WO2007068616A1 - Method for the determination of an overload range of an electric brake - Google Patents

Method for the determination of an overload range of an electric brake Download PDF

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WO2007068616A1
WO2007068616A1 PCT/EP2006/069266 EP2006069266W WO2007068616A1 WO 2007068616 A1 WO2007068616 A1 WO 2007068616A1 EP 2006069266 W EP2006069266 W EP 2006069266W WO 2007068616 A1 WO2007068616 A1 WO 2007068616A1
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WO
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electric motor
overload
current consumption
extreme
time
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/069266
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German (de)
French (fr)
Inventor
Dirk Grobe
Martin Kissling
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • H02H7/0855—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load avoiding response to transient overloads, e.g. during starting

Definitions

  • the invention relates to a method for determining an overload range of an electric brake, a corresponding computing unit, a corresponding computer program and a corresponding computer program product.
  • the electric parking brake (EPB, also called electromechanical parking brake EMF) is operated by the vehicle interior by means of a switch or push button.
  • EMF electromechanical parking brake EMF
  • the electric parking brake in various situations, the driver a useful help or contribute to additional safety.
  • the electric parking brake can be activated manually or automatically depending on the situation.
  • the brake is usually detected by means of an electric motor, which can be connected to the brake directly or via cable pull.
  • an electric motor which can be connected to the brake directly or via cable pull.
  • the rope is tensioned with a predetermined force or applied to the brake with a predetermined force.
  • electric parking brakes are typically with equipped with a slip clutch. Due to the design principle of the slip clutch slip on reaching the predetermined / adjustable overload components through or past each other, thus damaging the brake is avoided. In this situation, the
  • Braking force can not be increased further, otherwise damage to the engine, the cable or other mechanical components is expected.
  • Atlas Copco electric tools detect a slip clutch area acoustically.
  • microphones are arranged in the tool, which are provided for receiving the friction clutch noise. If the friction clutch noise is detected, the power supply to the electric motor is interrupted. For electric parking brakes, such a method is not suitable because it is error-prone and responsive.
  • the problem therefore arises of specifying a method for determining an overload range of an electric brake with which an overload condition can be detected quickly and reliably in order to avoid damage to the brake system as far as possible.
  • an overload range of an electric brake in particular a parking brake, is determined on the basis of a current consumption of the electric motor which drives or actuates the brake.
  • the power consumption is particularly easy to detect in an electric motor, as no consuming measuring devices are needed. Based on the current consumption, a conclusion about the load condition is possible.
  • the overload range is determined by a time course, i. a temporal change, the power consumption of the electric motor determines.
  • this is conventionally equipped with an overload protection, such as a slip clutch. If the brake is in the overload range, the overload protection leads to a characteristic course of the power consumption, as will be explained in detail in the following description of the preferred example of a friction clutch.
  • the method is not limited to this embodiment, but can always be used when the overload range is noticeable by a temporal change in the current consumption of the electric motor.
  • an overload condition can be determined particularly simply, reliably and above all in real time. This can be advantageously dispensed with the measured values of an existing force sensor, which often provides incorrect values in an overload region, and therefore does not meet regulatory requirements regularly.
  • legal requirements can be met with the described solution.
  • the overload range is determined based on at least one parameter of at least one extreme point, ie a local maximum or minimum, in the time course of the current consumption of the electric motor. The temporal course of the
  • the at least one parameter is selected from the group: a) type of extreme point, wherein in particular a distinction is made between maximum and minimum; b) Validity of the extreme point, in particular between a valid and an invalid or withdrawn
  • the current consumption can be characterized particularly reliably.
  • the overload range is determined based on the number of valid extreme points within a predetermined period in the time course of the current consumption of the electric motor, wherein a valid extreme point defined by the predetermined threshold value of the current difference.
  • the current consumption can be characterized quickly and reliably by means of only three parameters.
  • the limits used for the parameters can be set once before starting the procedure. They can be obtained, for example, from a measurement.
  • An arithmetic unit according to the invention has computation means for the steps of a method according to the invention by feeders. It can be designed in particular as a control unit in a motor vehicle.
  • a further advantageous embodiment of the inventive computing unit has means for determining extreme points in the time course of the measured values.
  • a computer or microprocessor program according to the invention contains program code means for carrying out the method according to the invention when the program is executed on a computer, a microprocessor or a corresponding arithmetic unit, in particular the arithmetic unit according to the invention.
  • a computer or microprocessor program product contains program code means which are stored on a machine- or computer-readable data carrier in order to carry out a method according to the invention if the program product is stored on a computer, a microprocessor or on a corresponding arithmetic unit, in particular the arithmetic unit according to the invention, is performed.
  • Suitable data carriers are in particular floppy disks, hard disks, flash memories, EEPROMs, CD-ROMs, u.a.m. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
  • FIG. 1 shows a functional graph of a schematic time profile of the current consumption
  • FIG. 2 a shows a flow chart for distinguishing extreme points in a time profile of the current consumption
  • FIG. 2b shows a flowchart for determining an overload region on the basis of parameters relating to the extreme points
  • FIG. 3 shows a further functional graph of a schematic time profile of the current consumption, wherein extreme points are distinguished.
  • FIG. 4 shows a measuring graph in which a time profile of the current consumption, the number of extreme points, the number of valid extreme points and the overload range is shown.
  • a functional graph is designated as a whole by 100, which represents a schematic time profile of the current consumption 120.
  • the current consumption I is plotted on an axis 121 against the time t on an axis 122.
  • the time course 120 can be divided into three areas.
  • the current consumption shows a rising course up to a first maximum 110 and then a falling course up to a first minimum 111. This is the start-up range of the motor in which the current consumption first rises sharply before it reaches conventional operating values reached.
  • a second area 102 the course of the current again shows an increasing behavior up to a next maximum 112.
  • This area 102 corresponds to the normal operating range of the parking brake. The stronger the parking brake is applied, the higher the current consumption of the electric motor.
  • a plurality of maxima and minima e.g. 113, 114, each other.
  • This course of current consumption is caused by an active slip clutch and can be detected quickly and reliably by the embodiment of the method according to the invention described below.
  • FIG. 2a shows a flowchart showing how extreme points can be determined in a preferred manner.
  • the method begins in a method step 200 each with a new measured value.
  • a step 201 the first or the next measured value is selected.
  • a method step 202 it is determined whether the selected measured value is an extreme point.
  • all methods known in the prior art for example differential calculus, can be used. It has proven to be particularly simple and reliable, the current difference from the current to the previous measuring point with the current difference from the previous to the previous one To compare measuring point. Current differences with a value of zero are preferably ignored. If these two current differences have different signs, the previous measuring point is an extreme point. In this case, the process proceeds to a step 203, otherwise the process returns to the step 201. From the sign of the current difference, the nature of the extreme point can be determined. The detection of an extreme point is carried out by always the "last direction" is held, so the sign of
  • the method checks whether it is a valid extreme point, i. whether the current difference of the current to the previous extreme exceeds a threshold ⁇ I and whether the nature of the current extreme point differs from the type of the previous extreme point. For this purpose, in a method step 203, the current difference of the current to the previous extreme point is calculated.
  • the method proceeds to a step 204 in which the amount of the calculated current difference is compared with the predetermined threshold value ⁇ I. If the amount is greater than the predetermined threshold, a step 205 is continued, otherwise with a step 206.
  • method step 206 it is checked whether the preceding extreme point is a valid extreme point. If the current extreme point is the first detected extreme point, this check is considered successful. If the previous extreme point is not a valid extreme point, the method returns to step 201. Is it on the other hand? at the last extreme point around a valid extreme point, a branch is made to a method step 207.
