DE102021201046A1

DE102021201046A1 - Method for controlling a braking system

Info

Publication number: DE102021201046A1
Application number: DE102021201046.6A
Authority: DE
Inventors: Jochen Beuss
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2022-08-04
Also published as: WO2022167046A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems (102) eines zweispurigen Fahrzeugs (100) mit wenigstens vier Radbremsen (106, 108, 110, 112) und wenigstens einer Steuereinheit (104), wobei die Radbremsen (106, 108, 110, 112) jeweils einen elektromechanischen Kraftsteller (200) zur Bereitstellung eines auf ein Fahrzeugrad (114, 116, 118, 120) wirkenden Bremsmoments aufweisen. Das Verfahren weist dabei das Empfangen einer Bremsanforderung, das Ermitteln eines durch die Kraftsteller (200) der Radbremsen (106, 108, 110, 112) jeweils zu erzeugenden Bremsmoments zur Umsetzung der Bremsanforderung, das Ansteuern der Kraftsteller (200) der Radbremsen (106, 108, 110, 112) zur Erzeugung des ermittelten Bremsmoments, das Abschätzen des durch die Kraftsteller (200) jeweils tatsächlich eingestellten Bremsmoments anhand wenigstens eines Betriebsparameters des jeweiligen Kraftstellers (200) und, wenn das tatsächlich eingestellte Bremsmoment eines Kraftstellers (200) von dem zu erzeugenden Bremsmoment abweicht, das Anpassen der Ansteuerung des Kraftstellers (200) auf, sodass die Anpassung der Abweichung entgegen wirkt, wobei die Verfahrensschritte durch die Steuereinheit (104) durchgeführt werden.The invention relates to a method for controlling a braking system (102) of a two-track vehicle (100) with at least four wheel brakes (106, 108, 110, 112) and at least one control unit (104), the wheel brakes (106, 108, 110, 112 ) each have an electromechanical force actuator (200) for providing a braking torque acting on a vehicle wheel (114, 116, 118, 120). The method includes receiving a braking request, determining a braking torque to be generated by the force actuators (200) of the wheel brakes (106, 108, 110, 112) in order to implement the braking request, controlling the force actuators (200) of the wheel brakes (106, 108, 110, 112) for generating the determined braking torque, estimating the braking torque actually set by the force controller (200) based on at least one operating parameter of the respective force controller (200) and, if the actually set braking torque of a force controller (200) differs from the to generating braking torque deviates, adjusting the activation of the force actuator (200) so that the adjustment counteracts the deviation, the method steps being carried out by the control unit (104).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems eines zweispurigen Fahrzeugs.The invention relates to a method for controlling a braking system of a dual-track vehicle.

Bei Bremssystemen mit klassischen hydraulischen Bremsen liegen aufgrund des Hydraulikdesigns üblicherweise beim Bremsen symmetrische Druckverhältnisse zwischen den Druckzylindern der Radbremsen der linken Fahrzeugseite und der rechten Fahrzeugseite vor. Sofern die Reibwerte zwischen den Reibpartnern der Radbremsen im Sollbereich liegen, also vergleichbar hoch sind, ist zu erwarten, dass das Fahrzeug auf beiden Fahrzeugseiten mit der gleichen Bremskraft verzögert, da auf die Räder beider Fahrzeugseiten die gleichen Bremsmomente wirken. Das Fahrzeug erfährt folglich bei einem Bremsvorgang keine von den Radbremsen verursachten Drehmomente aufgrund von seitenweise unterschiedlichen Bremskräften und bleibt folglich in der Spur.In brake systems with classic hydraulic brakes, due to the hydraulic design, there are usually symmetrical pressure conditions between the pressure cylinders of the wheel brakes on the left-hand side of the vehicle and on the right-hand side of the vehicle when braking. If the coefficients of friction between the friction partners of the wheel brakes are in the target range, i.e. comparatively high, it can be expected that the vehicle will decelerate with the same braking force on both sides of the vehicle, since the same braking torques act on the wheels on both sides of the vehicle. As a result, during a braking process, the vehicle does not experience any torques caused by the wheel brakes due to braking forces that differ from side to side, and consequently remains on track.

In trockenen Bremssystemen werden die hydraulisch betätigten Druckzylinder in der Radbremsen durch elektrische Aktoren ersetzt. Zusammen mit der Elektronik zur Ansteuerung der Aktoren (Wheel Control Unit, WCU) entstehen so eigenständige elektrische Radbremsen. Der Fahrerbremswunsch wird in einem trockenen Bremssystem über ein Bremspedal und dem Bremspedal zugeordnete Pedalsensoren erfasst und es werden entsprechende elektrische Signale an eine zentrale Bremsensteuereinheit (ECU) geleitet. Über entsprechende Signalverbindungen zu den WCUs der Radbremsen, wie beispielsweise Datenbusleitungen, sendet die ECU radindividuelle Bremskraftanforderungen an die WCUs der Radbremsen.In dry braking systems, the hydraulically operated pressure cylinders in the wheel brakes are replaced by electrical actuators. Together with the electronics for controlling the actuators (Wheel Control Unit, WCU), independent electric wheel brakes are created. In a dry brake system, the driver's braking request is detected via a brake pedal and pedal sensors assigned to the brake pedal, and corresponding electrical signals are sent to a central brake control unit (ECU). The ECU sends wheel-specific braking force requests to the WCUs of the wheel brakes via appropriate signal connections to the WCUs of the wheel brakes, such as data bus lines.

Damit auch bei Verwendung von elektronischen Aktoren im trockenen Bremssystem die Bremskräfte infolge einer Bremsanforderung symmetrisch zwischen den Fahrzeugseiten aufgeteilt sind, wird innerhalb der WCU üblicherweise die Position (x) und die Anpresskraft (F) der Bremsbeläge auf die Reibpartner über entsprechende Sensoren gemessen und über eine Regelung unter Verwendung von Position und Anpresskraft die auf die Fahrzeugräder wirkenden Bremsmomente und mithin die Bremskraft gezielt eingestellt. Bei einer ausreichend genauen Kraftmessung ist dann zu erwarten, dass das Fahrzeug auch bei Verwendung eines trockenen, elektronischen Bremssystems keine Drehmomente infolge des Bremsvorgangs, auch „Schiefziehen“ genannt, erfahren wird.So that the braking forces are distributed symmetrically between the sides of the vehicle as a result of a braking request even when using electronic actuators in the dry brake system, the position (x) and the contact pressure (F) of the brake pads on the friction partners are usually measured within the WCU using appropriate sensors and a Regulation using position and contact pressure force acting on the vehicle wheels braking torque and thus the braking force specifically adjusted. With a sufficiently accurate force measurement, it can then be expected that the vehicle will not experience any torques as a result of the braking process, also known as "pulling sideways", even when using a dry, electronic brake system.

Das beschriebene Vorgehen unter Zuhilfenahme einer direkten Messung der Anpresskraft bringt jedoch eine Reihe von Nachteilen mit sich. So müssen die entsprechenden Kraftsensoren direkt im Kraftfluss der Radbremsen verbaut werden. Dort treten sehr hohe Anpresskräfte auf, sodass die Kraftsensoren entsprechend massiv, robust und dennoch präzise ausgelegt sein müssen. Entsprechende Sensoren sind üblicherweise sehr teuer, was die Gesamtkosten für die Verwendung eines derartigen trockenen Bremssystems beeinflusst. Ferner sitzt ein solcher Kraftsensor üblicherweise in der Mechanik des Bremsenaktuators. Dabei muss der Kraftsensor für die Kraftregelung mit entsprechenden Leitungen, Steckverbindern oder Klemmen mit der Elektronik der Radbremse und insbesondere der WCU verbunden werden. Dies verursacht weitere Zusatzkosten und Konstruktionsaufwand für die entsprechende Leitungs- und Verbindungstechnik. Ferner erhöht der Einbau eines Kraftsensors mit entsprechender Verkabelung die Komplexität der Montage einer solchen Radbremse.However, the procedure described with the aid of a direct measurement of the contact pressure has a number of disadvantages. The corresponding force sensors must be installed directly in the power flow of the wheel brakes. Very high contact forces occur there, so that the force sensors must be correspondingly massive, robust and yet precisely designed. Corresponding sensors are usually very expensive, which affects the overall costs for using such a dry brake system. Furthermore, such a force sensor is usually located in the mechanics of the brake actuator. The force sensor for the force control must be connected to the electronics of the wheel brake and in particular to the WCU with the appropriate lines, plug connectors or terminals. This causes further additional costs and construction work for the corresponding line and connection technology. Furthermore, the installation of a force sensor with the appropriate wiring increases the complexity of the assembly of such a wheel brake.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die objektive technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines trockenen Bremssystems anzugeben, das ohne Kraftsensoren in den Radbremsen eine symmetrische Bremskraftverteilung bei einer Betätigung der Radbremsen gewährleisten kann.Against this background, the present invention is based on the objective technical task of specifying a method for controlling a dry brake system that can ensure symmetrical braking force distribution when the wheel brakes are actuated without force sensors in the wheel brakes.

Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved with the method according to claim 1. Advantageous configurations are the subject matter of the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems eines zweispurigen Fahrzeugs mit wenigstens vier Radbremsen und wenigstens einer Steuereinheit, wobei die Radbremsen jeweils einen elektromechanischen Kraftsteller zur Bereitstellung eines auf ein Fahrzeugrad wirkenden Bremsmoments aufweisen. Das Verfahren weist dabei das Empfangen einer Bremsanforderung, das Ermitteln eines durch die Kraftsteller der Radbremsen jeweils zu erzeugenden Bremsmoments zur Umsetzung der Bremsanforderung, das Ansteuern der Kraftsteller der Radbremsen zur Erzeugung des ermittelten Bremsmoments, das Abschätzen des durch die Kraftsteller jeweils tatsächlich eingestellten Bremsmoments anhand wenigstens eines Betriebsparameters des jeweiligen Kraftstellers und wenn das tatsächlich eingestellte Bremsmoment eines Kraftstellers von dem zu erzeugenden Bremsmoment abweicht, das Anpassen der Ansteuerung des Kraftstellers auf, sodass die Anpassung der Abweichung entgegen wirkt, wobei die Verfahrensschritte durch die Steuereinheit ausgeführt werden.The invention relates to a method for controlling a braking system of a two-lane vehicle with at least four wheel brakes and at least one control unit, the wheel brakes each having an electromechanical force actuator for providing a braking torque acting on a vehicle wheel. The method involves receiving a braking request, determining a braking torque to be generated by the force actuators of the wheel brakes in order to implement the braking request, controlling the force actuators of the wheel brakes to generate the braking torque determined, estimating the braking torque actually set by the force actuators on the basis of at least of an operating parameter of the respective force actuator and if the actually set braking torque of a force actuator deviates from the braking torque to be generated, the adjustment of the activation of the force actuator, so that the adjustment counteracts the deviation, the method steps being carried out by the control unit.

Durch die Verwendung von Betriebsparametern des elektromechanischen Kraftstellers zur Abschätzung des eingestellten Bremsmoments kann auf Daten in der Steuereinheit zurückgegriffen werden, die aufgrund der Verbindung der Steuereinheit mit dem Kraftsteller zur Ansteuerung des Kraftstellers ohnehin vorhanden sind. Somit kann eine gesonderte Verkabelung der Steuereinheit mit weiteren Komponenten der Radbremse vermieden werden. Auch eine Integration eines Kraftsensors in die Radbremse ist bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht notwendig, was die Kosten zur Herstellung der Radbremse sowie den Aufwand bei einer Montage der Radbremse reduziert.By using operating parameters of the electromechanical force controller to estimate the set braking torque, data in the control unit can be accessed which, due to the connection of the control unit to the force controller, is used to control the force stellers are already available. A separate wiring of the control unit with other components of the wheel brake can thus be avoided. An integration of a force sensor in the wheel brake is also not necessary with the solution according to the invention, which reduces the costs for manufacturing the wheel brake and the effort involved in assembling the wheel brake.

Unter einem „elektromechanischen Kraftsteller“ ist dabei ein Aktor zu verstehen, der dazu ausgebildet ist, eine elektrische Spannung in eine auf einen Reibpartner der Radbremse wirkende Kraft umzuwandeln. Dabei ist üblicherweise die aufgebrachte Kraft abhängig von der abgenommenen elektrischen Spannung des Kraftstellers. Folglich kann unter Berücksichtigung der portionsweise des Faktors aus den Betriebsparametern des Aktes auf die aufgebrachte Kraft und mithin aus der Kenntnis der Geometrie der Radbremse auf das erzeugte Bremsmoment geschlossen werden. Unter einem „Bremsmoment“ ist dabei ein Drehmoment zu verstehen, dass einer Rotation des entsprechenden Fahrzeugrades entgegenwirkt.An “electromechanical force actuator” is to be understood as meaning an actuator that is designed to convert an electrical voltage into a force acting on a friction partner of the wheel brake. In this case, the force applied is usually dependent on the electrical voltage drawn from the force controller. Consequently, taking into account the portion-by-portion of the factor from the operating parameters of the act, conclusions can be drawn about the applied force and therefore from knowledge of the geometry of the wheel brake about the generated braking torque. A “braking torque” is to be understood as meaning a torque that counteracts rotation of the corresponding vehicle wheel.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass wenigstens ein Kraftsteller einen elektromotorischen Antrieb aufweist, wobei das durch den Kraftsteller erzeugte Bremsmoment anhand eines an dem elektromotorischen Antrieb anliegenden Motorstroms abgeschätzt wird. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der elektromotorische Antrieb unter Verwendung eines Getriebes dazu ausgebildet ist, einen Reibbelag mit einem Reibpartner in Kontakt zu bringen und anschließend einer Kraft in Richtung des Reibpartners zu beaufschlagen, um so die Reibung zwischen dem Reibbelag und dem Reibpartner, beispielsweise eine Bremsscheibe, zu erhöhen. Dabei kann ferner vorgesehen sein, dass neben dem Motorstrom auch die Winkelposition einer Antriebswelle oder eines Rotors des elektromotorischen Antriebs überwacht wird und zur Bestimmung des durch den Kraftsteller erzeugten Bremsmoments verwendet wird.According to a preferred embodiment, it is provided that at least one force controller has an electric motor drive, with the braking torque generated by the force controller being estimated using a motor current present at the electric motor drive. It can be provided, for example, that the electric motor drive is designed using a gear to bring a friction lining into contact with a friction partner and then to apply a force in the direction of the friction partner in order to reduce the friction between the friction lining and the friction partner, for example a brake disc, to increase. It can also be provided that, in addition to the motor current, the angular position of a drive shaft or a rotor of the electromotive drive is also monitored and used to determine the braking torque generated by the force controller.

Insbesondere bei Verwendung eines bürstenlosen Elektromotors als elektromotorischen Antrieb, besteht ein proportionales Verhältnis zwischen von dem Motor aufgebrachten Drehmoment und dem Motorstrom. Das durch den elektromotorischen Antrieb und mithin den Kraftsteller bewirkt Bremsmoment kann dann indirekt über das aufgebrachte Drehmoment und den Phasenstrom des Motors ermittelt werden. Zum Ausgleich von Schwankungen der Motoreigenschaften, also des Verhältnisses zwischen Motorstrom und erzeugtem Drehmoment, kann ferner vorgesehen sein, dass bereits in der Fertigung des Motors entsprechende Parameter aufgezeichnet werden, die dann im späteren Betrieb des Kraftstellers zur Abschätzung des Bremsmoments verwendet werden.In particular when using a brushless electric motor as an electric motor drive, there is a proportional relationship between the torque applied by the motor and the motor current. The braking torque caused by the electric motor drive and consequently the force controller can then be determined indirectly via the applied torque and the phase current of the motor. To compensate for fluctuations in the motor properties, i.e. the relationship between the motor current and the torque generated, it can also be provided that the corresponding parameters are recorded during production of the motor, which are then used later in operation of the force controller to estimate the braking torque.

