DE102006002456B4 - Brake torque sensor for vehicle brakes - Google Patents

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Abstract

Bremsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend – eine Bremseneinheit (25) mit einem Reibglied (9), das mittels eines Aktuators gegen ein abzubremsendes Element (2) gedrückt bzw. davon gelöst werden kann, und – ein Widerlager (7), an dem die Bremseneinheit (25) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Bremseneinheit (25) und Widerlager (7) eine Stabanordnung (4), die wenigstens einen Druck- oder Zugstab (6a, 6b) umfasst, der bei Belastung gestreckt oder gestaucht wird, und eine Sensorik (15a, 15b) vorgesehen sind, die das Bremsmoment (FR) oder eine dazu proportionale Größe auf Grundlage einer Längenänderung des Druck- oder Zugstabs (6a, 6b) bestimmt.Braking device, in particular for motor vehicles, comprising - a brake unit (25) with a friction member (9) which can be pressed or released by means of an actuator against a braked element (2), and - an abutment (7) on which Brake unit (25) is mounted, characterized in that between the brake unit (25) and abutment (7) comprises a rod assembly (4) comprising at least one pressure or tension rod (6a, 6b) which is stretched or compressed under load, and a sensor (15a, 15b) are provided which determines the braking torque (FR) or a proportional size based on a change in length of the pressure or tension rod (6a, 6b).

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a braking device, in particular for motor vehicles, according to the preamble of patent claim 1.

Bekannte Fahrzeugbremsen umfassen ein Reibglied, das mittels eines Aktuators gegen ein abzubremsendes Element, wie z. B. eine Bremsscheibe gedrückt wird. Das an der Bremse erzielte Bremsmoment ist abhängig vom aktuellen Reibwert zwischen Reibglied und Bremsscheibe, der infolge von Nässe, Verschmutzung und anderen Einflüssen, wie z. B. hohen Temperaturen (Fading), relativ stark variieren kann. Dadurch ist auch das tatsächlich ausgeübte Bremsmoment nicht immer gleich und kann sich von Rad zu Rad deutlich unterscheiden. Für eine kontrollierte und insbesondere gleichmäßige Bremsung des Fahrzeugs ist es daher erforderlich, das an den einzelnen Rädern auftretende Bremsmoment möglichst genau zu erfassen. Somit wird es möglich, das Bremsmoment zu regeln.Known vehicle brakes comprise a friction member, which by means of an actuator against a braked element, such as. B. a brake disc is pressed. The braking torque achieved on the brake is dependent on the current coefficient of friction between the friction member and the brake disc, due to wet, dirty and other influences such. B. high temperatures (fading), can vary relatively widely. As a result, the actually exerted braking torque is not always the same and can differ significantly from wheel to wheel. For a controlled and in particular uniform braking of the vehicle, it is therefore necessary to detect the braking torque occurring at the individual wheels as accurately as possible. Thus, it becomes possible to control the braking torque.

Das Dokument DE 196 05 987 A1 beschreibt einen Bremsmomenten-Sensor, der aus einem Kraftaufnehmer besteht, dessen Wirkungsweise auf dem magnetoelektrischen Effekt beruht. Hierzu sind zwei Wicklungen im rechten Winkel zueinander vorgesehen, die durch Durchgangslöcher in einem Metallblock geführt sind. Bei Betätigung der Bremse erfährt der Metallblock eine Scherung. Aufgrund dieser Scherung ändert sich die Symmetrie des symmetrischen Flusses, was gemessen werden kann.The document DE 196 05 987 A1 describes a brake torque sensor, which consists of a force transducer whose operation is based on the magnetoelectric effect. For this purpose, two windings are provided at right angles to each other, which are guided through through holes in a metal block. Upon actuation of the brake, the metal block undergoes a shear. Due to this shear, the symmetry of the symmetric flow changes, which can be measured.

