieds kann ein Verlangsamen von dessen Bewegung umfassen. Die verlangsamte Bewegung kann eine konstante Geschwindigkeit haben. Die verlangsamte Bewegung kann eine abnehmende Geschwindigkeit haben. Das Verlangsamen der Bewegung kann derart erfolgen, dass ein im Wesentlichen konstanter Abstand zwischen dem Betätigungsglied und dessen Anlagebereich am Radbremskolben aufrechterhalten wird.Delaying movement of the actuator may include slowing its movement. The slowed down movement can have a constant speed. The slowed down movement may have a decreasing speed. The movement can be slowed down in such a way that a substantially constant distance is maintained between the actuating member and its contact area on the wheel brake piston.

Die Bewegung kann derart verlangsamt werden, dass das Betätigungsglied den Anlagebereich erst dann (wieder) erreicht, nachdem der Zieldruck erreicht wurde. Das Verlangsamen der Bewegung kann abhängig von zumindest einem sein aus einem Druck innerhalb des Bremszylinders und einem Weg des Kolbens des Bremszylinders.The movement can be slowed down in such a way that the actuator only reaches the contact area (again) after the target pressure has been reached. The slowdown in movement may depend on at least one out of one Pressure within the brake cylinder and a path of the piston of the brake cylinder.

Das Verzögern der Bewegung des Betätigungsglieds kann ein Anhalten von dessen Bewegung umfassen. Das Verzögern der Bewegung des Betätigungsglieds kann ein Fortsetzen einer angehaltenen Bewegung umfassen, bevor der Zieldruck erreicht wurde. Das Verzögern der Bewegung des Betätigungsglieds kann ein mehrfaches Anhalten von dessen Bewegung umfassen. Eine Anzahl und/oder Dauer der Anhaltevorgänge kann abhängig von zumindest einem sein aus einem Druck innerhalb des Bremszylinders und einem Weg des Kolbens des Bremszylinders. Das Verfahren kann ferner umfassen ein Fortsetzen der Bewegung des Betätigungsglieds, nachdem der Zieldruck erreicht wurde.Delaying movement of the actuator may include stopping its movement. Delaying movement of the actuator may include continuing a paused movement before the target pressure has been reached. Delaying the movement of the actuator may include stopping its movement multiple times. A number and / or duration of the stopping processes can be dependent on at least one of a pressure within the brake cylinder and a path of the piston of the brake cylinder. The method may further include continuing movement of the actuator after the target pressure is reached.

Das Bestimmen, ob ein mechanischer Kontakt vorliegt, kann auf der Grundlage einer Stromaufnahme eines Elektromotors erfolgen, der das Betätigungsglied antreibt. Das Bestimmen, dass ein mechanischer Kontakt vorliegt, kann auf der Grundlage eines Schwellwerts der Stromaufnahme des Elektromotors erfolgen.The determination of whether there is mechanical contact can be made on the basis of a current draw of an electric motor that drives the actuator. The determination that there is mechanical contact can be made on the basis of a threshold value for the current consumption of the electric motor.

Das Verfahren kann ferner umfassen ein Erfassen einer Zeitdauer zwischen einem ersten Zeitpunkt, zu dem der mechanische Kontakt erfasst wurde, und einem zweiten Zeitpunkt, zu dem der Zieldruck erreicht wurde, und einem Speichern der erfassten Zeitdauer. Das Verfahren kann ferner ein Speichern einer Position des Betätigungsglieds bei erfolgtem Kontakt umfassen. Diese Position lässt sich beispielsweise aus einer Anzahl von Umdrehungen eines Antriebs für das Betätigungsglied ermitteln.The method may further comprise detecting a time period between a first point in time at which the mechanical contact was detected and a second point in time at which the target pressure was reached and storing the detected time period. The method may further include storing a position of the actuator when contact is made. This position can be determined, for example, from a number of revolutions of a drive for the actuator.

Das Verzögern der Bewegung des Betätigungsglieds kann die in einem vorhergehenden Betätigungszyklus gespeicherte Zeitdauer berücksichtigen. So kann in späteren Betätigungszyklen die gespeicherte Zeitdauer derart berücksichtigt werden, dass das Bewegen des Betätigungsglieds darauf abzielt, dass der mechanische Kontakt verhindert wird oder weniger hart ausfällt. Das Bewegen des Betätigungsglieds kann derart verzögert werden, dass der Kontakt bei oder nach Ablauf einer Zeitdauer erfolgt, die bei einem vorhergehenden Betätigungszyklus gespeichert wurde.Delaying actuator motion may take into account the amount of time stored in a previous actuation cycle. In later actuation cycles, the stored period of time can be taken into account in such a way that the movement of the actuation element aims at preventing the mechanical contact or being less hard. Movement of the actuator can be delayed such that contact occurs at or after a period of time that was stored in a previous actuation cycle.

Im Anschluss an den mechanischen Kontakt bei Erreichen des Zieldrucks kann das unter Druck gesetzte Hydraulikfluid wieder entlastet werden. In der Folge baut sich der Druck dann wieder ab.Following the mechanical contact when the target pressure is reached, the pressurized hydraulic fluid can be relieved. As a result, the pressure is reduced again.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, umfassend Programmcodemittel, um bei einem Ausführen des Computerprogrammproduktes auf einem Prozessor ein Verfahren wie hierin beschrieben durchzuführen.According to a second aspect, a computer program product is provided, comprising program code means for carrying out a method as described here when the computer program product is executed on a processor.

Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Steuereinheit bereitgestellt, umfassend einen Prozessor und das Computerprogrammprodukt wie hierin beschrieben.According to a third aspect, there is provided a control unit comprising a processor and the computer program product as described herein.

Gemäß einem vierten Aspekt wird eine Fahrzeugbremsanlage mit einer Fahrzeugbremse für ein Fahrzeug bereitgestellt. Die Fahrzeugbremse umfasst eine Radbremse mit einem Bremszylinder und einem darin bewegbaren Kolben, der zum Erzeugen einer Bremskraft unter Einwirkung eines Hydraulikdrucks in eine Betätigungsposition bewegbar ist, in welcher der Kolben einen Reibbelag gegen eine rotierend gelagerte Bremsscheibe presst. Ferner umfasst die Fahrzeugbremse eine elektrische Parkbremse mit einem Betätigungsglied, das dazu ausgebildet ist, eine auf die Bremsscheibe wirkende Bremskraft dadurch aufrechtzuerhalten, dass das Betätigungsglied sich an einem Anlagebereich des Kolbens abstützt, um den Reibbelag gegen die Bremsscheibe zu drücken. Zudem umfasst die Fahrzeugbremsanlage eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die Fahrzeugbremse zu veranlassen, ein Verfahren wie hierin beschrieben durchzuführen.According to a fourth aspect, a vehicle brake system with a vehicle brake for a vehicle is provided. The vehicle brake comprises a wheel brake with a brake cylinder and a piston movable therein, which can be moved to generate a braking force under the action of hydraulic pressure into an actuation position in which the piston presses a friction lining against a rotatingly mounted brake disc. Furthermore, the vehicle brake comprises an electric parking brake with an actuating element, which is designed to maintain a braking force acting on the brake disc in that the actuating element is supported on a contact area of the piston in order to press the friction lining against the brake disc. In addition, the vehicle brake system comprises a control unit which is set up to cause the vehicle brake to carry out a method as described here.

Der Hydraulikdruck kann basierend auf einem mathematischen Modell bestimmt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Fahrzeugbremsanlage einen Sensor umfasst, der ausgebildet ist zum Erfassen des Hydraulikdrucks. Der Sensor kann ein Drucksensor sein und im Bereich der Radbremse, im Bereich eines Hauptbremszylinders oder einer anderen Zylinder-Kolben-Anordnung,
die Hydraulikdruck für die und ggf. weitere Radbremsen erzeugt, oder in einer Hydraulikleitung dazwischen angeordnet sein.
The hydraulic pressure can be determined based on a mathematical model. However, it can also be provided that the vehicle brake system comprises a sensor that is designed to detect the hydraulic pressure. The sensor can be a pressure sensor and in the area of the wheel brake, in the area of a master brake cylinder or another cylinder-piston arrangement,
the hydraulic pressure for the and possibly other wheel brakes generated, or be arranged in a hydraulic line between them.

FigurenlisteFigure list

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der hier beschriebenen Lösung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie aus den Figuren. Es zeigen:

  • 1A eine schematische Ansicht eines Teils einer Fahrzeugbremsanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 1B eine schematische Ansicht eines Teils einer Fahrzeugbremsanlage gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 2 eine Querschnittsdarstellung einer Fahrzeugbremse mit einer elektrischen Parkbremse gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 3 ein schematisches Diagramm für Druck-, Kraft und Stromaufnahmeverläufe während der Betätigung einer Fahrzeugbremse gemäß einem Vergleichsbeispiel;
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betätigen einer Fahrzeugbremse gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
  • 5 ein schematisches Diagramm für Druck-, Kraft und Stromaufnahmeverläufe während der Betätigung einer Fahrzeugbremse gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Further advantages, details and features of the solution described here result from the following description of exemplary embodiments and from the figures. Show it:
  • 1A a schematic view of part of a vehicle brake system according to an embodiment;
  • 1B a schematic view of part of a vehicle brake system according to a further embodiment;
  • 2nd a cross-sectional view of a vehicle brake with an electric parking brake according to an embodiment;
  • 3rd a schematic diagram for pressure, force and current consumption curves during the Actuation of a vehicle brake according to a comparative example;
  • 4th a flowchart of a method for actuating a vehicle brake according to an embodiment; and
  • 5 a schematic diagram for pressure, force and current consumption profiles during the actuation of a vehicle brake according to an embodiment.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

In der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bezeichnen dieselben Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Komponenten.In the following description of exemplary embodiments, the same reference symbols designate the same or similar components.

