DE102012223104A1 - Brake holder for use in device for determining measure for braking force acting on disk brake of motor vehicle, has sensor device, by which displacement of brake holder induced by action of braking force is measured in direction - Google Patents

Brake holder for use in device for determining measure for braking force acting on disk brake of motor vehicle, has sensor device, by which displacement of brake holder induced by action of braking force is measured in direction Download PDF

Info

Publication number
DE102012223104A1
DE102012223104A1 DE201210223104 DE102012223104A DE102012223104A1 DE 102012223104 A1 DE102012223104 A1 DE 102012223104A1 DE 201210223104 DE201210223104 DE 201210223104 DE 102012223104 A DE102012223104 A DE 102012223104A DE 102012223104 A1 DE102012223104 A1 DE 102012223104A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
brake
braking force
holder
brake holder
sensor element
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.)
Pending
Application number
DE201210223104
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Lohberg
Andreas Heise
Wolfgang Erler
Michael Zydek
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 Automotive Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
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 Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Priority to DE201210223104 priority Critical patent/DE102012223104A1/en
Publication of DE102012223104A1 publication Critical patent/DE102012223104A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE 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
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/171Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/005Components of axially engaging brakes not otherwise provided for
    • F16D65/0056Brake supports
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0025Measuring of vehicle parts
    • G01B5/0028Brakes, brakeshoes, clutches
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/16Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
    • G01L5/169Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using magnetic means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/28Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for testing brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D2055/0004Parts or details of disc brakes
    • F16D2055/0008Brake supports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D2066/005Force, torque, stress or strain

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

The brake holder (1) has two lining guide rails (5a,5c) overlapping a brake disk, on which friction linings arranged on both sides of the brake disk are displaceably guided in the axial direction of the brake disk in a limited manner. A sensor device is provided, by which a displacement of the brake holder induced by the action of braking force is measured in a direction different from the displacement direction that is perpendicular to the axial direction of the brake disk. Independent claims are included for the following: (1) a device with a controlling- and regulating unit for determining a measure for braking force acting on a disk brake of a motor vehicle; and (2) a method for determining a measure for braking force acting on a disk brake of a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremshalter zur Bestimmung einer Maßgröße für eine wirkende Bremskraft an einer Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs, welcher an dem Kraftfahrzeug befestigbar ist, wobei der Bremshalter zumindest zwei eine Bremsscheibe übergreifende Belagführungsschienen, an welchen beiderseits der Bremsscheibe angeordnete Reibbeläge in axialer Richtung der Bremsscheibe begrenzt verschiebbar führbar sind, und eine Sensorvorrichtung umfasst, mittels welcher eine durch eine Bremskraftwirkung hervorgerufene Verschiebung zumindest eines Teils des Bremshalters, insbesondere einer Belagführungsschiene, in einer ersten Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der Bremsscheibe gemessen wird, wobei die Sensorvorrichtung ein erstes und ein wenigstens ein weiteres Sensorelement aufweist, deren Relativbewegung gemessen wird. Sie betrifft weiterhin eine entsprechende Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to a brake holder for determining a measure of an effective braking force on a disc brake of a motor vehicle, which is fastened to the motor vehicle, the brake holder at least two brake disc cross-deck guide rails on which both sides of the brake disc arranged friction linings in the axial direction of the brake disc limited guidable, and comprises a sensor device, by means of which a caused by a braking force displacement of at least a portion of the brake holder, in particular a pad guide rail is measured in a first direction perpendicular to the axial direction of the brake disc, the sensor device a first and at least one further Sensor element whose relative movement is measured. It further relates to a corresponding device and a corresponding method.

Scheibenbremsen für Kraftfahrzeuge weisen gewöhnlich eine auf der Nabe eines zu bremsenden Rades mitlaufende Bremsscheibe auf, an die bei einem Bremsvorgang beidseitig Reibbeläge gepresst werden. Die Reibbeläge sind in einem Bremssattel angeordnet, welcher die Bremsscheibe umspannt. Bevorzugt finden bei Kraftfahrzeugen Schwimmsattelbremsen Verwendung, bei denen der Aktuator nur auf einer Seite der Bremsscheibe angeordnet ist, aber auf Grund des schwimmend gelagerten Sattels bei einem Bremsvorgang auch der auf der anderen Seite der Bremsscheibe angeordnete Reibbelag gegen die Bremsscheibe gedrückt wird. Der Aktuator kann hydraulisch oder – bei elektromechanischen Bremsen – mit Hilfe eines Elektromotors betätigt werden.Disc brakes for motor vehicles usually have a running on the hub of a wheel to be braked brake disc to which both sides friction linings are pressed during a braking operation. The friction linings are arranged in a caliper which spans the brake disk. Floating caliper brakes are preferably used in motor vehicles in which the actuator is arranged only on one side of the brake disc, but due to the floating saddle during a braking operation, the friction lining arranged on the other side of the brake disc is also pressed against the brake disc. The actuator can be operated hydraulically or - in the case of electromechanical brakes - by means of an electric motor.

Für automatische Bremsregelvorgänge, in denen aktiv durch eine Steuer- und Regeleinheit und nicht (allein) von dem Fahrer Bremsdruck in einer Bremse aufgebaut werden soll, ist es wünschenswert, eine im Betrieb aktuell wirkende Bremskraft möglichst genau zu erfassen, damit die Bremse einerseits möglichst präzise geregelt werden kann und andererseits auch die vom Fahrer geäußerten Bremswünsche genau umgesetzt werden können.For automatic brake control operations, in which active by a control and regulation unit and not (alone) by the driver brake pressure to be built in a brake, it is desirable to detect a currently operating braking force as accurate as possible so that the brake on the one hand as precisely as possible can be controlled and on the other hand, the expressed by the driver braking requests can be accurately implemented.

Technische Vorschläge zur Erfassung von Bremskräften sind aus dem Stand der Technik bereits vielfältig bekannt. Technical proposals for detecting brake forces are already widely known from the prior art.

So wird in der DE 10 2006 029 978 B3 eine Methode zur Messung der elastischen Aufweitung eines Bremssattels mit Hilfe von Dehnungsstreifen als Maß für die Zuspannkraft bzw. Normalkraft beschrieben.So will in the DE 10 2006 029 978 B3 a method for measuring the elastic expansion of a caliper by means of stretch marks as a measure of the clamping force or normal force described.

Die DE 10 2005 013 142 A1 offenbart eine technische Lösung, bei der die Messung der Bremskraft bzw. Umfangskraft an Rahmensätteln durch die Wegmessung zweier gegeneinander beweglicher Maschinenteile durchgeführt wird.The DE 10 2005 013 142 A1 discloses a technical solution in which the measurement of the braking force or circumferential force on frame saddles by the displacement measurement of two mutually movable machine parts is performed.

Aus der DE 10 2008 042 298 A1 ist bekannt, zur Bestimmung der Spannkraft einer Scheibenbremse die Aufweitung des Bremssattels mittels einem in einem Hohlraums eines Joch des Bremssattels angeordneten stabförmigen, einseitig eingespannten Halters zu bestimmen, indem die Bewegung des freien Ende des Halters mit einem Magnetsensor gemessen wird.From the DE 10 2008 042 298 A1 It is known to determine the expansion of the caliper by means of a arranged in a cavity of a yoke of the caliper rod-shaped, cantilever retainer for determining the clamping force of a disc brake by the movement of the free end of the holder is measured with a magnetic sensor.

