DE102019205078A1 - Gap determination on a friction brake - Google Patents

Abstract

Eine Reibbremse (105) umfasst einen ersten (110, 145) und einen zweiten Reibpartner (115). Ein Verfahren (200) umfasst Schritte des Bereitstellens (205) eines vorbestimmten Stroms von Gas durch eine Düse (165), wobei aus der Düse (165) austretendes Gas auf einen Spalt zwischen dem ersten (110, 145) und dem zweiten Reibpartner (115) gerichtet ist; des Bestimmens (210) eines Drucks des Gases vor dem Austreten aus der Düse (165); und des Bestimmens (220) eines Abstands (150) zwischen dem ersten (110, 145) und dem zweiten Reibpartner (115) auf der Basis des Drucks. Die Reibbremse (105) kann in Abhängigkeit des bestimmten Abstands gesteuert (240) werden.A friction brake (105) comprises a first (110, 145) and a second friction partner (115). A method (200) comprises the steps of providing (205) a predetermined flow of gas through a nozzle (165), the gas emerging from the nozzle (165) entering a gap between the first (110, 145) and the second friction partner (115 ) is directed; determining (210) a pressure of the gas prior to exiting the nozzle (165); and determining (220) a distance (150) between the first (110, 145) and the second friction partner (115) on the basis of the pressure. The friction brake (105) can be controlled (240) as a function of the determined distance.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reibbremse, beispielsweise zum Einsatz an einem Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung die Bestimmung eines Spalts zwischen einem ersten und einem zweiten Reibpartner der Reibbremse.The present invention relates to a friction brake, for example for use on a motor vehicle. In particular, the invention relates to the determination of a gap between a first and a second friction partner of the friction brake.

Ein Kraftfahrzeug umfasst eine Reibbremse, um bei Bedarf ein Bremsmoment zwischen einem Rad und einem Fahrwerk auszuüben. Die Reibbremse umfasst einen ersten und einen zweiten Reibpartner, beispielsweise eine am Rad angebrachte Bremsscheibe und einen am Fahrwerk abgebrachten Bremsbelag. Die Bremsscheibe hat eine Drehachse, um die sich das Rad drehen kann, wenn das Kraftfahrzeug fährt. Der Bremsbelag ist auf einem vorbestimmten Radius der Bremsscheibe in Umfangsrichtung unbeweglich und in axialer Richtung beweglich geführt. Ein bewirktes Bremsmoment bzw. eine Bremskraft ist allgemein von einer axialen Anpresskraft des Bremsbelags an die Bremsscheibe abhängig.A motor vehicle includes a friction brake in order to exert a braking torque between a wheel and a chassis when required. The friction brake comprises a first and a second friction partner, for example a brake disc attached to the wheel and a brake lining attached to the chassis. The brake disc has an axis of rotation about which the wheel can rotate when the motor vehicle is running. The brake lining is guided immovably in the circumferential direction and movably in the axial direction on a predetermined radius of the brake disk. An effected braking torque or a braking force is generally dependent on an axial pressing force of the brake lining on the brake disc.

Eine Führung des Bremsbelags oder seiner Betätigung ist nicht immer vollständig gleichmäßig und spielfrei, sodass der Bremsbelag bei einer kleineren Anpresskraft in einer vorbestimmten Stellung verharren und bei einer größeren abrupt an die Bremsscheibe gepresst werden kann. Insbesondere ein Verschleiß oder eine Verschmutzung einer Führung des Bremsbelags kann zu diesem auch „Stick-Slip“ (etwa: Haften-Gleiten) genannten Effekt führen. Eine gewisse Elastizität der Führung bei den auftretenden Kräften kann den Effekt verstärken.Guiding the brake lining or its actuation is not always completely uniform and free of play, so that the brake lining can remain in a predetermined position when the contact pressure is lower and can be abruptly pressed against the brake disc when the contact pressure is greater. In particular, wear or soiling of a guide of the brake lining can lead to this effect, also known as “stick-slip” (for example: stick-slip). A certain elasticity of the guide with the occurring forces can intensify the effect.

Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht in der Angabe einer Technik zur Bestimmung eines Abstands zwischen Reibpartnern einer Reibbremse. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.An object on which the present invention is based is to provide a technique for determining a distance between friction partners of a friction brake. The invention solves this problem by means of the subjects of the independent claims. Sub-claims reproduce preferred embodiments.

Eine Reibbremse umfasst einen ersten und einen zweiten Reibpartner. Nach einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein erstes Verfahren Schritte des Bereitstellens eines vorbestimmten Stroms von Gas durch eine Düse, wobei aus der Düse austretendes Gas auf einen Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten Reibpartner gerichtet ist; des Bestimmens eines Drucks des Gases vor dem Austreten aus der Düse; und des Bestimmens eines Abstands zwischen dem ersten und dem zweiten Reibpartner auf der Basis des Drucks.A friction brake comprises a first and a second friction partner. According to a first aspect of the invention, a first method comprises steps of providing a predetermined flow of gas through a nozzle, with gas emerging from the nozzle being directed towards a gap between the first and the second friction partner; determining a pressure of the gas prior to exiting the nozzle; and determining a distance between the first and second friction partners based on the pressure.

Nach einem zweiten Aspekt umfasst ein zweites Verfahren Schritte des Bereitstellens von Gas eines vorbestimmten Drucks zum Austreten durch eine Düse, wobei aus der Düse austretendes Gas auf einen Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten Reibpartner gerichtet ist; des Bestimmens eines Stroms des austretenden Gases; und des Bestimmens eines Abstands zwischen dem ersten und dem zweiten Reibpartner auf der Basis des Stroms.According to a second aspect, a second method comprises steps of providing gas of a predetermined pressure for exiting through a nozzle, wherein gas exiting the nozzle is directed at a gap between the first and the second friction partner; determining a flow of the exiting gas; and determining a distance between the first and second friction partners based on the current.

