DE102022109512A1

DE102022109512A1 - Method for characterizing an electromechanical actuator unit for a vehicle brake

Info

Publication number: DE102022109512A1
Application number: DE102022109512.6A
Authority: DE
Inventors: Erwin Michels; Alexander Hoßfeld; Benedikt Ohlig; Matthias Fuchs
Original assignee: ZF Active Safety GmbH
Current assignee: ZF Active Safety GmbH
Priority date: 2022-04-20
Filing date: 2022-04-20
Publication date: 2023-10-26

Abstract

Verfahren zum Charakterisieren einer elektromechanischen Aktuatoreinheit für ei-ne Fahrzeugbremse, wobei die elektromechanische Aktuatoreinheit einen Elektro-motor und einen mit dem Elektromotor gekoppelten Aktuator aufweist, wobei der Aktuator über einen ersten Bewegungsbereich ohne ein Erzeugen einer Bremskraft und über einen zweiten Bewegungsbereich unter Verändern einer Bremskraft bewegbar ist, wobei das Verfahren beim Bewegen des Aktuators innerhalb des ersten und/oder zweiten Bewegungsbereichs durchgeführt wird und die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen (S1) wenigstens einer Änderung einer in dem Elektromotor induzierten Spannung; Bestimmen (S2) wenigstens einer Änderung einer Drehzahl des Elektromotors, die der Änderung der in dem Elektromotor induzierten Spannung zugeordnet ist; und Bestimmen (S3) mindestens eines Wertes für eine Motorkonstante des Elektromotors anhand der wenigstens einen Änderung der in dem Elektromotor induzierten Spannung und der wenigstens einen Änderung der Drehzahl des Elektromotors, sowie Fahrzeugbremse, Computerprogrammprodukt und Steuereinheit.Method for characterizing an electromechanical actuator unit for a vehicle brake, wherein the electromechanical actuator unit has an electric motor and an actuator coupled to the electric motor, the actuator over a first range of movement without generating a braking force and over a second range of movement while changing a braking force is movable, the method being carried out when moving the actuator within the first and/or second range of motion and comprising the following steps: determining (S1) at least one change in a voltage induced in the electric motor; determining (S2) at least one change in a speed of the electric motor that is associated with the change in the voltage induced in the electric motor; and determining (S3) at least one value for a motor constant of the electric motor based on the at least one change in the voltage induced in the electric motor and the at least one change in the speed of the electric motor, as well as vehicle brake, computer program product and control unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Charakterisieren einer elektromechanischen Aktuatoreinheit für eine Fahrzeugbremse. Ferner betrifft die Erfindung eine Fahrzeugbremse mit einer Steuereinheit zum Ausführen eines derartigen Verfahrens sowie ein Computerprogrammprodukt und eine Steuereinheit hierfür.The invention relates to a method for characterizing an electromechanical actuator unit for a vehicle brake. The invention further relates to a vehicle brake with a control unit for carrying out such a method as well as a computer program product and a control unit for this.

Fahrzeugbremsen, die eine elektromechanische Aktuatoreinheit mit einem Elektromotor und einem mit dem Elektromotor gekoppelten Aktuator aufweisen, sind beispielsweise aus dem Bereich der elektromechanischen Parkbremsen bekannt. Bei Aktivieren der Parkbremse, insbesondere durch Knopfdruck, werden Elemente des Aktuators durch den Elektromotor entlang einer Verlagerungsachse bewegt. In einem ersten Bewegungsbereich des Aktuators entlang der Verlagerungsachse beim Zuspannen der Bremse tritt keine Veränderung der Bremskraft auf. In diesem Bewegungsbereich werden alle bestehenden Spalte wie die Spalte zwischen der Bremsscheibe und den Bremsbelägen und zwischen dem Aktuator und dem Boden eines auf den Bremsbelag wirkenden Betätigungskolbens überfahren. Nach dem Überfahren aller bestehenden Spalte wird bei einem weiteren Bewegen des Aktuators entlang der Verlagerungsachse in einem zweiten Bewegungsbereich die Bremskraft durch Anlage der Bremsbeläge an die Bremsscheibe und eine elastische Verformung der Bremsbeläge verändert. Beim Erreichen der gewünschten Bremskraft wird die Bewegung des Aktuators durch Ausschalten des Elektromotors gestoppt. Die erreichte Bremskraft kann indirekt anhand verschiedener Messgrößen und Modellgrö-ßen bestimmt werden. Beispielsweise offenbart die US 7,668,960 B2 ein Verfahren zur Bestimmung der Position und Geschwindigkeit eines kommutierenden Gleichstrommotors.Vehicle brakes that have an electromechanical actuator unit with an electric motor and an actuator coupled to the electric motor are known, for example, from the field of electromechanical parking brakes. When the parking brake is activated, in particular by pressing a button, elements of the actuator are moved by the electric motor along a displacement axis. In a first range of movement of the actuator along the displacement axis when the brake is applied, no change in the braking force occurs. In this range of movement, all existing gaps, such as the gap between the brake disc and the brake pads and between the actuator and the bottom of an actuating piston acting on the brake pad, are passed over. After driving over all existing gaps, when the actuator moves further along the displacement axis in a second range of motion, the braking force is changed by contacting the brake pads against the brake disc and an elastic deformation of the brake pads. When the desired braking force is reached, the movement of the actuator is stopped by switching off the electric motor. The braking force achieved can be determined indirectly using various measurements and model sizes. For example, the reveals US 7,668,960 B2 a method for determining the position and speed of a commutating DC motor.

Wünschenswert ist, dass elektromechanische Aktuatoreinheiten nicht nur bei Feststellbremsen, wie Parkbremsen, sondern alternativ zu Hydraulik-Bremsen auch bei Betriebsbremsen zum Einsatz kommen können. Die erreichte Bremskraft muss daher möglichst präzise bestimmt werden. Ferner hat sich gezeigt, dass die bekannten Methoden zur Bestimmung der Drehzahl, der Position und des Drehmoments des Elektromotors der elektromechanische Aktuatoreinheit je nach Drehfrequenz Begrenzungen in der Erfassungs- oder Verarbeitungsgeschwindigkeit aufweisen. Ebenso treten bei den bekannten Methoden Messungenauigkeiten auf, die insbesondere bei einer Betriebsbremse nicht toleriert werden und zu Bremsfehlern führen können. Nachteilig ist insbesondere, dass die Drehzahl des Elektromotors nicht mit hinreichender Genauigkeit bestimmt werden kann.It is desirable that electromechanical actuator units can be used not only in parking brakes, such as parking brakes, but also in service brakes as an alternative to hydraulic brakes. The braking force achieved must therefore be determined as precisely as possible. Furthermore, it has been shown that the known methods for determining the speed, position and torque of the electric motor of the electromechanical actuator unit have limitations in the detection or processing speed depending on the rotation frequency. Likewise, measurement inaccuracies occur with the known methods, which are not tolerated, particularly in the case of a service brake, and can lead to braking errors. A particular disadvantage is that the speed of the electric motor cannot be determined with sufficient accuracy.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Fahrzeugbremse strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Computerprogrammprodukt sowie eine eingangs genannte Steuereinheit strukturell und/oder funktionell zu verbessern.The invention is based on the object of functionally improving a method mentioned at the outset. In addition, the invention is based on the object of structurally and/or functionally improving a vehicle brake mentioned at the outset. Furthermore, the invention is based on the object of structurally and/or functionally improving a computer program product mentioned above and a control unit mentioned above.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ferner wird die Aufgabe gelöst mit einer Fahrzeugbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 22. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 23 und einer Steuereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 24. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The task is solved with a method with the features of claim 1. Furthermore, the task is solved with a vehicle brake with the features of claim 22. The task is also solved with a computer program product with the features of claim 23 and a control unit with the features of Claim 24. Advantageous designs and/or further developments are the subject of the subclaims.

