(57)【要約】【課題】所望のブレーキ作用を非常に正確かつ迅速に調整することが可能な、摩擦ブレーキを操作する方法を提供する。【解決手段】ブレーキパッドが摩擦ブレーキの摩擦面に対して押圧され、押圧装置が摩擦ブレーキの操作手段によって駆動され、摩擦ブレーキのブレーキパッドが初期位置から空隙を克服しつつ摩擦ブレーキの摩擦面へ閉塞され、作用度合いに含まれる摩擦ブレーキの操作度合いＢＷＳｏｌｌが、算出され、押圧装置及び操作手段を介して調整されることで、ブレーキパッドが、ブレーキパッドと摩擦面の間の接触点から摩擦面に対して押圧される方法において、摩擦ブレーキの熱的なモデルに基づいて摩擦ブレーキの熱膨張が算出され、これに基づき、ブレーキ過程についての温度に依存した接触点の変位が算出され、温度に依存する接触点の変位が、摩擦ブレーキの調整されるべき操作度合いＢＭＳｏｌｌの算出時に考慮される。
2020536012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦ブレーキ（１）を操作する方法であって、ブレーキ過程のために摩擦ブレーキ（１）の押圧装置（１０）に配置されたブレーキパッド（３，６）が摩擦ブレーキ（１）の摩擦面（１４）に対して押圧され、押圧装置（１０）がブレーキ過程のために摩擦ブレーキ（１）の操作手段（２０）によって駆動され、摩擦ブレーキ（１）のあらかじめ設定された作用度合い（ＷＭＳｏｌｌ）を達成するためのブレーキ過程のために、作用度合い（ＷＭ）がブレーキ作用についての度合いであり、摩擦ブレーキ（１）のブレーキパッド（３，６）が初期位置から空隙（１３）を克服しつつ摩擦ブレーキ（１）の摩擦面（１４）へ閉塞され、あらかじめ設定された作用度合い（ＷＭＳｏｌｌ）に含まれる摩擦ブレーキ（１）の操作度合い（ＢＷＳｏｌｌ）が、算出され、押圧装置（１０）及び操作手段（２０）を介して調整されることで、ブレーキパッド（３，６）が、ブレーキパッド（３，６）と摩擦面（１４）の間の接触点から摩擦面（１４）に対して押圧される、方法において、
摩擦ブレーキ（１）の熱的なモデルに基づいて摩擦ブレーキ（１）の熱膨張が算出され、これに基づき、ブレーキ過程についての温度に依存した接触点の変位が算出されること、及び温度に依存する接触点の変位が、摩擦ブレーキ（１）の調整されるべき操作度合い（ＢＭＳｏｌｌ）の算出時に考慮されることを特徴とする方法。
【請求項２】
調整されるべき操作度合い（ＢＭＳｏｌｌ）が、接触点の変位に依存して高められるか、又は低減されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
作用度合い（ＷＭｉｓｔ）がブレーキ過程の最後に算出され、作用度合い（ＷＭｉｓｔ）を算出するために、押圧装置（１０）及び／若しくは操作手段（２０）又はこれらの一部の運動エネルギーが、ブレーキ過程について少なくとも部分的に考慮されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
空隙（１３）を克服するために必要な押圧装置（１０）及び／若しくは操作手段（２０）又はこれらの一部の運動エネルギーが、作用度合い（ＷＭｉｓｔ）の算出時に考慮されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
温度に依存した接触点の変位が、空隙（１３）を克服するために必要な運動エネルギーの算出時に考慮されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ブレーキ過程中に、少なくとも一時的にバネ（１５）が押圧装置（１０）及び／又は操作手段（２０）へ作用し、バネ（１５）の作用が、作用度合い（ＷＭｉｓｔ）の算出時に考慮されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ブレーキ過程中に、少なくとも摩擦ブレーキ（１）の自己倍力作用が作用し、自己倍力作用が、作用度合い（ＷＭｉｓｔ）の算出時に考慮されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
算出された作用度合い（ＷＭｉｓｔ）及び／又は調整された操作度合い（ＢＭｉｓｔ）が、あらかじめ設定された補正ファクタ（ＫＦ）によって補正されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
ブレーキ過程の最後に、あらかじめ設定された作用度合い（ＷＭＳｏｌｌ）とブレーキ過程の最後に算出された作用度合い（ＷＭｉｓｔ）の間に残った偏差が補整されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
偏差が、押圧装置（１０）及び／又は操作手段（２０）の操作により補整されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
偏差が、押圧装置（１０）が配置された摩耗調整器（１１）の操作により補整されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
温度変化により変化する摩擦ブレーキ（１）又はその一部の剛性が、熱的なモデル（３１）によって算出され、変化する剛性が、摩擦ブレーキ（１）の操作時に考慮されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
所望の作用度合い（ＷＭＳｏｌｌ）と実際に算出された作用度合い（ＷＭｉｓｔ）の間の偏差があらかじめ設定された閾値（ＷＭＳ）を上回るときに、空隙（１３）がブレーキング後に再調整されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
空隙（１３）を摩耗調整器（１１）及び／又は押圧装置（１０）で再調整する再調整度合い（ＮＭ）が偏差に基づき導出されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
摩擦ブレーキ（１）を操作するブレーキ制御部であって、ブレーキ過程のために摩擦ブレーキ（１）の押圧装置（１０）がブレーキパッド（３，６）を摩擦ブレーキ（１）の摩擦面に対して押圧し、押圧装置（１０）を駆動する操作手段（２０）が設けられており、押圧装置（１０）が、摩擦ブレーキ（１）のあらかじめ設定された作用度合い（ＷＭＳｏｌｌ）を達成するためのブレーキ過程のために、作用度合い（ＷＭ）がブレーキ作用についての度合いであり、ブレーキ制御部（４０）があらかじめ設定された作用度合い（ＷＭＳｏｌｌ）に含まれる摩擦ブレーキ（１）の操作度合い（ＢＭＳｏｌｌ）を算出し、操作度合い（ＢＭＳｏｌｌ）を調整する操作手段（２０）を作動させることで、ブレーキパッド（３，６）を初期位置から空隙（１３）を克服しつつ摩擦ブレーキ（１）の摩擦面（１４）へ閉塞され、ブレーキパッド（３，６）と摩擦面（１４）の間の接触点からブレーキパッド（３，６）を摩擦面（１４）に対して押圧する、ブレーキ制御部において、
摩擦ブレーキ（１）の熱膨張と、これに基づきブレーキ過程についての温度に依存した接触点の変位とを算出するために、摩擦ブレーキ（１）の熱的なモデル（３１）がブレーキ制御部（４０）にメモリされていること、及びブレーキ制御部（４０）が、温度に依存する接触点の変位を、摩擦ブレーキ（１）の調整されるべき操作度合い（ＢＭＳｏｌｌ）の算出時に考慮することを特徴とするブレーキ制御部。
【請求項１６】
ブレーキ制御部（４０）が、ブレーキ過程の最後において作用度合い（ＷＭｉｓｔ）を算出し、押圧装置（１０）及び／又は操作手段（２０）の操作によって、あらかじめ設定された作用度合い（ＷＭＳｏｌｌ）とブレーキ過程の最後に算出された作用度合い（ＷＭｉｓｔ）の間の残った変位を補整することを特徴とする請求項１５に記載のブレーキ制御部。