Dabei ist nach einer bevorzugten Ausführungsform weiter vorgesehen, dass der Kraftsteller ein durch den Antrieb angetriebenes Rotations-Translations-Getriebe mit einer angetriebenen Gewindespindel und einer gegen Rotation um die Gewindespindel gesicherten Spindelmutter aufweist, wobei die Spindelmutter dazu ausgebildet ist, einen Reibbelag mit einer Kraft in Richtung einer Bremsscheibe zu beaufschlagen, wobei die Bremsscheibe mit wenigstens einem Fahrzeugrad drehfest verbunden ist. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Gewindespindel mit der Spindelmutter einen Kugelgewindetrieb ausbildet. Der elektromotorische Antrieb kann dabei sowohl die Gewindespindel direkt antreiben als auch über ein separates Getriebe mit der Gewindespindel verbunden sein.According to a preferred embodiment, it is further provided that the force actuator has a rotation-translation gear driven by the drive with a driven threaded spindle and a spindle nut secured against rotation about the threaded spindle, with the spindle nut being designed to apply a friction lining with a force in To apply direction of a brake disc, wherein the brake disc is rotatably connected to at least one vehicle wheel. It can be provided in particular that the threaded spindle forms a ball screw drive with the spindle nut. The electric motor drive can either drive the threaded spindle directly or be connected to the threaded spindle via a separate gear.

Die Genauigkeit der Bestimmung des eingestellten Bremsmoments aus dem Motorstrom des elektromotorischen Antriebs eines elektromechanischen Kraftstellers wird nach einer weiteren Ausführungsform dadurch verbessert, dass zusätzlich zu dem an dem elektromotorischen Antrieb anliegenden Motorstrom eine Temperatur des Antriebs und/oder einer Leistungselektronik des Antriebs ermittelt und zur Abschätzung des durch den Kraftsteller erzeugten Bremsmoments verwendet wird. Hierdurch kann berücksichtigt werden, dass sich aufgrund einer Temperaturänderung der Leistungselektronik oder der elektrischen Komponenten des Antriebs eine Veränderung einer Zuordnung von Motorstrom zu erzeugtem Bremsmoment ergeben kann. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in der Motorsteuerung unterschiedliche Zuordnungen von Motorstrom und Bremsmoment für unterschiedliche Motortemperaturen hinterlegt sind, die abhängig von einer gemessenen Motortemperatur zur Abschätzung des Bremsmoments eingesetzt werden.According to a further embodiment, the accuracy of determining the set braking torque from the motor current of the electric motor drive of an electromechanical force controller is improved in that, in addition to the motor current present at the electric motor drive, a temperature of the drive and/or power electronics of the drive is determined and used to estimate the braking torque generated by the force controller is used. In this way, it can be taken into account that a change in the assignment of motor current to the braking torque generated can result from a temperature change in the power electronics or the electrical components of the drive. It can be provided, for example, that different assignments of motor current and braking torque for different motor temperatures are stored in the motor controller, which are used depending on a measured motor temperature to estimate the braking torque.

Zur Bestimmung eines Bremsmoments aus dem Motorstrom ist dabei nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das durch einen Kraftsteller erzeugte Bremsmoment aus dem an dem elektromotorischen Antrieb anliegenden Motorstrom mittels wenigstens einer Kennlinie des elektromotorischen Antriebs und/oder der Radbremse abgeschätzt wird. Die Kennlinie ermöglicht dabei bevorzugt eine direkte Zuordnung eines anliegenden Motorstroms zu dem erzeugten Bremsmoment. Ferner kann die Kennlinie auch eine Zuordnung des Motorstroms zu einem erzeugten Drehmoment des elektromotorischen Antriebs enthalten, aus dem wiederum aus der Kenntnis der mit dem elektromotorischen Antrieb verbundenen Mechanik, insbesondere der nachgeschalteten Getriebe und Reibpartner, ein Bremsmoment ermittelt werden kann.To determine a braking torque from the motor current, another embodiment provides that the braking torque generated by a force actuator is estimated from the motor current present at the electromotive drive using at least one characteristic curve of the electromotive drive and/or the wheel brake. In this case, the characteristic preferably enables a direct assignment of an applied motor current to the braking torque generated. Furthermore, the characteristic curve can also contain an assignment of the motor current to a torque generated by the electric motor drive, from which a braking torque can be determined from knowledge of the mechanics connected to the electric motor drive, in particular the downstream gears and friction partners.

Neben einer Betrachtung der Betriebsparameter der Kraftsteller kann noch durch weitere Fahrparameter des Fahrzeugs überwacht werden, ob ein in den Radbremsen erzeugtes Bremsmoment tatsächlich einer empfangenen Bremsanforderung entspricht. So ist nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass zur Abschätzung der durch die Kraftsteller jeweils tatsächlich eingestellten Bremsmomente zusätzlich während der Ansteuerung der Kraftsteller ein Gierwinkel und/oder eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs überwacht wird, wobei bei einer Änderung des Gierwinkels und/oder der Querbeschleunigung des Fahrzeugs infolge der Ansteuerung der Kraftsteller die Ansteuerung wenigstens eines Kraftstellers so angepasst wird, dass das durch den Kraftsteller erzeugte Bremsmoment so reduziert oder erhöht wird, dass die Änderung des Bremsmoments der Änderung des Gierwinkels und/oder der Querbeschleunigung entgegen wirkt.In addition to considering the operating parameters of the force actuators, other driving parameters of the vehicle can be used to monitor whether a braking torque generated in the wheel brakes actually corresponds to a braking request received. According to a further embodiment, it is provided that in order to estimate the braking torques actually set by the force actuators, a yaw angle and/or a lateral acceleration of the vehicle is also monitored during the actuation of the force actuators, with a change in the yaw angle and/or the lateral acceleration of the vehicle as a result of the activation of the force controller, the activation of at least one force controller is adjusted such that the braking torque generated by the force controller is reduced or increased in such a way that the change in the braking torque counteracts the change in the yaw angle and/or the lateral acceleration.

Die Änderung des Bremsmoments durch die entsprechenden Kraftsteller erfolgt dabei bevorzugt durch eine Änderung der Betriebsparameter der Kraftsteller. Diesem Ansatz liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein ungenau eingestelltes Bremsmoment einer Radbremse zu einer asymmetrischen Verzögerung der Fahrzeugräder führen kann, die sich wiederum in einer Änderung des Gierwinkels, also einer Gierrate des Fahrzeugs, insbesondere einer Gierbeschleunigung, oder einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs manifestieren kann. Wird eine solche Beschleunigung oder Gierrate erkannt, ist dies ein Hinweis, dass wenigstens ein tatsächlich eingestelltes Bremsmoment einer Radbremse von der entsprechenden Bremsanforderung abweicht. In diesem Fall kann gezielt das Bremsmoment der Radbremsen so verändert werden, dass die Änderung des Bremsmoments der Änderung des Gierwinkels bzw. der Querbeschleunigung entgegen wirkt.The braking torque is changed by the corresponding force controllers, preferably by changing the operating parameters of the force controllers. This approach is based on the finding that an imprecisely set braking torque of a wheel brake can lead to an asymmetrical deceleration of the vehicle wheels, which in turn can manifest itself in a change in the yaw angle, i.e. a yaw rate of the vehicle, in particular a yaw acceleration, or a lateral acceleration of the vehicle. If such an acceleration or yaw rate is detected, this is an indication that at least one braking torque that is actually set for a wheel brake deviates from the corresponding braking request. In this case, the braking torque of the wheel brakes can be changed in a targeted manner in such a way that the change in the braking torque counteracts the change in the yaw angle or the lateral acceleration.