In der WO 2012/059313 A1 wird ein Bremshalter beschrieben, in dem zur Bestimmung der Umfangskraft eine teilweise Verschiebung des Bremshalters mit Hilfe einer Sensorvorrichtung gemessen wird, wobei die Sensorvorrichtung zwei Sensorelemente aufweist, deren Relativbewegung zueinander detektiert wird. Dazu wird derjenige Haltearm des Bremshalters einer Schwimmsattelbremse, der durch die Zugwirkung der Umfangskraft zwischen äußerem Bremsbelag und Bremsscheibe über die Belagführungsschiene belastet wird, als Balkenfeder benutzt, wobei das Bogenmaß des unter Bremslast auftretenden Biegewinkels dieser Balkenfeder gemessen und als Maß für die an der Scheibe wirksame Umfangskraft gewertet wird. Hierzu ist der Haltearm mit einem rohrförmigen Hohlraum ausgeführt, in den ein starrer Stab hineinragt, der mit einem Ende mechanisch fest in diesem Hohlraum verankert ist und dessen freies Ende sich bei Verbiegung des Haltearms relativ zur Mitte der gegenüber liegenden Seite des Hohlraums verschiebt. Die Verschiebung wird als Maß für die Bremskraft an der Scheibe gewertet und durch zwei sensorische Partialkomponenten, nämlich die beiden oben genannten Sensorelemente, gemessen.In the WO 2012/059313 A1 a brake holder is described in which a partial displacement of the brake holder by means of a sensor device is measured to determine the circumferential force, wherein the sensor device comprises two sensor elements whose relative movement is detected to each other. For this purpose, the one arm of the brake holder of a floating caliper brake, which is loaded by the traction of the circumferential force between the outer brake pad and brake disc on the pad guide rail, used as a beam spring, the radian measure of the occurring under braking load bending angle of this beam spring measured and effective as a measure of the disc Cusp force is evaluated. For this purpose, the holding arm is designed with a tubular cavity, in which a rigid rod protrudes, which is anchored with one end mechanically fixed in this cavity and the free end shifts in bending of the support arm relative to the center of the opposite side of the cavity. The displacement is evaluated as a measure of the braking force on the disc and measured by two sensory partial components, namely the two above-mentioned sensor elements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Bremshalter dahingehend zu verbessern, dass zusätzliche Maßgrößen von in dem Bremshalter wirkenden Kräften bestimmbar werden. Weiterhin sollen eine entsprechende Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren angegeben werden.The invention has for its object to improve such a brake holder to the effect that additional measures of forces acting in the brake holder forces can be determined. Furthermore, a corresponding device and a corresponding method are to be specified.

In Bezug auf den Bremshalter wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mittels der Sensorvorrichtung in zumindest einer weiteren, von der ersten Richtung verschiedenen Richtung eine durch die Bremskraftwirkung hervorgerufene Verschiebung gemessen wird.With regard to the brake holder, this object is achieved in that by means of the sensor device in at least one other, different direction from the first direction a caused by the braking force displacement is measured.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass für Regelvorgänge vorrangig eine Kenntnis der Umfangskraft vorteilhaft ist, da diese in der Regel ein geeignetes Maß für die Größe der Bremskraft darstellt. Die alleinige Kenntnis der Zuspannkraft bzw. Normalkraft, d. h. der Kraft, mit der die Bremsbeläge durch den Aktuator gegen die Bremsscheibe gepresst werden, eignet sich dazu nur bedingt, da unterschiedliche Reibung zwischen Belägen und Scheibe zu unterschiedlich starker effektiver Bremskraft führt.The invention is based on the consideration that for control processes primarily a knowledge of the peripheral force is advantageous, since these are usually a represents a suitable measure of the size of the braking force. The sole knowledge of Zuspannkraft or normal force, ie the force with which the brake pads are pressed by the actuator against the brake disc, is only partially suitable because different friction between linings and disc leads to different levels of effective braking force.

Eine noch präzisere Regelung von Bremsvorgängen wird ermöglicht, wenn noch zusätzliche Informationen über die in der Bremse wirkenden Kräfte zur Verfügung stehen. Insbesondere der Reibungskoeffizient für die zwischen Belägen und Bremsscheibe wirkende Reibung ist eine wertvolle Information. In Verbindung mit dem Reibwert zwischen Rad und Fahrbahnbelag, welcher durch Modellrechnungen und/oder Schlupfmessungen ermittelt werden kann, können Bremsvorgänge noch präziser geregelt werden und dadurch Bremswege verkürzt werden, was eine entscheidende Sicherheitsverbesserung darstellt. Dieser Reibungskoeffizient ergibt sich aus dem Verhältnis von Umfangskraft und Normalkraft.Even more precise control of braking is possible when additional information about the forces acting in the brake is available. In particular, the friction coefficient for the friction acting between linings and brake disc is valuable information. In conjunction with the coefficient of friction between the wheel and the road surface, which can be determined by model calculations and / or slip measurements, braking processes can be regulated even more precisely, thereby shortening braking distances, which represents a decisive improvement in safety. This coefficient of friction results from the ratio of circumferential force and normal force.

Wie nunmehr erkannt wurde, lassen sich zusätzliche Messgrößen über Kräfte in der Bremse erfassen, indem die Sensoranordnung ertüchtigt wird, in einer weiteren, von der ersten Richtung verschiedenen Richtung teilweise Verschiebungen des Bremshalters zu messen. Verschieden bedeutet in diesem Zusammenhang, dass zwei Vektoren, die man den beiden Richtungen zuordnet, nicht kolinear sind. Die Sensoranordnung misst also richtungsselektiv in zwei Richtungen.As has now been recognized, additional measures of forces in the brake can be detected by making the sensor assembly capable of measuring partial displacements of the brake holder in a further direction different from the first direction. Different in this context means that two vectors, which are assigned to the two directions, are not colinear. The sensor arrangement thus measures directionally selective in two directions.

Bevorzugt ist die weitere Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der Bremsscheibe. Das heißt, die erste Richtung und die weitere Richtung spannen eine zur axialen Richtung der Bremsscheibe senkrechte Ebene auf. In dieser Ebene wirken sowohl die Umfangskraft als auch die Spannkraft bzw. Normalkraft und wirken sich als Verschiebungen eine Teils der Haltearms in dieser Ebene aus, so dass durch Messungen von Richtungen in dieser Ebene diese Kräfte präzise bestimmt werden können.Preferably, the further direction is perpendicular to the axial direction of the brake disc. That is, the first direction and the further direction span a plane perpendicular to the axial direction of the brake disk. In this plane, both the circumferential force and the clamping force or normal force act and act as displacements of a portion of the support arms in this plane, so that by measuring directions in this plane, these forces can be precisely determined.

Die erste und die weitere Richtung sind vorteilhafterweise orthogonal zueinander, so dass auf diese Weise orthogonale Komponenten der an dem Bremshalter anliegenden Gesamtkraft gemessen werden können. Die zwei gemessenen Komponenten bzw. Richtungen können dann so gemessen werden, dass sie auch physikalisch unterschiedlichen Kräften entsprechen, so dass diese Kräfte unabhängig voneinander bestimmt werden können.The first and the further direction are advantageously orthogonal to one another, so that in this way orthogonal components of the total force applied to the brake holder can be measured. The two measured components or directions can then be measured so that they also correspond to physically different forces, so that these forces can be determined independently of each other.