【請求項１７】
ブレーキ制御部（４０）が、作用度合い（ＷＭｉｓｔ）の算出のために、ブレーキ過程のために消費される押圧装置（１０）及び／若しくは操作手段（２０）又はこれらの一部の運動エネルギーを少なくとも部分的に考慮することを特徴とする請求項１６に記載のブレーキ制御部。
【請求項１８】
ブレーキ制御部（４０）が、作用度合い（ＷＭｉｓｔ）の算出のために、空隙（１３）を克服するために消費される押圧装置（１０）及び／若しくは操作手段（２０）又はこれらの一部の運動エネルギーを少なくとも部分的に考慮することを特徴とする請求項１６又は１７に記載のブレーキ制御部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
対象となる本発明は、摩擦ブレーキを操作する方法であって、ブレーキ過程のために摩擦ブレーキの押圧装置に配置されたブレーキパッドが摩擦ブレーキの摩擦面に対して押圧され、押圧装置がブレーキ過程のために摩擦ブレーキの操作手段によって駆動され、摩擦ブレーキのあらかじめ設定された作用度合いを達成するためのブレーキ過程のために、作用度合いがブレーキ作用についての度合いであり、摩擦ブレーキのブレーキパッドが初期位置から空隙を克服しつつ摩擦ブレーキの摩擦面へ閉塞され、あらかじめ設定された作用度合いに含まれる摩擦ブレーキの操作度合いが、算出され、押圧装置及び操作手段を介して調整されることで、ブレーキパッドが、ブレーキパッドと摩擦面の間の接触点から摩擦面に対して押圧される、方法に関するものである。また、本発明は、方法を実行するブレーキ制御部に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
摩擦ブレーキは、摩擦面に対してブレーキパッドを押圧することによるブレーキのためにあらかじめ設定されたブレーキトルクあるいは同様にブレーキ押圧力、一般には所定のブレーキ作用を生じさせる。ブレーキ操作のための摩擦ブレーキの既知のストローク−力特性を介して、ブレーキ作用は、例えば操作ストローク（例えば操作角度）に割り当てられることができ、所望のブレーキ作用を生じさせるために当該操作ストロークが進行される必要がある。ブレーキトルクが摩擦力と既知の摩擦半径の積と同一であり、摩擦力がブレーキ押圧力と既知の摩擦係数の積と同一であるため、これら各値は、同等にブレーキ作用として解釈されることが可能である。電気的に操作される摩擦ブレーキは、摩擦ブレーキを操作するために電気モータを用いる。このとき、電気モータは、場合によっては、カム、偏心部材、レバー、ロッド、くさび部材、ボールランプ、ボルト、ネジピッチにおける転動体（例えばボールスピンドル）、液体、気体などのような中間伝達装置又は伝達部材を介して押圧装置を駆動し、当該押圧装置は、所望のブレーキ作用を得るようにブレーキパッドを摩擦面に対して押圧するために、操作ストロークを進む。摩擦ブレーキの例は、特許文献１又は特許文献２から見て取ることができる。
【０００３】
摩擦ブレーキを制御するために、すなわち所望のブレーキ作用を秩序をもって調整するために、ブレーキ作用（ブレーキトルク、摩擦力、ブレーキ押圧力）若しくは同様に操作ストローク又はその両方が制御される必要があり、これは、通常、電子的に制御される摩擦ブレーキにおいて、ブレーキ制御ユニット、例えばＰＩＤ制御装置によって行われる。
【０００４】
操作ストロークにわたる摩擦ブレーキの制御は、単純であるが、信頼性が低い。なぜなら、これにより必要なブレーキ作用の達成について確実に推定され得ないためである。例えば、このとき、ブレーキパッドの摩耗の影響又は異なる温度における摩擦ブレーキの変化する剛性の影響は考慮されないままであり、あらかじめ設定された目標位置の到達時に実際に目指したブレーキ作用が達成されることが保証されていない。これに対して、制御のフィードバックにおいてブレーキ作用を実際のブレーキ作用として提供するために、ブレーキ作用についての制御には、実際のブレーキ作用の測定又は推定が必要である。特許文献３において既に説明されるように、ブレーキ作用としてのブレーキ力又はブレーキトルクの測定は、とりわけ、電気的に操作されるブレーキにおいては困難かつ手間がかかる。摩擦ブレーキは機械又は車両のセーフティクリティカルな装置であるため、大きな機能上の安全性が確保される必要があり、これには、しばしば測定ユニット及び制御ユニットの冗長的な構成が必要となる。ブレーキ作用の従来の測定も手間がかかるものであり、高価であるため、これは、実際には、多くの用途にとって不向きであるか、又は実用的でないこととなる。
【０００５】
パーキングブレーキにより作用する車両における挟持力を調整する方法が特許文献４から分かり、当該方法では、挟持力を発生させる緊張過程は、このとき生じる機械的な挟持動作が閾値に到達するまで実行される。したがって、操作エネルギーが、評価され、閾値に到達するまで作用される。これは、単純であるが非常に不正確なブレーキ操作であり、当該ブレーキ操作は、パーキングブレーキについては十分であるものの、特に車両のフットブレーキには確実に不適である。なぜなら、この場合、現代の車両における（例えばＡＢＳ、ＥＳＲなどの）ブレーキシステム及び安定性システムとの関連において、目標ブレーキ作用の正確かつ迅速な到達に依存しているためである。ブレーキの不都合な過剰制御、すなわち過剰に大きな不都合なブレーキ作用は、車輪の不都合かつ危険なロックにつながり得るとともに、不都合な過小な制御、すなわち過剰に小さな不都合なブレーキ作用は、必要なブレーキ作用に到達しないことにつながり得る。
【０００６】
それゆえ、特許文献３には、電気式の摩擦ブレーキのブレーキ操作を、操作エネルギーを介して制御することが提案されている。ここで、不都合なブレーキ作用は、ブレーキにより到達される摩擦ブレーキの目標位置へ換算される。この目標位置については、摩擦ブレーキについての既知のデータに基づき関連する目標操作エネルギーを算出することが可能である。操作中には、操作エネルギーが算出され、算出された実際の操作エネルギーが目標操作エネルギーと比較され、場合によってはあり得る偏差が補整される。特許文献３は、例えば操作エネルギーの算出時に損失が補償されることで、寿命による、又は温度による損失も操作において考慮することができるようになっている。摩擦ブレーキの温度により変化する剛性も、操作エネルギーにおいて考慮されることが可能である。
【０００７】
しかし、当該方法は、所望のブレーキ作用の非常に正確かつ迅速な調整には限定的にのみ適している。方法は、むしろ、実際のブレーキ過程後に所望のブレーキ作用に対する偏差が事後的に補整されることに基づいている。電気的に操作される摩擦ブレーキの調整されたブレーキ作用の正確性及び迅速な制御性についての要求は、ますます増大している。この１つの例は、ハイブリッド車両又は電動車両のフットブレーキである。現代のハイブリッド車両又は電動車両は、制動時に車両の運動エネルギーをエネルギー回生に用いている。このために、制動時には電気モータが発電機として用いられ、これにより、車両へのブレーキ作用がもたらされる。しかし、このブレーキ作用は、車両の速度あるいは発電機の回転数に依存している。これにより、車両が低速であればあるほど、よりわずかなブレーキ作用が得られ、より多くのブレーキ作用がフットブレーキに基づいて生じる必要がある。均衡したブレーキ過程を得ることができるように、これには、フットブレーキのブレーキ作用の非常に正確な制御が必要である。他の例は、当然、ブレーキ作用の非常に正確かつ迅速な調整を必要とする車両における現代のブレーキシステム及び安定性システムである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許第２４３３０２５号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１４／１３９９１９号