  • step 207 an associated entry of the last extreme point in an extreme point table 220 is removed.
  • the extreme points are stored, for example, with their associated parameters current, time and type. It has, for example, three columns 221, 222, 223, which record the said parameters line by line in order, so that the parameters of the current extreme point in the table are arranged to be readable.
  • method step 205 it is determined whether the type (maximum, minimum) of the current extreme point differs from the type of the previous valid extreme point. If it does not differ, the method is continued with method step 201. Are the differences?
  • the types of the two extreme points are branched from one another to a step 208. If it is the first detected extreme point, its current value is used as a current difference and also branches to step 208.
  • method step 208 the parameters of the current extreme point are entered in table 220.
  • the determination of the overload range is carried out, as will be explained in greater detail with reference to FIG. 2B.
  • a method step 210 the number of valid extreme points which have hitherto occurred is compared with a predetermined threshold value nD. If the predetermined number of valid extreme points has not yet been reached, the method returns to step 201 of FIG. 2a.
  • the time interval within which the extreme points have occurred is determined in a method step 211.
  • a method step 212 the time interval is compared with a predetermined threshold value. If the time is greater than the predetermined threshold, no overload is determined and the method continues with step 201 of Figure 2A.
  • the time interval is smaller than the predetermined threshold value, it is determined or signaled in a step 213 that the brake is in an overload range.
  • FIG. 3 shows a further functional graph 300, in which a time profile of the current consumption 303 on an axis I, which is denoted by 302, is plotted against an axis 301 on the time t.
  • the time profile 303 is composed of a number of measuring points 304, 305, 306, etc., each having a current and a time value. As is usual, the measuring points are connected by a connected line, which represents the time profile 303 of the current consumption.
  • a first minimum is designated 304.
  • the area to the left of the minimum 304 represents the starting area of the motor, which is disregarded according to the preferred embodiment. It makes sense to do this by starting the initial range from zero to a first one Maximum (not shown) up to the first minimum 304 not to be considered.
  • each measuring point 305 following the measuring point 304 is examined.
  • the method reaches the measuring point 308, it marks a measuring point 307 as a maximum, since the current difference between the measuring points 308 and 307 has a different sign than the current difference between the measuring points 307 and 306.
  • the amount of current difference between the extreme points 307 and 304 is determined and compared with the predetermined threshold .DELTA.I. Since the current difference in the selected example is greater than the predetermined threshold ⁇ I, the extreme point 307 is characterized as a valid maximum.
  • the other measuring points are characterized in sequence, until finally the measuring point 309 is recognized as an extreme point. Since the current difference of the measuring points 309 and 307 is also greater than the predetermined threshold value .DELTA.I, the measuring point 309 is initially also characterized as a valid minimum.
  • the method is continued until a measuring point 310 is recognized as maximum. Since the current difference between the extreme points 310 and 309 does not reach the predetermined threshold value ⁇ I in the selected example, the extreme point 310 is not characterized as a valid extreme point. In the episode gem. 2a, the preceding extreme point 309 is also withdrawn, ie characterized as invalid, and removed from the table of valid extreme points 220. Furthermore, it is noted that the last extreme point was invalid. In the further implementation of the method, the measuring point 311 is next recognized as a minimum. Since the current difference between the extreme points 311 and 307 (309 and 310 are invalid) is larger than the predetermined one
  • Threshold is ⁇ I, the extreme point 311 is recognized as a valid minimum. This procedure is carried out for all other measuring points.
  • the number of valid extreme points is compared with a predetermined threshold value. If the number is greater than the predetermined threshold value, then the period in which these extreme points have occurred is determined and in turn compared with a predetermined threshold value. If the time duration is less than the predetermined threshold value, an overload range is detected and the electric motor is stopped.
  • an overload range of an electric brake can be determined quickly, easily and safely.
  • FIG. 4 shows a measurement graph 400 in which a time profile of the current consumption 410, the number of extreme points 420, the number of valid extreme points 430 and the determination of the overload region 440 is shown.
  • the time course is plotted against the time t on an axis 401.
  • the motor for starting the brake is started, which is shown by a dashed line 402.
  • the time profile of the current consumption 410 is on an axis for a current consumption I, denoted by 411, the time profile of the number of extreme points 420 on an axis for a numerical value n, denoted 421, the time profile of the number of valid Extreme points 430 on an axis for a numerical value n * denoted 431, and the time course of the determination of the overload region 440 on an axis for the overload region for the values 0 and 1, denoted 441.
  • the value 1 corresponds to a recognized overload range.
  • the time profile of the current consumption 410 in turn first passes through the starting region 101 of the motor.
  • the start-up area is characterized by three extreme points 412, 413 and 414, which increase the number of payers 420 to a value 3 up to a time 422.
  • the attraction region 102 of the electric motor runs. If the maximum 415 is detected, the payer 420 of the detected extreme points increases to the value 4 at a time 423, the payer level 430 of the valid detected extreme points to a value 1 at a time 432. As can be seen in the illustration, the first detected Extreme points up to the time 423 have not been registered as valid extreme points because the start-up area 101 of the motor is disregarded in the preferred embodiment.
  • the extreme point 416 is recognized as a valid minimum, which increases the payload of the detected extreme points 420 to one Time 424 and the Zahlerstand the valid detected extreme points 430 at a time 433 each increased by a numerical value.
  • Detected extreme point which in turn increases the Zahlerstand the detected extreme points 420 at a time 425 and the Zahlerstand the valid detected extreme points 430 at a time 434 each by a numerical value.
  • the following minimum 418 is not recognized as a valid extreme point because of the too low current difference to the maximum 417, for which reason the number of states of the detected extreme points 420 is not increased at this time.
  • the number of the recognized valid extreme points 430 is again reduced by one number at a time 435. It is therefore a retracted extreme point.
  • the subsequent extreme point 419 is again recognized as a valid extreme point, which, as already described in detail, the two Zahlerstande increases again.
  • the predetermined threshold nD which has been set to 5 in this example, is reached for the predetermined time, resulting in detection of an overload region. Therefore, the timing of the determination of the overload area 440 at this time 403 is set to the value 1.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for determining an overload range (103) of an electric brake which is driven by an electric motor, particularly a parking brake, the overload range (103) being determined from a current consumption (120) of the electric motor. The invention allows an overload range of an electric brake to be determined quickly, easily, and safely.

Description

Verfahren zur Bestimmung eines Uberlastbereichs einer elektrischen BremseMethod for determining an overload range of an electric brake
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Uberlastbereichs einer elektrischen Bremse, eine entsprechende Recheneinheit, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt .The invention relates to a method for determining an overload range of an electric brake, a corresponding computing unit, a corresponding computer program and a corresponding computer program product.
Stand der TechnikState of the art
Insbesondere in Kraftfahrzeugen kommen vermehrt elektrische Bremsen, insbesondere Parkbremsen, zum Einsatz, bei denen die Bremse nicht mehr manuell vom Fahrer sondern elektrisch bzw. elektromechanisch von einem Elektromotor zugestellt bzw. festgestellt und gelost wird. Derartige Bremssysteme bieten erhöhten Komfort und Sicherheit beim Parken und Halten.Particularly in motor vehicles, more and more electric brakes, in particular parking brakes, are used, in which the brake is no longer supplied manually by the driver but rather electrically or electromechanically by an electric motor or detected and released. Such braking systems offer increased comfort and safety when parking and holding.