1A und 1B zeigen jeweils eine schematische Ansicht eines Teils einer Fahrzeugbremsanlage 10. Die Fahrzeugbremsanlage 10 umfasst eine Betriebsbremse 12 mit einem Zylinder 14 und einem darin aufgenommenen Kolben 16. Bei dem Zylinder 14 handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um den Hauptbremszylinder. Der Hauptbremszylinder ist mittels eines Bremspedals 20 betätigbar, wobei eine elektrische oder anderweitige Bremskraftunterstützung 22 bereitgestellt sein kann. 1A and 1B each show a schematic view of part of a vehicle brake system 10th . The vehicle brake system 10th includes a service brake 12th with a cylinder 14 and a piston received therein 16 . With the cylinder 14 in the present exemplary embodiment, it is the master brake cylinder. The master brake cylinder is by means of a brake pedal 20 operable, with an electrical or other braking force support 22 can be provided.

Auch kann der Hauptbremszylinder Teil eines BBW-Systems sein. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Zylinder 14 Teil einer elektromotorisch betätigbaren Zylinder-Kolben-Anordnung sein, die zusätzlich oder alternativ zum Hauptbremszylinder vorgesehen ist.The master brake cylinder can also be part of a BBW system. In other embodiments, the cylinder 14 Be part of an electromotive cylinder-piston arrangement that is provided in addition or as an alternative to the master brake cylinder.

Der Kolben 16 ist ausgebildet, ein Hydraulikfluid 18 im Zylinder 14 unter Druck zu setzen. Der Kolben 16 ist mit dem Bremspedal 20 gekoppelt. Bei Betätigung des Pedals 20 wird der Kolben 16 im Zylinder 14 bewegt, wodurch der Druck des Hydraulikfluides 18 verändert wird. Die Betätigung des Pedals 20 wird mittels eines Bremskraftverstärkers 22 unterstützt. Alternativ oder zusätzlich zur Betätigung mittels des Bremspedals 20 kann ein Elektromotor (nicht dargestellt) vorgesehen sein, der ausgebildet ist, das Hydraulikfluid 18 gemäß dem BBW-Prinzip mit Druck zu beaufschlagen.The piston 16 is designed to be a hydraulic fluid 18th in the cylinder 14 to put pressure on. The piston 16 is with the brake pedal 20 coupled. When the pedal is pressed 20 becomes the piston 16 in the cylinder 14 moves, causing the pressure of the hydraulic fluid 18th is changed. The operation of the pedal 20 is by means of a brake booster 22 supported. Alternatively or in addition to actuation using the brake pedal 20 For example, an electric motor (not shown) can be provided which is designed to handle the hydraulic fluid 18th to be pressurized according to the BBW principle.

Die Fahrzeugbremsanlage 10 umfasst ferner zumindest eine Fahrzeugbremse 11, die einem Fahrzeugrad 36 zugeordnet ist. Die Fahrzeugbremse 11 umfasst eine Radbremse 32, die mittels einer Hydraulikleitung 26 hydraulisch mit dem Zylinder 14 verbunden ist. In der Hydraulikleitung 26 sind (wie in 1B dargestellt) Ventile 90 vorgesehen, welche ausgebildet sind, die fluide Kommunikation zwischen der Radbremse 32 und dem Zylinder 14 zu regeln. Die Ventile 90 können eine Einheit bilden und Bestandteil eines Antiblockiersystems („ABS“) oder eines elektronischen Stabilitätsregelsystems (Electronic Stability Control, „ESC“) sein, welches in der hydraulischen Verbindung zwischen dem Zylinder 14 und der Radbremse 32 angeordnet ist. Die Radbremse 32 umfasst einen Radbremskolben (in 1A/1B nicht dargestellt), der ausgebildet ist, mittels Druckveränderung des Hydraulikfluides im Zylinder 14 betätigt zu werden. Die Radbremse 32 umfasst zumindest einen Reibbelag (in 1A/1B ebenfalls nicht dargestellt), der ausgebildet ist, bei Betätigung der Radbremse 32 vom Radbremskolben gegen eine rotierende gelagerte Bremsscheibe 34 gedrückt zu werden. Hierdurch wird das Fahrzeugrad 36, das drehfest mit der Bremsscheibe 34 gekoppelt ist, abgebremst.The vehicle brake system 10th further comprises at least one vehicle brake 11 having a vehicle wheel 36 assigned. The vehicle brake 11 includes a wheel brake 32 using a hydraulic line 26 hydraulic with the cylinder 14 connected is. In the hydraulic line 26 are (as in 1B shown) valves 90 provided, which are designed, the fluid communication between the wheel brake 32 and the cylinder 14 to regulate. The valves 90 can form a unit and be part of an anti-lock braking system ("ABS") or an electronic stability control system (Electronic Stability Control, "ESC"), which is in the hydraulic connection between the cylinder 14 and the wheel brake 32 is arranged. The wheel brake 32 includes a wheel brake piston (in 1A / 1B not shown), which is formed by changing the pressure of the hydraulic fluid in the cylinder 14 to be operated. The wheel brake 32 comprises at least one friction lining (in 1A / 1B also not shown), which is formed when the wheel brake is actuated 32 from the wheel brake piston against a rotating brake disc 34 to be pressed. This will make the vehicle wheel 36 , the rotatable with the brake disc 34 is coupled, braked.

Die Fahrzeugbremsanlage 10 umfasst einen Drucksensor 24, der ausgebildet ist, ein Signal zu erzeugen, das auf einen Druck im Radbremskolben hinweist. Der Drucksensor 24 kann (wie in 1A dargestellt) im Bereich der Fahrzeugbremse 11 oder im Bereich des Kolbens 14 oder (wie in 1B dargestellt) in der Hydraulikleitung 26 angeordnet sein. Falls der Drucksensor in der Hydraulikleitung 26 angeordnet ist, kann er (wie in 1B dargestellt) Bestandteil einer Ventileinheit 90 oder eines Antiblockiersystems („ABS“) oder eines elektronischen Stabilitätsregelsystems (Electronic Stability Control, „ESC“) sein. Auch können in redundanter Weise mehrere Drucksensoren 24 an unterschiedlichen Stellen im Hydraulikkreis vorgesehen sein.The vehicle brake system 10th includes a pressure sensor 24th , which is designed to generate a signal that indicates a pressure in the wheel brake piston. The pressure sensor 24th can (as in 1A shown) in the area of the vehicle brake 11 or in the area of the piston 14 or (as in 1B shown) in the hydraulic line 26 be arranged. If the pressure sensor in the hydraulic line 26 arranged, it can (as in 1B shown) part of a valve unit 90 or an anti-lock braking system (“ABS”) or an electronic stability control system (“ESC”). Multiple pressure sensors can also be used in a redundant manner 24th be provided at different points in the hydraulic circuit.

Die Fahrzeugbremse 11 umfasst zudem eine elektrische Parkbremse 38 mit einem Betätigungsglied (in 1A/1B nicht dargestellt). Das Betätigungsglied ist ausgebildet, mittels eines Elektromotors 39 der elektrischen Parkbremse 38 bezüglich des Radbremskolbens bewegt zu werden. Das Betätigungsglied kann hierbei derart in Anlage an einen Bereich des Radbremskolbens bewegt werden, dass das Betätigungsglied den Radbremskolben gegen einen Reibbelag presst, der dann mit der Bremsscheibe 34 zusammenwirkt. Das Betätigungsglied erlaubt es somit, die Radbremse 32 in einer betätigten Stellung zu halten, auch wenn kein hydraulischer Druck in der Radbremse 32 vorherrscht.The vehicle brake 11 also includes an electric parking brake 38 with an actuator (in 1A / 1B not shown). The actuator is designed by means of an electric motor 39 the electric parking brake 38 to be moved with respect to the wheel brake piston. In this case, the actuating member can be moved in contact with a region of the wheel brake piston in such a way that the actuating member presses the wheel brake piston against a friction lining, which then contacts the brake disc 34 cooperates. The actuator thus allows the wheel brake 32 keep in an actuated position, even if there is no hydraulic pressure in the wheel brake 32 prevails.

Die Parkbremse 38 umfasst einen Stromlastsensor 30, der ausgebildet ist, ein Signal zu erzeugen, das auf eine Stromaufnahme des Elektromotors 39 der Parkbremse 38 hinweist. Das Signal des Stromlastsensors 30 erlaubt beispielsweise eine Bestimmung, ob das vom Elektromotor 39 erzeugte Drehmoment steigt oder fällt. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann ein Sensor vorgesehen sein, der zumindest ein Signal erfasst aus einer Drehzahl des Elektromotors 39, einem Drehwinkel des Elektromotors 39 oder einer Position des Betätigungsglieds relativ zu einem Bauteil der Radbremse 32 (z. B. deren Kolben).The parking brake 38 includes a current load sensor 30th , which is designed to generate a signal that is based on a current consumption of the electric motor 39 the parking brake 38 indicates. The signal of the current load sensor 30th allows, for example, a determination of whether this is from the electric motor 39 generated torque rises or falls. As an alternative or in addition to this, a sensor can be provided which detects at least one signal from a rotational speed of the electric motor 39 , an angle of rotation of the electric motor 39 or a position of the actuator relative to a component of the wheel brake 32 (e.g. their pistons).

