DE19651969C2 - Bremsaktuator für elektrische Bremsanlagen mit Sensoren zur Kraftmessung - Google Patents

Bremsaktuator für elektrische Bremsanlagen mit Sensoren zur Kraftmessung

Info

Publication number
DE19651969C2
DE19651969C2 DE1996151969 DE19651969A DE19651969C2 DE 19651969 C2 DE19651969 C2 DE 19651969C2 DE 1996151969 DE1996151969 DE 1996151969 DE 19651969 A DE19651969 A DE 19651969A DE 19651969 C2 DE19651969 C2 DE 19651969C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
force
brake actuator
brake
sensor
application
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE1996151969
Other languages
English (en)
Other versions
DE19651969A1 (de
Inventor
Hubertus Prinzler
Immanuel Henken
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental AG filed Critical Continental AG
Priority to DE1996151969 priority Critical patent/DE19651969C2/de
Publication of DE19651969A1 publication Critical patent/DE19651969A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19651969C2 publication Critical patent/DE19651969C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/741—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on an ultimate actuator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D2066/005—Force, torque, stress or strain
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/18—Electric or magnetic
    • F16D2121/24—Electric or magnetic using motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/18—Mechanical mechanisms
    • F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F16D2125/34—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
    • F16D2125/40—Screw-and-nut