Die elektrischen Parkbremse (EPB, auch elektromechanische Feststellbremse EMF genannt) wird vom Fahrzeuginnenraum mittels eines Schalters oder Tasters bedient. Je nach Ausfuhrungsform kann die elektrische Parkbremse in verschiedenen Situationen dem Fahrer eine nutzliche Hilfe sein oder zu zusatzlicher Sicherheit beitragen. Die Elektrische Parkbremse kann dabei je nach Situation manuell oder automatisch aktiviert werden.The electric parking brake (EPB, also called electromechanical parking brake EMF) is operated by the vehicle interior by means of a switch or push button. Depending on the embodiment, the electric parking brake in various situations, the driver a useful help or contribute to additional safety. The electric parking brake can be activated manually or automatically depending on the situation.
Das Feststellen der Bremse erfolgt in der Regel mittels eines Elektromotors, der mit der Bremse direkt oder über Seilzuge verbunden sein kann. Zum Feststellen der Bremse wird das Seil mit einer vorbestimmten Kraft gespannt oder die Bremse mit einer vorbestimmten Kraft beaufschlagt. Unter bestimmten Umstanden kann es notwendig sein, die Bremse mit erhöhter Bremskraft festzustellen, bspw. beim Halten oder Parken auf einer abschussigen Straße. Um eine Uberbelastung zu verzogern, sind elektrische Parkbremsen typischerweise mit einer Rutschkupplung ausgerüstet. Durch das Konstruktionsprinzip der Rutschkupplung rutschen bei Erreichen der vorgegebenen/einstellbaren Überlast Bauteile durch bzw. aneinander vorbei, womit eine Beschädigung der Bremse vermieden wird. In dieser Situation darf dieThe brake is usually detected by means of an electric motor, which can be connected to the brake directly or via cable pull. To detect the brake, the rope is tensioned with a predetermined force or applied to the brake with a predetermined force. Under certain circumstances, it may be necessary to detect the brake with increased braking force, for example when holding or parking on a downhill road. To delay an overload, electric parking brakes are typically with equipped with a slip clutch. Due to the design principle of the slip clutch slip on reaching the predetermined / adjustable overload components through or past each other, thus damaging the brake is avoided. In this situation, the
Bremskraft nicht weiter erhöht werden, da ansonsten eine Beschädigung des Motors, des Seilzugs oder anderer mechanischer Komponenten zu erwarten ist.Braking force can not be increased further, otherwise damage to the engine, the cable or other mechanical components is expected.
Bei elektrischen Werkzeugen der Atlas Copco wird ein Rutschkupplungsbereich akustisch erkannt. Dafür sind Mikrophone im Werkzeug angeordnet, die zur Aufnahme des Rutschkupplungsgerausches vorgesehen sind. Wird das Rutschkupplungsgerausch erkannt, wird die Stromzufuhr zum Elektromotor unterbrochen. Für elektrische Parkbremsen ist ein derartiges Verfahren nicht geeignet, da es fehleranfallig und reaktionstrage ist.Atlas Copco electric tools detect a slip clutch area acoustically. For this purpose, microphones are arranged in the tool, which are provided for receiving the friction clutch noise. If the friction clutch noise is detected, the power supply to the electric motor is interrupted. For electric parking brakes, such a method is not suitable because it is error-prone and responsive.
Es stellt sich daher das Problem, ein Verfahren zur Bestimmung eines Uberlastbereichs einer elektrischen Bremse anzugeben, mit dem ein Uberlastzustand schnell und zuverlässig erkannt werden kann, um eine Beschädigung der Bremsanlage möglichst zu vermeiden.The problem therefore arises of specifying a method for determining an overload range of an electric brake with which an overload condition can be detected quickly and reliably in order to avoid damage to the brake system as far as possible.
Erfindungsgemaß werden ein Verfahren zur Bestimmung einesAccording to the invention, a method for determining a
Uberlastbereichs einer elektrischen Bremse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine entsprechende Recheneinheit, ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteranspruche und der nachfolgenden Beschreibung.Overload range of an electric brake with the features of claim 1 and a corresponding computing unit, a computer program and a computer program product proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Bei dem erfindungsgemaßen Verfahren wird ein Uberlastbereich einer elektrischen Bremse, insbesondere einer Parkbremse, anhand einer Stromaufnahme des Elektromotors, der die Bremse antreibt bzw. betätigt, bestimmt. Die Stromaufnahme ist bei einem Elektromotor besonders einfach feststellbar, da keine aufwendigen Messvorrichtungen notig sind. Anhand der Stromaufnahme ist ein Ruckschluss auf den Lastzustand möglich .In the method according to the invention, an overload range of an electric brake, in particular a parking brake, is determined on the basis of a current consumption of the electric motor which drives or actuates the brake. The power consumption is particularly easy to detect in an electric motor, as no consuming measuring devices are needed. Based on the current consumption, a conclusion about the load condition is possible.
Bevorzugterweise wird der Uberlastbereich anhand eines zeitlichen Verlaufs, d.h. einer zeitlichen Veränderung, der Stromaufnahme des Elektromotors bestimmt. Zur Vermeidung einer Beschädigung der Bremse ist diese herkommlicherweise mit einer Uberlastsicherung, beispielsweise einer Rutschkupplung, ausgestattet. Befindet sich die Bremse im Uberlastbereich, fuhrt die Uberlastsicherung zu einem charakteristischen Verlauf der Stromaufnahme, wie es am bevorzugten Beispiel einer Rutschkupplung in der nachfolgenden Beschreibung detailliert erläutert wird. Das Verfahren ist aber nicht auf diese Ausgestaltung beschrankt, sondern kann immer dann verwendet werden, wenn sich der Uberlastbereich durch eine zeitliche Änderung der Stromaufnahme des Elektromotors bemerkbar macht. Mittels der erfindungsgemaßen Losung kann deshalb ein Uberlastzustand besonders einfach, zuverlässig und vor allem in Echtzeit bestimmt werden. Damit kann auch vorteilhaft auf die Messwerte eines vorhandenen Kraftsensors verzichtet werden, der in einem Uberlastbereich oftmals inkorrekte Werte liefert, und daher nicht regelmäßig gesetzliche Bestimmungen erfüllt. Hingegen können mit der beschriebenen Losung gesetzliche Sicherheitsbestimmungen erfüllt werden.Preferably, the overload range is determined by a time course, i. a temporal change, the power consumption of the electric motor determines. To avoid damage to the brake this is conventionally equipped with an overload protection, such as a slip clutch. If the brake is in the overload range, the overload protection leads to a characteristic course of the power consumption, as will be explained in detail in the following description of the preferred example of a friction clutch. However, the method is not limited to this embodiment, but can always be used when the overload range is noticeable by a temporal change in the current consumption of the electric motor. By means of the solution according to the invention, therefore, an overload condition can be determined particularly simply, reliably and above all in real time. This can be advantageously dispensed with the measured values of an existing force sensor, which often provides incorrect values in an overload region, and therefore does not meet regulatory requirements regularly. On the other hand, legal requirements can be met with the described solution.
Es ist zweckmäßig, wenn bei dem erfindungsgemaßen Verfahren ein erster Zeitraum nach einem Anlaufen, d.h. Starten, des Elektromotors nicht zur Bestimmung des Uberlastbereichs verwendet wird. Beim Anlaufen eines Elektromotors kommt es zu einer erhöhten Stromaufnahme, die nicht mit dem Uberlastbereich zusammenhangt. Daher kann durch diese Ausgestaltung das Verfahren einfacher durchgeführt werden. Es ist aber ebenso vorteilhaft, diesen Bereich bei entsprechend angepasster Wahl der Parameter auch zu berücksichtigen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Uberlastbereich anhand wenigstens eines Parameters wenigstens eines Extrempunkts, d.h. eines lokalen Maximums oder Minimums, im zeitlichen Verlauf der Stromaufnahme des Elektromotors bestimmt. Der zeitliche Verlauf derIt is expedient if, in the method according to the invention, a first period after starting, ie starting, of the electric motor is not used for determining the overload range. When starting an electric motor, there is an increased current consumption, which is not related to the overload range. Therefore, the method can be performed more easily by this configuration. However, it is also advantageous to take this area into account with a correspondingly adapted choice of the parameters. In a preferred embodiment of the invention, the overload range is determined based on at least one parameter of at least one extreme point, ie a local maximum or minimum, in the time course of the current consumption of the electric motor. The temporal course of the
Stromaufnahme kann besonders einfach anhand der auftretenden Extrempunkte charakterisiert werden.Current consumption can be characterized particularly easily on the basis of the extreme points that occur.