Die Fahrzeugbremsanlage 10 umfasst ferner eine Steuereinheit 31 (z. B. in Gestalt eines Steuergeräts, auch Electric Control Unit, „ECU“, genannt). Die Steuereinheit 31 ist ausgebildet, das Signal des Drucksensors 24 und das Signal des Stromlastsensors 30 zu empfangen. Ferner ist die Steuereinheit 31 ausgebildet, die elektrische Parkbremse 38, genauer gesagt deren Elektromotor 39, anzusteuern. Das Empfangen der Signale und das Ansteuern der elektrischen Parkbremse 38 erfolgt über elektrische Leitungen (nicht dargestellt). Alternativ hierzu kann zumindest eine Verbindung drahtlos ausgebildet sein. Die Steuereinheit 31 aus 1A/1B kann eine oder mehrere zusätzliche, in 1A/1B nicht gezeigte Fahrzeugbremsen mit zugeordneten Parkbremsen 39 ansteuern. Insbesondere kann die Steuereinheit 31 diese Aufgabe für zwei Fahrzeugbremsen an einer Hinterachse übernehmen. The vehicle brake system 10th further comprises a control unit 31 (e.g. in the form of a control unit, also called an Electric Control Unit, "ECU"). The control unit 31 is formed, the signal of the pressure sensor 24th and the signal of the current load sensor 30th to recieve. Furthermore, the control unit 31 trained the electric parking brake 38 , more precisely their electric motor 39 , head for. Receiving the signals and activating the electric parking brake 38 takes place via electrical lines (not shown). Alternatively, at least one connection can be wireless. The control unit 31 out 1A / 1B can include one or more additional, in 1A / 1B Vehicle brakes, not shown, with associated parking brakes 39 head for. In particular, the control unit 31 perform this task for two vehicle brakes on one rear axle.

Die Steuereinheit 31 umfasst einen Prozessor 31A und einen Speicher 31B und ist dazu eingerichtet, das hier beschriebene Verfahren zum Betreiben der Fahrzeugbreme 11 durchzuführen. Ferner kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, basierend auf einem mathematischen Modell das auf den Druck im Radbremskolben hinweisende Signal zu modellieren, um entweder das von dem Drucksensor 24 erzeugte Signal zu plausibilisieren, oder den Drucksensor 24 zu ersetzen. Hierfür sind in dem Speicher 31B der Steuereinheit 31 entsprechende Anweisungen hinterlegt, welche den Prozessor 31A der Steuereinheit 31 dazu veranlassen, das hier beschriebene Verfahren durchzuführen. Bei der Steuereinheit 31 kann es sich beispielsweise um eine zentrale Steuereinheit des Fahrzeugs handeln, welche auch dazu dient, weitere Funktionen des Fahrzeugs zu steuern. Ferner kann es sich bei der Steuereinheit 31 auch um eine separate Steuereinheit der Fahrzeugbremsanlage 10 handeln, wie beispielsweise die Steuereinheit eines Antiblockiersystems („ABS“) oder eines elektronischen Stabilitätsregelsystems (Electronic Stability Control, „ESC“).The control unit 31 includes a processor 31A and a memory 31B and is set up to operate the method described here for operating the vehicle brake 11 perform. Furthermore, the control unit can be set up, based on a mathematical model, to model the signal indicating the pressure in the wheel brake piston, in order to either that from the pressure sensor 24th generated plausibility check, or the pressure sensor 24th to replace. For this are in the store 31B the control unit 31 corresponding instructions are deposited which the processor 31A the control unit 31 to perform the procedure described here. At the control unit 31 For example, it can be a central control unit of the vehicle, which also serves to control other functions of the vehicle. It can also be in the control unit 31 also a separate control unit of the vehicle brake system 10th act, such as the control unit of an anti-lock braking system ("ABS") or an electronic stability control system (Electronic Stability Control, "ESC").

Obwohl die 1A/1B ein Fahrzeug mit einem Rad 36 und somit mit einer Fahrzeugbremse 11 zeigt, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Eine Fahrzeugbremsanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung kann beispielsweise weitere Fahrzeugbremsen 11 jeweils mit oder ohne elektrischer Parkbremse 38 umfassen, beispielsweise für weitere Räder des Fahrzeugs. In der Regel wird das Fahrzeug vier Fahrzeugbremsen 11 verteilt auf eine Vorderachse und eine Hinterachse aufweisen, wobei in der Regel lediglich die beiden Fahrzeugbremsen 11 der Hinterachse jeweils mit einer elektrischen Parkbremse 38 ausgerüstet sind.Although the 1A / 1B a vehicle with one wheel 36 and thus with a vehicle brake 11 shows, the present disclosure is not limited to this. A vehicle brake system according to the present disclosure can, for example, further vehicle brakes 11 each with or without an electric parking brake 38 include, for example for other wheels of the vehicle. Typically, the vehicle has four vehicle brakes 11 have distributed on a front axle and a rear axle, usually only the two vehicle brakes 11 the rear axle each with an electric parking brake 38 are equipped.

2 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Fahrzeugbremse 11 mit einer Radbremse 32, einer elektrischen Parkbremse 38 und einer Bremsscheibe 34, wie sie auch in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1A/1B Verwendung finden kann. Die Radbremse 32 ist in mechanischer Hinsicht als allgemein bekannte Schwimmsattelbremse ausgebildet, wobei nur ausgewählte Komponenten der Radbremse 32 dargestellt sind. 2nd shows a cross-sectional view of a vehicle brake 11 with a wheel brake 32 , an electric parking brake 38 and a brake disc 34 , as in the embodiment according to 1A / 1B can be used. The wheel brake 32 is mechanically designed as a well-known floating caliper brake, with only selected components of the wheel brake 32 are shown.

Die Radbremse 32 umfasst ein Bremsengehäuse 40 in Form eines bekannten Bremssattels. Ferner ist eine drehfest mit einem Fahrzeugrad (siehe Bezugszeichen 36 in 1A/1B) gekoppelte Bremsscheibe 34 vorgesehen. Der Bremsscheibe 34 liegen beidseitig Reibbeläge 42 gegenüber, die zum Erzielen einer Bremskraft in Anlage mit der Bremsscheibe 34 bringbar sind. Hierzu umfasst die Fahrzeugbremse 32 einen in einer Bohrung 44 im Bremsengehäuse 40 aufgenommenen verlagerbaren Radbremskolben 46. Dieser ist als Hohlkolben ausgebildet und begrenzt gemeinsam mit der Bohrung 44 einen Radbremszylinder 47. Unter Einleiten und Ablassen von Hydraulikfluid in den Bremszylinder 47 kann ein Hydraulikdruck in dem Bremszylinder 47 variiert und der Radbremskolben 46 in bekannter Weise entlang einer Verlagerungsachse V bewegt werden. Eine Bewegung entlang der Verlagerungsachse V in 2 nach links entspricht dabei einem Bewegen in eine Zuspannrichtung Z. Insgesamt können die Reibbeläge 42 zum Erzielen einer Bremskraft somit in Anlage mit der Bremsscheibe 34 gebracht und bei Abbau des Hydraulikdrucks wieder von dieser gelöst werden, um in bekannter Weise eine Betriebsbrems-Funktion zu gewährleisten.The wheel brake 32 includes a brake housing 40 in the form of a well-known brake caliper. Furthermore, one is non-rotatable with a vehicle wheel (see reference numerals 36 in 1A / 1B) coupled brake disc 34 intended. The brake disc 34 there are friction linings on both sides 42 opposite, to achieve a braking force in contact with the brake disc 34 are feasible. For this purpose, the vehicle brake includes 32 one in a hole 44 in the brake housing 40 added displaceable wheel brake piston 46 . This is designed as a hollow piston and bounds together with the bore 44 a wheel brake cylinder 47 . Introducing and draining hydraulic fluid into the brake cylinder 47 can be a hydraulic pressure in the brake cylinder 47 varies and the wheel brake piston 46 are moved in a known manner along an axis of displacement V. A movement along the displacement axis V in 2nd to the left corresponds to a movement in an application direction Z. Overall, the friction linings 42 to achieve a braking force thus in contact with the brake disc 34 brought and released when the hydraulic pressure is reduced again to ensure a service brake function in a known manner.

Zum Erzielen der gewünschten Rückbewegung des Radbremskolbens 46 in seine Ausgangsposition nach Abbau des Hydraulikdrucks umfasst die Radbremse 32 ferner eine schematisch angedeutete Dichtung 48. Diese ist in einer in der Bohrung 44 ausgebildeten Ringnut 50 aufgenommen und liegt an einer Außenwand des Radbremskolbens 46 an. Die Dichtung 48 stellt in bekannter Weise eine sogenannte „Rollback“-Funktion bereit, die unterstützend wirkt, um den Radbremskolben 46 beim Abbau des Hydraulikdrucks in seine Ausgangsposition zurückzudrängen.To achieve the desired return movement of the wheel brake piston 46 in its initial position after the hydraulic pressure has been released, the wheel brake is engaged 32 also a schematically indicated seal 48 . This is in one in the hole 44 trained ring groove 50 recorded and is located on an outer wall of the wheel brake piston 46 on. The seal 48 provides a so-called "rollback" function in a known manner, which acts as a support to the wheel brake piston 46 push back to its starting position when the hydraulic pressure is reduced.

