Stand der Technik Derartige elektrisch betätigbare Fahrzeugbremsen sind in verschiedenen Aus- führungsformen aus dem Stand der Technik bekannt. Die bei diesen Scheibenbremsen im Rahmen eines Bremsvorgangs auftretenden Kräfte lassen sich in Klemmkraft (auch Axialkraft, Querkraft, Zuspannkraft oder Normalkraft genannt) und Umfangskraft (auch Reibkraft genannt) unterteilen. Als Klemmkraft wird diejenige Kraftkomponente be- zeichnet, welche von einer Bremsbacke senkrecht zur Ebene der Bremsscheibe in die Bremsscheibe eingeleitet wird. Unter der Umfangskraft hingegen versteht man diejeni- ge Kraftkomponente, welche aufgrund der Bremsreibung zwischen einem Reibbelag der Bremsbacke und der Bremsscheibe in Umfangsrichtung der Bremsscheibe auf die Bremsbacke wirkt. Durch Multiplikation der Umfangskraft mit dem Abstand des An- griffspunkts der Umfangskraft von der Drehachse der Räder lässt sich das Bremsmo- ment ermitteln.

Bei einer aus der WO 99/05011 bekannten Scheibenbremse wird die Klemm- kraft entweder hydraulisch oder mittels eines Elektromotors erzeugt. Im Falle einer hydraulischen Klemmkrafterzeugung wird ein unter Druck gesetztes Hydraulikfluid in eine in einem Gehäuse der Scheibenbremse ausgebildete Hydraulikkammer eingeleitet.

Ein in der Hydraulikkammer verschieblich aufgenommener Hohlkolben einer Aktuato- reinrichtung wird von dem Hydraulikfluid in Richtung auf eine der beiden Bremsbacken bewegt und bringt diese in Reibungseingriff mit der Bremsscheibe. Da die Scheiben- bremse als Schwimmsattel-Scheibenbremse ausgestaltet ist, wird in bekannter Weise

auch die nicht unmittelbar mit dem Kolben zusammenwirkende Bremsbacke gegen die Bremsscheibe angelegt.

Bei einer elektromotorischen Klemmkrafterzeugung wird die Rotationsbewegung einer Motorwelle zunächst mittels eines Planetengetriebes untersetzt und anschließend mittels einer innerhalb des Hohlkolbens angeordneten Mutter-Spindel-Anordnung der Aktuatoreinrichtung in eine Translationsbewegung umgesetzt. Der Hohlkolben wird von dieser Translationsbewegung erfasst und überträgt die Translationsbewegung auf eine der beiden Bremsbacken, welche daraufhin gegen die Bremsscheibe angelegt wird. Bei dieser Fahrzeugbremse ist bei nicht betätigter Bremse eine bei der elektromotorischen Bremsbetätigung auf den Bremskolben wirkende Mutter der Mutter-Spindel-Anordnung in einem definierten Abstand zu dem in seiner Ruhestellung positionierten Bremskolben angeordnet. Um eine optimale Funktion der Fahrzeugbremse zu gewährleisten, sollte dieser Abstand möglichst exakt eingestellt sein, da ein zu großer Abstand zur einer Ver- längerung der Ansprechzeit der Bremse führt, während bei zu geringem Abstand ein Restschleifmoment zwischen der sich drehenden Bremsscheibe und den Reibbelägen entstehen könnte.

Bei allen bekannten elektrisch betätigbaren Scheibenbremsen tritt das grund- sätzliche Problem auf, dass sich der Abstand zwischen den Reibbelägen und der Bremsscheibe bei nicht betätigter Bremse, das sogenannte Bremslüftspiel, infolge des Verschleißes der Reibbeläge vergrößert und dadurch die Ansprechzeit der Bremse ver- längert wird. Ferner besteht bei Bremsenanordnungen von der aus der WO 99/05011 bekannten Art, bei denen die Ruhestellung des Bremskolbens nicht mit Hilfe eines auf den Kolben wirkenden Elements der Getriebeeinheit, sondern mittels einer separaten Einrichtung festgelegt wird, das Problem, dass sich der definierte Abstand zwischen dem bei einer elektromotorischen Bremsbetätigung auf den Bremskolben wirkenden Bauteil der Aktuatoreneinrichtung und dem Bremskolben im Verlauf der Betriebsdauer der Fahrzeugbremse in unerwünschter Weise verkleinern oder vergrößern kann.

Aus der DE 197 30 094 Al ist ein Verfahren zum Steuern oder Regeln einer Bremse bekannt, mit einer mittels eines Aktuators elektrisch betätigbaren ersten Reib- fläche sowie einer zweiten Reibfläche, zwischen denen ein Lüftspiel vorgesehen ist.

Dazu wird die Position des Aktuators sowie den dem Aktuator zuzuführenden Strom er- fasst und das Anlegen der ersten an die zweite Reibfläche festgestellt und daraufhin ein Kontaktsignal erzeugt.

Um eine Erkennung und Einstellung des Lüftspiels unter Verwendung aktua- torspezifischer Parameter unabhängig von einer speziellen Bremsbetätigung zu ermög- lichen und auch während der Fahrt des Kraftfahrzeuges ein Nachstellen des Lüftspiels zu ermöglichen wird zur Feststellung des Anlegens die Änderung des Aktuatorstromes und die Änderung der Aktuatorposition ausgewertet.

Aus der DE 198 35 550 AI ist eine Kfz-Scheibenbremsvorrichtung bekannt, mit einem Bremsgehäuse, einem axial in dem Bremsgehäuse hydraulisch/mechanisch be- wegbaren Bremskolben, ferner mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung, und mit einer mechanischen Betätigungsvorrichtung mit einer rotierbaren Spindel und einer

durch die Rotation der Spindel dazu axial verschiebbaren Mutter. Der Bremskolben ist hydraulisch mittels der hydraulischen Betätigungseinrichtung und/oder mechanisch mittels der mechanischen Betätigungseinrichtung beaufschlagbar. Dabei stützt sich der Bremskolben bei mechanischer Betätigung an der Mutter ab.

Um diese Anordnung von Temperatur-und Alterungseffekten unabhängiger zu gestalten ist bei dieser Kfz-Scheibenbremsvorrichtung zumindest ein Sensor vorgese- hen, wobei die mechanische Betätigungseinrichtung in Abhängigkeit von durch den Sensor ermitteltem Bremsbelagverschleiss den Bremskolben entsprechend nachführt, und wobei die mechanische Betätigungseinrichtung bei vom Sensor detektierter hyd- raulisch vorgenommener Feststellung einer zugehörigen Bremse den Bremskolben fi- xiert.

Der Erfindung zugrundeliegendes Problem Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Betriebssicherheit einer elektrisch betätigbaren Scheibenbremse zu erhöhen und insbesondere kurze An- sprechzeiten der Bremse im Bremsbetrieb zu gewährleisten.

Erfindungsgemäße Lösung Zur Lösung dieses Problems wird erfindungsgemäß eine elektrisch betätigbare Fahrzeugbremse mit den unabhängigen Vorrichtungsansprüchen angegebenen Merk- malen sowie ein Verfahren zur Steuerung einer elektrisch betätigbare Fahrzeugbremse gemäß den unabhängigen Verfahrensansprüchen vorgeschlagen.

Die elektrisch betätigbare Fahrzeugbremse umfasst einen Bremskolben, der auf wenigstens einen Reibbelag wirkt, und aus einer Ruhestellung in eine Betätigungs- stellung verschiebbar ist, in der der Bremskolben den Reibbelag gegen ein mit einem Rad des Kraftfahrzeuges drehfest zu verbindendes Drehglied der Fahrzeugbremse an- legt, und eine von einem Elektromotor angetriebene, auf den Bremskolben wirkende Getriebeeinheit zum Betätigen des Bremskolbens, wobei der Elektromotor durch eine elektronische Steuereinheit anzusteuern ist, die auch dazu eingerichtet ist, Betriebspa- rameter des Fahrzeugs, des Elektromotors und/oder der Fahrzeugbremse zu erfassen.

Die elektronische Steuereinheit ist dazu eingerichtet und programmiert, mittels eines in ihr ablaufenden Steuer-und Auswerteprogramms den Elektromotor so anzusteuern, dass der Bremskolben in Reaktion auf die Erfassung mindestens einer vorbestimmten Betriebsbedingung in eine erste Richtung in seine Betätigungsstellung verschoben wird, in der der wenigstens eine Reibbelag an dem Drehglied anliegt, und der Bremskolben anschließend um einen Weg, der einem vorbestimmten, gewünschten Bremslüftspiel entspricht, in eine der ersten Richtung entgegengesetzte, zweite Richtung in seine Ruhestellung verschoben wird.

Durch die regelmäßige Durchführung einer derartigen Kalibrierung der erfin- dungsgemäßen Bremsenanordnung kann der Verschleiß der Reibbeläge zuverlässig kompensiert und das Bremslüftspiel auf einem konstanten Wert gehalten werden. Die Häufigkeit, mit der die Kalibrierung durchgeführt wird, kann durch geeignete Auswahl

der zu erfassenden Betriebsbedingung beliebig eingestellt werden und hängt beispiels- weise von den Anforderungen ab, die durch Funktionen wie zum Beispiel ABS, ASR, EPB etc. an das System gestellt werden.