Dabei kann nach einer weiteren Ausführungsform ferner vorgesehen sein, dass die Position der von der Änderung des Bremsmoments betroffenen Radbremsen von der Richtung der Änderung des Gierwinkels infolge der Ansteuerung der Kraftsteller abhängt. So kann beispielsweise bei einer Gierbewegung im Uhrzeigersinn davon ausgegangen werden, dass die Radbremsen der linken Fahrzeugseite eine zu geringe Bremskraft bereitstellen. Folglich kann hier vorgesehen sein, dass entweder die Bremsmomente der Radbremsen der linken Fahrzeugseite erhöht, oder die Bremsmomente der Radbremsen der rechten Fahrzeugseite reduziert werden.According to a further embodiment, it can also be provided that the position of the wheel brakes affected by the change in the braking torque depends on the direction of the change in the yaw angle as a result of the actuation of the force actuators. For example, in the case of a yaw movement in the clockwise direction, it can be assumed that the wheel brakes on the left-hand side of the vehicle are providing too little braking force. Consequently, it can be provided here that either the braking torques of the wheel brakes on the left-hand side of the vehicle are increased, or the braking torques of the wheel brakes on the right-hand side of the vehicle are reduced.

Eine fehlerhafte Interpretation einer erkannten Gierbeschleunigung kann dabei nach einer weiteren Ausführungsform dadurch vermieden werden, dass zusätzlich zur Überwachung des Gierwinkels ein Lenkwinkel des Fahrzeugs während der Ansteuerung der Kraftsteller überwacht wird, wobei eine erkannte Änderung des Gierwinkels des Fahrzeugs infolge der Ansteuerung der Kraftsteller anhand des Lenkwinkels plausibilisiert wird. So können Situationen ausgeschlossen werden, in denen eine Änderung des Gierwinkels nicht durch eine fehlerhafte Ansteuerung der Radbremsen verursacht wird, sondern auf einen aktiven Lenkbefehl des Fahrzeugführers zurückzuführen sind. Ferner kann jedoch auch eine fehlerhafte Ansteuerung der Radbremsen erkannt werden, wenn beispielsweise ein erkannter Lenkwinkel einer aktuellen Änderung des Gierwinkels entgegengesetzt ist. Dies deutet nämlich darauf hin, dass der Fahrzeugführer eine unerwünschte Gierbewegung des Fahrzeugs erkannt hat und gegenlenkt. Neben der Berücksichtigung eines Lenkwinkels des Fahrzeugs kann ferner auch der Reifenschlupf genutzt werden, um eine erkannte Änderung des Gierwinkels zu plausibilisieren. So kann eine Gierbewegung trotz korrekt eingestellter Bremsmomente allein aufgrund eines unterschiedlichen Reifenschlupfs der Fahrzeugräder entstehen. Der Reifenschlupf kann dabei in bekannter Art und Weise aus einer Betrachtung der Raddrehzahlen der Fahrzeugräder abgeleitet werden.According to a further embodiment, an erroneous interpretation of a detected yaw acceleration can be avoided in that, in addition to monitoring the yaw angle, a steering angle of the vehicle is monitored during the activation of the force actuators, with a detected change in the yaw angle of the vehicle as a result of the activation of the force actuators based on the steering angle is checked for plausibility. In this way, situations can be ruled out in which a change in the yaw angle is not caused by faulty activation of the wheel brakes, but is due to an active steering command from the vehicle driver. Furthermore, however, faulty activation of the wheel brakes can also be detected if, for example, a detected steering angle opposes a current change in the yaw angle. This indicates that the driver of the vehicle has recognized an undesired yaw movement of the vehicle and is countersteering. In addition to taking into account a steering angle of the vehicle, the tire slip can also be used to validate a detected change in the yaw angle. A yaw movement can thus occur despite correctly set braking torques simply due to different tire slippage of the vehicle wheels. The tire slip can be derived in a known manner from a consideration of the wheel speeds of the vehicle wheels.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass bei Erfassung einer Gierbewegung oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs infolge einer Ansteuerung der Kraftsteller Korrekturwerte für die Ansteuerung der jeweiligen Kraftsteller der Radbremsen zur Erzeugung eines ermittelten Bremsmoments ermittelt werden, wobei die Korrekturwerte einer Ansteuerung der Kraftsteller bei einer nachfolgenden Bremsanforderung zugrunde gelegt werden. So kann vermieden werden, dass bei einer neuerlichen Ansteuerung der Radbremsen erneut ein fehlerhaftes bzw. ungenaues Bremsmoment eingestellt wird. Die Korrekturwerte werden hierzu bevorzugt dergestalt bestimmt, dass bei einer neuerlichen Ansteuerung der Kraftsteller kein Giermoment bzw. keiner Querbeschleunigung zu erwarten ist.According to a further embodiment, it is also provided that when a yaw movement or lateral acceleration of the vehicle is detected as a result of activation of the force actuators, correction values for the activation of the respective force actuators of the wheel brakes are determined in order to generate a determined braking torque, with the correction values of an activation of the force actuators in the event of a subsequent braking request be taken as a basis. It can thus be avoided that a faulty or imprecise braking torque is set again when the wheel brakes are activated again. For this purpose, the correction values are preferably determined in such a way that no yawing moment or no transverse acceleration is to be expected when the force actuators are activated again.

Dabei kann insbesondere auch, wie zuvor beschrieben, vorgesehen sein, dass eine ermittelte Gierbewegung oder Querbeschleunigung durch Überwachung eines Lenkwinkels plausibilisiert wird.In particular, as described above, it can also be provided that a determined yaw movement or lateral acceleration is checked for plausibility by monitoring a steering angle.

Zur Bestimmung derartiger Korrekturwerte wird bevorzugt ein langsam selbst lernender Algorithmus eingesetzt, der zu jedem Bremsvorgang Sensorsignale interpretiert, die auf ein Schiefziehen des Fahrzeugs hindeuten, also insbesondere Querbeschleunigungen und Änderungen des Gierwinkels des Fahrzeugs. Dabei können sukzessive Korrekturwerte gelernt werden, die die Ansteuerung der Radbremsen auf den Fahrzeugseiten so angleichen, dass bei einer neuerlichen Aktivierung der Radbremsen kein Schiefziehen des Fahrzeugs mehr auftritt und dementsprechend, über die ermittelten Sensorsignale kein Schiefziehen mehr registriert wird. Dabei sollten die Korrekturwerte jedoch so eingegrenzt werden, dass bei ihrer Berücksichtigung eine fehlerhafte Ansteuerung der Radbremsen, die zu einem Sicherheitsrisiko beispielsweise aufgrund einer insgesamt zu geringen Bremsleistung führen könnte, vermieden wird.To determine such correction values, a slowly self-learning algorithm is preferably used, which interprets sensor signals for each braking operation that indicate the vehicle is pulling sideways, ie in particular lateral acceleration and changes in the yaw angle of the vehicle. In the process, successive correction values can be learned, which adjust the activation of the wheel brakes on the vehicle sides in such a way that the vehicle no longer pulls to one side when the wheel brakes are activated again and accordingly, no more skewing is registered via the determined sensor signals. However, the correction values should be limited in such a way that when they are taken into account, incorrect activation of the wheel brakes, which could lead to a safety risk, for example due to an overall insufficient braking power, is avoided.

Dabei kann bereits bei der Fertigung der Radbremsen und bei der Montage in einem Fahrzeug ein Einlernen des Bremssystems implementiert werden. So kann bei der Fertigung des Antriebsmotors des elektromotorischen Antriebs bereits eine Motorkennlinie zur Zuordnung eines Motorstroms zu einem erzeugten Drehmoment aufgenommen werden. Ferner kann nach Fertigstellung des Aktuators weiter eine Kennlinie bestimmt werden, die dem Motorstrom direkt eine Anpresskraft der Reibpartner der Reibbremse zuordnet. Schließlich kann durch Betrieb eines Fahrzeugs mit eingebautem Bremssystem auf einem Rollenprüfstand abschließend das Bremssystem über Korrekturwerte so kalibriert werden, dass im späteren Betrieb ein Schiefziehen infolge einer Bremsanforderung nicht mehr zu erwarten ist.The brake system can already be taught in during the manufacture of the wheel brakes and during assembly in a vehicle. A motor characteristic curve for assigning a motor current to a generated torque can already be recorded during the production of the drive motor of the electromotive drive. Furthermore, after completion of the actuator, a characteristic curve can be determined, which directly assigns a contact pressure force of the friction partners of the friction brake to the motor current. Finally, by operating a vehicle with a built-in braking system on a roller dynamometer, the braking system can be calibrated via correction values in such a way that later on, a pulling as a result of a braking request is no longer to be expected.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem beispielhaften Bremssystem,
2 eine schematische Darstellung der funktionalen Verbindungen eines solchen Bremssystems, und
3 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens.