Es ist besonders zweckmäßig, wenn bei dem erfindungsgemaßen Verfahren der wenigstens eine Parameter ausgewählt ist aus der Gruppe: a) Art des Extrempunkts, wobei insbesondere zwischen Maximum und Minimum unterscheiden wird; b) Gültigkeit des Extrempunkts, wobei insbesondere zwischen einem gültigen und einem ungültigen oder zurückgezogenenIt is particularly expedient if, in the method according to the invention, the at least one parameter is selected from the group: a) type of extreme point, wherein in particular a distinction is made between maximum and minimum; b) Validity of the extreme point, in particular between a valid and an invalid or withdrawn
Extrempunkt, wie weiter unten ausfuhrlich beschrieben, unterschieden wird; c) Betrag der Differenz der Stromaufnahme zweier aufeinander folgender Extrempunkte; d) Anzahl der Extrempunkte innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums .Extreme point, as described in more detail below, a distinction is made; c) amount of the difference between the current consumption of two consecutive extremes; d) number of extreme points within a predetermined period.
Mittels dieser sorgfaltig ausgewählten Parameter lasst sich die Stromaufnahme besonders zuverlässig charakterisieren.By means of these carefully selected parameters, the current consumption can be characterized particularly reliably.
Gemäß der bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung wird der Uberlastbereich anhand der Anzahl gültiger Extrempunkte innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums im zeitlichen Verlauf der Stromaufnahme des Elektromotors bestimmt, wobei sich ein gültiger Extrempunkt durch den vorbestimmten Schwellwert der Stromdifferenz definiert. Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung kann mittels nur dreier Parameter die Stromaufnahme schnell und zuverlässig charakterisiert werden. Die Grenzwerte, die für die Parameter verwendet werden, können vor Beginn des Verfahrens einmalig festgelegt werden. Sie sind beispielsweise aus einer Messung zu erhalten.According to the preferred embodiment of the invention, the overload range is determined based on the number of valid extreme points within a predetermined period in the time course of the current consumption of the electric motor, wherein a valid extreme point defined by the predetermined threshold value of the current difference. In this advantageous embodiment, the current consumption can be characterized quickly and reliably by means of only three parameters. The limits used for the parameters can be set once before starting the procedure. They can be obtained, for example, from a measurement.
Eine erfindungsgemaße Recheneinheit weist Berechnungsmittel auf, um die Schritte eines erfindungsgemaßen Verfahrens durchzufuhren. Sie kann insbesondere als Steuergerat in einem Kfz ausgebildet sein.An arithmetic unit according to the invention has computation means for the steps of a method according to the invention by feeders. It can be designed in particular as a control unit in a motor vehicle.
Ein Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemaßen Recheneinheit weist Mittel zum Empfangen von Messwerten, die eineAn exemplary embodiment of the inventive computing unit has means for receiving measured values that have a
Stromaufnahme des Elektromotors betreffen, und Mittel zum Bestimmen des Uberlastbereichs anhand der Messwerte auf.Current consumption of the electric motor, and means for determining the overload range based on the measured values on.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemaßen Recheneinheit weist Mittel zum Bestimmen von Extrempunkten im zeitlichen Verlauf der Messwerte auf.A further advantageous embodiment of the inventive computing unit has means for determining extreme points in the time course of the measured values.
Es ist von Vorteil, wenn ein erfindungsgemaßes Verfahren und/oder eine erfindungsgemaße Recheneinheit in einem Kraftfahrzeug verwendet werden.It is advantageous if a method according to the invention and / or a computing unit according to the invention are used in a motor vehicle.
Ein erfindungsgemaßes Computer- bzw. Mikroprozessorprogramm enthalt Programmcodemittel, um das erfindungsgemaße Verfahren durchzufuhren, wenn das Programm auf einem Computer, einem Mikroprozessor oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere der erfindungsgemaßen Recheneinheit, ausgeführt wird.A computer or microprocessor program according to the invention contains program code means for carrying out the method according to the invention when the program is executed on a computer, a microprocessor or a corresponding arithmetic unit, in particular the arithmetic unit according to the invention.
Ein erfindungsgemaßes Computer- bzw. Mikroprozessorprogramm- produkt beinhaltet Programmcodemittel, die auf einem maschinen- bzw. computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein erfindungsgemaßes Verfahren durchzufuhren, wenn das Programmprodukt auf einem Computer, einem Mikroprozessor oder auf einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere der erfindungsgemaßen Recheneinheit, ausgeführt wird. Geeignete Datenträger sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash- Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.A computer or microprocessor program product according to the invention contains program code means which are stored on a machine- or computer-readable data carrier in order to carry out a method according to the invention if the program product is stored on a computer, a microprocessor or on a corresponding arithmetic unit, in particular the arithmetic unit according to the invention, is performed. Suitable data carriers are in particular floppy disks, hard disks, flash memories, EEPROMs, CD-ROMs, u.a.m. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand eines Ausfuhrungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausfuhrlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an exemplary embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.
Figurenbeschreibungfigure description
Figur 1 zeigt einen Funktionsgraph eines schematischen zeitlichen Verlaufs der Stromaufnahme;FIG. 1 shows a functional graph of a schematic time profile of the current consumption;
Figur 2a zeigt ein Flussdiagramm zum Unterscheiden von Extrempunkten in einem zeitlichen Verlauf der Stromaufnahme;FIG. 2 a shows a flow chart for distinguishing extreme points in a time profile of the current consumption;
Figur 2b zeigt ein Flussdiagramm zum Bestimmen eines Uberlastbereichs anhand von Parametern betreffend die Extrempunkte ;FIG. 2b shows a flowchart for determining an overload region on the basis of parameters relating to the extreme points;
Figur 3 zeigt einen weiteren Funktionsgraph eines schematischen zeitlichen Verlaufs der Stromaufnahme, wobei Extrempunkte unterschieden sind; undFIG. 3 shows a further functional graph of a schematic time profile of the current consumption, wherein extreme points are distinguished; and
Figur 4 zeigt einen Messgraph, in dem ein zeitlicher Verlauf der Stromaufnahme, der Anzahl der Extrempunkte, der Anzahl der gültigen Extrempunkte und des Uberlastbereichs dargestellt ist.FIG. 4 shows a measuring graph in which a time profile of the current consumption, the number of extreme points, the number of valid extreme points and the overload range is shown.