Wenn die erfindungsgemäße Fahrzeugbremse zusätzlich eine Einrichtung zur Festlegung der Ruhestellung des Bremskolbens umfasst, die die Ruhestellung des Bremskolbens so festlegt, dass ein vorbestimmtes Bremslüftspiel während der Be- triebsdauer der Bremse konstant gehalten wird, ist die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet und programmiert, mittels eines in ihr ablaufenden Steuer-und Auswerte- programms den Elektromotor so anzusteuern, dass ein bei einer elektrischen Betäti- gung der Bremse auf den Bremskolben wirkendes Element der Getriebeeinheit in Reak- tion auf die Erfassung mindestens einer vorbestimmten Betriebsbedingung in eine erste Richtung in seine Betätigungsstellung verschoben wird, in der der von dem Element betätigte Bremskolben den wenigstens einen Reibbelag an das Drehglied anlegt. An- schließend wird das Element um einen Weg, der dem vorbestimmten Bremslüftspiel und, falls gewünscht, einem vorbestimmten Abstand zwischen dem Element und dem Bremskolben bei nicht betätigter Bremse entspricht, in eine der ersten Richtung entge- gengesetzte zweite Richtung in seine Ruhestellung verschoben.

Wenn die Ruhestellung des Bremskolbens bei einer derartigen elektrisch betä- tigbaren Bremse, die beispielsweise so gestaltet sein kann, dass der Bremskolben so- wohl hydraulisch als auch elektromotorisch betätigt werden kann, durch eine separate Einrichtung festgelegt wird, kann mit Hilfe einer derartigen Kalibrierung der bei nicht betätigter Bremse vorhandene Abstand zwischen dem bei einer elektrischen Bremsbe- tätigung auf den Bremskolben wirkenden Element der Getriebeeinheit und dem Brems- kolben konstant auf dem gewünschten Wert gehalten werden.

Moderne Kraftfahrzeuge sind mit einem Bus-System (zum Beispiel CAN) ausge- stattet, um ermittelte Betriebsparameter von Komponenten oder Baugruppen des Kraftfahrzeuges den im Kraftfahrzeug vorhandenen Steuerungen bereitzustellen bzw.

Ansteuersignale von den Steuerungen an Komponenten oder Baugruppen des Kraft- fahrzeuges zu übermitteln. Daher werden Betriebsparameter des Fahrzeugs, des Elekt- romotors und/oder der Fahrzeugbremse (zum Beispiel Betriebszustand des Fahrzeugs, Stromaufnahme des Elektromotors und von der Fahrzeugbremse ausgeübte Brems- kraft) in der Regel für andere Zwecke ohnehin erfaßt und ausgewertet. Somit entsteht für die Erfassung der vorbestimmten Betriebsbedingung sowie für die Erfassung der Betätigungsstellung des Bremskolbens kein weiterer Aufwand an Komponenten, Ver- schaltung etc.. Somit können die aus der Erfindung resultierende erhöhte Betriebsi- cherheit sowie die kurze Ansprechzeit des Bremssystems bei geringstem zusätzlichem Aufwand bereitgestellt werden. Sofern die für die Kalibrierung des Bremssystems er- forderlichen Betriebsparameter des Fahrzeugs, des Elektromotors und/oder der Fahr- zeugbremse nicht in dem Bus-System verfügbar sind, ist es jedoch erforderlich, diese Daten der elektronischen Steuereinheit (ECU) in sonstiger Weise (durch geeignete Sen- soren) bereitzustellen.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der elektrisch betätigbaren Fahrzeugbremse ohne die Einrichtung zur Festlegung der Ruhestellung des Bremskol- bens ist die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet, den Elek-tromotor so anzu- steuern, dass der Bremskolben vor dem Verschieben in seine Betätigungsstellung in ei- ne vorbestimmte Nullstellung verschoben wird. Darüber hinaus ist die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet, eine Größe zu erfassen, die mit einem von dem Bremskolben zwischen seiner Nullstellung und seiner Betätigungsstellung zurückgeleg- ten Weg korreliert ist, und die erfasste Größe mit einer gespeicherten Referenzgröße zu vergleichen, wobei die Referenzgröße mit einem von dem Bremskolben zurückge- legten Weg bei einer mit neuen Reibbelägen ausgestatteten Fahrzeugbremse korreliert ist.

Durch den Verschleiß der Reibbeläge und der daraus resultierenden Vergröße- rung des Bremslüftspiels verlängert sich der von dem Bremskolben von der Nullstellung bis zur Betätigungsstellung zurückzulegende Weg im Vergleich zu einem von dem Bremskolben zurückgelegten Weg bei einer Fahrzeugbremse mit neuen, unverschlisse- nen Bremsbelägen. Der Vergleich zwischen der erfassten Größe, die mit dem von dem Bremskolben zurückgelegten Weg korreliert ist, und der Referenzgröße, die mit dem von dem Bremskolben zurückgelegten Weg bei einer mit neuen Reibbelägen ausgestat- teten Fahrzeugbremse korreliert ist, ermöglicht daher eine Bestimmung des Gesamt- verschleißes der Reibbeläge. Zur Ausführung der oben beschriebenen Funktionen kann die elektronische Steuereinheit eine mit einem Speicher ausgestattete Rechnereinheit aufweisen, die eine dem Reibbelagverschleiß entsprechende Differenz aus der erfass- ten Größe und der im Speicher gespeicherten Referenzgröße berechnet. Eine geeigne- te, mit dem von dem Bremskolben zurückgelegten Weg korrelierte Größe ist beispiels- weise die Anzahl der Schritte des Elektromotors. Die erfindungsgemäße Bremsenan- ordnung umfasst daher vorzugsweise einen Sensor, der die Schritte des Elektromotors erfasst. Der von dem Sensor ausgegebene Wert kann dann in der elektronischen Steu- ereinheit auf Null gesetzt werden, wenn sich der Bremskolben in seiner Nullstellung be- findet.

Vorzugsweise ist die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet, ein Warnsi- gnal an den Fahrzeugführer auszugeben, wenn eine Differenz zwischen der erfassten Größe und der Referenzgröße einen vorbestimmten Wert überschreitet. Hierbei kann ausserdem oder statt dessen auch eine quantitative Anzeige (zum Beispiel mittels einer Balkenanzeige) der Dicke des Bremsbelages für den Fahrer erfolgen. Der vorbestimmte Wert kann beispielsweise einem kritischen Verschleißwert der Reibbeläge entsprechen, bei dem ein Wechsel der Reibbeläge erfolgen sollte. Das an den Fahrer ausgegebene Signal kann ein akustisches oder optisches Signal sein, das beispielsweise zu Beginn einer Fahrt, beim Anschalten der Zündung ausgegeben wird.

In ähnlicher Weise kann die elektronische Steuereinheit bei der mit der Einrich- tung zur Festlegung der Ruhestellung des Bremskolbens ausgestatteten Fahrzeug- bremse dazu eingerichtet sein, den Elektromotor so anzusteuern, dass das auf den

Bremskolben wirkende Element der Getriebeeinheit vor dem Verschieben in seine Betä- tigungsstellung in eine vorbestimmte Nullstellung verschoben wird. Die elektronische Steuereinheit ist dann ferner dazu eingerichtet, eine Größe zu erfassen, die mit einem von dem Element zwischen seiner Nullstellung und seiner Betätigungsstellung zurück- gelegten Weg korreliert ist, und die erfasste Größe mit einer gespeicherten Referenz- größe zu vergleichen, wobei die Referenzgröße mit einem von dem Element zurückge- legten Weg bei einer mit neuen Reibbelägen ausgestatteten Fahrzeugbremse korreliert ist.

Wie der Weg des Bremskolbens, verlängert sich auch der von dem auf den Bremskolben wirkenden Element von der Nullstellung bis zur Betätigungsstellung zu- rückzulegende Weg in Abhängigkeit des Verschleißes der Reibbeläge. Wenn die Ruhe- stellung des Bremskolbens von einer separaten Einrichtung, beispielsweise einer mit dem Bremskolben zusammenwirkenden"Rollback"-Dichtung, festgelegt wird, kann da- her auch ein Vergleich der gemessenen, mit dem von dem Element zurückgelegten Weg korrelierten Größe mit einer Referenzgröße, die mit dem von dem Element zu- rückgelegten Weg bei einer mit neuen Reibbelägen ausgestatteten Fahrzeugbremse korreliert ist, zur Bestimmung des Gesamtverschleißes der Reibbeläge herangezogen werden. Die elek-tronische Steuereinheit weist dann vorzugsweise eine mit einem Speicher ausgestattete Rechnereinheit auf, um eine dem Reibbelagverschleiß entspre- chende Differenz aus der erfassten Größe und der im Speicher gespeicherten Refe- renzgröße zu berechnen. Eine geeignete, mit dem von dem Element zurückgelegten Weg korrelierte Größe ist beispielsweise die Anzahl der Schritte des Elektromotors. Da- her ist vorzugsweise ein Sensor vorhanden, der die Schritte des Elektromotors erfasst.

Der von dem Sensor ausgegebene Wert kann dann in der elektronischen Steuereinheit auf Null gesetzt werden, wenn sich das auf den Bremskolben wirkende Element in sei- ner Nullstellung befindet.

Der durch die"Rollback-Dichtung"bewirkte Effekt und die dazu führende Aus- gestaltung einer solchen Dichtung ist zum Beispiel in der DE 196 47 434 Al beschrie- ben. Beim Bremsen bewegt der Kolben sich durch Hydraulikdruck in Richtung auf die Bremsscheibe und der Elastomerdichtring wird von dem sich verschiebenden Kolben etwas mitgenommen und dadurch sowie durch den Hydraulikdruck etwas verformt.