Zur Bestimmung des Bremsmoments verwenden bekannte elektromechanische Bremsen überwiegend Normalkraftsensoren, die die an der Bremse wirkende Klemmkraft in Normalrichtung messen. Aus der Normalkraft in Verbindung mit dem Reibradius und dem aktuellen Reibwert wird dann das Bremsmoment abgeschätzt. Wegen der zuvor erwähnten Varianz des Reibwertes als auch des Reibradius ist diese Abschätzung des Bremsmoments relativ ungenau. Bei einem Bremsvorgang kann es daher zu ungleichen Bremsmomenten auf beiden Seiten des Fahrzeugs und somit zu einem ungewollten Giermoment um die Hochachse des Fahrzeugs kommen.To determine the braking torque known electromechanical brakes predominantly use normal force sensors that measure the force acting on the brake clamping force in the normal direction. The braking torque is then estimated from the normal force in conjunction with the friction radius and the current coefficient of friction. Because of the aforementioned variance of the coefficient of friction as well as the friction radius, this estimate of the braking torque is relatively inaccurate. During a braking operation, therefore, unequal braking torques can occur on both sides of the vehicle and thus an undesired yawing moment about the vertical axis of the vehicle.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremsvorrichtung mit einem integrierten Bremsmomentensensor, sowie einen solchen Bremsmomentensensor zu schaffen, mit dem das am Rad wirkende Bremsmoment wesentlich genauer bestimmt werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a brake device with an integrated brake torque sensor, as well as such a brake torque sensor, with which the braking torque acting on the wheel can be determined much more accurate.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 sowie im Patentanspruch 13 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by the features specified in claim 1 and in claim 13. Further embodiments of the invention are the subject of dependent claims.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, eine Bremsvorrichtung, die eine Bremseneinheit und ein Widerlager (z. B. einen Bremssattel) umfasst, mit einer Stabanordnung auszustatten, die zwischen der Bremseneinheit und dem Widerlager angeordnet ist und wenigstens einen Druck- oder Zugstab aufweist, der das an der Bremseneinheit wirkende Bremsmoment bzw. die Bremskraft aufnimmt. Der Druck- oder Zugstab wird bei einer Bremsung gestaucht bzw. gestreckt. Die Längenänderung des Druck- bzw. Zugstabes kann mittels einer geeigneten Sensorik gemessen und daraus das an der Bremse wirkende Bremsmoment sehr genau bestimmt werden. Die Erfindung ermöglicht somit eine besonders einfache, kostengünstige und genaue Bremsmomentenmessung.An essential aspect of the invention is to provide a braking device comprising a brake unit and an abutment (eg a caliper) with a rod arrangement which is arranged between the brake unit and the abutment and has at least one push or pull rod, which absorbs the brake torque acting on the brake unit or the braking force. The push or pull rod is compressed or stretched during braking. The change in length of the pressure or tension rod can be measured by means of a suitable sensor and from this the brake torque acting on the brake can be determined very accurately. The invention thus enables a particularly simple, inexpensive and accurate brake torque measurement.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der Zug- bzw. Druckstab (im Wesentlichen) in Bewegungsrichtung des abzubremsenden Elements. Bei einem rotierenden Element, wie z. B. einer Bremsscheibe also vorzugsweise in Tangentialrichtung einer kreisförmigen Bewegungsbahn. Dadurch wird erreicht, dass die am Stab und seinen Befestigungspunkten wirkenden Kräfte minimal sind.According to a preferred embodiment of the invention, the tension or compression rod extends (essentially) in the direction of movement of the element to be braked. For a rotating element, such. B. a brake disc so preferably in the tangential direction of a circular trajectory. This ensures that the forces acting on the rod and its attachment points are minimal.