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremsaktuator für eine elektrische Bremsanlage, mit
  • - einer Zuspannvorrichtung, die bei einer Betätigung des Bremsaktuators eine Zuspannkraft auf die Bremsbeläge ausübt und
  • - mindestens einem Sensor, mit dem eine Meßgröße erfaßbar ist, aus der sich die auf die Bremsbeläge ausgeübte Zuspannkraft bestimmen läßt.
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 Ist-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.
Zur Messung der Ist-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.
Ein Bremsaktuator der eingangs genannten Art ist z. B. aus der US PS 4,784,244 bekannt. Bei dem aus dieser Druckschrift bekannten Bremsaktuator ist die Zuspannvorrichtung, die mit dem Elektromotor des Bremsaktuators in Wirkverbindung steht, im rechten Winkel zu dem Bremskolben des Bremsaktuators angeordnet. Die Zuspannvorrichtung enthält zwei Rollen, von denen eine an einer schiefen Ebene des Bremskolbens und die andere an einer schiefen Ebene eines dem Bremskolben gegenüberliegenden stationären Blocks anliegt. Bei einer Betätigung des Bremsaktuators fahren die Rollen an den genannten schiefen Ebenen entlang und üben eine Kraft auf den Bremskolben und auf den stationären Block aus. Infolge dieser Kraft werden der Bremskolben und damit die mit dem Bremskolben in Wirkverbindung stehenden Bremsbeläge gegen eine Bremsscheibe gepreßt. Hinter dem stationären Block ist ein Sensor angeordnet, mit dem die Kraft, die bei einer Betätigung des Bremsaktuators auf den stationären Block ausgeübt wird, messbar ist. Da diese Kraft weitgehend der Kraft entspricht, die mit Hilfe des Bremskolbens auf die Bremsbeläge ausgeübt wird, kann das Meßsignal des Sensors zur Regelung des Bremsaktuators genutzt werden.
Mit Hilfe des hinter dem stationären Block angeordneten Sensors ist zwar eine Regelung des Bremsaktuators möglich, es ist jedoch festzustellen, daß mit zunehmender Zuspannkraft, die durch die Zuspannvorrichtung auf den Bremskolben und auf den stationären Block ausgeübt wird, eine zunehmende Kraft auf den Sensor einwirkt. Insbesondere bei hohen Zuspannkräften kann der Sensor infolge dieser Kräfte frühzeitig zerstört werden. Eine Regelung des Bremsaktuators mit Hilfe des Sensors ist dann nicht mehr möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsaktuator zu schaffen, mit dessen Sensoren auch hohe Zuspannkräfte noch zuverlässig gemessen werden können.
Ausgehend von einem Bremsaktuator der eingangs genannten Art wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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 standhaften kann. Bei einem Bremsvorgang wird mit zunehmender Zuspannkraft der Sensor entlastet, wobei das Maß der Entlastung in einem eindeutigen Zusammenhang zu der von der Zuspannvorrichtung erzeugten Zuspannkraft steht. Aus der Entlastung des Sensors während eines Bremsvorganges kann also die Zuspannkraft bestimmt werden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind insbesonders darin zu sehen, daß der in den Bremsaktuator eingebaute Sensor außerhalb der Betätigungsphasen des Bremsaktuators kontrolliert mit einer Kraft beaufschlagt wird, der er auf jeden Fall standhält. 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.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 zeigt der im Bremsaktuator angeordnete Sensor bei der maximal von der Zuspannvorrichtung erzeugbaren Zuspannkraft noch ein eindeutiges 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.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 3
  • - ist der Sensor im Gehäuse des Bremsaktuators angeordnet und
  • - weist der Bremsaktuator einen Flansch auf,
    • 1. dessen erstes Ende in das Gehäuse eingreift und derart vorgespannt ist, daß es auf dem im Gehäuse angeordneten Sensor außerhalb der Betätigungsphase des Bremsaktuators eine vorgegebene Kraft ausübt und
    • 2. dessen anderes Ende in die Zuspannvorrichtung eingreift, wenn auf den Flansch während der Betätigungsphase des Bremsaktuators eine Kraft ausgeübt wird, deren Betrag genausogroß ist wie der Betrag der Zuspannkraft, die jedoch in die entgegengesetzte Richtung wirkt, so daß infolge dieser Kraft die auf den Sensor durch die Vorspannung einwirkende Kraft reduziert und damit der Sensor entlastet wird.
Vorzugsweise wird das in das Gehäuse eingreifende Ende des Flansches mittels Vorspannschrauben an dem Gehäuse befestigt, wobei jede durch eine Vorspannschraube erzeugte "Verbindungskraft" 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).
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist in dem ersten Ende des Flansches eine Einstellvorrichtung vorgesehen, mittels der die auf den Sensor außerhalb der Betätigungsphase des Bremsaktuators wirkende Kraft vorgegeben weden kann. 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.
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).
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.
Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den nachstehenden Figuren erläutert, darin zeigt:
Fig. 1 einen Bremsaktuator,
Fig. 2 einen Bremsaktuator,
Fig. 3 einen Querschnitt entlang der in der Fig. 2 gezeigten Linie AA,
Fig. 4 ein Diagramm.
Fig. 1 zeigt einen Bremsaktuator 2, der einen Elektromotor 4 mit 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 Ist-Zuspannkraft wird gemessen und mit einer Soll-Zuspannkraft, die dem Bremswunsch des Kraftfahrzeugfahrers entspricht, verglichen. Weicht die gemessene Ist-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 Ist-Zuspannkraft bekannt sein. Es wird im folgenden erläutert, wie die Ist-Zuspannkraft gemessen wird.
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.
Bei einem Bremsvorgang entsteht in der Zuspannvorrichtung 10 gemäß dem Aktio-Reaktio- Prinzip eine Kraft, deren Betrag genausogroß 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 eindeutigen Zusammenhang mit der durch die Zuspannvorrichtung 10 erzeugten Zuspannkraft, so daß aus dem Maß der Entlastung die Zuspannkraft direkt bestimmt werden kann.
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. 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 "Verbindungskraft" 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. 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).
Bezugszeichenliste
2
Bremsaktuator
4
Elektromotor
6
Stator
8
Rotor
10
Zuspannvorrichtung
12
Spindelmutter
14
Spindel
16
Bremskolben
18
a, b Bremsbeläge
20
Bremsscheibe
22
Sensor
24
Flansch
26
Gehäuse des Bremsaktuators
2
28
erstes Ende des Flansches
24
, das in das Gehäuse
26
eingreift
30
zweites Ende des Flansches
24
, das in die Zuspannvorrichtung
10
, insbesondere in die Spindelmutter
12
eingreift
32
Vorspannschrauben
34
Einstellschraube
36
Lager
38
Achse der Spindel
14

Claims (6)