Bei einer Entlastung der Bremse, d. h. beim Wegfall des Hydraulikdrucks, übt der verformte Elastomerdichtring eine Rückstellkraft auf den Kolben aus und nimmt diesen ein Stück in Richtung von der Bremsscheibe weg mit. Dieses Verhalten ist durchaus erwünscht, denn es stellt den Bremskolben zurück und sorgt dafür, daß sich nach Beendigung einer Bremsung zwischen dem Reibbelag und der Bremsscheibe das sog. Brems-Lüftspiel einstellt. Es wird hierzu auf die deutsche Patentschrift 1600 008 verwiesen, in der dieses Verhalten ausführlich beschrieben ist. Um das zuvor beschrie- bene Verhalten des Dichtringes, der vorzugsweise aus einem Elastomer hergestellt ist, zu unterstützen, wird häufig sogar die bremsbelagseitige Seitenwand der Nut abge- schrägt, in der der Dichtring gehalten ist, d. h. der Nutquerschnitt erweitert sich vom Nutgrund aus (siehe hierzu FR PS 1 504 679).

Damit der Dichtring den Bremskolben zurückstellen kann, ist eine gewisse Haf- tung zwischen den zusammenwirkenden Flächen des Dichtringes und des Bremskol- bens erforderlich. Zu gute Gleiteigenschaften zwischen diesen Flächen würden ein Rückstellen des Kolbens verhindern, da letzterer nahezu sofort relativ zum Dichtring gleitend verschoben werden würde, wodurch keine Verformung des Dichtringes und damit auch keine Rückstellkraft mehr vorhanden wäre.

Andererseits ist unter bestimmten Umständen ein Gleiten des Bremskolbens re- lativ zum Dichtungsring sehr erwünscht. Dies ist beispielsweise beim Zusammenbau der Bremse der Fall. Hier muß der Bremskolben, nachdem der Dichtungsring in die ihn aufnehmende Nut in der Zylinderwandung gesetzt worden ist, in den Zylinder gescho- ben werden. Würden Kolben und Dichtring relativ zueinander nicht gleiten können, wä- re es sehr wahrscheinlich, daß sich der Dichtring in der Nut verdrehen würde oder daß er beschädigt und teilweise abgeschert würde.

Ein Gleiten des Bremskolbens relativ zum Dichtring ist aber auch in bestimmten Betriebszuständen der Bremse notwendig, beispielsweise dann, wenn die Dicke des Reibbelages sich durch Abnutzung verringert, so daß der Bremskolben entsprechend weiter in Richtung auf die Bremsscheibe verschoben werden muß, um den Reibbelag an die Bremsscheibe anzulegen. Unter solchen Umständen wird die Verformbarkeit des Elastomerdichtungsringes überschritten und der Kolben muß relativ zum Dichtring glei- ten, um eine neue Stellung relativ zum Dichtring einzunehmen.

Ein Gleiten des Bremskolbens relativ zum Dichtring kann auch bei sehr starken Bremsungen erforderlich werden, da sich dann aufgrund der großen Kräfte das Brems- gehäuse aufweitet, das Material des Reibbelages komprimiert wird etc., so daß ein ent- sprechend größerer Verschiebeweg des Bremskolbens erbracht werden muß.

Die elektronische Steuereinheit kann darüber hinaus dazu eingerichtet sein, ein Warnsignal an den Fahrzeugführer auszugeben, wenn eine Differenz zwischen der er- fassten, mit dem von dem Element von der Nullstellung bis zur Betätigungsstellung zu- rückgelegten Weg korrelierten Größe und der gespeicherten, mit dem von dem Ele- ment zurückzulegenden Weg bei einer mit neuen Reibbelägen ausgestatteten Fahr- zeugbremse korrelierten Referenzgröße einen vorbestimmten Wert überschreitet. Der vorbestimmte Wert entspricht vorzugsweise einem kritischen Verschleißwert der Reib- beläge, bei dem ein Wechsel der Reibbeläge erfolgen sollte.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die vorbestimmte Be- triebsbedingung erfüllt, wenn das Fahrzeug seit der letzten Kalibrierung der Bremse ei- ne vorbestimmte Strecke zurückgelegt hat. Eine geeignete Strecke können beispiels- weise 500 km sein. Dadurch wird auf einfache Art und Weise gewährleistet, dass das Bremssystem regelmäßig kalibriert wird.

Alternativ dazu kann die vorbestimmte Betriebsbedingung erfüllt sein, wenn ei- ne zu einem Klemmkraftgradienten korrelierte Größe einen vorbestimmten, kritischen Wert überschreitet. Die Steigung einer Klemmkraft/Zeit-Kennlinie (Klemmkraftgradient) nach dem Anlegen der Reibbeläge an die Bremsscheibe kann als Maß für den Zustand der Reibbeläge dienen, da neue, unverschlissene Reibbeläge elastischer und damit

kompressibler sind, als alte, bereits verschlissene Reibbeläge. Dadurch erfolgt der Auf- bau der Klemmkraft bei neuen Reibbelägen langsamer als bei alten Reibbelägen, so dass eine Zunahme des Klemmkraftgradienten als Indiz für einen zunehmenden Ver- schleiß der Reibbeläge gewertet werden kann. Bei dieser Ausführungsform der Erfin- dung erfolgt die Kalibrierung der Bremse demzufolge immer dann, wenn eine zu dem Klemmkraftgradienten korrelierte Größe einen kritischen Wert überschreitet, der sei- nerseits ein Maß für einen definierten Reibbelagverschleiß ist. Eine geeignete, zu dem Klemmkraftgradienten korrelierte Größe kann der Klemmkraftgradient selbst oder die Steigung einer Stromaufnahme/Zeit-Kennlinie des Elektromotors (Stromaufnahmegra- dient) nach dem Anlegen der Reibbeläge an die Bremsscheibe sein.

Die Kalibrierung der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremse kann auf der Grund- lage der Erfassung nur einer der beiden oben genannten Betriebsbedingungen erfol- gen. Es ist jedoch auch möglich, die den beiden Betriebsbedingungen zugrundeliegen- den Betriebsparameter fortlaufend zu erfassen und die Kalibrierung der Bremse immer dann durchzuführen, wenn eine der Bedingungen oder beide Bedingungen erfüllt sind.

Vorzugsweise erfolgt die Kalibrierung der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremse nur dann, wenn die Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet ist, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet und/oder wenn sich das Fahrzeug in der Ebene befindet, und/oder wenn die Bremse nicht oder noch nicht zugespannt ist. Dadurch können un- erwünschte, durch den Kalibrierungsvorgang verursachte Betriebszustände des Fahr- zeugs vermieden werden.

Die elektronische Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, während des Ver- schiebens des Bremskolbens in seine Betätigungsstellung, in der der Bremskolben we- nigstens einen Reibbelag an das Drehglied anlegt, eine zu einer Klemmkraft korrelierte Größe sowie eine für die Betätigung des Elektromotors charakteristische Größe durch entsprechende Aufnehmer zu erfassen, daraus die Betätigungsstellung des Bremskol- bens zu ermitteln, bei der der Reibbelag an dem Drehglied der Fahrzeugbremse an- liegt, und diese ermittelte Betätigungsstellung für die Verschiebungen des Bremskol- bens und/oder des auf den Bremskolben wirkenden Elements der Getriebeeinheit zug- rundezulegen. Bei einer derartigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bremsenan- ordnung kann die Betätigungsstellung des Bremskolbens besonders genau ermittelt und somit das gewünschte Bremslüftspiel bzw. der gewünschte Abstand zwischen dem auf den Bremskolben wirkenden Element und dem Bremskolben exakt eingestellt wer- den.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die elektronische Steu- ereinheit dazu eingerichtet und programmiert, aus den Wertepaaren der erfaßten Klemmkraft und der zugehörigen, für die Betätigung des Elektromotors charakteristi- schen Größe mittels eines Approximationsverfahrens eine Näherungsfunktion zu bestimmen. Zu diesem Zweck kann die elektronische Steuereinheit eine mit einem Speicher zum Ablegen der ermittelten Betätigungsstellung ausgestattete Rechnerein- heit umfassen.

Weiterhin kann die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet und program- miert sein, aus wenigstens drei Wertepaaren mit dem Approximationsverfahren eine polynomiale Näherungsfunktion wenigstens 2. Ordnung zu bestimmen. Als Approxi- mationsverfahren können die unterschiedlichsten Verfahren zum Einsatz kommen : Newtonsches Näherungsverfahren, Lagrangesches Verfahren, etc. Alternativ dazu kön- nen die drei Parameter der Näherungsfunktion 2. Ordnung auch mittels eines linearen Gleichungssystems bestimmt werden, das zum Beispiel durch den Gauß-Algorithmus gelöst wird.

Die elektronische Steuereinheit ist vorzugsweise auch dazu eingerichtet und programmiert, in einem weiteren Schritt ausgehend von der ermittelten Näherungs- funktion eine Nullstelle der polynomialen Näherungsfunktion mit positiver Steigung, oder, falls eine Nullstelle mit positiver Steigung nicht bestimmbar ist, das Minimum der polynomialen Näherungsfunktion als Betätigungsstellung des Bremskolbens, bei der Reibbelag an dem Drehglied der Fahrzeugbremse anliegt, zu bestimmen.

Die für die Betätigung des Elektromotors charakteristischen Größen können er- findungsgemäß die Stromaufnahme, aber auch Weg-oder Winkelschritte des Elektromotors umfassen.

Die zu der Klemmkraft korrelierte Größe kann die Klemmkraft selbst, die Um- fangskraft, das Bremsmoment oder die vom Rad auf die Fahrbahn aufgebrachte Reib- kraft umfassen.

Infolge der beim Lösen der Bremse freiwerdenden Rückstellkräfte und aufgrund der Elastizität der Reibbeläge wird eine Klemmkraft/Motorschritt-Kennlinie beim Freige- ben der Bremse im Vergleich zu einer Klemmkraft/Motorschritt-Kennlinie bei Zustellen der Bremse seitlich nach links versetzt, d. h. ein Zustellvorgang verläuft entlang eines rechten Kurvenastes, während der Lösevorgang einem linken Kurvenast folgt.