Ein Verfahren kann zum Charakterisieren einer elektromechanischen Aktuatoreinheit dienen und/oder sein. Die elektromechanischen Aktuatoreinheit kann für eine Fahrzeugbremse sein. Die elektromechanische Aktuatoreinheit kann einen Elektromotor aufweisen. Der Elektromotor kann ein Gleichstrommotor und/oder Bürstenmotor sein. Der Elektromotor kann ein kommutierender Elektromotor sein. Die elektromechanische Aktuatoreinheit kann Aktuator aufweisen. Der Aktuator kann mit dem Elektromotor gekoppelten sein. Der Aktuator kann über einen ersten Bewegungsbereich ohne ein Erzeugen einer Bremskraft und über einen zweiten Bewegungsbereich unter Verändern einer Bremskraft bewegbar ausgebildet sein. Das Verfahren kann beim Bewegen des Aktuators innerhalb des ersten und/oder zweiten Bewegungsbereichs durchgeführt werden.A method can serve and/or be used to characterize an electromechanical actuator unit. The electromechanical actuator unit can be for a vehicle brake. The electromechanical actuator unit can have an electric motor. The electric motor can be a DC motor and/or a brush motor. The electric motor can be a commutating electric motor. The electromechanical actuator unit can have an actuator. The actuator can be coupled to the electric motor. The actuator can be designed to be movable over a first range of movement without generating a braking force and over a second range of movement while changing a braking force. The method can be carried out when moving the actuator within the first and/or second range of motion.

Das Verfahren kann den Schritt umfassen: Bestimmen wenigstens einer Änderung einer in dem Elektromotor induzierten Spannung. Das Verfahren kann den Schritt umfassen: Bestimmen wenigstens einer Änderung einer Drehzahl des Elektromotors, die der Änderung der in dem Elektromotor induzierten Spannung zugeordnet ist. Die Änderung der Drehzahl des Elektromotors kann die Änderung der Drehfrequenz des Elektromotors sein. Das Verfahren kann den Schritt umfassen: Bestimmen mindestens eines Wertes für eine Motorkonstante des Elektromotors anhand der wenigstens einen Änderung der in dem Elektromotor induzierten Spannung und der wenigstens einen Änderung der Drehzahl des Elektromotors. Der mindestens eine Wert für die Motorkonstante des Elektromotors kann sich aus dem Quotienten zwischen der wenigstens einen Änderung der in dem Elektromotor induzierten Spannung und der wenigstens einen Änderung der Drehzahl des Elektromotors ergeben, beispielsweise gemäß folgender Gleichung (1): $k_{M} = \frac{Δ U_{i}}{Δ ω}$

wobei k_M der mindestens eine Wert für die Motorkonstante des Elektromotors, ΔU_i die wenigstens eine Änderung der in dem Elektromotor induzierten Spannung und Δω die wenigstens eine Änderung der Drehzahl des Elektromotors sein kann.The method may include the step of: determining at least one change in a voltage induced in the electric motor. The method may include the step of: determining at least one change in a speed of the electric motor that is associated with the change in the voltage induced in the electric motor. The change in the speed of the electric motor can be the change in the rotation frequency of the electric motor. The method may include the step of: determining at least one value for a motor constant of the electric motor based on the at least one change in the voltage induced in the electric motor and the at least one change in the speed of the electric motor. The at least one value for the motor constant of the electric motor can be the quotient between the at least one change in the voltage induced in the electric motor and the at least one change The speed of the electric motor can be determined, for example according to the following equation (1):

k_{M} = \frac{Δ U_{i}}{Δ ω}

where k _M can be the at least one value for the motor constant of the electric motor, ΔU _i can be the at least one change in the voltage induced in the electric motor and Δω can be the at least one change in the speed of the electric motor.

Die Bestimmung der wenigstens einen Änderung der in dem Elektromotor induzierten Spannung kann nach dem Anschalten der Elektromotorspannung während Motorstrom fließt oder nach dem Abschalten der Elektromotorspannung während kein Motor-strom fließt erfolgen. Die Bestimmung der wenigstens einen Änderung der Drehzahl des Elektromotors kann nach dem Anschalten der Elektromotorspannung während Motorstrom fließt oder nach dem Abschalten der Elektromotorspannung während kein Motor-strom fließt erfolgen. Der mindestens eine Werte für die Motorkonstante des Elektromotors kann während des Betriebs des Elektromotors, beispielsweise nach dem Anschalten der Elektromotorspannung während Motorstrom fließt, bestimmt werden.The determination of the at least one change in the voltage induced in the electric motor can take place after switching on the electric motor voltage while motor current is flowing or after switching off the electric motor voltage while no motor current is flowing. The determination of the at least one change in the speed of the electric motor can take place after switching on the electric motor voltage while motor current is flowing or after switching off the electric motor voltage while no motor current is flowing. The at least one value for the motor constant of the electric motor can be determined during operation of the electric motor, for example after switching on the electric motor voltage while motor current is flowing.

Es können mehrere Änderungen der in dem Elektromotor induzierten Spannung, beispielsweise fortlaufend, ermittelt werden. Es können mehrere Änderungen der Drehzahl des Elektromotors, beispielsweise fortlaufend, ermittelt werden. Es können mehrere Werte für die Motorkonstante des Elektromotors, beispielsweise fortlaufend, ermittelt werden.Several changes in the voltage induced in the electric motor, for example continuously, can be determined. Several changes in the speed of the electric motor, for example continuously, can be determined. Several values for the motor constant of the electric motor can be determined, for example continuously.

Die wenigstens eine Änderung der in dem Elektromotor induzierten Spannung kann, beispielsweise direkt, durch Messung bzw. Messungen ermittelt werden. Die wenigstens eine Änderung der Drehzahl des Elektromotors kann, beispielsweise direkt, durch Messung bzw. Messungen ermittelt werden. Die Änderungen können auch durch Messung eines oder mehrerer Parameter und/oder Werte und anschließender Berechnung unter Benutzung des einen oder der mehreren Parameter bzw. Werte ermittelt werden. Die wenigstens eine Änderung der Drehzahl des Elektromotors kann mittels eines Ripple-Detektors ermittelt werden. Es können die Ripple, wie Stromripple, des Motorstroms bzw. Motorstromsignals des Elektromotors, insbesondere beim Kommutierungswechsel, erfasst bzw. detektiert werden. Die Ripple können mittels des Ripple-Detektors erfasst bzw. detektiert werden. Der Ripple-Detektor kann ein Ripple-Zähler bzw. Ripple-Counter sein. Beispielsweise können die Stromripple beim Kommutierungswechsel gezählt werden. Die wenigstens eine Änderung der Drehzahl des Elektromotors kann durch Abtastung, beispielsweise Unterabtastung, des Motorstroms bzw. Motorstromsignals des Elektromotors ermittelt werden. Die wenigstens eine Änderung der Drehzahl bzw. der Drehfrequenz des Elektromotors kann aus Informationen des Ripple-Detektors bzw. Ripple-Counters ermittelt werden und/oder resultieren.The at least one change in the voltage induced in the electric motor can be determined, for example directly, by measurement or measurements. The at least one change in the speed of the electric motor can be determined, for example directly, by measurement or measurements. The changes can also be determined by measuring one or more parameters and/or values and then calculating them using the one or more parameters or values. The at least one change in the speed of the electric motor can be determined using a ripple detector. The ripples, such as current ripple, of the motor current or motor current signal of the electric motor, in particular during commutation changes, can be recorded or detected. The ripples can be detected or detected using the ripple detector. The ripple detector can be a ripple counter or ripple counter. For example, the current ripples can be counted during commutation changes. The at least one change in the speed of the electric motor can be determined by sampling, for example subsampling, the motor current or motor current signal of the electric motor. The at least one change in the speed or rotational frequency of the electric motor can be determined and/or result from information from the ripple detector or ripple counter.