In 2 ist schematisch auch ein Drucksensor 24 gezeigt. Der Drucksensor 24 misst den Druck innerhalb des Radbremskolbens 46. Wie im Zusammenhang mit 1B erwähnt, kann alternativ der Drucksensor 24 in anderen Bereichen der Fahrzeug-bremsanlage 10, wie einer hydraulischen Zuleitung zum Radbremskolben 46 oder im Bereich des Kolbens 14, angeordnet sein, um dort den Druck zu erfassen. Es wird hier vereinfachend davon ausgegangen, dass unabhängig vom Ort der Druckmessung stets der Druck im Radbremskolben 46 ermittelt wird.In 2nd is schematically also a pressure sensor 24th shown. The pressure sensor 24th measures the pressure inside the wheel brake piston 46 . As related to 1B mentioned, the pressure sensor can alternatively 24th in other areas of the vehicle brake system 10th , such as a hydraulic supply line to the wheel brake piston 46 or in the area of the piston 14 , be arranged to detect the pressure there. To simplify matters, it is assumed here that the pressure in the wheel brake piston is always independent of the location of the pressure measurement 46 is determined.

Ferner erkennt man in 2, dass für die Feststellbrems-Funktion eine elektrische Parkbremse 38 vorgesehen ist, die eine Komponente umfasst, die sich ebenfalls entlang der Verlagerungsachse V bewegen kann. Die elektrische Parkbremse 38 ist in mechanischer Hinsicht gemäß bekannten Lösungen ausgebildet und umfasst eine Aktoreinheit 52, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Mutter/Spindel-Anordnung ausgebildet ist. Genauer gesagt umfasst die Aktoreinheit 52 ein im Ausführungsbeispiels als Mutter ausgebildetes Betätigungsglied 54, das durch Rotation einer Spindel 56 translatorisch entlang der Verlagerungsachse V bewegbar ist. Hierbei ist das Betätigungsglied 54 auch in Anlage mit einem Kolbenboden 58 bringbar, der als ein dem Betätigungsglied 54 gegenüberliegender sowie den Bremszylinder 47 begrenzender innerer Stirnwandbereich des Radbremskolben 46 ausgebildet ist. Der Kolbenboden 58 weist somit einen Anlagebereich für das Betätigungsglied 54 auf.You can also see in 2nd that for the parking brake function an electrical Parking brake 38 is provided which comprises a component which can also move along the displacement axis V. The electric parking brake 38 is mechanically designed according to known solutions and includes an actuator unit 52 , which is designed in the present embodiment as a nut / spindle arrangement. More precisely, the actuator unit comprises 52 an actuator formed in the exemplary embodiment as a nut 54 by rotating a spindle 56 is translationally movable along the displacement axis V. Here is the actuator 54 also in contact with a piston crown 58 bringable as a the actuator 54 opposite as well as the brake cylinder 47 delimiting inner end wall area of the wheel brake piston 46 is trained. The piston crown 58 thus has a contact area for the actuator 54 on.

Die Aktoreinheit 52 ist ferner über einen Kopplungsbereich 60 mit dem Bremsengehäuse 40 verbunden, wobei an dem Kopplungsbereich 60 eine nicht gesondert dargestellte elektromotorische Antriebs- und Getriebeeinheit von außen an das Bremsengehäuse 40 angeflanscht ist (vgl. Elektromotor 39 in 1A/1B). Die elektromotorische Antriebs- und Getriebeeinheit treibt die Spindel 56 rotatorisch an, um die gewünschte Verlagerungsbewegung des Betätigungsglieds 54 entlang der Achse V zu erzielen. Die Fahrzeugbremse 11 umfasst ferner den oben beschriebenen Stromlastsensor 30.The actuator unit 52 is also across a coupling area 60 with the brake housing 40 connected, being at the coupling area 60 an electromotive drive and transmission unit, not shown separately, from the outside to the brake housing 40 is flanged (see electric motor 39 in 1A / 1B). The electromotive drive and gear unit drives the spindle 56 rotatory to the desired displacement movement of the actuator 54 to achieve along the axis V. The vehicle brake 11 also includes the current load sensor described above 30th .

In 2 sind ferner die bei einem Nicht-Betätigen der Radbrems-Funktion vorliegenden Spaltmaße S eingetragen, die zum Erzielen einer Bremskraft überbrückt werden müssen. Diese betreffen (in 2 von links nach rechts): einen Spalt S zwischen dem Bremsengehäuse 40 und dem in 2 linken Reibbelag 42, einen Spalt S zwischen diesem linken Reibbelag 42 und der Bremsscheibe 34, einen Spalt S zwischen dem in 2 rechten Reibbelag 42 und der Bremsscheibe 34 und einen Spalt S zwischen dem Radbremskolben 46 und dem rechten Reibbelag 42. Die elektrische Parkbremse 38 muss zum Erzeugen von Bremskräften zusätzlich einen Spalt S zwischen dem Betätigungsglied 54 und dem Kolbenboden 58 des Radbremskolbens 46 überwinden.In 2nd are also the gap dimensions available when the wheel brake function is not actuated S entered, which must be bridged to achieve a braking force. These concern (in 2nd from left to right): a crack S between the brake housing 40 and the in 2nd left friction lining 42 , a crack S between this left friction lining 42 and the brake disc 34 , a crack S between the in 2nd right friction lining 42 and the brake disc 34 and a crack S between the wheel brake piston 46 and the right friction lining 42 . The electric parking brake 38 must also have a gap to generate braking forces S between the actuator 54 and the piston crown 58 of the wheel brake piston 46 overcome.

Die Spalte S zwischen den Reibbelägen 42 und der Bremsscheibe 34 werden allgemein als „Lüftspiel““ oder „Bremsenlüftspiel““ bezeichnet, weshalb diese Spalte S zusätzlich mit dem Bezugszeichen L versehen sind. Das Lüftspiel L soll einen vorbestimmten Mindestwert einnehmen, um Restschleifmomente im Sinne eines ungewollten Anliegens der Reibbeläge 42 an der Bremsscheibe 34 bei einer unbetätigten Fahrzeugbremse 32 zu vermeiden.The gap S between the friction linings 42 and the brake disc 34 are generally referred to as "clearance" or "brake clearance"", which is why this column S additionally with the reference symbol L are provided. The air game L is to assume a predetermined minimum value in order to avoid residual grinding moments in the sense of an undesired application of the friction linings 42 on the brake disc 34 with an unactuated vehicle brake 32 to avoid.

Bei dem Spalt S zwischen dem Betätigungsglied 54 und dem Kolbenboden 58 des Radbremskolbens 46 handelt es sich um einen Sicherheitsabstand, weshalb dieser Spalt S zusätzlich mit dem Bezugszeichen X versehen ist. Der Sicherheitsabstand X nimmt aus Gründen der Systemsicherheit einen vorbestimmten Mindestwert ein, um bei einem Nicht-Betätigen der Funktion der elektrischen Parkbremse 38 eine ordnungsgemäße Betriebsbrems-Funktion zu gewährleisten.At the gap S between the actuator 54 and the piston crown 58 of the wheel brake piston 46 is a safety distance, which is why this gap S additionally with the reference symbol X is provided. The safety distance X takes a predetermined minimum value for reasons of system security in order to prevent the electric parking brake from being actuated 38 to ensure proper service brake function.

Bei einer gewöhnlichen fahrergesteuerten Betriebsbremsung wird ein Hydraulikdruck in dem Bremszylinder 47 aufgebaut und der Radbremskolben 46 wird entlang der Zuspannrichtung Z in eine bremskrafterzeugende Betätigungsposition bewegt. Dabei gerät er in Anlage mit dem rechten Reibbelag 42, bringt diesen in Anlage mit der Bremsscheibe 34 und spannt die Radbremse 32 in bekannter Weise nach Schwimmsattel-Bauart zu. Hierbei werden sämtliche Spaltmaße S inklusive des Luftspiels L überbrückt, mit Ausnahme des Sicherheitsabstands X zwischen dem Betätigungsglied 54 und dem Kolbenboden 58. Zum Abbauen der Bremskraft bewegt sich der Radbremskolben 46 in Folge eines Reduzierens des Hydraulikdrucks und unter „Rollback“-Unterstützung der Dichtung 48 entgegen der Zuspannrichtung Z, woraufhin sich die zunächst überbrückten Spaltmaße S, L wiedereinstellen.In ordinary driver-controlled service braking, hydraulic pressure in the brake cylinder 47 built up and the wheel brake piston 46 is moved along the application direction Z into an actuating position that generates braking force. He comes into contact with the right friction lining 42 , bring it into contact with the brake disc 34 and applies the wheel brake 32 in a known manner according to the floating caliper design. Here, all the gap dimensions S including the aerial game L bridged, with the exception of the safety distance X between the actuator 54 and the piston crown 58 . The wheel brake piston moves to reduce the braking force 46 as a result of a reduction in hydraulic pressure and with “rollback” support of the seal 48 against the application direction Z, whereupon the gap dimensions initially bridged S , L reset.

Die elektrische Parkbremse 38 kann allgemein in Anwesenheit oder Abwesenheit eines Hydraulikdrucks aktiviert werden, um den Radbremskolben 46 in dessen Betätigungsposition zu bewegen und/oder mechanisch festzustellen. Hierzu wird das Betätigungsglied 54 in der vorstehend geschilderten Weise entlang der Achse V bewegt und stützt sich dabei (zumindest bei einem Bewegen in die Zuspannrichtung Z und nach Überwinden des Sicherheitsabstands X) an dem Kolbenboden 58 ab.The electric parking brake 38 can generally be activated in the presence or absence of hydraulic pressure to the wheel brake piston 46 to move in its actuating position and / or to determine mechanically. For this, the actuator 54 moves and supports itself along the axis V in the manner described above (at least when moving in the application direction Z and after having overcome the safety distance) X ) on the piston crown 58 from.