【特許文献３】国際公開第２０１４／１７０２５９号
【特許文献４】独国特許出願公開第１０２０１１００４７７２号明細書
【特許文献５】国際公開第２０１０／１３３４６３号
【特許文献６】オーストリア国特許出願公開第５１３９８９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
それゆえ、対象となる本発明の課題は、所望のブレーキ作用を非常に正確かつ迅速に調整することが可能な、摩擦ブレーキを操作する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
精度を向上させるために、特に、摩擦ブレーキの熱的なモデルに基づいて摩擦ブレーキの熱膨張を算出し、これに基づき、ブレーキ過程についての温度に依存した接触点の変位を算出し、温度に依存する接触点の変位を、摩擦ブレーキの調整されるべき操作度合いの算出時に考慮するように構成されている。これにより、所望のブレーキ作用とブレーキ過程時に実際に達成されるブレーキ作用の間の偏差が過大とならず、ひいては、わずかな偏差があれば、当該わずかな偏差を事後的に補整する必要があることを達成可能である。これにより、所望のブレーキ作用を迅速にも調整することが可能である。
【００１１】
特に単純には、調整されるべき操作度合いは、接触点の変位に依存して高められるか、又は低減される。
【００１２】
特に有利には、作用度合いがブレーキ過程の最後に算出され、作用度合いを算出するために、押圧装置及び／若しくは操作手段又はこれらの一部の運動エネルギーが、操作過程について少なくとも部分的に考慮される。このようにして、ブレーキ操作の運動エネルギーの影響を考慮することができ、これにより、ブレーキ操作の最後に作用度合いがより正確に算出されることとなり、これにより、所望のブレーキ作用とブレーキ過程時に実際に達成されるブレーキ作用の間の偏差がより正確に補整されることとなる。このようにして、ブレーキ過程がより正確かつより迅速となる。同様に、空隙を克服するために必要な押圧装置及び／若しくは操作手段又はこれらの一部の運動エネルギーが、作用度合いの算出時に考慮されることが可能である。これにより、精度を更に向上させることが可能である。このとき、精度を更に向上させるために、温度に依存した接触点の変位も、空隙を克服するために必要な運動エネルギーの算出時に考慮することが可能である。
【００１３】
ブレーキ過程における別の効果の考慮も同様に精度の向上に寄与することが可能である。例えば、ブレーキ過程中に、少なくとも一時的にバネが押圧装置及び／又は操作手段へ作用することができるとともに、バネの作用が、作用度合いの算出時に考慮されることが可能である。又は、ブレーキ過程中に、少なくとも摩擦ブレーキの自己倍力作用が作用することができるとともに、自己倍力作用の作用が、作用度合いの算出時に考慮されることが可能である。又は、残された不正確性を低減するために、算出された作用度合い及び／又は操作度合いをあらかじめ設定された補正ファクタによって補正することが可能である。
【００１４】
有利な別の形態では、温度変化により変化する摩擦ブレーキ又はその一部の剛性が、熱的なモデルによって算出され、変化する剛性が、摩擦ブレーキの操作時に考慮される。ブレーキ過程へのこの影響の考慮によってもブレーキ過程の精度が向上され得る。
【００１５】
摩耗調整器を連続的に操作させる必要がないように、所望の作用度合いと実際に算出された作用度合いの間の偏差があらかじめ設定された閾値を上回るときにのみ、空隙をブレーキング後に再調整することが可能である。このために、空隙を摩耗調整器及び／又は押圧装置で再調整する再調整度合いを偏差に基づき導出することが可能である。
【００１６】
以下に、具体的な本発明を、例示的、概略的、かつ、制限せずに本発明の有利な形態を示す図１〜図７を参照しつつ詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】摩擦ブレーキの例としてのブレーキ操作部を有するフローティングキャリパディスクブレーキを概略的に示す図である。
【図２】操作角度αに依存して操作トルクＴＡ及びブレーキトルクＴＢの経過を示す図である。
【図３】偏心して操作される摩擦ブレーキの例における操作角度範囲を示す図である。
【図４】ブレーキ過程による作用度合い−操作度合い特性線を示す図である。
【図５】摩擦ブレーキの熱的な状態に基づく作用度合い−操作度合い特性線における偏差を示す図である。
【図６】作用度合いの不正確な算出に基づく基づく作用度合い−操作度合い特性線における偏差を示す図である。
【図７】本発明によるブレーキ制御部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、車両においてしばしば用いられるようなフローティングキャリパディスクブレーキの形態の概略的に図示された摩擦ブレーキ１に基づいて、本発明を図１に基づき詳細に説明する。フローティングキャリパディスクブレーキはそれ自体十分に知られているため、本発明の理解に必要である限りにおいて、フローティングキャリパディスクブレーキの特性及び機能並びに例えば車両におけるフローティングキャリパディスクブレーキの基本的な取付についてのみ言及する。しかし、本発明は、基本的には、ドラムブレーキのような他のブレーキタイプにも適用可能である。同様に、ブレーキディスク又はブレーキドラムとは異なる摩擦面、例えばいくらか平坦な面、例えば、例えばエレベータである線形運動のためのブレーキとしても設けられることができる。
【００１９】
図１には、ここではブレーキディスク４の形態の摩擦面１４を包囲するキャリパとしてのフローティングキャリパ２を有する摩擦ブレーキ１が示されている。フローティングキャリパ２には、（フローティングキャリパ２に関して）固定されたブレーキパッド（ブレーキライニング）３と、（同様にフローティングキャリパ２に関して）可動なブレーキパッド（ブレーキライニング）６とが配置されている。可動のブレーキパッド６は、制動のために、通常は存在する空隙１３を克服した後、図１において矢印で示唆されているように、操作部を有する押圧装置１０によってブレーキディスク４に対して押圧される。このとき、押圧装置１０あるいは操作部は、操作手段２０、例えば電気モータ２１によって駆動される。摩擦ブレーキ１が操作されていない状態では、可動のブレーキパッド６は、通常、及び好ましくは、残留ブレーキトルクによる場合によってはあり得る不都合な損失を回避するために、当該ブレーキパッドがブレーキディスク４から離れるまで引き戻される。このとき、当然、固定されたブレーキパッド３は、摩擦面１４から離されることとなる。摩擦ブレーキ１の操作によって、フローティングキャリパ２は公知のように自動的に心合わせされるため、両ブレーキパッド３，６は、ブレーキディスク４に接触し、当該ブレーキディスクに対して押圧される。これにより、所定のブレーキトルクを生じさせるブレーキ押圧力が発生する。このとき、ブレーキパッド３，６は、それぞれパッド支持部５に配置されることも可能である。
【００２０】