Es kann wenigstens ein erster Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung zu einem ersten Zeitpunkt ermittelt werden. Es kann wenigstens ein zweiter Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelt werden. Ferner kann wenigstens ein erster Wert für die Drehzahl des Elektromotors ermittelt werden, der der zu dem ersten Zeitpunkt in dem Elektromotor induzierten Spannung zugeordnet sein kann. Es kann ein zweiter Wert für die Drehzahl des Elektromotors ermittelt werden, der der zu dem zweiten Zeitpunkt in dem Elektromotor induzierten Spannung zugeordnet sein kann. Bei dem Verfahren kann dann die wenigstens eine Änderung der in dem Elektromotor induzierten Spannung anhand einer Differenz zwischen dem wenigstens einen ersten Wert und dem wenigstens einen zweiten Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung bestimmt werden. Ferner kann die wenigstens eine Änderung der Drehzahl des Elektromotors anhand einer Differenz zwischen dem wenigstens einen ersten Wert und dem wenigstens einen zweiten Wert für die Drehzahl des Elektromotors bestimmt werden. Der mindestens eine Wert für die Motorkonstante des Elektromotors kann anhand der Differenz zwischen dem wenigstens einen ersten Wert und dem wenigstens einen zweiten Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung und der Differenz zwischen dem wenigstens einen ersten Wert und dem wenigstens einen zweiten Wert für die Drehzahl des Elektromotors bestimmt werden. Der zweite Zeitpunkt kann nach dem ersten Zeitpunkt sein. Der zweite Zeitpunkt kann beispielsweise 10 ms, 20 ms, 30 ms oder 40 ms nach dem ersten Zeitpunkt sein.At least a first value for the voltage induced in the electric motor can be determined at a first point in time. At least a second value for the voltage induced in the electric motor can be determined at a second point in time. Furthermore, at least a first value for the speed of the electric motor can be determined, which can be assigned to the voltage induced in the electric motor at the first point in time. A second value for the speed of the electric motor can be determined, which can be assigned to the voltage induced in the electric motor at the second point in time. In the method, the at least one change in the voltage induced in the electric motor can then be determined based on a difference between the at least one first value and the at least one second value for the voltage induced in the electric motor. Furthermore, the at least one change in the speed of the electric motor can be determined based on a difference between the at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor. The at least one value for the motor constant of the electric motor can be determined based on the difference between the at least one first value and the at least one second value for the voltage induced in the electric motor and the difference between the at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor can be determined. The second time point can be after the first time point. The second time point can be, for example, 10 ms, 20 ms, 30 ms or 40 ms after the first time point.

Die Ermittlung des wenigstens einen ersten Wertes und des wenigstens einen zweiten Wertes für die in dem Elektromotor induzierte Spannung kann nach dem Anschalten der Elektromotorspannung während Motorstrom fließt oder nach dem Abschalten der Elektromotorspannung während kein Motorstrom fließt erfolgen. Die Ermittlung des wenigstens einen ersten Wertes und des wenigstens einen zweiten Wertes für die Drehzahl des Elektromotors kann nach dem Anschalten der Elektromotorspannung während Motorstrom fließt oder nach dem Abschalten der Elektromotorspannung während kein Motorstrom fließt erfolgen.The determination of the at least one first value and the at least one second value for the voltage induced in the electric motor can take place after switching on the electric motor voltage while motor current is flowing or after switching off the electric motor voltage while no motor current is flowing. The determination of the at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor can take place after switching on the electric motor voltage while motor current is flowing or after switching off the electric motor voltage while no motor current is flowing.

Es können mehrere erste und zweite Werte für die in dem Elektromotor induzierte Spannung, beispielsweise fortlaufend, ermittelt werden. Es können mehrere erste und zweite Werte für die Drehzahl des Elektromotors, beispielsweise fortlaufend, ermittelt werden.Several first and second values for the voltage induced in the electric motor can be determined, for example continuously. There can be several first and second values for the speed of the electric motor, for example continuously.

Der wenigstens eine erste Wert und der wenigstens eine zweite Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung können, beispielsweise direkt, durch Messung bzw. Messungen ermittelt werden. Der wenigstens eine erste Wert und der wenigstens eine zweite Wert für die Drehzahl des Elektromotors können, beispielsweise direkt, durch Messung bzw. Messungen ermittelt werden. Die ersten und zweiten Werte können auch durch Messung eines oder mehrerer Parameter und anschließender Berechnung unter Benutzung des einen oder der mehreren Parameter ermittelt werden. Der wenigstens eine erste Wert und der wenigstens eine zweite Wert für die Drehzahl des Elektromotors können mittels eines Ripple-Detektors ermittelt werden. Es können die Ripple, wie Stromripple, des Motorstroms bzw. Motorstromsignals des Elektromotors, insbesondere beim Kommutierungswechsel, erfasst bzw. detektiert werden. Die Ripple können mittels des Ripple-Detektors erfasst bzw. detektiert werden. Der Ripple-Detektor kann ein Ripple-Zähler bzw. Ripple-Counter sein. Beispielsweise können die Stromripple beim Kommutierungswechsel gezählt werden. Der wenigstens eine erste Wert und der wenigstens eine zweite Wert für die Drehzahl des Elektromotors können durch Abtastung, beispielsweise Unterabtastung, des Motorstroms bzw. Motorstromsignals des Elektromotors ermittelt werden. Der wenigstens eine erste Wert und der wenigstens eine zweite Wert für die Drehzahl des Elektromotors können aus Informationen des Ripple-Detektors bzw. Ripple-Counters ermittelt werden und/oder resultieren.The at least one first value and the at least one second value for the voltage induced in the electric motor can be determined, for example directly, by measurement or measurements. The at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor can be determined, for example directly, by measurement or measurements. The first and second values can also be determined by measuring one or more parameters and then calculating using the one or more parameters. The at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor can be determined using a ripple detector. The ripples, such as current ripple, of the motor current or motor current signal of the electric motor, in particular during commutation changes, can be recorded or detected. The ripples can be detected or detected using the ripple detector. The ripple detector can be a ripple counter or ripple counter. For example, the current ripples can be counted during commutation changes. The at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor can be determined by sampling, for example subsampling, the motor current or motor current signal of the electric motor. The at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor can be determined and/or result from information from the ripple detector or ripple counter.

Der bestimmte mindestens eine Wert für die Motorkonstante des Elektromotors kann als Ausgangspunkt und/oder Ausgangswert zur Bestimmung weiterer, die elektromechanische Aktuatoreinheit charakterisierender Größen verwendet werden. Der bestimmte mindestens eine Wert für die Motorkonstante des Elektromotors ist genauer als für die Elektromotor vorbekannte Werte für die Motorkonstante. Somit können auch die weiteren, die elektromechanische Aktuatoreinheit charakterisierenden Grö-ßen genauer bestimmt werden. Weitere, die elektromechanische Aktuatoreinheit charakterisierende Größen können beispielsweise eine Axialkraft einer Spindelmutter, ein Drehmoment, eine Drehzahl oder eine Motorposition sein.The determined at least one value for the motor constant of the electric motor can be used as a starting point and/or output value for determining further variables that characterize the electromechanical actuator unit. The determined at least one value for the motor constant of the electric motor is more precise than previously known values for the motor constant for the electric motor. This means that the other variables that characterize the electromechanical actuator unit can also be determined more precisely. Further variables that characterize the electromechanical actuator unit can be, for example, an axial force of a spindle nut, a torque, a speed or a motor position.