Preferred configurations of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. show:

1 a schematic representation of a vehicle with an exemplary braking system,
2 a schematic representation of the functional connections of such a braking system, and
3 a flow chart of an example method.

Im Folgenden werden einander ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.In the following, features that are similar or identical to one another are marked with the same reference symbols.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 aus einer Vogelperspektive, wobei das Fahrzeug 100 mit einem Bremssystem 102 ausgestattet ist. Das Bremssystem weist dabei eine zentrale Steuereinheit 104, sowie vier Radbremsen 106, 108, 110 und 112, welche jeweils einem Fahrzeugrad 114, 116, 118 und 120 zugeordnet sind. Die Radbremsen 106, 108, 110 und 112 weisen dabei jeweils einen elektromechanischen Kraftsteller auf, der jeweils dazu ausgebildet ist, ein Bremsmoment auf das der Radbremse 106, 108, 110 oder 112 zugeordnete Fahrzeugrad 114, 116, 118 oder 120 zu bewirken. Unter einem Bremsmoment ist dabei ein Drehmoment zu verstehen, dass einer aktuellen Rotation des entsprechenden Fahrzeugrades entgegenwirkt. Der spezifische Aufbau einer solchen Radbremse mit einem elektromechanischen Kraftsteller wird im Folgenden noch mit Bezug auf 2 näher erläutert.the 1 FIG. 1 shows a schematic depiction of a vehicle 100 from a bird's eye view, the vehicle 100 being equipped with a braking system 102 . The brake system has a central control unit 104 and four wheel brakes 106, 108, 110 and 112, each of which is assigned to a vehicle wheel 114, 116, 118 and 120. Wheel brakes 106, 108, 110 and 112 each have an electromechanical force actuator which is designed to apply a braking torque to vehicle wheel 114, 116, 118 or 120 assigned to wheel brake 106, 108, 110 or 112. A braking torque is to be understood as meaning a torque that counteracts a current rotation of the corresponding vehicle wheel. The specific structure of such a wheel brake with an electromechanical force actuator is described below with reference to 2 explained in more detail.

Die zentrale Steuereinheit 104 ist dabei über Kommunikationsleitungen 122 mit den Radbremsen 106, 108, 110 und 112 verbunden, über die die Steuereinheit 104 die Radbremsen 106, 108, 110 und 112 ansteuern kann. Eine solche Ansteuerung der Radbremsen 106, 108, 110 und 112 kann beispielsweise erfolgen, wenn die Steuereinheit 104 eine Bremsanforderung empfängt. Eine solche Bremsanforderung kann beispielsweise ausgelöst werden, in dem ein Fahrzeugführer ein Bremspedal betätigt, wobei die Betätigung des Bremspedals anhand eines Pedalwinkels, eine auf das Bremspedal wirkenden Kraft, oder eines Verschiebungsweges des Bremspedals quantifiziert werden kann. Eine entsprechende Betätigungsinformation wird dann an die zentrale Steuereinheit 104 in Form einer Bremsanforderung weitergeleitet, worauf hin die Steuereinheit 104 auf Grundlage der empfangenen Bremsanforderung jeweils Bremsmomente ermittelt, die durch die Kraftsteller der Radbremsen 106, 108, 110 und 112 aufzubringen sind, um die Bremsanforderung zu erfüllen.Central control unit 104 is connected to wheel brakes 106 , 108 , 110 and 112 via communication lines 122 , via which control unit 104 can control wheel brakes 106 , 108 , 110 and 112 . Wheel brakes 106, 108, 110 and 112 can be activated in this way, for example, when control unit 104 receives a braking request. Such a braking request can be triggered, for example, by a vehicle driver actuating a brake pedal, wherein the actuation of the brake pedal can be quantified using a pedal angle, a force acting on the brake pedal, or a displacement path of the brake pedal. Corresponding actuation information is then forwarded to central control unit 104 in the form of a braking request, whereupon control unit 104, based on the braking request received, determines the braking torques that are to be applied by the force actuators of wheel brakes 106, 108, 110 and 112 in order to apply the braking request fulfill.

Die entsprechenden Informationen bezüglich der aufzubringenden Bremsmomente werden dann über die Kommunikationsleitung 122 an die Radbremsen 106, 108, 110 und 112 übermittelt und durch entsprechende Ansteuerung der elektromotorischen Kraftsteller der Radbremsen 106, 108, 110 und 112 umgesetzt. Dabei kann ferner vorgesehen sein, dass jede Radbremse 106, 108, 110 und 112 jeweils über eine radindividuelle Steuereinheit (WCU) verfügt, die dazu ausgebildet ist, den elektromotorischen Kraftsteller der zugeordneten Radbremse 106, 108, 110 oder 112 auf Grundlage einer empfangenen Anforderung für ein bereitzustellendes Bremsmoment anzusteuern. Die Ansteuerung eines solchen elektromotorischen Kraftstellers, wird im Folgenden noch beschrieben.The corresponding information regarding the braking torques to be applied is then transmitted to the wheel brakes 106, 108, 110 and 112 via the communication line 122 and implemented by appropriate activation of the electromotive force actuators of the wheel brakes 106, 108, 110 and 112. Provision can also be made for each wheel brake 106, 108, 110 and 112 to have a wheel-specific control unit (WCU) which is designed to activate the electromotive force actuator of the associated wheel brake 106, 108, 110 or 112 on the basis of a received request for to control a braking torque to be provided. The control of such an electromotive force controller is described below.

Dabei wird bei einer Verzögerung des Fahrzeugs 100 üblicherweise angestrebt, eine symmetrische Verteilung der Bremskräfte zwischen der linken Fahrzeugseite und der rechten Fahrzeugseite einzustellen. Gibt es jedoch eine Abweichung von einer solchen symmetrischen Verteilung, beispielsweise aufgrund einer fehlerhaften Ansteuerung der Radbremsen 106, 108, 110 und 112, kann sich dies in einem auf das Fahrzeug 100 wirkenden Giermoment 128 oder einer Querbeschleunigung 124 oder 126 des Fahrzeugs 100 bemerkbar machen. Durch eine Korrektur der Ansteuerung der Radbremsen 106, 108, 110 und 112 können solche Drehmomente und Kräfte jedoch kompensiert werden.When vehicle 100 is decelerated, the aim is usually to set a symmetrical distribution of the braking forces between the left-hand side of the vehicle and the right-hand side of the vehicle. However, if there is a deviation from such a symmetrical distribution, for example due to faulty activation of wheel brakes 106, 108, 110 and 112, this can become noticeable in a yawing moment 128 acting on vehicle 100 or in a lateral acceleration 124 or 126 of vehicle 100. However, such torques and forces can be compensated for by correcting the activation of the wheel brakes 106, 108, 110 and 112.

Die 2 zeigt einen schematischen Aufbau eines Teils eines Bremssystems 102, wie es in dem Fahrzeug 100 der 1 eingesetzt ist. Das Bremssystem 102 umfasst dabei eine Pedalbetätigungseinheit (PAU) 202 zur Erfassung eines Betätigungsgrades eines Bremspedals 204, eine Steuereinheit 104 und eine Radbremse 106 mit einem Kraftsteller 200. Obwohl in der 2 nur eine einzelne Steuereinheit 104 dargestellt ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in eine Architektur umgesetzt sein, in der sich die Funktionen der Steuereinheit 104 auf mehrere Steuereinheiten aufteilen. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass nur ein Teil der Funktionen der dargestellten Steuereinheit 104 in einer zentralen Steuereinheit eines Bremssystems umgesetzt wird, während weitere Funktionen, insbesondere die konkrete Ansteuerung des Kraftstellers 200, durch eine Steuereinheit (WCU) umgesetzt werden, die der Radbremse 106 spezifisch zugeordnet ist.the 2 shows a schematic structure of a part of a braking system 102, as in the vehicle 100 of FIG 1 is used. The brake system 102 includes a pedal actuation unit (PAU) 202 for detecting a degree of actuation of a brake pedal 204, a control unit 104 and a wheel brake 106 with a force actuator 200. Although in the 2 only a single control unit 104 is shown, the method according to the invention can also be implemented in an architecture in which the functions of the control unit 104 are divided among a number of control units. For example, it can be provided that only some of the functions of control unit 104 shown are implemented in a central control unit of a brake system, while other functions, in particular the specific activation of force controller 200, are implemented by a control unit (WCU) that is responsible for the wheel brake 106 is specifically assigned.