押圧装置１０は、ブレーキ部に配置されている。ブレーキ部は、フローティングキャリパ２であってよいが、ここでのように、それ自体公知の摩耗調整器１１であってもよい。この場合、摩耗調整器１１は、摩擦ブレーキ１の図示の構成ではフローティングキャリパ２に配置されており、押圧装置１０はここでも摩耗調整器１１に配置されている。このとき、押圧装置１０全体は、ブレーキパッド３，６における対応する摩耗を補整するために、摩耗調整器１１によって移動する。このとき、押圧装置１０又は可動のブレーキパッド６は、好ましくは摩擦ブレーキ１において、例えばここでのようにフローティングキャリパ２において案内されることが可能である。摩耗調整器１１はわずかな距離のみ、及び時々調整されればすむため、押圧装置１０は、いわば摩擦ブレーキに固定して配置されている。このような摩耗調整器１１は、様々な構成において知られているため、ここでは詳細に言及されない。通常、摩耗調整器１１は、空隙１３を低減するために、ブレーキパッド３，６と摩擦面１４の間の空隙が過剰である場合には、（ドラムブレーキの場合と類似のように）再調整のために用いられる。摩擦ブレーキ１の通常の動作では、摩耗により空隙１３は連続的に増大し、このことは、摩耗調整器１１によって再び補整されることが可能である。
【００２１】
押圧装置１０はここでは保持部７を含んでおり、当該保持部には、ブレーキパッド６あるいはパッド支持部５が接触している。保持部７では、押圧軸８が両側で支持されている。押圧軸８は、操作軸９の軸ジャーナルとして構成されているか、又は中空軸として構成された操作軸９において支持されており、操作軸９の軸ジャーナル又は軸方向の孔は、操作軸９の回転軸に対して偏心して構成されている。固定あるはほぼ固定されたブレーキ部、ここでは摩耗調整器１１において支持された操作軸９は、操作手段２０によって回転され、その結果、押圧軸８ひいてはブレーキパッド６は、偏心性により、回転方向に応じてブレーキディスク４へ向けて、又はブレーキディスクから離れるように移動する（双方向矢印で示唆されている）。したがって、ブレーキ押圧力は、ここでは偏心部を介して生じる。同様に、押圧装置１０は、パッド支持部５若しくは保持部７に係合するカムの形態で、又はトグルレバーの形態で構成されることが可能である。多段のギヤ装置又はボールスピンドルも、押圧装置１０として考慮の対象となる。操作ストロークを移動させるために、例えばある角度を回転させるために、又はある距離を変位させるために、摩擦ブレーキ１を操作する、操作手段２０、押圧装置１０の１つの操作部、例えば偏心支持された押圧軸８を有する操作軸９、カム、ボールスピンドル、レバーなどは全ての実施形態に共通である。そして、操作ストロークにより、摩擦面１４への方向、又は摩擦面から離れる方向へのブレーキパッド６の移動が生じる。押圧装置１０の考えられる構成は、例えば特許文献５又は特許文献６から見て取ることができ、本発明は、当然これらの実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
図１の実施例では、操作手段２０として電気モータ２１が設けられており、図示の構成では、当該電気モータは、リンクバー２２を介して、操作軸９に配置された操作レバー２３と、操作軸９とを回転させる。当然、他の適切な駆動部も、すなわち例えば、操作軸９を直接駆動するか、又はギヤ装置を介して駆動する電気モータを操作手段２０として考慮の対象とすることができる。しかし、操作手段２０は、少なくとも部分的に電気モータ２１に加えて作用するバネも含むことが可能である。バネはブレーキを操作するためにも用いられることができ、電気モータ２１は、ブレーキを解除及び解除したままとするために用いられることが可能である。当該構成は、特に、摩擦ブレーキ１がエネルギーのない状態で確実に操作されるべき場合、例えば鉄道用ブレーキ、機械又はエレベータの常用ブレーキの場合に用いられる。この場合、供給エネルギーがないことにより電気モータ２１がもはや解除されたままとされ得ないときに、バネは摩擦ブレーキ１を操作する。
【００２３】
押圧装置１０は、操作部の操作ストローク範囲の形態の、設定されたある程度の動作範囲、例えば操作軸９の回転ストローク又はボールスピンドルの変位ストロークを有している。このとき、有利には、動作範囲は、ブレーキ押圧力を発生させるために好都合なギヤ比が得られるように、すなわち例えば小さなストロークで大きな力が得られるように選択される。
【００２４】
図２及び図３を参照して以下で詳細に説明されるように、通常、このような摩擦ブレーキ１は、非線形であってもよいストローク−ブレーキ作用経過を有している。図２には、図１に図示されているような摩擦ブレーキ１についての操作モーメントＴＡ（曲線１２）及びこれにより生じるブレーキモーメントＴＢ（曲線１１）の、図示の実施例では角度である操作ストロークαにわたる例示的な経過が示されている。操作モーメントＴＡは、操作手段２０、ここでは電気モータ２１によりもたらされる必要がある。このとき、制動のための操作ストロークは、初期位置αＡからフルブレーキングαＶＢにおける位置まで延在しており、可能な動作範囲はその間に延在している。ここで、角度位置は、偏心部の下死点に相当する（図３）ゼロ位置に関して記載されている。このとき、（図３において大きく誇張されて図示された）偏心度Ｅは例えば０．５ｍｍであり、ブレーキパッド６の１ｍｍの理論上最大のストロークが−９０°（ディスクから遠い最大値）から＋９０°（ディスクに近い最大値）の理論上最大の回転角について生じる。このうち、通常、実際にはややわずかな、例えば初期位置αＡにおける−６０°から例えば＋６０°におけるフルブレーキングαＶＢまでが用いられ、これにより、１２０°のフルブレーキング時の操作ストロークが生じる。このとき、通常は、通常のブレーキングは、初期位置αＡとそれぞれ必要なブレーキモーメントＴＢ、Ｓｏｌｌが達成されるべき最終位置αＥとの間のより小さな操作ストローク、例えば１５°を備える。
【００２５】
操作の開始時には、空隙１３が克服される必要がある。これは、初期位置αＡから、接触点αＬにおいて空隙１３が克服され、ブレーキパッド６が摩擦面１４に接触するまである程度の操作ストロークを進む必要があることを意味している。当該接触点αＬからブレーキ作用、例えばブレーキモーメントＴＢが生じる。
【００２６】
図１による摩擦ブレーキ１の非線形の操作機構により、初めに力が小さい操作ストロークが迅速に進み、ブレーキ押圧力が増大するのに伴って、より小さくなる操作ストロークの増大となるように機械的な伝達（比）が変化する。偏心部が更に摩擦面１４へ向けて回転されると、操作ストロークの増大が低減され、同一の印加力（印加モーメント）の場合にパッド押圧力が増大する。図２において、非線形性に基づき、偏心部によって操作モーメントＴＡの容易な上昇がますます大きなブレーキモーメントＴＢを生じさせることが分かる。摩擦ブレーキ１では、前進方向における非線形性に加えて、公知の自己倍力作用が生じ得るため、操作モーメントＴＡが、ここでは例えば約２０°の操作ストロークαから低下する。図示の実施例では、操作ストロークα＝０°から、したがって偏心部が下死点を下回るときに自己倍力作用が始まる。しかし、当然、摩擦ブレーキ１は、例えばブレーキパッド６又はパッド支持部５が軽くのみ保持部７に接触することで自己倍力作用が生じないように構成されることもでき、これにより、自己倍力作用についての前提となるブレーキパッドと摩擦面の間の摩擦力が押圧装置１０へ伝達されない。
【００２７】
上記考察は、当然、一般的に、摩擦ブレーキに当てはまり、ひいては他の構造の摩擦ブレーキにも同様に当てはまる。
【００２８】