Es kann wenigstens ein Wert für einen Motorstrom, beispielsweise zu einem dritten Zeitpunkt, ermittelt werden. Der wenigstens eine Wert für den Motorstrom kann, beispielsweise direkt, durch Messung bzw. Messungen ermittelt werden. Der wenigstens eine Wert für den Motorstrom kann auch durch Messung eines oder mehrerer Parameter und anschließender Berechnung unter Benutzung des einen oder der mehreren Parameter ermittelt werden. Es kann zumindest ein Wert für ein Drehmoment des Elektromotors, wie Motordrehmoment, bestimmt werden. Der zumindest eine Wert für das Drehmoment des Elektromotors kann anhand des wenigstens einen Wertes für den Motorstrom und des mindestens einen Wertes für die Motorkonstante des Elektromotors bestimmt werden. Der dritte Zeitpunkt kann dem ersten oder zweiten Zeitpunkt entsprechen. Der dritte Zeitpunkt kann nach dem ersten und/oder zweiten Zeitpunkt sein. Der dritte Zeitpunkt kann beispielsweise 10 ms, 20 ms, 30 ms oder 40 ms nach dem ersten und/oder nach dem zweiten Zeitpunkt sein.At least one value for a motor current can be determined, for example at a third time. The at least one value for the motor current can be determined, for example directly, by measurement or measurements. The at least one value for the motor current can also be determined by measuring one or more parameters and subsequent calculation using the one or more parameters. At least one value for a torque of the electric motor, such as engine torque, can be determined. The at least one value for the torque of the electric motor can be determined based on the at least one value for the motor current and the at least one value for the motor constant of the electric motor. The third time point can correspond to the first or second time point. The third time point can be after the first and/or second time point. The third time point can be, for example, 10 ms, 20 ms, 30 ms or 40 ms after the first and/or after the second time point.

Der zumindest eine Wert für das Drehmoment des Elektromotors kann sich aus dem Produkt zwischen dem wenigstens einen Wert für den Motorstrom und dem mindestens einen Wert für die Motorkonstante des Elektromotors ergeben, beispielsweise gemäß folgender Gleichung (2): $M = k_{M} \times I$

wobei k_M der mindestens eine Wert für die Motorkonstante des Elektromotors, 1 der wenigstens eine Wert für den Motorstrom und M der zumindest eine Wert für das Drehmoment des Elektromotors sein kann.The at least one value for the torque of the electric motor can result from the product between the at least one value for the motor current and the at least one value for the motor constant of the electric motor, for example according to the following equation (2):

M = k_{M} \times I

where k _M can be the at least one value for the motor constant of the electric motor, 1 the at least one value for the motor current and M the at least one value for the torque of the electric motor.

Es kann wenigstens ein, beispielsweise dritter, Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung, beispielsweise zu dem dritten Zeitpunkt oder zu einem anderen Zeitpunkt, ermittelt werden. Dieser wenigstens eine Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung kann, beispielsweise direkt, durch Messung bzw. Messungen ermittelt werden. Dieser wenigstens eine Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung kann auch durch Messung eines oder mehrerer Parameter und anschließender Berechnung unter Benutzung des einen oder der mehreren Parameter ermittelt werden. Es kann zumindest ein Wert für eine, insbesondere berechnete, Drehzahl des Elektromotors, wie Motordrehzahl, bestimmt werden. Der zumindest eine Wert für die, insbesondere berechnete, Drehzahl des Elektromotors kann anhand des wenigstens einen, beispielsweise dritten, Wertes für die in dem Elektromotor induzierte Spannung und des mindestens einen Wertes für die Motorkonstante des Elektromotors bestimmt werden. Der andere Zeitpunkt kann ein vierter Zeitpunkt sein. Der vierte Zeitpunkt kann nach dem ersten und/oder zweiten und/oder dritten Zeitpunkt sein. Der vierte Zeitpunkt kann beispielsweise 10 ms, 20 ms, 30 ms oder 40 ms nach dem ersten und/oder nach dem zweiten Zeitpunkt und/oder nach dem dritten Zeitpunkt sein.At least one, for example third, value for the voltage induced in the electric motor can be determined, for example at the third time or at another time. This at least one value for the voltage induced in the electric motor can be determined, for example directly, by measurement or measurements. This at least one value for the voltage induced in the electric motor can also be determined by measuring one or more parameters and subsequent calculation using the one or more parameters. At least one value for a, in particular calculated, speed of the electric motor, such as engine speed, can be determined. The at least one value for the, in particular calculated, speed of the electric motor can be determined based on the at least one, for example third, value for the voltage induced in the electric motor and the at least one value for the motor constant of the electric motor. The other time can be a fourth time. The fourth time point can be after the first and/or second and/or third time point. The fourth time point can be, for example, 10 ms, 20 ms, 30 ms or 40 ms after the first and/or after the second time and/or after the third time.

Der zumindest eine Wert für die, insbesondere berechnete, Drehzahl des Elektromotors kann sich aus dem Produkt zwischen dem wenigstens einen, beispielsweise dritten, Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung und dem mindestens einen Wert für die Motorkonstante des Elektromotors ergeben, beispielsweise gemäß folgender Gleichung (3): $n = k_{M} \times U_{t}$

wobei k_M der mindestens eine Wert für die Motorkonstante des Elektromotors, U_i der wenigstens eine, beispielsweise dritte, Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung und n der zumindest eine Wert für die, insbesondere berechnete, Drehzahl des Elektromotors sein kann.The at least one value for the, in particular calculated, speed of the electric motor can result from the product between the at least one, for example third, value for the voltage induced in the electric motor and the at least one value for the motor constant of the electric motor, for example according to the following equation (3):

n = k_{M} \times U_{t}

where k _M can be the at least one value for the motor constant of the electric motor, U _i can be the at least one, for example third, value for the voltage induced in the electric motor and n can be the at least one value for the, in particular calculated, speed of the electric motor.

Ferner kann wenigstens ein Wert für eine Position, wie Motorposition, bestimmt werden. Der wenigstens eine Wert für die Position, wie Motorposition, kann anhand des bestimmten bzw. berechneten Werts für die Drehzahl des Elektromotors, beispielsweise anhand mehrerer, bestimmter bzw. berechneter Werte für die Drehzahl des Elektromotors, bestimmt werden. Diese Drehzahl bzw. diese mehreren Drehzahlen des Elektromotors können anhand des mindestens einen Wertes für die Motorkonstante des Elektromotors berechnet sein oder werden. Der wenigstens eine Wert für die Position, wie Motorposition, kann durch aufsummieren mehrerer bestimmter bzw. berechneter Werte für die Drehzahl des Elektromotors, bestimmt werden. Der wenigstens eine Wert für die Position, wie Motorposition, kann sich durch das Integral des wenigstens einen bestimmten bzw. berechneten Wertes für die Drehzahl des Elektromotors ergeben, beispielsweise gemäß folgender Gleichung (4): $P = \int n$

wobei P der wenigstens eine Wert für die Position, wie Motorposition und n der zumindest eine Wert für die, insbesondere berechnete, Drehzahl des Elektromotors sein kann.Furthermore, at least one value for a position, such as engine position, can be determined. The at least one value for the position, such as motor position, can be determined based on the determined or calculated value for the speed of the electric motor, for example based on several, determined or calculated values for the speed of the electric motor. This speed or these multiple speeds of the electric motor can be or are calculated based on the at least one value for the motor constant of the electric motor. The at least one value for the position, such as the motor position, can be determined by adding up several specific or calculated values for the speed of the electric motor. The at least one value for the position, such as the motor position, can result from the integral of the at least one specific or calculated value for the speed of the electric motor, for example according to the following equation (4):

P = \int n

where P can be the at least one value for the position, such as the motor position, and n can be the at least one value for the, in particular calculated, speed of the electric motor.