Wie in der 2 dargestellt ist, weist die Radbremse einen Kraftsteller 200 auf der sich aus einem Elektromotor 208, einem dem Elektromotor 208 nachgeschalteten Getriebe 210 und einem Druckkolben 212 zusammensetzt, der innerhalb eines Bremssattels 214 entlang einer Zuspannrichtung verschiebbar gelagert ist. Dabei ist das Getriebe 210 dergestalt ausgelegt, dass eine Rotation eine Antriebswelle des Elektromotors 208 in eine Translation des Druckkolbens 212 entlang der Zuspannrichtung umgesetzt wird. Auf dem Druckkolben ist dabei ein Reibbelag 216 angeordnet, der bei ausreichender Verschiebung des Druckkolbens 212 entlang der Zuspannrichtung mit einer Bremsscheibe 218 in Kontakt tritt. Auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 218 ist ein weiterer Reibbelag 220 angeordnet, der bei entsprechender Verschiebung des Druckkolbens 212 ebenfalls in Kontakt mit der Bremsscheibe 218 gebracht wird, sodass die Bremsscheibe Zeile 18 von beiden Seiten durch die Reibbeläge 216 und 220 mit einer Reibungskraft mithin mit einem Bremsmoment beaufschlagt werden. Es handelt sich demnach bei der Radbremse 106 um eine Schwimmsattelbremse. Die Bremsscheibe 218 ist wiederum drehfest mit dem Fahrzeugrad 222 verbunden, sodass ein auf die Bremsscheibe 218 wirkendes Bremsmoment zu einer durch das Fahrzeugrad 222 vermittelten und auf das Fahrzeug 100 wirkenden Bremskraft führt. Das durch die Reibbeläge 218 und 220 bewirkte Bremsmoment ist dabei direkt proportional zu einer durch den Druckkolben 212 vermittelten Zuspannkraft, welche wiederum durch das durch den Elektromotor 208 aufgebrachte Drehmoment und die Ausgestaltung des Getriebes 210 vorgegeben ist.Like in the 2 is shown, the wheel brake has a force controller 200 composed of an electric motor 208, a transmission 210 connected downstream of the electric motor 208 and a pressure piston 212, which is slidably mounted within a brake caliper 214 along an application direction. The transmission 210 is designed in such a way that a rotation of a drive shaft of the electric motor 208 is converted into a translation of the pressure piston 212 along the application direction. A friction lining 216 is arranged on the pressure piston and comes into contact with a brake disk 218 when the pressure piston 212 is sufficiently displaced along the clamping direction. On the opposite side of brake disc 218 is another friction lining 220, which is also brought into contact with brake disc 218 when pressure piston 212 is displaced accordingly, so that brake disc line 18 is pressed from both sides by friction linings 216 and 220 with a frictional force be subjected to a braking torque. The wheel brake 106 is therefore a floating caliper brake. The brake disc 218 is in turn connected to the vehicle wheel 222 in a torque-proof manner, so that a braking torque acting on the brake disc 218 leads to a braking force mediated by the vehicle wheel 222 and acting on the vehicle 100 . The braking torque caused by the friction linings 218 and 220 is directly proportional to an application force imparted by the pressure piston 212 , which in turn is predetermined by the torque applied by the electric motor 208 and the configuration of the transmission 210 .

Im Folgenden wird mit Bezug auf 2 anhand der schematischen Darstellung der funktionalen Verbindungen des Bremssystems 102 ein Ablauf von der Erfassung einer Bremsanforderung durch die Steuereinheit 104 bis zur Umsetzung der Bremsanforderung durch den Kraftsteller 200 einer Radbremse 106, 108, 110 oder 112 beschrieben.The following is with reference to 2 a sequence from the detection of a braking request by the control unit 104 to the implementation of the braking request by the force controller 200 of a wheel brake 106, 108, 110 or 112 is described using the schematic representation of the functional connections of the braking system 102.

Dabei wird zunächst durch die Pedalbetätigungseinheit (PAU) 202 eine Betätigung des Bremspedals 204 durch den Fahrzeugführer erfasst. Hierzu kann beispielsweise eine Betätigungskraft (F) oder ein Betätigungsweg des Bremspedals 204 (X) durch entsprechende Sensoren erfasst werden. Die so ermittelten Betätigungsdaten, welche einen Fahrerbremswunsch darstellen, werden dann als Bremsanforderung an die Steuereinheit 104 weitergeleitet und in einem ersten Funktionsblock 206 wird aus den empfangenen Betätigungsdaten eine durch die Radbremsen 106, 108, 110 und 112 einzustellende Bremskraft ermittelt.In this case, an actuation of the brake pedal 204 by the vehicle driver is first detected by the pedal actuation unit (PAU) 202 . For this purpose, for example, an actuation force (F) or an actuation travel of brake pedal 204 (X) can be detected by appropriate sensors. The actuation data determined in this way, which represent a driver braking request, are then forwarded to control unit 104 as a braking request, and a braking force to be set by wheel brakes 106, 108, 110 and 112 is determined in a first function block 206 from the actuation data received.

Anschließend wird in einem nachgeschalteten Funktionsblock 224 aus der einzustellenden Kraft ermittelt, wie der Kraftsteller 200 anzusteuern ist, sodass sich die erforderliche Bremskraft einstellt. Hierzu kann beispielsweise auf eine Kraft-Weg Kennlinie des Kraftstellers 200 zurückgegriffen werden, die einem Verschiebungsweg des Druckkolbens 212 eine Anpresskraft des Reibbelag 216 auf die Bremsscheibe 218 zuordnet. Der so erhaltene Verschiebungsweg, der notwendig ist, um die geforderte Bremskraft bzw. das entsprechende Bremsmoment zu erzeugen, wird dann in entsprechende Steuerparameter für den Elektromotor 208 umgerechnet, insbesondere in einen entsprechenden Motorwinkel und ein durch den Elektromotor 208 aufzubringendes Drehmoment.Then, in a downstream function block 224, it is determined from the force to be set how the force controller 200 is to be controlled, so that the required braking force is set. For this purpose, for example, a force-displacement characteristic curve of the force controller 200 can be used, which assigns a contact pressure force of the friction lining 216 on the brake disc 218 to a displacement path of the pressure piston 212 . The displacement path obtained in this way, which is necessary to generate the required braking force or the corresponding braking torque, is then converted into corresponding control parameters for electric motor 208, in particular into a corresponding motor angle and a torque to be applied by electric motor 208.

Diese Informationen werden dann an die Motorsteuerung 226 übergeben, wobei die Motorsteuerung wiederum vermittelst eine Leistungsstufe 228 den Elektromotor 208 ansteuert. Dabei wird dem Elektromotor 208 eine Betriebsspannung U_(ωt) vorgegeben und gleichzeitig der Motorstrom I_(ωt+ϕ) gemessen. Der Motorstrom wird wiederum einem Funktionsblock zur Strommessung 230 zugeführt, der den Phasenstrom des Elektromotors 208 zurück an die Motorsteuerung 226 als Steuerinformation gibt. Ferner ist an dem Elektromotor 208 ein Motorpositionssensor 232 angeordnet, wobei die gemessene Motorposition ebenfalls an die Motorsteuerung 226 als Steuerinformation zurückgegeben wird.This information is then transferred to the motor controller 226, the motor controller in turn controlling the electric motor 208 by means of a power stage 228. An operating voltage U _(ωt) is specified for the electric motor 208 and the motor current I _{(ωt+φ) is} measured at the same time. The motor current is in turn fed to a function block for current measurement 230, which returns the phase current of the electric motor 208 to the motor controller 226 as control information. Furthermore, a motor position sensor 232 is arranged on the electric motor 208, the measured motor position also being returned to the motor controller 226 as control information.