Die erfindungsgemäße Stabanordnung umfasst vorzugsweise sowohl wenigstens einen Zug- oder Druckstab als auch wenigstens einen quer dazu verlaufenden Stab, der mit dem Zug- bzw. Druckstab verbunden ist. Die Stäbe sind vorzugsweise an ihren Enden jeweils gelenkig gelagert. Der quer verlaufende Stab ist vorzugsweise an der Bremseneinheit und am Widerlager gelenkig befestigt. Der Zug- bzw. Druckstab ist vorzugsweise am Widerlager und am quer verlaufenden Stab gelenkig befestigt.The rod assembly according to the invention preferably comprises both at least one tension or compression rod and at least one transversely extending rod which is connected to the tension or compression rod. The rods are preferably articulated at their ends. The transverse bar is preferably hinged to the brake unit and the abutment. The pull or push rod is preferably hinged to the abutment and the transverse bar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Stabanordnung derart ausgelegt, dass sie mit der Bremseneinheit und dem Widerlager ein Viergelenk bildet. Die quer zu den Druck- bzw. Zugstäben verlaufenden Stäbe sind im Falle einer Scheibenbremse vorzugsweise in radialer Richtung angeordnet. Die Stabanordnung hat somit einen Momentanpol, der auf oder in der Nähe des Radmittelspunkts liegt.According to a preferred embodiment of the invention, the bar assembly is designed such that it forms a four-bar linkage with the brake unit and the abutment. In the case of a disc brake, the rods extending transversely to the pressure or tension rods are preferably arranged in the radial direction. The bar assembly thus has a Momentanpol which is at or near the Radmittelpunkts.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Stabanordnung sowohl einen Druckstab als auch einen Zugstab, die bezüglich einer Mittelachse der Bremseneinheit symmetrisch angeordnet sind. Die bei einem Bremsvorgang auftretenden Reib- bzw. Bremskräfte werden somit auf zwei Stäbe gleichmäßig verteilt.According to a particular embodiment of the invention, the rod assembly comprises both a push rod and a pull rod, which are arranged symmetrically with respect to a central axis of the brake unit. The friction or braking forces that occur during a braking process are thus evenly distributed over two bars.

Der bzw. die Zug- oder Druckstäbe der Stabanordnung sind vorzugsweise in einer zur Reibfläche des gebremsten Elements parallelen Ebene angeordnet. Sie nehmen somit nur die Bremskräfte, aber nicht die senkrecht zur Reibfläche wirkenden Kräfte (Normalkräfte) der Bremse auf. The one or more tension or compression rods of the rod assembly are preferably arranged in a plane parallel to the friction surface of the braked element. Thus, they only absorb the braking forces, but not the forces acting perpendicular to the friction surface (normal forces) of the brake.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung weist das Widerlager in einer zur Reibfläche parallelen Schnittebene betrachtet einen Vorsprung auf, der sich in Richtung der Bremseneinheit erstreckt und an dem wenigstens ein Druck- bzw. Zugstab befestigt ist.According to a special embodiment of the invention, the abutment, viewed in a sectional plane parallel to the friction surface, has a projection which extends in the direction of the brake unit and to which at least one pressure or tension rod is fastened.

Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung umfasst vorzugsweise zusätzlich eine zweite Stabanordnung, die zwischen der Bremseneinheit und dem Widerlager angeordnet ist und die so ausgelegt ist, dass sie die in Normalrichtung der Reibfläche wirkenden Kräfte aufnimmt. Bei einer Scheibenbremse mit Schwimmsattel ist dies beispielsweise die resultierende Klemmkraft der Bremse, die durch Reibung des Schwimmsattels in den Führungen entsteht.The braking device according to the invention preferably additionally comprises a second rod arrangement, which is arranged between the brake unit and the abutment and which is designed so that it receives the forces acting in the normal direction of the friction surface. In a disc brake with floating caliper, this is, for example, the resulting clamping force of the brake caused by friction of the floating caliper in the guides.

Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung umfasst eine Sensorik, mittels der die Verformung der Druck- bzw. Zugstäbe gemessen werden kann. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein Dehnungsmessstreifen (DMS) oder dergleichen, oder auch eine Sensorik zur Wegmessung oder Positionsmessung eingesetzt werden. Zusammen mit den geometrischen Größen der Bremse lässt sich daraus die Bremskraft bzw. das Bremsmoment einfach berechnen. Die Auswertung der Sensorsignale wird von einer Elektronik, wie z. B. einem Steuergerät durchgeführt.The braking device according to the invention comprises a sensor by means of which the deformation of the pressure or tension bars can be measured. For this purpose, for example, a strain gauge (DMS) or the like, or a sensor for distance measurement or position measurement can be used. Together with the geometric parameters of the brake, the braking force or braking torque can be easily calculated from this. The evaluation of the sensor signals is from an electronic system such. B. a controller performed.

