DE19943601A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Radbremse eines Fahrzeugs - Google Patents

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Radbremse vorgeschlagen, die mittels wenigstens eines elektrischen Stellsignals betätigt wird und die sich außerhalb des Bremsvorgangs in einer Lüftspielposition befindet. Zu Beginn eines Bremsvorgangs wird das Stellsignal auf der Basis eines Vorsteuersignals gebildet, welches betriebsgrößenabhängig ist.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Radbremse eines Fahrzeugs.

Die Einstellung des Lüftspiels an einer Radbremse ist mit Blick auf den stets vorhandenen Bremsbelagverschleiß sowie Änderungen in den Randbedingungen, wie zum Beispiel der Bremsentemperatur wünschenswert. Dies gilt besonders für ein elektromotorisch betriebenes Radbremssystem bei Kraftfahr­ zeugen, bei dem die Radbremsen durch Ansteuern elektromoto­ rischer Bremsensteller betätigt werden, ist aber auch für andere elektrisch gesteuerte Radbremsen z. B. auch hydrauli­ scher oder pneumatischer Basis relevant. Bei einem elek­ trisch gesteuerten Bremssystem sollte in allen Betriebspunk­ ten im ungebremsten Zustand ein gefordertes Lüftspiel (Ab­ stand zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe bzw. -trommel) eingehalten werden. Dies gilt vor allem bei elektromotori­ schen Bremssysteme, da dort das Lüftspiel aktiv, d. h. durch Ansteuern der Bremsensteller eingestellt werden muß.

Elek­ tromotorisch betriebene Radbremsen für Kraftfahrzeuge sind bekannt, beispielsweise aus der WO-A 94/24453, wo die Zu­ spannkraft durch einen Elektromotor erzeugt wird.

Bei der Lüftspieleinstellung ist zu beachten, daß einerseits ein kleines Lüftspiel gewünscht ist, um die Zeit, die benö­ tigt wird, die Bremsbeläge anzulegen, möglichst gering zu halten, andererseits ein größeres Lüftspiel notwendig ist, um in allen Betriebsfällen, auch zum Beispiel beim Auftreten eines Bremsscheibenschlages oder bei Schlechtwegstrecken durch die Elastizität der Radaufhängung (Achsschenkel, etc.), im ungebremsten Zustand keine Reibverluste zwischen Bremsscheibe und Bremsbelag mehr zu haben.

Wird zumindest in ausgewählten Betriebszuständen ein erwei­ teres Lüftspiel der Radbremse eingestellt, so ergibt sich das Problem, daß bei Beginn eines vom Fahrer gewünschten Bremsvorgangs die Zeit, die zur Überwindung dieses Lift­ spiels benötigt wird, zu groß ist. Daraus kann zuletzt ein vergrößerter Bremsweg resultieren. Die nicht vorveröffent­ lichte deutsche Patenanmeldung 198 26 052.0-21 beschreibt zur Lösung dieser Problemstellung, daß bei Bremsbeginn zur Lüftspielüberwindung eine Steuerung des Bremsenstellers der Radbremse eingesetzt wird, mit deren Hilfe eine möglichst schnelle Überwindung des Lüftspiels vorgenommen werden kann, während im Teilbremsbereich eine Regelung im geschlossenen Regelkreis des Bremsenstellers erfolgt. Diese Lösung verbes­ sert wirkungsvoll die Dynamik der Bremsbetätigung am Beginn eines Bremsvorgangs, führt zu ausreichendem Aufbau von Zu­ spannkraft am Aktuator und zu einer Vermeidung eines mögli­ cherweise verlängerten Bremswegs. Allerdings wird im Rahmen der älteren Anmeldung der Schwerpunkt auf eine möglichst schnelle Überwindung des Lüftspiels und somit auf eine mög­ lichst maximale Ansteuersignalgröße für den Bremsensteller gelegt, ohne daß andere Gesichtpunkte wie Komfort und Fahr­ zeugverhalten berücksichtigt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen anzugeben, durch welche bei der Lüftspielüberwindung zu Beginn eines Brems­ vorgangs solche Gesichtpunkte berücksichtigt werden können. Dies wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprü­ che erreicht.