ブレーキ操作について、所定のブレーキ作用は、摩擦ブレーキ１により、例えば車両の運転者によりブレーキペダルを介して、車両のブレーキシステム又は安定性システム、機械のブレーキ制御などによって要求される。上述のように、ブレーキ作用として、例えば垂直力（ブレーキ押圧力）、（垂直力と摩擦係数の積としての）摩擦力又は（摩擦力と受ける摩擦半径とに基づく積としての）ブレーキトルクを用いることが可能である。そして、当該ブレーキ作用は、摩擦ブレーキ１によって、押圧装置１０及び操作手段２０を用いて摩擦ブレーキ１を操作することで調整され得る。これには、摩擦ブレーキ１を操作するときに所定のブレーキ作用を逆推定することが可能な作用度合いＷＭが必要である。これにより、作用度合いＷＭは、ブレーキ作用についての度合いである。作用度合いＷＭとして、当然、ブレーキ作用、すなわち例えばブレーキトルク又はブレーキ押圧力を直接考慮に入れることができる。しかし、作用度合いとして、ブレーキ作用と関連するか、又はブレーキ作用に依存するか若しくはブレーキ作用から導出される作用量も考慮に入れることが可能である。例えば、作用度合いとして、特許文献３に記載されているように、ブレーキ作用を生じさせるために必要な（力×距離又はトルク×角度の和又は∫としての）操作エネルギーを考慮することが可能である。同様に、電気モータ２１のモータ電流又はモータトルクを作用度合いとして考慮することも可能である。当然、ある時点でのブレーキ操作時に、例えば電気モータ２１のエネルギー又は電流の瞬間値を算出することもでき、瞬間値の合計により実際の作用度合いＷＭを演算することが可能である。当然、物理量の必要もない作用度合いＷＭについての他の一連の可能性も存在する。決定的なことは、作用度合いＷＭに基づき操作時に作用するブレーキ作用を一義的に推定又は換算することができることのみである。
【００２９】
操作ストロークの代わりに、一般的に操作度合いＢＭを同様に考慮に入れることが可能である。このとき、操作度合いＢＭは、直接的に操作ストロークαであってよいか、又はこの操作ストロークから導出されるか、若しくは操作ストロークに関連する操作量であってよい。操作度合いＢＭとして、例えば、当然操作ストロークに直接依存し、摩擦ブレーキ１の既知の弾性特性に依存する操作時の摩擦ブレーキ１の弾性変形も考慮に入れることが可能である。同様に、電気モータ２１の回転数又は回転角度を作用度合いとして用いることも可能である。これにより、操作度合いＢＭは、摩擦ブレーキ１の操作についての度合いであるか、又は、言い換えれば、操作のためのどのくらいの操作ストロークを進んだかについての度合いである。
【００３０】
したがって、摩擦ブレーキ１の操作特性は、一般的に、作用度合い−操作度合い特性線３０の形態、例えば図２におけるようにブレーキトルク−操作ストローク特性線１１の形態で図示されることができる。この作用度合い−操作度合い特性線は、例えば摩擦ブレーキ１について測定されることができ、剛性計算に基づき演算若しくは（例えば有限要素法により）シミュレーションされることができ、摩擦ブレーキ１の数学的なモデルに基づき演算されることができるなど、基本的には既知なものとして前提とされることが可能である。このとき、この作用度合い−操作度合い特性線３０は、例えば摩擦ブレーキ１若しくは当該摩擦ブレーキの一部の温度、ブレーキパッドの摩耗状態及び／又は摩擦面１４の摩耗状態などのような他の影響量にも依存することが可能である。これは、様々な影響量についての複数の特性線（例えば特性マップの形態も）をもたらすことができ、したがって、例えば様々な温度（あるいは摩擦ブレーキ１の剛性）についての、又はブレーキパッド３，６の異なる摩耗状態についての特性線を有する特性マップをもたらし得る。摩擦ブレーキ１の制御ユニットについてのこれら既知の特性線がどのようにメモリされているか、例えば表形式でメモリされているか、関数的な関係でメモリされているかなどは、この場合重要でない。
【００３１】
作用度合い−操作度合い特性線３０が摩擦ブレーキ１のブレーキ作用を描写するため、作用度合い−操作度合い特性線３０は、当然、接触点αＬから接触するブレーキパッド６に関するものである。なぜなら、そうでなければ過剰に小さなブレーキ作用又は変形となり得るためである。当然、接触点αＬの手前では、図２に基づき説明したように、空隙１３が克服される必要がある。
【００３２】
このとき、摩擦面１４とのブレーキパッド６の接触は、測定技術的に、例えば力センサを用いて検出され得る。しかし、これは、摩擦ブレーキ１においては本質的に不利である。なぜなら、摩擦ブレーキ１は安全性に関連した装置であり、そのため、摩擦ブレーキ１に関連したあり得るセンサの機能上の安全性について高い要求も生じるためである。したがって、このようなセンサは、機能的に確実に構成される必要があり、これには、通常、センサの冗長的な構成が必要である。しかし、摩擦ブレーキ１は同時に大量生産製品であるため、大きなコスト圧力を受けることから、摩擦ブレーキ１のある部分の冗長的な構成はコスト上の理由から不利である。したがって、本発明の意味合いでは、摩擦ブレーキ１の所定の状態における空隙１３が既知であることを基礎としている。なぜなら、当該空隙は、以下に詳述するように、ブレーキングに従ってコントロールされつつ調整されるためである。これにより、空隙１３を克服するためにどのくらいの操作（例えば操作ストローク）が必要であるかも既知であり、空隙１３を測定技術的に検出する必要がない。
【００３３】
したがって、摩擦ブレーキ１によるブレーキングの実行のために、例えば以下において図４を参照して説明するように行われる。これについて、図４には、例えば摩擦ブレーキ１の作用度合い−操作度合い特性線３０が示されている。ブレーキングのために、ブレーキ作用、例えば所定のブレーキトルクが要求される。このブレーキ作用は、作用度合いＷＭとのあらかじめ設定された関係あるいは既知の関係に基づき、所望のブレーキ作用についての度合いとしての作用度合いＷＭＳｏｌｌへ直接変換される。当然、必要な作用度合いＷＭＳｏｌｌを直接あらかじめ設定することも可能である。そして、所定の作用度合い−操作度合い特性線３０に基づき、操作度合いＢＭＳｏｌｌを、摩擦ブレーキ１の調整されるべき操作ストロークについての、作用度合いＷＭＳｏｌｌに到達するために調整されるべき度合いとして読み出されるごとができる。しかし、当該操作度合いＢＭＳｏｌｌは、当然、接触点αＬからの、すなわちブレーキパッド６が摩擦面１４に接触する時点からの操作度合いのみである。そして、摩擦ブレーキ１は、操作度合いＢＭＳｏｌｌに到達するまで操作される。したがって、ブレーキングのために、作用度合い−操作度合い特性線３０における所定の点ＳＳｏｌｌが到達されるべきである。
【００３４】
したがって、当然、ブレーキ作用が開始され得る前に、空隙１３が克服される必要がある。すなわち、摩擦ブレーキ１の操作は、ブレーキパッド６が摩擦面１４において接触し始める操作度合いＢＭＬにおける接触点の手前の操作度合いＢＭ０において開始される。これにより、摩擦ブレーキ１の操作全体が、既知の空隙１３の克服（ＢＭＬ−ＢＭ０）と、所望のブレーキ作用の調整に必要な操作（ＢＭＳｏｌｌ−ＢＭＬ）とで構成されている。ブレーキング後には、ＢＭ０における開始へ再び復帰される。
【００３５】
図４には、例えば摩擦ブレーキ１の様々な温度又は摩耗状態のような様々な影響量について様々な作用度合い−操作度合い特性線３０，３０’，３０”が得られ得ることも示唆されている。そして、当然、ブレーキ操作のために、影響量の実際の値に最も近い作用度合い−操作度合い特性線３０，３０’，３０”が考慮に入れられる。このとき、当然、必要に応じて、存在する特性線の間に内挿法を行うことも可能である。
【００３６】
作用度合いＷＭとしての操作エネルギー及び操作度合いＢＭとしての回転角度に基づくこの基礎となる過程が特許文献３に記載されている。このとき、種々の影響により、図４に図示されているように、測定又は推定され得る実際に達成される作用度合いＷＭｉｓｔが調整された操作度合いＢＭＳｏｌｌにおいて期待される作用度合いＷＭＳｏｌｌとは異なることがあり得る。同様に、目指す操作度合いＢＭＳｏｌｌが達成されず、これとは異なる、測定又は推定され得る操作度合いＢＭｉｓｔが達成されることが考えられる。それゆえ、実際のブレーキング時には、作用度合い−操作度合い特性線３０の所望の点ＳＳｏｌｌに達せず、これとは異なる点Ｓｉｓｔに達することが起こり得る。当該差異は、操作度合いＢＭが適当に増大あるいは低減されることにより、すなわち、所望のブレーキ作用を調整するためにブレーキパッド６が更に押圧されるか、又はやや離されることにより、補整されることが可能である。当該方法は、本質的に既に非常に良好に機能するが、本発明により、ブレーキングの精度及び迅速性に関して更に改善されるべきである。