Bei einer Fahrt über eine unebene Fahrbahn werden die Räder üblicherweise stoßartig beschleunigt oder verzögert. Wegen der Massenträgheit der Bremseinheit kommt es dabei ebenfalls zu einer Verformung der Druck- oder Zugstäbe der Sensorik und somit zu Signalstörungen im Messsignal. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Bremsvorrichtung daher einen Beschleunigungssensor, der vorzugsweise ebenfalls am Rad angeordnet ist und der zur Kompensation von Signalstörungen der Sensorsignale genutzt wird.When driving over an uneven road, the wheels are usually accelerated or decelerated jerky. Because of the inertia of the brake unit, this also leads to a deformation of the pressure or tension rods of the sensor and thus to signal interference in the measurement signal. According to a preferred embodiment of the invention, the braking device therefore comprises an acceleration sensor, which is preferably also arranged on the wheel and which is used to compensate for signal interference of the sensor signals.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist die Stabanordnung in Form einer Platte gebildet, die zwei relativ zueinander bewegliche Abschnitte aufweist, die über wenigstens einen Druck- oder Zugstab miteinander verbunden sind, wobei der eine Abschnitt mit der Bremseneinheit und der andere Abschnitt mit dem Widerlager verbunden ist. Diese Anordnung ist besonders einfach herzustellen und kostengünstig zu montieren.According to a particular embodiment of the invention, the bar assembly is formed in the form of a plate having two relatively movable sections which are interconnected via at least one push or pull bar, one connected to the brake unit and the other connected to the abutment is. This arrangement is particularly easy to manufacture and inexpensive to assemble.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine Aufsicht auf eine Scheibenbremse mit einer Sensorik zur Messung eines Bremsmoments; 1 a plan view of a disc brake with a sensor for measuring a braking torque;

2 eine Seitenansicht auf die Scheibenbremse von 1 in Richtung der Pfeile II; 2 a side view of the disc brake of 1 in the direction of the arrows II;

3 eine Aufsicht auf eine plattenförmige Sensorik zur Messung eines Bremsmoments; und 3 a plan view of a plate-shaped sensor for measuring a braking torque; and

4 eine Seitenansicht der Anordnung von 3. 4 a side view of the arrangement of 3 ,

1 zeigt eine Aufsicht auf eine Scheibenbremse, die z. B. nach dem Schwimmsattelprinzip aufgebaut ist. Dabei kann es sich im Grunde um jeden beliebigen Bremsentyp, wie z. B. eine elektromechanische oder elektrohydraulische Bremse, eine Keilbremse, pneumatische Bremse, etc. handeln. Die Scheibenbremse umfasst eine Bremseneinheit 25, die sich aus der eigentlichen Bremse 1 mit dem Reibglied sowie einem Trägerelement 3 zusammensetzt. Der gesamte konstruktive Aufbau der Bremse 1 einschließlich Bremssattel, Reibglied, Mechanik, etc. ist dabei als ein Block 1 dargestellt. Das Trägerelement 3 der Bremse 1 ist über eine Stabanordnung 4, die zur Messung des Bremsmoments bzw. der Bremskraft FR dient, mit einem Widerlager 7 verbunden ist. Das Widerlager 7 ist üblicherweise ein Achsschenkel einer Fahrzeugachse oder ein Querlenker. 1 shows a plan view of a disc brake, the z. B. is constructed according to the floating caliper principle. This can basically be any type of brake, such. As an electromechanical or electro-hydraulic brake, a wedge brake, pneumatic brake, etc. act. The disc brake comprises a brake unit 25 that's from the actual brake 1 with the friction member and a carrier element 3 composed. The entire design of the brake 1 including caliper, friction member, mechanics, etc. is doing as a block 1 shown. The carrier element 3 the brake 1 is about a bar arrangement 4 , which serves to measure the braking torque or the braking force F R , with an abutment 7 connected is. The abutment 7 is usually a steering knuckle of a vehicle axle or a control arm.