Aus Überlegungen der Energie-Effizienz und zur Verschleißreduzierung wird im Zusammenhang mit der Betätigung der elektrischen Parkbremse 38 in der Regel ein hydraulischer Vordruck aufgebaut, wenn ein Feststellbremsvorgang angefordert wird. Dabei kann es zu verschiedenen Problemen kommen, wie nun anhand eines Vergleichbeispiels unter Bezugnahme auf 3 erläutert.Considerations of energy efficiency and wear reduction in connection with the actuation of the electric parking brake 38 usually a hydraulic pressure is built up when a parking brake application is requested. Various problems can arise here, as now using a comparative example with reference to FIG 3rd explained.

3 zeigt ein schematisches Diagramm 70 für Druck-, Kraft- und Stromaufnahmeverläufe während der Betätigung einer Fahrzeugbremse gemäß dem Vergleichsbeispiel. Die horizontale Achse mit der Beschriftung „t“ bezeichnet die Zeitachse. Die vertikale Achse ist mit den Beschriftungen „P“, „F“ und „I“ bezeichnet. Dabei steht die Bezeichnung „P“ für den Druck und bezieht sich auf einen Graph 72 des Zieldrucks im Radbremskolben 46 (horizontale Strich-Punkt-Linie) und einen Graph 74 des veränderlichen Hydraulikdrucks im Radbremskolben 46 (wie vom Drucksensor 24 gemessen oder basierend auf einem mathematischen Modell bestimmt). Die Bezeichnung „F“ steht für die Bremskraft, die die elektrische Parkbremse 38 erzeugt, und ist mittels eines Graphen 76 (gepunktete Linie) dargestellt. Die Bezeichnung „I“ steht für die Stromstärke, die der Elektromotor 39 aufnimmt. Die Stromstärke weist auch auf die aufgenommene Leistung des Elektromotors 39 hin und wird mittels eines Graphen 79 (gestrichelte Linie) dargestellt. 3rd shows a schematic diagram 70 for pressure, force and current consumption profiles while operating a vehicle brake according to the comparative example. The horizontal axis with the inscription "t" denotes the time axis. The vertical axis is labeled "P", "F" and "I". The designation "P" stands for the pressure and refers to a graph 72 the target pressure in the wheel brake piston 46 (horizontal dash-dot line) and a graph 74 the variable hydraulic pressure in the wheel brake piston 46 (as from the pressure sensor 24th measured or based determined on a mathematical model). The designation "F" stands for the braking force that the electric parking brake 38 generated, and is by means of a graph 76 (dotted line). The designation "I" stands for the current that the electric motor 39 records. The current also indicates the power consumed by the electric motor 39 there and is using a graph 79 (dashed line).

Zu Beginn eines Feststellbremsvorgangs wird zum Zeitpunkt t0' einerseits die Radbremse 38 mit einem Druck beaufschlagt, der stetig ansteigt. Zudem wird der Elektromotor 39 der elektrischen Parkbremse 38 betrieben. Das Anfahren des Elektromotors 39 zeichnet sich durch eine Stromspitze des Graphen 72 aus. Das Betätigungsglied 54 und der Kolbenboden 58 sind zunächst voneinander beabstandet (vgl. Sicherheitsabstand X in 2), so dass das Betätigungsglied 54 anfänglich ohne signifikanten Widerstand in Richtung Anlagebereich des Kolbenbodens 58 bewegt wird. Es wird zwar aufgrund des Druckanstiegs in der Radbremse 32 hydraulisch eine Bremskraft (in 3 nicht dargestellt) erzeugt, die elektrische Parkbremse 32 erzeugt jedoch noch keinen mechanischen Bremskraftanteil. Daher ist der Graph 76 für die von der Parkbremse 38 erzeugte Kraft im Bereich zwischen t0' und t1' im Wesentlichen Null.At the beginning of a parking brake operation, on the one hand, the wheel brake becomes at time t 0 ' 38 pressurized with a steadily increasing pressure. In addition, the electric motor 39 the electric parking brake 38 operated. Starting the electric motor 39 is characterized by a current peak of the graph 72 out. The actuator 54 and the piston crown 58 are initially spaced apart (cf. safety distance X in 2nd ) so that the actuator 54 initially without significant resistance in the direction of the bearing area of the piston crown 58 is moved. It is due to the pressure increase in the wheel brake 32 hydraulically a braking force (in 3rd not shown) generates the electric parking brake 32 however, does not yet generate any mechanical braking force. Hence the graph 76 for those of the parking brake 38 generated force in the range between t 0 'and t 1 ' essentially zero.

Zum Zeitpunkt t1' ist der Abstand zwischen dem Betätigungsglied 54 und dem Anlagebereich am Kolbenboden 58 überwunden und es erfolgt ein mechanischer Kontakt. Nun erzeugt auch die elektrische Parkbremse 38 einen Teil der Bremskraft, der bis zum Zeitpunkt t2' ansteigt. Da das Aufbauen dieser Bremskraft von der elektrischen Parkbremse 38 geleistet wird, steigt ebenso die Stromaufnahme des Elektromotors 39.At time t 1 'is the distance between the actuator 54 and the contact area on the piston crown 58 overcome and there is a mechanical contact. Now the electric parking brake also generates 38 a part of the braking force that increases until time t 2 '. Because building up this braking force from the electric parking brake 38 is performed, the current consumption of the electric motor also increases 39 .

Zum Zeitpunkt t2' hat die elektrische Parkbremse 38 ihre zu erbringende Bremskraft (Soll-Bremskraft) erreicht und ihr Betrieb wird beendet. Folglich bleibt das Betätigungsglied 54 stehen und die Stromaufnahme des Elektromotors 39 fällt auf Null ab. Die Radbremse 32 hingegen hat noch nicht ihren Zieldruck erreicht, weshalb der Druck im Bremszylinder 47 weiter erhöht wird. Da an dem Radbremskolben 46 noch Druck aufgebaut wird, das Betätigungsglied 54 jedoch stehen bleibt, verliert die elektrische Parkbremse 38 zumindest einen Teil ihrer Klemmwirkung. Dies hängt mit der Entlastung der kraftübertragenden Verbindung zwischen Radbremskolben 46 und Betätigungsglied 54 zusammen. Die Klemmwirkung kann auch bei Vorliegen eines Kontakts zwischen diesen beiden Bauteilen noch abnehmen, da die Fahrzeugbremse 11 eine endliche Steifigkeit aufweist und daher zur Erzeugung einer Klemmwirkung gestaucht werden muss.At time t 2 'the electric parking brake has 38 the braking force to be applied (target braking force) is reached and its operation is ended. As a result, the actuator remains 54 stand and the power consumption of the electric motor 39 drops to zero. The wheel brake 32 however, has not yet reached its target pressure, which is why the pressure in the brake cylinder 47 is further increased. Because on the wheel brake piston 46 pressure is still built up, the actuator 54 however, the electric parking brake loses 38 at least part of their clamping effect. This depends on the relief of the force-transmitting connection between the wheel brake pistons 46 and actuator 54 together. The clamping effect can also decrease if there is contact between these two components, since the vehicle brake 11 has a finite stiffness and must therefore be compressed to produce a clamping effect.

Zum Zeitpunkt t3' ist in dem Bremszylinder 47 der Zieldruck erreicht. Da der Betrieb der elektrischen Parkbremse 38 jedoch bereits zum Zeitpunkt t2' beendet wurde, ist die Bremskraft der elektrischen Parkbremse 38 unter die zu erbringende Bremskraft gefallen. Daher muss die elektrische Parkbremse 38 nachgezogen werden. Dafür wird der Elektromotor 39 der elektrischen Parkbremse 38 wieder in Betrieb genommen, um die Bremskraft wieder zu Erhöhen. Dies zeichnet sich durch die zweite Spitze der Stromaufnahme im Graph 78 ab dem Zeitpunkt t'3 aus.At time t 3 'is in the brake cylinder 47 the target pressure is reached. Because the operation of the electric parking brake 38 however, the braking force of the electric parking brake has already ended at time t 2 ' 38 fell below the braking force to be provided. Therefore, the electric parking brake 38 be tightened. This is what the electric motor does 39 the electric parking brake 38 put into operation again to increase the braking force again. This is characterized by the second peak of the current consumption in the graph 78 from time t ' 3 .

Zum Zeitpunkt t4' erzeugt die elektrische Parkbremse 38 wieder die zu erbringende Soll-Bremskraft und kann wieder abgeschaltet werden. Der hydraulische Druck, der an der Radbremse 32 anliegt, kann nun entlastet werden. Der Druck sinkt bis zum Zeitpunkt t5' wieder auf den ursprünglichen Wert ab.The electric parking brake is generated at time t 4 ' 38 again the target braking force to be applied and can be switched off again. The hydraulic pressure on the wheel brake 32 can now be relieved. The pressure drops back to the original value until time t 5 '.