In beiden Varianten des Verfahrens kann der Abstand zwischen den Reibpartnern quasi berührungslos und jedenfalls so bestimmt werden, dass eine Funktion der Bremseinrichtung nicht beeinträchtigt wird. Das Gas kann insbesondere Luft umfassen und der Strom kann von einer beliebigen Quelle gespeist werden, die insbesondere bei Einsatz an einem Kraftfahrzeug auch einem anderen Zweck dienen kann. Das Verfahren kann kontinuierlich, periodisch oder ereignisgesteuert durchlaufen werden. Durch den Spalt strömendes Gas kann dazu beitragen, Schmutz vom Bremssystem zu entfernen. Die Reibbremse kann dadurch weniger rasch verschlie-ßen und eine die Funktion beeinträchtigende Ansammlung von Schmutz kann verhindert werden. Auch ein Wasserfilm, der sich an einem der Reibpartner beispielsweise bei Einsatz in einer feuchten Umgebung bilden kann, kann durch den Luftstrom verringert werden. Eine Bremswirkung der Reibbremse kann dadurch verbessert sein.In both variants of the method, the distance between the friction partners can be determined virtually without contact and in any case in such a way that a function of the braking device is not impaired. The gas can in particular comprise air and the current can be fed from any desired source which can also serve a different purpose, in particular when used on a motor vehicle. The process can be carried out continuously, periodically or event-controlled. Gas flowing through the gap can help remove debris from the braking system. As a result, the friction brake cannot lock as quickly and an accumulation of dirt that would impair its function can be prevented. A film of water that can form on one of the friction partners, for example when used in a humid environment, can be reduced by the air flow. A braking effect of the friction brake can thereby be improved.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Reibbremse in Abhängigkeit des bestimmten Abstands gesteuert. Insbesondere ein die Reibbremse umfassendes Bremssystem, das dazu eingerichtet ist, eine vorbestimmte Bremskraft zu bewirken, kann auf der Basis des Abstands verbessert gesteuert werden. Der Abstand kann vorsorglich auf ein vorbestimmtes Maß reduziert werden, etwa wenn ein Bremsvorgang bevorsteht oder bereits angefordert wurde. Auch wenn kein Bremsvorgang stattfindet ist, kann der Abstand vorbeugend auf ein vorbestimmtes Maß reduziert werden. Beispielsweise in einer erkannten Gefahrensituation, die eine bevorstehende Notbremsung wahrscheinlich macht, kann der Abstand auf einen Wert nahe null reduziert werden auch ohne eine substanzielle Bremskraft zu bewirken.In a preferred embodiment, the friction brake is controlled as a function of the determined distance. In particular, a brake system comprising the friction brake, which is set up to produce a predetermined braking force, can be controlled in an improved manner on the basis of the distance. As a precaution, the distance can be reduced to a predetermined amount, for example if a braking process is imminent or has already been requested. Even if no braking is taking place, the distance can be reduced to a predetermined amount as a preventive measure. For example, in a recognized dangerous situation that makes impending emergency braking probable, the distance can be reduced to a value close to zero, even without causing a substantial braking force.

Der Abstand kann auf der Basis einer Bewegungsgeschwindigkeit eines der Reibpartner bestimmt werden. Ein Strömungswiderstand des Gases an einem der Reibpartner kann von der Relativgeschwindigkeit des Gases und des Reibpartners abhängig sein, ein Effekt, der beispielsweise bei einer Tesla Turbine ausgenutzt wird. Der Strömungswiderstand kann den Druck bzw. den Strom des Gases vor dem Austreten aus der Düse beeinflussen, sodass durch das Berücksichtigen der Bewegungsgeschwindigkeit des Reibpartners ein Bestimmungsfehler verringert werden kann. Die Bewegungsgeschwindigkeit kann bereits bekannt sein, insbesondere wenn die Reibbremse Teil eines gesteuerten Bremssystems ist.The distance can be determined on the basis of a movement speed of one of the friction partners. A flow resistance of the gas at one of the friction partners can depend on the relative speed of the gas and the friction partner, an effect that is used, for example, in a Tesla turbine. The flow resistance can influence the pressure or the flow of the gas before it exits the nozzle, so that a determination error can be reduced by taking into account the speed of movement of the friction partner. The speed of movement can already be known, especially if the friction brake is part of a controlled braking system.

In einer Ausführungsform wird ein Verschleiß eines der Reibpartner auf der Basis des bestimmten Abstands bestimmt. Dazu kann der Abstand periodisch oder permanent bestimmt werden. Nähert sich der Verschleiß einem vorbestimmten Wert, so kann ein Signal ausgegeben werden. Einer Fehlfunktion der Reibbremse durch einen verschlissenen Reibpartner kann so vorgebeugt werden.In one embodiment, wear of one of the friction partners is determined on the basis of the determined distance. For this purpose, the distance can be determined periodically or permanently. If the wear approaches a predetermined value, a signal can be output. A malfunction of the friction brake due to a worn friction partner can thus be prevented.

Optional liegen sich zwei erste Reibpartner bezüglich des zweiten Reibpartners gegenüber, wobei Abstände beider ersten Reibpartner zum zweiten Reibpartner bestimmt werden. Diese Vorgehensweise kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn eine Betätigungskraft der Reibbremse auf beide ersten Reibpartner wirkt. In diesem Fall können Abstände zwischen den ersten Reibpartnern und dem zweiten Reibpartner voneinander abhängig sein. Eine Summe der Abstände kann von einer Betätigung der Reibbremse abhängig sein.Optionally, two first friction partners are opposite each other with respect to the second friction partner, the distances between the two first friction partners and the second friction partner being determined. This procedure can be particularly advantageous when an actuating force of the friction brake acts on both first friction partners. In this case, the distances between the first friction partner and the second friction partner can be dependent on one another. A sum of the distances can be dependent on an actuation of the friction brake.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Vorrichtung für eine Reibbremse mit einem ersten und einem zweiten Reibpartner eine Einrichtung zur Bereitstellung eines vorbestimmten Stroms an Gas; eine Düse, die den bereitgestellten Strom auf einen Spalt zwischen den Reibpartnern richtet; eine Einrichtung zur Bestimmung eines Drucks des Gases vor dem Austreten aus der Düse; und eine Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, einen Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Reibpartner auf der Basis des Drucks zu bestimmen.According to a further aspect of the invention, a device for a friction brake with a first and a second friction partner comprises a device for providing a predetermined flow of gas; a nozzle that directs the provided flow onto a gap between the friction partners; means for determining a pressure of the gas prior to exiting the nozzle; and a processing device which is configured to determine a distance between the first and the second friction partner on the basis of the pressure.