Bei einer Bremsbetätigung wird das Reibglied 9 (siehe 2) mittels eines Aktuators (nicht gezeigt) gegen die Bremsscheibe 2 gedrückt bzw. von dieser gelöst. Dabei entstehen verschiede Kräfte und Momente, die in Block 1 schematisch dargestellt sind. Durch das Zuspannen der Bremse 1 entstehen auf beiden Seiten der Bremsscheibe Normalkräfte, die senkrecht auf die Reibfläche 11 der Bremsscheibe 2 wirken. Die Normalkräfte heben sich im Idealfall auf, wegen der Reibung des Schwimmsattels in seiner Führung entsteht aber üblicherweise eine resultierende Normal- bzw. Querkraft, die hier mit FQ bezeichnet ist. Die in Umfangsrichtung wirkenden Reib- bzw. Bremskräfte sind mit FR bezeichnet (für Vorwärts- und Rückwartsrichtung). Bei schräg abgefahrenen Bremsbelägen 9 entsteht außerdem ein Kippmoment MK um eine Längsachse des Bremsbelags 9. Darüber hinaus entsteht wegen des axialen Versatzes zwischen der Bremskraft FR und der Befestigung der Bremseneinheit 25 am Achsschenkel 7 ein Moment MH um die Hochachse.In a brake operation, the friction member 9 (please refer 2 ) by means of an actuator (not shown) against the brake disc 2 pressed or released from this. This creates different forces and moments in block 1 are shown schematically. By applying the brake 1 arise on both sides of the brake disc normal forces perpendicular to the friction surface 11 the brake disc 2 Act. The normal forces cancel out in the ideal case, but due to the friction of the floating caliper in his leadership usually produces a resulting normal or lateral force, which is denoted here by F Q. The circumferentially acting friction or braking forces are designated F R (for forward and backward directions). For inclined brake linings 9 In addition, a tilting moment M K occurs about a longitudinal axis of the brake pad 9 , In addition, due to the axial offset between the braking force F R and the attachment of the brake unit 25 on the steering knuckle 7 a moment M H around the vertical axis.

Sämtliche Kräfte F und Momente M werden von der Stabanordnung 4 und der senkrecht dazu angeordneten zweiten Stabanordnung 13 (siehe 2) aufgenommen und in den Achsschenkel 7 geleitet. Die erste Stabanordnung 4 ist hier so ausgelegt, dass sie Kräfte und Momente aufnimmt, die etwa parallel zur Reibfläche 11 der Bremsscheibe 2 wirken. Die zweite Stabanordnung 13 ist dagegen so ausgelegt, dass sie Kräfte und Momente aufnimmt, die senkrecht auf die Reibfläche 11 der Bremsscheibe 2 wirken.All forces F and moments M are from the rod assembly 4 and the second bar assembly disposed perpendicular thereto 13 (please refer 2 ) and in the steering knuckle 7 directed. The first bar arrangement 4 Here, it is designed so that it absorbs forces and moments that are approximately parallel to the friction surface 11 the brake disc 2 Act. The second bar arrangement 13 On the other hand, it is designed to absorb forces and moments perpendicular to the friction surface 11 the brake disc 2 Act.

Die Stabanordnung 4 von 1 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Druck- bzw. Zugstäbe 6a, 6b und zwei quer dazu verlaufende Stützstäbe 5a, 5b, die auf beiden Seiten eines Vorsprungs 8 des Achsschenkels 7 symmetrisch angeordnet sind. Die Zug- bzw. Druckstäbe 6a, 6b erstrecken sich dabei tangential bezüglich einer Bewegungsrichtung A, und die Stützstäbe 5a, 5b in radialer Richtung der Bremsscheibe 2. Die Stabanordnung 4 hat somit einen Momentanpol 12, der auf oder in der Nähe eines Radmittelpunkts liegt. (Die Stützstäbe 5a, 5b könnten alternativ z. B. auch parallel angeordnet sein).The bar arrangement 4 from 1 In the illustrated embodiment comprises two pressure or tension rods 6a . 6b and two transverse thereto supporting rods 5a . 5b on both sides of a projection 8th of the steering knuckle 7 are arranged symmetrically. The tension or pressure rods 6a . 6b extend tangentially with respect to a direction of movement A, and the support rods 5a . 5b in the radial direction of the brake disc 2 , The bar arrangement 4 thus has a momentum 12 located on or near a wheel center. (The support rods 5a . 5b could alternatively z. B. also be arranged in parallel).

