WO2018137848A1

WO2018137848A1 - Verfahren zum betreiben einer elektromechanischen parkbremse sowie steuervorrichtung für eine parkbremse, parkbremse und kraftfahrzeug

Info

Publication number: WO2018137848A1
Application number: PCT/EP2017/083147
Authority: WO
Inventors: Tobias Wagner
Original assignee: Volkswagen Aktiengesellschaft
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2018-08-02
Also published as: DE102017201442A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer elektromechanischen Parkbremse (17) eines Kraftfahrzeugs (10), wobei durch eine Steuervorrichtung (24) der Parkbremse (17) an zumindest einer Reibbremse (12) des Kraftfahrzeugs (10) durch jeweiliges Ansteuern einer elektrischen Antriebseinheit (22) der Parkbremse (17) zumindest ein Bremselement (15) der Reibbremse (12) bezüglich einer Reibeinheit (14) der Reibbremse (12) unabhängig von einem Bremsdruck (P) einer hydraulischen Betriebsbremse (16) des Kraftfahrzeugs (10) bewegt wird. Die Erfindung sieht vor, dass während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs (10) durch das Ansteuern der Antriebseinheit (22) ein Abstand (21 ) zwischen dem zumindest einen Bremselement (15) und der Reibeinheit (14) in Abhängigkeit von zumindest einem Bremsbetätigungssignal (27, 29, 30) der Betriebsbremse (16) verändert wird.

Description

Beschreibung

Verfahren zum Betreiben einer elektromechanischen Parkbremse sowie Steuervorrichtung für eine Parkbremse, Parkbremse und Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer elektromechanischen Parkbremse (EPB) eines Kraftfahrzeugs. Eine andere Bezeichnung für eine solche Parkbremse ist auch elektromechanische Feststellbremse. Eine Steuervorrichtung der Parkbremse steuert an zumindest einer Reibbremse des Kraftfahrzeugs eine elektrische Antriebseinheit der Parkbremse, um hierdurch ein Bremselement der Reibbremse bezüglich einer Reibeinheit der Reibbremse zu bewegen. Zu der Erfindung gehören auch die Steuervorrichtung und eine Parkbremse mit der Steuervorrichtung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibbremse, die insbesondere als Sattelbremse ausgestaltet ist. Bei einer Sattelbremse wird die Bremswirkung erzielt, indem Bremsbeläge gegen eine Bremsscheibe gepresst werden. Der oben genannte Begriff„Bremselement" bezeichnet hierbei einen Bremsbelag, der oben genannte Begriff„Reibeinheit" bezeichnet hierbei die Bremsscheibe.

Eine Parkbremse mit Trommelbremse ist beispielsweise aus der WO 2006/0131704 A1 bekannt. Diese Parkbremse wird auch dazu genutzt, beim Anfahren des Kraftfahrzeugs dieses an einem Hang so lange am Rollen zu hindern, bis über eine Kupplung ausreichend Antriebsmoment bereitsteht.

Damit ein Fahrer ein Kraftfahrzeug während einer Fahrt abbremsen kann, kann in einem Kraftfahrzeug eine hydraulische Betriebsbremse bereitgestellt sein, über welche an Rädern des Kraftfahrzeugs die jeweilige Reibbremse hydraulisch betätigt werden kann, um hierdurch das zumindest eine Bremselement der Reibbremse gegen die Reibeinheit der Reibbremse zu drücken. Dies geschieht z.B. durch einen Bremskolben, der über hydraulischen

Bremsdruck betätigt und hierdurch auf das zumindest eine Bremselement wirkt.

Die hydraulische Betriebsbremse ist dabei nur für das Bremsen des Kraftfahrzeugs im Fahrbetrieb vorgesehen und stellt im unbetätigten Zustand einen Abstand zwischen dem zumindest einen Bremselement und der Reibeinheit ein, nämlich das sogenannte Lüftspiel, das größer als Null ist. Wird das Kraftfahrzeug geparkt, damit der Fahrer aussteigen kann, muss daher zusätzlich eine Parkbremse bereitgestellt sein, welche an zumindest einem Rad des Kraftfahrzeugs die dort bereitgestellte Reibbremse dauerhaft auch ohne eine Betätigung der hydraulischen Betriebsbremse schließt, d.h. das Bremselement gegen die Reibeinheit drückt. Eine elektromechanische Parkbremse weist hierzu eine elektrische Antriebseinheit auf, die durch eine Steuervorrichtung der Parkbremse derart angesteuert werden kann, sodass die Antriebseinheit das zumindest eine Bremselement der Reibbremse gegen die Reibeinheit mechanisch bewegt oder verfährt. Durch eine Selbsthemmung aufgrund eines Getriebes mit großer Übersetzung (i > 100) kann das Bremselement dann auch nach dem Abschalten der Antriebseinheit gegen die Reibeinheit gepresst bleiben.

Eine hydraulische Betriebsbremse stellt im unbetätigten Zustand, wenn also der Fahrer das Bremspedal nicht bedient und/oder kein Fahrerassistenzsystem hydraulischen Bremsdruck erzeugt, zwischen dem Bremselement und der Reibeinheit das besagte Lüftspiel ein. Dieses Lüftspiel muss derart groß sein, dass Bremselement und Reibeinheit sich nicht berühren, da ansonsten ein Restbremsmoment auch bei unbetätigter Betriebsbremse wirken würde, was die Effizienz des Kraftfahrzeugs reduzieren würde.