In Figur 1 ist ein Funktionsgraph insgesamt mit 100 bezeichnet, der einen schematischen zeitlichen Verlauf der Stromaufnahme 120 darstellt. In dem Funktionsgraph 100 ist die Stromaufnahme I auf einer Achse 121 gegen die Zeit t auf einer Achse 122 aufgetragen. Der zeitliche Verlauf 120 kann in drei Bereiche unterteilt werden. In einem Bereich 101 zeigt die Stromaufnahme einen ansteigenden Verlauf bis zu einem ersten Maximum 110 und anschließend einen abfallenden Verlauf bis zu einem ersten Minimum 111. Es handelt sich dabei um den Anlaufbereich des Motors, in dem die Stromaufnahme zuerst stark ansteigt, bevor sie herkömmliche Betriebswerte erreicht. Um eine Fehlcharakterisierung des Stromverlaufs zu vermeiden, ist es zweckmäßig, diesen ersten Bereich 101 bei der Charakterisierung nicht zu berücksichtigen.In FIG. 1, a functional graph is designated as a whole by 100, which represents a schematic time profile of the current consumption 120. In the functional graph 100, the current consumption I is plotted on an axis 121 against the time t on an axis 122. The time course 120 can be divided into three areas. In a region 101, the current consumption shows a rising course up to a first maximum 110 and then a falling course up to a first minimum 111. This is the start-up range of the motor in which the current consumption first rises sharply before it reaches conventional operating values reached. In order to avoid a mischaracterization of the current profile, it is expedient to disregard this first region 101 during the characterization.
In einem zweiten Bereich 102 zeigt der Stromverlauf wiederum ein ansteigendes Verhalten bis zu einem nächsten Maximum 112. Dieser Bereich 102 entspricht dem normalen Anzugsbereich der Feststellbremse. Je stärker die Feststellbremse zugespannt wird, desto höher ist die Stromaufnahme des Elektromotors.In a second area 102, the course of the current again shows an increasing behavior up to a next maximum 112. This area 102 corresponds to the normal operating range of the parking brake. The stronger the parking brake is applied, the higher the current consumption of the electric motor.
In einem letzten Bereich 103 folgen eine Vielzahl von Maxima und Minima, z.B. 113, 114, aufeinander. Dieser Verlauf der Stromaufnahme wird durch eine aktive Rutschkupplung verursacht und kann durch die im folgenden beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens schnell und zuverlässig erkannt werden.In a last area 103, a plurality of maxima and minima, e.g. 113, 114, each other. This course of current consumption is caused by an active slip clutch and can be detected quickly and reliably by the embodiment of the method according to the invention described below.
In Figur 2a ist ein Flussdiagramm dargestellt, in dem gezeigt wird, wie Extrempunkte auf bevorzugte Weise bestimmt werden können .FIG. 2a shows a flowchart showing how extreme points can be determined in a preferred manner.
Das Verfahren beginnt in einem Verfahrensschritt 200 jeweils mit einem neuen Messwert. In einem Schritt 201 wird der erste bzw. der nächste Messwert ausgewählt. In einem Verfahrensschritt 202 wird bestimmt, ob es sich bei dem ausgewählten Messwert um einen Extrempunkt handelt. Dazu können alle im Stand der Technik bekannten Methoden, beispielsweise Differentialrechnung, verwendet werden. Als besonders einfach und zuverlässig hat sich erwiesen, die Stromdifferenz vom aktuellen zum vorhergehenden Messpunkt mit der Stromdifferenz vom vorhergehenden zum vorvorhergehenden Messpunkt zu vergleichen. Stromdifferenzen mit einem Wert Null werden vorzugsweise ignoriert. Haben diese beiden Stromdifferenzen unterschiedliche Vorzeichen, handelt es sich beim vorhergehenden Messpunkt um einen Extrempunkt. In diesem Fall wird das Verfahren in einem Schritt 203 fortgesetzt, andernfalls kehrt das Verfahren zum Schritt 201 zurück. Aus dem Vorzeichen der Stromdifferenz kann die Art des Extrempunkts bestimmt werden. Die Detektion eines Extrempunktes wird durchgeführt, indem stets die "letzte Richtung" festgehalten wird, also das Vorzeichen derThe method begins in a method step 200 each with a new measured value. In a step 201, the first or the next measured value is selected. In a method step 202, it is determined whether the selected measured value is an extreme point. For this purpose, all methods known in the prior art, for example differential calculus, can be used. It has proven to be particularly simple and reliable, the current difference from the current to the previous measuring point with the current difference from the previous to the previous one To compare measuring point. Current differences with a value of zero are preferably ignored. If these two current differences have different signs, the previous measuring point is an extreme point. In this case, the process proceeds to a step 203, otherwise the process returns to the step 201. From the sign of the current difference, the nature of the extreme point can be determined. The detection of an extreme point is carried out by always the "last direction" is held, so the sign of
Differenz des aktuellen zum vorherigen Messpunkt. Eine Differenz von Null wird hierbei ignoriert. Bei einem Vorzeichenwechsel der "letzten Richtung" steht dann fest, dass der vorherige Messpunkt ein Extrempunkt war. Die Art des Extrempunkts kann aus dem (umgekehrten) Vorzeichen entnommen werden .Difference of the current to the previous measuring point. A difference of zero is ignored. When changing the sign of the "last direction", it is then clear that the previous measuring point was an extreme point. The nature of the extreme point can be taken from the (opposite) sign.
Anschließend prüft das Verfahren, ob es sich um einen gültigen Extrempunkt handelt, d.h. ob die Stromdifferenz des aktuellen zum vorhergehenden Extrempunkt einen Schwellwert ΔI überschreitet und ob sich die Art des aktuellen Extrempunkts von der Art des vorhergehenden Extrempunkts unterscheidet. Dazu wird in einem Verfahrensschritt 203 die Stromdifferenz des aktuellen zum vorhergehenden Extrempunkt berechnet.Subsequently, the method checks whether it is a valid extreme point, i. whether the current difference of the current to the previous extreme exceeds a threshold ΔI and whether the nature of the current extreme point differs from the type of the previous extreme point. For this purpose, in a method step 203, the current difference of the current to the previous extreme point is calculated.
Anschließend fahrt das Verfahren mit einem Schritt 204 fort, in dem der Betrag der berechneten Stromdifferenz mit dem vorbestimmten Schwellwert ΔI verglichen wird. Ist der Betrag großer als der vorgegebene Schwellwert, wird mit einem Schritt 205 fortgefahren, andernfalls mit einem Schritt 206.Subsequently, the method proceeds to a step 204 in which the amount of the calculated current difference is compared with the predetermined threshold value ΔI. If the amount is greater than the predetermined threshold, a step 205 is continued, otherwise with a step 206.
In dem Verfahrensschritt 206 wird überprüft, ob es sich bei dem vorhergehenden Extrempunkt um einen gültigen Extrempunkt handelt. Sollte es sich beim momentanen Extrempunkt um den ersten erkannten Extrempunkt handeln, wird diese Überprüfung als erfolgreich gewertet. Handelt es sich beim vorhergehenden Extrempunkt nicht um einen gültigen Extrempunkt, wird zu Verfahrensschritt 201 zurückgekehrt. Handelt es sich hingegen bei dem letzten Extrempunkt um einen gültigen Extrempunkt, wird zu einem Verfahrensschritt 207 verzweigt.In method step 206, it is checked whether the preceding extreme point is a valid extreme point. If the current extreme point is the first detected extreme point, this check is considered successful. If the previous extreme point is not a valid extreme point, the method returns to step 201. Is it on the other hand? at the last extreme point around a valid extreme point, a branch is made to a method step 207.
In dem Schritt 207 wird ein zugehöriger Eintrag des letzten Extrempunkts in einer Extrempunkttabelle 220 entfernt.In step 207, an associated entry of the last extreme point in an extreme point table 220 is removed.
Anschließend wird das Verfahren mit dem Verfahrensschritt 201 fortgesetzt .Subsequently, the method is continued with method step 201.