1. Bremsaktuator (2) für eine elektrische Bremsanlage, mit
  • 1. einer Zuspannvorrichtung (10), die bei einer Betätigung des Bremsaktuators (2) eine Zuspannkraft auf die Bremsbeläge (18a; 18b) ausübt und
  • 2. mindestens einem Sensor (22), mit dem eine Meßgröße erfaßbar ist, aus der sich die auf die Bremsbeläge (18a; 18b) ausgeübte Zuspannkraft bestimmen läßt,
dadurch gekennzeichnet, daß während der Betätigungsphase des Bremsaktuators (2) in der Zuspannvorrichtung (10) eine Kraft entsteht, deren Betrag genauso groß ist, wie der Betrag der Zuspannkraft, die jedoch in die entgegengesetzte Richtung wirkt und daß der Sensor (22) derartig in dem Bremsaktuator (2) angeordnet ist, daß er außerhalb der Betätigungsphase des Bremsaktuators (2) mit einer vorgegebenen Kraft belastet ist, die während der Betätigungsphase des Bremsaktuators (2) infolge der in der Zuspannvorrichtung (10) entstehenden Kraft reduziert wird, wobei das Maß der Reduzierung in einen eindeutigen Zusammenhang zu der von der Zuspannvorrichtung (10) erzeugten Zuspannkraft steht.
2. Bremsaktuator (2) für eine elektrische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bremsaktuator (2) angeordnete Sensor (22) bei der maximal von der Zuspannvorrichtung (10) erzeugbaren Zuspannkraft ein eindeutiges Signal anzeigt.
3. Bremsaktuator (2) für eine elektrische Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • 1. der Sensor (22) im Gehäuse (26) des Bremsaktuators (2) angeordnet ist und
  • 2. der Bremsaktuator (2) einen Flansch (24) aufweist,
    • 1. dessen erstes Ende (28) 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
    • 2. dessen anderes Ende (30) in die Zuspannvorrichtung (10) eingreift, wenn auf den Flansch (24) während der Betätigungsphase des Bremsaktuators (2) eine Kraft ausgeübt wird, deren Betrag genausogroß ist wie der Betrag der Zuspannkraft, die jedoch in die entgegengesetzte Richtung wirkt, so daß infolge dieser Kraft die auf den Sensor (22) durch die Vorspannung einwirkende Kraft reduziert und damit der Sensor (22) entlastet wird.
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 die auf den Sensor (22) außerhalb der Betätigungsphase des Bremsaktuators (2) wirkende Kraft vorgegeben werden kann.
5. Bremsaktuator (2) für eine elektrische Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sensoren (22) auf einem Kreisumfang angeordnet sind, wobei der Mittelpunkt des Kreises in etwa mit der Achse (38) der Zuspannvorrichtung (10) zusammenfällt.
6. Bremsaktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Sensoren (22) um mikromechanische Kraftsensoren handelt.
DE1996151969 1996-12-13 1996-12-13 Bremsaktuator für elektrische Bremsanlagen mit Sensoren zur Kraftmessung Expired - Lifetime DE19651969C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1996151969 DE19651969C2 (de) 1996-12-13 1996-12-13 Bremsaktuator für elektrische Bremsanlagen mit Sensoren zur Kraftmessung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1996151969 DE19651969C2 (de) 1996-12-13 1996-12-13 Bremsaktuator für elektrische Bremsanlagen mit Sensoren zur Kraftmessung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19651969A1 DE19651969A1 (de) 1998-06-18
DE19651969C2 true DE19651969C2 (de) 1999-07-22

Family

ID=7814664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1996151969 Expired - Lifetime DE19651969C2 (de) 1996-12-13 1996-12-13 Bremsaktuator für elektrische Bremsanlagen mit Sensoren zur Kraftmessung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19651969C2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10148472A1 (de) * 2001-10-01 2003-04-17 Knorr Bremse Systeme Scheibenbremse und Verfahren zur Bestimmung der Bremskraft einer Scheibenbremse
DE10351478A1 (de) * 2003-03-22 2004-09-30 Continental Teves Ag & Co. Ohg Meßelement zur Erfassung von auf dünne Bremsscheiben ausgeübten Kräften