Vorteile der Erfindung

Durch die betriebsgrößenabhängige Vorgabe der Größe eines Vorsteuerstellsignals und/oder Aktivierungsdauer einer Vor­ steuerung des Bremsenstellers neben oder anstelle der Rege­ lung zur Lüftspielüberwindung bei Bremsbeginn werden Ge­ sichtpunkte wie Komfort und Fahrzeugverhalten auch in diesem Betriebszustand berücksichtigt, ohne daß auf eine Dynamik­ verbesserung der Bremseneinstellung verzichtet werden müßte.

Besonders vorteilhaft ist, das Vorsteuerstellsignal und/oder Aktivierungsdauer der Vorsteuerung des Bremsenstellers in Abhängigkeit vom Bremswunsch und/oder der Änderung des Bremswunsches und/oder der Fahrgeschwindigkeit vorzugeben. Dadurch wird es ermöglicht, daß neben Dynamikgründen auch Komfortgründe bei der Lüftspielüberwindung berücksichtigt werden. Beispielsweise wird in vorteilhafter Weise bei lang­ samer Fahrt und/oder sanftem Anbremsen durch die Berücksich­ tigung des Bremswunsches eine entsprechende komfortable Bremsensteuerung zu Beginn des Bremsvorgangs bereitgestellt werden, während bei schneller Fahrt und/oder starkem Anbrem­ sen durch den Fahrer oder einer Zusatzfunktion eine entspre­ chend schnelle Steuerung mit großem Ansteuersignal und somit einer schnellen Überwindung des Lüftspiels ermöglicht wird.

Besonders vorteilhaft ist, daß der die Radbremse während des Bremsbetriebs im Teilbereich implementierte Regler auf die­ sen Teilbereich optimiert werden kann, ohne daß die Dynamik der Radbremse bei Bremsbeginn leidet.

Insbesondere bei Verwendung eines elektromotorischen Brem­ senstellers wird das Anlaufverhalten des Stellmotors und das Überwinden des Lüftspiels deutlich verbessert, wobei den Dy­ namikanforderungen an eine Radbremse genügt werden kann.

Besonders vorteilhaft ist, daß die zur Überwindung des Lüft­ spiels verwendete Steuerung abhängig von weiteren Betriebs­ größen, wie Kurvenfahrt, etc. abhängig ist. Dadurch wird die Dauer und/oder Größe der Vorsteuerung weiter optimiert.

Besonders vorteilhaft ist, daß die Radbremse zu Beginn des Bremsvorgangs über beide Ansteuerpfade (Regelung und Vor­ steuerung) betätigt wird.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Übersichtsblockschaltbild einer Bremsanlage mit einer elektromotorischen Zuspannung der Radbremsen am Bei­ spiel eines Radpaars. In Fig. 2 ist anhand eines Flußdia­ gramms die Realisierung der Vorsteuerung als Rechnerprogramm dargestellt. In Fig. 3 schließlich ist an einem Beispiel die Wirkungsweise der Steuerung anhand von Zeitdiagrammen dargestellt.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Fig. 1 zeigt ein Übersichtsblockschaltbild einer Bremsanla­ ge mit einer elektromotorischen Zuspannung der Bremsen am Beispiel eines Radpaares. Dieses Radpaar könnte einer Achse oder einer Diagonalen des Fahrzeugs zugeordnet sein. Dabei ist mit 10 das Bremspedal des Fahrzeugs dargestellt. Der Bremswunsch des Fahrers wird über das Sensorsystem 12 durch Winkel-, Weg- und/oder Kraftmessung erfaßt und über die Lei­ tungen 14 einem elektronischen Steuerungssystem 16 zuge­ führt. Dieses Steuerungssystem ist in einer vorteilhaften Auslegung aus dezentral aufgeteilten Steuereinheiten aufge­ baut. Das Sensorsystem 12 wie auch zumindest teilweise das elektronische Steuerungssystem 16 sind redundant ausgeführt. Das elektronische Steuerungssystem betätigt über die Aus­ gangsleitungen 18 und 20 die Elektromotoren 23 und 24, bei­ spielsweise mittels eines pulsweitenmodulierten Spannungs­ signals unter Verwendung einer H-Brückenendstufe oder mit­ tels elektronisch kommutierter SR-Motoren (switched­ reluctance). Die Elektromotoren sind Teil von Bremsenstel­ lern 26 und 28. Die rotatorischen Bewegungen dieser Motoren werden in den nachgeschalteten Getriebestufen 58 und 60 in translatorische Bewegungen umgeformt, die zu Verschiebungen der Bremsbeläge 30 und 32 führen. Die Bremsbeläge werden in den Bremssätteln 34 und 36 geführt und wirken auf die Brems­ scheiben 38 und 40 der Räder 1 und 2. Daneben ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine elektrisch betätigbare Verriegelungseinrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe der Bremsensteller in der aktuellen Position verriegelt werden kann, so daß der Elektromotor stromlos geschaltet werden kann, z. B. durch die Arretierung des Rotors des Elektromo­ tors. Die Position des Bremsenstellers wird dann ohne Ener­ gieaufwand gehalten.