Das Verfahren kann im Leerlaufbetrieb und/oder Generatorbetrieb und/oder während des eigentlichen Betriebs, insbesondere in situ, des Elektromotors, beispielsweise beim Zustellen bzw. Zuspannen oder Freigeben bzw. Lösen der Fahrzeugbremse im ersten und/oder zweiten Bewegungsbereich, durchgeführt werden. Das Verfahren kann beim Bewegen des Aktuators von dem ersten Bewegungsbereich in den zweiten Bewegungsbereich oder umgekehrt durchgeführt werden. Das Verfahren kann bei, beispielsweise jedem, Betätigen der Fahrzeugbremse durchgeführt werden. Das Verfahren kann insbesondere durchgeführt werden, während der Elektromotor eingeschalten, d.h., nicht aus ist bzw. bestromt wird. Das Verfahren kann bei jeder Betätigung der Fahrzeugbremse, beispielsweise Betriebsbremsbetrieb und/oder Feststellbremsbetrieb, durchgeführt werden, beispielsweise regelmäßig, in bestimmten Zeitabständen bei Betätigung der Fahrzeugbremse durchgeführt werden. Die Fahrzeugbremse kann eine Betriebsbremse und/oder eine Feststellbremse sein. Die elektromechanischen Aktuatoreinheit kann für die Betriebsbremse dienen und/oder ausgebildet sein, eine Betriebsbremsung durchzuführen. Die elektromechanischen Aktuatoreinheit kann für die Feststellbremse dienen und/oder ausgebildet sein, eine Feststellbremsung durchzuführen.The method can be carried out in idle operation and/or generator operation and/or during the actual operation, in particular in situ, of the electric motor, for example when delivering or applying or releasing or releasing the vehicle brake in the first and/or second range of motion. The method can be carried out when moving the actuator from the first range of movement to the second range of movement or vice versa. The method can be carried out every time, for example, the vehicle brake is actuated. The method can in particular be carried out while the electric motor is switched on, i.e. not off or energized. The method can be carried out every time the vehicle brake is actuated, for example service brake operation and/or parking brake operation, for example regularly, at certain time intervals when the vehicle brake is actuated. The vehicle brake can be a service brake and/or a parking brake. The electromechanical actuator unit can serve for the service brake and/or be designed to carry out service braking. The electromechanical actuator unit can serve for the parking brake and/or be designed to carry out a parking brake.

Eine Fahrzeugbremse kann eine elektromechanische Aktuatoreinheit aufweisen. Die elektromechanische Aktuatoreinheit kann einen Elektromotor aufweisen. Der Elektromotor kann ein Gleichstrommotor und/oder Bürstenmotor sein. Der Elektromotor kann ein kommutierender Elektromotor sein. Die elektromechanische Aktuatoreinheit kann Aktuator aufweisen. Der Aktuator kann mit dem Elektromotor gekoppelten sein. Der Aktuator kann über einen ersten Bewegungsbereich ohne ein Erzeugen einer Bremskraft und über einen zweiten Bewegungsbereich unter Verändern einer Bremskraft bewegbar ausgebildet sein. Die elektromechanische Aktuatoreinheit kann wie vorstehend und/oder nachstehend beschrieben ausgebildet sein. Die Fahrzeugbremse kann eine Betriebsbremse und/oder eine Feststellbremse sein und/oder aufweisen. Die elektromechanischen Aktuatoreinheit kann für die Betriebsbremse dienen und/oder ausgebildet sein, eine Betriebsbremsung durchzuführen. Die elektromechanischen Aktuatoreinheit kann für die Feststellbremse dienen und/oder ausgebildet sein, eine Feststellbremsung durchzuführen.A vehicle brake can have an electromechanical actuator unit. The electromechanical actuator unit can have an electric motor. The electric motor can be a DC motor and/or a brush motor. The electric motor can be a commutating electric motor. The electromechanical actuator unit can have an actuator. The actuator can be coupled to the electric motor. The actuator can be designed to be movable over a first range of movement without generating a braking force and over a second range of movement while changing a braking force. The electromechanical actuator unit can be designed as described above and/or below. The vehicle brake can be and/or have a service brake and/or a parking brake. The electromechanical actuator unit can serve for the service brake and/or be designed to carry out service braking. The electromechanical actuator unit can serve for the parking brake and/or be designed to carry out a parking brake.

Die Fahrzeugbremse kann eine Steuereinheit aufweisen. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, das vorstehend und/oder nachfolgende Verfahren durchzuführen. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, die Fahrzeugbremse zu veranlassen, das vorstehend und/oder nachfolgende Verfahren durchzuführen. Die Steuereinheit kann wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet sein.The vehicle brake can have a control unit. The control unit can be set up to carry out the above and/or following method. The control unit can be set up to cause the vehicle brake to carry out the above and/or subsequent method. The control unit can be designed as described above and/or below.

Die Fahrzeugbremse kann Feststellbremseinheit und/oder eine Betriebsbremseneinheit aufweisen. Die Feststellbremseinheit und/oder die Betriebsbremseneinheit kann entlang einer Verlagerungsachse bewegbar ausgebildet sein. Die Feststellbremseinheit und/oder die Betriebsbremseneinheit kann die elektromechanische Aktuatoreinheit und/oder den Aktuator umfassen. Der Aktuator kann als Mutter/Spindel-Anordnung ausgebildet sein. Die Mutter/Spindel-Anordnung kann eine Spindelmutter und eine Spindel aufweisen. Die Spindelmutter kann durch Rotation der Spindel translatorisch entlang der Verlagerungsachse bewegbar sein. Die Fahrzeugbremse kann einen Betätigungskolben aufweisen. Die Translationsbewegung der Spindelmutter kann eine Translationsbewegung des Betätigungskolbens entlang der Verlagerungsachse bewirken. Die Fahrzeugbremse kann Reibbeläge aufweisen. Die Fahrzeugbremse kann eine Bremsscheibe aufweisen. Die Bewegung des Betätigungskolbens kann bewirken, dass die Reibbeläge in Anlage mit einer Bremsscheibe gebracht werden, und eine Bremskraft erzeugt wird.The vehicle brake can have a parking brake unit and/or a service brake unit. The parking brake unit and/or the service brake unit can be designed to be movable along a displacement axis. The parking brake unit and/or the service brake unit may include the electromechanical actuator unit and/or the actuator. The actuator can be designed as a nut/spindle arrangement. The nut/spindle assembly may include a spindle nut and a spindle. The spindle nut can be moved translationally along the displacement axis by rotating the spindle be. The vehicle brake can have an actuating piston. The translational movement of the spindle nut can cause a translational movement of the actuating piston along the displacement axis. The vehicle brake may have friction linings. The vehicle brake can have a brake disc. The movement of the actuating piston can cause the friction linings to come into contact with a brake disc and a braking force to be generated.

Der Elektromotor kann Teil einer elektromotorischen Antriebs- oder Getriebeeinheit sein. Mittels der Getriebeeinheit kann der Elektromotor mit dem Aktuator gekoppelt sein. Die elektromotorische Antriebs- oder Getriebeeinheit und der Aktuator können Teil der elektromechanischen Aktuatoreinheit sein.The electric motor can be part of an electromotive drive or transmission unit. The electric motor can be coupled to the actuator by means of the gear unit. The electromotive drive or transmission unit and the actuator can be part of the electromechanical actuator unit.

Bevor eine Bremskraft beim Zuspannvorgang erzielt werden kann, können durch die Bewegung des Betätigungskolbens ein oder mehrere Spaltmaße überbrückt werden. Die Spaltmaße können unter anderem die Spalte zu beiden Seiten der Bremsscheibe zwischen der Bremsscheibe und dem jeweiligen Reibbelag, ein Spalt zwischen dem dem Betätigungskolben zugewandten Reibbelag und dem Betätigungskolben selbst und/oder ein Spalt zwischen der Spindelmutter und dem Betätigungskolben sein. Ein Bewegen der Spindelmutter und/oder des Betätigungskolbens in einem Bereich, in dem die Spaltmaße überbrückt werden und keine Bremskraft erzeugt wird, kann als ein Bewegen in einem ersten Bewegungsbereich definiert sein. Ein Bewegen der Spindelmutter und/oder des Betätigungskolbens in einem Bereich, in dem die Reibbeläge an der Bremsscheibe anliegen, sodass die Bremskraft verändert werden kann, kann als ein Bewegen in einem zweiten Bewegungsbereich definiert sein.Before a braking force can be achieved during the clamping process, one or more gap dimensions can be bridged by the movement of the actuating piston. The gap dimensions can, among other things, be the gaps on both sides of the brake disc between the brake disc and the respective friction lining, a gap between the friction lining facing the actuating piston and the actuating piston itself and/or a gap between the spindle nut and the actuating piston. Moving the spindle nut and/or the actuating piston in a range in which the gap dimensions are bridged and no braking force is generated can be defined as moving in a first range of movement. Moving the spindle nut and/or the actuating piston in a region in which the friction linings rest on the brake disc, so that the braking force can be changed, can be defined as moving in a second range of movement.