Das Betätigen der Fahrzeugbremse 11 gemäß dem Vergleichsbeispiel hat zur Folge, dass die elektrische Parkbremse 38 zwischen den Zeitpunkten t1' und t2' Arbeit gegen den Kolbenboden 58 verrichten muss und zwischen den Zeitpunkten t3' und t4' unter Last nachgezogen werden muss. Beides führt zu einer mechanischen Beanspruchung, die die Lebenszeit der elektrischen Parkbremse 38 verkürzt und mit einer hohen elektrischen Leistungsaufnahme verbunden ist. Ferner kann das Nachziehen zu einer ungenauen Bremskraft führen. Diese und weitere Nachteile können mit dem nachfolgend beschriebenen Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung vermieden werden, wie nun anhand der 4 und 5 erläutert werden wird.Applying the vehicle brake 11 according to the comparative example has the consequence that the electric parking brake 38 between times t 1 'and t 2 ' work against the piston crown 58 must do and must be tightened between times t 3 'and t 4 ' under load. Both lead to mechanical stress, which is the lifespan of the electric parking brake 38 is shortened and associated with a high electrical power consumption. Tightening can also lead to an inaccurate braking force. These and further disadvantages can be avoided with the method described below in accordance with the present disclosure, as is now based on FIG 4th and 5 will be explained.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm 100 eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betätigen einer Fahrzeugbremse. Bei der Fahrzeugbremse kann es sich beispielsweise um die oben erläuterte Fahrzeugbremse 11 einer Fahrzeugbremsanlage 10 (siehe 1A/1B und 2) handeln, wobei das Verfahren dann von der Steuereinheit 31 ausgeführt wird. Allgemein wird das in 4 gezeigte Verfahren von einer Steuereinheit einer Fahrzeugbremsanlage ausgeführt. Im Folgenden wird das Verfahren für lediglich eine einzige Fahrzeugbremse 11 beschrieben, wobei das Verfahren ebenso für eine Vielzahl von Fahrzeugbremsen 11 mit zugeordneten elektrischen Parkbremsen 38 durchgeführt werden kann. 4th shows a flow chart 100 an embodiment of a method for actuating a vehicle brake. The vehicle brake can be, for example, the vehicle brake explained above 11 a vehicle brake system 10th (please refer 1A / 1B and 2) act, the method then by the control unit 31 is performed. Generally this is in 4th shown method executed by a control unit of a vehicle brake system. The following is the procedure for only a single vehicle brake 11 described, the method also for a variety of vehicle brakes 11 with associated electric parking brakes 38 can be carried out.

5 zeigt ein schematisches Diagramm 80 für Druck-, Kraft- und Stromaufnahmeverläufe während Betätigung einer Fahrzeugbremse 11 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Graphen 72 bis 78 bezeichnen dieselben Größen wie im Diagramm 70 in 3. Da sich die Verfahren der 3 und 5 unterscheiden, erfolgte die Bezeichnung der Zeitachse im Verfahren gemäß dem Vergleichsbeispiel mit den Zeitpunkten t0' bis t5', während die Zeitachse im Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel mit den Zeitpunkten t0 bis t5 bezeichnet ist. Nachfolgend werden die einzelnen Schritte des Ablaufdiagramms in 4 parallel mit den Verläufen für den Druck-, die Kraft- und Stromaufnahme im Diagramm 80 gemäß 5 erörtert. 5 shows a schematic diagram 80 for pressure, force and current consumption profiles while operating a vehicle brake 11 according to an embodiment. The graphs 72 to 78 denote the same sizes as in the diagram 70 in 3rd . Since the procedure of 3rd and 5 differ, the time axis was designated in the method according to the comparative example with the times t 0 'to t 5 ', while the time axis in Method according to the embodiment is designated with times t 0 to t 5 . Below are the individual steps of the flow chart in 4th in parallel with the curves for pressure, force and current consumption in the diagram 80 according to 5 discussed.

Das Verfahren umfasst in Schritt 102 ein unter Druck setzen von Hydraulikfluid im Bremszylinder 47 zur Betätigung des Radbremskolbens 46. Das Hydraulikfluid wird dabei mittels Betätigung des Kolbens 16 (vgl. 1A/1B) unter Druck gesetzt. Dabei kann der Druckaufbau mittels des Bremskraftverstärkers 22 oder eines Elektromotors eines BBW-Systems unterstützt oder veranlasst sein. Das Hydraulikfluid im Zylinder 14 wird unter Druck gesetzt, um einen Zieldruck für einen Feststellbremsvorgang einzustellen.The procedure includes in step 102 pressurizing hydraulic fluid in the brake cylinder 47 to actuate the wheel brake piston 46 . The hydraulic fluid is activated by actuating the piston 16 (see. 1A / 1B) pressurized. The pressure can be built up by means of the brake booster 22 or an electric motor of a BBW system. The hydraulic fluid in the cylinder 14 is pressurized to set a target pressure for a parking brake application.

Der Zieldruck kann derart gewählt werden, dass ein Wegrollen des Fahrzeugs verhindert wird. Dabei kann der Zieldruck beispielsweise abhängig von einer Fahrbahnneigung und/oder einem Beladungszustand des Fahrzeugs gewählt werden, so dass der Zieldruck einem Soll-Druck entspricht, der für einen Feststellbremsvorgang erforderlich ist um das Fahrzeug sicher im Stillstand zu halten. Zudem kann vorgesehen werden, dass der Zieldruck während eines Feststellbremsvorgangs zwischen einem unteren Schwellwert und einem oberen Schwellwert variiert wird. Dazu kann der Zieldruck ausgehend von dem unteren Schwellwert zu Beginn des Feststellbremsvorgangs bis zum Erreichen des oberen Schwellwertes am Ende des Feststellbremsvorgangs schrittweise erhöht werden. Dabei kann der obere Schwellwert dem Soll-Druck entsprechen, während der untere Schwellwert um einen bestimmten Wert kleiner als der Soll-Druck gewählt wird; beispielsweise kann der untere Schwellwert um etwa 10 bis etwa 40 Prozent kleiner als der Soll-Druck gewählt werden.The target pressure can be selected in such a way that the vehicle cannot roll away. The target pressure can be selected, for example, as a function of a road gradient and / or a loading condition of the vehicle, so that the target pressure corresponds to a target pressure that is required for a parking brake operation in order to keep the vehicle safely at a standstill. In addition, it can be provided that the target pressure is varied between a lower threshold value and an upper threshold value during a parking brake operation. For this purpose, the target pressure can be gradually increased starting from the lower threshold value at the beginning of the parking brake operation until reaching the upper threshold value at the end of the parking brake operation. The upper threshold value can correspond to the target pressure, while the lower threshold value is chosen to be smaller than the target pressure by a certain value; for example, the lower threshold value can be selected to be about 10 to about 40 percent lower than the target pressure.

Das Verfahren umfasst in Schritt 104 ein Bestimmen, ob der von dem Drucksensor 24 erfasste oder basierend auf einem mathematischen Modell bestimmte Hydraulikdruck einen Zieldruck erreicht hat (vgl. die Graphen 72 und 74 in 5). Der Druckaufbau im Zylinder 14 benötigt eine gewisse Zeit.The procedure includes in step 104 determining whether that from the pressure sensor 24th Hydraulic pressure recorded or determined based on a mathematical model has reached a target pressure (see the graphs 72 and 74 in 5 ). The pressure build-up in the cylinder 14 takes some time.

Wie der Graph 74 in 5 zeigt, wird der Druck des Hydraulikfluides vom Zeitpunkt t0 bis über den Zeitpunkt t3 hinaus erhöht. Der Graph 74 kann beispielsweise dem Ausgangssignal des Drucksensors 30 entsprechen.Like the graph 74 in 5 shows, the pressure of the hydraulic fluid is increased from time t 0 to beyond time t 3 . The graph 74 can, for example, the output signal of the pressure sensor 30th correspond.

Das Verfahren umfasst in Schritt 106 ein Bewegen des Betätigungsglieds 54 in Richtung eines Anlagebereichs. Das Bewegen des Betätigungsglieds 54 erfolgt mittels Betreibens des Elektromotors 39 der elektrischen Parkbremse 38, wie bereits oben erläutert. Die Schritte 104 und 106 können zumindest zeitweilig gleichzeitig durchgeführt werden. Insbesondere können beide Schritte 104 und 106 zum gleichen Zeitpunkt t0 beginnen, wie in 5 gezeigt. Es wäre jedoch auch denkbar, den Schritt 106 erst nach dem Zeitpunkt to, also verzögert zu beginnen.The procedure includes in step 106 moving the actuator 54 towards an investment area. Moving the actuator 54 is done by operating the electric motor 39 the electric parking brake 38 , as already explained above. The steps 104 and 106 can be carried out simultaneously at least temporarily. In particular, both steps 104 and 106 start at the same time t 0 as in 5 shown. However, it would also be conceivable to take the step 106 only after the time to, i.e. to start with a delay.

Das Verfahren umfasst in Schritt 108 ein Bestimmen, ob ein mechanischer Kontakt zwischen dem Betätigungsglied 54 und dem Anlagebereich am Kolbenboden 58 vorliegt. Der Stromlastsensor 30 ist hierfür ausgebildet, ein Signal zu erzeugen, das auf eine Stromaufnahme des Elektromotors 39 der elektrischen Parkbremse 38 hinweist. Erfolgt der mechanische Kontakt, kann das Betätigungsglied 54 nicht mehr frei bewegt werden. Stattdessen erfordert ein Pressen des (in der Regel schneller voreilenden) Betätigungsglieds 54 gegen den Radbremskolben 46 eine zusätzliche Kraft, die einen Anstieg des Stromverbrauchs des Elektromotors 39 zur Folge hat. Diese erhöhte Stromaufnahme und somit auch das Erfolgen des mechanischen Kontakts kann mittels des Stromlastsensors 30 erfasst werden. Alternativ hierzu kann auch ein Drehwinkel oder eine Drehwinkelgeschwindigkeit des Elektromotors 39 der elektrischen Parkbremse 38 erfasst werden. Sobald der mechanische Kontakt erfolgt ist, nehmen die Bewegungsgeschwindigkeit und damit auch die Winkelgeschwindigkeit des Elektromotors 39 ab. Aus der erfassten Abnahme der Winkelgeschwindigkeit des Elektromotors 39 kann somit ebenso auf das Vorliegen eines mechanischen Kontakts geschlossen werden wie aus der erhöhten Stromaufnahme des Elektromotors 39.The procedure includes in step 108 determining whether there is mechanical contact between the actuator 54 and the contact area on the piston crown 58 is present. The current load sensor 30th is designed for this purpose to generate a signal which is based on a current consumption of the electric motor 39 the electric parking brake 38 indicates. If the mechanical contact occurs, the actuator can 54 can no longer be moved freely. Instead, pressing the (usually faster advancing) actuator requires 54 against the wheel brake piston 46 an additional force that causes an increase in the electric motor's power consumption 39 has the consequence. This increased current consumption and thus also the success of the mechanical contact can be achieved by means of the current load sensor 30th are recorded. As an alternative to this, an angle of rotation or an angle of rotation speed of the electric motor can also be used 39 the electric parking brake 38 are recorded. As soon as the mechanical contact has been made, the speed of movement and thus also the angular speed of the electric motor increase 39 from. From the detected decrease in the angular velocity of the electric motor 39 can thus be inferred from the presence of a mechanical contact as well as from the increased current consumption of the electric motor 39 .