【００３７】
このために、摩擦ブレーキ１の熱的なモデルが用いられ、当該熱的なモデルにより、摩擦ブレーキ１の実際の温度に依存した摩擦ブレーキ１の熱膨張を算出することが可能である。これについて、摩擦ブレーキ１の熱的なモデルとして、特に摩擦ブレーキ１の１つ又は複数の部分のモデルとも理解される。したがって、熱的なモデルが摩擦ブレーキ１全体の熱的な特性をモデル化する必要がある。摩擦ブレーキ１の様々な部材も、様々な関連する熱的な部分モデルによってモデル化されることが可能である。そして、熱的な部分モデルの合計により、摩擦ブレーキ１の熱的なモデルが生じる。このような熱的なモデルは、例えばシミュレーション又は物理的な考察に基づいて経験的、数学的に摩擦ブレーキ１の既知の構造に基づきあらかじめ作成されることができるとともに、得られると仮定される。しかし、本発明にとっては、熱的なモデルが正確にどのように構成されているかは重要ではない。
【００３８】
摩擦ブレーキ１の熱的なモデルについては、摩擦ブレーキ１の温度及び／又は摩擦ブレーキ１の所定の部材の温度及び／又は摩擦ブレーキ１の周囲温度、例えば摩擦ブレーキ１のハウジング温度又は電気モータ２１の温度がモデルの入力量として、測定される必要があるか、又は温度モデルから得られる必要がある。これらの組合せも考えられる。このとき、所定の温度は、例えばちょうどハウジング温度又はモータ温度のように単純に測定技術的に検出されることが可能であり、したがって好ましくは測定される。これに対して、例えばブレーキパッド６又は摩擦面１４の温度のような他の温度は、測定技術的には非常に困難にのみ、又は妨害されやすく検出可能であり、したがって、好ましくは適切な温度モデルに基づいて算出される。このとき、例えばディスク温度、パッド温度又は所定の熱膨張する部材の温度についてのように複数の温度部分モデルも用いることが可能である。好都合には、温度モデルは熱供給で構成されており、当該熱供給は、例えばブレーキ出力（例えばブレーキトルク×摩擦面の角速度）又はその一部、熱を供給する熱抵抗並びに物理的に見て黒体放射及び空気による排出に基づく熱排出で構成される。このとき、空気による排出の場合には、（例えば静止した車両の場合の）静的な部分及び速度に依存する部分も考慮されることが可能である。加えて、時間応答も描写するために、熱慣性も考慮することが可能である。温度モデルは、例えば周囲温度を考慮するために、又は演算された値を測定可能な値と比較するために、及び例えばこれに基づき補正を行うために、測定可能な温度と関連付けられることが可能である。熱膨張について、温度との線形又は非線形な特性を仮定することが可能である。好都合には、例えばブレーキキャリパがブレーキディスクよりも緩慢に加熱されるため、熱膨張の発生の時間遅延が考慮される。このような時間遅延は、モデルにおいて、例えば一段の、又は多段のローパスフィルタによって良好に描写されることが可能である。熱抵抗は、一定であってよいか、又は常に速度に依存してもよい（空冷作用）。このとき、熱を排出する（冷却する）抵抗及び熱を供給する（例えばブレーキパッドを介してブレーキキャリパへ供給され得る熱）抵抗を得ることができる。当該熱抵抗及びモデルにおけるその他のモデル構成要素は、実際の部材（例えばブレーキディスク）に割り当てられることができるが、例えば温度及び時間についての作用（例えば延び）を示すが摩擦ブレーキ１の部材には正確に割り当てられていない単なるモデルパラメータであってもよい。しかし、本発明にとっては、熱的なモデルが正確にどのように構成されているかは重要ではない。
【００３９】
摩擦ブレーキ１の熱的なモデル又は熱的なモデルの部分モデルによって、変化する温度特性により変化する摩擦ブレーキ１又はその一部の剛性も算出されることが可能である。これにより、例えば、ブレーキングについての、温度又は剛性についての正確な作用度合い−操作度合い特性線３０，３０’，３０”を選択することが可能である。同様に、適当な剛性補正度合いＳＫＭを考慮することが可能である。例えばより高い温度において摩擦ブレーキ１がより剛直であれば、所定の操作度合いＢＭにおいてより低い作用度合いＷＭが達成される。なぜなら、摩擦ブレーキ１の変形についての割合がより大きいためである。この関係は、例えば経験的に、又はシミュレーション若しくは演算によってあらかじめ算出されることができるとともに、作用度合いＷＭを補正することが可能な剛性補正度合いＳＫＭの形態でメモリされることが可能である。
【００４０】
温度に依存したブレーキディスク１の熱膨張により、空隙１３が変化し得る。例えば、パッド支持部５又はブレーキパッド３，６は、温度の上昇に伴って膨張し（空隙１３が小さくなり得る）、又は、ブレーキキャリパは、温度上昇時に拡張する（空隙１３が大きくなり得る）。当然、温度低下時には、逆の効果が生じる。これにより、仮定よりも空隙１３が小さく（又は大きく）なり、接触点αＬ（操作度合いＢＭＬ’）が実際により早く（又はより遅く）到達されることとなり得る。これにより、あらかじめ早期にブレーキ作用が増大され、到達されるべき操作度合いＢＭＳｏｌｌにおいて、例えば過剰に大きなブレーキ作用に対応する実際の作用度合いＷＭｉｓｔが調整される。当然、逆の場合も生じ得る。
【００４１】
この影響は、唯一のブレーキング時に摩擦ブレーキ１の温度が一貫して数百℃だけ上昇することができ、これが重大な熱膨張につながり得ることを考慮する場合に明白である。したがって、本発明によれば、ブレーキパッド６及び摩擦面１４の接触点の温度による変位を算出するために、摩擦ブレーキ１の熱的なモデルによって、摩擦ブレーキ１又はその部分の熱膨張が算出される。このとき、当然、熱膨張は基準温度に関するものであり、当該基準温度には、用いられる作用度合い−操作度合い特性線３０も関連している。当然、接触点の変位は、既知の関係に基づいて、操作度合いの変位ＢＭΔへ換算されることも可能である。そして、摩擦ブレーキ１の操作のために、ブレーキングについて、到達されるべき操作度合いＢＭＳｏｌｌが操作度合いの変位ＢＭΔだけ正しい符号で補正される。このとき、補正は、必ずしも操作度合いの全変位ＢＭΔによりなされる必要はなく、そのうち一部δのみ、すなわちδ∈］０．１］でのδ×ＢＭΔであり得る。そして、補正されたこの操作度合いＢＭＳｏｌｌ’は、ブレーキングについて考慮されるとともに、補正された作用度合いＷＭｉｓｔ’となる（図５）。これにより、ブレーキング時に既に点ＳｉｓｔとＳＳｏｌｌ（図４）の間の偏差を小さくすることができ、理想的な場合には完全に補整することが可能である。そして、理想的な場合には、偏差は更に補正されることが必要であるか、又はより小さな偏差のみが補正されることが必要である。
【００４２】