Das vorstehend und/oder nachfolgend beschriebene Verfahren kann beispielsweise beim Ausüben der Feststellbrems-Funktion und/oder der Betriebsbrems-Funktion ausgeführt werden. Beispielsweise kann das vorstehend und/oder nachfolgend beschriebene Verfahren ausgeführt werden während der Bewegung des Aktuators in dem ersten Bewegungsbereich, in dem noch keine Bremskraft erzeugt wird oder nicht mehr eine Bremskraft erzeugt wird, abhängig davon, ob das Verfahren beim Zuspannen der Bremse oder beim Lösen der Bremse durchgeführt wird. Das vorstehend und/oder nachfolgend beschriebene Verfahren kann auch ausgeführt werden während der Bewegung des Aktuators in dem zweiten Bewegungsbereich, in dem eine Bremskraft erzeugt wird oder nicht mehr eine Bremskraft erzeugt wird, abhängig davon, ob das Verfahren beim Zuspannen der Bremse oder beim Lösen der Bremse durchgeführt wird. Das Verfahren kann also sowohl beim Zuspannen, also bei einem Bewegen vom ersten Bewegungsbereich in den zweiten Bewegungsbereich und/oder innerhalb des zweiten Bewegungsbereichs, als auch beim Lösen der Bremse, also bei einem Bewegen vom zweiten Bewegungsbereich in den ersten Bewegungsbereich und/oder innerhalb des ersten Bewegungsbereiches, durchgeführt werden.The method described above and/or below can be carried out, for example, when exercising the parking brake function and/or the service brake function. For example, the method described above and/or below can be carried out during the movement of the actuator in the first movement range in which no braking force is yet generated or a braking force is no longer generated, depending on whether the method is applied when the brake is applied or when released the brake is carried out. The method described above and/or below can also be carried out during the movement of the actuator in the second range of motion in which a braking force is generated or a braking force is no longer generated, depending on whether the method is applied when the brake is applied or when the brake is released Brake is carried out. The method can therefore be used both when applying the brake, i.e. when moving from the first range of movement into the second range of movement and/or within the second range of movement, and when releasing the brake, i.e. when moving from the second range of movement into the first range of movement and/or within the first range of motion.

Ein Computerprogrammprodukt kann eine Steuereinheit und/der eine Fahrzeugbremse dazu veranlassen, das vorstehend und/oder nachfolgend beschriebene Verfahren auszuführen. Ein Computerprogrammprodukt kann Programmcodemittel umfassen, um bei einem Ausführen des Computerprogrammproduktes auf einem Prozessor das vorstehend und/oder nachfolgend beschriebene Verfahren auszuführen. A computer program product can cause a control unit and/or a vehicle brake to carry out the method described above and/or below. A computer program product can include program code means in order to carry out the method described above and/or below when the computer program product is executed on a processor.

Das Computerprogrammprodukt kann eine Vorrichtung, wie eine, beispielsweise elektronische, Steuerung und/oder Steuer- und/oder Recheneinheit/gerät, ein Steuerungssystem, eine Bremsanlage, wie Fahrzeugbremsanlage/system, einen Prozessor oder einen Computer, dazu veranlassen, das vorstehend und/oder nachfolgend beschriebene Verfahren. Das Computerprogrammprodukt kann entsprechende Datensätze und/oder Programmcodemittel und/oder das Computerprogramm und/oder ein Speichermedium zum Speichern der Datensätze bzw. des Programms aufweisen.The computer program product can cause a device, such as, for example, an electronic control and/or control and/or computing unit/device, a control system, a brake system, such as a vehicle brake system/system, a processor or a computer, to do the above and/or procedures described below. The computer program product can have corresponding data sets and/or program code means and/or the computer program and/or a storage medium for storing the data sets or the program.

Eine Steuereinheit kann zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug und/oder Fahrzeugbremse dienen bzw. eingerichtet und bestimmt sein. Die Fahrzeugbremse und/oder die Bremsanlage kann die Steuereinheit umfassen. Die Steuereinheit kann eine elektronische Steuerung aufweisen. Die Steuereinheit kann eine Electronic Control Unit (ECU) sein oder aufweisen. Es können mehrere Steuereinheiten vorgesehen sein. Die mehreren Steuereinheiten können über ein Bussystem, beispielsweise ein „Controller Area Network“ (CAN), verbunden sein und/oder untereinander Daten austauschen. Die elektronische Steuerung und/oder die Steuereinheit kann einen Mikrocomputer und/oder Prozessor aufweisen. Die Steuereinheit kann einen oder mehrere Sensoren umfassen und/oder mit diesen verbunden sein. Die Steuereinheit kann das vorstehend und/oder nachfolgend beschriebene Computerprogrammprodukt umfassen. Die Steuereinheit kann einen Speicher aufweisen. Das Computerprogrammprodukt kann in dem Speicher gespeichert sein. Die Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, das vorstehend und/oder nachfolgend beschriebene Verfahren auszuführen.A control unit can be used or set up and intended for use in a motor vehicle and/or vehicle brake. The vehicle brake and/or the brake system can include the control unit. The control unit can have an electronic control. The control unit can be or have an Electronic Control Unit (ECU). Several control units can be provided. The multiple control units can be connected via a bus system, for example a “Controller Area Network” (CAN), and/or exchange data with one another. The electronic control and/or the control unit can have a microcomputer and/or processor. The control unit can include one or more sensors and/or be connected to them. The control unit can include the computer program product described above and/or below. The control unit can have a memory. The computer program product may be stored in the memory. The control unit can be designed to carry out the method described above and/or below.

Mit anderen Worten kann eine Motordrehzahl mittels eines Ripple-Counters mit Unterabtastung des Stromsignals erfasst bzw. gemessen werden. Es kann eine Motorkonstante mit Hilfe der erfassten Drehzahl bzw. Drehfrequenz aus dem Ripple-Counter-Signal bestimmt werden. Die Änderung der Drehzahl bzw. Drehfrequenz kann aus den Informationen des Ripple-Counters ermittelt werden. Eine Berechnung eines Motordrehmoments kann mittels der Motorgleichung anhand der bestimmten Motorkonstanten und/oder eines erfassten bzw. gemessenen Motorstroms erfolgen. Eine Berechnung einer Motordrehzahl kann mittels der Motorgleichung anhand der bestimmten Motorkonstanten und einer erfassten bzw. gemessen induzierten Spannung erfolgen. Eine Berechnung der Motorposition kann anhand der berechneten Motordrehzahl erfolgen.In other words, a motor speed can be detected or measured using a ripple counter with subsampling of the current signal. A motor constant can be determined using the recorded Speed or rotation frequency are determined from the ripple counter signal. The change in speed or rotation frequency can be determined from the information from the ripple counter. A motor torque can be calculated using the motor equation based on the determined motor constants and/or a detected or measured motor current. A calculation of a motor speed can be carried out using the motor equation based on the determined motor constants and a detected or measured induced voltage. A calculation of the motor position can be made based on the calculated motor speed.