Die Druck- bzw. Zugstäbe 6a, 6b sind an ihren Enden jeweils mit dem Vorsprung 8 und dem zugehörigen Stützstab 5a, 5b gelenkig verbunden. Die einzelnen Gelenke sind mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet. Die Stützstäbe 5a, 5b sind an der Bremseneinheit 25 bzw. dem Trägerelement 3 und am Achsschenkel 7 gelenkig befestigt. Dadurch entsteht eine sehr steife Konstruktion, die lediglich eine minimale Bewegung der Bremseneinheit 25 von wenigen zehntel Millimetern bei mehreren tausend Nm Belastung zulässt.The pressure or tension rods 6a . 6b are at their ends each with the projection 8th and the associated support rod 5a . 5b articulated. The individual joints are denoted by the reference numeral 17 designated. The support rods 5a . 5b are on the brake unit 25 or the carrier element 3 and on the steering knuckle 7 hinged. This results in a very rigid construction, which only a minimal movement of the brake unit 25 of a few tenths of a millimeter at several thousand Nm load allows.

Bei einem Bremsvorgang wird eine der Stangen (z. B. 6a) gestaucht und die andere der Stangen (z. B. 6b) gelängt. Dies kann z. B. mittels Dehnungsmessstreifen (DMS) oder einer Sensorik zur Positions- oder Winkelmessung gemessen werden. Geeignete Messverfahren sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Die Stabanordnung 4 ermöglicht somit eine besonders einfache, kostengünstige und genaue Bremsmomentenmessung.During a braking operation, one of the rods (eg. 6a ) and the other of the rods (eg. 6b ) lengthened. This can be z. B. by means of strain gauges (DMS) or a sensor for position or angle measurement. Suitable measuring methods are well known from the prior art. The bar arrangement 4 thus allows a particularly simple, inexpensive and accurate brake torque measurement.

2 zeigt eine Seitenansicht der Scheibenbremse von 1 in Richtung der Pfeile II-II. In dieser Ansicht ist insbesondere die zweite Stabanordnung 13 gut zu erkennen, die vor allem in Normalrichtung wirkende Kräfte und Momente aufnimmt. Diese zweite Stabanordnung 13 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Stäbe 10 (von denen hier nur die beiden Vorderen 10a, 10b zu sehen sind), die ebenfalls zwischen dem Trägerelement 3 und dem Widerlager 7 angeordnet und mit den genannten Elementen gelenkig verbunden sind. Die einzelnen Stäbe erstrecken sich dabei im Wesentlichen in Normalrichtung. 2 shows a side view of the disc brake of 1 in the direction of arrows II-II. In this view, in particular, the second rod assembly 13 easy to recognize, which absorbs forces and moments, especially in the normal direction. This second bar arrangement 13 includes in the present embodiment four rods 10 (of which only the two front ones 10a . 10b can be seen), which also between the support element 3 and the abutment 7 arranged and hingedly connected to said elements. The individual rods extend substantially in the normal direction.

3 zeigt eine spezielle Ausführungsform der Stabanordnung 4 von 1, in der die Stabanordnung 4 in Form einer Platte (Sensorplatte 16) gebildet ist, aus der die beiden Druck- bzw. Zugstäbe 6a, 6b und die beiden Stützstäbe 5a, 5b heraus gearbeitet sind. Die Sensorplatte 16 umfasst zwei Abschnitte 18, 19, die relativ zueinander in Richtung des Pfeils C beweglich sind. Der in der Fig. oben dargestellte Abschnitt 18 wird im montierten Zustand mit dem Trägerelement 3, und der in der Fig. unten dargestellte Abschnitt 19 mit dem Achsschenkel 7 verbunden, z. B. verschraubt. Hierzu sind entsprechende Bohrungen 20a, 20b und 21a, 21b vorgesehen. Zur Aufnahme der Stäbe 10a–10d der zweiten Stabanordnung 14 sind entsprechende Bohrungen 22a–22d im ersten Abschnitt 18 vorgesehen. 3 shows a specific embodiment of the bar assembly 4 from 1 in which the bar arrangement 4 in the form of a plate (sensor plate 16 ) is formed, from which the two pressure or tension rods 6a . 6b and the two support rods 5a . 5b worked out. The sensor plate 16 includes two sections 18 . 19 which are movable relative to each other in the direction of the arrow C. The section shown in the figure above 18 is in the assembled state with the carrier element 3 , and the section shown in the figure below 19 with the steering knuckle 7 connected, z. B. screwed. For this purpose, corresponding holes 20a . 20b and 21a . 21b intended. For holding the bars 10a - 10d the second rod assembly 14 are corresponding holes 22a - 22d in the first part 18 intended.