Der Graph 78 in 5 zeigt demgemäß, dass nach einer für das Anfahren des Elektromotors 39 zum Zeitpunkt t0 charakteristischen Stromspitze bis zum Zeitpunkt t1 die Stromaufnahme im Wesentlichen konstant und vergleichsweise niedrig ist. Es erfolgt zunächst noch kein mechanischer Kontakt und das Betätigungsglied 54 kann ohne signifikanten Widerstand bewegt werden. Ab dem Zeitpunkt t1 nimmt die Stromaufnahme jedoch stetig zu. Diese steigende Stromaufnahme ist auf einen mechanischen Kontakt zwischen dem Betätigungsglied 54 und dem Anlagebereich des Kolbenbodens 58 zurückzuführen. Es liegt folglich ab dem Zeitpunkt t1 ein mechanischer Kontakt vor. Dieser Kontakt kann durch das Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwerts für die Stromaufnahme zum Zeitpunkt t2 erfasst werden (vgl. Graph 78).The graph 78 in 5 accordingly shows that after one for starting the electric motor 39 at time t 0 characteristic current peak up to time t 1 the current consumption is essentially constant and comparatively low. There is initially no mechanical contact and the actuator 54 can be moved without significant resistance. From time t 1 , however, the current consumption increases steadily. This increasing current consumption is due to mechanical contact between the actuator 54 and the contact area of the piston crown 58 attributed. There is consequently mechanical contact from time t 1 . This contact can be detected by exceeding a predetermined threshold for the current consumption at time t 2 (cf. graph 78 ).

Das Verfahren umfasst in Schritt 110 ein Verzögern der Bewegung des Betätigungsglieds 54 als eine Reaktion auf ein Erfassen des mechanischen Kontakts, falls der Zieldruck noch nicht erreicht wurde. Konkret wird der Elektromotor 39 wieder abgeschaltet und das Betätigungsglied 54 also angehalten. Daher fällt der Graph 78 in 5 im Wesentlichen wieder auf Null ab. Das Betätigungsglied 54 bleibt folglich stehen. Alternativ zum Anhalten des Betätigungsglieds 54 kann dessen Geschwindigkeit auch nur reduziert werden. Dies kann beispielsweise durch Begrenzung der Stromaufnahme auf eine konstante Stromstärke bewirkt werden, die niedriger ist als die Stromstärke, die vor dem Zeitpunkt t1 aufgenommen wurde. Ferner kann anstelle einer konstanten Stromstärke auch eine zeitlich veränderliche Stromstärke verwendet werden, um die Geschwindigkeit des Betätigungsglieds 54 zu reduzieren.The procedure includes in step 110 delaying the movement of the actuator 54 in response to detection of mechanical contact if the target pressure has not yet been reached. The electric motor becomes concrete 39 switched off again and the actuator 54 so stopped. Therefore the graph falls 78 in 5 essentially falling back to zero. The actuator 54 therefore stops. Alternatively to stopping the actuator 54 can its speed even be reduced. This can be achieved, for example, by limiting the current consumption to a constant current that is lower than the current that was recorded before the time t 1 . Furthermore, instead of a constant current, a time-variable current can be used to determine the speed of the actuator 54 to reduce.

Zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 wird die Bremskraft (jedenfalls im Wesentlichen) nur hydraulisch mittels der Radbremse 32 und nicht mittels der elektrischen Parkbremse 38 erzeugt. Dies ist in aller Regel schneller, energieeffizienter und schont die elektrische Parkbremse 38.Between times t 2 and t 3 , the braking force (at least essentially) is only hydraulic by means of the wheel brake 32 and not by means of the electric parking brake 38 generated. As a rule, this is faster, more energy-efficient and protects the electric parking brake 38 .

Das Verfahren kann optional einen oder mehrere weitere Schritte umfassen. So kann das Verfahren in Schritt 112 gemäß 4 ein Fortsetzen der angehaltenen Bewegung des Betätigungsglieds umfassen, nachdem der Zieldruck erreicht wurde. Im Diagramm 80 von 5 wird das Betätigungsglied 54 zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 angehalten. Da zum Zeitpunkt t3 das Erreichen des Zieldrucks erfasst wird, kann nun also die Bewegung des Betätigungsglieds 54 fortgesetzt werden. Nach einer anfänglichen Stromspitze nimmt die Stromaufnahme bis zum Zeitpunkt t4 kontinuierlich zu, da die elektrische Parkbremse 38 nun (zum ersten Mal) die zu erbringende Bremskraft erzeugt. Diese Bremskraft ist zum Zeitpunkt t4 erreicht, so dass die elektrische Parkbremse 38 den Betrieb einstellen kann und die Stromaufnahme wieder auf Null abfällt. Konkret kann die mechanisch erzielte Bremskraft aus der Stromaufnahme des Elektromotors 39 ermittelt werden.The method can optionally include one or more further steps. So the procedure in step 112 according to 4th include continuing the stopped motion of the actuator after the target pressure is reached. In the diagram 80 from 5 becomes the actuator 54 stopped between times t 2 and t 3 . Since the reaching of the target pressure is detected at time t 3 , the movement of the actuator can now 54 be continued. After an initial current peak, the current consumption increases continuously until time t 4 , since the electric parking brake 38 now (for the first time) the braking force to be generated is generated. This braking force is reached at time t 4 , so that the electric parking brake 38 can stop operating and the power consumption drops back to zero. Specifically, the mechanically achieved braking force can be obtained from the current drawn by the electric motor 39 be determined.

Das Verfahren umfasst optional in Schritt 114 ein Entlasten des unter Druck gesetzten Hydraulikfluides im Anschluss an den mechanischen Kontakt bei Erreichen des Zieldrucks. Das Aufrechterhalten des Drucks erfordert in der Regel den laufenden Betrieb des Kraftfahrzeugs. Wenn die Bremskraft für die Fahrzeugbremse 11 durch die elektrische Parkbremse 38 bewirkt wird, kann der Druck nun entlastet und das Kraftfahrzeug abgeschaltet werden. Die Feststellbremskraft wird dann allein von der elektrischen Parkbremse 38 aufrechterhalten. Entsprechend nimmt der Druck im Radbremskolben 46 (Graph 74) ab dem Zeitpunkt t4 bis zum Zeitpunkt t5 ab.
Das Verfahren kann ferner ein Erfassen einer Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 und ein Speichern der erfassten Zeitdauer umfassen. Es kann auch die Position des Betätigungsglieds 54 bei Kontakt (beispielsweise mittels einer Bestimmung des Motorwinkels) erfasst werden. Die erfasste Zeitdauer (und optional die erfasste Position bei Kontakt) kann bei einem zukünftigen Betätigungszyklus der Fahrzeugbremse verwendet werden. Dadurch kann die Wartezeit zwischen dem Erreichen des Zieldrucks und dem Festziehen der elektrischen Parkbremse 38 reduziert werden.
The process optionally includes step 114 relieving the pressurized hydraulic fluid after the mechanical contact when the target pressure is reached. Maintaining the pressure generally requires the motor vehicle to be in operation. When the braking force for the vehicle brake 11 thanks to the electric parking brake 38 is effected, the pressure can now be released and the motor vehicle can be switched off. The parking brake force is then provided solely by the electric parking brake 38 maintain. The pressure in the wheel brake piston increases accordingly 46 (Graph 74 ) from time t 4 to time t 5 .
The method can further comprise detecting a time period between times t 2 and t 3 and storing the recorded time period. It can also change the position of the actuator 54 upon contact (for example by determining the motor angle) can be detected. The recorded time period (and optionally the recorded position on contact) can be used in a future actuation cycle of the vehicle brake. This can reduce the waiting time between reaching the target pressure and applying the electric parking brake 38 be reduced.

Wie sich aus der vorhergehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen ergeben hat, ermöglicht das Bestimmen, ob unterhalb eines Zieldrucks ein mechanischer Kontakt zwischen dem Betätigungsglied und dem Anlagebereich vorliegt, ein Verzögern der Bewegung des Betätigungsglieds, sobald ein Kontakt erfasst wird. Dadurch kann einerseits vermieden werden, dass das Betätigungsglied gegen den sich noch bewegenden Radbremskolben presst und unnötige Arbeit verrichtet. Zudem kann dadurch sichergestellt werden, dass das Betätigungsglied den Radbremskolben zuverlässig in einer Position feststellt, die der Radbremskolben beim Zieldruck des Hydraulikfluides einnimmt. Dadurch ist ein weiteres Nachziehen nicht mehr nötig. Die mechanische Leistungsaufnahme und die mechanische Belastung der elektrischen Parkbremse 38 werden somit reduziert und die Lebenszeit der elektrischen Parkbremse 38 verlängert. Da die Leistungsaufnahme reduziert wird, kann zudem eine leistungsschwächere elektrische Parkbremse 38 verwendet werden, welche in der Regel kosten- und raumeffizienter ist.As has emerged from the preceding description of exemplary embodiments, determining whether there is mechanical contact between the actuating element and the contact area below a target pressure enables the movement of the actuating element to be delayed as soon as a contact is detected. This can on the one hand prevent the actuator from pressing against the still moving wheel brake piston and doing unnecessary work. In addition, this can ensure that the actuating member reliably detects the wheel brake piston in a position which the wheel brake piston assumes when the hydraulic fluid is at the target pressure. As a result, further tightening is no longer necessary. The mechanical power consumption and the mechanical load on the electric parking brake 38 are thus reduced and the lifetime of the electric parking brake 38 extended. Since the power consumption is reduced, a less powerful electric parking brake can also be used 38 are used, which is usually more cost and space efficient.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102004004992 A1 [0004]DE 102004004992 A1 [0004]

Claims (14)

Verfahren zum Betätigen einer Fahrzeugbremse (11), wobei die Fahrzeugbremse (11) das Folgende umfasst: eine Radbremse (32) mit einem Bremszylinder (47) und einem darin bewegbaren Radbremskolben (46), der zum Erzeugen einer Bremskraft unter Einwirkung eines Hydraulikdrucks in eine Betätigungsposition bewegbar ist, in welcher der Radbremskolben (46) einen Reibbelag (42) gegen eine rotierend gelagerte Bremsscheibe (34) presst; und eine elektrische Parkbremse (38) mit einem Betätigungsglied (54), das dazu ausgebildet ist, eine auf die Bremsscheibe (34) wirkende Bremskraft dadurch aufrechtzuerhalten, dass das Betätigungsglied (54) sich an einem Anlagebereich (58) des Radbremskolbens (46) abstützt, um den Reibbelag (42) gegen die Bremsscheibe (34) zu drücken; wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: unter Druck setzen (102) von Hydraulikfluid (18) im Bremszylinder (47) zur Betätigung des Radbremskolbens (46); Bestimmen (104), ob der Hydraulikdruck einen Zieldruck erreicht hat; (58); Bewegen (106) des Betätigungsglieds (54) in Richtung des Anlagebereichs Bestimmen (108), ob ein mechanischer Kontakt zwischen dem Betätigungsglied (54) und dem Anlagebereich (58) vorliegt; und Verzögern (110) der Bewegung des Betätigungsglieds (54) als eine Reaktion auf ein Erfassen des mechanischen Kontakts, falls der Zieldruck noch nicht erreicht wurde.Method for actuating a vehicle brake (11), the vehicle brake (11) comprising the following: a wheel brake (32) with a brake cylinder (47) and a wheel brake piston (46) movable therein, which can be moved to generate a braking force under the action of hydraulic pressure into an actuating position in which the wheel brake piston (46) has a friction lining (42) against a rotating one mounted brake disc (34) presses; and an electric parking brake (38) with an actuating element (54), which is designed to maintain a braking force acting on the brake disc (34) in that the actuating element (54) is supported on a contact area (58) of the wheel brake piston (46), to press the friction lining (42) against the brake disc (34); the method comprising the following steps: pressurize (102) hydraulic fluid (18) in the brake cylinder (47) to actuate the wheel brake piston (46); Determining (104) whether the hydraulic pressure has reached a target pressure; (58); Moving (106) the actuator (54) in the direction of the contact area Determining (108) whether there is mechanical contact between the actuator (54) and the abutment area (58); and Delaying (110) movement of the actuator (54) in response to detection of mechanical contact if the target pressure has not yet been reached. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verzögern der Bewegung derart erfolgt, dass der mechanische Kontakt wieder gelöst wird.Procedure according to Claim 1 , the movement being decelerated in such a way that the mechanical contact is released again. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verzögern der Bewegung des Betätigungsglieds (54) ein Verlangsamen von dessen Bewegung umfasst.Procedure according to Claim 1 or 2nd wherein delaying movement of the actuator (54) includes slowing its movement. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Bewegung derart verlangsamt wird, dass das Betätigungsglied (54) den Anlagebereich (58) erst erreicht, nachdem der Zieldruck erreicht wurde.Procedure according to Claim 3 , the movement being slowed down in such a way that the actuating member (54) only reaches the contact region (58) after the target pressure has been reached. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verzögern der Bewegung des Betätigungsglieds (54) ein Anhalten von dessen Bewegung umfasst.The method of any preceding claim, wherein delaying movement of the actuator (54) comprises stopping its movement. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Verfahren ferner umfasst Fortsetzen (112) der Bewegung des Betätigungsglieds (54), nachdem der Zieldruck erreicht wurde.Procedure according to Claim 5 the method further comprising continuing (112) movement of the actuator (54) after the target pressure is reached. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen, ob ein mechanischer Kontakt vorliegt, der auf Grundlage einer Stromaufnahme eines Elektromotors erfolgt, der das Betätigungsglied (54) antreibt.Method according to one of the preceding claims, wherein determining whether there is a mechanical contact that takes place on the basis of a current consumption of an electric motor that drives the actuating member (54). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ferner umfasst Erfassen einer Zeitdauer zwischen einem ersten Zeitpunkt, zu dem der mechanische Kontakt erfasst wurde, und einem zweiten Zeitpunkt, zu dem der Zieldruck erreicht wurde; und Speichern der erfassten Zeitdauer.The method of any one of the preceding claims, the method further comprising Detecting a period of time between a first point in time at which the mechanical contact was detected and a second point in time at which the target pressure was reached; and Save the recorded time. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verzögern der Bewegung des Betätigungsglieds (54) die in einem vorhergehenden Betätigungszyklus gespeicherte Zeitdauer berücksichtigt.Procedure according to Claim 8 wherein delaying movement of the actuator (54) takes into account the amount of time stored in a previous actuation cycle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Anschluss an den mechanischen Kontakt bei Erreichen des Zieldrucks das unter Druck gesetzte Hydraulikfluid (18) wieder entlastet (114) wird.Method according to one of the preceding claims, wherein, following the mechanical contact, when the target pressure is reached, the pressurized hydraulic fluid (18) is relieved (114) again. Computerprogrammprodukt umfassend Programmcodemittel, um bei einem Ausführen des Computerprogrammproduktes auf einem Prozessor ein Verfahren mit den Schritten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.Computer program product comprising program code means for executing a method having the steps according to one of the following when the computer program product is executed on a processor Claims 1 to 10th perform. Steuereinheit (31), umfassend einen Prozessor und das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 11.Control unit (31) comprising a processor and the computer program product according to Claim 11 . Fahrzeugbremsanlage (10) mit einer Fahrzeugbremse (11) für ein Fahrzeug, wobei die Fahrzeugbremse (11) umfasst eine Radbremse (32) mit einem Bremszylinder (47) und einem darin bewegbaren Radbremskolben (46), der zum Erzeugen einer Bremskraft unter Einwirkung eines Hydraulikdrucks in eine Betätigungsposition bewegbar ist, in welcher der Radbremskolben (46) einen Reibbelag (42) gegen eine rotierend gelagerte Bremsscheibe (34) presst; und eine elektrische Parkbremse (38) mit einem Betätigungsglied (54), das dazu ausgebildet ist, eine auf die Bremsscheibe (34) wirkende Bremskraft dadurch aufrechtzuerhalten, dass das Betätigungsglied (54) sich an einem Anlagebereich (58) des Radbremskolbens (46) abstützt, um den Reibbelag (42) gegen die Bremsscheibe (34) zu drücken; wobei die Fahrzeugbremsanlage (10) eine Steuereinheit (31) umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Fahrzeugbremse (11) zu veranlassen, ein Verfahren mit den Schritten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.Vehicle brake system (10) with a vehicle brake (11) for a vehicle, the vehicle brake (11) comprising a wheel brake (32) with a brake cylinder (47) and a wheel brake piston (46) movable therein, which is used to generate a braking force under the action of a hydraulic pressure can be moved into an actuating position in which the wheel brake piston (46) presses a friction lining (42) against a rotatingly mounted brake disc (34); and an electric parking brake (38) with an actuating element (54), which is designed to maintain a braking force acting on the brake disc (34) in that the actuating element (54) is supported on a contact area (58) of the wheel brake piston (46) to press the friction lining (42) against the brake disc (34); wherein the vehicle brake system (10) comprises a control unit (31) which is set up to cause the vehicle brake (11) to carry out a method having the steps according to one of the Claims 1 to 10th perform. Fahrzeugbremsanlage (10) nach Anspruch 13, wobei die Fahrzeugbremsanlage (10) einen Sensor (24) umfasst, der ausgebildet ist zum Erfassen des Hydraulikdrucks.Vehicle brake system (10) after Claim 13 , wherein the vehicle brake system (10) comprises a sensor (24), which is designed to detect the hydraulic pressure.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004004992A1 (en) 2004-01-30 2005-09-08 Lucas Automotive Gmbh Method for operating the braking equipment of a vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004004992A1 (en) 2004-01-30 2005-09-08 Lucas Automotive Gmbh Method for operating the braking equipment of a vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020214340A1 (en) 2020-11-13 2022-05-19 Continental Teves Ag & Co. Ohg Energy-efficient automatic vehicle hold function

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