An jedem Rad werden Kraft- oder Momentensensoren 42 und 44 eingesetzt, deren Signale über die Meßleitungen 46 und 48 dem elektronischen Steuerungssystem 16 zugeführt werden. Mittels dieser Sensoren werden in einer Ausführungsvariante die axialen Abstützkräfte der Steller bei einem Bremsvorgang gemessen und bilden damit ein Maß für die auf die Brems­ scheibe wirkenden Normalkräfte. Bremskraft ist daher hier die Kraft, mit der die Bremsbacken gegen die Bremsscheibe bzw. -trommel drücken. In einer anderen Ausführungsvariante werden die radialen Abstützkräfte der Bremsbeläge gemessen und damit ein Maß für die in den Bremsscheiben auftretenden Reibkräfte bzw. deren Reibmomente gebildet. Zudem werden über die Sensoren 50 und 52 die Radgeschwindigkeiten erfaßt und über die Eingangsleitungen 54 und 56 dem Steuerungssy­ stem 16 übermittelt. Ferner sind Winkelsensoren 62 und 64 vorgesehen, deren Signale über die Leitungen 66 und 68 dem Steuerungssystem 16 zugeführt werden. Diese Winkelsensoren sind in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel Hallsensoren, welche zum Beispiel die Umdrehung des Elektromotors des Bremsenstellers erfassen und pro Umdrehung mehrere Impulse liefern, deren Anzahl ein Maß für den zurückgelegten Winkel und damit für den zurückgelegten Weg der Bremsbeläge ist. In anderen Ausführungsbeispielen werden andere Sensoren, zum Beispiel induktive Sensoren, Potentiometer, etc. zur Weg- oder Winkelmessung eingesetzt.

Im elektronischen Steuerungssystems 16 werden aus dem erfaß­ ten Bremswunsch entsprechend vorprogrammierte Kennfelder Sollwerte für die einzelnen Radbremsen oder Gruppen von Rad­ bremsen ermittelt. Diese Sollwerte entsprechen beispielswei­ se denen in einem Rad oder einem Radpaar einzustellenden Bremsmomenten oder Bremskräften, deren Größen unter anderem von der Achslastverteilung des Fahrzeugs abhängen. Aus den ermittelten, ggf. radindividuellen Sollwerten wird durch Vergleich mit den von den Sensoren 42 und 44 gemessenen Ist- Werten der Bremskräfte bzw. der Bremsmomente Regeldifferen­ zen ermittelt, die Regelalgorithmen, zum Beispiel in Form zeitdiskreter PID-Regler, zugeführt werden. Das Stellsignal dieser Regler wird zur Ansteuerung der Elektromotoren ver­ wendet, wobei entsprechende Ansteuersignale über die Leitun­ gen 18 und 20 ausgegeben werden.