Bezüglich des Restbremsmoments optimierte Bremssattelkonstruktionen führen aber durch ein entsprechend großes Lüftspiel, d.h. einen großen Abstand, zu einem verlängerten Pedalweg und einer Verschlechterung des Volumenhaushaltes der gesamten Bremsanlage. Gleichzeitig beeinflusst ein erhöhtes Lüftspiel auch die Bremspedalcharakteristik, da der Fahrer beim Betätigen des Bremspedals zunächst das Lüftspiel überwinden muss, bevor die Reibbremse eine Bremswirkung entfaltet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Betriebsbremse eines

Kraftfahrzeugs effizient zu betreiben.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figur beschrieben.

Die Erfindung sieht ein Verfahren zum Betreiben einer elektromechanischen Parkbremse oder Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs vor. Mittels des Verfahrens kann während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs eine hydraulische Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs durch die Parkbremse unterstützt werden. Die elektromechanische Parkbremse kann hierzu in an sich bekannter Weise konstruiert sein, d.h. durch eine Steuervorrichtung der Parkbremse wird an zumindest einer Reibbremse des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel einer jeweiligen Sattelbremse der Vorderräder, zumindest ein Bremselement der Reibbremse (zum Beispiel zumindest ein Bremsbelag) bezüglich einer Reibeinheit der Reibbremse (zum Beispiel einer Bremsscheibe) bewegt, indem eine elektrische Antriebseinheit der Parkbremse angesteuert wird. Das Bewegen des zumindest einen Bremselements erfolgt hierdurch unabhängig von einem Bremsdruck der hydraulischen Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten kann also durch Ansteuern oder Betreiben der Antriebseinheit die Reibbremse auch bei unbetätigter Betriebsbremse einstellen oder aktivieren. Das Bewegen des zumindest einen Bremselements bezüglich der Reibeinheit erfolgt also als überlagerte Bewegung, die einer Bewegung aufgrund einer Betätigung der hydraulischen Betriebsbremse erfolgen kann. Die Parkbremse bewegt das zumindest eine Bremselement z.B. mechanisch, z.B. mittels einer Spindel, und nicht hydraulisch.

Um nun die hydraulische Betriebsbremse effizienter zu betreiben, wird erfindungsgemäß die elektromechanische Parkbremse genutzt. Hierzu wird diese auch während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs betrieben. Während der Fahrt wird durch das Ansteuern der Antriebseinheit ein Abstand zwischen dem Bremselement und der Reibeinheit durch die Parkbremse verändert. Dieses Verändern oder Einstellen des Abstands erfolgt in Abhängigkeit von zumindest einem Bremsbetätigungssignal, das von einer Betätigung der Betriebsbremse abhängig ist. Wird also die Betriebsbremse betätigt, so wird hierdurch auch die Parkbremse gesteuert oder betrieben. Das Betätigen der hydraulischen Betriebsbremse kann dabei z.B. auf zwei unterschiedlichen Wegen erfolgen. Zum einen kann ein Fahrer ein Bremspedal der hydraulischen Betriebsbremse betätigen. Zum anderen kann ein Fahrerassistenzsystem die hydraulische Betriebsbremse betätigen. Ein solches Fahrerassistenzsystem beispielsweise eine elektronische Stabilitätskontrolle (ESC - Electronic Stability Control) oder ein elektrischer Bremskraftverstärker sein.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass mittels der elektromechanischen

Parkbremse im Fahrbetrieb das Lüftspiel, d.h. der Abstand zwischen dem Bremselement und der Reibbremse, verändert oder eingestellt werden kann, insbesondere dynamisch oder abhängig von der Fahrsituation. Somit kann das Lüftspiel für einen effizienten Betrieb der hydraulischen Betriebsbremse während der Fahrt variiert oder angepasst werden.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben. Bei einer herkömmlichen Parkbremse kann das Problem bestehen, dass diese nur zwei Stellungen oder Zustände bereitstellt, nämlich eine Offenstellung und einen

Geschlossenstellung. Um den Abstand zwischen Bremselement und Reibeinheit flexibel einstellen zu können, ist daher bevorzugt vorgesehen, dass durch die Steuervorrichtung die Antriebseinheit in Abhängigkeit von einem Wegsignal angesteuert wird, welches die

Steuervorrichtung aus einem Wegsensor empfängt. Dieser Wegsensor signalisiert eine relative Lageänderung eines Bauteils der Antriebseinheit oder eines die Antriebseinheit mit dem Bremselement koppelnden Getriebes. So kann der Wegsensor z.B. eine Drehstellung eines Zahnrades des Getriebes oder eine Drehstellungsänderung des Zahnrades signalisieren. Ein solcher Wegsensor kann zum Beispiel durch einen Hall-Sensor oder Hall- Geber bereitgestellt werden. Anhand des Wegsignals kann also auch eine Zwischenstellung zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung erkannt werden und die

Antriebseinheit auch in der Zwischenstellung zum Beispiel angehalten werden, um gezielt einen vorgegebenen Abstand zwischen Bremselement (Bremsbelag) und Reibeinheit (Bremsscheibe) einzustellen. Es kann also eine kontinuierliche Abstandsveränderung zwischen Bremselement und Reibeinheit erkannt oder überwacht werden und somit ein vorgegebener Abstand eingestellt werden. Alternativ zu einer relativen Lageänderung kann anhand des Wegsignals auch eine absolute Position des Bauteils der Antriebseinheit oder des Getriebes signalisiert oder erfasst werden. Das Überwachen der relativen Lageänderung weist hierbei aber den Vorteil auf, dass keine Kalibrierung notwendig ist und ein Verschleiß des Bremselements keinen Einfluss auf das Wegsignals hat.