In einer weiteren Ausführungsform kann eine Einrichtung zur Bereitstellung von Gas eines vorbestimmten Drucks statt eines vorbestimmten Stroms vorgesehen sein, und eine Einrichtung zur Bestimmung eines durch die Düse austretenden Stroms statt eines an der Düse anliegenden Drucks, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, den Spalt auf der Basis des Stroms zu bestimmen. Anders ausgedrückt kann die Vorrichtung als Basis für die Durchführung eines ersten oder eines zweiten hierin beschriebenen Verfahrens eingerichtet sein.In a further embodiment, a device for providing gas at a predetermined pressure instead of a predetermined flow can be provided, and a device for determining a flow exiting through the nozzle instead of a pressure applied to the nozzle, wherein the processing device is configured to open the gap to determine the basis of the current. In other words, the device can be set up as the basis for carrying out a first or a second method described herein.

Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein hierin beschriebenes Verfahren ganz oder teilweise auszuführen. Dazu kann die Verarbeitungseinrichtung einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen und das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Das Computerprogrammprodukt kann auch auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden oder umgekehrt.The processing device can be set up to carry out a method described herein in whole or in part. For this purpose, the processing device can comprise a programmable microcomputer or microcontroller and the method can be in the form of a computer program product with program code means. The computer program product can also be stored on a computer-readable data carrier. Features or advantages of the method can be transferred to the device or vice versa.

Die Vorrichtung kann die Bestimmung des Abstands ermöglichen, ohne in einen Betrieb der Reibbremse einzugreifen. Selbst wenn die Vorrichtung eine Fehlfunktion aufweist, kann der Betrieb der Reibbremse aufrechterhalten werden. Eine Steuerbarkeit der Reibbremse in Abhängigkeit des Abstands kann so gefahrlos hergestellt werden.The device can enable the distance to be determined without intervening in operation of the friction brake. Even if the device malfunctions, the operation of the friction brake can be maintained. A controllability of the friction brake as a function of the distance can thus be established safely.

Die Reibpartner sind bevorzugt drehbar gegeneinander gelagert. In einer ersten Variante umfasst der erste Reibpartner eine Trommel mit einer Drehachse und der zweite Reibpartner einen Bremsbelag, der zur Bereitstellung einer Bremswirkung radial an die Trommel gepresst werden kann. Die Trommel kann mit einem Rad und der Bremsbelag mit einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs verbunden sein.The friction partners are preferably rotatably mounted relative to one another. In a first variant, the first friction partner comprises a drum with an axis of rotation and the second friction partner comprises a brake lining which can be pressed radially onto the drum to provide a braking effect. The drum can be connected to a wheel and the brake lining to a chassis of a motor vehicle.

In einer zweiten Variante umfasst der erste Reibpartner eine Bremsscheibe mit einer Drehachse und der zweite Reibpartner einen Bremsbelag, wobei die Bremsscheibe und der Bremsbelag zur Bereitstellung einer Bremswirkung axial aneinander angepresst werden können. Der Bremsbelag wird üblicherweise mittels eines Bremssattels geführt, wobei unterschiedliche Anordnungen bekannt sind, die eine spiel- oder verschleißbedingte Relativbewegung der Bremsscheibe gegenüber dem Bremsbelag in axialer Richtung erlauben können.In a second variant, the first friction partner comprises a brake disk with an axis of rotation and the second friction partner comprises a brake lining, the brake disk and the brake lining being able to be pressed axially against one another to provide a braking effect. The brake pad is usually guided by means of a brake caliper, different arrangements being known which can allow a relative movement of the brake disc with respect to the brake pad in the axial direction due to play or wear.

Die Vorrichtung kann ferner einen Bremssattel zur Lagerung des Bremsbelags bezüglich der Bremsscheibe umfassen, wobei die Düse bevorzugt am Bremssattel angebracht ist. Diese Ausführungsform bietet sich insbesondere an, wenn die Position des Bremssattels bezüglich des Spalts in axialer Richtung im Wesentlichen unveränderlich ist. Bevorzugt ist die Position nicht von einer Betätigung oder einem Verschleiß der Reibbremse abhängig.The device can furthermore comprise a brake caliper for mounting the brake lining with respect to the brake disc, the nozzle preferably being attached to the brake caliper. This embodiment is particularly useful when the position of the brake caliper with respect to the gap is essentially unchangeable in the axial direction. The position is preferably not dependent on actuation or wear of the friction brake.

Nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Bremssystem eine hierin beschriebene Vorrichtung. Das Bremssystem kann insbesondere in Abhängigkeit des Abstands gesteuert werden. Das Bremssystem kann dazu eingerichtet sein, eine vorbestimmte Anpresskraft der Reibpartner bereitzustellen. In einer weiteren Ausführungsform ist das Bremssystem dazu eingerichtet, eine vorbestimmte Bremskraft bereitzustellen. In beiden Ausführungsformen kann eine Anpresskraft der Reibpartner aneinander in Abhängigkeit des bestimmten Abstands gesteuert werden. Insbesondere zur Steuerung der Bremskraft kann eine Relativgeschwindigkeit der Reibpartner berücksichtigt werden. Die Steuerung kann jeweils in Abhängigkeit eines Anforderungssignals erfolgen.According to yet another aspect of the invention, a braking system includes an apparatus as described herein. The braking system can in particular be controlled as a function of the distance. The brake system can be set up to provide a predetermined contact pressure of the friction partners. In a further embodiment, the brake system is set up to provide a predetermined braking force. In both embodiments, a contact pressure between the friction partners can be controlled as a function of the specific distance. A relative speed of the friction partners can be taken into account, in particular for controlling the braking force. The control can take place depending on a request signal.