Wie in der 2 zu erkennen ist, ist an dem Bremssattel 214 kein Kraftsensor vorgesehen. Vielmehr ist erfindungsgemäß vorgesehen, die anliegende Zuspannkraft aus Betriebsparametern des Kraftstellers 200 zu ermitteln. Hierzu ist vorgesehen, dass sowohl die Motorposition Φ, als auch der Phasenstrom des Elektromotors 208 für eine Abschätzung des tatsächlich anliegenden Bremsmoments verwendet werden. Die Motorposition ϕ bzw. der Motorwinkel wird hierzu an einen weiteren Funktionsblock 234 weitergegeben, der dazu ausgebildet ist, aus der Motorposition ϕ den tatsächlichen Verschiebungsweg x des Druckkolbens 212 innerhalb des Bremssattels 214 zu bestimmen. Gleichzeitig wird der anliegende Phasen Strom des Elektromotors 208 in einem weiteren Funktionsblock 236 dazu verwendet, dass durch den Elektromotor 208 aufgebrachte Drehmoment abzuschätzen. Diese Informationen können wiederum unter Verwendung der für den Elektromotor 208 bekannten Kraft-Weg Kennlinie im Funktionsblock 224 für eine Abschätzung des tatsächlich aufgebrachten Bremsmoments verwendet werden.Like in the 2 can be seen, no force sensor is provided on the brake caliper 214 . Instead, it is provided according to the invention to determine the application force that is present from the operating parameters of force actuator 200 . For this purpose, it is provided that both the motor position Φ and the phase current of the electric motor 208 are used to estimate the braking torque that is actually present. The motor position ϕ or the For this purpose, the motor angle is forwarded to a further function block 234, which is designed to determine the actual displacement path x of the pressure piston 212 within the brake caliper 214 from the motor position φ. At the same time, the applied phase current of electric motor 208 is used in a further function block 236 to estimate the torque applied by electric motor 208 . This information can in turn be used in function block 224 to estimate the braking torque actually applied, using the force-displacement characteristic known for electric motor 208 .

Dabei können für eine plausibilisieren der ermittelten Werte für das Bremsmoment weitere Informationen bezüglich der Farbparameter des Fahrzeugs 100 berücksichtigt werden. Hierzu ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass neben dem Phasenstrom des Elektromotors 208 und der Motorposition Φ ferner ein Gierwinkel 238 des Fahrzeugs 100 oder ein Lenkwinkel 240 berücksichtigt werden. So kann, wie zuvor bereits ausgeführt wurde, eine fehlerhafte Einstellung des Bremsmoments durch eine der Radbremsen 106, 108, 110 oder 112 eine asymmetrische Bremskraftverteilung des Fahrzeugs 100 zu einem auf das Fahrzeug wirkenden Giermoment 100 führen. Neben einer direkten Messung des Giermoments kann ferner anhand eines Lenkwinkels des Fahrzeugs plausibilisieren werden ob das ermittelte Giermoment tatsächlich durch eine fehlerhafte Steuerung der Radbremsen 106, 108, 110 oder 112 verursacht ist, oder durch einen Lenkimpuls, ausgelöst durch den Fahrzeugführer.In this case, further information regarding the color parameters of vehicle 100 can be taken into account for a plausibility check of the determined values for the braking torque. For this purpose, according to one specific embodiment, it is provided that, in addition to the phase current of electric motor 208 and motor position Φ, a yaw angle 238 of vehicle 100 or a steering angle 240 is also taken into account. As already explained above, an incorrect adjustment of the braking torque by one of the wheel brakes 106, 108, 110 or 112 can lead to an asymmetrical braking force distribution of the vehicle 100 to a yaw moment 100 acting on the vehicle. In addition to a direct measurement of the yaw moment, a steering angle of the vehicle can also be used to check whether the determined yaw moment is actually caused by faulty control of wheel brakes 106, 108, 110 or 112, or by a steering impulse triggered by the vehicle driver.

Dabei kann insbesondere auch ermittelt werden ob ein durch den Fahrzeugführer eingestellter Lenkwinkel einem aktuell gemessenen Gierwinkel entgegengesetzt ist. Dies wäre ein Hinweis darauf, dass der Fahrzeugführer bereits erkannt hat, dass das Fahrzeug asymmetrisch bremst und mit einem Gegenlenken zur Kompensation einer einsetzenden Gierbewegung bereits begonnen hat. Schließlich kann neben einem Gierwinkel 238 des Fahrzeugs 100 und einem Lenkwinkel 240 auch eine Information der Raddrehzahlsensoren 242 berücksichtigt werden, die eine Information bezüglich eines vorhandenen Radschlupfs liefern kann. So kann beispielsweise auch ein unterschiedlicher Schlupf der Fahrzeugräder 114, 116, 118 oder 120 trotz eines symmetrisch eingestellten Bremsmoments zu einem auf das Fahrzeug 100 wirkenden Giermoment führen. Die Informationen bezüglich Gierwinkel 238, Lenkwinkel 240, und Raddrehzahlen 242 werden dabei einem Funktionsblock 244 übergeben, der diese Informationen in der Zusammenschau bezüglich einer möglichen Abweichung des tatsächlich eingestellten Bremsmoments der Radbremsen 106, 108, 110 oder 112 bewertet. Diese Informationen können dann wiederum dem Funktionsblock 224 zugeführt werden.In particular, it can also be determined whether a steering angle set by the vehicle driver is opposite to a currently measured yaw angle. This would be an indication that the driver of the vehicle has already recognized that the vehicle is braking asymmetrically and has already started countersteering to compensate for an onset of yaw movement. Finally, in addition to a yaw angle 238 of vehicle 100 and a steering angle 240, information from wheel speed sensors 242 can also be taken into account, which information can provide information regarding existing wheel slip. For example, different levels of slippage of vehicle wheels 114, 116, 118 or 120 can result in a yawing moment acting on vehicle 100 despite a symmetrically adjusted braking moment. The information regarding yaw angle 238, steering angle 240, and wheel speeds 242 is transferred to a function block 244, which evaluates this information in synopsis with regard to a possible deviation from the actually set braking torque of wheel brakes 106, 108, 110 or 112. This information can then be fed to function block 224 in turn.

Im Folgenden wird mit Bezug auf die 3 nochmals anhand eines Flussdiagramms eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt 300 zunächst eine Bremsanforderung durch die Steuereinheit 104 empfangen. Die Bremsanforderung kann dabei beispielsweise in Form einer Betätigungsinformationen von einer Pedalbetätigungseinheit 202 empfangen werden, wobei die Betätigungsinformation beispielsweise einen Betätigungswinkel oder einen Betätigungsweg eines Bremspedals 204 beschreibt.The following is with reference to the 3 an embodiment of the method according to the invention is described again using a flowchart. In a first method step 300, a braking request is initially received by control unit 104. The braking request can be received in the form of actuation information from a pedal actuation unit 202, for example, with the actuation information describing, for example, an actuation angle or an actuation travel of a brake pedal 204.

Anschließend wird in Verfahrensschritt 302 durch die Steuereinheit 104 ein durch die Kraftsteller 200 der Radbremsen 106, 108, 110, und 112 jeweils zu erzeugendes Bremsmoment ermittelt, das zur Umsetzung der empfangenen Bremsanforderung erforderlich ist. Das Bremsmoment kann dabei auch mittelbar über eine zu erzeugende Bremskraft an dem Fahrzeugrad ermittelt werden, das der entsprechenden Radbremse 106, 108, 110, oder 112 zugeordnet ist. Subsequently, in method step 302, control unit 104 determines a braking torque to be generated by force actuators 200 of wheel brakes 106, 108, 110, and 112, which is required to implement the braking request received. The braking torque can also be determined indirectly via a braking force to be generated at the vehicle wheel that is associated with the corresponding wheel brake 106, 108, 110, or 112.