Um eine zu starke Beanspruchung der Zug- bzw. Druckstäbe 6a, 6b zu verhindern, ist in der Sensorplatte 16 ein Überlastanschlag 23 vorgesehen. Dieser besteht aus einem Vorsprung des zweiten Abschnitts 19, der in eine entsprechende Ausnehmung des ersten Abschnitts 18 hinein ragt.Too much stress on the tension or compression bars 6a . 6b to prevent is in the sensor plate 16 an overload stop 23 intended. This consists of a projection of the second section 19 which is in a corresponding recess of the first section 18 protrudes into it.

An den beiden Druck- bzw. Zugstäben 6a, 6b ist jeweils ein Dehnungsmessstreifen 15a, 15b zur Messung der Bremskraft bzw. des Bremsmoments befestigt. Das Messsignal der DMS 15a, 15b wird vorzugsweise per Funk an ein im Fahrzeug befindliches Steuergerät übertragen, das die Signale auswertet.At the two pressure or tension rods 6a . 6b each is a strain gauge 15a . 15b attached for measuring the braking force or the braking torque. The measuring signal of the strain gauge 15a . 15b is preferably transmitted by radio to an in-vehicle control unit that evaluates the signals.

Die Sensorplatte 16 umfasst ferner einen Beschleunigungssensor 14, der hier im Abschnitt 19 angeordnet ist. Der Beschleunigungssensor 14 dient dazu, Störanteile im Messsignal der Dehnungsmessstreifen 15a, 15b zu kompensieren, die beispielsweise durch Straßenunebenheiten erzeugt werden.The sensor plate 16 further comprises an acceleration sensor 14 who is here in the section 19 is arranged. The acceleration sensor 14 serves to eliminate interference components in the strain gauge measuring signal 15a . 15b compensate, which are generated for example by road bumps.

4 zeigt eine Seitenansicht der zweiten Stabanordnung 13 mit vier Stützstäben 10a–10d vorgesehen. Die Stützstäbe sind an ihren Enden jeweils mit einer Sensorplatte 16 aus 3 verbunden. Bei einem Bremsvorgang kann sich die Stabanordnung 13 geringfügig verwinden, wie durch gestrichelte Linien dargestellt ist. 4 shows a side view of the second rod assembly 13 with four support rods 10a - 10d intended. The support rods are each at their ends with a sensor plate 16 out 3 connected. During a braking operation, the rod assembly can 13 slightly twist, as shown by dashed lines.

Claims (11)

Bremsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend – eine Bremseneinheit (25) mit einem Reibglied (9), das mittels eines Aktuators gegen ein abzubremsendes Element (2) gedrückt bzw. davon gelöst werden kann, und – ein Widerlager (7), an dem die Bremseneinheit (25) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Bremseneinheit (25) und Widerlager (7) eine Stabanordnung (4), die wenigstens einen Druck- oder Zugstab (6a, 6b) umfasst, der bei Belastung gestreckt oder gestaucht wird, und eine Sensorik (15a, 15b) vorgesehen sind, die das Bremsmoment (FR) oder eine dazu proportionale Größe auf Grundlage einer Längenänderung des Druck- oder Zugstabs (6a, 6b) bestimmt.Braking device, in particular for motor vehicles, comprising - a brake unit ( 25 ) with a friction member ( 9 ), which by means of an actuator against an element to be braked ( 2 ) can be pushed or released, and - an abutment ( 7 ) on which the brake unit ( 25 ) is mounted, characterized in that between brake unit ( 25 ) and abutments ( 7 ) a bar arrangement ( 4 ), which at least one Push or pull rod ( 6a . 6b ), which is stretched or compressed under load, and a sensor system ( 15a . 15b ) are provided, the braking torque (F R ) or a proportional size based on a change in length of the pressure or tension rod ( 6a . 6b ) certainly. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Zug- oder Druckstab (6a, 6b) in einer Bewegungsrichtung (A) des abzubremsenden Elements (2) angeordnet ist.Braking device according to claim 1, characterized in that the at least one pull or push rod ( 6a . 6b ) in a direction of movement (A) of the element to be braked ( 2 ) is arranged. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabanordnung (4) wenigstens einen Zug- oder Druckstab (6a, 6b), der in Bewegungsrichtung (A) des abzubremsenden Elements (2) angeordnet ist, und wenigstens einen quer dazu verlaufenden Stützstab (5a, 5b) umfasst, der mit dem Zug- oder Druckstab (6a, 6b) gelenkig verbunden ist.Braking device according to claim 1 or 2, characterized in that the rod arrangement ( 4 ) at least one pull or push rod ( 6a . 6b ), in the direction of movement (A) of the element to be braked ( 2 ) is arranged, and at least one transversely extending support rod ( 5a . 5b ) which is connected to the pull or push rod ( 6a . 6b ) is hinged. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabanordnung (4) einen Druck- und einen Zugstab (6a, 6b) umfasst, die bezüglich einer Mittelachse der Bremseneinheit (25) symmetrisch angeordnet sind.Braking device according to one of the preceding claims, characterized in that the rod arrangement ( 4 ) a pressure rod and a tension rod ( 6a . 6b ), which with respect to a central axis of the brake unit ( 25 ) are arranged symmetrically. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Druck- oder Zugstab (6a, 6b) in einer zur Reibfläche (11) des abzubremsenden Elements (2) parallelen Ebene angeordnet ist.Braking device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one pressure or tension rod ( 6a . 6b ) in one to the friction surface ( 11 ) of the element to be braked ( 2 ) parallel plane is arranged. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (7) in einer zur Reibfläche (11) parallelen Schnittebene betrachtet einen Vorsprung (8) in Richtung der Bremseneinheit (1, 3) aufweist, an dem wenigsten ein Druck- oder Zugstab (6a, 6b) befestigt ist.Braking device according to one of the preceding claims, characterized in that the abutment ( 7 ) in one to the friction surface ( 11 ) parallel cutting plane considers a projection ( 8th ) in the direction of the brake unit ( 1 . 3 ), to which at least one pressure or tension rod ( 6a . 6b ) is attached. Bremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der quer verlaufende Stab (5a, 5b) im Falle einer Scheibenbremse in radialer Richtung der Bremsscheibe (2) angeordnet ist.Braking device according to claim 3, characterized in that the transverse bar ( 5a . 5b ) in the case of a disc brake in the radial direction of the brake disc ( 2 ) is arranged. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Bremseneinheit (1, 3) und dem Widerlager (7) eine zweite Stabanordnung (13) vorgesehen ist, die dazu ausgelegt ist, in Normalrichtung der Bremsscheibe (2) wirkende Kräfte (FQ) aufzunehmen.Braking device according to one of the preceding claims, characterized in that between the brake unit ( 1 . 3 ) and the abutment ( 7 ) a second rod arrangement ( 13 ) is provided, which is designed in the normal direction of the brake disc ( 2 ) to absorb acting forces (F Q ). Bremsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stabanordnung (13) mehrere Stäbe (10a, 10b) umfasst, die im Wesentlichen in der Normalrichtung der Reibfläche (11) verlaufen.Braking device according to claim 8, characterized in that the second rod arrangement ( 13 ) several bars ( 10a . 10b ) substantially in the normal direction of the friction surface (FIG. 11 ). Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung einen am Rad angeordneten Beschleunigungssensor (14) umfasst, der zur Kompensation von Signalstörungen bei der Messung des Bremsmoments aufgrund externer Einflüsse genutzt wird.Braking device according to one of the preceding claims, characterized in that the braking device has a wheel arranged on the acceleration sensor ( 14 ), which is used to compensate for signal interference in the measurement of the braking torque due to external influences. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabanordnung (4) in Form einer Platte (16) gebildet ist, die zwei relativ zueinander bewegliche Abschnitte (16a, 16b) umfasst, die über wenigstens einen Druck- oder Zugstab (6a, 6b) miteinander verbunden sind, wobei der eine Abschnitt (16a) mit der Bremseneinheit (25) und der andere Abschnitt (16b) mit dem Widerlager (7) verbindbar ist.Braking device according to one of the preceding claims, characterized in that the rod arrangement ( 4 ) in the form of a plate ( 16 ) is formed, the two relatively movable sections ( 16a . 16b ), which via at least one push or pull rod ( 6a . 6b ), the one section ( 16a ) with the brake unit ( 25 ) and the other section ( 16b ) with the abutment ( 7 ) is connectable.
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