Eine Möglichkeit, mittels der Parkbremse die hydraulische Betriebsbremse zu unterstützen, besteht darin, nach einem Bremsvorgang das Lüftspiel zu vergrößern, um hierdurch das Restbremsmoment der Reibbremse zu verringern. Es kann also gezielt zum Beispiel ein Bremskolben einer Sattelbremse mittels der Parkbremse aktiv zurückgefahren werden (Abstand vergrößern). Hierzu wird bevorzugt für den Fall, dass das besagte

Betätigungssignal der Betriebsbremse ein Ende einer Betätigung der Betriebsbremse signalisiert, also das Ende oder den Abschluss eines Bremsvorgangs, danach durch das Ansteuern der Antriebseinheit der Parkbremse ein Lüftspiel, wie es im unbetätigten Zustand der Betriebsbremse durch diese selbst eingestellt oder bewirkt wird, noch einmal um einen vorbestimmten Offsetwert vergrößert. Das Lüftspiel, also der Abstand zwischen

Bremselement und Reibeinheit, wird also mittels der elektrischen Antriebseinheit durch Wegbewegen des zumindest einen Bremselements von der Reibeinheit um den Offsetwert vergrößert. Indem ein Offsetwert verwendet wird, also eine relative Lageveränderung des zumindest einen Bremselements bezüglich der Reibeinheit erfolgt, lässt sich diese

Weiterbildung auch kombinieren mit einer selbsttätigen oder automatischen Nachstellung des durch die hydraulische Betriebsbremse bewirkten Lüftspiels, wie es zum Kompensieren von Verschleiß in bekannter Weise vorgesehen sein kann.

Bevorzugt wird mittels der Parkbremse vor oder zu Beginn eines Bremsvorgangs, der durch die hydraulische Betriebsbremse bewirkt werden soll, das Lüftspiel verkleinert, wodurch die Reibbremse ein günstigeres Ansprechverhalten auf die Betätigung eines Bremspedals oder eine Aktivierung eines Fahrerassistenzsystems aufweist. Das Bremselement kann also in Abhängigkeit von dem Betätigungssignal zu Beginn einer Betätigung der hydraulischen Betriebsbremse mittels der Parkbremse an die Reibeinheit heran bewegt werden. Hierzu wird bevorzugt für den Fall, dass das Betätigungssignal eine Betätigung der Betriebsbremse signalisiert, durch das Ansteuern der Antriebseinheit der Parkbremse der besagte Abstand zwischen Bremselement und Reibeinheit auf einen vorgegebenen Abstandswert eingestellt. Somit liegt also zu Beginn der Betätigung der Betriebsbremse ein mittels der Parkbremse eingestelltes Lüftspiel, d.h. der vorgegebene Abstandswert, vor. Hierdurch kann

beispielsweise der beschriebene Offsetwert kompensiert oder rückgängig gemacht werden und/oder ein sogenanntes Knockback (Zurückschlagen) des Bremselements kompensiert werden. Ein Knockback kann durch einen Seitenschlag der Reibeinheit oder durch einen Fahrweise des Kraftfahrzeugs verursacht sein. Mittels dieser Weiterbildung können also zum Beispiel Bremsbeläge wieder auf ein vorbestimmtes Normalmaß (d.h. den vorgegebenen Abstandswert) eingestellt oder zurückgeführt werden. Bei Betätigung eines Bremspedals verkürzt sich hierdurch der Pedalweg, um welchen der Fahrer das Bremspedal bewegen muss, um ein erstmaliges Berühren des Bremselements mit der Reibeinheit zu bewirken. Das besagte Betätigungssignal kann auch prädiktiv eine bevorstehende Betätigung der Betriebsbremse signalisieren. Tritt dann die Betätigung der Betriebsbremse tatsächlich ein, so ist bis dahin bereits der vorgegebene Abstandswert eingestellt. Eine prädiktive

Signalisierung einer bevorstehenden Betätigung kann zum Beispiel in Abhängigkeit von einem Loslassen eines Gaspedals des Kraftfahrzeugs und/oder einer Umfelderkennung des Kraftfahrzeugs, welche Objekte in einem Fahrerweg des Kraftfahrzeugs erkennt, erzeugt werden.

Der besagte Abstandswert, auf weichen der Abstand zwischen Bremselement und

Reibeinheit zu Beginn oder prädiktiv vor Beginn der Betätigung der hydraulischen

Betriebsbremse mittels der Parkbremse eingestellt wird, ist bevorzugt durch den Benutzer auswählbar. Hierzu wird der Abstandswert in Abhängigkeit von einem Fahrmodussignal einer Bedieneinrichtung des Kraftfahrzeugs festgelegt. Somit steht also dem Benutzer des

Kraftfahrzeugs eine Fahrmodus-Auswahl bereit, über welchen eine Bremspedalcharakteristik in Bezug auf das Lüftspiel zur Verfügung steht. So kann beispielsweise zwischen einem Komfort-Lüftspiel und einem Sport-Lüftspiel ausgewählt werden, wobei das Komfort-Lüftspiel größer ist als das Sport-Lüftspiel. Hierdurch wird also das Ansprechverhalten der

Betriebsbremse eingestellt.