Um diese aus diesem Hystereseverhalten resultierende Verschiebung der Kenn- linie bzw. der Betätigungsstellung zu berücksichtigen, kann die Betätigungsstellung des Bremskolbens, bei der die Bremsbeläge das Bremslüftspiel überwunden haben und (gerade) an der Bremsscheibe anliegen, sowohl aus dem aufsteigenden als auch aus dem abfallenden Ast der Klemmkraft/Motorschritt-Kennlinie ermittelt werden. Aus die- sen beiden Werten kann dann beispielsweise ein Mittelwert gebildet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung einer elektrisch betätigbaren Fahrzeugbremse umfasst das Bestimmen eines gewünschten Bremslüftspiels sowie das Erfassen mindestens einer vorbestimmten Betriebsbedingung. In Reaktion auf die Er- fassung der mindestens einen vorbestimmten Betriebsbedingung wird der Bremskolben in eine erste Richtung in seine Betätigungsstellung, in der der wenigstens eine Reibbe- lag an dem Drehglied anliegt, verschoben. Anschließend wird der Bremskolben um ei- nen Weg, der dem vorbestimmten, gewünschten Bremslüftspiel entspricht, in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung in seine Ruhestellung zurückver- schoben.

Vorzugsweise wird der Bremskolben bei dem erfindungsgemäßen Steuerungs- verfahren vor dem Verschieben in seine Betätigungsstellung in eine vorbestimmte Null-

stellung verschoben und eine Größe erfasst, die mit dem von dem Bremskolben zwi- schen seiner Nullstellung und seiner Betätigungsstellung zurückgelegten Weg korreliert ist. Anschließend wird die erfasste Größe mit einer gespeicherten Referenzgröße vergli- chen, die mit einem von dem Bremskolben zurückgelegten Weg bei einer mit neuen Reibbelägen ausgestatteten Fahrzeugbremse korreliert ist.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens wird ein Warnsignal an den Fahrzeugführer ausgegeben, wenn eine Differenz zwischen dieser erfassten Größe und der Referenzgröße einen vorbe- stimmten Wert überschreitet.

In ähnlicher Weise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung ei- ner mit einer Einrichtung zur Festlegung der Ruhestellung des Bremskolbens ausgestatteten Fahrzeugbremse das Bestimmen eines gewünschten Abstands zwischen dem auf den Bremskolben wirkenden Element der Getriebeeinheit und dem Bremskolben bei nicht betätigter Bremse sowie das Erfassen mindestens einer vorbestimmten Betriebsbedingung. In Reaktion auf die Erfassung der mindestens einen vorbestimmten Betriebsbedingung wird das auf den Bremskolben wirkende Element der Getriebeeinheit in eine erste Richtung in seine Betätigungsstellung verschoben, in der der von dem Element betätigte Bremskolben den wenigstens einen Reibbelag an das Drehglied anlegt. Anschließend wird das Element um einen Weg, der einer Summe aus dem vorbestimmten, gewünschten Bremslüftspiel und dem vorbestimmten, gewünschten Abstand zwischen dem Element und dem Bremskolben bei nicht betätigter Bremse entspricht, in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung in seine Ruhestellung zurückverschoben.

Vorzugsweise wird das auf den Bremskolben wirkende Element der Getriebe- einheit bei dem erfindungsgemäßen Steuerungsverfahren vor dem Verschieben in sei- ne Betätigungsstellung in eine vorbestimmte Nullstellung verschoben und eine Größe, die mit dem von dem Element zwischen seiner Nullstellung und seiner Betätigungsstel- lung zurückgelegten Weg korreliert ist, erfasst. Anschließend wird die erfasste Größe mit einer gespeicherten Referenzgröße verglichen, die mit einem von dem Element zu- rückgelegten Weg bei einer mit neuen Reibbelägen ausgestatteten Fahrzeugbremse korreliert ist.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens wird ein Warnsignal an den Fahrzeugführer ausgegeben, wenn eine Differenz zwischen dieser erfassten Größe und der Referenzgröße einen vorbe- stimmten Wert überschreitet.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Abwandlungen der Erfindung sind unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nachstehend erläutert.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten elektrisch betätigbaren Kraftfahrzeug-Scheibenbremse mit neuen Reibbelägen im Längsschnitt.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der ersten elektrisch betätigbaren Kraftfahrzeug-Scheibenbremse mit verschlissenen Reibbelägen im Längsschnitt.

Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm, in dem der Ablauf eines Verfahrens zur Steue- rung der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Scheibenbremse dargestellt ist.

Fig. 4 zeigt eine Klemmkraft/Motorschritt-Kennlinie einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Scheibenbremse.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren elektrisch betätigba- ren Kraftfahrzeug-Scheibenbremse mit neuen Reibbelägen im Längsschnitt.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der weiteren elektrisch betätigbaren Kraftfahrzeug-Scheibenbremse mit verschlissenen Reibbelägen im Längsschnitt.

Fig. 7 zeigt ein Flussdiagramm, in dem der Ablauf eines Verfahrens zur Steu- rung der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Scheibenbremse dargestellt ist.

Fig. 8 zeigt ein Flussdiagramm, in dem ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Abfrage von Bedingungen vor der Durchführung des Kalibrierungsver- fahrens gemäß Fig. 3 bzw. Fig. 7 dargestellt ist.

Fig. 9 zeigt ein Flussdiagramm, in dem ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Abfrage von Bedingungen vor der Durchführung des Kalibrierungsver- fahrens gemäß Fig. 3 bzw. Fig. 7 dargestellt ist.

Fig. 10 zeigt ein Flussdiagramm, in dem ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Abfrage von Bedingungen vor der Durchführung des Kalibrierungsver- fahrens gemäß Fig. 3 bzw. Fig. 7 dargestellt ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Fig. 1 zeigt eine elektrisch betätigbare Kraftfahrzeug-Scheibenbremse, die einen im Längsschnitt im wesentlichen U-förmigen Bremssattel 10 sowie eine an dem Brems- sattel 10 angeordnete elektrische Betätigungseinheit 12 aufweist. In dem Bremssattel 10 sind an dessen beiden Schenkeln 10', 10"zwei (in nicht weiter veranschaulichten Führungen aufgenommene) Reibbeläge 14, 14'angeordnet. Die beiden Reibbeläge 14, 14'sind zu beiden Seiten einer durch den Bremssattel 10 übergriffenen Bremsscheibe 16 angeordnet und wirken mit jeweils einer Seitenfläche 16', 16"der Bremsscheibe 16 zusammen, die drehfest mit einem lediglich teilweise gezeigten Achsstummel 18 des Kraftfahrzeuges verbunden ist. Die Reibbeläge 14,14'sind im Bremssattel 10 auf die Bremsscheibe 16 hin bzw. von ihr weg verschiebbar angeordnet. Dabei handelt es sich in der gezeigten Ausführungsform um eine Schwimmsattelanordnung, bei der einer der Reibbeläge 14 durch die Betätigungseinheit 12 direkt und der andere Reibbelag 14' durch die Wirkung einer vom Bremssattel 10 aufgebrachten Reaktionskraft mit der Bremsscheibe 16 in Reibungseingriff bringbar ist.

Die Betätigungseinheit 12 ist seitlich an dem Bremssattel 10 angesetzt und weist einen Elektromotor 20 auf, der in der gezeigten Ausführungsform ein In- nenläufermotor mit einem am Gehäuse fest angeordneten Stator 22 und einem darin umlaufenden Rotor 24 ist. Im Innern des Rotors 24 ist eine Innenverzahnung 26 ange- ordnet, die eine Drehung des Rotors 24 auf einen Kranz 28 mit einer Außenverzahnung

übertragen kann, der drehfest aber axial verschiebbar auf einem Bremskolben 30 an- geordnet ist, welcher durch den Elektromotor 20 hindurch bis zu dem Reibbelag 14 ragt. Dieses nach Art einer Mutter/Spindelanordung arbeitende Getriebe 26,28 hat ei- ne relativ hohe Untersetzung und dient dazu, die Drehbewegung des Elektromotors 20 in eine Längsbewegung des Bremskolbens 30 umzusetzen.

Der Elektromotor 20 ist über entsprechende Leitungen mit einer mit einer Rechnereinheit CPU und einem Speicher M ausgestatteten, elektronischen Steuerein- heit ECU für die Erzeugung der Ansteuersignale des Elektromotors 20 verbunden. Aus im Kraftfahrzeug vorhandenen Sensoren S1... Sn werden für Betriebszustände des Kraftfahrzeuges repräsentative Signale an die elektronische Steuereinheit ECU ge- schickt. In dem Elektromotor 20 ist ebenfalls ein Sensor 32 vorhanden, der die Schritte des Elektomotors 20 erfasst und ein entsprechendes Signal an die elektronische Steu- ereinheit ECU übermittelt.

Ein Signal F, das die Klemmkraft wiedergibt, wird durch einen zwischen dem Bremskolben 30 und dem Reibbelag 14 angeordneten Kraftsensor 36 erzeugt und an die elektronische Steuereinheit ECU geleitet. In der elektronischen Steuereinheit ECU kann aus den von dem Kraftsensor 36 übermittelten Signalen eine Klemmkraft/Zeit- Kennlinie (F/t-Kennlinie) und daraus ein Klemmkraftgradient dF/dt ermittelt werden. Da die elektronische Steuereinheit ECU den Ansteuerstrom für den Elektromotor 20 liefert, ist es darüber hinaus ohne weiteres möglich, in der elektronischen Steuereinheit ECU den funktionellen Zusammenhang zwischen der von der Fahrzeugbremse ausgeübten Klemmkraft F und dem dafür eingesetzten Strom bzw. der ausgeführten Motorschritte des Elektromotors 20 innerhalb eines Bremszyklus (Zustellen der Bremsbeläge 14,14' an der Bremsscheibe 16 und anschließendes Freistellen der Bremsbeläge 14,14'von der Bremsscheibe 16) zu bestimmen.