Nach wieder einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Kraftfahrzeug ein hierin beschriebenes Bremssystem. Das Kraftfahrzeug kann eines oder mehrere Räder aufweisen, um das Kraftfahrzeug gegenüber einem Untergrund abzustützen, wobei eine Drehbewegung wenigstens eines der Räder mittels des Bremssystems verzögert werden kann.According to yet another aspect of the invention, a motor vehicle comprises a braking system as described herein. The motor vehicle can have one or more wheels in order to support the motor vehicle against a ground, wherein a rotational movement of at least one of the wheels can be decelerated by means of the braking system.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:

• 1 ein Bremssystem; und
• 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens

darstellt.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figures, in which:

• 1 a braking system; and
• 2 a flow chart of a method

represents.

1 zeigt ein Bremssystem 100, das eine Reibbremse 105 mit einem ersten Reibpartner 110 und einem zweiten Reibpartner 115 umfasst. Vorliegend ist die Reibbremse 105 exemplarisch als Scheibenbremse ausgeführt; die gezeigte Ausführungsform ist für die Erfindung jedoch nicht einschränkend. Der erste Reibpartner 110 umfasst vorliegend einen Bremsbelag und der zweite Reibpartner 115 eine Bremsscheibe, die um eine Drehachse 120 drehbar gelagert ist. Die Reibbremse 105 ist bevorzugt dazu eingerichtet, als Bremse an einem Rad eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, weiter bevorzugt eines Personenkraftfahrzeugs, eingesetzt zu werden. Ein Einsatz an einem anderen Fahrzeug, beispielsweise einem Anhänger, einem Lastkraftwagen oder einem Bus, ist ebenfalls denkbar. 1 shows a braking system 100 that has a friction brake 105 with a first friction partner 110 and a second friction partner 115 includes. The friction brake is here 105 exemplarily designed as a disc brake; however, the embodiment shown is not restrictive of the invention. The first friction partner 110 In the present case, it comprises a brake lining and the second friction partner 115 a brake disc that revolves around an axis of rotation 120 is rotatably mounted. The friction brake 105 is preferably set up to be used as a brake on a wheel of a vehicle, in particular a motor vehicle, more preferably a passenger vehicle. Use on another vehicle, for example a trailer, a truck or a bus, is also conceivable.

Der Bremsbelag 110 ist mittels eines Bremssattels 125 gelagert und abgestützt. Die Bremsscheibe 115 kann mit einem Rad und der Bremssattel 125 mit einem Fahrwerk eines Fahrzeugs verbunden sein. Der Bremsbelag 110 befindet sich in einem vorbestimmten radialen Abstand zur Drehachse 120 und der Bremssattel stützt den Bremsbelag 110 in Umfangsrichtung ab, erlaubt aber seine axiale Bewegung bezüglich der Drehachse 120. Mittels eines Aktuators 130 kann der Bremsbelag 110 in axialer Richtung gegen die Bremsscheibe 115 gepresst werden. Vorliegend umfasst der Aktuator 130 einen hydraulischen Bremskolben 135, der axial verschiebbar und fluiddicht in einem Bremszylinder 140 aufgenommen ist. Der Bremszylinder 140 ist vorliegend vom Bremssattel 125 umfasst ausgeführt. Eine Flüssigkeit im Bremszylinder 140 kann unter Druck gesetzt werden, um den Bremskolben 135 axial gegen die Bremsscheibe 115 zu pressen. Eine Fluidquelle kann vom System 100 umfasst sein, ist in 1 aber nicht dargestellt.The brake pad 110 is by means of a brake caliper 125 stored and supported. The brake disc 115 can with a wheel and the caliper 125 be connected to a chassis of a vehicle. The brake pad 110 is located at a predetermined radial distance from the axis of rotation 120 and the caliper supports the brake pad 110 in the circumferential direction, but allows its axial movement with respect to the axis of rotation 120 . By means of an actuator 130 can the brake lining 110 in the axial direction against the brake disc 115 be pressed. In the present case, the actuator comprises 130 a hydraulic brake piston 135 , which is axially displaceable and fluid-tight in a brake cylinder 140 is recorded. The brake cylinder 140 is present from the brake caliper 125 includes running. A liquid in the brake cylinder 140 can be pressurized to the brake piston 135 axially against the brake disc 115 to press. A source of fluid can be supplied by the system 100 be included is in 1 but not shown.

In der vorliegenden Ausführungsform ist ein weiterer erster Reibpartner 110 in Form eines weiteren Bremsbelags 145 vorgesehen, der derart am Bremssattel 125 angebracht ist, dass sich die Bremsbeläge 110, 145 bezüglich der Bremsscheibe 115 einander gegenüber liegen. Der Bremssattel 125 ist bevorzugt in axialer Richtung verschiebbar angebracht. Verschleißt der Bremsbelag 110, so kann der Bremskolben 135 nachgestellt werden, indem zusätzliche Flüssigkeit in den Bremszylinder 140 geführt wird. Verschleißt der weitere Bremsbelag 145, so kann der Bremssattel in der Darstellung von 1 nach rechts verschoben werden. Dadurch kann der Bremsbelag 110 axial von der Bremsscheibe 115 weg bewegt werden, was durch Nachfüllen von Fluid im Bremszylinder 140 ausgeglichen werden kann. Die vorliegende Ausführungsform wird wegen des axial beweglichen Bremszylinders 125 auch Schwimmsattel-Bremse genannt. Andere Ausführungsformen können beispielsweise eine axial bewegliche („schwimmende“) Bremsscheibe 115 oder zwei separate Aktuatoren 130 für einander gegenüber liegende Bremsbeläge 110, 145 umfassen.In the present embodiment, there is another first friction partner 110 in the form of another brake pad 145 provided in such a way on the brake caliper 125 is attached that the brake pads 110 , 145 regarding the brake disc 115 face each other. The caliper 125 is preferably mounted displaceably in the axial direction. The brake lining wears out 110 so can the brake piston 135 can be readjusted by adding additional fluid to the brake cylinder 140 to be led. The other brake lining wears out 145 so can the caliper in the illustration of 1 moved to the right. This can cause the brake pad 110 axially from the brake disc 115 be moved away by refilling the brake cylinder with fluid 140 can be balanced. The present embodiment is because of the axially movable brake cylinder 125 also called floating caliper brake. Other embodiments can, for example, be an axially movable (“floating”) brake disk 115 or two separate actuators 130 for opposing brake pads 110 , 145 include.