In der Extrempunkttabelle 220 werden die Extrempunkte bspw. mit ihren zugehörigen Parametern Strom, Zeit und Art abgespeichert. Sie weist dazu beispielsweise drei Spalten 221, 222, 223 auf, die die genannten Parameter zeilenweise der Reihe nach aufnehmen, so dass die Parameter des aktuellen Extrempunkts in der Tabelle lesbar angeordnet sind.In the extreme point table 220, the extreme points are stored, for example, with their associated parameters current, time and type. It has, for example, three columns 221, 222, 223, which record the said parameters line by line in order, so that the parameters of the current extreme point in the table are arranged to be readable.
In dem Verfahrensschritt 205 wird bestimmt, ob sich die Art (Maximum, Minimum) des aktuellen Extrempunkts von der Art des vorhergehenden gültigen Extrempunkts unterscheidet. Unterscheidet sie sich nicht, wird das Verfahren mit dem Verfahrensschritt 201 fortgesetzt. Unterscheiden sich dieIn method step 205, it is determined whether the type (maximum, minimum) of the current extreme point differs from the type of the previous valid extreme point. If it does not differ, the method is continued with method step 201. Are the differences?
Arten der beiden Extrempunkte hingegen voneinander, wird in einen Schritt 208 verzweigt. Sollte es sich um den ersten erkannten Extrempunkt handeln, wird dessen Stromwert als Stromdifferenz verwendet und auch in den Schritt 208 verzweigt.On the other hand, the types of the two extreme points are branched from one another to a step 208. If it is the first detected extreme point, its current value is used as a current difference and also branches to step 208.
Im Verfahrensschritt 208 werden die Parameter des momentanen Extrempunkts in die Tabelle 220 eingetragen. In einem anschließenden Verfahrensschritt 209 wird die Bestimmung des Uberlastbereiches durchgeführt, wie sie anhand Figur 2B naher erläutert wird.In method step 208, the parameters of the current extreme point are entered in table 220. In a subsequent method step 209, the determination of the overload range is carried out, as will be explained in greater detail with reference to FIG. 2B.
Wird keine Überlast festgestellt, wird zurück zu Schritt 201 verzweigt .If no overload is detected, the process returns to step 201.
In Figur 2B ist die Bestimmung eines Uberlastbereiches anhand der Feinstruktur des Verfahrensschritts 209 aus Figur 2a naher erläutert. In einem Verfahrensschritt 210 wird die Anzahl der bisher aufgetretenen gültigen Extrempunkte mit einem vorbestimmten Schwellwert nD verglichen. Ist die vorbestimmte Anzahl an gültigen Extrempunkten noch nicht erreicht, wird zu Verfahrensschritt 201 aus Figur 2a zurückgekehrt.In FIG. 2B, the determination of an overload range is explained in more detail on the basis of the fine structure of method step 209 from FIG. 2a. In a method step 210, the number of valid extreme points which have hitherto occurred is compared with a predetermined threshold value nD. If the predetermined number of valid extreme points has not yet been reached, the method returns to step 201 of FIG. 2a.
Ist hingegen der vorbestimmte Schwellwert erreicht, wird in einem Verfahrensschritt 211 die Zeitspanne bestimmt, innerhalb derer die Extrempunkte aufgetreten sind.If, on the other hand, the predetermined threshold value is reached, the time interval within which the extreme points have occurred is determined in a method step 211.
In einem Verfahrensschritt 212 wird die Zeitspanne mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen. Ist die Zeitspanne großer als der vorbestimmte Schwellwert, wird keine Überlast bestimmt und das Verfahren mit dem Schritt 201 aus Figur 2A fortgesetzt .In a method step 212, the time interval is compared with a predetermined threshold value. If the time is greater than the predetermined threshold, no overload is determined and the method continues with step 201 of Figure 2A.
Ist die Zeitspanne hingegen kleiner als der vorbestimmte Schwellwert, wird in einem Schritt 213 bestimmt bzw. signalisiert, dass sich die Bremse in einem Uberlastbereich befindet .If, however, the time interval is smaller than the predetermined threshold value, it is determined or signaled in a step 213 that the brake is in an overload range.
In Figur 3 ist ein weiterer Funktionsgraph 300 dargestellt, in dem ein zeitlicher Verlauf der Stromaufnahme 303 auf einer Achse I, die mit 302 bezeichnet ist, gegen die Zeit t auf einer Achse 301 aufgetragen ist.FIG. 3 shows a further functional graph 300, in which a time profile of the current consumption 303 on an axis I, which is denoted by 302, is plotted against an axis 301 on the time t.
Der zeitliche Verlauf 303 setzt sich aus einer Anzahl von Messpunkten 304, 305, 306 usw. zusammen, die jeweils einen Strom- und einen Zeitwert aufweisen. Wie es üblich ist, sind die Messpunkte durch eine zusammenhangende Linie verbunden, was den zeitlichen Verlauf 303 der Stromaufnahme darstellt.The time profile 303 is composed of a number of measuring points 304, 305, 306, etc., each having a current and a time value. As is usual, the measuring points are connected by a connected line, which represents the time profile 303 of the current consumption.
In dem zeitlichen Verlauf 303 ist ein erstes Minimum mit 304 bezeichnet. Der Bereich links des Minimums 304 stellt den Anlaufbereich des Motors dar, der gemäß der bevorzugten Ausfuhrungsform nicht beachtet wird. Es bietet sich an, hierzu den Anfangsbereich von Null beginnend über ein erstes Maximum (nicht gezeigt) bis zu dem ersten Minimum 304 nicht zu beachten.In the time course 303, a first minimum is designated 304. The area to the left of the minimum 304 represents the starting area of the motor, which is disregarded according to the preferred embodiment. It makes sense to do this by starting the initial range from zero to a first one Maximum (not shown) up to the first minimum 304 not to be considered.
Beim Durchführen der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die anhand der Figuren 2a und 2b beschrieben ist, wird, nachdem das erste Minimum 304 bestimmt wurde, jeder auf den Messpunkt 304 folgende Messpunkt 305 untersucht.In carrying out the embodiment of the method according to the invention, which is described with reference to FIGS. 2 a and 2 b, after the first minimum 304 has been determined, each measuring point 305 following the measuring point 304 is examined.
Erreicht das Verfahren den Messpunkt 308, kennzeichnet es einen Messpunkt 307 als Maximum, da die Stromdifferenz zwischen den Messpunkten 308 und 307 ein anderes Vorzeichen aufweist als die Stromdifferenz zwischen den Messpunkten 307 und 306.If the method reaches the measuring point 308, it marks a measuring point 307 as a maximum, since the current difference between the measuring points 308 and 307 has a different sign than the current difference between the measuring points 307 and 306.
Anschließend wird der Betrag der Stromdifferenz zwischen den Extrempunkten 307 und 304 bestimmt und mit dem vorbestimmten Schwellwert ΔI verglichen. Da die Stromdifferenz in dem gewählten Beispiel größer als der vorbestimmte Schwellwert ΔI ist, wird der Extrempunkt 307 als gültiges Maximum charakterisiert.Subsequently, the amount of current difference between the extreme points 307 and 304 is determined and compared with the predetermined threshold .DELTA.I. Since the current difference in the selected example is greater than the predetermined threshold ΔI, the extreme point 307 is characterized as a valid maximum.
Anschließend werden die weiteren Messpunkte der Reihe nach charakterisiert, bis schließlich der Messpunkt 309 als Extrempunkt erkannt wird. Da die Stromdifferenz der Messpunkte 309 und 307 ebenfalls größer als der vorbestimmte Schwellwert ΔI ist, wird der Messpunkt 309 zunächst auch als gültiges Minimum charakterisiert.Subsequently, the other measuring points are characterized in sequence, until finally the measuring point 309 is recognized as an extreme point. Since the current difference of the measuring points 309 and 307 is also greater than the predetermined threshold value .DELTA.I, the measuring point 309 is initially also characterized as a valid minimum.