Nach Beendigung der Bremsung wird das Lüftspiel an den Rad­ bremsen eingestellt. Dies kann auf verschiedene Art und Wei­ se erfolgen. Im einfachsten Ausführungsbeispiel wird im Rah­ men einer Winkel- bzw. Lageregelung über das entsprechende Meßsignal ein vorgegebener Winkel bzw. eine vorgegebene Lage eingestellt. Dieser Sollwinkel bzw. diese Sollage entspricht einem vorgegebenen Lüftspiel, d. h. einem vorbestimmten Ab­ stand der Bremsbeläge zur Scheibe bzw. Trommel, wobei der Winkel bzw. die Lage der Bremsbeläge beim Lösen der Bremse berücksichtigt wird. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird das Lösen der Radbremse erfaßt und durch Ansteuerung des Stellmotors beispielsweise für eine bestimmte Zeit oder auf der Basis des dann vorliegenden Nullwertes bzw. Nullwin­ kels ein vorbestimmtes Lüftspiel eingestellt. In einem ande­ ren Ausführungsbeispiel wird die Einstellung des Lüftspiels über den Momenten- bzw. Kraftregler vorgenommen, indem aus dem gemessenen Wegsignal bzw. Winkelsignal unter Berücksich­ tigung des Nullwertes dieses Signals bei Lösen der Radbremse ein Istmoment bzw. eine Istkraft über eine Kennlinie berech­ net wird. Diese Kennlinie entspricht dem Zusammenhang zwi­ schen Bremsmoment bzw. Bremskraft und Winkel bzw. Weg des Bremsbelags. Der berechnete Istwert dient dann zur Momenten- bzw. Kraftregelung, wobei über den fiktiven Istwert ein vor­ bestimmtes Lüftspiel eingestellt wird. Die nachfolgend be­ schriebene Vorgehensweise ist unabhängig von der konkreten Art und Weise, in der das Lüftspiel eingestellt wird.

Erfolgt während einer bestimmten Zeitdauer nach Beendigung des Bremsvorgangs kein weiterer Bremswunsch, so wird in ei­ nem Ausführungsbeispiel ein erweitertes Lüftspiel im Rahmen einer der oben genannten Vorgehensweisen eingestellt, wel­ ches zu einem größeren Abstand zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe führt. Die erweitere Lüftspieleinstellung er­ folgt dabei nur dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit liegt. Entsprechend wird das erweiterte Lüftspiel dann eingestellt, wenn ein au­ tomatisch geregelter Geschwindigkeitswunsch, z. B. von einem Fahrgeschwindigkeitsregler, vorliegt. In diesem Fall spielt der Ablauf der Zeitdauer keine Rolle, so daß das erweiterte Lüftspiel bereits früher eingestellt wird. Wird bei Beginn eines erneuten Bremsvorgangs zum Zuspannen der Radbremse le­ diglich der oben beschriebene Regler, der auf den Teilbrems­ bereich optimiert ist, eingesetzt, so ist in einigen Anwen­ dungsbeispielen die Dynamik der Bremsenzuspannung unnötig begrenzt, da Zeit verloren geht, bis, das Lüftspiel überwun­ den ist und bis eine Zuspannkraft am Aktuator aufgebaut wer­ den kann. Die Folge ist ein unnötig verlängerter Bremsweg. Durch die Ergänzung der Regelung um eine Vorsteuerung, die zusätzlich oder anstelle der Regelung bei Beginn des Brems­ vorgangs auf die Radbremse wirkt, wird eine schnellere Über­ windung des Lüftspiels und ein nahezu verzugsfreier Aufbau der Bremskraft an der Radbremse erreicht. Das Anlaufen des elektromotorischen Stellmotors ist ebenfalls verbessert. Um dem Elektromotor die zum Loslaufen benötigte Energie, mit deren Hilfe das Losbrechmoment überwunden wird, bereitzu­ stellen, wird zu Beginn des Bremsvorgangs ein Vorsteueran­ steuersignal für die Radbremse erzeugt. Dieses wird entweder anstelle oder zusätzlich zum Reglerausgangssignal dem Brem­ saktuator zugeführt. Das auf diese Weise gebildete Ge­ samtstellsignal ist größer als das vom Regler erzeugte, so daß eine schnellere Zuspannung des Aktuators erfolgt. Die Dauer, für die dieses Vorsteuerstellsignal erzeugt wird und/oder die Größe dieses Vorsteuerstellsignals ist dabei in der Regel so gewählt, daß ein genügend schnelles Ansprechen des Aktuators erfolgt und unnötige Verzugszeiten vermieden werden. Allerdings gibt es Situationen, beispielsweise bei langsamer Fahrt oder bei sanftem Anbremsen, in denen eine dynamische Zuspannung der Radbremse und somit ein schnelles Ansprechen des Bremsaktuators nicht erwünscht ist. Daher ist vorgesehen, die Dauer, für die das Vorsteuersignal erzeugt wird, und/oder die Größe dieses Signals betriebsgrößenabhän­ gig vorzugeben, beispielsweise fahrgeschwindigkeitsabhängig, bremswunschabhängig, bremswunschgradientenabhängig, etc. Beispielsweise ist die Dauer des Vorsteuersignals und/oder dessen Größe umso kleiner und/oder je geringer die Fahrzeug­ geschwindigkeit, je geringer der Bremswunsch und/oder je ge­ ringer der Bremswunschgradient ist. Diese Betriebsgrößenab­ hängigkeiten werden wie auch die nachfolgend genannten je nach Ausführung einzeln oder in beliebiger Kombination ein­ gesetzt.

Im folgenden ist die erfindungsgemäße Vorgehensweise am Bei­ spiel eines elektromechanischen Bremssystems gezeigt, eine entsprechende Anwendung der Vorgehensweise erfolgt jedoch auch im Zusammenhang mit elektrohydraulisch und/oder elek­ tropneumatisch gesteuerten Radbremsen.

Bei einem elektrisch gesteuerten Bremssystem wird der Brems­ wunsch des Fahrers M mittels einer geeigneten Sensorik und/oder der Bremswunsch eines Zusatzsystems über elektroni­ sche Verbindungen eingelesen. Während des Bremsvorgangs re­ gelt der implementierte Regler den Bremswunsch, der eine Zu­ spannkraft, ein Bremsmoment, etc. repräsentiert ein. Derar­ tige Regelalgorithmen sind bekannt. Darüber hinaus wird, wie beispielsweise im eingangs genannten Stand der Technik dar­ gestellt, außerhalb des Bremsvorgangs ein Lüftspiel der Rad­ bremse eingestellt. Zur Verbesserung des Anlaufverhaltens des Stellmotors und/oder zur Überwindung des Lüftspiels wird eine separate Vorsteuerung eingesetzt, durch die die Dynami­ kanforderungen an die Radbremse erfüllt werden. Auch hierzu wird die Bremswunschvorgabe M eingelesen. In einem bevorzug­ ten Ausführungsbeispiel wird ferner der Gradient dieser Bremswunschvorgabe M' ermittelt. Ist der Bremswunsch erstma­ lig größer Null und befindet sich der Steller noch in der Lüftspielposition, wird die Vorsteuerung aktiviert. Zu Be­ ginn der Bremsung wird dann für eine fest oder betriebsgrö­ ßenabhängig vorgegebene Zeitdauer ein Vorsteuerstellsignal ausgegeben, dessen Größe einer maximal möglichen Ansteuersi­ gnalgröße entspricht oder dessen Größe auf einen von der ma­ ximal möglichen Ansteuersignalgröße abweichenden Wert vorge­ geben ist oder betriebsgrößenabhängig ist. Ist die vorgege­ bene Zeitdauer beendet, wird die Vorsteuerung deaktiviert und für den weiteren Verlauf des Bremsvorgangs bestimmt der Regler allein das Stellsignal für den Motor. Die Dauer der Vorsteuerung wird bevorzugt durch eine Funktion bestimmt, die betriebsgrößenabhängig ist. In einem bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel wird dabei die Sollwertvorgabe und der dazuge­ hörige Gradient berücksichtigt. In anderen Ausführungsbei­ spielen wird nur eine dieser Vorgaben oder auch andere Be­ triebsgrößen wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, etc. berücksichtigt. Die Größe des Vorsteuerstellsignals für den elektromotorischen Antrieb (z. B. der Strom, die Span­ nung, Tastverhältnis, etc.) wird durch eine andere Funktion ebenfalls abhängig von Betriebsgrößen ermittelt. Dabei kön­ nen die gleichen oder andere Betriebsgrößen wie zur Bestim­ mung der Zeitdauer verwendet werden. Bei der Vorgabe der das Stellsignal bildenden Funktion werden Dynamikanforderungen und Komfortanforderungen an die Bremsensteuerung berücksich­ tigt. Beispielsweise wird bei langsamer Fahrt und/oder sanf­ tem Aatremsen (kleiner Gradient des Bremswunsches) eine ge­ ringere Stellgröße ausreichend sein, als bei schneller Fahrt und/oder starkem Anbremsen (großer Gradient).

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die geschilderte Vorsteuerung mittels eines Rechnerprogramms einer Rech­ nereinheit des Steuerungssystems 16 realisiert. Das Flußdia­ gramm in Fig. 2 skizziert ein solches Rechnerprogramm.

Das geschilderte Programm wird zu vorgegebenen Zeitpunkten mit Einschalten der Versorgungsspannung der Steuereinrich­ tung gestartet. Im ersten Schritt 100 wird eine Marke "Sta­ tus" und ein Zähler "Lauf" jeweils auf den Wert Null ge­ setzt. Weist die Marke den Wert Null auf, ist die Vorsteue­ rung deaktiviert bzw. ihre Stellgröße hat den Wert Null. Ist die Marke auf dem Wert 1 und hat der Zähler seinen Maximal­ wert noch nicht erreicht, so ist die Vorsteuerung aktiv und das Stellsignal wird wie nachstehend beschrieben gebildet und ausgegeben. Im darauffolgenden Schritt 102 wird die vom Fahrer oder von Zusatzfunktionen wie einer Antriebsschlupf­ regelung, einer Fahrdynamikregelung, einer adaptiven Fahrge­ schwindigkeitsregelung, etc. stammende Sollwertvorgabe M eingelesen und deren zeitlichen Gradient M' berechnet. Dar­ aufhin wird im Schritt 104 nach Maßgabe der aus dem Stand der Technik bekannten Regel- und Lüftspielalgorithmen je nach Betriebszustand ein Regelstellsignal gebildet. Im dar­ auffolgenden Abfrageschritt 106 wird überprüft, ob der Zu­ stellwunsch größer Null ist, d. h. ob eine über einen be­ stimmten Minimalwert hinausgehende Sollwertvorgabe vorliegt, und ob die Position des Radbremsenstellers der Lüftspielpo­ sition entspricht. Dies wird entweder durch die rückgemelde­ te Position des Stellers ermittelt oder durch eine rech­ nerintern gebildete Marke, die gesetzt wird, wenn die Lüft­ spielposition eingestellt ist. Ist die Antwort in Schritt 106 ja, d. h. liegt ein Bremsbeginn vor und ist der Aktuator in seiner Lüftspielposition, so wird gemäß Schritt 108 die Marke "Status" auf 1 gesetzt. Ist die Antwort im Schritt 106 nein, d. h. befindet sich das System nach Beginn oder außer­ halb des Bremsvorgangs, so wird im Abfrageschritt 110 über­ prüft, ob die Statusmarke den Wert 1 aufweist. Ist dies nicht der Fall, wird gemäß Schritt 112 das im Schritt 104 berechnete Regelstellsignal als Ansteuergröße für den Brem­ sensteller ausgegeben. Die Vorsteuerung ist deaktiviert, so daß kein Vorsteuerstellsignal zu berücksichtigen ist. Dabei ist zu beachten, daß im bevorzugten Ausführungsbeispiel ei­ ner elektromechanischen Bremse ein Ansteuersignal nur dann ausgegeben wird, wenn eine Bewegung des Bremsenstellers er­ forderlich ist. Wird der Bremsensteller in einer Position gehalten, wird ein Verriegelungsmittel angesteuert, so daß für diesen Fall die Ausgabe des Regelstellsignals nicht er­ folgt. Nach Schritt 112 wird das Programm zum nächsten Durchlaufzeitpunkt mit Schritt 102 wiederholt.

Hat Schritt 110 ergeben, daß die Statusmarke den Wert 1 auf­ weist, so wird das Programm wie nach Schritt 108 bei erstma­ liger Erkennung eines Bremswunsches bei Lüftspielposition des Bremsenstellers fortgeführt. Im Abfrageschritt 114 wird der Zähler mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen. Die­ ser Grenzwert, welcher die Dauer der Aktivierung der Vor­ steuerung repräsentiert, wird nach Maßgabe einer gegebenen Funktion F aus ausgewählten Betriebsgrößen, wie beispiels­ weise Bremswunsch M, Bremswunschgradient M', Fahrzeugge­ schwindigkeit, etc. gebildet. Die Tendenz bei der Bildung des Grenzwertes ist, daß die Dauer der Vorsteuerung umso größer ist, somit die Vorsteuerung eine umso größere Wirkung bezüglich der Dynamik des Bremseneingriffs hat, je größer der Bremswunsch, der Gradient und/oder die Fahrzeuggeschwin­ digkeit ist. Hat Schritt 114 ergeben, daß der Zählerstand nicht über dem vorgegebenen Grenzwert ist, so wird im Schritt 116 der Zählerstand inkrementiert. Daraufhin wird im Schritt 118 die Größe des Stellsignals der Vorsteuerung nach Maßgabe einer vorgegebenen Funktion G bestimmt. Die Stell­ größe ist dabei im bevorzugten Ausführungsbeispiel abhängig von Betriebsgrößen wie beispielsweise Bremswunsch M, Brems­ wunschgradient M' und/oder Fahrzeuggeschwindigkeit. Auch hier ist die Stellgröße, die im bevorzugten Ausführungsbei­ spiel eines elektromotorischen Bremsenstellers einen Strom, eine Spannung, etc. repräsentiert, umso größer, je größer die wenigstens eine Betriebsgröße ist. Dabei kann die Stell­ größe bis zu einem maximal möglichen Wert erhöht werden, wenn beispielsweise der Fahrer sehr schnell oder sehr stark oder bei hohen Geschwindigkeiten die Bremse betätigt. Nach Schritt 118 wird die Stellgröße ggf. zusammen mit dem in Schritt 104 gebildeten Regelstellsignal ausgegeben und das Programm zum nächsten Zeitpunkt mit Schritt 102 wiederholt.

Hat Schritt 114 ergeben, daß der Zähler seinen Maximalwert erreicht hat, so wird gemäß Schritt 120 der Zähler zurückge­ setzt und die Statusmarke auf den Wert Null gesetzt. Danach wird in Schritt 112, da bei der entsprechenden Statusangabe die Vorsteuerung deaktiviert ist, nicht mehr das gemäß Schritt 118 berechnete Stellsignal, sondern nur noch das Re­ gelstellsignal aus Schritt 104 ausgegeben und die Bremsen­ steuerung im Rahmen der aus dem Stand der Technik bekannten Regelung durchgeführt.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel werden in Schritt 112 Re­ gelstellsignal und Vorsteuerstellsignal zur Bildung eines Gesamtstellsignals addiert, wobei eine Begrenzung auf die maximal mögliche Stellgröße erfolgt.

Neben der Anwendung in elektromotorischen Bremsanlagen wird die erfindungsgemäße Vorgehensweise auch im Zusammenhang mit anderen Bremsanlagentypen, beispielsweise hydraulischen oder pneumatischen Bremsanlagen eingesetzt, wobei in diesem Fall unter Stellsignal die entsprechenden Ansteuersignale der den Bremsdruckaufbau bereitstellenden Pumpen und/oder Ventilen darstellt. Beispielsweise wirkt im Rahmen der Vorsteuerung bei einer elektrohydraulischen Bremsanlage die Vorsteuer­ stellgröße erhöhend auf die Ansteuersignalgröße für die Pum­ pe und/oder auf die Pulslänge bzw. das Tastverhältnis des Ansteuersignals für ein Drucksteuerventil.

Neben den Größen Bremswunsch, Bremswunschgradient und/oder Fahrzeuggeschwindigkeit werden zur Bildung der Dauer der Ak­ tivierung der Vorsteuerung und/oder der Größe des Vorsteuer­ stellsignal weitere Fahrzeuggrößen berücksichtigt, wie bei­ spielsweise Kurvenfahrt, Kurvenradius, etc., wobei aus Sta­ bilitätsgründen bei Kurvenfahrt bzw. kleinerem Kurvenradius eine geringere Steuergröße als bei Geradeausfahrt bzw. bei einem größeren Radius vorgegeben wird.

In Fig. 3 ist die Wirkungsweise der oben dargestellten Vor­ gehensweise anhand von Zeitdiagrammen am Beispiel einer elektromotorischen Bremsanlage dargestellt. Fig. 3a zeigt dabei den zeitlichen Verlauf des Bremswunsches M, Fig. 3b den zeitlichen Verlauf der Position SPOS des Stellers und in Fig. 3c den Verlauf der Gesamtstellgröße STELL (Regel- und Vorsteuerstellgröße). Zunächst sei das Fahrzeug in einem Fahrzustand. Der Bremswunsch M sei Null, die Position des Stellers entspreche der Lüftspielposition SLÜFT. Dementspre­ chend ist die Stellgröße ebenfalls Null, da der Steller über die Verriegelungseinheit in seiner Position gehalten wird. Zum Zeitpunkt T0 betätigt der Fahrer das Bremspedal, ein Bremswunsch wird ermittelt und bis zum Lösen des Bremspedals zum Zeitpunkt T2 konstant gehalten (vgl. Fig. 3a). Entspre­ chend der vorstehenden Vorgehensweise wird zum Zeitpunkt T0 eine Stellgröße ausgegeben, die wenigstens aus der Vorsteu­ erstellgröße besteht und einen relativ hohen Wert aufweist (vgl. Fig. 3c). Der Steller bewegt sich ab dem Zeitpunkt T0 schnell aus seiner Lüftspielposition heraus (vgl. Fig. 3b). Zum Zeitpunkt T1 sei die Vorsteuerdauer beendet, die Vor­ steuerung wird deaktiviert und der Steiler im Rahmen der Re­ gelung betätigt. Entsprechend wird ab dem Zeitpunkt T1 die ausgegebene Stellgröße auf der Basis der im Vergleich zur Vorsteuerstellgröße kleineren Regelstellgröße gebildet (vgl. Fig. 3c). Hat die Stellerposition die zur Realisierung des Bremswunsches notwendige Position erreicht, ist die Stell­ größe Null, da der Steller in dieser Position verriegelt ist (vgl. Fig. 3b, 3c). Zum Zeitpunkt T2 wird der Bremswunsch zurückgenommen (vgl. Fig. 3a). Entsprechend wird die Regel­ stellgröße nach Maßgabe des Regelalgorithmuses ab dem Zeit­ punkt T2 zum Zurückführen des Bremsenstellers in seine Lüft­ spielposition ausgegeben (vgl. Fig. 3c), was letztendlich zur Einstellung des Stellers in seiner Lüftspielposition (vgl. Fig. 3b) führt. Ist die Lüftspielposition erreicht, ist die Gesamtstellgröße ebenfalls Null, da der Steller auch in dieser Position verriegelt ist.

Claims (10)

1. Verfahren zur Steuerung einer Radbremse, die mittels we­ nigstens eines elektrischen Stellsignals betätigt wird, die sich außerhalb des Bremsvorgangs in einer Lüftspiel­ position befindet, wobei zu Beginn eines Bremsvorgangs das Stellsignal auf der Basis eines Vorsteuersignals ge­ bildet wird, durch welches die Radbremse das Lüftspiel überwindet, wobei das Vorsteuersignal betriebsgrößenab­ hängig ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgrößen wenigstens eine der Größen Brems­ wunsch, Bremswunschgradient, Fahrzeuggeschwindigkeit, Kurvenfahrt, Kurvenradius, oder eine andere Fahrzeuggröße ist.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dauer der Erzeugung des Vorsteuersignals betriebsgrößenabhängig ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Größe des Vorsteuersignals betriebsgrößenabhängig ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dauer und/oder die Größe des Vorsteuersignals größer ist, je größer Bremswunsch und/oder Bremswunschgradient und/oder Fahrzeuggeschwin­ digkeit ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Vorsteuersignal nach Brems­ beginn gebildet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Radbremse im Rahmen eines Regelkreises erfolgt, wobei ein Regelstell­ signal erzeugt wird, die zumindest im Teilbremsbereich die Radbremse betätigt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuersignal dem Regelstellsignal aufgeschaltet wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Radbremse einen elektromo­ torischen Bremsensteller aufweist und das Vorsteuersignal derart bemessen ist, daß ein dyanmisches Anlaufen des Elektromotors bewirkt wird.

10. Vorrichtung zur Steuerung einer Radbremse, mit einem Steuerungssystem, welches ein Stellsignal zur Betätigung der Radbremse bildet, wobei das Stellsignal die Radbremse außerhalb eines Bremsvorgangs in eine Lüftspielposition führt, das Steuerungssystem Mittel umfaßt, welche zu Be­ ginn eines Bremsvorgangs das Stellsignal auf der Basis eines Vorsteuerstellsignals erzeugen, welches betriebs­ größenabhängig ist.