Das Verfahren geht davon aus, dass durch das besagte Betätigungssignal eine Betätigung der Betriebsbremse und damit der Beginn und/oder das Ende der Betätigung signalisiert wird, um daraufhin die Antriebseinheit der Parkbremse anzusteuern. Mehrere

Weiterbildungen der Erfindung betreffen die Frage, welches Betätigungssignal genutzt werden kann. Es kann ein Aktivitätssignal eines Bremslichts des Kraftfahrzeugs als

Betätigungssignal empfangen werden. Ein solches Aktivitätssignal weist den Vorteil auf, dass bei einer Betätigung des Bremspedals diese bereits signalisiert wird, bevor eine für den Bremsvorgang signifikante Druckänderung im Hauptzylinder der Betriebsbremse bewirkt wird. Somit liegt das Aktivitätssignal bei einer Betätigung des Bremspedals frühzeitig vor. Zusätzlich oder alternativ dazu kann als ein Betätigungssignal ein Sensorsignal eines Bremspedalwegsensors ausgewertet werden, also direkt die Bewegung des Bremspedals erfasst werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann als ein Betätigungssignal ein

Auslösesignal einer prädiktiven Bremswunscherkennung empfangen werden. Ein

Bremswunsch kann beispielsweise prädiktiv anhand einer Pedalwegänderung eines

Gaspedals erkannt werden, beispielsweise mittels eines Gaspedalwegsensors. Ein solches Auslösesignal kann beispielsweise durch einen elektromechanischen Bremskraftverstärker erzeugt werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann als Betätigungssignal ein Steuersignal eines Fahrerassistenzsystems und/oder einer Rekuperationssteuerung empfangen werden. Ein solches Steuersignal weist den Vorteil auf, dass es erzeugt werden kann, bevor die eigentliche Betätigung der Betriebsbremse durch das Fahrerassistenzsystem oder die Rekuperationssteuerung erfolgt. Die Nutzung eines Steuersignals weist den Vorteil auf, dass die Parkbremse mit einer Rekuperation eines elektrischen Antriebs und/oder einem Blending (Übergang von Rekuperation zur Reibbremsung) kombiniert oder koordiniert werden kann.

Bisher wurden Weiterbildungen beschrieben, die das Einstellen des Lüftspiel der

Reibbremse mittels der Parkbremse vorsehen.

Eine andere Weiterbildung sieht vor, die Parkbremse auch für einen Notbremsbetrieb zu nutzen. Eine hydraulische Betriebsbremse weist in der Regel mehr als einen hydraulischen Bremskreis auf. Fällt einer dieser Bremskreise aus, so wird durch Betätigen der

Betriebsbremse das Kraftfahrzeug asymmetrisch abgebremst. Um diesem sogenannten „Schiefziehen" entgegenzutreten, sieht eine Weiterbildung vor, nach Empfangen eines Ausfallsignals, dass einen Bremskreisausfall eines hydraulischen Bremskreises der Betriebsbremse signalisiert, für den Fall, dass das Betätigungssignal eine fahrerseitige Betätigung der Betriebsbremse, also zum Beispiel eine Betätigung des Bremspedals, signalisiert, daraufhin der ausgefallene Bremskreis durch das Ansteuern der Antriebseinheit der Parkbremse zumindest teilweise kompensiert wird. Mit anderen Worten wird also diejenige Reibbremse, die aufgrund des ausgefallenen Bremskreises unbetätigt bleibt, durch die Parkbremse betätigt oder geschlossen. Das automatisierte Erkennen eines

ausgefallenen Bremskreises ist Stand der Technik.

Eine andere Weiterbildung nutzt die Parkbremse, um eine Bremsleistung zu erhören, falls diese nicht mehr durch einen Bremskraftverstärker der Betriebsbremse selbst erfolgen kann. Bei dieser Weiterbildung wird nach Empfangen eines Fehlersignals, welches ein Versagen des Bremskraftverstärkers und/oder einer Pumpe der Betriebsbremse signalisiert, für den Fall, dass das Betätigungssignal die fahrerseitige Betätigung der Betriebsbremse signalisiert, eine zusätzliche Bremskraft durch das Ansteuern der Antriebseinheit der Parkbremse erzeugt. D.h. der Abstand zwischen Bremselement und Reibeinheit der Reibbremse wird durch die Parkbremse auf 0 eingestellt und dann zusätzlich noch eine Bremskraft mittels der Antriebseinheit über das Bremselement auf die Reibeinheit aufgebracht. Somit kann der Ausfall des primären Bremskraftverstärkers und/oder der Pumpe der Betriebsbremse kompensiert werden. Es ergibt sich also eine redundante Bremskraftverstärkung auf der Grundlage die Parkbremse. Ein weiterer Vorteil hierdurch ist, dass ein Durchmesser des Hauptbremszylinders größer ausgestaltet werden kann als für den Fall, dass die Parkbremse nicht zum Kompensieren eines ausgefallenen Bremskraftverstärkers genutzt wird. Hierdurch kann dennoch die bei ausgefallenem Bremskraftverstärker benötigte Pedalkraft am

Bremspedal gleich gehalten werden. Die Parkbremse kann als Redundanz oder als Ersatz für die Pumpe genutzt werden, indem die Steuervorrichtung der Parkbremse die

Antriebseinheit der Parkbremse in Abhängigkeit von einem Eingriffssignal eines

Fahrerassistenzsystems für einen Bremseingriff des Fahrerassistenzsystems ansteuert. Hierdurch kann das Kraftfahrzeug z.B. ohne eine ESC-Pumpe (ESC - Electronic Stability Control) bereitgestellt oder zumindest ein Ausfall der ESC-Pumpe kompensiert werden.