Anschließend wird das Verfahren weiter durchgeführt, bis ein Messpunkt 310 als Maximum erkannt wird. Da die Stromdifferenz zwischen den Extrempunkten 310 und 309 im gewählten Beispiel nicht den vorbestimmten Schwellwert ΔI erreicht, wird der Extrempunkt 310 nicht als gültiger Extrempunkt charakterisiert. In der Folge wird gem. Schritt 207 aus Figur 2a auch der vorhergehende Extrempunkt 309 zurückgezogen, d.h. als ungültig charakterisiert, und aus der Tabelle der gültigen Extrempunkte 220 entfernt. Weiterhin wird notiert, dass der letzte Extrempunkt ungültig war. Bei der weiteren Durchfuhrung des Verfahrens wird als nächstes der Messpunkt 311 als Minimum erkannt. Da die Stromdifferenz zwischen den Extrempunkten 311 und 307 (309 und 310 sind ungültig) großer als der vorbestimmteSubsequently, the method is continued until a measuring point 310 is recognized as maximum. Since the current difference between the extreme points 310 and 309 does not reach the predetermined threshold value ΔI in the selected example, the extreme point 310 is not characterized as a valid extreme point. In the episode gem. 2a, the preceding extreme point 309 is also withdrawn, ie characterized as invalid, and removed from the table of valid extreme points 220. Furthermore, it is noted that the last extreme point was invalid. In the further implementation of the method, the measuring point 311 is next recognized as a minimum. Since the current difference between the extreme points 311 and 307 (309 and 310 are invalid) is larger than the predetermined one
Schwellwert ΔI ist, wird der Extrempunkt 311 als gültiges Minimum erkannt. Dieses Verfahren wird für alle weiteren Messpunkte durchgeführt.Threshold is ΔI, the extreme point 311 is recognized as a valid minimum. This procedure is carried out for all other measuring points.
Bei den bisher beschriebenen Schritten wird immer imIn the steps described so far is always in
Anschluss auf das Erkennen eines gültigen Extrempunkts überprüft, ob sich die Bremse bereits in einem Uberlastbereich befindet.Connection to detection of a valid extreme point checks whether the brake is already in an overload range.
Dazu wird zunächst die Anzahl der gültigen Extrempunkte mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen. Ist die Anzahl großer als der vorbestimmte Schwellwert, wird anschließend der Zeitraum bestimmt, in dem diese Extrempunkte aufgetreten sind, und wiederum mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen. Ist die Zeitdauer kleiner als der vorbestimmte Schwellwert, wird ein Uberlastbereich erkannt und der Elektromotor angehalten.For this purpose, first the number of valid extreme points is compared with a predetermined threshold value. If the number is greater than the predetermined threshold value, then the period in which these extreme points have occurred is determined and in turn compared with a predetermined threshold value. If the time duration is less than the predetermined threshold value, an overload range is detected and the electric motor is stopped.
Mittels der beschriebenen bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung kann ein Uberlastbereich einer elektrischen Bremse schnell, einfach und sicher bestimmt werden.By means of the described preferred embodiment of the invention, an overload range of an electric brake can be determined quickly, easily and safely.
In Figur 4 ist ein Messgraph 400 gezeigt, in dem ein zeitlicher Verlauf der Stromaufnahme 410, der Anzahl der Extrempunkte 420, der Anzahl der gültigen Extrempunkte 430 und der Bestimmung des Uberlastbereichs 440 dargestellt ist. Der zeitliche Verlauf ist jeweils gegen die Zeit t auf einer Achse 401 aufgetragen. Die Zeit t beginnt zu einem Zeitpunkt t = 0. Zu diesem Zeitpunkt wird der Motor zum Zustellen der Bremse gestartet, was durch eine gestrichelte Linie 402 dargestellt ist. Der zeitliche Verlauf der Stromaufnahme 410 ist auf einer Achse für eine Stromaufnahme I, die mit 411 bezeichnet ist, der zeitliche Verlauf der Anzahl der Extrempunkte 420 auf einer Achse für einen Zahlwert n, die mit 421 bezeichnet ist, der zeitliche Verlauf der Anzahl der gültigen Extrempunkte 430 auf einer Achse für einen Zahlwert n*, die mit 431 bezeichnet ist, und der zeitliche Verlauf der Bestimmung des Uberlastbereichs 440 auf einer Achse für den Uberlastbereich für die Werte 0 und 1, die mit 441 bezeichnet ist, aufgetragen. Auf der Achse 441 entspricht der Wert 1 einem erkannten Uberlastbereich.FIG. 4 shows a measurement graph 400 in which a time profile of the current consumption 410, the number of extreme points 420, the number of valid extreme points 430 and the determination of the overload region 440 is shown. The time course is plotted against the time t on an axis 401. The time t starts at a time t = 0. At this time, the motor for starting the brake is started, which is shown by a dashed line 402. The time profile of the current consumption 410 is on an axis for a current consumption I, denoted by 411, the time profile of the number of extreme points 420 on an axis for a numerical value n, denoted 421, the time profile of the number of valid Extreme points 430 on an axis for a numerical value n * denoted 431, and the time course of the determination of the overload region 440 on an axis for the overload region for the values 0 and 1, denoted 441. On the axis 441, the value 1 corresponds to a recognized overload range.
Nach dem Starten des Motors zum Zeitpunkt t = 0 durchlauft der zeitliche Verlauf der Stromaufnahme 410 wiederum zuerst den Anlaufbereich 101 des Motors. Der Anlaufbereich ist durch drei Extrempunkte 412, 413 und 414 gekennzeichnet, die den Zahlerstand 420 bis zu einem Zeitpunkt 422 auf einen Wert 3 erhohen .After starting the engine at time t = 0, the time profile of the current consumption 410 in turn first passes through the starting region 101 of the motor. The start-up area is characterized by three extreme points 412, 413 and 414, which increase the number of payers 420 to a value 3 up to a time 422.
Bis zu einem nächsten Maximum 415 verlauft der Anzugsbereich 102 des Elektromotors. Wird das Maximum 415 erkannt, erhöht sich der Zahlerstand 420 der erkannten Extrempunkte zu einem Zeitpunkt 423 auf den Wert 4, der Zahlerstand 430 der gültigen erkannten Extrempunkte zu einem Zeitpunkt 432 auf einen Wert 1. Wie in der Darstellung erkennbar ist, sind die ersten erkannten Extrempunkte bis zu dem Zeitpunkt 423 nicht als gültige Extrempunkte registriert worden, da der Anlaufbereich 101 des Motors bei der bevorzugten Ausgestaltung nicht beachtet wird.Up to a next maximum 415, the attraction region 102 of the electric motor runs. If the maximum 415 is detected, the payer 420 of the detected extreme points increases to the value 4 at a time 423, the payer level 430 of the valid detected extreme points to a value 1 at a time 432. As can be seen in the illustration, the first detected Extreme points up to the time 423 have not been registered as valid extreme points because the start-up area 101 of the motor is disregarded in the preferred embodiment.
