DE19651969A1 - Motor vehicle brake-by-wire braking system brake actuator - Google Patents

Motor vehicle brake-by-wire braking system brake actuator

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Abstract

The electromechanical brake has an electric servo system which applies a brake force on to the brake pad system. The servo has a support mounting with a thrust flange which presses on to the sensor with a preset force when no brakes are applied. As the sensor force increases the servo presses against the thrust flange thereby reducing the actual force on the sensor, with the change in sensor reading proportional to the brake force. The base pressure on the sensor can be preset by an adjustable fitting on the thrust flange. The sensor identifies the point at which the brakes engage and thereby provide a simple control to correct for brake wear. Several of the electro-mechanical sensors can be spaced around the circumference of the brake servo.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremsaktuator für eine elektrische Bremsanlage, der u. a. folgende Bestandteile enthält:
The invention relates to a brake actuator for an electric brake system, which includes the following components:

  • - eine Zuspannvorrichtung, die bei einer Betätigung des Bremsaktuators eine Zuspannkraft auf Bremsbeläge ausübt und- An application device, the application force when the brake actuator is actuated on brake pads and
  • - mindestens einen Sensor, mit dem eine Meßgröße meßbar ist, aus der die auf die Bremsbeläge ausgeübte Zuspannkraft bestimmbar ist.- At least one sensor with which a measured variable can be measured, from which the Brake pads applied clamping force can be determined.

In jüngster Vergangenheit sind für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Personenkraftwagen, Bremsanlagen vom Brake-By-Wire-Typ entwickelt worden. Bei derartigen Bremsanlagen wird der Bremswunsch des Fahrers durch Ausüben einer Fußkraft auf ein Bremspedal kundgetan und die Einwirkung der Fußkraft auf das Pedal wird von einem Sensor erfaßt und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das Signal wird an sogenannte Bremsaktuatoren weitergeleitet, von denen jeweils einer einem Rad des Kraftfahrzeuges zugeordnet ist und jeder Bremsaktuator übt u. a. mit Hilfe eines Elektromotors und einer Zuspannvorrichtung eine Zuspannkraft auf die Bremsbeläge der ihm zugeordneten Radbremse aus. Infolgedessen werden die Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe der Radbremse gedrückt und an dem entsprechenden Rad des Kraftfahrzeuges entsteht eine Bremskraft. Eine Möglichkeit zur Regelung der Bremsanlage besteht darin, an jedem Rad des Kraftfahrzeuges eine Soll-Zuspannkraft einzuregeln, die dem Bremswunsch des Kraftfahrzeugfahrers entspricht. Die eingeregelte Soll-Zuspannkraft wird mit einer gemessenen lst-Zuspannkraft verglichen und bei einer Abweichung der Ist-Zuspannkraft von der Soll-Zuspannkraft über ein vorgegebenes Maß hinaus wird die Ist-Zuspannkraft von einem Regelkreis der Soll-Zuspannkraft angepaßt.In the recent past, for motor vehicles, especially for passenger cars, Brake-by-wire type brake systems have been developed. In such braking systems becomes the driver's braking request by exerting a foot force on a brake pedal announced and the effect of the foot force on the pedal is detected by a sensor and converted into an electrical signal. The signal is sent to so-called brake actuators forwarded, one of which is assigned to a wheel of the motor vehicle and each brake actuator practices u. a. with the help of an electric motor and a clamping device an application force on the brake pads of the wheel brake assigned to it. As a result, the brake pads are pressed against the brake disc of the wheel brake and a braking force is generated on the corresponding wheel of the motor vehicle. A Possibility to regulate the brake system is on each wheel of the Motor vehicle regulate a target application force that the braking request of Motor vehicle driver corresponds. The adjusted target clamping force is with a measured actual clamping force compared and if the actual clamping force deviates from of the target clamping force beyond a predetermined amount, the actual clamping force of adjusted a control loop of the target application force.

Zur Messung der lst-Zuspannkraft ist es bereits bekanntgeworden, in den einzelnen Bremsaktuatoren der elektrischen Bremsanlage Kraftsensoren vorzusehen. Die Kraftsensoren werden bei einem Bremsvorgang mit der Zuspannkraft beaufschlagt, so daß aus dem Signal der Kraftsensoren die Zuspannkraft direkt bestimmt werden kann. Bei einigen Bremsvorgängen werden von den Bremsaktuatoren jedoch sehr hohe Zuspannkräfte auf die Bremsbeläge ausgeübt, um dem von dem Kraftfahrzeugführer angeforderten Bremswunsch Genüge zu tun. So kann die ausgeübte Zuspannkraft auf eine maximale Zuspannkraft ansteigen, der die derzeitig verfügbaren und in Bremsaktuatoren verwendeten Kraftsensoren häufig nicht standhalten können, so daß die Kraftsensoren frühzeitig zerstört werden. Dies gilt insbesondere für mikromechanische Kraftsensoren, die z. B. wegen ihres geringen Platzbedarfes in Bremsaktuatoren eingebaut werden können. Nach einer Zerstörung der Kraftsensoren ist eine Regelung der elektrischen Bremsanlage wie oben erläutert offensichtlich nicht mehr möglich.It has already become known for measuring the actual clamping force, in the individual Brake actuators of the electric brake system to provide force sensors. The Force sensors are applied with the application force during a braking operation, so that the clamping force can be determined directly from the signal from the force sensors. At In some braking processes, however, the brake actuators generate very high application forces  applied to the brake pads to that requested by the driver Braking request to do enough. In this way, the clamping force exerted can be maximized Clamping force increase that the currently available and used in brake actuators Force sensors often cannot withstand, so that the force sensors are destroyed prematurely will. This applies in particular to micromechanical force sensors which, for. B. because of her small space requirement can be installed in brake actuators. After a Destruction of the force sensors is a regulation of the electric brake system as above explains obviously no longer possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsaktuator zu schaffen, mit dessen Sensoren auch hohe Zuspannkräfte noch zuverlässig gemessen werden können.The invention has for its object to provide a brake actuator with which Sensors even high clamping forces can still be measured reliably.

Ausgehend von einem Bremsaktuator der eingangs genannten Art wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Sensor derartig in dem Kraftfluß des Bremsaktuators angeordnet ist, daß er außerhalb der Betätigungsphase des Bremsaktuators mit einer vorgegebenen Kraft belastet ist und während der Betätigungsphase mit zunehmender Zuspannkraft entlastet wird.Starting from a brake actuator of the type mentioned in the Characteristic features of claim 1 solved the problem in that the sensor is arranged in the power flow of the brake actuator such that it is outside the Actuation phase of the brake actuator is loaded with a predetermined force and is relieved with increasing clamping force during the actuation phase.

Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, daß der in den Bremsaktuator eingebaute Sensor außerhalb der Betätigungsphasen des Bremsaktuators kontrolliert mit einer vorgegebenen Kraft belastet wird, von der sichergestellt ist, daß der Sensor dieser Kraft standhalten kann. Bei einem Bremsvorgang wird mit zunehmender Zuspannkraft der Sensor entlastet, wobei das Maß der Entlastung in einem eineindeutigen Zusammenhang zu der von der Zuspannvorrichtung erzeugten Zuspannkraft steht. Aus der Entlastung des Sensors während eines Bremsvorganges kann also die Zuspannkraft bestimmt werden.The basic idea of the invention is to be seen in the fact that in the brake actuator built-in sensor controls outside of the actuation phases of the brake actuator a predetermined force is loaded, which ensures that the sensor of this Can withstand strength. During a braking process, the Relieved sensor, the degree of relief in a clear connection to the clamping force generated by the clamping device. From the discharge of the The application force can thus be determined by the sensor during a braking operation.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind insbesonders darin zu sehen, daß der in den Bremsaktuator eingebrachte Sensor außerhalb der Betätigungsphasen des Bremsaktuators kontrolliert mit einer Kraft beaufschlagt wird, der er auf jeden Fall Stand hält. Somit ist einer Zerstörung des Sensors sicher vorgebeugt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Kraft, mit der der Sensor außerhalb der Betätigungsphasen des Bremsaktuators belastet wird, exakt vorgegeben werden kann. Somit kann mit Hilfe des Sensors der Zeitpunkt, zu dem ein Bremsvorgang abgeschlossen ist, exakt festgestellt werden. Dieser Zeitpunkt liegt nämlich genau dann vor, wenn von dem Sensor die vorgegebene Kraft angezeigt wird. Es kann dann sofort ein Anhalten der Zuspannvorrichtung veranlaßt werden, so daß die Zuspannvorrichtung nicht weiter zurückgefahren wird, als unbedingt nötig. Beim nächsten Bremsvorgang braucht die Zuspannvorrichtung dann nur den unbedingt notwendigen Weg zurückzulegen, um an dem entsprechenden Rad des Kraftfahrzeuges eine Bremskraft zu erzeugen.The advantages achieved with the invention can be seen in particular in that in the Brake actuator sensor introduced outside the actuation phases of the brake actuator is subjected to a force in a controlled manner that it can withstand in any case. So one is Destruction of the sensor safely prevented. Another advantage of the invention is therein see that the force with which the sensor outside the operating phases of the Brake actuator is loaded, can be specified precisely. Thus, with the help of Sensor the time at which a braking process is completed, exactly determined will. This point in time is precisely when the sensor detects the specified force is displayed. The clamping device can then stop immediately are caused so that the application device is not retracted further than  absolutely necessary. The application device then only needs for the next braking process to cover the absolutely necessary way to use the corresponding wheel of the Motor vehicle to generate a braking force.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 zeigt der in den Bremsaktuator eingebrachte Sensor bei der maximal von der Zuspannvorrichtung erzeugbaren Zuspannkraft noch ein eineindeutiges Signal an. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß mit Hilfe der in den Bremsaktuatoren angeordneten Sensoren die Regelung der elektrischen Bremsanlage-im gesamten Zuspannkraftintervall von 0 bis zur maximalen Zuspannkraft vorgenommen werden kann.According to a development of the invention according to claim 2, the shows in the brake actuator introduced sensor at the maximum that can be generated by the application device Clamping force still a clear signal. The advantage of this training is there too see that with the help of the sensors arranged in the brake actuators the regulation of electric brake system - in the entire application range from 0 to the maximum Clamping force can be made.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 3
According to an embodiment of the invention according to claim 3

  • - ist der Sensor in dem Gehäuse des Bremsaktuators angeordnet und- The sensor is arranged in the housing of the brake actuator and
  • - weist der Bremsaktuator einen Flansch auf,
    • - dessen erstes Ende derart in das Gehäuse eingreift und derart vorgespannt ist, daß es auf dem im Gehäuse angeordneten Sensor außerhalb der Betätigungsphasen des Bremsaktuators eine vorgegebene Kraft ausübt und
    • - dessen anderes Ende derart in die Zuspannvorrichtung eingreift, daß auf den Flansch während der Betätigungsphasen des Bremsaktuators eine Kraft ausgeübt wird, deren Betrag genau so groß ist wie der Betrag der Zuspannkraft, die jedoch in die entgegengesetzte Richtung weist, so daß infolge dieser Kraft die auf den Sensor durch die Vorspannung einwirkende Kraft reduziert und damit der Sensor entlastet wird.
    the brake actuator has a flange,
    • - The first end engages in the housing and is biased such that it exerts a predetermined force on the sensor arranged in the housing outside the operating phases of the brake actuator and
    • - The other end engages in the application device such that a force is exerted on the flange during the actuation phases of the brake actuator, the amount of which is exactly as large as the amount of the application force, but which points in the opposite direction, so that as a result of this force force acting on the sensor due to the preload is reduced and the sensor is thus relieved.

Vorzugsweise wird das in das Gehäuse eingreifende Ende des Flansches mittels Vorspannschrauben an dem Gehäuse befestigt, wobei jede durch eine Vorspannschraube erzeugte "Verbindungskräfte" zwischen Gehäuse und Flanschende so bemessen ist, daß die Summe aller erzeugten "Verbindungskräfte" die maximale Zuspannkraft, die durch die Zuspannvorrichtung des Bremsaktuators erzeugt werden kann, übersteigt. Dadurch ist einem Abheben bzw. einem Abreißen des Flansches von dem Bremsaktuatorgehäuse bei hohen Zuspannkräften sicher vorgebeugt (beträgt beispielsweise die maximale Zuspannkraft X kN und ist das in das Gehäuse eingreifende Flanschende beispielsweise mit fünf Schrauben am Gehäuse befestigt, so werden die Vorspannschrauben derartig eingestellt, daß mit jeder von ihnen mindestens eine "Verbindungskraft" von X/5 kN erzeugt wird).The end of the flange engaging in the housing is preferably by means of Bias screws attached to the housing, each by a bias screw generated "connecting forces" between the housing and flange end is such that the Sum of all generated "connecting forces" the maximum clamping force, which by the Application device of the brake actuator can be generated exceeds. This is lifting or tearing off the flange from the brake actuator housing high clamping forces safely prevented (for example, the maximum clamping force X kN and is the flange end engaging in the housing, for example with five Screws are attached to the housing, the preload screws are adjusted in such a way that at least one "connecting force" of X / 5 kN is generated with each of them).

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist in dem ersten Ende des Flansches eine Einstellvorrichtung vorgesehen, mittels der der Sensor außerhalb der Betätigungsphase des Bremsaktuators mit der vorgegebenen Kraft belastet wird. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß die außerhalb der Betätigungsphasen des Bremsaktuators auf den Sensor einwirkende Kraft mit Hilfe der Einstellvorrichtung sehr exakt vorgegeben werden kann, so daß die Genauigkeit der Regelung mit Hilfe der Sensoren nochmals gesteigert werden kann.According to a development of the invention according to claim 4 is in the first end Flange an adjusting device is provided, by means of which the sensor outside the  Actuation phase of the brake actuator is loaded with the predetermined force. The advantage this training is to be seen in the fact that the outside of the operating phases of Brake actuator force acting on the sensor very precisely with the help of the setting device can be specified so that the accuracy of the control using the sensors can be increased again.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 sind mehrere Sensoren in dem Bremsaktuator auf einem Kreisumfang angeordnet, wobei der Mittelpunkt des Kreises in etwa mit der Achse der Zuspannvorrichtung zusammenfällt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der genannte Flansch als rotationssymmetrisches Teil ausgebildet, wobei die Rotationsachse des Flansches mit der Achse der Zuspannvorrichtung zusammenfällt, so daß die Zuspannvorrichtung im Zentrum des Flansches angeordnet ist. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß auf die einzelnen in dem Bremsaktuator angeordneten Sensoren keine Kippmomente ausgeübt werden, die zu einer Zerstörung eines der Sensoren führen könnten. Ein weiterer Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß auch bei dem Ausfall eines der Sensoren immer noch die Meßsignale der anderen Sensoren für die Regelung der elektrischen Bremsanlage zur Verfügung stehen. Schließlich können die Meßsignale der Sensoren untereinander abgeglichen werden, so daß ein fehlerhafter Sensor sofort erkannt werden kann, wenn mindestens drei Sensoren in einem Bremsaktuator eingebaut sind (Mehrheitsentscheidung).According to a development of the invention according to claim 5, several sensors are in the Brake actuator arranged on a circumference, the center of the circle in coincides with the axis of the application device. With this In the exemplary embodiment, the flange is designed as a rotationally symmetrical part, the axis of rotation of the flange with the axis of the application device coincides, so that the application device is arranged in the center of the flange. The advantage of this training is the fact that in the individual Brake actuator arranged sensors no tilting moments are exerted that lead to a Destruction of one of the sensors could result. Another advantage of this training is to be seen in the fact that even if one of the sensors fails, the measurement signals of the other sensors for the control of the electric brake system stand. Finally, the measurement signals from the sensors can be compared with one another be so that a faulty sensor can be recognized immediately if at least three Sensors are installed in a brake actuator (majority decision).

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 handelt es sich bei den verwendeten Sensoren um mikromechanische Kraftsensoren (derartige Sensoren sind z. B. aus der DE 40 27 753 C2 bekannt). Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß mikromechanische Kraftsensoren nur einen geringen Platzbedarf haben und somit für den Einbau in Bremsaktuatoren besonders geeignet sind.According to a development of the invention according to claim 6, the sensors used around micromechanical force sensors (such sensors are e.g. known from DE 40 27 753 C2). The advantage of this training is the fact that micromechanical force sensors have a small footprint and therefore for the Installation in brake actuators are particularly suitable.

Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den nachstehenden Figuren erläutert, darin zeigt:An embodiment and further advantages of the invention are related to the following figures, showing:

Fig. 1 einen Bremsaktuator, Fig. 1 is a brake actuator,

Fig. 2 einen Bremsaktuator, Fig. 2 shows a brake actuator,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der in der Fig. 2 gezeigten Linie AA, Fig. 3 shows a cross-section along the plane indicated in FIG. 2 line AA,

Fig. 4 ein Diagramm. Fig. 4 is a diagram.

Fig. 1 zeigt einen Bremsaktuator 2 der einen Elektromotor einem Stator 6 und einem Rotor 8 aufweist. Bei einem Bremsvorgang wird der Elektromotor 4 betätigt und mit Hilfe des Rotors 8 wird die Spindelmutter 12 der Zuspannvorrichtung 10 in Rotation versetzt. Die Spindelmutter 12 steht in Wirkverbindung mit der Spindel 14 der Zuspannvorrichtung 10 und durch die Rotation der Spindelmutter 12 wird die Spindel 14 bei einem Bremsvorgang in eine Bewegung entlang ihrer Längsachse versetzt. Infolge der axialen Bewegung der Spindel 14 werden über den Bremskolben 16 die Bremsbeläge 18a und 18b auf die Bremsscheibe 20 zubewegt, bis die Bremsbeläge 18a und 18b an dieser anliegen. Bei einer weiteren Bewegung der Spindel 14 in axialer Richtung werden auf die Bremsbeläge 18a und 18b Zuspannkräfte ausgeübt, so daß an der Bremsscheibe 20 letztendlich eine Bremskraft erzeugt wird. Die von der Zuspannvorrichtung 10, insbesondere von der Spindel 14 erzeugte lst-Zuspannkraft wird gemessen und mit einer Soll-Zuspannkraft, die dem Bremswunsch des Kraftfahrzeugfahrers entspricht, verglichen. Weicht die gemessene lst-Zuspannkraft über ein vorgegebenes Maß hinaus von der Soll-Zuspannkraft ab, so, wird die erzeugte Ist- Zuspannkraft entsprechend erhöht bzw. erniedrigt. Für einen derartigen Regelvorgang muß die von der Spindel 14 erzeugte lst-Zuspannkraft bekannt sein. Es wird im folgenden erläutert, wie die lst-Zuspannkraft gemessen wird. 2 Fig. 1 shows a brake actuator of an electric motor comprises a stator 6 and a rotor 8 has. When braking, the electric motor 4 is actuated and with the help of the rotor 8 , the spindle nut 12 of the application device 10 is set in rotation. The spindle nut 12 is operatively connected to the spindle 14 of the application device 10 and the rotation of the spindle nut 12 causes the spindle 14 to move along its longitudinal axis during a braking operation. As a result of the axial movement of the spindle 14 , the brake pads 18 a and 18 b are moved towards the brake disc 20 via the brake piston 16 until the brake pads 18 a and 18 b rest against the latter. With a further movement of the spindle 14 in the axial direction, application forces are exerted on the brake pads 18 a and 18 b, so that ultimately a braking force is generated on the brake disc 20 . The actual application force generated by the application device 10 , in particular by the spindle 14 , is measured and compared with a target application force that corresponds to the braking request of the motor vehicle driver. If the measured actual clamping force deviates from the target clamping force by a predetermined amount, the actual clamping force generated is increased or decreased accordingly. For such a control process, the actual application force generated by the spindle 14 must be known. The following explains how the actual application force is measured.

Zur Messung der Ist-Zuspannkraft enthält das Gehäuse 26 des Bremsaktuators 2 Kraftsensoren 22. Darüber hinaus enthält der Bremsaktuator 2 einen Flansch 24, dessen erstes Ende 28 in das Gehäuse 26 des Bremsaktuators 2 eingreift und mit Hilfe der Vorspannschrauben 32 an dem Gehäuse 26 befestigt ist. Mit Hilfe des ersten Endes 28 des Flansches 24 werden außerhalb der Betätigungsphasen des Bremsaktuators 2, also außerhalb der Bremsphasen, vorgegebene Kräfte auf die Sensoren 22 ausgeübt. Diese Kräfte sind derart bemessen, daß die Sensoren 22 durch die mechanische Belastung dieser Kräfte sicher nicht zerstört werden. Das zweite Ende 30 des Flansches 24 greift in die Spindelmutter 12 der Zuspannvorrichtung 10 ein.The housing 26 of the brake actuator contains 2 force sensors 22 for measuring the actual application force. In addition, the brake actuator 2 contains a flange 24 , the first end 28 of which engages in the housing 26 of the brake actuator 2 and is fastened to the housing 26 by means of the preload screws 32 . With the aid of the first end 28 of the flange 24 , predetermined forces are exerted on the sensors 22 outside the actuation phases of the brake actuator 2 , that is to say outside the braking phases. These forces are dimensioned such that the sensors 22 are certainly not destroyed by the mechanical loading of these forces. The second end 30 of the flange 24 engages in the spindle nut 12 of the application device 10 .

Bei einem Bremsvorgang entsteht in der Zuspannvorrichtung 10 gemäß dem Aktio-Reaktio- Prinzip eine Kraft, deren Betrag genau so groß ist wie der Betrag der Zuspannkraft, die dieser jedoch entgegengesetzt ist. Diese Kraft wird über die Zuspannvorrichtung 10, insbesondere über die Spindelmutter 12 auf den Flansch 24 übertragen, so daß unter der Einwirkung dieser Kraft das erste Ende 28 des Flansches 24 von dem Gehäuse 26 in Richtung des Elektromotors 4 "wegbewegt" wird. Infolge dieser Kraft kommt es also zu einer Entlastung der in das Gehäuse 26 eingebrachten Sensoren 22. Das Maß der Entlastung steht in einem eineindeutigen Zusammenhang mit der durch die Zuspannvorrichtung 10 erzeugten Zuspannkraft, so daß aus dem Maß der Entlastung die Zuspannkraft direkt bestimmt werden kann.During a braking process, a force is generated in the application device 10 according to the action-reaction principle, the amount of which is exactly as large as the amount of the application force, but which is opposite to this. This force is transmitted to the flange 24 via the application device 10 , in particular via the spindle nut 12 , so that under the action of this force the first end 28 of the flange 24 is "moved" away from the housing 26 in the direction of the electric motor 4 . As a result of this force, the sensors 22 introduced into the housing 26 are relieved. The degree of relief is unambiguously related to the clamping force generated by the clamping device 10 , so that the clamping force can be determined directly from the degree of the relief.

Fig. 2 zeigt einen Bremsaktuator, der an sich genauso aufgebaut ist wie der in der Fig. 1 gezeigte. Der einzige Unterschied besteht darin, daß das erste Ende 28 des Flansches 24, das in das Gehäuse 26 des Bremsaktuators 2 eingreift, im Bereich der Sensoren 22 über Einstellschrauben 34 verfügt. Mit Hilfe einer jeden Einstellschraube 34 kann die Kraft, die außerhalb einer Betätigungsphase des Bremsaktuators 2 auf einen Kraftsensor 22 einwirkt, noch genauer eingestellt werden, als dies mit Hilfe des ersten Endes 28 des Flansches 24 alleine möglich ist. Das Funktionsprinzip des Bremsaktuators gemäß Fig. 2 entspricht dem Funktionsprinzip des Bremsaktuators gemäß Fig. 1, so daß an dieser Stelle nicht noch einmal näher darauf eingegangen werden soll. FIG. 2 shows a brake actuator which is constructed in the same way as that shown in FIG. 1. The only difference is that the first end 28 of the flange 24 , which engages in the housing 26 of the brake actuator 2 , has adjusting screws 34 in the area of the sensors 22 . With the help of each adjusting screw 34 , the force which acts on a force sensor 22 outside an actuation phase of the brake actuator 2 can be set even more precisely than is possible with the aid of the first end 28 of the flange 24 alone. The operating principle of the brake actuator according to FIG. 2 corresponds to the operating principle of the brake actuator according to FIG. 1, so that it will not be discussed again at this point.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt entlang der in der Fig. 2 gezeigten Linie AA durch den Bremsaktuator 2. Der Fig. 3 ist zu entnehmen, daß der Flansch 24 und insbesondere das erste Ende 28 des Flansches 24, rotationssymmetrisch zu der Achse 38 der Spindel 14 ausgebildet ist. Das erste Ende 28 des Flansches 24 ist mit Vorspannschrauben 32 am Gehäuse 26 befestigt, wobei jede der Vorspannschrauben 32 zwischen dem Gehäuse 26 und dem ersten Ende 28 eine "Verbindungskraft" erzeugt, die derart bemessen ist, daß die Summe aller Verbindungskräfte die maximale Zuspannkraft übersteigt. Vorzugsweise wird durch jede Vorspannschraube 32 die gleiche "Verbindungskräfte" erzeugt. Ferner erhält das erste Ende 28 des Flansches 24 mehrere Einstellschrauben 34, hinter denen (nicht sichtbar) die Sensoren 22 angeordnet sind. Die Einstellschrauben 34 und die Sensoren 22 sind in gleichmäßigen Abständen auf einem Kreisumfang angeordnet. Durch die rotationssymmetrische Ausbildung des Flansches 24 ist sichergestellt, daß sich der Kraftfluß durch den Flansch 24 bei einem Bremsvorgang gleichmäßig auf dem Flansch 24 verteilt, so daß der Flansch 24 ausschließlich in die axiale Richtung gedrückt wird. Somit ist der Erzeugung von Kippmomenten in dem Flansch 24 und insbesondere in dem ersten Ende 28 des Flansches 24 vorgebeugt, so daß eine Zerstörung eines der Sensoren 22 infolge eines derartigen Kippmomentes ausgeschlossen ist. An den Flansch 24 schließen sich in radialer Richtung die Lager 36, die Spindelmutter 12 und die Spindel 14 an, so wie es auch in der Fig. 3 gezeigt ist. FIG. 3 shows a cross section along the line AA shown in FIG. 2 through the brake actuator 2 . The Fig. 3 it can be seen that the flange 24 and in particular the first end 28 of the flange 24, is rotationally symmetrical to the axis 38 of the spindle 14. The first end 28 of the flange 24 is secured to the housing 26 with preload screws 32 , each of the preload screws 32 creating a "connecting force" between the housing 26 and the first end 28 such that the sum of all connecting forces exceeds the maximum clamping force . The same "connecting forces" are preferably generated by each preload screw 32 . Furthermore, the first end 28 of the flange 24 receives a plurality of adjusting screws 34 , behind which (not visible) the sensors 22 are arranged. The adjusting screws 34 and the sensors 22 are arranged at regular intervals on a circumference. Due to the rotationally symmetrical configuration of the flange 24 is ensured that the flow of force distributed by the flange 24 during braking evenly to the flange 24, so that the flange 24 is pressed exclusively in the axial direction. The generation of tilting moments in the flange 24 and in particular in the first end 28 of the flange 24 is thus prevented, so that destruction of one of the sensors 22 as a result of such a tilting moment is excluded. The bearings 36 , the spindle nut 12 and the spindle 14 adjoin the flange 24 in the radial direction, as is also shown in FIG. 3.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm, in dem die auf einen Sensor 22 einwirkende Kraft Fsensor über der durch die Zuspannvorrichtung, insbesondere durch die Spindel 14 erzeugte Zuspannkraft FZuspann aufgetragen ist. Dem Diagramm ist zu entnehmen, daß ein Sensor 22 bei einer Zuspannkraft von 0 mit einer bestimmten vorgegebenen kraft (von z. B. 6 kN, wie in der Fig. 4 gezeigt) belastet ist, durch die der Sensor 22 sicher nicht zerstört wird. Die auf einen Sensor 22 im Falle einer verschwindenden Zuspannkraft einwirkende Kraft kann beispielsweise mittels der in der Fig. 2 gezeigten Einstellschraube 34 eingestellt werden. Mit zunehmender Zuspannkraft nimmt die auf einen Sensor einwirkende Kraft ab, bis schließlich bei der maximalen Zuspannkraft, die von der Zuspannvorrichtung, insbesondere der Spindel 14 erzeugt werden kann, keine Kraft mehr auf den Sensor 22 ausgeübt wird (vergleiche auch durchgezogene Gerade in der Fig. 4, die bei der maximalen Zuspannkraft eine auf den Sensor 22 einwirkende Kraft von 0 anzeigt). FIG. 4 shows a diagram in which the force F sensor acting on a sensor 22 is plotted against the clamping force F closing generated by the application device, in particular by the spindle 14 . The diagram shows that a sensor 22 with a clamping force of 0 is loaded with a certain predetermined force (of, for example, 6 kN, as shown in FIG. 4), by which the sensor 22 is certainly not destroyed. The force acting on a sensor 22 in the event of a disappearing clamping force can be set, for example, by means of the adjusting screw 34 shown in FIG. 2. As the application force increases, the force acting on a sensor decreases until finally, at the maximum application force that can be generated by the application device, in particular the spindle 14 , no more force is exerted on the sensor 22 (see also the straight line in FIG. 4, which indicates a force of 0 acting on the sensor 22 at the maximum application force).

BezugszeichenlisteReference list

22nd

Bremsaktuator
Brake actuator

44th

Elektromotor
Electric motor

66

Stator
stator

88th

Rotor
rotor

1010th

Zuspannvorrichtung
Application device

1212th

Spindelmutter
Spindle nut

1414

Spindel
spindle

1616

Bremskolben
Brake piston

1818th

a, b Bremsbeläge
a, b brake pads

2020th

Bremsscheibe
Brake disc

2222

Sensor
sensor

2424th

Flansch
flange

2626

Gehäuse des Bremsaktuators Brake actuator housing

22nd

2828

erstes Ende des Flansches first end of the flange

2424th

, das in das Gehäuse that in the housing

2626

eingreift
intervenes

3030th

zweites Ende des Flansches second end of the flange

2424th

, das in die Zuspannvorrichtung that in the clamping device

1010th

, insbesondere in die Spindelmutter , especially in the spindle nut

1212th

eingreift
intervenes

3232

Vorspannschrauben
Preload screws

3434

Einstellschraube
Adjusting screw

3636

Lager
camp

3838

Achse der Spindel Axis of the spindle

1414

.
.

Claims (6)

1. Bremsaktuator (2) für eine elektrische Bremsanlage, der u. a. folgendes enthält:
  • - eine Zuspannvorrichtung (10), die bei einer Betätigung des Bremsaktuators (2) eine Zuspannkraft auf Bremsbeläge (18a), (18b) ausübt und
  • - mindestens einen Sensor (22), mit dem eine Meßgröße meßbar ist, aus der die auf die Bremsbeläge (18a), (18b) ausgeübte Zuspannkraft bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (22) derartig in dem Kraftfluß des Bremsaktuators (2) angeordnet ist, daß er außerhalb der Betätigungsphase des Bremsaktuators (2) mit einer vorgegebenen Kraft belastet ist und während der Betätigungsphase mit zunehmender Zuspannkraft entlastet wird.
1. Brake actuator ( 2 ) for an electric brake system, which includes the following:
  • - An application device ( 10 ) which, when the brake actuator ( 2 ) is actuated, exerts an application force on brake pads ( 18 a), ( 18 b) and
  • - At least one sensor ( 22 ) with which a measured variable can be measured, from which the application force exerted on the brake linings ( 18 a), ( 18 b) can be determined, characterized in that the sensor ( 22 ) is such in the force flow of the brake actuator ( 2 ) is arranged so that it is loaded outside the operating phase of the brake actuator ( 2 ) with a predetermined force and is relieved during the operating phase with increasing application force.
2. Bremsaktuator (2) für eine elektrische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Bremsaktuator (2) eingebrachte Sensor (22) bei der maximal von der Zuspannvorrichtung (10) erzeugbaren Zuspannkraft ein eineindeutiges Signal anzeigt.2. Brake actuator ( 2 ) for an electric brake system according to claim 1, characterized in that the sensor ( 22 ) introduced into the brake actuator ( 2 ) indicates a unique signal at the maximum application force that can be generated by the application device ( 10 ). 3. Bremsaktuator (2) für eine elektrische Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Sensor (22) in dem Gehäuse (26) des Bremsaktuators (2) angeordnet ist und
  • - der Bremsaktuator (2) einen Flansch (24) aufweist,
    • - dessen erstes Ende (28) derart in das Gehäuse (26) eingreift und derart vorgespannt ist, daß es auf den im Gehäuse (26) angeordneten Sensor (22) außerhalb der Betätigungsphase des Bremsaktuators (2) eine vorgegebene Kraft ausübt und
    • - dessen anderes Ende (30) derart in die Zuspannvorrichtung (10) eingreift, daß auf den Flansch (24) während der Betätigungsphase des Bremsaktuators (2) eine Kraft ausgeübt wird, deren Betrag genau so groß ist wie der Betrag der Zuspannkraft, die jedoch in die entgegengesetzte Richtung weist, so daß infolge dieser Kraft die auf den Sensor (22) durch die Vorspannung einwirkende Kraft. reduziert und damit der Sensor (22) entlastet wird.
3. Brake actuator ( 2 ) for an electric brake system according to one of claims 1 to 2, characterized in that
  • - The sensor ( 22 ) in the housing ( 26 ) of the brake actuator ( 2 ) is arranged and
  • - The brake actuator ( 2 ) has a flange ( 24 ),
    • - The first end ( 28 ) engages in the housing ( 26 ) and is biased such that it exerts a predetermined force on the sensor ( 22 ) arranged in the housing ( 26 ) outside the actuation phase of the brake actuator ( 2 ) and
    • - The other end ( 30 ) engages in the application device ( 10 ) in such a way that a force is exerted on the flange ( 24 ) during the actuation phase of the brake actuator ( 2 ), the amount of which is exactly the same as the amount of the application force, which, however points in the opposite direction, so that as a result of this force, the force acting on the sensor ( 22 ) due to the pretension. reduced and thus the sensor ( 22 ) is relieved.
4. Bremsaktuator (2) für eine elektrische Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Ende (28) des Flansches (24) eine Einstellvorrichtung (34) vorgesehen ist, mittels der auf den Sensor (22) außerhalb der Betätigungsphase des Bremsaktuators (2) eine vorgegebene Kraft ausgeübt wird.4. Brake actuator ( 2 ) for an electric brake system according to claim 3, characterized in that in the first end ( 28 ) of the flange ( 24 ) an adjusting device ( 34 ) is provided, by means of which on the sensor ( 22 ) outside the actuation phase of the Brake actuator ( 2 ) a predetermined force is exerted. 5. Bremsaktuator (2) für eine elektrische Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sensoren (22) auf einen Kreisumfang angeordnet sind, wobei der Mittelpunkt des Kreises in etwa mit der Achse (38) der Zuspannvorrichtung (10) zusammenfällt.5. Brake actuator ( 2 ) for an electrical brake system according to one of claims 1 to 4, characterized in that a plurality of sensors ( 22 ) are arranged on a circumference, the center of the circle approximately with the axis ( 38 ) of the application device ( 10 ) coincides. 6. Bremsaktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Sensoren (22) um mikromechanische Kraftsensoren handelt.6. Brake actuator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sensors ( 22 ) are micromechanical force sensors.
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