Das Bremslüftspiel Lne bei einer in der Fig. 1 gezeigten, mit neuen Bremsbelä- gen 14,14'ausgestatteten Bremsenanordnung ergibt sich aus der Summe der Abstän- de Lneu'zwischen dem ersten Reibbelag 14 und der Seitenfläche 16'Bremsscheibe 16 und Lneu"zwischen dem zweiten Reibbelag 14'und der Seitenfläche 16"Bremsscheibe 16. Wie in der Fig. 2 zu sehen ist, vergrößert sich das Bremslüftspiel infolge des Reib- belagverschleißes bei einer mit alten, verschlissenen Reibbelägen 14,14'ausgestatte- ten Bremse auf einen Wert Last, der sich wiederum aus der Summe der Abstände L, it' zwischen dem ersten Reibbelag 14 und der Seitenfläche 16'Bremsscheibe 16 und Laltil zwischen dem zweiten Reibbelag 14'und der Seitenfläche 16"Bremsscheibe 16 ergibt.

Mit Bezugnahme auf das in Fig. 3 dargestellte Flussdiagramm wird im folgenden der Ablauf eines Kalibrierungsverfahrens zur Nachregulierung des durch den Reibbe- lagverschleiß vergrößerten Bremslüftspiels Lalt sowie zur Ermittlung des Reibebelagver- schleißes beschrieben.

In einem ersten Schritt erfolgt zunächst die Bestimmung des gewünschten Bremslüftspiels Le, bevor in einem nächsten Schritt die Erfassung einer ersten oder ei- ner zweiten Betriebsbedingung erforderlich ist. Die erste Betriebsbedingung ist erfüllt, wenn das Fahrzeug seit der letzten Kalibrierung der Bremse eine Strecke von 500 km

zurückgelegt hat. Die zweite Betriebsbedingung ist erfüllt, wenn der Klemmkraftgra- dient dF/dt einen in dem Speicher M der elektronischen Steuereinheit ECU gespeicher- ten Wert dF/dtkrjt überschreitet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Ver- fahren immer dann fortgesetzt, wenn entweder die erste oder die zweite Betriebsbe- dingung erfüllt ist.

Vor dem Start der Kalibrierungsschritte ist in einem anschließenden Verfahrens- schritt die Erfassung einer Reihe von weiteren Betriebsbedingungen erforderlich. Eine Fortsetzung des Verfahrens erfolgt nur dann, wenn die Zündung des Fahrzeugs ausge- schaltet ist, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet und wenn sich das Fahrzeug in der Ebene befindet. Die für die Abfrage der Betriebsbedingungen erforderlichen Be- triebsparameter des Fahrzeugs werden der elektronischen Steuereinheit ECU durch die Sensoren S1... Sn bereitgestellt.

Wenn alle erforderlichen Betriebsbedingungen erfüllt sind, wird der Elektromo- tor 20 von der elektronischen Steuereinheit ECU derart angesteuert, dass der Brems- kolben 30 in der Fig. 2 nach links in eine Nullstellung verschoben wird, bis eine Stirn- fläche 38 des Bremskolbens 30 mit einer Stirnfläche 40 des Kranzes 28 fluchtet. Wenn der Bremskolben 30 die Nullstellung erreicht hat, wird das von dem Sensor 32 übermit- telte Signal zur Erfassung der Motorschritte in der elektronischen Steuereinheit ECU auf den Wert Null gesetzt.

Anschließend wird der Bremskolben 30 in der Fig. 2 nach rechts in eine Betäti- gungsstellung verschoben, in der die Reibbeläge 14,14'das Bremslüftspiel Lalt über- wunden haben und (gerade) an der Bremsscheibe 16 anliegen. Die Bestimmung dieser Betätigungsstellung wird im folgenden näher erläutert.

Der funktionelle Zusammenhang zwischen der von der Fahrzeugbremse ausge- übten Klemmkraft F und dem dafür eingesetzten Strom bzw. den ausgeführten Motor- schritten des Elektromotors 20 beim Zustellen der Bremsbeläge 14,14'an der Brems- scheibe 16 ist in Fig. 4 veranschaulicht. Dabei beginnt die Klemmkraft/Motorschritt- Kennlinie im Ursprung"0". Ausgehend von dem Ursprung"0"führt der Elektromotor 20 Motorschritte aus, bis die Bremsbeläge 14,14'an der Bremsscheibe 16 anliegen.

Bei dem Punkt"XI"haben die Bremsbeläge 14,14'das Bremslüftspiel überwunden und liegen an der Bremsscheibe 16 an. Ab dem Punkt"X1"nimmt die Klemmkraft F bei weiteren Motorschritten zu, bis die maximale Zuspannkraft im Punkt"Y1"erreicht ist.

Für einen zuverlässigen Kalibrierungsvorgang ist es eine wesentliche Vorausset- zung, den genauen Wert des Punktes"X1"zu kennen, bei dem die Bremsbeläge 14, 14'das Bremslüftspiel überwunden haben und an der Bremsscheibe 16 anliegen. Da jedoch zur Messung der Klemmkräfte eingesetzte Kraftsensoren einen sehr großen Messbereich abdecken müssen, sind zumindest preiswerte Kraftsensoren in der Regel für niedrige Kraftwerte sehr unempfindlich. Daher ist es nur schwer möglich, den Punkt "X1"mittels des Kraftsensors 36 direkt zu bestimmen. Messungen haben ergeben, dass die Klemmkraft/Motorschritt-Kennlinie bzw. Klemmkraft/Stromaufnahme-Kennlinie eine im wesentlichen parabolische Gestalt (y = ax2 + bx + c ; Gleichung 1) hat.

Um den Punkt"XI"genauer zu bestimmen als dies mit einer direkten Kraftmes- sung möglich wäre, wird der Umstand ausgenutzt, dass die Kraftsensoren bei höheren Kraftwerten genauere Ergebnisse liefern. Zur Ermittlung des Punktes"X1"wird daher der Elektromotor 20 so bestromt, dass der Bremskolben 30 die Bremsbeläge 14,14'an die Bremsscheibe 16 anlegt und eine ansteigende Klemmkraft ausübt.

Bei mehreren, genauer gesagt bei drei vorherbestimmten durch den Kraftsensor 36 erfaßten Kraftwerten (2 Kilo-Newton, 4 Kilo-Newton und 6 Kilo-Newton) werden die zugehörigen Motorschritte (oder die Zeit der Motoraktivität) erfasst und abgespeichert.

Anschließend werden mittels eines Näherungsverfahrens (zum Beispiel Lagrangesche Interpolation) aus diesen drei Wertepaaren (xi, Y1 ; x2, Y2 ; X3, y3) die Parameter a, b und c der obigen Gleichung 1 bestimmt. Dies kann auch mittels des Gauß-Algorithmus erfolgen, in dem die drei Wertepaare in folgendes zu lösende Gleichungsystem (Glei- chung 2) eingeführt werden : axiz + bxi + c = Y1 axz2 + bx2 + c = Y2 ax3 + bx3 + c = y3 Basierend auf diesen drei Parametern können durch die elektronische Steuer- einheit (ECU) dann in einem weiteren Bearbeitungsabschnitt die Nullstellen der Funkti- on bestimmt werden (x1/2 = (-b (b2-4ac) 2) 82/2a ; Gleichung 3). Von diesen beiden Nullstellen wird dann diejenige ermittelt, welche den Nulldurchgang des ansteigenden Parabel-Astes bezeichnet (da der Parameter a positiv ist, ist es der Nulldurchgang mit dem größeren Wert, also der sich weiter rechts auf der X-Achse befindliche Nulldurch- gang). Dieser Punkt wird als Punkt"X1"abgespeichert.

Um die aus dem Hystereseverhalten infolge der beim Lösen der Bremse frei- werdenden Rückstellkräfte und der Elastizität der Reibbeläge 14,14'resultierende Ver- schiebung der Kennlinie bzw. der Betätigungsstellung zu berücksichtigen, wird ausge- hend von einer Position Y1, an der die Reibbeläge 14,14'die Bremsscheibe 16 der Bremse festsetzen, die Bestromung des Elektromotors 20 soweit zurückgenommen, dass sich die Klemmkraft F verringert bzw. sich ein abfallender Klemmkraftverlauf bis zum Punkt X2 ergibt. In analoger Weise wie bei dem ansteigenden Klemmkraftverlauf werden auch beim abfallenden Klemmkraftverlauf zu vorbestimmten Kraftwerten die zugehörigen Motorschritte erfasst und abgespeichert.

Aus den beiden Punkten X1 und X2 kann ein gemeinsamer Mittelwert gebildet werden, der als Betätigungsstellung des Bremskolbens 30 abgespeichert und dem wei- teren Kalibrierungsverfahren zugrunde gelegt wird.

Mittels des Sensors 32 kann dann die Anzahl der Motorschritte S erfasst und an die elektronische Steuereinheit ECU übermittelt werden, die zur Verschiebung des Bremskolbens 30 von seiner Nullstellung in seine Betätigungsstellung erforderlich ist.

Anschließend vergleicht die elektronische Steuereinheit ECU den von dem Sensor 32 erfassten Wert S der Anzahl der Motorschritte mit einem in dem Speicher M abgelegten Referenzwert Sneu, der einem Wert bei einer mit neuen Reibbelägen 14,14'ausgestat- teten Bremse entspricht. Die Differenz AS zwischen dem gemessenen Wert S und dem

gespeicherten Referenzwert Sneu stellt ein Maß für den Verschleiß der Reibbeläge 14, 14'dar.