Im zeitlichen Verlauf der Stromaufnahme 410 folgen auf das Maximum 415 weitere Extrempunkte 416, 417, 418, 419 usw., die gemäß der beschriebenen bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens folgendermaßen charakterisiert werden:In the time course of the current consumption 410, 415 further extreme points 416, 417, 418, 419, etc. occur following the maximum, which are characterized according to the described preferred embodiment of the method according to the invention as follows:
Der Extrempunkt 416 wird als gültiges Minimum erkannt, was den Zahlerstand der erkannten Extrempunkte 420 zu einem Zeitpunkt 424 und den Zahlerstand der gültigen erkannten Extrempunkte 430 zu einem Zeitpunkt 433 jeweils um einen Zahlwert erhöht.The extreme point 416 is recognized as a valid minimum, which increases the payload of the detected extreme points 420 to one Time 424 and the Zahlerstand the valid detected extreme points 430 at a time 433 each increased by a numerical value.
Anschließend wird der Extrempunkt 417 als gültigerSubsequently, the extreme point 417 becomes valid
Extrempunkt erkannt, was wiederum den Zahlerstand der erkannten Extrempunkte 420 zu einem Zeitpunkt 425 und den Zahlerstand der gültigen erkannten Extrempunkte 430 zu einem Zeitpunkt 434 jeweils um einen Zahlwert erhöht.Detected extreme point, which in turn increases the Zahlerstand the detected extreme points 420 at a time 425 and the Zahlerstand the valid detected extreme points 430 at a time 434 each by a numerical value.
Das darauf folgende Minimum 418 wird wegen der zu geringen Stromdifferenz zum Maximum 417 nicht als gültiger Extrempunkt erkannt, weswegen der Zahlerstand der erkannten Extrempunkte 420 zu diesem Zeitpunkt nicht erhöht wird. Gemäß der beschriebenen Ausfuhrungsform wird der Zahlerstand der erkannten gültigen Extrempunkte 430 zu einem Zeitpunkt 435 wieder um einen Zahlwert verringert. Es handelt sich demnach um einen zurückgezogenen Extrempunkt.The following minimum 418 is not recognized as a valid extreme point because of the too low current difference to the maximum 417, for which reason the number of states of the detected extreme points 420 is not increased at this time. According to the described embodiment, the number of the recognized valid extreme points 430 is again reduced by one number at a time 435. It is therefore a retracted extreme point.
Der nachfolgende Extrempunkt 419 wird wiederum als gültiger Extrempunkt erkannt, was, wie bereits ausfuhrlich beschrieben, die beiden Zahlerstande wiederum erhöht. Zu einem Zeitpunkt, der durch eine gestrichelte Linie 403 dargestellt ist, ist der vorbestimmte Schwellwert nD, der in diesem Beispiel zu 5 gewählt wurde, für den vorbestimmten Zeitraum erreicht, was zu einer Erkennung eines Uberlastbereichs fuhrt. Daher wird der zeitliche Verlauf der Bestimmung des Uberlastbereichs 440 zu diesem Zeitpunkt 403 auf den Wert 1 gesetzt. The subsequent extreme point 419 is again recognized as a valid extreme point, which, as already described in detail, the two Zahlerstande increases again. At a time indicated by a broken line 403, the predetermined threshold nD, which has been set to 5 in this example, is reached for the predetermined time, resulting in detection of an overload region. Therefore, the timing of the determination of the overload area 440 at this time 403 is set to the value 1.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Bestimmung eines Uberlastbereichs (103) einer elektrischen Bremse, die von einem Elektromotor angetrieben wird, insbesondere Parkbremse, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Uberlastbereich (103) anhand einer Stromaufnahme des Elektromotors bestimmt wird.1. A method for determining an overload region (103) of an electric brake, which is driven by an electric motor, in particular parking brake, d a d u c h e c e n e c e s e s, the overload region (103) is determined based on a current consumption of the electric motor.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Uberlastbereich (103) anhand eines zeitlichen Verlaufs der Stromaufnahme (120; 303; 410) des Elektromotors bestimmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the overload region (103) is determined on the basis of a time profile of the current consumption (120; 303; 410) of the electric motor.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Zeitraum (101) nach einem Anlaufen des Elektromotors nicht zur Bestimmung des Uberlastbereichs (103; verwendet wird.3. The method according to claim 2, characterized in that a first period (101) is not used after a start of the electric motor for determining the overload range (103 ;.
4. Verfahren nach einem Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Uberlastbereich (103) anhand wenigstens eines Parameters wenigstens eines Extrempunkts4. The method according to any one of claims 2 or 3, characterized in that the overload region (103) based on at least one parameter at least one extreme point
(110 -114; 304, 307, 309, 310, 311; 412 - 419) im zeitlichen Verlauf der Stromaufnahme (120, 303, 410) des Elektromotors bestimmt wird.(110-114, 304, 307, 309, 310, 311, 412-419) in the time course of the current consumption (120, 303, 410) of the electric motor is determined.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Parameter gewählt ist aus der Gruppe: Art des Extrempunkts, Gültigkeit des Extrempunkts,5. The method according to claim 4, characterized in that the at least one parameter is selected from the group: type of extreme point, validity of the extreme point,
Betrag der Differenz der Stromaufnahme zweier aufeinander folgender Extrempunkte, Anzahl der Extrempunkte innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums.Amount of the difference between the current consumption of two consecutive extreme points, the number of extreme points within a predetermined period of time.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Uberlastbereich (103) anhand der Anzahl gültiger Extrempunkte (304, 307, 311; 414, 415, 416, 419) innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums im zeitlichen Verlauf der Stromaufnahme (303) des Elektromotors bestimmt wird.6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the overload area (103) based on the number of valid extreme points (304, 307, 311; 414, 415, 416, 419) within a predetermined period of time Course of the current consumption (303) of the electric motor is determined.
7. Recheneinheit zur Bestimmung eines Uberlastbereichs (103) einer elektrischen Bremse, die von einem Elektromotor angetrieben wird, insbesondere Steuergerat, ECU oder Embedded System, mit Berechnungsmitteln, um alle Schritte eines Verfahrens gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6 durchzufuhren .7. A computing unit for determining an overload region (103) of an electric brake, which is driven by an electric motor, in particular Steuergerat, ECU or embedded system, with calculation means to perform all steps of a method according to any one of the preceding claims 1 to 6.
8. Recheneinheit nach Anspruch 7, mit Mitteln zum Empfangen von Messwerten, die eine Stromaufnahme des Elektromotors betreffen, und Mitteln zum Bestimmen des Uberlastbereichs8. The computing unit according to claim 7, comprising means for receiving measured values, which relate to a current consumption of the electric motor, and means for determining the overload range
(103) anhand der Messwerte.(103) based on the measured values.
9. Recheneinheit nach Anspruch 7 oder 8, mit Mitteln zum Bestimmen von Extrempunkten (110 -114; 304, 307, 309, 310, 311; 412 - 419) im zeitlichen Verlauf (120; 303; 410) der Messwerte .The arithmetic unit according to claim 7 or 8, comprising means for determining extreme points (110 -114; 304, 307, 309, 310, 311; 412-419) over time (120; 303; 410) of the measured values.
10. Computer- bzw. Mikroprozessorprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzufuhren, wenn das Programm auf einem Computer, einem Mikroprozessor oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere gemäß Anspruch 7, ausgeführt wird.10. Computer or microprocessor program with program code means to perform all steps of a method according to one of claims 1 to 6, when the program on a computer, a microprocessor or a corresponding arithmetic unit, in particular according to claim 7, is executed.
11. Computer- bzw. Mikroprozessorprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem maschinen- bzw. computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um alleA computer or microprocessor program product having program code means stored on a machine or computer readable medium for all
Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzufuhren, wenn das Programmprodukt auf einem Computer, einem Mikroprozessor oder auf einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere gemäß Anspruch 7, ausgeführt wird. Steps of a method according to any one of claims 1 to 6 perform when the program product on a computer, a microprocessor or on a corresponding arithmetic unit, in particular according to claim 7, is executed.
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