Zur Erfassung der wirkenden Kräfte, insbesondere der Umfangskraft und der Spannkraft, ist das weitere Sensorelement vorteilhafterweise als richtungsselektiver Sensor ausgestaltet, welcher eine Relativbewegung des ersten und weiteren Sensorelementes in zwei räumlichen Dimensionen erfasst. Das bedeutet, dass das von diesem Sensor produzierte Signal simultan Informationen über Verschiebungen in beide Richtungen liefert.For detecting the acting forces, in particular the circumferential force and the clamping force, the further sensor element is advantageously designed as a direction-selective sensor, which detects a relative movement of the first and further sensor element in two spatial dimensions. This means that the signal produced by this sensor provides simultaneous information about shifts in both directions.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zwei weitere Sensorelemente vorgesehen, von denen jedes die Relativbewegung zwischen sich und dem ersten Sensorelement in jeweils einer Richtung misst. Dementsprechend liefert jedes Signal der beiden Sensoren getrennt Informationen bzw. Daten über die Verschiebung in der gemessenen Richtung. Dabei werden die zwei Sensorelemente vorzugsweise ohne Verdrehwinkel in Bezug auf die Messrichtungen ausgerichtet, so dass die Signale der beiden Sensorelemente direkt in Bezug zur wirkenden Kraft gesetzt werden können. Liegt ein Verdrehwinkel vor, so lassen sich mit Hilfe trigonometrischer Funktionen. d. h. einer effektiven Drehung des Koordinatensystems, die Komponenten der Kräfte bestimmen.In a further preferred embodiment, two further sensor elements are provided, each of which measures the relative movement between itself and the first sensor element in each case in one direction. Accordingly, each signal of the two sensors separately provides information or data about the displacement in the measured direction. In this case, the two sensor elements are preferably aligned without an angle of rotation with respect to the measuring directions, so that the signals of the two sensor elements can be set directly in relation to the acting force. If a twist angle exists, trigonometric functions can be used. d. H. an effective rotation of the coordinate system that determine components of the forces.

Das erste und das weitere Sensorelement wirken vorteilhafterweise nach einem magnetischen Messprinzip zusammen. Dies kann insbesondere mit Hilfe des anisotropen magnetoresistiven (AMR) Effektes realisiert werden. Dabei erzeugt beispielsweise eines der Sensorelemente ein, vorzugsweise rotationssymmetrisches, Magnetfeld, und das zweite bzw. weitere Sensorelement reagiert richtungsabhängig bzw. -selektiv auf das Magnetfeld.The first and the further sensor element cooperate advantageously according to a magnetic measuring principle. This can be realized in particular by means of the anisotropic magnetoresistive (AMR) effect. In this case, for example, one of the sensor elements generates a, preferably rotationally symmetric, magnetic field, and the second or further sensor element reacts directionally or selectively to the magnetic field.

Alternativ dazu können das erste und das weitere Sensorelement auch nach einem optischen Prinzip zusammenwirken. In diesem Fall wird vorzugsweise von dem weiteren Sensorelement optisch, insbesondere durch das Registrieren von Licht, beispielsweise von einem Laserstrahl, die Auslenkung des ersten Sensorelementes bestimmt bzw. gemessen. Dabei kann das erste Sensorelement von einer Lichtquelle angestrahlt werden und das Licht auf das weitere Sensorelement, welches vorzugsweise als flächenhafter, lichtempfindlicher Sensor ausgestaltet ist, in Abhängigkeit von den wirkenden Kräften, ablenken.Alternatively, the first and the further sensor element can also interact according to an optical principle. In this case, the deflection of the first sensor element is preferably determined or measured optically by the further sensor element, in particular by registering light, for example by a laser beam. In this case, the first sensor element can be illuminated by a light source and the light on the other sensor element, which is preferably designed as a planar, photosensitive sensor, depending on the forces acting, distract.

Bevorzugt umfasst dabei das erste Sensorelement eine Anordnung einer Anzahl von Spiegeln, insbesondere Mikrospiegeln, wobei das weitere Sensorelement als zweidimensionaler lichtempfindlicher Sensor, insbesondere als ortsfestes Flächenarray aus lichtempfindlichen Elementen, ausgestaltet ist, wobei ein Laser vorgesehen ist, der auf wenigstens einen Spiegel ausgerichtet ist.The first sensor element preferably comprises an arrangement of a number of mirrors, in particular micromirrors, wherein the further sensor element is designed as a two-dimensional photosensitive sensor, in particular as a stationary surface array of photosensitive elements, wherein a laser is provided which is aligned with at least one mirror.

Vorteilhafterweise sind das erste und weitere Sensorelement an dem Bremshalter angeordnet. Dadurch kann die Sensorvorrichtung einfach und kostengünstig montiert werden. Um eine möglichst hohe Messauflösung zu erreichen, erstreckt sich das erste Sensorelement bevorzugt entlang einer Belagführungsschiene, so dass bei wirkenden Bremskräften eine möglichst große Verschiebung bzw. Verformung der Belagführungsschiene erfasst werden kann.Advantageously, the first and further sensor elements are arranged on the brake holder. Thereby, the sensor device can be mounted easily and inexpensively. To achieve the highest possible resolution, this extends first sensor element preferably along a pad guide rail, so that when braking forces as large as possible displacement or deformation of the pad guide rail can be detected.

In Bezug auf die Vorrichtung wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit einem an dem Kraftfahrzeug befestigten Bremshalter und mit einer Steuer- und Regeleinheit, die eingangsseitig mit der Sensorvorrichtung verbunden ist und eine Bremsregelung anhand wenigstens eines Messsignals der Sensorvorrichtung durchführt. Bevorzugt umfasst die Steuer- und Regeleinheit eine Verarbeitungslogik zur Ermittlung bzw. Bestimmung einer Bremsenstellgröße und/oder einer wirkenden Bremskraft oder eines wirkenden Bremsmomentes anhand wenigstens eines Messsignals der Sensorvorrichtung.With regard to the device, the above-mentioned object is achieved according to the invention with a brake holder fastened to the motor vehicle and with a control and regulation unit, which is connected on the input side to the sensor device and performs a brake control based on at least one measurement signal of the sensor device. The control and regulation unit preferably comprises a processing logic for determining or determining a brake control variable and / or an acting brake force or an acting brake torque on the basis of at least one measurement signal of the sensor device.

In Bezug auf das Verfahren wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwei durch eine Bremskraftwirkung hervorgerufene Verschiebungen zumindest eines Teils des Bremshalters durch eine Sensorvorrichtung mit einem ersten und wenigstens einem weiteren Sensorelement, welche beide an dem Bremshalter angeordnet sind, gemessen werden.With regard to the method, the above-mentioned object is achieved according to the invention by two displacements of at least one part of the brake holder caused by a braking force being measured by a sensor device having a first and at least one further sensor element, both of which are arranged on the brake holder.