Um eine elektromechanische Parkbremse im Sinne der Erfindung zu betreiben, ist durch die Erfindung auch eine Steuervorrichtung für eine elektromechanische Parkbremse

bereitgestellt. Eine solche Steuervorrichtung kann als Steuergerät der Parkbremse ausgestaltet sein. Die Steuervorrichtung weist eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu einen Mikrocontroller aufweisen. Des Weiteren kann ein Programmcode für die Prozessoreinrichtung bereitgestellt sein, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.

Durch Ausstatten einer elektromechanischen Parkbremse mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ergibt sich eine erfindungsgemäße Parkbremse für ein Kraftfahrzeug. Diese weist in bekannter Weise zumindest eine Antriebseinheit auf, die dazu eingerichtet ist, zumindest ein Bremselement (also zum Beispiel einen Bremsbelag) einer jeweiligen

Reibbremse des Kraftfahrzeugs bezüglich einer Reibeinheit (z.B. Bremsscheibe) der Reibbremse zu bewegen. Mit anderen Worten kann also die Parkbremse für eine oder mehr als eine Reibbremse jeweils eine Antriebseinheit vorsehen. Eine Reibbremse kann zum Beispiel als Sattelbremse ausgestaltet sein. Eine Antriebseinheit kann auf der Grundlage eines Elektromotors bereitgestellt sein.

Besonders bevorzugt weist die erfindungsgemäße Parkbremse einen Wegsensor auf, welche dazu eingerichtet ist, eine relative Lageänderung und/oder eine absolute Position eines Bauteils der Antriebseinheit selbst oder eines die Antriebseinheit mit dem

Bremselement koppelnden Getriebes zu signalisieren. Ein solcher Wegsensor kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, eine Stellung eines Zahnrad des Getriebes oder eine Stellungsänderung des Zahnrads zu signalisieren. Als Wegsensor kann zum Beispiel ein Hall-Sensor oder Hall-Geber vorgesehen sein.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur (Fig.) eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die

beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.

Die Figur zeigt ein Kraftfahrzeug 10, bei dem es sich zum Beispiel um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, handeln kann. Dargestellt ist ein Rad 1 1 , bei dem es sich um ein Vorderrad oder ein Hinterrad handeln kann, mittels welchem das Kraftfahrzeug 10 über einen Untergrund rollen kann. In dem Rad 1 1 kann eine Reibbremse 12 bereitgestellt sein, die beispielsweise als eine Sattelbremse mit einem Bremssattel 13 und einer Bremsscheibe ausgestaltet sein kann. Die Bremsscheibe stellt im Folgenden allgemein eine Reibeinheit 14 dar. Der Bremssattel 13 kann Bremsbeläge aufweisen, die im Folgenden allgemein jeweils ein Bremselement 15 darstellen. Mittels der Reibbremse 12 kann sowohl eine Betriebsbremse 10 für das Abbremsen des Kraftfahrzeugs 10 während einer Fahrt als auch eine Parkbremse 17 realisiert sein, um eine Rollbewegung des Kraftfahrzeugs 10 im ausgeschalteten Zustand zu blockieren.

Die Betriebsbremse 16 kann zusätzlich zumindest einen hydraulischen Bremskreis 18 umfassen, in welchem in bekannter Weise zum Beispiel durch einen Hauptzylinder 19 ein Bremsdruck P eingestellt werden kann. In Abhängigkeit von dem Bremsdruck P kann ein Bremskolben 20 der Reibbremse 12 hydraulisch bewegt werden. Der Bremskolben 20 kann in bekannter Weise die Bremselemente 15 gegen die Reibeinheit 14 drücken und hierdurch eine Reibbremsung des Rades 1 1 bewirken. Im unbetätigten Zustand der Betriebsbremse 16 weisen dabei die Bremselemente 15 zur Bremsscheibe 14 jeweils einen Abstand 21 größer als 0 auf. Der Abstand 21 stellt das Lüftspiel der Reibbremse 13 dar.

Die Parkbremse 17 kann auf den Bremskolben 20 mechanisch einwirken. Hierzu kann eine elektrische Antriebseinheit 22 bereitgestellt sein, die über ein Getriebe 23 und eine Spindel 23' ebenfalls den Bremskolben 20 bewegen kann. Auch hierdurch können unabhängig von dem hydraulischen Bremskreis 16 die Bremselemente 15 gegen die Reibeinheit 14 gedrückt werden oder bezüglich dieser bewegt werden. Die Antriebseinheit 22 kann hierzu ein Elektromotor sein. Die Antriebseinheit 22 kann durch eine Steuervorrichtung 24 der

Parkbremse 17 gesteuert werden. Die Steuervorrichtung 24 als ein Steuergerät ausgestaltet sein.