本発明による方法は、接触点の変位が摩擦ブレーキ１の熱的な状態に基づいて算出されることに基づいている。摩擦ブレーキ１の精度への他の影響量、例えば様々な作用度合い−操作度合い特性線３０，３０’，３０”につながり得る剛性も温度に依存し得る。ただし、このとき、１つの作用度合い−操作度合い特性線３０，３０’，３０”は温度に依存し、すなわち、ブレーキングについて摩擦ブレーキ１の温度が大きく変化し得ることは考慮されない。当然、これは、ある程度の不正確性につながる。他方では、接触点の変位の算出においてもある程度の不正確性がひそんでいる。当該不正確性は、ブレーキング時に過剰に大きな、又は過剰に小さなブレーキ作用をもたらす。したがって、本発明による方法については、不正確性が少なくとも部分的に相殺され、及び付加されないことが有利である。例えば、ブレーキ作用に関する接触点の算出におけるエラーが傾向上変化する剛性により作用度合い−操作度合い特性線３０，３０’，３０”を介してブレーキングへもたらされるエラーとは異なる方向へ向かうように熱的なモデルを構成することが可能である。より高い温度によってよりソフトになる摩擦ブレーキ１は、より低いブレーキ作用をもたらす。接触点の算出におけるエラーは、ブレーキングが傾向上より大きなブレーキ作用をもたらすようにモデルに含まれることが可能である。
【００４３】
当然、類似のように、追加的に、又は代替的に、ブレーキングの精度に対する他の影響も補整されることが可能である。
【００４４】
精度に関連する別の影響は、操作手段２０の慣性、例えば電気モータ２１の慣性である。これにより、摩擦ブレーキ１を操作するために消費されるエネルギーの一部は、可動部材の運動エネルギーにおいて残っており、ブレーキパッド６の押圧には用いられない。作用度合いＷＭは、ブレーキング時に連続的に算出され、例えば測定され、又は操作の終了において作用度合いＷＭｉｓｔを認識するために測定値から演算される。このとき、操作に残った運動エネルギーが考慮されなければ、実際の作用度合いＷＭｉｓｔ’は、図６に図示されているように、操作中に算出される作用度合いＷＭｉｓｔとは異なる。これにより、要求される作用度合いＷＭＳｏｌｌと算出された作用度合いＷＭｉｓｔの間の実際の偏差も同様に誤りとなる。当該偏差が事後的に補整されるにもかかわらず、これによりエラーが残ってしまう。なぜなら、このとき、実際の作用度合いＷＭｉｓｔ’ではなく算出された誤った作用度合いＷＭｉｓｔに基づくためである。
【００４５】
説明のために、操作手段２０として電気モータ２１を考える。（例えば図１に図示されているように）電気モータ２１と押圧装置１０の保持部７の間の場合によってはあり得る可動部材を、単純化のために無視する。既知の慣性モーメントを有する電気モータ２１は、操作のために、大きな回転数で回転し、これにより、運動エネルギー、ここでは回転エネルギーが生じる。例えば特許文献３に記載されているように、作用度合いＷＭとして操作エネルギーが考慮に入れられ、例えば連続的に実際のトルク×実際の回転角度の合計によって算出されれば、運動エネルギーの部分は無視可能となる。当該操作エネルギーの一部は、ブレーキ作用を生じさせるために用いられず、電気モータ２１の運動エネルギーにおいて残される。そして、ブレーキングの最後には、算出された操作エネルギーよりも低いブレーキ作用が達成されると確信される。
【００４６】
それゆえ、運動エネルギーの一部が補正度合いＫＭ又は補正度合いＫＭの一部として算出されることで、押圧装置１０又はその一部の運動エネルギーが、作用度合いＷＭｉｓｔの算出時に、少なくともブレーキ過程の一部の間考慮される。押圧装置１０の可動の部分の大きな速度において運動エネルギーが顕著であるため、当該運動エネルギーは、少なくともこの場合考慮される。このとき、可動部分又は少なくとも考慮される可動部分の慣性は、摩擦ブレーキ１の既知の幾何形状及び構造により既知なものとして仮定されることが可能である。作用度合いＷＭとしての操作エネルギーの場合には、当然、非常に単純な作用度合いが可能である。しかし、運動エネルギーは、摩擦ブレーキ１における既知の幾何形状、運動学的な、及び構造上の関係に基づき、他の作用度合いＷＭからも算出されることが可能である。これにより、算出された作用度合いＷＭｉｓｔは、ブレーキングの最後に明らかにより正確であり、これにより、ブレーキングもより精確なものとなる。
【００４７】
同様に、場合によっては、空隙１３を克服するために必要な運動エネルギーも考慮することが可能である。作用度合いとして例えば操作手段２０、例えば電気モータ２１の操作エネルギーが用いられるときには、当然、空隙１３の克服のためにも操作エネルギーが消費されるが、当該操作エネルギーは、ブレーキ作用には通じていない。空隙１３が既知であるため、精度を高めるために、このエネルギー部分は、補正度合いＫＭ又は補正度合いＫＭの一部として、当然、ブレーキ過程の最後における算出された作用度合いＷＭｉｓｔから算出されることが可能である。このとき、当然、空隙１３の変化も、温度に起因する摩擦ブレーキ１又はその一部の熱膨張によって考慮されることが可能である。
【００４８】
このとき、摩擦ブレーキ１の、ブレーキング時に可動の全ての部材を運動エネルギーの算出に際して考慮する必要はなく、本質的な寄与が考慮されれば十分である。
【００４９】
摩擦ブレーキ１の可動部材の運動エネルギーの考慮は、接触点の温度に依存した変位の考慮に加えて行われることが可能である。しかし、運動エネルギーの考慮はそれ自体で、すなわち温度に依存した接触点の変位の考慮なしにも可能であり、同様に進歩性があるものとみなされることを明確に指摘しておく。
【００５０】
基本的には同様に他の影響も考慮されることができる。なぜなら、各影響は、作用度合いＷＭ又は操作度合いＢＭのエラーとみなされることができるためである。
【００５１】
例えば、摩擦ブレーキ１において、バネ特性線に従うバネは、操作ストローク（又は一般的に操作度合いＢＭ）に依存して操作機構へ作用することができ、バネは、当然、操作ストローク全体にわたって作用する必要はない。したがって、このようなバネは、（バネの解放時に）操作にエネルギーを供給することができ、又は（バネの緊張時に）エネルギーを除去することができる。これにより、運動エネルギーと同様に、算出された作用度合いＷＭｉｓｔがブレーキングの最後に実際に達成された作用度合いＷＭｉｓｔ’とは異なることとなる。操作によるバネの作用が（例えばバネ特性線及び摩擦ブレーキの構造を介して）公知のものと仮定されることができるが、この影響は、精度を向上させるために、ここでも、作用度合いＷＭｉｓｔの算出時に、補正度合いＫＭ又は補正度合いＫＭの一部として考慮されることが可能である。
【００５２】
同様のことは、摩擦ブレーキ１の既知の構造に基づき操作ストローク（又は一般的に操作度合いＢＭ）に依存して既知のものとみなされることができる摩擦ブレーキ１の自己倍力作用にも当てはまる。当然、発生する自己倍力作用はブレーキングを補助するため、考慮することなく、実際に達成される作用度合いＷＭｉｓｔ’がブレーキングの最後における算出される作用度合いＷＭｉｓｔとは異なり得る。したがって、摩擦ブレーキ１の構造に基づき既知である自己倍力作用は、再び補正度合いＫＭ又は補正度合いＫＭの一部として考慮されることが可能である。
【００５３】
したがって、摩擦ブレーキ１の操作をより正確にするために、特に作用度合いＷＭｉｓｔの検出がより正確となることで、様々な効果を補正度合いＫＭに含めることができる。
【００５４】
これら全ての効果は、当然、摩擦ブレーキ１の温度又は摩耗のような他の影響量にも依存し得るとともに、依存するようにし得る。
【００５５】