In einer bevorzugten Version des Verfahrens wird aus dem Verhältnis der Verschiebungen und/oder dem mittels der Verschiebungen bestimmten Verhältnis von Umfangskraft zu Spannkraft ein die Reibung zwischen Bremsbelägen und Bremsscheibe charakterisierender Reibungskoeffizient bestimmt.In a preferred version of the method, a friction coefficient characterizing the friction between the brake pads and the brake disc is determined from the ratio of the displacements and / or the ratio of circumferential force to clamping force determined by means of the displacements.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass durch die Messung einer zweiten, zumindest teilweisen Verschiebung des Bremshalters Messgrößen zu weiteren in der Bremse und dem Bremshalter wirkenden Kräften gewonnen und in Bremsregelvorgängen eingesetzt werden können. Eine zur Umfangskraft orthogonal gemessene Komponente ist ein Maß für die an der Bremse wirkende Spannkraft und damit für die über die Bremsaktorik eingeleitete Normalkraft. Die vorliegende Anordnung bzw. Sensorvorrichtung nutzt dieses Grundprinzip, um unter Verzicht auf Drucksensoren und damit auf kostengünstige und robuste Weise ein Maß für die effektive Zuspannkraft an der Bremse zu gewinnen.The advantages of the invention are in particular that by measuring a second, at least partial displacement of the brake holder measured variables can be obtained to further forces acting in the brake and the brake holder and used in braking control operations. An orthogonal to the circumferential force measured component is a measure of the force acting on the brake clamping force and thus for the introduced via the brake actuator normal force. The present arrangement or sensor device uses this basic principle in order to obtain a measure of the effective application force on the brake while dispensing with pressure sensors and thus in a cost-effective and robust manner.

Durch die Bestimmung von Verschiebungen bzw. Auslenkungen des ersten Sensorelementes in zwei orthogonalen Richtungen mit Hilfe zumindest eines weiteren Sensorelementes können also simultan die Umfangskraft und die Normalkraft bestimmt werden, aus denen sich weitere den Bremsenzustand charakterisierende Größen wie beispielsweise der Reibungskoeffizient bestimmen lassen.By determining displacements or deflections of the first sensor element in two orthogonal directions with the aid of at least one further sensor element, the circumferential force and the normal force can be determined simultaneously, from which further variables characterizing the brake state, such as the friction coefficient, can be determined.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in stark schematisierter Darstellung:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. In it show in a highly schematic representation:

1 einen Bremshalter in einer bevorzugten Ausführungsform für eine Schwimmsattelbremse in einer rückseitigen Ansicht, 1 a brake holder in a preferred embodiment for a floating caliper brake in a rear view,

2 den Bremshalter aus 1 in einer Draufsicht, 2 the brake holder off 1 in a plan view,

3 den linken Haltearm des Bremshalters gemäß der 1 und 2 in einer perspektivischen Darstellung, 3 the left arm of the brake holder according to the 1 and 2 in a perspective view,

4 einen vergrößerten Ausschnitt des Haltearms aus der rückseitigen Darstellung aus 1 in kräftefreiem Zustand mit einem überlagerten Koordinatensystem und einem Stabmagneten im kräftefreien Zustand, 4 an enlarged section of the support arm from the back view 1 in force-free condition with a superimposed coordinate system and a bar magnet in the force-free state,

5 den Ausschnitt gemäß 4 mit einer Mittelpunktsverschiebung des Stabmagneten infolge einer Spannkraft, 5 the clipping according to 4 with a midpoint shift of the bar magnet due to a clamping force,

6 den Ausschnitt gemäß der 4 und 5 mit einer Mittelpunktsverschiebung infolge eines Zusammenwirkens von einer Umfangskraft und einer Spannkraft, 6 the clipping according to the 4 and 5 with a midpoint shift due to an interaction of a circumferential force and a tensile force,

7 Ergebnisse einer Simulation für die zu erwartenden Auslenkungen, jeweils als Funktion einer wirkenden Bremskraft, und 7 Results of a simulation for the expected deflections, each as a function of an effective braking force, and

8 eine Sensoranordnung zur Erfassung der Messgrößen für Umfangskraft und Spannkraft. 8th a sensor arrangement for detecting the parameters for circumferential force and clamping force.

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical parts are provided with the same reference numerals in all figures.

Ein in 1 in einer rückseitigen Darstellung und in 2 in einer Draufsicht gezeigter Bremshalter 1 für eine als Scheibenbremse ausgestaltete Schwimmsattelbremse ist über Schraubverbindungen 2 mit einem Chassis 3 eines Kraftfahrzeuges mechanisch ortsfest verschraubt. Der Bremshalter 1 weist beidseitig jeweils einen Haltearm 5, 5b mit jeweils einer Belagführungsschiene 5a, 5c auf, wobei bei einem Bremsvorgang der links gezeichnete Haltearm 5 durch Zug belastet wird.An in 1 in a back presentation and in 2 in a plan view shown brake holder 1 for a designed as a disc brake floating caliper brake is screwed 2 with a chassis 3 a motor vehicle mechanically bolted stationary. The brake holder 1 has on both sides in each case a holding arm 5 . 5b each with a pad guide rail 5a . 5c on, wherein in a braking operation of the left-hand holding arm 5 is loaded by train.

Der Bremshalter 1 weist in dem Haltearm 5 eine Bohrung 4 durch dessen neutrale Faser auf. Mit Bezugnahme auf 3 ist an einem Befestigungsende 7 der Bohrung 4 ein als erstes Sensorelement 6a einer Sensorvorrichtung 16 (siehe dazu 8) fungierender Stab 6 aus magnetisch leitendem Stahl befestigt. In das nicht befestigte bzw. freie Ende des Stabes 6 ist ein Stabmagnet 8 eingebracht, welcher im Wesentlichen aus einem Material der Elementengruppe der seltenen Erden besteht und damit eine sehr hohe magnetische Energiedichte aufweist. Alternativ dazu können auch herkömmliche Materialien wie Eisen, Kobalt, Nickel oder Ferrit verwendet werden.The brake holder 1 points in the holding arm 5 a hole 4 through its neutral fiber. With reference to 3 is at a mounting end 7 the bore 4 as the first sensor element 6a a sensor device 16 (see 8th ) acting bar 6 made of magnetically conductive steel. In the unattached or free end of the rod 6 is a bar magnet 8th introduced, which consists essentially of a material of Element group of rare earths and thus has a very high magnetic energy density. Alternatively, conventional materials such as iron, cobalt, nickel or ferrite may be used.

Bei einem Bremsvorgang, bei dem durch die im Bremshalter 1 wirkenden Kräfte dieser an unterschiedlichen Stellen unterschiedlich große Verschiebungen erfährt, wird sich der Stabmagnet 8 gegenüber einem ortsfesten Koordinatensystem 8a verschieben. Die x-Achse 8b weist nach rechts, während die y-Achse 8c nach oben weist. Verschiebungen des Stabmagneten 8 in Richtung der negativen x-Achse 8b werden auf Grund einer mit einem Pfeil symbolisierten 8d Umfangskraft FU hervorgerufen, während Verschiebungen in Richtung der y-Achse 8c auf einer mit einem Pfeil 8e symbolisierten wirkenden Spannkraft FS beruhen. Die Umfangskraft FU wirkt also in Richtung der negativen x-Achse 8b, die einer Querrichtung 20 entspricht, die im Wesentlichen einer Richtung durch zwei identische Teile der beiden Haltearme 5, 5b entspricht. Die Spannkraft FS wirkt in Richtung der positiven y-Achse, die senkrecht zur Querrichtung 20 und x-Achse 8b ist.In a braking operation, in which by the brake holder 1 acting forces undergoes this at different locations differently large shifts, the bar magnet is 8th towards a stationary coordinate system 8a move. The x-axis 8b points to the right while the y-axis 8c points upwards. Displacements of the bar magnet 8th in the direction of the negative x-axis 8b are symbolized on the basis of an arrow 8d Peripheral force FU caused while shifts in the direction of the y-axis 8c on one with an arrow 8e symbolized acting clamping force F S are based. The circumferential force F U thus acts in the direction of the negative x-axis 8b that is a transverse direction 20 which corresponds essentially to a direction through two identical parts of the two retaining arms 5 . 5b equivalent. The clamping force F S acts in the direction of the positive y-axis, which is perpendicular to the transverse direction 20 and x-axis 8b is.