Das für das Rad 1 1 gezeigte Beispiel der Reibbremse 12 kann auch an einem weiteren Rad des Kraftfahrzeugs 10 oder sowohl an Vorderrädern als auch an Hinterrädern des

Kraftfahrzeugs 10 bereitgestellt oder vorgesehen sein.

Der Hauptzylinder 19 kann durch einen Bremskraftverstärker BKV in bekannter Weise eingestellt oder betätigt werden. Der Bremskraftverstärker BKV kann zum Beispiel fahrerseitig durch ein Bremspedal BP betätigt werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann durch ein Fahrerassistenzsystem 25 eine nicht näher dargestellte Pumpe gesteuert werden, um mittels dieser Pumpe den Bremsdruck P ohne ein Zutun des Fahrers einzustellen. Ein Beispiel für eine solche Pumpe ist eine ESC-Pumpe.

Bei Betätigen der Betriebsbremse 16 kann in an sich bekannter Weise ein Bremslichts 26 aktiviert werden. Ein Aktivitätssignal 27, welches einen Zustand des Bremslichts 16 signalisiert, kann der Steuervorrichtung 24 bereitgestellt sein. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein Bremspedalwegsensor 28 ein Sensorsignal 29 betreffend eine Stellung des Bremspedals BP an die Steuervorrichtung 24 signalisieren. Zusätzlich oder alternativ dazu kann durch das Fahrerassistenzsystem 25 ein Steuersignal 30 an die Steuervorrichtung 24 bereitgestellt werden, über welches der Steuervorrichtung 24 die Betätigung der

Betriebsbremse 16 durch das Fahrerassistenzsystem 25 signalisiert wird. Das

Fahrerassistenzsystem 25 kann zum Beispiel eine Geschwindigkeitsregelung bereitstellen.

Die Signale 27, 29, 30 stellen jeweils ein Betätigungssignal zum Signalisieren einer

Betätigung der hydraulischen Betriebsbremse 16 dar.

Die Steuervorrichtung 24 kann des Weiteren aus einem Wegsensor 31 der Parkbremse 17 ein Wegsignal 32 empfangen, welches eine Lageänderung oder Positionsänderung z.B. eines Bauteils des Getriebes 23 signalisiert oder mit diesem korreliert.

In an sich bekannter Weise kann die Steuervorrichtung 24 in einem Parkbetrieb des Kraftfahrzeugs 10, wenn dieses ausgeschaltet geparkt oder abgestellt ist, durch Aktivieren oder Betreiben der Antriebseinheit 22 die Bremselemente 15 gegen die Reibeinheit 14 bewegen oder drücken, wo sie dann zum Beispiel durch Selbsthemmung des Getriebes 23 verharren und eine Rollbewegung des Rads 1 1 blockiert ist. Um die Parkbremse 17 wieder zu lösen, kann die Antriebseinheit 22 in umgekehrter Richtung betrieben und hierdurch die Bremselement 15 wieder von der Reibeinheit 14 weg bewegt werden, sodass das Rad 1 1 ungebremst rollen kann.

Während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 kann eine Lage oder Stellung der

Bremselemente 15 mittels der Parkbremse 14 ebenfalls eingestellt werden, so dass hierdurch der Wert des Abstands 21 eingestellt werden kann.

Mittels des Wegsensors 31 kann die Steuervorrichtung 24 dabei nicht nur den

geschlossenen oder offenen Zustand der Parkbremse 17 einstellen, sondern zumindest eine Zwischenposition dazwischen. Dadurch kann der Bremskolben 20 der Reibbremse 13 zum Beispiel während der Fahrt nach einem Bremsvorgang, also nach Beendigung einer Betätigung der Betriebsbremse 16, zurückgefahren werden, sodass das Restbremsmoment, verursacht durch unzureichendes Lüftspiel zwischen Bremselement den 15 und Reibeinheit 14 auf bis zu 0 Nm reduziert werden kann. Dies leistet einen Beitrag zur Reduzierung der C02-Emission des Kraftfahrzeugs 10.

Allerdings würde ein zu weit zurückgefahrener Bremskolben 20 mit einem daraus resultierenden großen Lüftspiel bei der nächsten Bremsung einen verlängerten

Bremspedalweg des Bremspedals BP beim fahrerseitigen Betätigen der Betriebsbremse 16 zur Folge haben. Auch der Volumenhaushalt des Bremssystems würde sich verschlechtern.

Bei erkanntem Bremswunsch, wie er beispielsweise durch das Aktivitätssignal 27 und/oder Sensorsignal 29 und/oder Zustandssignals 30 signalisiert wird, kann deshalb die

Steuervorrichtung 24 mittels der Antriebseinheit 22 die Bremselemente 15 wieder näher an die Reibeinheit 14 heran stellen, sodass nur noch ein geringerer hydraulischer Leerweg im Bremspedal BP zu spüren ist als ohne den Betrieb der Antriebseinheit 22. Genauso können die Bremselemente 15 nach einem sogenannten Knockback durch Seitenschlag der Bremsscheibe näher an die Reibeinheit 14 zurückgestellt werden. Das durch den Knockback verursachte Zurückschieben des Bremskolben 20 kann zum Beispiel mittels eines Sensors erkannt werden und vor der nächsten Bremsung in Abhängigkeit von einem der

beschriebenen Betätigungssignale 27, 29, 30 rückgängig gemacht werden. Hierdurch ist auch dann keine Pedalwegverlängerung für den Fahrer spürbar.