Nachfolgend vergleicht die elektronische Steuereinheit ECU den Wert AS mit ei- nem ebenfalls in dem Speicher M abgelegten Wert Skrit und gibt ein Warnsignal an den Fahrer aus, falls der Wert AS den gespeicherten Wert Skrit überschreitet. Der Wert Skrit repräsentiert einen kritischen Verschleißwert der Reibbeläge 14,14', bei dem ein Wechsel der Reibbeläge 14,14'erfolgen sollte.

In einem letzten Schritt wird der Bremskolben 30 in der Fig. 2 nach links aus der Betätigungsstellung in eine Ruhestellung verschoben. Der dabei von dem Brems- kolben 30 zurückgelegte Weg entspricht dem Bremslüftspiel LneU bei der mit neuen Reibbelägen 14,14'versehenen Bremse. Die Kalibrierung der Bremse ist damit abge- schlossen.

Fig. 5 zeigt eine weitere elektrisch betätigbare Kraftfahrzeug-Scheibenbremse, mit einem im Querschnitt im wesentlichen U-förmigen Bremssattel 10, einem als Hohl- kolben ausgeführten Bremskolben 30 sowie einer elektrischen Betätigungseinheit 12.

Wie die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Anordnung ist auch diese Scheibenbremse als Schwimmsattelanordnung ausgebildet, so dass einer der Reibbeläge 14 durch den Bremskolben 30 direkt und der andere Reibbelag 14'durch die Wirkung der vom Bremssattel 10 aufgebrachten Reaktionskraft mit der Bremsscheibe 16 in Rei- bungseingriff bringbar ist. Die Betätigungseinheit 12 weist einen nicht näher veran- schaulichten Elektromotor 20 sowie ein nach Art einer Mutter/Spindelanordung arbei- tendes Getriebe 26', 28'auf. Darüber hinaus ist der Bremskolben 30 mittels eines Hyd- raulikdrucks betätigbar, der aus einem nicht gezeigten Hydraulikfluidbehälter in eine Hydraulikkammer 41 einleitbar ist. Die gezeigte Scheibenbremse ist somit sowohl hyd- raulisch als auch elektromotorisch betätigbar.

In einer in dem Bremssattel 10 ausgebildeten Nut 42 ist eine"Rollback"-Dichtung 44 angeordnet, die die Ruhestellung des Bremskolbens 30 so festlegt, dass das Brems- lüftspiel unabhängig vom Reibbelagverschleiß auf einem konstan- ten Wert gehalten wird. Demnach ist Bremslüftspiel Last bei einer in der Fig. 6 gezeigten, mit verschlissenen Reibbelägen 14,14'ausgestatteten Bremse genauso groß wie das Bremslüftspiel Lneu bei der in der Fig. 5 gezeigten, mit neuen Reibbelägen 14,14'verse- henen Bremse. Durch die Verschiebung der Ruhestellung des Bremskolbens 30 zur Kompensation des Reibbelagverschleißes vergrößert sich jedoch ein bei nicht betätigter Bremse vorhandener Abstand zwischen der auf den Bremskolben 30 wirkenden Mutter 26'der Mutter/Spindelanordung 26', 28'und dem Boden 46 des Bremskolbens 30 von einem Wert Aneu bei einer mit neuen Reibbelägen 14,14'versehenen Bremse auf einen Wert A, lt bei einer mit verschlissenen Reibbelägen 14,14'ausgestatteten Bremse.

Mit Bezugnahme auf das in Fig. 7 dargestellte Flussdiagramm wird im folgenden der Ablauf eines Kalibrierungsverfahrens zur Nachregulierung des durch den Reibbe- lagverschleiß vergrößerten Abstands Aait zwischen der Mutter 26'und dem Kolben- den 46 sowie zur Ermittlung des Reibbelagverschleißes beschrieben.

In einem ersten Schritt erfolgt zunächst die Bestimmung des gewünschten Ab- stand AneU, bevor, wie bereits bei dem im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebenen Ka- librierungsverfahren erläutert, die Erfassung einer ersten oder einer zweiten Betriebs- bedingung erforderlich ist. Die erste Betriebsbedingung ist erfüllt, wenn das Fahrzeug seit der letzten Kalibrierung der Bremse eine Strecke von 500 km zurückgelegt hat. Die zweite Betriebsbedingung ist erfüllt, wenn der Klemmkraftgradient dF/dt einen in dem Speicher M der elektronischen Steuereinheit ECU gespeicherten Wert dF/dtkrjt über- schreitet.

Vor dem Start der Kalbirierungsschritte ist in einem anschließenden Verfahrens- schritt die Erfassung einer Reihe von weiteren Betriebsbedingungen erforderlich. Eine Fortsetzung des Verfahrens erfolgt nur dann, wenn die Zündung des Fahrzeugs ausge- schaltet ist, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet und wenn sich das Fahrzeug in der Ebene befindet. Die für die Abfrage der Betriebsbedingungen erforderlichen Be- triebsparameter des Fahrzeugs werden der elektronischen Steuereinheit ECU wiederum durch die Sensoren Sl... Sn bereitgestellt.

Wenn alle erforderlichen Betriebsbedingungen erfüllt sind, wird der Elektromo- tor 20 von der elektronischen Steuereinheit ECU derart angesteuert, dass die Mutter 26'der Mutter/Spindelanordnung 26', 28'in der Fig. 6 nach rechts in eine Nullstellung verschoben wird, bis eine Stirnfläche 48 der Mutter 26'in Anlage an einen Anschlag 50 gerät. Wenn die Mutter 26'die Nullstellung erreicht hat, wird das von dem Sensor 32 übermittelte Signal zur Erfassung der Schritte des Elektromotors 20 in der elektroni- schen Steuereinheit ECU auf den Wert Null gesetzt.

Anschließend wird die Mutter 26'in der Fig. 6 nach links in eine Betätigungsstel- lung verschoben, in der der von der Mutter 26'betätigte Bremskolben 30 die Reibbelä- ge 14,14' (gerade) an die Bremsscheibe 16 anlegt. Die Bestimmung dieser Betäti- gungsstellung des Bremskolbens 30 erfolgt, wie bereits im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 beschrieben wurde.

Mittels des Sensors 32 kann dann die Anzahl der Motorschritte S'erfasst und an die elektronische Steuereinheit ECU übermittelt werden, die zur Verschiebung der Mut- ter 26'von ihrer Nullstellung in ihre Betätigungsstellung erforderlich ist. Anschließend vergleicht die elektronische Steuereinheit ECU den von dem Sensor 32 erfassten Wert S'der Anzahl der Motorschritte mit einem in dem Speicher M der elektronischen Steu- ereinheit ECU abgelegten Referenzwert S'neu, der einem Wert bei einer mit neuen Reib- belägen 14,14'ausgestatteten Bremse entspricht. Die Differenz AS'zwischen dem ge- messenen Wert S'und dem gespeicherten Referenzwert S'neu stellt ein Maß für den Verschleiß der Reibbeläge 14,14'dar.

Nachfolgend vergleicht die elektronische Steuereinheit ECU den Wert AS'mit einem ebenfalls in dem Speicher M abgelegten Wert S'krit und gibt ein Warnsignal an den Fahrer aus, falls der Wert AS'den gespeicherten Wert S'krit überschreitet. Der Wert S'krit repräsentiert einen kritischen Verschleißwert der Reibbeläge 14,14', bei dem ein Wechsel der Reibbeläge 14, 14'erfolgen sollte.

In einem letzten Schritt wird die Mutter 26'in der Fig. 6 nach rechts aus der Be- tätigungsstellung in eine Ruhestellung verschoben. Zu Beginn Verschiebung der Mutter 26'verschiebt sich der Bremskolben 30 gemeinsam mit der Mutter 26'nach rechts, bis der Bremskolben 30 das Bremslüftspiel Lneu überwunden hat und durch die"Rollback"- Dichtung 44 in dieser Position festgelegt wird. Bei einer weiteren Verschiebung nach rechts löst sich die Mutter 26'von ihrer Anlage am Kolbenboden 46 und erreicht schließlich ihre Ruhestellung, in der der Abstand zwischen der Mutter 26'und dem Kol- benboden 46 gleich dem Wert Aneu bei einer mit neuen Reibbelägen 14,14'ausgestat- teten Bremse ist. Der während ihrer Verschiebung nach rechts von der Mutter 26'zu- rückgelegte Weg entspricht somit der Summe aus dem Bremslüftspiel Lneu und dem Abstand zwischen der Mutter 26'und dem Kolbenboden 46 gleich dem Wert Aneu bei einer mit neuen Reibbelägen 14,14'ausgestatteten Bremse.

In den Figuren 8 bis 10 sind drei verschiedene Ausführungsbeispiele eines Ver- fahrens zur Abfrage von Betriebsbedingungen vor der Durchführung des Kalibrierungs- verfahrens gemäß Fig. 3 bzw. Fig. 7 dargestellt. Die für die Abfrage der Betriebsbedin- gungen erforderlichen Betriebsparameter des Fahrzeugs werden der elektronischen Steuereinheit ECU durch die Sensoren S1... Sn bereitgestellt.