In 4 ist ein vergrößerter Ausschnitt des oberen Teils des Haltearms 5 aus 1 in kräftefreiem Zustand dargestellt, wobei der Mittelpunkt 18 des Koordinatensystems 8a mit der kräftefreien bzw. Ruheposition des Stabmagneten 8 in Übereinstimmung gebracht wurde. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist im Koordinatenmittelpunkt lediglich der stirnseitige Pol des Stabmagneten 8 ohne seine Einbettung in den Stab 6 dargestellt. Zu sehen ist weiterhin die Bohrung 4, in die der den Stabmagneten 8 tragende Stab 6 eingebracht ist.In 4 is an enlarged section of the upper part of the support arm 5 out 1 shown in an off-state, with the midpoint 18 of the coordinate system 8a with the force-free or rest position of the bar magnet 8th was reconciled. For reasons of clarity, only the end-side pole of the bar magnet is in the coordinate center 8th without its embedding in the staff 6 shown. You can still see the hole 4 into the bar magnet 8th carrying rod 6 is introduced.

Die 5 zeigt wieder den Ausschnitt des Haltearms gemäß 4 mit dem Unterschied, dass nun eine Spannkraft FS in positiver Richtung der y-Achse 8c wirkt. Auf Grund der wirkenden Spannkraft FS haben sich Bohrung 4 und Stabmagnet 8 in positiver Richtung der y-Achse 8c verschoben, wobei der Stabmagnet 8 nur in der kräftefreien Position gezeigt ist, und das verschobene stirnseitige Bohrungsende gestrichelt gezeichnet ist. Daraus ergibt sich eine Verschiebung ΔY(S), d. h., die Verschiebung in Y-Richtung ist eine Funktion der Größe der Spannkraft FS.The 5 again shows the section of the holding arm according to 4 with the difference that now a clamping force F S in the positive direction of the y-axis 8c acts. Due to the effective clamping force F S have bore 4 and bar magnet 8th in the positive direction of the y-axis 8c moved, with the bar magnet 8th is shown only in the force-free position, and the shifted end-side bore end is shown in dashed lines. This results in a shift ΔY (S), ie, the displacement in the Y direction is a function of the magnitude of the clamping force F S.

In 6 ist wieder der Ausschnitt gemäß der 4 und 5 dargestellt, diesmal für den Fall, dass sowohl eine Umfangskraft FU als auch eine Spannkraft FS wirken. Dementsprechend haben sich Stabmagnet 8 und Bohrung 4 sowohl in y-Richtung um den Betrag ΔY(S) als auch in negativer x-Richtung um den Betrag Δ X(U) verschoben, d. h., die letztere Verschiebung ist eine Funktion der Größe der angreifenden Umfangskraft FU. Dabei entspricht bei diesen im Vergleich zu den räumlichen Dimensionen des Bremshalters 1 kleinen Verschiebungen die jeweilige Verschiebung ungefähr dem Bogenmaß, um das der Stabmagnet 8 ausgelenkt wird.In 6 is again the clipping according to the 4 and 5 shown, this time in the event that both a circumferential force F U and a clamping force F S act. Accordingly, have bar magnet 8th and bore 4 both in the y direction by the amount ΔY (S) and in the negative x direction by the amount Δ X (U), ie, the latter shift is a function of the magnitude of the attacking circumferential force F U. This corresponds to these compared to the spatial dimensions of the brake holder 1 small displacements, the respective displacement about the radians to the bar magnet 8th is deflected.

Die bei einem konkreten Bremsvorgang zu erwartenden Auslenkungen bzw. Verschiebungen ΔY(S) und ΔX(U) in Mikrometern als Funktion einer wirkenden Bremskraft FU in der Einheit kN sind in 7 dargestellt und entspringen einer Simulationsrechnung unter der Maßgabe einer angenommenen Lastverteilung von 30 % für den äußeren Bremsbelag und 70 % für den inneren Bremsbelag an der Kolbenseite. Für beide Auslenkungen gilt, dass diese in einem Bereich bis ca. 3 kN linear mit der Bremskraft steigen. Die Auslenkung ΔX(U) wächst dann auch für größere Bremskräfte bis ca. 12,5 kN linear an, und knickt dann mit linearem Verhalten, aber geringerer Steigung ab. Die Auslenkung ΔY(S) wächst auf Grund der quadratischen Kennlinie bzw. Federkennlinie des Bremssattels im Wesentlichen quadratisch als Funktion der Bremskraft.The deflections or displacements ΔY (S) and ΔX (U) in micrometers to be expected during a specific braking operation as a function of an acting braking force F U in the unit kN are in 7 represented and arise from a simulation calculation under the proviso of an assumed load distribution of 30% for the outer brake pad and 70% for the inner brake pad on the piston side. For both deflections, these values increase linearly with the braking force within a range of up to approx. 3 kN. The deflection .DELTA.X (U) then increases linearly even for larger braking forces up to about 12.5 kN, and then kinks with linear behavior, but less slope. The deflection ΔY (S) increases substantially quadratically as a function of the braking force due to the quadratic characteristic or spring characteristic of the brake caliper.

Ein Ausschnitt des Haltearms 5 mit einer Sensorvorrichtung 16 zur Erfassung der Messgrößen ist in 8 dargestellt. Die Sensormechanik, zu der die Bohrung 4, der Stab 6 und der Stabmagnet 8, welcher das erste Sensorelement 6a darstellt, gehören, endet in der Ebene A-B. Zwischen den Ebenen A-B und C-D ist ein Formteil 9 aus nichtmagnetischem Material angeordnet und mit der Sensormechanik in der Ebene A-B durch eine Klebung ortsfest verbunden. Als nichtmagnetische Materialien eignen sich hierzu beispielsweise Kunststoffe, Aluminium oder Mischungen derselben. Wesentliche Kriterien für die Materialauswahl sind Festigkeit und Wärmeverträglichkeit unter den während eines Bremsvorganges im Bremssattel herrschenden physikalischen Bedingungen.A section of the support arm 5 with a sensor device 16 for recording the measured quantities is in 8th shown. The sensor mechanics to which the bore 4 , the rod 6 and the bar magnet 8th which is the first sensor element 6a represents, ends in level AB. Between the levels AB and CD is a molded part 9 arranged of non-magnetic material and connected in a stationary manner with the sensor mechanism in the plane AB by gluing. Suitable non-magnetic materials for this purpose, for example, plastics, aluminum or mixtures thereof. Essential criteria for the selection of materials are strength and heat compatibility under the physical conditions prevailing in the brake caliper during a braking process.