Mit der Erfindung kann eine genauere Motorkonstante berechnet werden. Es kann eine genaueres Motordrehmoment und/oder genauere Motordrehzahl und/oder eine genauere Motorposition berechnet werden. Elektromechanische Aktuatoren können bei Betriebsbremsen zum Einsatz kommen. Bremsfehler können vermieden werden.With the invention, a more accurate motor constant can be calculated. A more accurate engine torque and/or a more accurate engine speed and/or a more accurate engine position may be calculated. Electromechanical actuators can be used in service brakes. Braking errors can be avoided.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben, dabei zeigen schematisch und beispielhaft:

1 schematisch einen Verfahrensablauf zum Charakterisieren einer elektromechanischen Aktuatoreinheit für eine Fahrzeugbremse.

Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to figures, showing schematically and by way of example:

1 schematically shows a process sequence for characterizing an electromechanical actuator unit for a vehicle brake.

Anhand 1 ist der Ablauf eines Verfahrens zum Charakterisieren einer elektromechanischen Aktuatoreinheit für eine Fahrzeugbremse schematisch dargestellt. Die elektromechanische Aktuatoreinheit weist einen Elektromotor und einen mit dem Elektromotor gekoppelten Aktuator auf. Der Aktuator ist über einen ersten Bewegungsbereich ohne ein Erzeugen einer Bremskraft und über einen zweiten Bewegungsbereich unter Verändern einer Bremskraft bewegbar. Das Verfahren kann beim Bewegen des Aktuators innerhalb des ersten und/oder zweiten Bewegungsbereichs durchgeführt werden. Das Verfahren kann beim Bewegen des Aktuators von dem ersten Bewegungsbereich in den zweiten Bewegungsbereich oder umgekehrt durchgeführt werden. Das Verfahren kann bei, insbesondere jedem, Betätigen der Fahrzeugbremse durchgeführt werden. Die Fahrzeugbremse kann eine Betriebsbremse und/oder eine Feststellbremse sein.Based 1 the sequence of a method for characterizing an electromechanical actuator unit for a vehicle brake is shown schematically. The electromechanical actuator unit has an electric motor and an actuator coupled to the electric motor. The actuator can be moved over a first range of movement without generating a braking force and over a second range of movement while changing a braking force. The method can be carried out when moving the actuator within the first and/or second range of motion. The method can be carried out when moving the actuator from the first range of movement to the second range of movement or vice versa. The method can be carried out whenever, in particular, the vehicle brake is actuated. The vehicle brake can be a service brake and/or a parking brake.

In einem ersten Schritt S1 wird wenigstens eine Änderung einer in dem Elektromotor induzierten Spannung bestimmt. Es können fortlaufend mehrere Änderungen der in dem Elektromotor induzierten Spannung ermittelt werden. Die Bestimmung der wenigstens einen Änderung der in dem Elektromotor induzierten Spannung erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach dem Anschalten der Elektromotorspannung während Motorstrom fließ, also während des eigentlichen Betriebs des Elektromotors bzw. der Fahrzeugbremse. Dabei werden wenigstens ein erster Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung zu einem ersten Zeitpunkt und wenigstens ein zweiter Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelt, wobei die wenigstens eine Änderung der in dem Elektromotor induzierten Spannung anhand einer Differenz zwischen dem wenigstens einen ersten Wert und dem wenigstens einen zweiten Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung bestimmt wird. Der wenigstens eine erste Wert und der wenigstens eine zweite Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung werden, beispielsweise direkt, durch Messung ermittelt.In a first step S1, at least one change in a voltage induced in the electric motor is determined. Multiple changes in the voltage induced in the electric motor can be continuously determined. In the present exemplary embodiment, the at least one change in the voltage induced in the electric motor is determined after the electric motor voltage is switched on while motor current is flowing, i.e. during the actual operation of the electric motor or the vehicle brake. At least a first value for the voltage induced in the electric motor at a first time and at least a second value for the voltage induced in the electric motor at a second time are determined, the at least one change in the voltage induced in the electric motor being based on a difference between the at least one first value and the at least one second value for the voltage induced in the electric motor is determined. The at least one first value and the at least one second value for the voltage induced in the electric motor are determined, for example directly, by measurement.

In einem zweiten Schritt S2 wird wenigstens eine Änderung einer Drehzahl des Elektromotors bestimmt, die der Änderung der in dem Elektromotor induzierten Spannung zugeordnet ist. Es können fortlaufend Änderungen der Drehzahl des Elektromotors ermittelt werden. Die Bestimmung der wenigstens einen Änderung der Drehzahl des Elektromotors erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach dem Anschalten der Elektromotorspannung während Motorstrom fließ, also während des eigentlichen Betriebs des Elektromotors bzw. der Fahrzeugbremse. Dabei wird wenigstens ein erster Wert für die Drehzahl des Elektromotors, der der zu dem ersten Zeitpunkt in dem Elektromotor induzierten Spannung zugeordnet ist, und wenigstens ein zweiter Wert für die Drehzahl des Elektromotors, der der zu dem zweiten Zeitpunkt in dem Elektromotor induzierten Spannung zugeordnet ist, ermittelt, wobei die wenigstens eine Änderung der Drehzahl des Elektromotors anhand einer Differenz zwischen dem wenigstens einen ersten Wert und dem wenigstens einen zweiten Wert für die Drehzahl des Elektromotors bestimmt wird. Der wenigstens eine erste Wert und der wenigstens eine zweite Wert für die Drehzahl des Elektromotors werden, beispielsweise direkt, durch Messung ermittelt. Dies erfolgt insbesondere mittels eines Ripple-Detektors, wobei die Ripple des Motorstroms bzw. Motorstromsignals des Elektromotors erfasst bzw. detektiert werden. Der wenigstens eine erste Wert und der wenigstens eine zweite Wert für die Drehzahl des Elektromotors werden dabei durch Abtastung, insbesondere Unterabtastung, des Motorstroms bzw. Motorstromsignals des Elektromotors ermittelt.In a second step S2, at least one change in a speed of the electric motor is determined, which is assigned to the change in the voltage induced in the electric motor. Changes in the speed of the electric motor can be continuously determined. In the present exemplary embodiment, the at least one change in the speed of the electric motor is determined after the electric motor voltage is switched on while motor current is flowing, i.e. during the actual operation of the electric motor or the vehicle brake. At least a first value for the speed of the electric motor, which is assigned to the voltage induced in the electric motor at the first time, and at least a second value for the speed of the electric motor, which is assigned to the voltage induced in the electric motor at the second time , determined, wherein the at least one change in the speed of the electric motor is determined based on a difference between the at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor. The at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor are determined, for example directly, by measurement. This is done in particular by means of a ripple detector, whereby the ripples of the motor current or motor current signal of the electric motor are recorded or detected. The at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor are determined by sampling, in particular sub-sampling, of the motor current or motor current signal of the electric motor.

In einem dritten Schritt S3 wird mindestens ein Wert für eine Motorkonstante des Elektromotors anhand der wenigstens einen Änderung der in dem Elektromotor induzierten Spannung und der wenigstens einen Änderung der Drehzahl des Elektromotors bestimmt. Der mindestens eine Werte für die Motorkonstante des Elektromotors wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel während des Betriebs des Elektromotors bzw. der Fahrzeugbremse bestimmt. Es können fortlaufend mehrere Werte für die Motorkonstante des Elektromotors bestimmt werden.In a third step S3, at least one value for a motor constant of the electric motor is determined based on the at least one change in the voltage induced in the electric motor and the at least one change in the speed of the electric motor. In the present exemplary embodiment, the at least one value for the motor constant of the electric motor is determined during operation of the electric motor or the vehicle brake. Several values for the motor constant of the electric motor can be continuously determined.

In einem vierten Schritt S4 kann wenigstens ein Wert für einen Motorstrom, insbesondere zu einem dritten Zeitpunkt, ermittelt bzw. durch Messung erfasst werden. Sodann kann zumindest ein Wert für ein Drehmoment des Elektromotors anhand des wenigstens einen Wertes für den Motorstrom und des in Schritt S3 bestimmten mindestens einen Wertes für die Motorkonstante des Elektromotors bestimmt werden.In a fourth step S4, at least one value for a motor current, in particular at a third point in time, can be determined or recorded by measurement. At least one value for a torque of the electric motor can then be determined based on the at least one value for the motor current and the at least one value for the motor constant of the electric motor determined in step S3.