In Kombination mit einem blendfähigen Bremssystem für einen graduellen Übergang zwischen Rekuperation in eine Batterie und Reibbremsbetrieb ist eine Koppelung mittels der Steuervorrichtung 24 ebenfalls möglich. Je nach Batteriestatus kann mit hydraulischer Unterstützung oder rein hydraulisch gebremst werden. Hierbei ist das Lüftspiel durch Einstellen des Abstands 21 mittels der Parkbremse 17 an den aktuellen Betriebszustand anpassbar.

Durch das Fahrerassistenzsystem 25 und/oder einen Wegsensor an einem Gaspedal des Kraftfahrzeugs 10 kann auch prädiktiv eine bevorstehende Betätigung der Betriebsbremse 16 (Bremswunsch) erkannt und daraufhin ebenfalls ein Betätigungssignal für die

Steuervorrichtung 24 erzeugt werden, woraufhin diese die Antriebseinheit 22 zum Einstellen oder Vorbereiten des Abstands 21 ansteuern kann.

Mittels der Steuervorrichtung 24 kann die Parkbremse 17 in unterschiedlichen

Applikationsstufen betrieben werden. So können durch unterschiedlich weites Anstellen der Bremselemente 15 an die Reibeinheit 14 entweder ein komfortorientiertes Bremspedal (weiche Bremspedalcharakteristik) oder ein besonders kurzes, sehr sportliches Bremspedal (sportliche Bremspedalcharakteristik) zum Beispiel über einen Fahrmodi-Taster an einer Bedieneinrichtung des Kraftfahrzeugs 10 auswählbar bereitgestellt werden. Der

softwaremäßige Applikationsaufwand kann durch die Steuervorrichtung 24 beispielsweise mittels einer Prozessoreinrichtung 33 der Steuervorrichtung 24 umgesetzt werden.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Entschärfung von Notfallsituationen. Bei einem Bremskreisausfall des Bremskreises 18 kann nicht nur die Bremsleistung erhöht, sondern auch ein Schiefziehen des Kraftfahrzeugs 10 vermieden werden, wenn ein Fahrer das Bremspedal BP oder ein Fahrerassistenzsystem 25 eine Bremsung auslöst oder durchführt. Das Schiefziehen kann bei einer diagonalen Aufteilung der Bremskreisläufe (Bauart X) und dem Ausfalls eines der Bremskreisläufe vorkommen.

Bei Ausfall eines Bremskraftverstärkers 23, beispielsweise eines Unterdruck- Bremskraftverstärkers, kann die Bremskraft durch die Parkbremse 17 mittels der

Antriebseinheit 22 erhöht werden, sodass an dem Bremspedal BP weiterhin eine

vorgegebene maximale Pedalkraft ausreicht, um eine vorgegebene Bremskraft an dem Rad 1 1 zu erzeugen. Durch diese Redundanz der Bremskraftverstärkung aufgrund des

Bremskraftverstärker 23 einerseits und der Parkbremse 17 andererseits, kann auch der Hauptbremszylinders 19 mit größerem Durchmesser aufweisen als für den Fall, dass keine Redundanz, sondern nur der Bremskraftverstärker 23 vorhanden ist, wodurch der

Volumenhaushalt der Bremsanlage weiter verbessert werden kann.

Die Parkbremse 17 kann auch mit dem Fahrerassistenzsystem 25 gekoppelt sein, so dass das Fahrerassistenzsystem 25 die Parkbremse 17 für einen Bremseingriff ansteuern kann und hierdurch gezielt Räder z.B. für eine fahrdynamische Stabilisierung oder eine

Verzögerung des Kraftfahrzeugs 10 bremsen kann.

Insgesamt kann also das Lüftspiel durch Einstellen des Abstands 21 aktiv eingestellt werden. Durch Einstellen des Abstands 21 in Abhängigkeit von einer Relativbewegung, wie sie durch den Wegsensor 23 erfasst werden kann, ist dieses Einstellen auch Verschleiß unabhängig. Durch Rücksteilen des Lüftspiel zu Beginn einer Betätigung der Betriebsbremse 16 kann ohne Pedalwegverlängerung des Bremspedals BP eine C02-Reduzierung der Bremsanlage generiert werden. Ebenfalls kann über einen Fahrmodus ein komfortorientiert des oder ein extrem sportliches Pedalgefühl an dem Bremspedal BP realisiert werden. Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung zur aktiven Lüftspieleinstellung eine Funktionserweiterung einer elektromechanischen Parkbremse bereitgestellt werden kann.