Das Formteil 9 dient zum einen der präzisen Führung eines Fühlerkopfes 10 und zum anderen der Befestigung eines Fühlerkörpers 11 mit einem angeschlossenen Kabel 12 bzw. einer angeschlossenen elektrischen Leitung an der Ebene C-D über Schraubverbindungen 13a, 13b. In den Fühlerkopf 10 ist als weiteres Sensorelement 14 eine einzelne, richtungsselektive Partialkomponente eingebettet. Diese wirkt zusammen mit dem rotationssymmetrischen Magnetfeld des Stabmagneten 8, welcher die zweite Partialkomponente darstellt. Das weitere Sensorelement 14 liefert dementsprechend ein Signal, welches Auskunft über beide Verschiebungen bzw. Auslenkungen ΔX(U) und ΔY(S) gibt.The molding 9 on the one hand serves the precise guidance of a sensor head 10 and on the other the attachment of a sensor body 11 with a connected cable 12 or a connected electrical line at level CD via screw connections 13a . 13b , In the feeler head 10 is as another sensor element 14 embedded a single, directionally-selective partial component. This works together with the rotationally symmetric magnetic field of the bar magnet 8th which represents the second partial component. The further sensor element 14 Accordingly, a signal is provided which gives information about both displacements ΔX (U) and ΔY (S).

In einer alternativen Ausführung, die hier nicht dargestellt ist, sind zwei separate, magnetosensorische weitere Sensorelemente 14 vorgesehen, welche in zwei zueinander orthogonalen Richtungen selektiv sind und separat jeweils die Auslenkung ΔX(U) bzw. ΔY(S) messen. Diese wirken parallel bzw. zeitgleich, aber unabhängig voneinander, mit dem rotationssymmetrischen Feld des Stabmagneten 8 zusammen. Das heißt, jede der beiden weiteren Sensorelemente 14 liefert ein getrenntes Signal, das jeweils ein Maß für die entsprechende, von diesem Sensorelement 14 gemessene Verschiebung ist. Bevorzugt sind die beiden richtungsselektiven Partialkomponenten bzw. weiteren Sensorelemente ohne Verdrehwinkel auf die Messrichtung ausgerichtet. Das heißt, jede der beiden Partialkomponenten misst jeweils nur die Auslenkung in einer der beiden Richtungen. Auch mit einem Verdrehwinkel ist die Anordnung möglich, dann müssen allerdings unter Kenntnis dieses Winkels dieser aus dem jeweils gemessenen Signal heraus gerechnet werden, bzw. mit Hilfe des Winkels die tatsächlichen Verschieben bestimmt werden. Als magnetosensorische Sensorelemente 14 bzw. Partialkomponenten eignen sich beispielsweise AMR-Winkelsensoren der Firma Sensitec.In an alternative embodiment, which is not shown here, are two separate, magnetosensory further sensor elements 14 provided, which are selective in two mutually orthogonal directions and separately measure the deflection ΔX (U) and ΔY (S). These act in parallel or simultaneously, but independently, with the rotationally symmetric field of the bar magnet 8th together. That is, each of the two other sensor elements 14 provides a separate signal, each a measure of the corresponding, from this sensor element 14 measured displacement is. The two directionally selective partial components or further sensor elements are preferably aligned without twisting angle on the measuring direction. That is, each of the two partial components measures only the deflection in either direction. Even with a twist angle, the arrangement is possible, but then, knowing this angle, they must be calculated from the respective measured signal, or the actual displacements can be determined with the aid of the angle. As magnetosensory sensor elements 14 or partial components are, for example, AMR angle sensors from Sensitec.

Die Darstellung des Haltearms in 8 entspricht in maßstäblicher Vergrößerung bevorzugten natürlichen Proportionen. Der Durchmesser der Bohrung 4 beträgt 5 mm, der Durchmesser des Stabes 6 beträgt 3 mm. Der Stabmagnet 8 ist aus CoSm-Material gefertigt und besitzt einen Durchmesser von 1,5 mm und eine Länge von 3 mm.The representation of the holding arm in 8th corresponds to scaled-up preferred natural proportions. The diameter of the hole 4 is 5 mm, the diameter of the rod 6 is 3 mm. The bar magnet 8th is made of CoSm material and has a diameter of 1.5 mm and a length of 3 mm.

In einer weiteren bevorzugten, hier nicht dargestellten Ausführungsform ist der Stabmagnet 8 durch eine Anordnung aus Mikrospiegeln ersetzt. Weiterhin ist ein Miniatur-Laser oder eine Laserdiode vorgesehen, wobei in jedem Zustand der Bremse (kräftefrei oder mit wirkender Umfangskraft und Normalkraft) wenigstens ein Mikrospiegel von dem Miniatur-Laser angestrahlt wird. Der Laser ist dabei vorteilhafterweise an oder in dem Formteil ortsfest integriert. Es ist in dieser Ausführungsvariante weiterhin ein weiteres Sensorelement 14 vorgesehen, welches als zweidimensionaler lichtempfindlicher Sensor ausgestaltet ist, insbesondere als ortsfest installiertes Flächenarray. Dazu eignet sich beispielsweise ein CCD-Sensor. Durch einen zweidimensionalen Sensor ist eine Bestimmung der beiden Auslenkungen ΔX(U) und ΔY(S) auf komfortable Weise dadurch möglich, dass das Pixel bzw. Lichtelement oder die Mehrzahl der Pixel bzw. Lichtelemente in dem Sensor bestimmt wird, auf die der Laserstrahl trifft.In a further preferred embodiment, not shown here, the bar magnet 8th replaced by an array of micromirrors. Furthermore, a miniature laser or a laser diode is provided, wherein in each state of the brake (force-free or with effective circumferential force and normal force) at least one micromirror is illuminated by the miniature laser. The laser is advantageously integrated stationary on or in the molded part. It is in this embodiment further a further sensor element 14 provided, which is designed as a two-dimensional photosensitive sensor, in particular as a fixedly installed surface array. For this purpose, for example, a CCD sensor is suitable. By a two-dimensional sensor, a determination of the two deflections .DELTA.X (U) and .DELTA.Y (S) in a comfortable manner possible in that the pixel or light element or the plurality of pixels or light elements is determined in the sensor, which is hit by the laser beam ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bremshalter brake support
22
Schraubverbindung screw
33
Chassis chassis
44
Bohrung drilling
55
Haltearm holding arm
5a5a
Belagführungsschiene Covering guide rail
5c5c
Belagführungsschiene Covering guide rail
66
Stab Rod
6a6a
erstes Sensorelement first sensor element
77
Befestigungsende attachment end
88th
Stabmagnet bar magnet
8a8a
Koordinatensystem coordinate system
8b8b
x-Achse X axis
8c8c
y-Achse y-axis
8d8d
Pfeil arrow
8e8e
Pfeil arrow
99
Formteil molding
1010
Fühlerkopf probe head
1111
Fühlerkörper probe body
1212
Kabel electric wire
13a13a
Schraubverbindung screw
13b13b
Schraubverbindung screw
1414
weiteres Sensorelement another sensor element
1616
Sensorvorrichtung sensor device
1818
Mittelpunkt Focus
2020
Querrichtung transversely
FU F U
Umfangskraft peripheral force
FS F S
Spannkraft tension
μμ
Reibungskoeffizient coefficient of friction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006029978 B3 [0005] DE 102006029978 B3 [0005]
  • DE 102005013142 A1 [0006] DE 102005013142 A1 [0006]
  • DE 102008042298 A1 [0007] DE 102008042298 A1 [0007]
  • WO 2012/059313 A1 [0008] WO 2012/059313 A1 [0008]