Im Folgenden wird ein axialer Abstand 155 zwischen dem Bremsbelag 110 und der Bremsscheibe 115 betrachtet; das Beschriebene kann selbstverständlich auf einen korrespondierenden axialen Abstand zwischen dem weiteren Bremsbelag 145 und der Bremsscheibe 115 übertragen werden. Andere als die dargestellte Ausführungsform der Reibbremse 105 können der hierin beschriebenen Technik ebenfalls zu Grunde gelegt werden.The following is an axial distance 155 between the brake pad 110 and the brake disc 115 considered; what has been described can of course refer to a corresponding axial distance between the further brake lining 145 and the brake disc 115 be transmitted. Other than the illustrated embodiment of the friction brake 105 The technique described herein can also be used as a basis.

Der Abstand 150 zwischen den Reibpartnern 110, 115 kann sich bei unbetätigter Reibbremse 105 beispielsweise durch ein dafür vorgesehenes elastisches Element (nicht dargestellt) bilden. Soll die Reibbremse 105 betätigt werden, so muss der Bremskolben 135 aus dem Bremszylinder 140 gedrängt werden. Gelegentlich verkantet der Bremskolben 135 im Bremszylinder 140, oder der Bremszylinder 140 hat keine vollständig glatte innere Oberfläche, sodass der Bremskolben 135 in einer axialen Position festhängen kann. Ist das Bremssystem 100 dazu eingerichtet, den Abstand 150 zu minimieren, indem ein vorbestimmter hydraulischer Druck im Bremszylinder 140 bewirkt wird, kann ein Bewegungswiderstand auf den Bremskolben 135 im Bremszylinder 140 dafür sorgen, dass der Abstand 150 größer als beabsichtigt ist, obwohl der vorbestimmte Druck erreicht ist.The distance 150 between the friction partners 110 , 115 can occur when the friction brake is not activated 105 form for example by an elastic element (not shown) provided for this purpose. Should the friction brake 105 actuated, the brake piston must 135 from the brake cylinder 140 be pushed. The brake piston occasionally jams 135 in the brake cylinder 140 , or the brake cylinder 140 does not have a completely smooth inner surface, so the brake piston 135 can get stuck in an axial position. Is the braking system 100 set up the distance 150 to minimize by a predetermined hydraulic pressure in the brake cylinder 140 causes resistance to movement on the brake piston 135 in the brake cylinder 140 make sure the distance 150 is greater than intended although the predetermined pressure is reached.

Soll die Reibbremse 105 betätigt werden, so kann unnötig viel Zeit vergehen, bis ausreichend Flüssigkeit in den Bremszylinder 140 gebracht wurde. Das Bereitstellen einer vorbestimmten axialen Kraft zwischen dem Bremsbelag 110 und der Bremsscheibe 115 kann ebenfalls verzögert sein.Should the friction brake 105 are actuated, an unnecessarily long time can pass before sufficient fluid is in the brake cylinder 140 was brought. The provision of a predetermined axial force between the brake lining 110 and the brake disc 115 can also be delayed.

Zur Bestimmung des Abstands 150 wird eine Vorrichtung 160 vorgeschlagen, die bevorzugt eine Düse 165, eine Quelle 170 für einen vorbestimmten Strom eines Gases, eine Einrichtung 175 zur Bestimmung eines Gasdrucks vor dem Austritt durch die Düse 165, sowie eine Verarbeitungseinrichtung 180 umfasst. Zusätzlich kann eine Schnittstelle 185 umfasst sein.To determine the distance 150 becomes a device 160 suggested the preferred a nozzle 165 , a source 170 for a predetermined flow of a gas, a device 175 to determine a gas pressure before it exits through the nozzle 165 , as well as a processing device 180 includes. In addition, an interface 185 be included.

Die Düse 165 ist im Bereich eines Spalts zwischen der Bremsscheibe 115 und dem Bremsbelag 110 bevorzugt derart angeordnet, dass durch sie austretendes Gas in den Spalt geführt wird. In der gezeigten Ausführungsform ist die Düse 165 beispielhaft am Bremssattel 125 angebracht. Die Quelle 170 kann durch eine Pumpe, insbesondere eine Verdrängerpumpe gebildet sein, die bei einer vorbestimmten Betätigung einen bekannten Volumen- oder Massenstrom von Gas bereitstellt. Das Gas kann insbesondere Luft umfassen, die aus einer Umgebung angesaugt werden kann. Die Pumpe 170 kann durch die Verarbeitungseinrichtung 180 gesteuert werden, um einen vorbestimmten Strom an Gas bereitzustellen oder eine Information über einen bereitgestellten Strom an die Verarbeitungsvorrichtung 180 bereitstellen. Diese Information kann insbesondere eine Betätigungsgeschwindigkeit umfassen, etwa in Form einer Drehzahl, sodass der Strom des Gases in Kenntnis eines bauartbedingten Parameters der Pumpe 170 bestimmt werden kann. Die Einrichtung 175 zur Bestimmung eines Gasdrucks ist bevorzugt als Manometer einer beliebigen Bauart ausgeführt.The nozzle 165 is in the area of a gap between the brake disc 115 and the brake lining 110 preferably arranged in such a way that gas escaping through them is guided into the gap. In the embodiment shown, the nozzle is 165 for example on the brake caliper 125 appropriate. The source 170 can be formed by a pump, in particular a positive displacement pump, which provides a known volume or mass flow of gas when actuated in a predetermined manner. The gas can in particular comprise air that can be sucked in from an environment. The pump 170 can by the processing facility 180 can be controlled to provide a predetermined flow of gas or information about a flow provided to the processing device 180 provide. This information can in particular include an actuation speed, for example in the form of a speed, so that the flow of the gas is aware of a design parameter of the pump 170 can be determined. The establishment 175 to determine a gas pressure is preferably designed as a manometer of any type.