Bezugszeichenliste 0 Kraftfahrzeug

1 Rad

2 Reibbremse

3 Bremssattel

4 Reibeinheit

5 Bremselement

6 Hydraulische Betriebsbremse

17 Elektromechanische Parkbremse

18 Bremskreis

19 Hauptzylinder

0 Bremskolben

1 Abstand (Lüftspiel)

2 Antriebseinheit

3 Getriebe

3' Spindel

4 Steuervorrichtung

5 Fahrerassistenzsystem

6 Bremslicht

7 Aktivitätssignal

8 Bremspedalwegsensor

9 Sensorsignal

30 Steuersignal

31 Wegsensor

32 Wegsignal

33 Prozessoreinrichtung

BKV Bremskraftverstärker

BP Bremspedal

P Bremsdruck

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Betreiben einer elektromechanischen Parkbremse (17) eines Kraftfahrzeugs (10), wobei durch eine Steuervorrichtung (24) der Parkbremse (17) an zumindest einer Reibbremse (12) des Kraftfahrzeugs (10) durch jeweiliges Ansteuern einer elektrischen Antriebseinheit (22) der Parkbremse (17) zumindest ein Bremselement (15) der Reibbremse (12) bezüglich einer Reibeinheit (14) der Reibbremse (12) unabhängig von einem Bremsdruck (P) einer hydraulischen Betriebsbremse (16) des Kraftfahrzeugs (10) bewegt wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs (10) durch das Ansteuern der Antriebseinheit (22) in Abhängigkeit von zumindest einem Bremsbetätigungssignal (27, 29, 30) der Betriebsbremse (16) ein jeweiliger Abstand (21 ) zwischen dem zumindest einen Bremselement (15) einerseits und der Reibeinheit (14) andererseits verändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Antriebseinheit (22) in Abhängigkeit von einem Wegsignal (32) angesteuert wird, welches die Steuervorrichtung (24) aus einem Wegsensor (31 ) empfängt, welcher eine relative Lageänderung und/oder eine absolute Position eines Bauteils der Antriebseinheit (22) oder eines die Antriebseinheit (22) mit dem zumindest einen Bremselement (12) koppelnden Getriebes (23) signalisiert.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für den Fall, dass das zumindest eine Bremsbetätigungssignal (27, 29, 30) ein Ende einer Betätigung der Betriebsbremse (16) signalisiert, durch das Ansteuern der Antriebseinheit (22) ein durch die Betriebsbremse (16) im unbetätigten Zustand der Betriebsbremse (17) bewirktes Lüftspiel (21 ) zwischen dem Bremselement (15) und der Reibeinheit (14) um einen vorbestimmten Offsetwert vergrößert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für den Fall, dass das Betätigungssignal (27, 29, 30) eine Betätigung oder prädiktiv eine bevorstehende Betätigung der Betriebsbremse (16) signalisiert, durch das Ansteuern der Antriebseinheit (22) der Abstand (21 ) auf einen vorgegebenen Abstandswert eingestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Abstandswert in Abhängigkeit von einem

Fahrmodussignal einer Bedieneinrichtung des Kraftfahrzeugs (10) festgelegt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als das Betätigungssignal (27, 29, 30) ein Aktivitätssignal (27) eines Bremslichts (26) des Kraftfahrzeugs (10) und/oder ein Sensorsignal (29) eines Bremspedalwegsensors (28) und/oder ein Auslösesignal einer prädiktiven Bremswunscherkennung und/oder ein Steuersignal (30) eines Fahrerassistenzsystems (25) und/oder einer Rekuperationssteuerung empfangen wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach Empfangen eines einen Bremskreisausfall eines hydraulischen Bremskreises (18) der Betriebsbremse (16) signalisierenden Ausfallsignals für den Fall, dass das Betätigungssignal (27, 29, 30) eine fahrerseitige Betätigung der Betriebsbremse (16) signalisiert, der ausgefallene Bremskreis (18) durch das Ansteuern der Antriebseinheit (22) zumindest teilweise kompensiert wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach Empfangen eines ein Versagen eines Bremskraftverstärkers (BKV) und/oder einer Pumpe der Betriebsbremse (16) signalisierenden Fehlersignals für den Fall, dass das Betätigungssignal (27, 29. 30) eine fahrerseitige Betätigung der Betriebsbremse (16) signalisiert, eine zusätzliche Bremskraft durch das Ansteuern der Antriebseinheit (22) erzeugt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (24) der Parkbremse (17) die Antriebseinheit (22) in Abhängigkeit von einem Eingriffssignal eines Fahrerassistenzsystems (25) für einen Bremseingriff des Fahrerassistenzsystems (25) ansteuert.

10. Steuervorrichtung (24) für eine elektromechanische Parkbremse (17),

dadurch gekennzeichnet, dass

die Steuervorrichtung (24) eine Prozessoreinrichtung (33) aufweist, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.

1 1. Elektromechanische Parkbremse (17) für ein Kraftfahrzeug (10) mit zumindest einer Antriebseinheit (22) zum jeweiligen Bewegen zumindest eines Bremselements (15) einer jeweiligen Reibbremse (12) des Kraftfahrzeugs (12) bezüglich einer Reibeinheit (14) der Reibbremse (12),

dadurch gekennzeichnet, dass die Parkbremse (17) eine Steuervorrichtung (24) nach Anspruch 10 aufweist.

12. Parkbremse (17) nach Anspruch 1 1 , wobei ein Wegsensor (31 ) bereitgestellt ist, welcher dazu eingerichtet ist, eine relative Lageänderung und/oder eine absolute Position eines Bauteils der Antriebseinheit (22) oder eines die Antriebseinheit (22) mit dem Bremselement (15) koppelnden Getriebes (23) zu signalisieren.