Claims (11)

Bremshalter (1) zur Bestimmung einer Maßgröße für eine wirkende Bremskraft (FU) an einer Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs, welcher an dem Kraftfahrzeug befestigbar ist, wobei der Bremshalter (1) zumindest zwei eine Bremsscheibe übergreifende Belagführungsschienen (5a, 5c), an welchen beiderseits der Bremsscheibe angeordnete Reibbeläge in axialer Richtung der Bremsscheibe begrenzt verschiebbar führbar sind, und eine Sensorvorrichtung (16) umfasst, mittels welcher eine durch eine Bremskraftwirkung hervorgerufene Verschiebung (ΔX(U)) zumindest eines Teils des Bremshalters (1), insbesondere einer Belagführungsschiene (5a), in einer ersten Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der Bremsscheibe gemessen wird, wobei die Sensorvorrichtung (16) ein erstes (6a) und ein wenigstens ein weiteres Sensorelement (14) aufweist, deren Relativbewegung gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Sensorvorrichtung (16) in zumindest einer weiteren, von der ersten Richtung verschiedenen Richtung eine durch die Bremskraftwirkung hervorgerufene Verschiebung (ΔY(S))gemessen wird.Brake holder ( 1 ) for determining a measure of an effective braking force (F U ) on a disc brake of a motor vehicle, which is attachable to the motor vehicle, wherein the brake holder ( 1 ) at least two brake disc overlapping pad guide rails ( 5a . 5c ), on which both sides of the brake disc arranged friction linings in the axial direction of the brake disc are limited displaceable feasible, and a sensor device ( 16 ) by means of which a by a braking force effect caused displacement (.DELTA.X (U)) of at least a portion of the brake holder ( 1 ), in particular a pad guide rail ( 5a ) is measured in a first direction perpendicular to the axial direction of the brake disk, wherein the sensor device ( 16 ) a first ( 6a ) and at least one further sensor element ( 14 ) whose relative movement is measured, characterized in that by means of the sensor device ( 16 ) is measured in at least one further, different from the first direction direction caused by the braking force displacement (ΔY (S)). Bremshalter (1) nach Anspruch 1, wobei die weitere Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der Bremsscheibe ist.Brake holder ( 1 ) according to claim 1, wherein the further direction is perpendicular to the axial direction of the brake disc. Bremshalter (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste und die weitere Richtung orthogonal zueinander sind. Brake holder ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the first and the further direction are orthogonal to each other. Bremshalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das weitere Sensorelement (14) als richtungsselektiver Sensor ausgestaltet ist, welcher eine Relativbewegung des ersten (6a) und weiteren Sensorelementes (14) in zwei räumlichen Dimensionen erfasst.Brake holder ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the further sensor element ( 14 ) is designed as a direction-selective sensor, which a relative movement of the first ( 6a ) and further sensor element ( 14 ) in two spatial dimensions. Bremshalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zwei weitere Sensorelemente (14) vorgesehen sind, von denen jedes die Relativbewegung zwischen sich und dem ersten Sensorelement (6a) in jeweils einer Richtung misst.Brake holder ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, wherein two further sensor elements ( 14 ) are provided, each of which the relative movement between itself and the first sensor element ( 6a ) in one direction. Bremshalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erste (6a) und das weitere Sensorelement (14) nach einem magnetischen Messprinzip zusammenwirken.Brake holder ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, wherein the first ( 6a ) and the further sensor element ( 14 ) cooperate according to a magnetic measuring principle. Bremshalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erste (6a) und das weitere Sensorelement (14) nach einem optischen Prinzip zusammenwirken.Brake holder ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, wherein the first ( 6a ) and the further sensor element ( 14 ) interact according to an optical principle. Bremshalter (1) nach Anspruch 7, wobei das erste Sensorelement (6a) eine Anordnung einer Anzahl von Spiegeln, insbesondere Mikrospiegeln, umfasst, und wobei das weitere Sensorelement (14) als zweidimensionaler lichtempfindlicher Sensor, insbesondere als ortsfestes Flächenarray aus lichtempfindlichen Elementen, ausgestaltet ist, wobei ein Laser vorgesehen ist, der auf wenigstens einen Spiegel ausgerichtet ist.Brake holder ( 1 ) according to claim 7, wherein the first sensor element ( 6a ) comprises an arrangement of a number of mirrors, in particular micromirrors, and wherein the further sensor element ( 14 ) is designed as a two-dimensional photosensitive sensor, in particular as a stationary surface array of photosensitive elements, wherein a laser is provided, which is aligned with at least one mirror. Vorrichtung zur Ermittlung einer Maßgröße für eine wirkende Bremskraft (FU) an einer, insbesondere hydraulisch betätigbaren, Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs, mit einem an dem Kraftfahrzeug befestigten Bremshalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und mit einer Steuer- und Regeleinheit, die eingangsseitig mit der Sensorvorrichtung (16) verbunden ist und eine Bremsregelung anhand wenigstens eines Messsignals der Sensorvorrichtung (16) durchführt.Device for determining a measured variable for an acting braking force (F U ) on a, in particular hydraulically actuated, disc brake of a motor vehicle, with a brake holder fastened to the motor vehicle ( 1 ) according to one of claims 1 to 8 and with a control and regulating unit, the input side with the sensor device ( 16 ) and a brake control based on at least one measurement signal of the sensor device ( 16 ). Verfahren zur Ermittlung einer Maßgröße für eine wirkende Bremskraft (FU) an einer, insbesondere hydraulisch betätigbaren, Scheibenbremse, eines Kraftfahrzeuges mit einem an dem Kraftfahrzeug befestigten Bremshalter (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei durch eine Bremskraftwirkung hervorgerufene Verschiebungen (ΔX(U), ΔY(S)) zumindest eines Teils des Bremshalters (1) durch eine Sensorvorrichtung (16) mit einem ersten (6a) und wenigstens einem weiteren Sensorelement (14), welche beide an dem Bremshalter angeordnet sind, gemessen werden.Method for determining a measured variable for an acting braking force (F U ) on a, in particular hydraulically actuated, disc brake of a motor vehicle with a brake holder fastened to the motor vehicle ( 1 ), in particular according to one of claims 1 to 8, characterized in that two caused by a braking force shifts (.DELTA.X (U), .DELTA.Y (S)) at least a portion of the brake holder ( 1 ) by a sensor device ( 16 ) with a first ( 6a ) and at least one further sensor element ( 14 ), which are both arranged on the brake holder, are measured. Verfahren nach Anspruch 10, wobei aus dem Verhältnis der Verschiebungen (ΔX(U) und ΔY(S)) und/oder dem mittels der Verschiebungen (ΔX(U) und ΔY(S)) bestimmten Verhältnis von Umfangskraft (FU) zu Spannkraft (FS) ein die Reibung zwischen Bremsbelägen und Bremsscheibe charakterisierender Reibungskoeffizient (μ)bestimmt wird.Method according to Claim 10, wherein the ratio of the displacements (ΔX (U) and ΔY (S)) and / or the ratio of circumferential force (F U ) to clamping force determined by means of the displacements (ΔX (U) and ΔY (S)) (F S ) a frictional coefficient (μ) characterizing the friction between the brake linings and the brake disk is determined.
DE201210223104 2012-12-13 2012-12-13 Brake holder for use in device for determining measure for braking force acting on disk brake of motor vehicle, has sensor device, by which displacement of brake holder induced by action of braking force is measured in direction Pending DE102012223104A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210223104 DE102012223104A1 (en) 2012-12-13 2012-12-13 Brake holder for use in device for determining measure for braking force acting on disk brake of motor vehicle, has sensor device, by which displacement of brake holder induced by action of braking force is measured in direction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210223104 DE102012223104A1 (en) 2012-12-13 2012-12-13 Brake holder for use in device for determining measure for braking force acting on disk brake of motor vehicle, has sensor device, by which displacement of brake holder induced by action of braking force is measured in direction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012223104A1 true DE102012223104A1 (en) 2014-06-18