Der durch die Düse 165 austretende Strom von Gas kann umso ungehinderter flie-ßen, je geringer ein Strömungswiderstand des bereits ausgetretenen Gases ist. Der Strömungswiderstand kann vom Abstand 150 zwischen dem Bremsbelag 110 und der Bremsscheibe 115 abhängig sein. Ist der Abstand 150 klein, kann der Strömungswiderstand groß sein und umgekehrt. Mit steigendem Strömungswiderstand kann der Druck des noch nicht ausgetretenen Gases ansteigen, sodass der Druck einen Hinweis auf die Größe des Abstands 150 liefern kann.The one through the nozzle 165 Exiting gas can flow more freely, the lower the flow resistance of the gas that has already escaped. The flow resistance can depend on the distance 150 between the brake pad 110 and the brake disc 115 be dependent. Is the distance 150 small, the flow resistance can be large and vice versa. With increasing flow resistance, the pressure of the gas that has not yet escaped can increase, so that the pressure provides an indication of the size of the gap 150 can deliver.

Der Strömungswiderstand von Luft im Spalt zwischen dem Bremsbelag 110 und der Bremsscheibe 115 kann durch eine Bewegungsgeschwindigkeit des Stroms gegenüber der Bremsscheibe 115 beeinflusst werden. Je geringer die Relativgeschwindigkeit ist, desto kleiner kann der Strömungswiderstand sein und umgekehrt. Eine Drehzahl der Bremsscheibe 115 kann bestimmt und der Bestimmung des Abstands 150 auf der Basis des Drucks zu Grunde gelegt werden.The flow resistance of air in the gap between the brake lining 110 and the brake disc 115 can be determined by the speed of movement of the current in relation to the brake disc 115 to be influenced. The lower the relative speed, the lower the flow resistance and vice versa. A speed of the brake disc 115 can be determined and determining the distance 150 based on the pressure.

Es ist zu beachten, dass in einer anderen Ausführungsform auch die Pumpe 170 angesteuert werden kann, der Düse 165 Luft mit einem vorbestimmten Druck bereitzustellen, wobei ein Strom austretender Luft bestimmt wird. Je kleiner der Abstand 150 ist, desto größer ist der Strömungswiderstand aus der Düse 165 austretender Luft, sodass der austretende Volumen- oder Massenstrom verringert wird. Der Abstand 150 kann mittels der Verarbeitungseinrichtung 180 auf der Basis des bestimmten Stroms bestimmt werden, wobei ein geringer Strom auf einen geringen Abstand 150 hinweisen kann und umgekehrt. Ist die Pumpe 170 eine Verdrängerpumpe, so kann der durch sie geförderte Strom auf der Basis einer Betätigungsgeschwindigkeit und Drücken eintretender und/oder austretender Luft bestimmt werden. Wird die Pumpe 170 derart betätigt, dass der Druck der an der Düse 165 bereitgestellten Luft konstant ist, so kann der austretende Luftstrom auf der Basis der Betätigung der Pumpe 170 bestimmt werden. So kann eine Drehzahl oder Betätigungsfrequenz der Pumpe 170 auf die Größe des Abstands 150 hinweisen, wobei eine hohe Drehzahl oder Betätigungsfrequenz auf einen großen Abstand 150 hinweisen kann und umgekehrt.It should be noted that in another embodiment, the pump 170 can be controlled, the nozzle 165 To provide air at a predetermined pressure, a flow of leaking air being determined. The smaller the distance 150 is, the greater the flow resistance from the nozzle 165 exiting air, so that the exiting volume or mass flow is reduced. The distance 150 can by means of the processing device 180 can be determined on the basis of the determined current, with a small current at a small distance 150 can indicate and vice versa. Is the pump 170 a positive displacement pump, the flow it delivers can be determined on the basis of an actuation speed and pressures of entering and / or exiting air. Will the pump 170 operated so that the pressure is that of the nozzle 165 provided air is constant, the exiting air flow can be determined on the basis of the actuation of the pump 170 to be determined. So can a speed or operating frequency of the pump 170 on the size of the gap 150 point out, taking a high speed or operating frequency at a large distance 150 can indicate and vice versa.

Der Betrag des bestimmten Abstands 150 kann als Signal über die Schnittstelle 185 bereitgestellt werden. Insbesondere kann das Bremssystem 100 auf der Basis des bestimmten Abstands 150 gesteuert werden. Die Steuerung kann auch mittels der Verarbeitungseinrichtung 180 erfolgen. In einer Ausführungsform wird ein hydraulischer Druck im Bremszylinder 140 in Abhängigkeit einer Anforderung und des bestimmten Abstands 150 gesteuert. Die Anforderung kann einen einzustellenden Abstand 150, eine zu bewirkende Anpresskraft des Bremsbelags 110 an die Bremsscheibe 115 oder eine zwischen dem Bremsbelag 110 und der Bremsscheibe 115 wirkende Bremskraft betreffen. Zur Steuerung kann eine Bewegungsgeschwindigkeit der Bremsscheibe 115 gegenüber dem Bremsbelag 110 bestimmt werden.The amount of the specified distance 150 can be used as a signal via the interface 185 to be provided. In particular, the braking system 100 based on the determined distance 150 being controlled. The control can also be carried out by means of the processing device 180 respectively. In one embodiment, a hydraulic pressure in the brake cylinder 140 depending on a requirement and the specific distance 150 controlled. The requirement can be a distance to be set 150 , a contact force to be applied to the brake lining 110 to the brake disc 115 or one between the brake pad 110 and the brake disc 115 affecting braking force. A movement speed of the brake disc can be used for control 115 compared to the brake pad 110 to be determined.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200, das insbesondere in Verbindung mit einem System 100 ausgeführt werden kann, beispielsweise teilweise oder vollständig mittels dessen Verarbeitungseinrichtung 180. 2 shows a flow chart of a method 200 , in particular in connection with a system 100 can be carried out, for example partially or completely by means of its processing device 180 .