作用度合い−操作度合い特性線３０（又は全ての特性マップ）は、摩擦ブレーキ１のブレーキ制御部にメモリされる。このとき、同一のタイプの全ての摩擦ブレーキ１について、同一の作用度合い−操作度合い特性線３０がメモリされる。しかし、当然、製造技術的及び材料技術的な公差に基づき、摩擦ブレーキ１の実際の特性がメモリされた作用度合い−操作度合い特性線３０とはいくらか異なることが起こり得る。この影響を低減するために、作用度合い−操作度合い特性線３０におけるあらかじめ設定された点を測定するように、摩擦ブレーキ１の製造時又は取付時に、精密キャリブレーションのために摩擦ブレーキ１による測定を行うようにすることが可能である。そして、当該測定と、メモリされた作用度合い−操作度合い特性線３０に対する設定された差異とに基づいて、例えばキャリブレーション特性線の形態の、同様にブレーキ制御部にメモリされるキャリブレーションファクタＫＦを操作ストローク（又は一般的に操作度合いＢＭ）にわたって導出することができる。そして、ブレーキ制御部は、メモリされた、キャリブレーションファクタＫＦを有する作用度合い−操作度合い特性線３０を現実の特性に適合させることができ、これにより、同様に精度を向上させることが可能である。
【００５６】
上述の補正（全て用いられる必要はない）により、検出された点Ｓｉｓｔが、理論的な点ＳＳｏｌｌだけ作用度合い−操作度合い特性線３０においてわずかに散乱する（ばらつく）。当該残った偏差も、例えば摩擦ブレーキ１における損失又は考慮されていない効果によって更に低減されることが可能である。このために、摩擦ブレーキ１について補正ファクタＫＯＦがメモリされることができるか、規定されることが可能であり、当該補正ファクタによって、制御される操作度合いＢＭｉｓｔ及び／又は算出される作用度合いＷＭｉｓｔが補正される。操作度合いＢＭ及び作用度合いＷＭについての補正ファクタＫＯＦは、当然同一である必要はない。このような補正ファクタは、経験的に算出されることができ、例えば、特性線として、又はニューラルネットワーク若しくはファジー理論としてメモリされることができるが、関数的な（線形又は非線形の）関係として規定されることも可能である。
【００５７】
摩擦ブレーキ１のブレーキ制御部が、しばしば、メモリされた作用度合い−操作度合い特性線３０に基づき期待される特性とは異なる摩擦ブレーキの特性を規定する場合には、メモリされた作用度合い−操作度合い特性線３０を適合させることも可能である。このような偏差は、例えば期待される剛性とは異なる剛性を有するブレーキパッド３，６が摩擦ブレーキ１へ取り付けられたことに帰するものであり得る。ブレーキ制御部は、ブレーキングの最後における偏差を連続的に監視し、ある程度の公差を超える頻繁な偏差時には、作用度合い−操作度合い特性線３０を補正することが可能である。このために、（例えば上述のような）補正ファクタが規定され得るか、又は作用度合い−操作度合い特性線３０をより大きなブレーキ作用の方向へ、又はより小さなブレーキ作用の方向へずらすことが可能である。しかし、単に警告又はエラーを発出することもでき、又はメモリに記述することができ、又は他の形態で応答することも可能である。
【００５８】
既に上述したように、ブレーキ過程における空隙１３は既知であると考える。それゆえ、ブレーキ過程後に再び所望の空隙１３が調整されることが有利である。したがって、次のブレーキ過程に対しても空隙１３が既知であることを保証することができる。空隙１３は、ブレーキ過程後に摩耗調整器１１若しくは押圧装置を介して又はこれら両方によって所望の値へ調整されることが可能である。
【００５９】
摩耗調整器１１に負荷がかかる定常的な空隙１３の再調整が必要ないように、摩擦ブレーキ１によるブレーキング後に所望の作用度合いＷＭＳｏｌｌと実際に算出された作用度合いＷＭｉｓｔの間の偏差が所定の閾値ＷＭＳを上回ると、すなわち｜ＷＭＳｏｌｌ−ＷＭｉｓｔ｜＞ＷＭＳであると、初めて空隙１３を再調整するように構成することが可能である。そして、偏差の大きさに基づき、ブレーキング後に調整される再調整度合いＮＭ、好ましくは摩耗調整器１１の調整ストロークを導出することができる。既知の作用度合い−操作度合い特性線３０に基づき、例えば、再調整度合いＮＭとして用いられ得る操作度合いＢＭへ偏差を変換することが可能である。しかし、ブレーキングの強さから独立した再調整度合いＮＭを導出するために、所望の作用度合いＷＭＳｏｌｌと実際に算出された作用度合いＷＭｉｓｔの間の偏差をメモリされた作用度合い−操作度合い特性線３０を用いて操作度合いＢＭの偏差へ変換するように構成することも可能である。したがって、摩耗再調整によって、再調整度合いＮＭによって点ＢＭ０を再調整することが可能である。なぜなら、摩耗により空隙１３あるいは（ＢＭＬ−ＢＭ０）が変化する（通常は大きくなる）ためである。
【００６０】
摩擦ブレーキ１の例示的なブレーキ制御部４０が図７に図示されている。ブレーキ制御部４０は、適切なハードウェアにおいて、必要なソフトウェアによって実現されている。ブレーキ制御部には、例えば外部から、調整されるべき作用度合いＷＭＳｏｌｌ又は同等に所望のブレーキ作用があらかじめ設定されている。ブレーキ制御部４０にメモリされた摩擦ブレーキ１の作用度合い−操作度合い特性線３０に基づき、調整されるべき操作度合いＢＭＳｏｌｌが算出される。作用度合いＷＭｉｓｔ、例えば操作手段としての電気モータ２１の操作エネルギーがブレーキ過程中に算出される。このとき、実際の作用度合いＷＭｉｓｔは、制御ユニット３３において、摩擦ブレーキ１の測定量、例えば電気モータ２１のモータ電流あるいはトルク及び回転角度の実際の値に基づき算出されることが可能である。ブレーキ制御部４０には摩擦ブレーキ１の熱的なモデルもメモリされており、当該熱的なモデルによって、摩擦ブレーキ１又はその一部の熱膨張による接触点の変位が算出される。例えば摩擦ブレーキ１の所定の温度又は性能特性値のような、（モデルの具体的な実施にも依存する）これに必要な測定量は、見やすさの理由から図７には図示されていない。摩擦ブレーキ１の層さのために制御ユニット３３により必要とされる補正された操作度合いＢＭＳｏｌｌ’を算出するために、接触点の熱による変位により、作用度合い−操作度合い特性線３０は、操作度合いＢＭΔの変位によって補正されることが可能である。所望のブレーキ作用を発生させるブレーキパッド６を摩擦面１４に対して押圧するために、当該補正された操作度合いＢＭＳｏｌｌ’により、押圧装置１０の操作手段２０が作動される。熱的なモデル３１は、作用度合い−操作度合い特性線３０を上述のように補正することが可能な剛性補正度合いＳＫＭも算出することが可能である。
【００６１】
ブレーキ制御部４０には更に補正ユニット３２を実装することができ、当該補正ユニットでは、ブレーキ操作への別の影響、例えばバネ１５の作用、自己倍力作用、押圧装置１０及び／又は操作手段２０の運動エネルギーの影響、（場合によっては摩擦ブレーキ１の実際の熱膨張を考慮した）空隙１３を克服するための運動エネルギー、メモリされた作用度合い−操作度合い特性線３０からの頻繁な偏差を考慮することが可能である。このために、補正ユニット３２は、上記において詳述したように、作用度合い−操作度合い特性線３０及び／又はブレーキ過程の最後における実際の作用度合いＷＭｉｓｔへの影響を与え得る補正度合いＫＭを算出することができる。同様に、補正ユニット３２は、上述のようなキャリブレーションファクタＫＦ又は補正ファクタＫＯＦを算出することができる。
【００６２】
ブレーキ制御部４０の制御ユニット３３又はブレーキ制御部４０における分離されたユニットも、ブレーキング後、空隙１３が再び所望の値へ調整されるように準備されることが可能である。このために、制御ユニット３３は、例えば操作度合いＢＭ０へ戻すために、押圧装置１０の操作手段２０及び／又は摩耗調整器１１を作動させる。ブレーキングの最後における所望の作用度合いＷＭＳｏｌｌと実際に算出された作用度合いＷＭｉｓｔの間の偏差が過剰に大きい場合には、摩耗調整器１１及び／又は押圧装置１０の操作手段２０を操作するために、再調整度合いＮＭも算出され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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