Gemäß Fig. 8 ist eine erste Betriebsbedingung erfüllt, wenn das Fahrzeug seit der letzten Kalibrierung der Bremse eine Strecke von 500 km zurückgelegt hat. Eine zweite Betriebsbedingung ist erfüllt, wenn die Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet ist, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet und wenn sich das Fahrzeug in der Ebene befindet. Im Rahmen der Abfrage einer dritten Betriebsbedingung wird ermit- telt, ob ein Betätigungswunsch für eine elektronische Parkbremse (EPB) noch nicht vor- liegt, d. h. daß die Bremse noch nicht zugesperrt ist. Bei dem gezeigten Ausführungs- beispiel erfolgt eine Kalibrierung der Bremse nur dann, wenn alle drei Betriebsbedin- gungen erfüllt sind.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Abfra- ge von Betriebsbedingungen wird in einem ersten Schritt ermittelt, ob eine elektron- sche Parkbremse (EPB) betätigt ist. Wenn die erste Betriebsbedingung erfüllt ist, wird in einem zweiten Schritt der Klemmkraftgradient dF/dt erfasst. Anschließend wird als zweite Betriebsbedingung überprüft, ob der Klemmkraftgradient dF/dt einen in dem Speicher M der elektronischen Steuereinheit ECU gespeicherten Wert dF/dtkrit über- schreitet. Ähnlich wie bei dem in der Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel wird auch hier nur dann eine Kalibrierung der Bremse durchgeführt, wenn beide Betriebsbedin- gungen erfüllt sind.

Gemäß Fig. 10 wird in einem ersten Schritt zunächst ein möglicher Bremsbelag- verschleiß anhand eines mathematischen Modells abgeschätzt. Anschließend wird ge- prüft, ob dieser abgeschätzte Bremsbelagverschleiß kritisch ist. Dies kann beispielswei- se durch einen Vergleich des geschätzten (Temperatur-) Wertes mit einem in dem Spei- cher M der elektronischen Steuereinheit ECU gespeicherten Wert erfolgen. Nur wenn der abgeschätzte Bremsbelagverschleiß kritisch ist, erfolgt schließlich eine Kalibrierung der Bremse gemäß dem in der Fig. 3 bzw. der Fig. 7 dargestellten Verfahren.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen am Beispiel eines Kraft- fahrzeuges mit einer elektronischen Steuereinheit und einem elektronisch und durch einen Fahrzeugführer steuerbaren Fahrzeugbremssystem erläutert. Ferner werden Temperaturbestimmungen für eine Bremsfläche einer Radbremse des Fahrzeugbrems- systems beschrieben, wobei es vorgesehen ist, Bremsflächentemperaturbestimmungen auf diese Weise für mehrere oder alle Bremsflächen des Fahrzeugs durchzuführen.

Zur Durchführung von Temperaturbestimmungen einzelner oder mehrerer Bremsflächen ist eine Einrichtung vorhanden, die eingerichtet und programmiert ist, einzelne, mehrere oder alle im Folgenden beschriebenen zur Bremsfiächentemperatur- bestimmung notwendigen Schritte durchzuführen. Des Weiteren ist eine Speicherein- richtung vorgesehen, die der Temperaturbestimmungseinrichtung zugeordnet ist und, beispielsweise wie im Folgenden erläutert, Kennfelder speichert. Die Speichereinrich- tung kann auch dem Fahrzeugbremssystem und/oder der Fahrzeugsteuereinheit ECU zugeordnet sein. Auch kann es vorgesehen sein, dass einzelne, mehrere oder alle Komponenten baueinheitlich integriert sind.

Grundsätzlich wird beim Verzögern oder Beschleunigen des Fahrzeugs ein kon- stanter Anteil der Änderung dessen kinetischer Energie den Bremsen und insbesondere den Bremsflächen des Fahrzeugbremssystems zugeführt, wenn dieses beim Verzögern oder Beschleunigen aktiviert ist. Somit lässt sich die einer Bremsfläche zugeführte thermische Energie Wtherm, b in Abhängigkeit einer Änderung der kinetischen Energie des Fahrzeugs AWkjntv wie folgt darstellen : Wtherm, d = l\Wkin, v k, wobei k ein fahrzeugspezifischer und insbesondere ein für das Fahrzeugbrems- system spezifischer Faktor ist, der zwischen Null und Eins liegt und den als thermische Energie zugeführten Energieanteil charakterisiert.

Zur Berechnung der Änderung der kinetischen Energie des Fahrzeugs wird als Ausgangswert die kinetische Energie zugrunde gelegt, die sich aus der Masse der Fahr- zeugs und der Fahrzeuggeschwindigkeit ergibt, mit der sich das Fahrzeug zu Beginn der Verzögerung oder der Beschleunigung bewegt. Im Fall einer Verzögerung des Fahrzeuges, d. h. beim Beginn eines Bremsvorgangs, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu einem Zeitpunkt ermittelt, der im Wesentlichen mit der Aktivierung des Fahrzeugbremssystems zusammenfällt. Im Gegensatz dazu ist es im Fall einer Fahr- zeugbeschleunigung möglich, dass der Zeitpunkt, an dem die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird, vor oder nach einer Aktivierung des Fahrzeugbremssystems liegt, wenn das Fahrzeugbremssystem beim Beschleunigen schon bzw. noch aktiviert ist bzw. erst während des Beschleunigungsvorgangs aktiviert wird.

Die als Ausgangswert zugrunde gelegte kinetische Energie Wkjnstart des Fahr- zeugs mit einer Masse m und der, wie oben beschrieben ermittelten, zu Beginn des Bremsvorganges vorliegenden Geschwindigkeit Vstartkann wie folgt berechnet werden : Wkin, start = 0, 5 * m * start Zur Berechnung der kinetischen Energie des Fahrzeugs am Ende des Messzeit- raums, der im Allgemeinen mit der Beendigung der Aktivierung des Fahrzeugbremssys-

tems endet oder, wenn für eine Aktivierung des Fahrzeugbremssystems mehrer Mess- zeiträume verwendet werden, in dem Zeitraum liegt, in dem das Fahrzeugbremssystem aktiviert ist, wird die Fahrzeugverzögerung oder-beschleunigung für den Messzeitraum und die Dauer desselben ermittelt. Die am Ende des Messzeitraums vorliegende kineti- sche Energie Wkjn, b des Fahrzeugs kann dann wie folgt berechnet werden : Wkln, b = 0, 5 * a'b * t wobei ab die Verzögerung oder Beschleunigung des Kraftfahrzeugs und tb die Dauer des Messzeitraums charakterisieren.

Aus diesen Werten für die kinetische Energie des Fahrzeugs kann die Änderung der kinetischen Energie und daraus die der Bremsfläche zugeführte thermische Energie Wtherm, b berechnet werden : Wtherm b = 0, 5 * k * m * (upstart + a b * t2b), wobei ein negativer Wert für ab eine Fahrzeugverzögerung und ein positiver Wert für ab eine Fahrzeugbeschleunigung angeben.

Zur Ermittlung der Fahrzeugverzögerung oder-beschleunigung ab kann auf Ein- richtungen (z. B. Verzögerungssensoren) des Fahrzeugbremssystems und/oder auf Da- ten der Fahrzeugsteuerung, die beispielsweise die Drehzahlen der Räder angeben, zu- rückgegriffen werden.

Da die Bremsfläche beim Betrieb des Fahrzeugs nicht nur thermische Energie aufgrund einer Aktivierung des Fahrzeugbremssystems erhält, sondern auch durch an- dere thermische Quellen erwärmt und aufgrund des Fahrzeugbetriebs und/oder aktiver Kühlvorrichtungen gekühlt wird, werden entsprechende Korrekturgrößen verwendet, die für eine genauere Bestimmung der Bremsflächentemperatur sorgen. Die aufgrund des Fahrzeugbetriebs erzeugte Abkühlenergie Wtherm, c, die in erster Linie eine Kühlung aufgrund des durch die Fahrzeuggeschwindigkeit entstehenden Fahrtwindes darstellt, ist eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit. Da Fahrzeuge üblicherweise nicht mit Sensoren ausgestattet sind, die die kühlende Wirkung des Fahrtwindes erfassen, wer- den, wenn nicht entsprechende zusätzliche Sensoren vorgesehen sind, von der Fahr- zeuggeschwindigkeit abhängige Kennfelder verwendet werden, die unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten entsprechende für die Bremsfläche wirksame Abkühlener- gien Wtherm, c zuordnen. Diese Kennfelder sind der Fahrzeugsteuerung und/oder dem Fahrzeugbremssystem zugeordnet oder in einer Speichereinrichtung derselben gespei- chert. Zur Berechnung der aktuellen Abkühlenergie Wtherm, c wird für die aktuelle Fahr- zeuggeschwindigkeit ein entsprechender Wert aus den Kennfeldern ausgelesen. Hierbei können auch Interpolationverfahren verwendet werden, wenn für die aktuelle Fahr- zeuggeschwindigkeit kein entsprechender Wert zur Verfügung steht.

Befindet sich das Fahrzeug im Stillstand (Fahrzeuggeschwindigkeit = 0) kann die Abkühlenergie Wtherm, c in Abhängigkeit einer Funktion ermittelt werden, die den An- kühlverlauf für das Fahrzeugbremssystem und insbesondere für die Bremsfläche im Stillstand, d. h. im Wesentlichen ohne weitere Faktoren, die für eine Abkühlung sorgen, charakterisiert. Hierbei kann berücksichtigt werden, ob das Fahrzeugbremssystem beim Stillstand des Fahrzeugs vollständig, teilweise oder überhaupt nicht aktiviert ist, d. h. ob

an der Bremsfläche Kräfte wirken oder nicht. Dies ist beispielsweise zu berücksichtigen, wenn das Fahrzeugbremssystem als Feststellbremse oder Parkbremse arbeitet, bei de- nen das Fahrzeug im Stillstand gehalten wird, indem auf die Bremsflächen wirkende Kräfte erzeugt werden. Im einfachsten Fall wird eine lineare Funktion verwendet, die die Abgabe thermischer Energie von der Bremsfläche in Abhängigkeit der Zeit angibt.