Anschließend werden die Radbremsen 106, 108, 110, und 112, bzw. die entsprechenden Kraftsteller 200 durch die Steuereinheit 104 zu Erzeugung des ermittelten Bremsmoments angesteuert. Hierzu kann Beispielsweise vorgesehen sein, dass eine entsprechende Steuerinformation von der zentralen Steuereinheit 104 an den Radbremsen 106, 108, 110, und 112 zugeordnete lokale Radsteuereinheiten (WCU) übermittelt wird, wobei die Radsteuereinheiten dann jeweils aufgrund der empfangenen Informationen die ihnen zugeordneten Kraftsteller 200 ansteuern.The wheel brakes 106, 108, 110 and 112, or the corresponding force actuators 200, are then activated by the control unit 104 to generate the determined braking torque. For this purpose, it can be provided, for example, that corresponding control information is transmitted from the central control unit 104 to the local wheel control units (WCU) assigned to the wheel brakes 106, 108, 110, and 112, with the wheel control units then controlling the force actuators 200 assigned to them on the basis of the information received .

In Verfahrensschritt 306 erfolgt anschließend eine Abschätzung des tatsächlich durch die Kraftsteller 200 jeweils eingestellten Bremsmoments anhand wenigstens eines Betriebsparameters des jeweiligen Kraftstellers 200. Hierzu kann beispielsweise auf den Motorstrom eines elektromotorisch betriebenen Kraftstellers 200 und/oder eine Motorposition eines entsprechenden Elektromotors 208 zurückgegriffen werden.In method step 306, the braking torque actually set by force controller 200 is then estimated using at least one operating parameter of the respective force controller 200. For this purpose, for example, the motor current of an electric motor-operated force controller 200 and/or a motor position of a corresponding electric motor 208 can be used.

Anschließend wird in dem Verfahrensschritt 308 überprüft, ob das tatsächlich eingestellte Bremsmoment der Kraftsteller jeweils dem eigentlich zu erzeugenden Bremsmoment entspricht. Hierzu kann ferner anhand weiterer Fahrparameter, wie beispielsweise einem Gierwinkel 128 des Fahrzeugs 100, einer auf das Fahrzeug 100 wirkenden Querbeschleunigung 124 oder 126, einem Lenkwinkel des Fahrzeugs 100 oder Raddrehzahlen der Fahrzeugräder 114, 116, 118 und 120 überwacht werden, ob die eingestellten Bremsmomente zu einer symmetrischen Verzögerung des Fahrzeugs 100 führen.Then, in method step 308, it is checked whether the actually set braking torque of the force actuators corresponds to the braking torque that is actually to be generated. For this purpose, further driving parameters, such as a yaw angle 128 of the vehicle 100, a lateral acceleration 124 or 126 acting on the vehicle 100, a steering angle of the vehicle 100 or wheel speeds of the vehicle wheels 114, 116, 118 and 120 are monitored to determine whether the set braking torques lead to a symmetrical deceleration of vehicle 100.

Wird dabei festgestellt, dass infolge einer Beaufschlagung der Fahrzeugräder 114, 116, 118 und 120 mit einem Bremsmoment das Fahrzeug 101 unerwünschtes Fahrverhalten, beispielsweise in Form eines Schiefziehens, zeigt, oder das abgeschätzte Bremsmoment nicht dem einzustellen Bremsmoment entspricht, werden in Verfahrensschritt 310 die Betriebsparameter der Radbremsen 106, 108, 110, oder 112 so angepasst, dass die Anpassung der Betriebsparameter der erkannten Abweichung entgegenwirkt.If it is determined that as a result of vehicle wheels 114, 116, 118 and 120 being subjected to a braking torque, vehicle 101 exhibits undesirable driving behavior, for example in the form of a sideways pull, or the estimated braking torque does not correspond to the braking torque to be set, in method step 310 the operating parameters the wheel brakes 106, 108, 110 or 112 are adjusted in such a way that the adjustment of the operating parameters counteracts the detected deviation.

So kann effektiv durch das beschriebene ohne eine direkte Kraftmessung erkannt werden, ob eine Abweichung eines eingestellten Bremsmoments von einem Soll-Bremsmoment vorliegt, wobei zur Erkennung einer solchen Abweichung ausschließlich Informationen verwendet werden, die meist in einem Fahrzeug ohnehin ermittelt werden.It can thus be effectively recognized by the described method without a direct force measurement whether a set braking torque deviates from a setpoint braking torque, wherein only information that is usually determined in a vehicle anyway is used to identify such a deviation.

Claims

Method for controlling a brake system (102) of a two-track vehicle (100) with at least four wheel brakes (106, 108, 110, 112) and at least one control unit (104), the wheel brakes (106, 108, 110, 112) each having an electromechanical Have a force actuator (200) for providing a braking torque acting on a vehicle wheel (114, 116, 118, 120), the method having the following steps carried out by the control unit (104): • receiving a braking request, • Determining a braking torque to be generated by the force actuators (200) of the wheel brakes (106, 108, 110, 112) in order to implement the braking request, • Activation of the force controller (200) of the wheel brakes (106, 108, 110, 112) to generate the determined braking torque, • Estimating the braking torque actually set by the force controller (200) based on at least one operating parameter of the respective force controller (200) and • If the braking torque actually set for a force actuator (200) deviates from the braking torque to be generated, adjust the actuation of the force actuator (200) so that the adjustment counteracts the deviation.

procedure after claim 1 , characterized in that at least one force controller (200) has an electric motor drive (208), the braking torque generated by the force controller (200) being estimated using a motor current applied to the electric motor drive (208).

procedure after claim 2 , characterized in that the force actuator (200) has a rotation-translation gear (210) driven by the drive (108) with a driven threaded spindle and a spindle nut secured against rotation about the threaded spindle, the spindle nut being designed to have a friction lining (216, 220) with a force in the direction of a brake disc (218), the brake disc (218) being non-rotatably connected to at least one vehicle wheel (114, 116, 118, 120).

procedure after claim 2 or 3 , characterized in that in addition to the motor current applied to the electric motor drive (208), a temperature of the drive (208) and/or power electronics (228) of the drive (208) is determined and for estimating the braking torque generated by the force controller (200). is used.

procedure after claim 2 until 4 , characterized in that the braking torque generated by a force controller (200) is estimated from the motor current present at the electric motor drive (208) by means of at least one characteristic curve of the electric motor drive (208) and/or the wheel brake.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in order to estimate the braking torques actually set by the force actuators (200), a yaw angle (128) and/or a lateral acceleration (124, 126) of the vehicle is also measured while the force actuators (200) are being activated (100) is monitored, with a change in the yaw angle (128) and/or the lateral acceleration (124, 126) of the vehicle (100) as a result of the activation of the force actuator (200), the activation of at least one force actuator (200) being adjusted in such a way that that the braking torque generated by the force controller (200) is reduced or increased in such a way that the change in the braking torque counteracts the change in the yaw angle (128) and/or the lateral acceleration (124, 126).

procedure after claim 6 , characterized in that the position of the wheel brakes (106, 108, 110, 112) affected by the change in the braking torque depends on the direction of the change in the yaw angle (128) as a result of the activation of the force actuator (200).

Procedure according to one of Claims 6 or 7 , characterized in that in addition to Monitoring of the yaw angle (128), a steering angle of the vehicle (100) is monitored while the force actuator (200) is being actuated, with a detected change in the yaw angle (128) of the vehicle (100) as a result of the actuation of the force actuator (200) being checked for plausibility using the steering angle becomes.

Procedure according to one of Claims 6 until 8th , characterized in that when a yaw movement or lateral acceleration of the vehicle is detected as a result of activation of the force actuators (200), correction values for the activation of the respective force actuators (200) of the wheel brakes (106, 108, 110, 112) are determined in order to generate a determined braking torque, wherein the correction values are used as a basis for activating the force actuators (200) in the event of a subsequent braking request.