Family

ID=50821336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210223104 Pending DE102012223104A1 (en) 2012-12-13 2012-12-13 Brake holder for use in device for determining measure for braking force acting on disk brake of motor vehicle, has sensor device, by which displacement of brake holder induced by action of braking force is measured in direction

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012223104A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020053006A1 (en) * 2018-09-10 2020-03-19 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Disc brake for a motor vehicle and method for detecting a braking torque of a disc brake
WO2021219748A1 (en) * 2020-04-29 2021-11-04 Robert Bosch Gmbh Torque sensor and brake assembly
JP2022536402A (en) * 2019-06-28 2022-08-15 コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト Multi-disc brake for rotatable elements
CN115077346A (en) * 2022-06-01 2022-09-20 苏州驰旺精密五金有限公司 Detection device for brake caliper support of new energy automobile
WO2023012020A1 (en) * 2021-08-03 2023-02-09 Zf Cv Systems Global Gmbh Method for determining the braking force on vehicles
DE102022211272A1 (en) 2022-10-25 2024-04-25 Continental Automotive Technologies GmbH Device and method for determining a clamping force applied by a wheel brake

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005013142A1 (en) 2005-03-22 2006-09-28 Robert Bosch Gmbh Braking force measuring device for e.g. electromechanical friction brake, has position sensor, which magnetically, inductively, capacitively or optically measures movement of friction brake caused during operation of brake by brake body
DE102006029978B3 (en) 2006-06-29 2007-11-08 Siemens Ag Disc brake`s e.g. floating caliper-disc brake, operative axial force measuring method for use in motor vehicle, involves receiving shearing movement of part of disc brake by sensor to balance back to actual operative axial force
DE102008042298A1 (en) 2008-09-23 2010-03-25 Robert Bosch Gmbh Brake caliper for a disc brake
WO2012059313A1 (en) 2010-11-03 2012-05-10 Continental Teves Ag & Co. Ohg Brake mount, device and method for measuring a dimensional size for an active braking force or frictional force on a disc brake

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005013142A1 (en) 2005-03-22 2006-09-28 Robert Bosch Gmbh Braking force measuring device for e.g. electromechanical friction brake, has position sensor, which magnetically, inductively, capacitively or optically measures movement of friction brake caused during operation of brake by brake body
DE102006029978B3 (en) 2006-06-29 2007-11-08 Siemens Ag Disc brake`s e.g. floating caliper-disc brake, operative axial force measuring method for use in motor vehicle, involves receiving shearing movement of part of disc brake by sensor to balance back to actual operative axial force
DE102008042298A1 (en) 2008-09-23 2010-03-25 Robert Bosch Gmbh Brake caliper for a disc brake
WO2012059313A1 (en) 2010-11-03 2012-05-10 Continental Teves Ag & Co. Ohg Brake mount, device and method for measuring a dimensional size for an active braking force or frictional force on a disc brake

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020053006A1 (en) * 2018-09-10 2020-03-19 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Disc brake for a motor vehicle and method for detecting a braking torque of a disc brake
JP2022536402A (en) * 2019-06-28 2022-08-15 コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト Multi-disc brake for rotatable elements
WO2021219748A1 (en) * 2020-04-29 2021-11-04 Robert Bosch Gmbh Torque sensor and brake assembly
WO2023012020A1 (en) * 2021-08-03 2023-02-09 Zf Cv Systems Global Gmbh Method for determining the braking force on vehicles
CN115077346A (en) * 2022-06-01 2022-09-20 苏州驰旺精密五金有限公司 Detection device for brake caliper support of new energy automobile
DE102022211272A1 (en) 2022-10-25 2024-04-25 Continental Automotive Technologies GmbH Device and method for determining a clamping force applied by a wheel brake

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2635473B1 (en) Brake mount, device and method for measuring a dimensional size for an active braking force or frictional force on a disc brake
DE102012223104A1 (en) Brake holder for use in device for determining measure for braking force acting on disk brake of motor vehicle, has sensor device, by which displacement of brake holder induced by action of braking force is measured in direction
DE102006029978B3 (en) Disc brake`s e.g. floating caliper-disc brake, operative axial force measuring method for use in motor vehicle, involves receiving shearing movement of part of disc brake by sensor to balance back to actual operative axial force
DE10314449A1 (en) Sensor arrangement for force measurement
EP2337964B1 (en) Brake caliper for a disk brake
DE10151950B4 (en) Self-energizing electromechanical disc brake with friction torque detection
EP2996913B1 (en) Method and device for determining a braking torque on a braking system for a rail vehicle
EP0489888A1 (en) Disk brake.
EP2245329B1 (en) Disk brake
DE19640995A1 (en) Electric braking system for a motor vehicle
EP3652015B1 (en) Method for testing whether a current collector is in contact, and current collector
DE102006015034A1 (en) Method and arithmetic unit for determining a performance parameter of a brake
DE202010015910U1 (en) Brake monitoring device for a disc brake
WO2018178018A1 (en) Disk brake device of a vehicle having brake-pad wear sensing
DE102008037720A1 (en) Hydraulically acting brake system for vehicle, has master brake cylinder, whose working space is connected with wheel brake or parking brake of vehicle by hydraulic line
DE102010031063A1 (en) A sensor device for a pedal and method for providing information regarding an operation of a pedal
WO2023012020A1 (en) Method for determining the braking force on vehicles
EP1107007B1 (en) Vehicle wheel brake arrangement with integrated control device and method for controlling the wheel braking force
DE102011002567A1 (en) Disk brake, particularly for motor vehicle, comprises brake holder which is firmly arranged at both sides of brake disk, where friction lining is firmly arranged on friction lining carrier in axial direction of brake disk
DE102007047547A1 (en) Brake pedal actuating force detecting device for vehicle, has permanent magnet arranged opposite to Hall sensor and causing relative movement of force receiving unit with respect to force transmission unit for changing Hall voltage
WO2017084832A1 (en) Assembly for measuring a displacement distance produced by a braking force
DE102009021953B4 (en) Method and arrangement for brake pad monitoring for a vehicle
DE102006002456B4 (en) Brake torque sensor for vehicle brakes
WO2022063518A1 (en) Brake caliper unit comprising a wear sensor device, method for detecting the wear of brake linings and brake disc of a brake caliper unit
DE102007027253A1 (en) Method and device for determining the ground clearance of a vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: G01L0005280000

Ipc: F16D0066000000

R163 Identified publications notified
R163 Identified publications notified

Effective date: 20150402

R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE