DE102020210031A1

DE102020210031A1 - Adaption der Bremswirkung einer Fahrzeugbremse

Info

Publication number: DE102020210031A1
Application number: DE102020210031.4A
Authority: DE
Inventors: Peter Herter; Maik Würthner; Rupert Kramer; Florian Oberhofer; Christian Mandl; Manuel Schneider
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2022-02-10
Also published as: CN114056302A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Steuergerät (5) zum Adaptieren einer Bremse (1, 2) eines Fahrzeugs. Hierbei wird eine Ist-Bremswirkung der Bremse (1, 2) zu einer Soll-Bremswirkung der Bremse (1, 2) eingestellt. Die Bremse (1, 2) ist dabei im Fahrzeug verbaut, und das Adaptieren wird während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs durchgeführt.

Description

Die Erfindung betrifft das Adaptieren der Bremswirkung einer Fahrzeugbremse, insbesondere einer Dauerbremse eines Fahrzeugs. Bei dem Adaptieren wird eine Ist-Bremswirkung der Bremse zu einer Soll-Bremswirkung der Bremse eingestellt. Bei zukünftigen Betätigungen der Bremse wirkt die Bremse dadurch so, wie es von ihr gemäß der Soll-Bremswirkung erwartet wird. Ein späteres unerwartet starkes oder schwaches Bremsverhalten der Bremse wird dadurch verhindert. Die Bediensicherheit des Fahrzeugs ist somit deutlich erhöht.
Eine solche Adaption findet bei hydrodynamischen Retardern standardmäßig im Rahmen der Herstellung der Retarder statt. Hierbei wird jeder Retarder auf einen speziellen Prüfstand angeordnet, mit dem die Adaptionsprozedur individuell durchgeführt wird. Aus praktischen Gründen findet diese Adaptionsprozedur im Rahmen der Endabnahme für die Retarder statt. Diese Adaption ist erforderlich, da jeder Retarder trotz identischer Herstellung unterschiedliche Bremseigenschaften aufweisen. Dies ist auf die verwendeten Bauteiltoleranzen zurückzuführen. Diese Toleranzen werden durch die Adaption ausgeglichen, sodass ein vorbestimmtes, einheitliches Bremsverhalten erreicht wird. Eine Verringerung der Toleranzen, sodass die Adaptionsprozedur entfallen kann, ist technisch und wirtschaftlich nicht möglich.
Aus der DE 10 2005 021 718 A1 ist ein Verfahren zur Einstellung von Bremskennlinien eines Retarders für ein Kraftfahrzeug bekannt. Hierbei werden Korrekturwerte für ein Kennfeld oder eine Bremskennlinie des Retarders dauerhaft in einer Steuer- oder Regeleinheit abgelegt. Die Korrekturwerte werden anhand eines Vergleichs zwischen einer Sollvorgabe für ein Bremsmoment und einem Istwert ermittelt. Dies wird am Serien-Abnahmeprüfstand für jeden Retarder durchgeführt.
Aus der DE 10 2004 048 121 A1 ist ein Verfahren zur Anpassung einer die Betriebsweise eines hydrodynamischen Retarders charakterisierenden Ist-Kennlinie oder Ist-Kennfeldes an eine vordefinierte oder vorgebbare Soll-Kennlinie oder Kennfeld bekannt. Hierbei wird in einer dem Retarder zugeordneten beschreib- und lesbaren Speichereinheit mindestens eine die gewünschte Betriebsweise des Retarders beschreibende Soll-Kennlinie oder ein Soll-Kennfeld hinterlegt, wobei jedem in diesem enthaltenen Betriebspunkt eine Soll-Stellgröße zugeordnet ist. Aus den die einzelnen Betriebszustände charakterisierenden Betriebsparametern wird die aktuelle, die Betriebsweise des Retarders beschreibbare Ist-Kennlinie ermittelt und für die einzelnen Betriebspunkte mit denen der vorgegebenen Soll-Kennlinie oder dem Soll-Kennfeld verglichen. Bei Abweichung außerhalb eines vorgebbaren Toleranzbereiches wird bei wiederholter Ansteuerung des Betriebspunktes eine Korrektur der Soll-Stellgröße für den jeweiligen Betriebspunkt solange vorgenommen, bis dieser im Toleranzbereich liegt. Bei Abweichung innerhalb des Toleranzbereiches oder Übereinstimmung wird der aktuelle Wert der Soll-Stellgröße als neuer Sollwert gesetzt und in die Speichereinheit als Endwert der Soll-Stellgröße für jeden Betriebspunkt eingelesen. Auch dieses Verfahren wird bei einer Endabnahme des Retarders auf einem Prüfstand durchgeführt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere soll das besagte Adaptieren von Fahrzeugbremsen vereinfacht und/oder kostengünstiger werden.
Diese Aufgabe wird durch die in den Hauptansprüchen jeweils angegebenen Maßnahmen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen hiervon sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Demnach wird ein Verfahren zum Adaptieren einer Bremse eines Fahrzeugs vorgeschlagen. Bei dem Adaptieren wird eine Ist-Bremswirkung der Bremse zu einer Soll-Bremswirkung der Bremse hin eingestellt. Somit wird mit der Bremse stets erwartungsgemäß das Fahrzeug verzögert. Toleranzen bei der Bremse werden ausgeglichen.
Es ist hierbei vorgesehen, dass die Bremse beim Adaptieren in das Fahrzeug verbaut ist. Somit ist die Bremse bestimmungsgemäß am Fahrzeug verbaut und darin eingebunden. Die Bremse ist daher auf normalem Weg betätigbar, und das Fahrzeug ist dann von der Bremse abbremsbar.
Es ist hierbei außerdem vorgesehen, dass das Adaptieren während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs erfolgt. Das Fahrzeug führt während des Fahrbetriebs und daher auch während der vorgeschlagenen Adaptionsprozedur eine Fahrbewegung durch. Insbesondere wird das Fahrzeug hierbei vom Antriebsmotor des Fahrzeugs angetrieben. Der Fahrbetrieb wird also insbesondere durch den Antriebsmotor des Fahrzeugs erzeugt und durch ihn zumindest während der Adaptionsprozedur aufrechterhalten.
Der Antriebsmotor des Fahrzeugs dient demnach zum Vortrieb des Fahrzeugs. Hierbei kann es sich um einen Verbrennungsmotor oder um einen Elektromotor handeln. Es kann sich bei dem Antriebsmotor auch um ein Antriebsaggregat handeln, bei dem ein Verbrennungsmotor mit einem Elektromotor zu einem Hybridantrieb kombiniert sind.
Der Fahrbetrieb ist von einem Stillstand des Fahrzeugs zu unterscheiden, in dem das Fahrzeug stillsteht und keine Fahrbewegung durchführt. Insbesondere handelt es sich bei dem Fahrbetrieb, bei dem das Adaptieren stattfindet, um einen Fahrzustand, bei dem sich die Ortsposition des Fahrzeugs durch den Fahrbetrieb ändert. Dies ist von einem Fahrzustand zu unterscheiden, bei dem das Fahrzeug im Fahrbetrieb an demselben Ort verbleibt, wie es auf einem Prüfstand der Fall ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fahrbetrieb, währenddessen das Adaptieren stattfindet, um einen regulären Fahrbetrieb des Fahrzeugs.
Auf diese Weise kann die individuelle Adaption der Bremsen bei der Herstellung entfallen. Auf den zur Adaption erforderlichen Prüfstand am Herstellungsende kann verzichtet werden. Auch kann die Endabnahme der Bremsen dadurch vereinfacht sein. Diese neue Vorgehensweise stellt eine drastische Vereinfachung und Abkehr zu der bisherigen standardmäßigen Adaptionsprozedur dar. Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund zu sehen, dass es sich bei Fahrzeugbremsen um sicherheitskritische Fahrzeugbestandteile handelt, bei denen Änderungen in der Herstellung üblicherweise nur konservativ vorgenommen werden.
Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein beliebiges Fahrzeug handeln, das zumindest die Bremse zur Verzögerung des Fahrzeugs aufweist. Das Fahrzeug kann insbesondere ein landgebundenes Fahrzeug sein. Das Fahrzeug kann insbesondere ein Schienenfahrzeug sein. Das Fahrzeug kann insbesondere ein Kraftfahrzeug sein, wie beispielsweise ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Kraftomnibus. Der Aufbau eines solchen Fahrzeugs ist an sich bereits bekannt und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.
Die Bremse dient zur Verzögerung des Fahrzeugs. Die Bremse kann eine Betriebsbremse des Fahrzeugs sein, wie beispielsweise eine Trommel- oder Scheibenbremse. Eine Betriebsbremse ist normalerweise verschleißbehaftet und dient zum kurzfristigen Abbremsen, auch bis zum Fahrzeugstillstand. Alternativ hierzu kann die Bremse eine Dauerbremse des Fahrzeugs sein. Unter einer Dauerbremse wird eine Bremse verstanden, die im Gegensatz zu einer Betriebsbremse für einen dauerhaften Bremsbetrieb ausgelegt ist. Eine Dauerbremse ist im Gegensatz zur Betriebsbremse auch zum Abbremsen an langen und/oder steilen Gefällestrecken geeignet, bei denen es zu einer Überhitzung der Betriebsbremse kommen könnte. Eine Dauerbremse ist häufig nicht zum Abbremsen bis zum Stillstand geeignet. Die Dauerbremse ist daher zusätzlich zur ohnehin erforderlichen Betriebsbremse vorgesehen. Eine Dauerbremse ist insbesondere quasi verschleißfrei. Die als Dauerbremse ausgeführte Bremse ist insbesondere ein hydrodynamischer Retarder oder ein elektrodynamischer Retarder. Der Aufbau eines solchen Retarders ist an sich bereits bekannt und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.
Bei der Ist-Bremswirkung handelt es sich um diejenige Bremswirkung, die die Bremse gerade beim Fahrzeug hervorruft. Die Ist-Bremswirkung wird vorzugsweise anhand von hierfür indikativen Größen ermittelt, oder diese ermittelten Größen werden unmittelbar als die Ist-Bremswirkung herangezogen. Beispielsweise wird die Bremswirkung anhand der zeitlichen Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Grundlage hierfür können fortdauernde Messungen der Fahrzeuggeschwindigkeit sein. Auch kann die Ist-Bremswirkung des Fahrzeugs durch Messung der Fahrzeugbeschleunigung in Fahrzeuglängsrichtung bestimmt werden.
Bei der Soll-Bremswirkung handelt es sich um diejenige Bremswirkung, die die Bremse gerade hervorrufen soll. Die Soll-Bremswirkung entspricht also einem Bremswunsch mit einer bestimmten Bremsstärke. Bei der Soll-Bremswirkung handelt es sich also insbesondere um eine gezielte Anforderung der Bremse, wie beispielsweise um ein elektrisches Anforderungssignal für die Bremse, in dem die jeweils angeforderte Bremsstärke enthalten ist. Das Soll-Bremssignal wird bei dem vorgeschlagenen Adaptionsverfahren insbesondere automatisch generiert. Die Bremse wird zur Durchführung der vorgeschlagene Adaptionsprozedur dementsprechend vorzugsweise automatisch betätigt. Somit erfolgt das Adaptieren der Bremse ohne eine Auslösung durch einen Bediener des Fahrzeugs, wie insbesondere den Fahrer des Fahrzeugs. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Zeitpunkt zur Durchführung des Verfahrens automatisch ermittelt wird.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Bremse einen Betätigungsparameter zur Betätigung der Bremse aufweist. Die Soll-Bremswirkung ist hierbei mit einem zugehörigen, bestimmten Wert des Betätigungsparameters verknüpft. Somit wird die Bremse mit dem Wert des Betätigungsparameters betätigt, wenn die zugehörige Soll-Bremswirkung angefordert wird. Dieser Wert wird insbesondere an eine Aktorik der Bremse ausgegeben, beispielsweise in Form eines Anforderungssignals, woraufhin die Aktorik die Bremse dementsprechend betätigt. Jeder Soll-Bremswirkung ist daher ein eindeutiger Wert für den Betätigungsparameter zugeordnet. Diese Zuordnung zwischen Soll-Bremswirkung und Wert des Betätigungsparameters kann beispielsweise in einem Kennfeld oder einer Kennlinie oder einer Formel hinterlegt sein. Diese können in dem der Bremse zugeordneten Steuergerät hinterlegt sein.
Wird die Bremse beispielsweise mittels eines Proportionalventils hydraulisch oder pneumatisch betätigt, kann der Betätigungsparameter eine elektrische Stromstärke sein, die an das Proportionalventil ausgegebenen wird und die das Proportionalventil entsprechend öffnet. Die Höhe der elektrischen Stromstärke bildet hierbei also den Wert des Betätigungsparameters. Das Anlegen eines elektrischen Stroms mit einer bestimmten Stromstärke an das Proportionalventil führt also zur dementsprechenden Betätigung der Bremse und damit zur dementsprechenden Bremswirkung auf das Fahrzeug. Für jede Soll-Bremswirkung ist eine entsprechende Stromstärke als Wert des Betätigungsparameters vorbestimmt. Diese Werte sind im Steuergerät unmittelbar hinterlegt oder können mittelbar aus darin enthaltenen Informationen entnommen werden. Beispielsweise kann einer relativ starken Soll-Bremswirkung (starke Verzögerung) eine relativ hohe elektrische Stromstärke zugeordnet sein, während einer relativ schwachen Soll-Bremswirkung (geringe Verzögerung) eine relativ niedrige elektrische Stromstärke zugeordnet sein kann.
Die Anpassung der Ist-Bremswirkung an die Soll-Bremswirkung erfolgt vorzugsweise durch ein Verändern des Wertes des Betätigungsparameters der Bremse. Insbesondere findet so lange eine gezielte Anhebung oder Verringerung der Ist-Bremswirkung durch eine Veränderung des Wertes des Betätigungsparameters satt, bis die Ist-Bremswirkung an die Soll-Bremswirkung ausreichend weit angeglichen ist. Hierzu wird insbesondere die Abweichung zwischen Ist-Bremswirkung und Soll-Bremswirkung ermittelt. Ist dann eine Abweichung vorhanden, liegt sie beispielsweise über einem Grenzwert, erfolgt eine Anpassung des Wertes des Betätigungsparameters der Bremse, die der jeweiligen Soll-Bremswirkung zugeordnet ist. Somit kann der Wert des Betätigungsparameters schrittweise reduziert oder erhöht werden. Mit anderen Worten wird dann also die Zuordnung zwischen der vorbestimmten Soll-Bremswirkung und dem jeweils zugehörigen Wert des Betätigungsparameters verändert.
Im Rahmen der Herstellung der Bremse wird das zugehörige Steuergerät insbesondere mit einer vorbestimmten Grundeinstellung versehen. Diese Grundeinstellung kann in vorbestimmten Kennlinien oder Kennfeldern kodiert sein, die im Steuergerät bei der Erstinstallation hinterlegt werden. Die Werte des Betätigungsparameters für die unterschiedlichen Soll-Bremswirkungen können demnach zunächst als Default-Werte voreingestellt sein. Diese Grundeinstellung (Default-Werte) kann empirisch oder theoretisch ermittelt worden sein. Die Grundeinstellung ist insbesondere so gewählt, dass bei der Mehrzahl der hergestellten Bremsen damit ein kleinstmöglicher Unterschied zwischen Ist-Bremswirkung und Soll-Bremswirkung erzeugt wird.
Vorzugsweise findet die vorgeschlagene Adaptionsprozedur bei zumindest einer bestimmten Bremsstufe der Bremse statt. Dieser Bremsstufe ist eine vorbestimmte Soll-Bremswirkung der Bremse zugeordnet. Dementsprechend ist auch ein vorbestimmter Wert des Betätigungsparameters vorgesehen. Beim Adaptieren der Bremse wird die Ist-Bremswirkung der Bremse in dieser Bremsstufe hin zu der Soll-Bremswirkung der Bremse in dieser Bremsstufe eingestellt. Mit anderen Worten ist für die Bremse zumindest eine Bremsstufe vorgesehen, zu der eine vorbestimmte Soll-Bremswirkung zugeordnet ist. Insbesondere ist diese Soll-Bremswirkung im Steuergerät der Bremse hinterlegt.
Vorzugsweise wird das Adaptieren der Bremse dann automatisch gestartet oder zumindest zum Start freigegeben, wenn ein vorbestimmter Fahrbetrieb des Fahrzeugs vorliegt. Es müssen also vorbestimmte Rahmenbedingungen bei dem Fahrzeug vorliegen, bevor die Adaptionsprozedur startet. Auf diese Weise werde störende Einflüsse beim Adaptieren minimiert. Sofern die Adaptionsprozedur nicht automatisch gestartet wird, kann vorgesehen sein, dass ihr Start beim Vorliegen der Freigabe manuell auslösbar ist.
Das Vorliegen des vorbestimmten Fahrbetrieb wird insbesondere mittels eingehender Signale und Informationen durch ein Steuergerät des Fahrzeugs erkannt, insbesondere durch das Steuergerät der Bremse. Zur Erkennung des vorbestimmten Fahrbetriebs werden insbesondere eine, mehrere oder alle der folgenden Signale und/oder Informationen ausgewertet: Motordrehzahl und/oder Motordrehmoment eines Antriebsmotors des Fahrzeugs, Eingangsdrehzahl und/oder Ausgangsdrehzahl eines Getriebes des Fahrzeugs, Ist-Gang des Getriebes des Fahrzeugs, Getriebeöltemperatur eines Getriebes des Fahrzeugs, Fahrgeschwindigkeit, Kupplungszustand einer Anfahrkupplung des Fahrzeugs, Fahrbahnsteigung, Temperatur der Bremse, Fahrzeugmasse. Weitergehende Informationen können durch andere oder durch Kombination mehrerer der in das Steuergerät eingehenden Signalen generiert werden. Somit kann der bevorstehende Streckenverlauf ermittelt und bei der Bestimmung des Vorliegens des vorbestimmten Fahrbetriebs einbezogen werden. Insbesondere wird das Vorliegen des vorbestimmten Fahrbetriebs dadurch erkannt, dass eines oder mehrerer dieser Signale und/oder Informationen innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs über eine vorbestimmte Zeitdauer oder über eine vorbestimmte Wegstrecke liegt.
Ein für das Adaptieren geeigneter Fahrbetrieb des Fahrzeugs liegt beispielsweise bei einem gleichförmigen Streckenverlauf und ohne Kurven und ohne Steigungen oder mit einer konstanten Steigung vor. Sobald Signale und/oder Informationen vorliegen, die indikativ für diesen Fahrbetrieb sind, kann das Adaptieren der Bremse automatisch gestartet oder freigegeben werden. Der Fahrbetrieb kann dann mit einem hinreichend konstanten Motordrehmoment des Antriebsmotors des Fahrzeugs aufrechterhalten werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem besagten vorbestimmten Fahrbetrieb zum Auslösen oder zur Freigabe der Adaption daher um einen vorbestimmten konstanten Fahrbetrieb des Fahrzeugs. Es ist dann sehr wahrscheinlich, dass sich der Fahrbetrieb auch während der Adaptionsprozedur nicht wesentlich ändert. Die Adaptionsprozedur wird dadurch noch weniger gestört.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Adaptieren der Bremse auch nicht durch fahrzeuginterne Einflüsse gestört wird. Daher kann es vorgesehen sein, dass eine Veränderung des Betriebszustandes eines Nebenaggregats oder eines Getriebes des Fahrzeugs während dem Adaptieren der Bremse gesperrt ist. Es ist dann beispielsweise nicht möglich, dass ein Kältemittelkompressor zu- oder abgeschaltet wird oder dass ein manuell angeforderter Gangwechsel bei dem Getriebe durchgeführt wird.
Vorzugsweise wird eine Ist-Temperatur der Bremse ermittelt. Hierbei handelt es sich um die aktuell an der Bremse anliegende Temperatur. Hierzu wird insbesondere die Temperatur eines Arbeitsmediums der Bremse herangezogen. Bei einem hydrodynamischen Retarder kann demnach die Temperatur des für die Verzögerungswirkung genutzten Arbeitsmediums des Retarders herangezogen werden. Ebenso kann unmittelbar an der Bremse ein Temperatursensor vorhanden sein, dessen Messwerte hierfür genutzt werden.
Vorzugsweise ist das Adaptieren der Bremse dann bei einer Ist-Temperatur oberhalb einer Minimaltemperatur freigegeben und unterhalb dieser Minimaltemperatur gesperrt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das Adaptieren nur bei einer hinreichend hohen Temperatur der Bremse durchgeführt werden kann. Der große Einfluss von hohen Reibungsverlusten bei einer sehr kalten Bremse wird damit ausgeschlossen.
Alternativ oder zusätzlich ist das Adaptieren der Bremse dann bei einer Ist-Temperatur unterhalb einer Maximaltemperatur freigegeben und oberhalb dieser Maximaltemperatur gesperrt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das Adaptieren der Bremse nur bei einer hinreichend niedrigen Temperatur der Bremse durchgeführt wird. Der Einfluss von großen Bauteilausdehnungen bei einer zu heißen Bremse wird damit ausgeschlossen.
Auch kann beim Vorliegen der Ist-Temperatur unterhalb der Minimaltemperatur zunächst (also vor dem Einstellen der Bremswirkung im Rahmen der Adaptionsprozedur) eine Aufwärmung der Bremse durchgeführt werden. Diese Aufwärmung erfolgt insbesondere automatisch. Auf diese Weise kann die Temperatur der Bremse auf oder über die Minimaltemperatur gezielt angehoben werden, sodass daraufhin das Adaptieren der Bremse zuverlässig durchgeführt werden kann. Dies ist insbesondere bei sehr geringen Außentemperaturen vorn Vorteil. Diese Aufwärmung der Bremse erfolgt insbesondere dadurch, dass die Bremse in einen Bremsbetrieb versetzt wird, insbesondere automatisch. Die Bremse wird durch die hierbei auftretenden Reibungsverluste wird aufgewärmt. Beispielsweise erwärmt sich bei einem hydrodynamischen Retarder das darin eingesetzte Arbeitsmedium. Es zur Aufwärmung der Bremse auch möglich, dass dazu ein vorab erhitztes Kühlmedium des Antriebsmotors des Fahrzeugs eingesetzt wird. Beispielsweise wird das erhitzte Kühlmedium gezielt durch einen Wärmetauscher für das Arbeitsmedium der Bremse geleitet, wodurch das Arbeitsmedium und damit auch die Bremse ausreichend erwärmt wird. Bei einem ins Getriebe des Fahrzeugs integrierten hydrodynamischen Retarder kann auch erhitztes Getriebeöl gezielt direkt durch den Retarder geleitet werden, um diesen ausreichend zu erwärmen. Das Getriebeöl ist hier insbesondere gleichzeitig das Arbeitsmediums des Retarders.
Vorzugsweise wird bei dem Adaptieren der Bremse ein Antriebsmotor des Fahrzeugs so betrieben, dass die beim Adaptieren bewirkte Ist-Bremswirkung der Bremse kompensiert wird. Insbesondere wird dadurch die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs konstant gehalten. Auf diese Weise kann das Adaptieren der Bremse ohne merklichen Einfluss auf das Fahrverhalten und den Fahrzustand des Fahrzeugs erfolgen. Auch kann somit einfach die Ist-Bremswirkung der Bremse ermittelt werden, denn diese entspricht der zusätzlich benötigen Antriebswirkung des Antriebsmotors, die zur Aufrechterhaltung der Fahrgeschwindigkeit nach der Betätigung der Bremse erforderlich ist. Beispielsweise entspricht die Ist-Bremswirkung dem zusätzlich erforderlichen Motordrehmoment des Antriebsmotors.
Vorzugsweise ist der Soll-Bremswirkung (der Bremsstufe) eine bestimmte Soll-Antriebswirkung des Antriebsmotors zugeordnet. Der Wert dieser Soll-Antriebswirkung ist insbesondere im Steuergerät der Bremse hinterlegt. Diese Soll-Antriebswirkung ist insbesondere diejenige Antriebswirkung des Antriebsmotors, die zur Kompensation der Soll-Bremswirkung erforderlich ist. Wenn die Soll-Bremswirkung daher tatsächlich durch die Bremse bewirkt wird, kann durch Erzeugung der Soll-Antriebswirkung die Fahrgeschwindigkeit konstant gehalten werden - vorausgesetzt der übrige Fahrzustand des Fahrzeugs ändert sich nicht.
Vorzugsweise wird die Ist-Antriebswirkung des Antriebsmotors mit der besagten Soll-Antriebswirkung verglichen. Diese Ist-Antriebswirkung ist die aktuell vom Antriebsmotor bewirkte Antriebswirkung zum Vortrieb des Fahrzeugs. Dadurch, dass die Bremswirkung der Bremse durch den Antriebsmotor kompensiert wird, entspricht die anliegenden Ist-Antriebswirkung gleichzeitig der anliegenden Ist-Bremswirkung. Die Ist-Antriebswirkung kann beispielsweise von einer Motorsteuerung in Form eines aktuelle anliegenden Ist-Motordrehmoments oder einer aktuell anliegenden Ist-Motorleistung bereitgestellt werden. Diese Größen werden zum Betrieb des Antriebsmotors ohnehin zumeist durch das Motorsteuergerät ermittelt und von diesem ausgegeben. Die Ermittlung des Ist-Motordrehmoments und der Ist-Motorleistung eines Antriebsmotors ist an sich bereits bekannt und bedarf hier keiner näheren Erläuterung. Bei Feststellung einer Abweichung zwischen der Ist-Antriebswirkung und der Soll-Antriebswirkung wird darauf geschlossen, dass die Ist-Bremswirkung nicht der Soll-Bremswirkung entspricht. Daher wird sodann der Wert des Betätigungsparameter zur Betätigung der Bremse angepasst, sodass die Ist-Bremswirkung an die Soll-Bremswirkung angenähert wird. Auf diese Weise kann einfach auf Grundlage der ohnehin ermittelten Antriebswirkung des Antriebsmotors das Adaptieren der Bremse durchgeführt werden.
Vorzugsweise ist die Soll-Antriebswirkung das Soll-Motordrehmoment des Antriebsmotors. Dieses Soll-Motordrehmoment ist also zur Kompensation der Soll-Bremswirkung erforderlich. Vorzugsweise ist die Ist-Antriebswirkung das Ist-Motordrehmoment des Antriebsmotors. Das Ist-Motordrehmoment ist das aktuell vom Antriebsmotor abgegebene Motordrehmoment.
Vorzugsweise ist je Soll-Bremswirkung, also je Bremsstufe, eine bestimmte Soll-Antriebswirkung zugeordnet. Diese Zuordnung ist insbesondere im Steuergerät der Bremse hinterlegt. Die vorgeschlagene Adaptionsprozedur kann somit einfach für eine, einige oder alle der vorhandenen Bremsstufe der Bremse analog vorgenommen werden.
Vorzugsweise wird der Wert des Betätigungsparameters der Bremse in Abhängigkeit der Abweichung zwischen der Ist-Antriebswirkung und der Soll-Antriebswirkung schrittweise angepasst. Die Schrittweite bei der Anpassung des Wertes variiert demnach von der Abweichung zwischen Ist- und Soll-Antriebswirkung. Auf diese Weise kann die Anzahl der notwendigen Durchläufe der Adaptionsprozedur reduziert werden und/oder der Zeitbedarf der Adaptionsprozedur reduziert werden. Insbesondere wird bei einer relativ großen Abweichung der Wert des Betätigungsparameters stark verändert, also ein großer Anpassungsschritt durchgeführt. Hingegen wird bei einer relativ kleinen Abweichung der Wert des Betätigungsparameters gering verändert, also ein kleiner Anpassungsschritt durchgeführt. Alternativ hierzu kann der Wert des Betätigungsparameters der Bremse unabhängig von der Abweichung zwischen der Ist-Antriebswirkung und der Soll-Antriebswirkung angepasst werden. In diesem Fall kann die Schrittweite bei der Anpassung des Wertes gleichbleibend sein.
Die Anpassung des Wertes des Betätigungsparameters kann nun dadurch bewirkt werden, dass bei der Feststellung der Abweichung zwischen der Ist-Antriebswirkung und der Soll-Antriebswirkung ein neuer Wert des Betätigungsparameters ermittelt wird, durch den die Ist-Bremswirkung an die Soll-Bremswirkung angenähert ist. Dieser neue Wert wird nun anstelle oder zusätzlich zum vorher zur Betätigung der Bremse genutzten Wert des Betätigungsparameter gespeichert. Bei nachfolgenden Bremsmanövern wird dann nur noch der neue Wert verwendet. Die jeweils vorherigen Werte können erhalten bleiben, um eine Veränderung oder Alterung der Bremse nachvollziehen zu können. Alternativ dazu kann ein Offset zwischen diesem neuen Wert des Betätigungsparameters und einem vorhandenen, vorher zur Betätigung der Bremse genutzten Wert des Betätigungsparameter ermittelt werden. Der Offset gibt an, inwiefern der vorhandene Wert verändert werden muss, um die Ist-Bremswirkung an die Soll-Bremswirkung anzunähern. Dieser Offset wird nun zusätzlich zum bereits vorhandenen Wert des Betätigungsparameters abgespeichert. Bei nachfolgenden Bremsmanövern wird dann der Offset mit dem vorhandenen Wert des Betätigungsparameters verrechnet und das Ergebnis zur Betätigung der Bremse herangezogen. Bei dem vorher zur Betätigung der Bremse genutzten Wert des Betätigungsparameter handelt es sich insbesondere um den jeweiligen Default-Wert. Dieser wurde, wie bereits erläutert, insbesondere im Rahmen der Herstellung der Bremse im Steuergerät der Bremse hinterlegt.
Das Adaptieren erfolgt im Detail vorzugsweise wie folgt:

(a) Das Fahrzeug wird in einen vorbestimmten Fahrbetrieb versetzt. Bei diesem herrschen vorbestimmte konstante Rahmenbedingen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist hierbei insbesondere über eine bestimmte Wegstrecke oder Zeitperiode weitestgehend konstant. Die Bremsen des Fahrzeugs sind hierbei bestimmungsgemäß im Fahrzeug eingebaut und betätigbar, und die dadurch hervorgerufene Ist-Bremswirkung auf das Fahrzeug ist ermittelbar.
(b) Es wird eine für das Adaptieren genutzte, bestimmte Bremsstufe von mehreren Bremsstufen der Bremse eingestellt, insbesondere die niedrigste Bremsstufe. Diese Bremsstufe entspricht einer bestimmten Soll-Bremswirkung. Somit wird nun diese bestimmte Soll-Bremswirkung von der Bremse angefordert. Dies geschieht dadurch, dass der zugehörige Wert eines Betätigungsparameters der Bremse an die Bremse ausgegeben wird. Insbesondere wird ein entsprechend starkes elektrisches oder pneumatisches oder hydraulisches Signal an die Bremse ausgegeben. Die Bremse wird daraufhin betätigt und das Fahrzeug einer entsprechenden Verzögerungswirkung ausgesetzt - es tritt die Ist-Bremswirkung auf. Die individuelle Zuordnung zwischen Bremsstufe und Wert des Betätigungsparameters ist insbesondere im Steuergerät der Bremse hinterlegt.

Der vorbestimmten Bremsstufe ist auch eine entsprechende Soll-Antriebswirkung für den Antriebsmotor des Fahrzeugs zugeordnet. Soll-Bremswirkung und Soll-Antriebswirkung können daher in der Praxis identisch sein. Diese Soll-Antriebswirkung ist diejenige Antriebswirkung, die erforderlich ist, um das Fahrzeug bei dem vorbestimmten Fahrbetrieb und unter Einfluss der Soll-Bremswirkung mit konstanter Geschwindigkeit fortzubewegen.

(c) Der Antriebsmotor des Fahrzeugs wird nun so betrieben, dass die auftretende Ist-Bremswirkung kompensiert wird. Die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird also konstant gehalten, indem vom Antriebsmotor eine entsprechende Ist-Antriebswirkung abgerufen wird. Dies kann beispielsweise mittels einer an sich bekannten Geschwindigkeitsregelanlage erfolgen. Diese Ist-Antriebswirkung wird dann mit der Soll-Antriebswirkung der vorbestimmten Bremsstufe verglichen.
(d) Sofern ein ausreichender Unterschied zwischen Ist-Antriebswirkung und Soll-Antriebswirkung besteht, wird der der vorbestimmten Bremsstufe zugeordnete Wert des Betätigungsparameters verändert. Somit wird die dadurch hervorgerufene Ist-Bremswirkung an die Soll-Bremswirkung dieser Bremsstufe angeglichen. Der veränderte neue Wert des Betätigungsparameters oder ein Offset zwischen dem neuen Wert und dem vorher genutzten Wert wird in dem Steuergerät der Bremse hinterlegt und für zukünftige Bremsmanöver mit der Bremsstufe zur Betätigung der Bremse eingesetzt.

Dieser Vorgang kann wiederholt werden, bis Ist- und Soll-Bremswirkung ausreichend weit aneinander angeglichen sind. Analog hierzu kann bei einer, mehreren oder allen anderen Bremsstufen der Bremse vorgegangen werden. Die Schritte (a) bis (d) erfolgen hierbei vorzugsweise automatisch. Insbesondere wird diese Adaptionsprozedur dann durch das Steuergerät der Bremse angefordert und durchgeführt, wenn festgestellt wird, dass sie noch nicht durchgeführt wurde oder wenn eine Veränderung an der Bremse festgestellt wird.
Insbesondere verfügt die Bremse ausschließlich über spezifische Bremsstufen mit jeweils einer fest zugeordnet Soll-Bremswirkung und/oder Soll-Antriebswirkung. Dies ist beispielsweise bei Retardern üblich, wo ein Benutzer des Fahrzeugs die gewünschte Bremsstufe durch entsprechendes Umlegen eines Handhabungsmittels einstellt. Für jede Bremsstufe ist hierbei eine bestimmte Stellung des Handhabungsmittels zugeordnet. Bei dem Handhabungsmittel handelt es beispielsweise um einen Handhebel oder einen Fußtaster.
Es wird angemerkt, dass anstelle des unmittelbaren Wertes für die Ist-Antriebswirkung (Ist-Motordrehmoment, Ist-Motorleistung), für die Soll-Antriebswirkung (Soll-Motordrehmoment, Soll-Motorleistung), für die Ist-Bremswirkung oder für die Soll-Bremswirkung auch solche Größen herangezogen werden können, die lediglich den jeweiligen Wert repräsentieren. Anstelle des konkreten Motordrehmoments in [Nm] oder der Motorleistung in [W] kann somit beispielsweise auch ein dimensionsloser Zahlenwert ermittelt werden, der repräsentativ für das Motordrehmoment oder die Motorleistung ist und mit dem die vorgeschlagene Adaption ebenso durchführbar ist.
Vorgeschlagen wird auch ein Steuergerät zur Betätigung einer Bremse. Dieses Steuergerät ist extra zur Durchführung des vorgeschlagenen Adaptionsverfahrens ausgebildet. Es verfügt demnach über entsprechende Ein- und Ausgänge sowie Berechnungsmittel, um die notwendigen Ermittlungen durchzuführen und die notwendigen Verfahrensschritte zu kontrollieren. Auch verfügt es über einen beschreibbaren Datenspeicher, um die erläuterten Informationen zu speichern.
Bei dem vorgeschlagenen Steuergerät kann es sich um ein ausschließlich zur Ansteuerung der Bremse vorgesehenes Steuergerät handeln. Sofern die Bremse in ein anderes Antriebsmodul des Fahrzeugs integriert ist, kann das Steuergerät dieses Antriebsmoduls auch gleichzeitig zur Ansteuerung der Bremse dienen und dementsprechend ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist die Bremse als hydrodynamischer Retarder ausgeführt. Es kann vorgesehen sein, dass der Retarder dann an ein Getriebe des Fahrzeugs angebaut oder darin integriert ist, beispielsweise als Primärretarder oder Sekundärretarder. In diesem Fall kann das zugehörige Getriebesteuergerät auch zur Ansteuerung der Bremse und damit zur Durchführung des vorgeschlagenen Adaptionsverfahrens genutzt werden. Das Getriebesteuergerät ist dann auch spezifisch zur Ausführung des Verfahrens ausgebildet.
Im Folgenden wir die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert, aus welchen weitere, bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung entnehmbar sind. Hierbei zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

1, einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit Bremsen,
2, ein Ablauf eines Verfahrens zum Adaptieren einer Fahrzeugbremse.

1 zeigt eine Draufsicht auf einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit unterschiedlichen Bremsen 1, 2. Der Antriebsstrang wird bevorzugt in einem Lastkraftwagen oder Kraftomnibus eingesetzt.
Bei der ersten Bremse 1 handelt es sich um eine Dauerbremse in Form eines hydrodynamischen Retarders. Die Wirkungsweise eines hydrodynamischen Retarders ist an sich bereits bekannt und bedarf hier keiner weiteren Erläuterung. Bei der zweiten Bremse 2 handelt es sich um eine Betriebsbremse in Form einer Scheibenbremse. Die Wirkungsweise einer Scheibenbremse ist an sich bereits bekannt und bedarf hier keiner weiteren Erläuterung.
Der Antriebsstrang verfügt zudem über einen Antriebsmotor 3, der zum Vortrieb des Fahrzeugs ausgebildet ist. Der Antriebsmotor 3 erzeugt dazu Motordrehmoment. Der Motor 3 treibt eine Eingangsseite eines Getriebes 4 an. Dieses übersetzt das Motordrehmoment. Die Ausgangsseite des Getriebes 4 ist mit Antriebswellen gekoppelt, durch welche wiederum Antriebsräder 6 antreibbar sind. Das Getriebe 4 ist vorzugsweise als mehrstufiges Getriebe 4 ausgebildet. Es verfügt demnach über mehrere wahlweise einlegbare Übersetzungen zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite.
Die Bremse 1 ist, wie in 1 gezeigt, beispielsweise abtriebbseitig des Getriebes 4 angeordnet. Die Bremse 1 bildet dann einen Sekundärretarder aus. Die Bremse 1 kann stattdessen auch antriebbsseitig des Getriebes 4 angeordnet sein. Dann bildet sie einen Primärretarder aus. Die Bremse 1 kann auch in das Getriebe 4 integriert sein. Hingegen ist die Bremse 2 radnah angeordnet.
Der Bremse 1 ist ein Steuergerät 5 zugeordnet. Das Steuergerät 5 bewirkt und kontrolliert Bremsvorgänge mittels der Bremse 1. Das Steuergerät 5 kann gleichzeitig auch zur Betätigung des Getriebes 4 dienen. Insbesondere bewirkt und kontrolliert es Schaltvorgänge des Getriebes 4. Das Steuergerät 5 kann den Betrieb des Antriebsmotors 3 beeinflussen. Insbesondere kann es einen gezielten Motoreingriff vornehmen. Hierbei kann es eine gezielte Anhebung oder Senkung des vom Motor 3 bereitgestellten Motordrehmoments bewirken. Das Steuergerät 5 ist hierzu mit einer Motorsteuerung verbunden.
Dem Steuergerät 5 können Signale und Informationen zugeführt werden, die das Steuergerät 5 verarbeitet. Das Steuergerät 5 betätigt dementsprechend die Bremse 1 und gegebenenfalls auch den Motor 3 und gegebenenfalls auch das Getriebe 4. Zur Betätigung der Bremse 1 steuert das Steuergerät 5 eine Aktorik der Bremse 1 an. Ein Wert eines Betätigungsparameters der Bremse 1 bestimmt hierbei den Zusammenhang zwischen der vorgegeben Bremsstufe, also der Soll-Bremswirkung, und der dazu notwendigen Ansteuerung der Aktorik. Dieser Zusammenhang ist in einem Datenspeicher des Steuergeräts 5 hinterlegt, beispielsweise in Form einer Zuordnungstabelle, einer Kennlinie, eines Kennfeldes oder einer Berechnungsformel. Durch Veränderung des Wertes kann somit die tatsächlich erzeugte Ist-Bremswirkung an die gewünschte Soll-Bremswirkung angepasst werden.
Vorzugsweise wird die Bremse 1 durch zumindest ein elektrisch angesteuertes Proportionalventil betätigt. Die Aktorik der Bremse 1 ist demnach elektrohydraulisch ausgeführt. Das Ventil bestimmt insbesondere den Grad der Füllung eines Arbeitsraumes der Bremse 1 mit einem Arbeitsmedium der Bremse 1 und/oder einen hydraulischen Druck des Arbeitsmediums im Arbeitsraum der Bremse 1 und/oder einen Abstand zwischen einem Rotor und einem Stator im Arbeitsraum der Bremse 1. Die elektrische Stromstärke, die an das Ventil angelegt wird, bestimmt damit die Stärke der von der Bremse 1 bereitgestellten Bremswirkung. Somit besteht ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen Stromstärke und Bremswirkung. Der an das Ventil ausgegebene elektrische Strom bildet daher den besagten Betätigungsparameter der Bremse 1. Die konkrete Stromstärke, die zum Einstellen einer bestimmten Soll-Bremswirkung der Bremse 1 benötigt wird, bildet hierbei den Wert des Betätigungsparameters. Durch Veränderung der Stromstärke kann somit die damit erzeugte Ist-Bremswirkung an die Soll-Bremswirkung angepasst werden.
Es ist möglich, dass die Bremse 1 auf anderem Wege betätigt wird. In diesem Fall liegt ein anderer Betätigungsparameter vor, der zur Ansteuerung der Bremse 1 genutzt wird.
Zumindest ein Signal, das dem Steuergerät 5 zugeführt ist das Signal eines Handhabungsmittels 7 zum Einstellen der Bremsstufen der Bremse 1. Bei dem Handhabungsmittel 7 handelt es sich beispielsweise um einen Handhebel. Andere geeignete Handhabungsmittel sind analog hierzu verwendbar. Das Mittel 7 ist dazu ausgebildet, um von einem Benutzer des Fahrzeugs, insbesondere dem Fahrer, manuell betätigt zu werden. Das Mittel 7 verfügt vorzugsweise über mehrere diskrete Positionen A, B, C, D, E, in die das Mittel 7 bewegt werden kann. Jeder Position A, B, C, D, E ist einer bestimmte, diskreten Bremsstufe zugeordnet. Die Bremsstufen A, B, C, D, E unterscheiden sich in der Soll-Bremswirkung, die in der jeweiligen Bremsstufe von der Bremse 1 erzeugt werden soll. Somit kann der Benutzer durch Positionierung des Mittels 7 die gewünschte Soll-Bremswirkung für die Bremse 1 vorgeben. Das Mittel 7 gibt hierbei ein der gewählten Bremsstufe / Soll-Bremswirkung entsprechendes Signal an das Steuergerät 5 aus.
Das Steuergerät 5 berücksichtigt dieses Signal des Mittels 7 bei der Ansteuerung der Bremse 1. Neben diesem Signal können weitere Signale und/oder Informationen durch das Steuergerät verarbeitet und bei der Ansteuerung der Bremse 1 berücksichtigt werden. Das Steuergerät 5 steuert die Bremse 1 mit dem Ziel an, die der gewählten Bremsstufe zugehörige Soll-Bremswirkung zu bewirken. Dies kann aus unterschiedlichen Gründen nicht immer erreicht werden. So kann beispielsweise die Temperatur der Bremse 1 hoch sein, was ein zu starkes Abbremsen mittels der Bremse 1 verbietet. Dann bewirkt das Steuergerät 5 gezielt eine verringerte Bremswirkung der Bremse 1, obwohl eine höhere Soll-Bremswirkung vom Bediener des Fahrzeugs angefordert wurde. Unter normalen Bedingungen steuert das Steuergerät 5 die Bremse allerdings dadurch an, dass es denjenigen Wert des Betätigungsparameters an die Aktorik der Bremse 1 ausgibt, der der ausgewählten Bremsstufe entspricht. Bei jeder der Hebelpositionen A, B, C, D, E wird also ein individueller Wert ausgegeben.
Durch Herstellungstoleranzen bei der Bremse 1 kann die Erzeugung der Soll-Bremswirkung erschwert sein. Diese Toleranzen bewirken eine gewisse Streuung bei den Bremsreaktionen der Bremsen 1. Die Bremsen 1 lösen somit trotz identischer Herstellung und Ansteuerung unterschiedliche Bremswirkungen aus. In der Praxis muss daher jede Bremse 1 individuell angesteuert werden, um dieselbe Bremswirkung zu erzielen. Bislang ist es aus diesem Grund vorgesehen, dass jede Bremse 1 bei Ihrer Endabnahme standardmäßig adaptiert wird. Die von den Bremsen 1 bereitgestellte Ist-Bremswirkung wird dadurch hin zur gewünschten Soll-Bremswirkung in der jeweils ausgewählten Bremsstufe angepasst. Dies ist jedoch aufwändig.
Es wird daher eine andere Adaptionsprozedur vorgeschlagen, durch die eine vergleichbare oder bessere Adaption der Bremsen 1 bewirkt wird und durch die die Endabnahme der Bremsen 1 deutlich vereinfacht wird. Diese Vorgehensweise sieht die Adaption der Bremsen im Rahmen eines normalen Fahrbetriebs des Fahrzeugs vor. Die Bremse ist zum Zeitpunkt der Adaption daher bestimmungsgemäß in das Fahrzeug eingebaut und das Fahrzeug wird bestimmungsgemäß betrieben. Diese Vorgehensweise kann beispielsweise durch Händler oder Werkstätten ausgelöst werden oder automatisch im normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs. Diese Vorgehensweise kann auch zusätzlich zur bekannten Adaption der Bremse 1 bei Ihrer Endabnahme vorgenommen werden, insbesondere wenn danach Änderungen an der Bremse 1 vorgenommen wurden.
2 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführung dieser vorgeschlagenen Adaptionsprozedur zum Adaptieren der Bremse 1 aus 1. Hierbei laufen die Schritte 20, 30, 40, 50, 60 ab. Der Schritt 10 ist der eigentlichen Adaptionsprozedur vorgelagert. Diese Vorgehensweise ist analog bei anderen Fahrzeugbremsen einsetzbar.
Schritt 10:
Vorab zum Adaptieren der Bremse 1 wird in dem Steuergerät 5 der Bremse 1 die Zuordnung zwischen der Soll-Bremswirkung, die in der jeweiligen Bremsstufe A, B, C, D, E erzeugt werden soll, und dem jeweils zugehörigen Wert des Betätigungsparameters der Bremse 1 hinterlegt. Dies sind die Default-Werte des Betätigungsparameters und damit die Grundeinstellung der Bremse 1. Die Default-Werte bilden die Startwerte zur Durchführung der (erstmaligen) Adaptionsprozedur. Durch Ausgabe eines dem Wert entsprechenden Signals an die Aktorik der Bremse 1 bewirkt das Steuergerät 5 die Betätigung der Bremse 1 in der jeweiligen Bremsstufe A, B, C, D, E.
Diese Startwerte sind noch nicht individuell für jede Bremse 1 eingestellt. Sie sind insbesondere so gewählt, dass die damit ausgelöste Ist-Bremswirkung der Bremse 1 möglichst nahe an der gewünschten Soll-Bremswirkung in der jeweiligen Bremsstufe A, B, C, D, E liegt. Die Startwerte können hierzu vorab empirisch oder analytisch ermittelt worden sein.
Bei Ansteuerung der Bremse 1 mittels eines Proportionalventils können die hinterlegten Werte die Stärke des elektrischen Stroms sein, mit dem das Ventil in der jeweilige Bremsstufe A, B, C, D, E angesteuert wird. Vorzugsweise sind dann die in Schritt 10 im Steuergerät 5 hinterlegten Default-Werte die Mittelwerte des zuvor vermessenen Streubands der in Serie verbauten Proportionalventile. Analog hierzu können bei einer andersartigen Ansteuerung der Bremse 1 die Default-Werte vorab anhand der bekannten Serienstreuung der Aktorik für die Bremse 1 ermittelt worden sein.
Zumindest für eine der Bremsstufen A, B, C, D, E wird auch ein Wert eines Soll-Motordrehmoments für den Antriebsmotor 3 zugeordnet und im Steuergerät 5 entsprechend hinterlegt. Dieser Wert des Soll-Motordrehmoments ist genau so groß bemessen, dass damit bei einem vorbestimmten Fahrbetrieb die Soll-Bremswirkung in dieser Bremsstufe A, B, C, D, E ausgeglichen werden kann. Hierbei wird insbesondere die aktuell eingelegte Übersetzung des Getriebes 4 berücksichtigt oder eine bestimmte Übersetzung des Getriebes 4 für die Adaptionsprozedur eingelegt. Der Antriebsmotor 3 kompensiert bei Erzeugung dieses Soll-Drehmoments also die von der Bremse 1 in dieser Bremsstufe A, B, C, D, E erzeugte Soll-Bremswirkung, sodass die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist.
Bei der Erkennung, ob dieser vorbestimmte Fahrbetrieb vorliegt, werden insbesondere eines oder mehrere oder alle der Folgenden Signale und/oder Informationen verwendet: Motordrehzahl und/oder Motordrehmoment des Antriebsmotors 3, Eingangsdrehzahl und/oder Ausgangsdrehzahl des Getriebes 4, Ist-Gang des Getriebes 4, Öltemperatur des Getriebes 4, Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, Kupplungszustand einer zwischen Antriebsmotor 3 und Getriebe 4 wirkenden Anfahrkupplung des Fahrzeugs, eine Fahrbahnsteigung, Bremsentemperatur, Fahrzeugmasse. Es können alternativ oder zusätzlich auch andere Signale und/oder Informationen hierbei verwendet werden.
Durch Hinterlegung entsprechender Wertebereiche für diese Signale und/oder Informationen oder für daraus abgeleiteter Größen im Steuergerät 3 im Schritt 10 kann das Steuergerät 3 das Vorliegen der konstanten Rahmenbedingungen später erkennen und sodann das Adaptieren der Bremse 1 automatisch auslösen oder zumindest freigeben.
Dieser Schritt 10 und damit die Hinterlegung der besagten Werte im Steuergerät 5 erfolgt insbesondere im Rahmen der Herstellung der Bremse 1. Dies kann beispielsweise im Rahmen einer erstmaligen Hinterlegung von Daten während oder nach der erstmaligen Softwareinstallation des Steuergeräts 5 erfolgen. Diese Hinterlegung erfolgt daher insbesondere im Rahmen der Endabnahme der Bremse 1 bei ihrer Herstellung. Sofern die Bremse 1 im Getriebe 4 integriert ist, wird als Steuergerät 5 bevorzugt das ohnehin meist vorhandene Getriebesteuergerät eingesetzt. Das Hinterlegen der besagten Werte erfolgt dann dementsprechend vorzugsweise im Rahmen der Getriebeherstellung.
Schritt 20:
Bei der Durchführung von Schritt 20 ist die Bremse 1 in den Antriebsstrang und das Fahrzeug bestimmungsgemäß eingebaut. Zwischen Schritt 10 und Schritt 20 kann daher ein relativ großer zeitlicher und örtlicher Abstand liegen. Schritt 20 findet bevorzugt bei einem normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs statt.
In Schritt 20 wird von dem Steuergerät 5 oder einem anderen Steuergerät das Vorliegen des vorbestimmten Fahrbetriebs erkannt. Auch wird erkannt, dass bislang noch keine Adaptionsprozedur durchgeführt wurde oder dass diese (erneut) durchgeführt werden muss oder dass diese manuell angefordert wurde. Sodann wird die eigentliche Adaptionsprozedur automatisch gestartet und wie folgt automatisch durchgeführt. Die Erkennung des Vorliegens des vorbestimmten Fahrbetriebs kann Teil der Adaptionsprozedur sein. Hierbei kann vorgesehen sein, dass versucht wird, diesen Fahrbetrieb aufrecht zu erhalten. Dazu kann beispielsweise die Änderung der Betriebsweise von Nebenaggregaten des Fahrzeugs für die Dauer der Adaptionsprozedur gesperrt sein.
Es wird nun automatisch eine vorbestimmte Bremsstufe A, B, C, D, E eingelegt. Insbesondere ist dies die niedrigste der Bremsstufe A, B, C, D, E mit der geringsten Soll-Bremswirkung, beispielsweise die Bremsstufe A. Im Folgenden wird das Adaptieren der Bremse daher am Beispiel der Bremsstufe A erläutert.
Zur Adaption der Bremsstufe A wird die Bremse 1 zur Erzeugung der zugehörigen Soll-Bremswirkung angesteuert. Hierzu wird der in Schritt 10 hinterlegte, zugehörige Wert des Betätigungsparameters abgerufen und die Bremse 1 damit angesteuert. Beispielsweise wird an das Proportionalventil zur Betätigung der Bremse 1 ein elektrischer Strom mit der der Bremsstufe A zugeordneten spezifischen Stromstärke ausgegeben. Die Bremse 1 erzeugt in Reaktion hierauf die Ist-Bremswirkung.
Zeitgleich mit dieser Ansteuerung der Bremse 1 wird auch der Antriebsmotor 3 mit dem der Bremsstufe A zugehörigen Soll-Motordrehmoment angesteuert. Somit wird das vom Antriebsmotor 3 abgegebene Antriebsdrehmoment in dem Maß erhöht, wie es erforderlich ist, um die Soll-Bremswirkung der Bremse 1 in der Bremsstufe A bei dem vorbestimmten Fahrbetrieb auszugleichen. Sodann wird zu Schritt 30 übergegangen.
Schritt 30:
Es wird die Fahrzeuggeschwindigkeit überwacht und zu Schritt 40 übergegangen.
Schritt 40:
Es wird festgestellt, ob eine Geschwindigkeitsveränderung innerhalb eines zulässigen Bereichs eintritt. Sofern dies der Fall ist („nein“) wird zum Schritt 50 übergegangen. Sofern dies nicht der Fall ist („ja“) wird zum Schritt 60 übergegangen und die Adaptionsprozedur dadurch beendet. Wenn die Geschwindigkeitsveränderung auftritt, ist der Wert des Betätigungsparameters der Bremse 1 für die Bremsstufe A nicht korrekt eingestellt. Die Ist-Bremswirkung entspricht dann nicht der Soll-Bremswirkung.
Schritt 50:
Nun wird der Wert des Betätigungsparameters der Bremse 1 so verändert, dass die Ist-Bremswirkung zur Soll-Bremswirkung der Bremse 1 in der Bremsstufe A hin angepasst wird.
Dazu wird zunächst das vom Antriebsmotor 3 angeforderte Motordrehmoment so verändert, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant bleibt. Zu diesem Zweck wird also ein neues Motordrehmoment vom Antriebsmotor 3 angefordert, das hier als Ist-Motordrehmoment bezeichnet wird. Dies erfolgt insbesondere durch eine an sich bekannt Geschwindigkeitsregelung. Das Ist-Motordrehmoment kann gegenüber dem Soll-Motordrehmoment erhöht oder reduziert sein. Hierbei wird die zum Aufrechterhalten der Geschwindigkeit notwendige Abweichung zwischen dem Ist-Motordrehmoment und dem Soll-Motordrehmoment erfasst.
Das Soll-Motordrehmoment korrespondiert hierbei zur Soll-Bremswirkung, denn es kompensiert beim vorbestimmten Fahrbetrieb die Soll-Bremswirkung. Das Ist-Motordrehmoment korrespondiert hierbei zur Ist-Bremswirkung, denn es kompensiert bei der Durchführung des vorbestimmten Fahrbetriebs die Ist-Bremswirkung. Somit können in der Praxis hierfür dieselben Werte verwendet werden. Daher korrespondiert die Abweichung zwischen Ist- und Soll-Motordrehmoment der notwendigen Änderung des Wertes des Betätigungsparameters, um die Ist-Bremswirkung an die Soll-Bremswirkung anzugleichen.
Der Wert kann nun in einem Durchgang oder in mehreren aufeinanderfolgenden Durchgängen schrittweise verändert werden. Die Schrittweite hängt hierbei insbesondere von der Abweichung zwischen Ist- und Soll-Motordrehmoment ab. Eine gro-ße Abweichung bewirkt also eine entsprechend große Änderung des Wertes. Statt einer solchen Änderung des Wertes kann dabei auch ein Offset ermittelt werden, durch den der vorher genutzten Wert, insbesondere dem Default-Wert, geändert werden muss, um die Ist-Bremswirkung an die Soll-Bremswirkung anzugleichen.
Der auf diese Weise ermittelte neue Wert oder Offset wird im Datenspeicher des Steuergeräts 5 abgespeichert. Dadurch ist die Bremse 1 zumindest hinsichtlich der Bremsstufe A adaptiert. Bei zukünftigen Bremsmanövern mit der Bremsstufe A wird die Bremse 1 unter Verwendung des neuen Wertes oder Offsets des Betätigungsparameters angesteuert. Die Ist-Bremswirkung entspricht dadurch der Soll-Bremswirkung.
Sodann kann zu Schritt 30 übergegangen werden, um den jeweils neu ermittelten Wert zu überprüfen. Alternativ dazu kann sodann gleich zu Schritt 60 übergegangen werden, wodurch die Adaptionsprozedur beendet wird.
Die Adaption der übrigen Bremsstufen B, C, D, E kann analog hierzu nacheinander erfolgen. Alternativ dazu kann die Adaption der übrigen Bremsstufen B, C, D, E auch dadurch erfolgen, dass die jeweils zugehörigen Werte des Betätigungsparameters im gleichen Umfang verändert werden, wie der Wert des Betätigungsparameters für die Bremsstufe A. Die daraus ermittelten neuen Werte oder Offsets werden ebenso im Datenspeicher des Steuergeräts 5 abgespeichert und bei zukünftigen Bremsmanövern mit der jeweiligen Bremsstufe eingesetzt.
Schritt 60:
Hier wird die Adaptionsprozedur beendet. Spätestens dann wird der ermittelte neue Wert oder Offset für den Betätigungsparameter der Bremse 1 dauerhaft im Steuergerät 5 hinterlegt. Vorher kann dies in einem flüchtigen Arbeitsspeicher des Steuergeräts 5 erfolgt sein. Außerdem kann dann die Bremswirkung der Bremse 1 vollständig aufgehoben werden. Gleichzeitig kann dann die Anhebung des Antriebsdrehmoments des Motors 3, die diese Bremswirkung kompensiert, zurückgenommen werden. Der vorbestimmte Fahrbetrieb braucht nun nicht weiter aufrechterhalten werden.
Im Rahmen der Adaptionsprozedur können also drei unterschiedliche Fälle auftreten:

1. Das aktuell ermittelte Ist-Motordrehmoment ist innerhalb des zulässigen Bereichs identisch zum hinterlegten Soll-Motordrehmoment. Es ist zum Aufrechterhalten der Fahrzeuggeschwindigkeit also keine Änderung des Soll-Motordrehmoments notwendig. In diesem Fall ist der Wert des Betätigungsparameters der Bremse 1 für die jeweilige Bremsstufe korrekt eingestellt. Der momentan im Steuergerät 5 hinterlegte Wert (Default-Wert) wird nicht geändert. Beispielsweise wird die ursprünglich gespeicherte Stromstärke zum Ansteuern des Proportionalventils beibehalten.
2. Das aktuell ermittelte Ist-Motordrehmoment ist außerhalb des zulässigen Bereichs größer als das hinterlegte Soll-Motordrehmoment. Zum Aufrechterhalten der Fahrzeuggeschwindigkeit ist also eine Anhebung des Motordrehmoments notwendig. In diesem Fall ist der verwendete Wert des Betätigungsparameters der Bremse 1 für die jeweilige Bremsstufe nicht korrekt (zu hoch) eingestellt und muss verändert werden, sodass die Ist-Bremswirkung hin zur Soll-Bremswirkung eingestellt wird. Insbesondere wird der Default-Wert des Betätigungsparameters für die Bremsstufe A daher durch einen verringerten neuen Wert überschrieben oder durch einen (negativen) Offset ergänzt. Beispielsweise wird im Datenspeicher des Steuergeräts 5 der gespeicherte Default-Wert der Stromstärke zum Ansteuern des Proportionalventils mit dem Wert einer verringerten Stromstärke überschrieben.
2. Das Ist-Motordrehmoment ist außerhalb des zulässigen Bereichs kleiner als das hinterlegte Soll-Motordrehmoment. Zum Aufrechterhalten der Fahrzeuggeschwindigkeit ist also eine Verringerung des Motordrehmoments notwendig. In diesem Fall ist der Wert des Betätigungsparameters der Bremse 1 für die jeweilige Bremsstufe A ebenfalls nicht korrekt (zu niedrig) eingestellt und muss verändert werden, sodass die Ist-Bremswirkung hin zur Soll-Bremswirkung eingestellt wird. Insbesondere wird der Default-Wert des Betätigungsparameters für die Bremsstufe A durch einen erhöhten neuen Wert überschrieben oder durch einen (positiven) Offset ergänzt. Beispielsweise wird im Datenspeicher des Steuergeräts 5 der gespeicherte Default-Wert der Stromstärke zum Ansteuern des Proportionalventils mit dem Wert einer erhöhten Stromstärke überschrieben.

Der im Rahmen der Adaptionsprozedur durchgeführte Motoreingriff hat zwei Effekte. Einerseits löst das Adaptieren der Bremse 1 quasi keine Fahrzeugreaktion aus. Fahrzeuginsassen erfahren insbesondere keine ungewöhnliche Bremsreaktion, und das Fahrzeug kann weiterhin in gewohnter Weise kontrolliert werden. Auch wird dadurch keine gefährliche Fahrreaktion des Fahrzeugs ausgelöst, da die dabei erzeugte Bremswirkung innerhalb des Antriebsstranges eliminiert wird und quasi nicht äußerlich in Erscheinung tritt. Andererseits kann anhand der erfolgten Geschwindigkeitsregelung einfach erkannt werden, inwiefern die Ist-Bremswirkung der Bremse 1 mit der gewünschten Soll-Bremswirkung in der jeweiligen Bremsstufe A, B, C, D, E übereinstimmt. Daraus kann sodann unmittelbar abgeleitet werden, wie der Wert des Betätigungsparameters für die Adaption angepasst werden muss.
Für die vorgeschlagene Vorgehensweise ist es nicht zwangsläufig notwendig, dass die Bremse 1 über diskrete Bremsstufen A, B, C, D, E verfügen muss. Anstellte von diskreten Bremsstufen A, B, C, D, E kann die Bremse 1 auch übergangslos zwischen 0 und 100% Bremswirkung betätigbar sein. In diesem Fall kann die vorgeschlagene Adaption bei einem oder mehreren vorbestimmten Betriebspunkten der Bremse 1 zwischen 0 und 100% Bremswirkung durchgeführt werden. Ein solcher vorbestimmter Betriebspunkt der Bremse 1 kann daher auch als „Bremsstufe“ bei der Ausführung der Adaption verstanden werden.
Bezugszeichenliste

1: Bremse
2: Bremse
3: Antriebsmotor
4: Getriebe
5: Steuergerät
6: Antriebsrad
7: Handhabungsmittel
10: Schritt
20: Schritt
30: Schritt
40: Schritt
50: Schritt
60: Schritt

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 102005021718 A1 [0003]
DE 102004048121 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Adaptieren einer Bremse (1, 2) eines Fahrzeugs, wobei eine Ist-Bremswirkung der Bremse (1, 2) zu einer Soll-Bremswirkung der Bremse (1, 2) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (1, 2) in dem Fahrzeug verbaut ist und das Adaptieren während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Adaptieren beim Vorliegen eines vorbestimmten Fahrbetriebs automatisch gestartet oder freigegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Ist-Temperatur der Bremse (1, 2) ermittelt wird, und wobei das Adaptieren bei einer Ist-Temperatur oberhalb einer Minimaltemperatur freigegeben ist und unterhalb der Minimaltemperatur gesperrt ist, und/oder wobei das Adaptieren bei einer Ist-Temperatur unterhalb einer Maximaltemperatur freigegeben ist und oberhalb der Maximaltemperatur gesperrt ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei beim Vorliegen der Ist-Temperatur unterhalb der Minimaltemperatur eine Aufwärmung der Bremse (1, 2) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Antriebsmotor (3) des Fahrzeugs so betrieben wird, dass die beim Adaptieren bewirkte Ist-Bremswirkung der Bremse (1, 2) kompensiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Soll-Bremswirkung eine Soll-Antriebswirkung des Antriebsmotors (3) zugeordnet ist, wobei eine Ist-Antriebswirkung des Antriebsmotors (3) ermittelt wird und mit der Soll-Antriebswirkung verglichen wird, wobei bei Feststellung einer Abweichung zwischen der Ist-Antriebswirkung und der Soll-Antriebswirkung ein Wert eines Betätigungsparameters zur Betätigung der Bremse (1, 2) angepasst wird, sodass die Ist-Bremswirkung an die Soll-Bremswirkung angenähert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Wert des Betätigungsparameters in Abhängigkeit der Abweichung zwischen der Ist-Antriebswirkung und der Soll-Antriebswirkung angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Anpassung des Wertes des Betätigungsparameters derart bewirkt wird, dass bei der Feststellung der Abweichung zwischen der Ist-Antriebswirkung und der Soll-Antriebswirkung ein neuer Wert des Betätigungsparameters ermittelt wird, durch den die Ist-Bremswirkung an die Soll-Bremswirkung angenähert ist, wobei der neue Wert gespeichert wird oder wobei ein Offset zwischen dem neuen Wert und dem vorherigen Wert des Betätigungsparameters ermittelt und gespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Soll-Antriebswirkung des Antriebsmotors (3) ein Soll-Motordrehmoment des Antriebsmotors (3) ist, und wobei die Ist-Antriebswirkung des Antriebsmotors (3) ein Ist-Motordrehmoment des Antriebsmotors (3) ist.
Steuergerät (5) zur Betätigung einer Bremse (1, 2), dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.