In Abhängigkeit des Abbaus des Fahrzeugs und des Fahrzeugbremssystems insbesondere der Radbremsen bzw. der Anordnung der Bremsflächen können sich die Bremsflächen aufgrund thermischer Energie erwärmen, die von anderen Wärmequellen stammt. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Bremsfläche in der Nähe des Fahr- zeugmotors oder anderer Wärmeabstrahlender Komponenten, wie z. B. der Abgasanla- ge des Fahrzeugs, angeordnet ist und/oder das Fahrzeugbremssystem Aktuatoren, E- lektromotoren und dergleichen umfasst, die sich in der Nähe der Bremsfläche befinden.

Somit kann die thermische Energie Wtherm, b der Bremsfläche wie folgt berechnet werden : Wtherm, b = 0, 5 * k * m (v *art + a b * t b) ~ Wtherm, c + Wtherm, h Aus der thermischen Energie Wtherm, by die der Bremsfläche wirksam zugeführt ist, wird dann unter Berücksichtigung thermischer Charakteristika der Bremsfläche de- ren Temperatur ermittelt.

Bewegt sich in das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit und ist dabei das Fahrzeugbremssystem nicht aktiviert, werden bei der Berechnung der Bremsflä- chentemperatur (en) beweglich die thermischen Energien Wtherm, c und Wtherm, h berück- sichtigt.

Ferner gibt es Betriebszustände, in denen das Fahrzeug keine Geschwindig- keitsänderung erfährt, d. h. sich im Stillstand befindet oder mit gleichmäßiger Ge- schwindigkeit bewegt wird, und dabei das Fahrzeugbremssystem wenigstens kurzfristig für eine, mehrere oder alle Räder aktiviert ist. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn sich das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn befindet oder bewegt und der Still- standszustand oder eine gewünschte konstante Geschwindigkeit beibehalten wird, in- dem das Fahrzeugbremssystem durch Betätigung seitens eines Fahrzeugführers und/oder gesteuert Bremskräfte erzeugt. Weitere Beispiele hierfür sind Fahrzustände des Fahrzeugs, in denen das Fahrzeugbremssystem durch eine eigene Steuerung und/oder durch die Fahrzeugsteuerung gesteuert so aktiviert wird, dass Funktionen ei- nes Antiblockiersystems, einer Traktionskontrolle, eines elektronischen Stabil- tätsprogrammes, einer Antischlupfregelung und dergleichen bereitgestellt werden.

Da jede Aktivierung des Fahrzeugbremssystems zu einer Änderung der Tempe- raturen der Bremsflächen führt, können für eine genauere Bestimmung der Bremsflä- chentemperaturen auch solche Fahrzustände berücksichtigt werden. Der zugrunde lie- gende Ansatz, zur Bremsflächentemperaturbestimmung für das Fahrzeug wirksame Verzögerungen und Beschleunigungen zu verwenden, findet auch hier Anwendung. Die eingangs verwendeten Verzögerungs-und beschleunigungsvorgänge führen zu einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit, d. h. sie stellen Fahrzeugverzögerungen und- beschleunigungen dar. Hier werden nun Verzögerungen und Beschleunigungen

zugrunde gelegt, die nicht die Fahrzeuggeschwindigkeit betreffen, sondern Verzöge- rungen und Beschleunigungen die an den einzelnen Rädern wirken.

Hierfür werden beispielsweise unter Verwendung der Fahrzeugsteuerung an den Rädern, an denen das Fahrzeugbremssystem Bremskräfte erzeugt, Verzögerungen oder Beschleunigungen sowie die Zeit ermittelt, während der Bremskräfte wirken. Dar- aus kann die Änderung der kinetischen Energie eines Rades, an dem Bremskräfte wir- ken, und basierend darauf die dem Rad zugeführte thermische Energie ermittelt wer- den. Um die Änderung der kinetischen Energie eines Rades zu bestimmen, kann, ver- gleichbar zu den bisherigen Ausführungen, als Ausgangswert die kinetische Energie des Rades, die sich aus der Winkelgeschwindigkeit des Rades ergibt, und/oder eine zuvor ermittelte kinetische Energie zugrunde gelegt werden, die sich aus der jeweiligen Ver- zögerung bzw. Beschleunigung ergibt.

Ferner ist es hier möglich, die einer Bremsfläche zugeführte thermische Energie zu ermitteln, indem die an den Rädern wirkenden Bremskräfte erfasst oder ermittelt werden, um in Verbindung mit den an den Rädern wirkenden Verzögerungen bzw. Be- schleunigungen und den entsprechenden Zeiträumen, in denen Bremskräfte vorliegen, die an den Rädern verrichtete Arbeit und daraus die den jeweiligen Bremsflächen zuge- führte thermische Energie zu bestimmen.

Die beiden zuletzt genannten Wege, Bremsflächentemperaturen zu bestimmen, können alternativ oder gemeinsam verwendet werden, was in letzterem Fall zu einem redundanten Verfahren führt, welches die Temperaturbestimmung verbessern kann.

Die eingangs beschriebene Temperaturbestimmung auf der Grundlage einer Fahrzeugverzögerung oder-beschleunigung ist einfacher durchzuführen, da hierfür nur eine Verzögerung bzw. Beschleunigung erfasst wird. Dementsprechend ist diese Vor- gehensweise insbesondere für Fahrzeuge geeignet, bei denen die Fahrzeugsteuerung (ECU) und die Steuerung des Fahrzeugbremssystemes keine Informationen über Ver- zögerungen und Beschleunigungen an einzelnen Rädern liefern. Ferner stellt dies eine Lösung für Fahrzeuge dar, die keine Einrichtungen umfassen, die Informationen über an dem Fahrzeug wirkende Verzögerungen und Beschleunigungen bereitstellen. Bei solchen Fahrzeugen wäre es lediglich erforderlich, Einrichtungen, wie z. B. Rechnerein- heiten, Speichereinheiten, Sensoren und dergleichen, zu ergänzen, die wenigstens eine Fahrzeugverzögerung bzw.-beschleunigung erfassen und daraus Bremsflächentempe- raturen berechnen können.

Die Bestimmung von Bremsflächentemperaturen auf der Grundlage von an ein- zelnen Rädern wirksamen Verzögerungen und Beschleunigungen kann bei entspre- chend ausgestatteten Fahrzeugen alternativ oder ergänzend zu der auf einer Fahr- zeugverzögerung bzw.-beschleunigung basierenden Temperaturbestimmung für Bremsflächen eingesetzt werden.

Die Bremsflächentemperaturbestimmung auf der Grundlage einer Fahrzeugver- zögerung oder-beschleunigung ist schneller durchzuführen, da nicht die einzelnen Rä- der überwacht werden müssen. Dies kann zu einer ungenauen Bremsflächentempera- turbestimmung führen, da hierbei davon ausgegangen wird, dass bei einer Verzöge-

rung oder Beschleunigung des Fahrzeugs die an die Bremsflächen übertragenen ther- mischen Energien im wesentlichen gleich sind. Bei Fahrzeugen, bei denen dies nicht gewährleistet werden kann, oder zur Überprüfung einer solchen Temperaturbestim- mung, ist die Temperaturbestimmung für Bremsflächen basierend auf an den einzelnen Rädern wirksamen Verzögerungen bzw. Beschleunigungen als alternatives bzw. redun- dantes Verfahren geeignet.

Ein Beispiel für die Verwendung der Bestimmung der Temperatur einer Brems- fläche ist ein Fahrzeugbremssystem, das als Feststellbremse oder Parkbremse arbeitet.

Um ein Fahrzeug im Stillstand gegen Wegrollen zu sichern, ist es erforderlich, dass die Feststellbremse eine entsprechende minimale Bremswirkung erzeugt. Hierfür werden normalerweise die durch die Feststellbremse auf die Bremsflächen wirkenden Kräfte, im Folgenden kurz Zuspannkräfte, auf einen gewünschten, vorbestimmten Wert einge- stellt. Wenn sich beispielsweise nach einem längeren Fahrbetrieb des Fahrzeugs die Bremsflächen erwärmt und dadurch ausgedehnt haben, nehmen die für den ausge- dehnten Zustand der Bremsflächen eingestellten Zuspannkräfte ab, wenn sich die Bremsflächen im Stillstand abkühlen. Für einen in der Praxis auftretenden Fall liegt bei- spielsweise die Temperatur der Bremsflächen in der Größenordnung von 700°C, wobei die Zuspannkräfte in der Größenordnung von 15 kN liegen. Nach einem Abkühlen der Bremsflächentemperatur auf ein Größenordnung von 350°C und einer damit verbunde- nen Verkleinerung der Bremsflächen, dem sogenannten Belagschrumpfen, liegen die Zuspannkräfte nur noch in der Größenordnung von 9 kN. Dies kann dazu führen, dass das Fahrzeug nicht mehr gegen ein Wegrollen gesichert ist. Wenn man, wie oben be- schrieben, die Bremsflächentemperatur beim Abstellen des Fahrzeugs bestimmt hat, ist es dann möglich, im Stillstand des Fahrzeugs ausgehend von der beim Erreichen des Stillstands vorliegenden Bremsflächentemperatur deren Abfall zu ermitteln und dem- entsprechend die Zuspannkräfte zu erhöhen. Im Allgemeinen folgt der Abfall der Zu- spannkräfte beim Abkühlen der Bremsflächen einer Exponentialfunktion, weshalb ein erstmaliges Erhöhen der Zuspannkraft in der Regel bereits nach einer Zeit von etwa 3 Minuten erforderlich ist.