In einem Schritt 205 kann ein vorbestimmter Gasstrom durch die Düse 165 bereitgestellt werden, und in einem Schritt 210 kann ein Druck des bereitgestellten Gases bestimmt werden. In einer anderen Ausführungsform kann im Schritt 205 ein vorbestimmter Druck von Gas für die Düse 165 bereitgestellt werden, wobei im Schritt 210 ein Volumen- oder Massenstrom des durch die Düse 165 austretenden Gases bestimmt wird. Ein Volumenstrom kann auf der Basis einer Dichte des Gases in einen Massenstrom umgerechnet werden und umgekehrt. Die Dichte kann auf der Basis einer Temperatur und eines Drucks der Luft, sowie optional einer Luftfeuchte bestimmt werden.In one step 205 can a predetermined gas flow through the nozzle 165 and in one step 210 a pressure of the provided gas can be determined. In another embodiment, step 205 a predetermined pressure of gas for the nozzle 165 are provided, in step 210 a volume or mass flow rate of the through the nozzle 165 escaping gas is determined. A volume flow can be converted into a mass flow based on the density of the gas and vice versa. The density can be determined on the basis of a temperature and a pressure of the air, and optionally a humidity level.

In einem Schritt 215 kann eine Bewegung eines der Reibpartner 110, 115, 145 bezüglich des aus der Düse 165 austretenden Luftstroms bestimmt werden. In einem Schritt 220 kann der Abstand auf der Basis des im Schritt 210 bestimmten Parameters bestimmt werden. In einem nachfolgenden Schritt 220 kann ein Verschleiß eines der Reibpartner 110, 115, 145 auf der Basis des Abstands bestimmt werden. Dies kann insbesondere leicht durchgeführt werden, wenn an der Reibbremse 105 kein Nachstellmechanismus vorgesehen ist, um einen Verschleiß zu kompensieren. Sollte der Verschleiß einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigen, so kann in einem Schritt 230 ein Signal bereitgestellt werden. Der bestimmte Abstand kann ebenfalls in diesem Schritt nach außen bereitgestellt werden.In one step 215 can be a movement of one of the friction partners 110 , 115 , 145 regarding the from the nozzle 165 exiting air flow can be determined. In one step 220 the distance can be based on the in crotch 210 certain parameters can be determined. In a subsequent step 220 can wear one of the friction partners 110 , 115 , 145 can be determined based on the distance. This can be carried out easily, in particular, when on the friction brake 105 no adjustment mechanism is provided to compensate for wear. If the wear should exceed a predetermined threshold value, then in one step 230 a signal can be provided. The certain distance can also be provided to the outside in this step.

In einem Schritt 235 kann eine von einer externen Stelle bereitgestellte Anforderung an das Bremssystem 100 bestimmt werden. Die Anforderung kann eine vorbestimmte Anpresskraft, eine Bremskraft oder einen einzustellenden Abstand 150 betreffen. In einem Schritt 240 kann auf der Basis der Anforderung und des bestimmten Abstands eine Anpresskraft der Reibpartner 110, 115, 145 aneinander mittels des Aktuators 130 gesteuert werden. Die Schritte 235 und 240 können ein eigenständiges Verfahren bilden, das nebenläufig zum Verfahren 200 ausgeführt wird und den mittels des Verfahrens 200 bestimmten Abstand 150 zur Steuerung des Bremssystems 100 als Einflussgröße berücksichtigt.In one step 235 can be a request to the braking system provided by an external body 100 to be determined. The requirement can be a predetermined contact pressure, a braking force or a distance to be set 150 affect. In one step 240 On the basis of the requirement and the determined distance, a contact pressure of the friction partners can be applied 110 , 115 , 145 to each other by means of the actuator 130 being controlled. The steps 235 and 240 can form an independent procedure that runs parallel to the procedure 200 is carried out and by means of the method 200 certain distance 150 to control the braking system 100 considered as an influencing factor.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100

BremssystemBraking system

105105

ReibbremseFriction brake

110110

erster Reibpartner (Bremsbelag)first friction partner (brake lining)

115115

zweiter Reibpartner (Bremsscheibe)second friction partner (brake disc)

120120

DrehachseAxis of rotation

125125

BremssattelBrake caliper

130130

AktuatorActuator

135135

BremskolbenBrake piston

140140

BremszylinderBrake cylinder

145145

weiterer erster Reibpartner (weiterer Bremsbelag)further first friction partner (further brake pad)

150150

Abstand (Spalt)Distance (gap)

160160

Vorrichtungcontraption

165165

Düsejet

170170

Quelle für Fluid, PumpeSource of fluid, pump

175175

Einrichtung zur Bestimmung eines Gasdrucks, ManometerDevice for determining a gas pressure, manometer

180180

VerarbeitungseinrichtungProcessing facility

185185

Schnittstelle interface

200200

VerfahrenProcedure

205205

Bereitstellen GasstromProvide gas flow

210210

Bestimmen DruckDetermine pressure

215215

Bestimmen Relativbewegung Gas/ReibpartnerDetermine relative movement of gas / friction partner

220220

Bestimmen AbstandDetermine distance

225225

Bestimmen VerschleißDetermine wear and tear

230230

Bereitstellen SignalDeploy signal

235235

Bestimmen AnforderungDetermine requirement

240240

Steuern AnpresskraftControl contact force

Claims (11)

Verfahren (200) an einer Reibbremse mit einem ersten (110, 145) und einem zweiten Reibpartner (115), wobei das Verfahren (200) folgende Schritte umfasst: Bereitstellen (205) eines vorbestimmten Stroms von Gas durch eine Düse (165), wobei aus der Düse (165) austretendes Gas auf einen Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten Reibpartner (115) gerichtet ist; Bestimmen (210) eines Drucks des Gases vor dem Austreten aus der Düse (165); und Bestimmen (220) eines Abstands (150) zwischen dem ersten und dem zweiten Reibpartner (115) auf der Basis des Drucks.A method (200) on a friction brake having a first (110, 145) and a second friction partner (115), the method (200) comprising the following steps: providing (205) a predetermined flow of gas through a nozzle (165), wherein gas emerging from the nozzle (165) is directed towards a gap between the first and the second friction partner (115); Determining (210) a pressure of the gas prior to exiting the nozzle (165); and determining (220) a distance (150) between the first and second friction partners (115) on the basis of the pressure. Verfahren (200) an einer Reibbremse mit einem ersten (110, 145) und einem zweiten Reibpartner (115), wobei das Verfahren (200) folgende Schritte umfasst: Bereitstellen (205) von Gas eines vorbestimmten Drucks zum Austreten durch eine Düse (165), wobei aus der Düse (165) austretendes Gas auf einen Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten Reibpartner (115) gerichtet ist; Bestimmen (210) eines Stroms des austretenden Gases; und Bestimmen (220) eines Abstands (150) zwischen dem ersten und dem zweiten Reibpartner (115) auf der Basis des Stroms.A method (200) on a friction brake with a first (110, 145) and a second friction partner (115), the method (200) comprising the following steps: providing (205) gas of a predetermined pressure to exit through a nozzle (165) wherein gas emerging from the nozzle (165) is directed towards a gap between the first and second friction partners (115); Determining (210) a flow of the exiting gas; and determining (220) a distance (150) between the first and second friction partners (115) based on the current. Verfahren (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Reibbremse in Abhängigkeit des bestimmten Abstands (150) gesteuert (240) wird.Method (200) according to Claim 1 or 2 , wherein the friction brake is controlled (240) as a function of the determined distance (150). Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Abstand (150) auf der Basis einer Bewegungsgeschwindigkeit eines der Reibpartner (110, 115, 145) bestimmt wird.Method (200) according to one of the preceding claims, wherein the distance (150) is determined on the basis of a movement speed of one of the friction partners (110, 115, 145). Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Bestimmen eines Verschleißes einer der Reibpartner (110, 115, 145) auf der Basis des bestimmten Abstands (150).The method (200) according to any one of the preceding claims, further comprising determining wear of one of the friction partners (110, 115, 145) on the basis of the determined distance (150). Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich zwei erste Reibpartner (110, 145) bezüglich des zweiten Reibpartners (115) gegenüber liegen und Abstände beider ersten Reibpartner (110, 145) zum zweiten Reibpartner (115) bestimmt werden.Method (200) according to one of the preceding claims, wherein two first friction partners (110, 145) are opposite with respect to the second friction partner (115) and distances between the two first friction partners (110, 145) and the second friction partner (115) are determined. Vorrichtung (160) für eine Reibbremse (105) mit einem ersten (110, 145) und einem zweiten Reibpartner (115), wobei die Vorrichtung (160) folgendes umfasst: eine Einrichtung zur Bereitstellung eines vorbestimmten Stroms an Gas; eine Düse (165), die den bereitgestellten Strom auf einen Spalt zwischen den Reibpartnern (110, 115 ,145) richtet; eine Einrichtung zur Bestimmung eines Drucks des Gases vor dem Austreten aus der Düse (165); und eine Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, einen Abstand (150) zwischen dem ersten (110, 145) und dem zweiten Reibpartner (115) auf der Basis des Drucks zu bestimmen.Device (160) for a friction brake (105) with a first (110, 145) and a second friction partner (115), the device (160) comprising: a device for providing a predetermined flow of gas; a nozzle (165) which the directs provided current to a gap between the friction partners (110, 115, 145); means for determining a pressure of the gas prior to exiting the nozzle (165); and a processing device which is configured to determine a distance (150) between the first (110, 145) and the second friction partner (115) on the basis of the pressure. Vorrichtung (160) nach Anspruch 7, wobei der erste Reibpartner (110, 145) eine Bremsscheibe mit einer Drehachse (120) und der zweite Reibpartner (115) einen Bremsbelag umfasst, wobei die Bremsscheibe (115) und der Bremsbelag (110, 145) zur Bereitstellung einer Bremswirkung axial aneinander angepresst werden können.Device (160) after Claim 7 , wherein the first friction partner (110, 145) comprises a brake disc with an axis of rotation (120) and the second friction partner (115) comprises a brake lining, the brake disc (115) and the brake lining (110, 145) being axially pressed against one another to provide a braking effect can be. Vorrichtung (160) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, ferner umfassend einen Bremssattel (125) zur Lagerung des Bremsbelags (110, 145) bezüglich der Bremsscheibe (115); wobei die Düse (165) am Bremssattel (125) angebracht ist.Device (160) according to one of the Claims 7 or 8th , further comprising a brake caliper (125) for mounting the brake lining (110, 145) with respect to the brake disc (115); wherein the nozzle (165) is attached to the caliper (125). Bremssystem (100) mit einer Vorrichtung (160) nach einem der Ansprüche 7 bis 9.Brake system (100) with a device (160) according to one of the Claims 7 to 9 . Kraftfahrzeug mit einem Bremssystem (100) nach Anspruch 10.Motor vehicle with a braking system (100) according to Claim 10 .

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