In einem fünften Schritt S5 kann wenigstens ein Wert für die in dem Elektromotor induzierte Spannung, insbesondere zu dem dritten oder zu einem anderen Zeitpunkt, ermittelt bzw. durch Messung erfasst werden. Sodann kann zumindest ein Wert für eine, insbesondere berechnete, Drehzahl des Elektromotors anhand des wenigstens einen ermittelten bzw. durch Messung erfassten Wertes für die in dem Elektromotor induzierte Spannung und des in Schritt S3 bestimmten mindestens einen Wertes für die Motorkonstante des Elektromotors bestimmt werden.In a fifth step S5, at least one value for the voltage induced in the electric motor, in particular at the third or at another time, can be determined or recorded by measurement. At least one value for a, in particular calculated, speed of the electric motor can then be determined based on the at least one determined or measured value for the voltage induced in the electric motor and the at least one value for the motor constant of the electric motor determined in step S3.

In einem sechsten Schritt S6 kann wenigstens ein Wert für eine Position, wie Motorposition, anhand des in Schritt S5 bestimmten bzw. berechneten Werts für die Drehzahl des Elektromotors, beispielsweise anhand mehrerer, bestimmter bzw. berechneter Werte für die Drehzahl des Elektromotors, bestimmt werden.In a sixth step S6, at least one value for a position, such as motor position, can be determined based on the value for the speed of the electric motor determined or calculated in step S5, for example based on several determined or calculated values for the speed of the electric motor.

Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Dem-zufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.“May” refers in particular to optional features of the invention. Accordingly, there are also further developments and/or exemplary embodiments of the invention which additionally or alternatively have the respective feature or features.

Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden. Die Reihenfolge und/oder Anzahl der Schritte des Verfahrens kann variiert werden.If necessary, isolated features can also be selected from the combinations of features disclosed here and used in combination with other features to delimit the subject matter of the claim, eliminating any structural and/or functional connection that may exist between the features. The order and/or number of steps in the process can be varied.

BezugszeichenReference symbols

S1S1: Schritt zum Bestimmen wenigstens einer Änderung einer in dem Elektromotor induzierten SpannungStep of determining at least one change in voltage induced in the electric motor
S2S2: Schritt zum Bestimmen wenigstens einer Änderung einer Drehzahl des ElektromotorsStep of determining at least one change in a speed of the electric motor
S3S3: Schritt zum Bestimmen mindestens eines Wertes für eine Motorkonstante des ElektromotorsStep for determining at least one value for a motor constant of the electric motor
S4S4: Schritt zum Bestimmen zumindest eines Wertes für ein Drehmoment des ElektromotorsStep for determining at least one value for a torque of the electric motor
S5S5: Schritt zum Bestimmen zumindest eines Wertes für eine berechnete Drehzahl des ElektromotorsStep for determining at least one value for a calculated speed of the electric motor
S6S6: Schritt zum Bestimmen wenigstens eines Wertes für eine PositionStep of determining at least one value for a position

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 7668960 B2 [0002]

Claims

Method for characterizing an electromechanical actuator unit for a vehicle brake, wherein the electromechanical actuator unit has an electric motor and an actuator coupled to the electric motor, the actuator being movable over a first range of motion without generating a braking force and over a second range of motion while changing a braking force, wherein the method is carried out when moving the actuator within the first and/or second range of motion and comprises the following steps: - Determining (S1) at least one change in a voltage induced in the electric motor; - determining (S2) at least one change in a speed of the electric motor, which is associated with the change in the voltage induced in the electric motor; and - Determine (S3) at least one value for a motor constant of the electric motor based on the at least one change in the voltage induced in the electric motor and the at least one change in the speed of the electric motor.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the determination (S1) of the at least one change in the voltage induced in the electric motor and / or the determination (S2) of the at least one change in the speed of the electric motor after switching on the electric motor voltage while motor current is flowing or after switching off the electric motor voltage occurs while no motor current is flowing.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that, in particular continuously, several changes in the voltage induced in the electric motor and several changes in the speed of the electric motor are determined.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one value for the motor constant of the electric motor is determined during operation of the electric motor, in particular after switching on the electric motor voltage while motor current is flowing.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that several values for the motor constant of the electric motor are determined, in particular continuously.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one change in the voltage induced in the electric motor and/or the at least one change in the speed of the electric motor are determined by measurements.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one change in the speed of the electric motor is determined by means of a ripple detector, the ripple of the motor current or motor current signal of the electric motor being detected or detected, in particular by means of the ripple detector become.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one change in the speed of the electric motor is determined by sampling, in particular sub-sampling, of the motor current or motor current signal of the electric motor.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that - at least a first value for the voltage induced in the electric motor is determined at a first time (S1); - at least a second value for the voltage induced in the electric motor is determined at a second time (S1); - at least a first value for the speed of the electric motor is determined (S2), which is assigned to the voltage induced in the electric motor at the first time; - at least a second value for the speed of the electric motor is determined (S2), which is assigned to the voltage induced in the electric motor at the second time; - the at least one change in the voltage induced in the electric motor is determined based on a difference between the at least one first value and the at least one second value for the voltage induced in the electric motor (S1); and - the at least one change in the speed of the electric motor is determined based on a difference between the at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor (S2).

Procedure according to Claim 9 , characterized in that the determination (S1) of the at least one first value and the at least one second value for the voltage induced in the electric motor and / or the determination (S2) of the at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor after switching on the electric motor voltage while motor current is flowing or after switching off the electric motor voltage while no motor current is flowing.

Procedure according to Claim 9 or 10 , characterized in that , in particular continuously, a plurality of first and second values for the voltage induced in the electric motor and a plurality of first and second values for the speed of the electric motor are determined.

Method according to at least one of the preceding Claims 9 until 11 , characterized in that the at least one first value and the at least one second value for the voltage induced in the electric motor and/or the at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor are determined, in particular directly, by measurement .

Method according to at least one of the preceding Claims 9 until 12 , characterized in that the at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor are determined by means of a ripple detector, the ripple of the motor current or motor current signal of the electric motor being detected or be detected.

Method according to at least one of the preceding Claims 9 until 13 , characterized in that the at least one first value and the at least one second value for the speed of the electric motor are determined by sampling, in particular sub-sampling, of the motor current or motor current signal of the electric motor.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that - at least one value for a motor current, in particular at a third time, is determined (S4); and - at least one value for a torque of the electric motor is determined based on the at least one value for the motor current and the at least one value for the motor constant of the electric motor (S4).

Procedure according to Claim 15 , characterized in that the at least one value for the motor current is determined, in particular directly, by measurement (S4).

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that - at least one value for the voltage induced in the electric motor, in particular at the third or at another time, is determined (S5); and - at least one value for a speed of the electric motor is determined based on the at least one value for the voltage induced in the electric motor and the at least one value for the motor constant of the electric motor (S5).

Procedure according to Claim 17 , characterized in that at least one value for a position, such as motor position, is determined based on the specific value for the speed of the electric motor, in particular based on several specific values for the speed of the electric motor (S6).

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the method is carried out when moving the actuator from the first range of movement into the second range of movement or vice versa.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the method is carried out when, in particular, every time the vehicle brake is actuated.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the vehicle brake is a service brake and/or a parking brake.

Vehicle brake, comprising: - an electromechanical actuator unit with an electric motor and an actuator coupled to the electric motor, which can be moved over a first range of movement without generating a braking force and over a second range of movement while changing a braking force; and - A control unit which is set up to cause the vehicle brake to carry out a method with the steps according to at least one of the preceding claims.

Computer program product, comprising program code means, when executing the computer program product on a processor, a method with the steps according to at least one of the preceding Claims 1 until 21 to carry out.

Control unit for a vehicle brake, comprising a processor and the computer program product Claim 23 .