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001014197A1 (de) * 1999-08-25 2001-03-01 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und regelsystem zum aufbringen definierten betätigungskräfte
DE10106485B4 (de) * 2001-02-13 2010-04-01 Linde Material Handling Gmbh Bremsvorrichtung mit zwei räumlich zusammengefassten Bremsen
DE10142644A1 (de) * 2001-08-31 2003-04-03 Lucas Automotive Gmbh Motorbetätigbare Scheibenbremse
DE102017215291A1 (de) * 2017-08-31 2019-02-28 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Elektro-mechanischer Bremsaktuator mit Nachspeisung für eine Feststellbremse eines Schienenfahrzeugs
DE102022205634A1 (de) 2022-06-02 2023-12-07 Continental Automotive Technologies GmbH Elektromechanische Bremsvorrichtung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4784244A (en) * 1985-11-20 1988-11-15 Bendix France Electrical braking device for vehicles
DE4027753C2 (de) * 1990-09-01 1994-06-09 Karlheinz Dr Ziegler Kapazitiver Kraftsensor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4784244A (en) * 1985-11-20 1988-11-15 Bendix France Electrical braking device for vehicles
DE4027753C2 (de) * 1990-09-01 1994-06-09 Karlheinz Dr Ziegler Kapazitiver Kraftsensor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10148472A1 (de) * 2001-10-01 2003-04-17 Knorr Bremse Systeme Scheibenbremse und Verfahren zur Bestimmung der Bremskraft einer Scheibenbremse
DE10351478A1 (de) * 2003-03-22 2004-09-30 Continental Teves Ag & Co. Ohg Meßelement zur Erfassung von auf dünne Bremsscheiben ausgeübten Kräften
DE10351478B4 (de) * 2003-03-22 2013-05-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Meßelement zur Erfassung von auf dünne Bremsscheiben ausgeübten Kräften

Also Published As

Publication number Publication date
DE19651969A1 (de) 1998-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19625400C1 (de) Einrichtung zum Erfassen der Dicke eines Bremsbelages
DE19640995C2 (de) Bremsaktuator für eine elektrische Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges
EP1498633B1 (de) Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Fahrzeugbremse mit elektrisch betätigter Feststelleinrichtung als Notbremse
DE1725032C3 (de) Selbsttätige Nachstellvorrichtung für den Bremsbelagverschleiß einer Teilbelagscheibenbremse für Fahrzeuge
EP1929170A1 (de) Fahrzeugbremse, insbesondere sattelbremse
EP2603406B1 (de) Verfahren zum absichern einer elektrisch betätigten feststellbremse
EP1438519B8 (de) Betätigungseinheit mit einem kraftwandler für eine scheibenbremse
DE10228115B4 (de) Elektrisch betätigbare Fahrzeugbremse und Verfahren zur Steuerung einer elektrisch betätigbaren Fahrzeugbremse
WO2000008352A1 (de) Kombisattel mit elektrischer nach- und feststellung
DE19651969C2 (de) Bremsaktuator für elektrische Bremsanlagen mit Sensoren zur Kraftmessung
DE102013201403A1 (de) Automatische Parkbremse mit optimiertem Nachspannverfahren
DE102021208306A1 (de) Elektronisches feststellbremssystem und steuerverfahren dafür
DE19520071A1 (de) Vorrichtung zur einachsigen Untersuchung von Mikrozugproben
EP2024207A1 (de) Steuersystem zur anpassung einer zur steuerung einer bremsenmechanikeinheit vorgesehenen stellkraft
EP0636221B1 (de) Lüftspieldetektor für eine druckluftbetätigte scheibenbremse
DE112019000912T5 (de) Elektrische Bremse und Steuervorrichtung
EP3247597B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer parkbremse
DE69102746T2 (de) Elektromechanische Steuerung mit Hilfe einer Zentrifuge.
WO2020216479A1 (de) Elektromechanischer bremsdruckerzeuger für ein hydraulisches bremssystem
EP3412926B1 (de) Planetenrad-getriebeanordnung insbesondere für eine elektromechanische betriebsbremse oder eine elektromechanische parkbremse für ein kraftfahrzeug
DE2360058C3 (de) Kupplungsbetätigungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge
DE2501230C2 (de) Vorrichtung zum Abtasten der Drehzahl eines Fahrzeugrades
EP1410971B1 (de) Lenksäule
DE102007027946A1 (de) Elektrische Kraftfahrzeug-Feststellbremse
EP1165982A1 (de) Selbsttätige trommelbremsen-nachstellvorrichtung und trommelbremse mit einer solchen nachstellvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, D

R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20121102