DE102013222718A1 - Elektromechanische Radbremse - Google Patents

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Abstract

Eine elektromechanische Radbremse (1) umfasst eine Betriebsbremse mit einem Elektromotor (7) und einem Getriebe (8) zum Spannen und Entlasten einer Bremsscheibe (4), einen Verschleißnachstellmechanismus mit einem Elektromotor (11) und einem Getriebe (12) zum Nachstellen der Radbremse bei auftretendem Verschleiß und eine Steuereinrichtung (15) zum Ansteuern des Elektromotors (7) der Betriebsbremse und des Elektromotors (11) des Verschleißnachstellmechanismus. In der Steuereinrichtung (15) ist für jeden Elektromotor (7, 11) die Stellung für einen Kraftnullpunkt (F0) abgelegt, der ermittelt ist als jene Stellung der Elektromotoren (7, 11), in der bei vorgegebener Zustellung des Elektromotors (7) der Betriebsbremse der Elektromotor (11) des Verschleißnachstellmechanismus eine Zustellung erreicht, in der ein Zurückdrehen des Elektromotors (7) der Betriebsbremse einsetzt. Weiterhin wird ein Verfahren zur Einstellung einer elektromechanischen Radbremse angegeben. Dies ermöglicht auf einfache Art und Weise eine Anpassung an den betriebsbedingten Verschleiß.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromechanische Radbremse, umfassend eine Betriebsbremse mit einem Elektromotor und einem Getriebe zum Spannen und Entlasten einer Bremsscheibe, einen Verschleißnachstellmechanismus mit einem Elektromotor und einem Getriebe zum Nachstellen der Radbremse bei auftretendem Verschleiß, und eine Steuereinrichtung zum Ansteuern des Elektromotors der Betriebsbremse und des Elektromotors des Verschleißnachstellmechanismus.
  • Derartige elektromechanische Radbremsen sind beispielsweise aus DE 101 56 388 C1 , DE 10 2004 008 383 A1 und DE 10 2004 008 384 A1 bekannt.
  • Sie eignen sich insbesondere für Brake-by-Wire-Systeme. Das Spannen und Entlasten der Bremsscheibe erfolgt hierbei mittels eines am Bremssattel angeordneten Elektromotors. Durch Ansteuerung einer an der Radbremse befindlichen Steuereinrichtung wird der Elektromotor der Betriebsbremse bestromt. Die Drehbewegung des Elektromotors wird über ein Getriebe in eine Zuspannbewegung umgewandelt, wodurch an der Radbremse vorgesehene Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe gedrängt werden. Mit zunehmendem Gebrauch der Radbremse tritt vor allem an den Bremsbelägen, jedoch auch an der Bremsscheibe Verschleiß auf.
  • In Abhängigkeit des Verschleißes der Bremsbeläge und der Bremsscheibe verändert sich der sogenannte Kraftnullpunkt der Radbremse. Unter diesem wird diejenige Stellung verstanden, ab der durch weitere Zustellung des Elektromotors der Betriebsbremse eine ansteigende Spannkraft zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe und damit ein steigendes Bremsmomente aufgebaut wird (vgl. 1). Der Kraftnullpunkt definiert gewissermaßen die verschleißaktuelle Grenzanlage zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe. Für einen zuverlässigen Bremsbetrieb ist es wünschenswert, zu Beginn einer jeden Bremsung diesen Kraftnullpunkt zu kennen.
  • Um ein zu großes Lüftspiel der Radbremse, das heißt einen zu großen Abstand zwischen der Bremsscheibe und den Bremsbelägen zu vermeiden, wird bei den vorstehend genannten Radbremsen das Lüftspiel mit fortschreitendem Verschleiß nachjustiert, wozu ein Verschleißnachstellmechanismus mit separaten Elektromotor vorgesehen ist. Ein solcher weiterer Elektromotor ist bei den vorstehend genannten Radbremsen vom Typ Keilbremse mit Selbstverstärkung notwendig, da durch den Keilwinkel für einen Verschleißweg von etwa 2 × 8 mm Bremsbelagverschleiß plus 2 mm Bremsscheibenverschleiß ansonsten sehr große Keile notwendig würden, die sich an einer Radbremse für ein Kraftfahrzeug jedoch nicht unterbringen ließen.
  • Sowohl der Aufbau als auch die Art und Weise der Nachstellungen der bekannten Radbremsen gestaltet sich kompliziert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromechanische Radbremse zu schaffen, welche auf einfache Art und Weise eine Anpassung an den betriebsbedingten Verschleiß ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine elektromechanische Radbremse gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Radbremse zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass in der Steuereinrichtung für jeden Elektromotor die Stellung für einen Kraftnullpunkt abgelegt ist, der ermittelt ist als jene Stellung der Elektromotoren, in der bei vorgegebener Zustellung des Elektromotors der Betriebsbremse der Elektromotor des Verschleißnachstellmechanismus eine Zustellung erreicht, in der ein Zurückdrehen des Elektromotors der Betriebsbremse einsetzt.
  • Ist der Kraftnullpunkt bekannt, lässt sich beispielsweise ein gewünschtes Lüftspiel durch entsprechende Betätigung eines oder beider Elektromotoren sehr einfach einstellen.
  • Da der Kraftnullpunkt aus einem gezielten Zusammenspiel beider Elektromotoren ermittelt wird, kann ein separater Kraftsensor entfallen. Dies ermöglicht einen einfacheren und kompakteren Aufbau der Radbremse. Zudem entfällt eine potentielle Fehlerquelle.
  • Ein vorteilhaftes Verfahren zur Einstellung der Radbremse ist in Patentanspruch 10 angegeben. Bei diesem wird zum Bestimmen des Kraftnullpunkts zunächst der Elektromotor der Betriebsbremse aus einer gelüfteten Stellung heraus in Richtung Spannen der Bremsscheibe um eine vorgegebene Zustellung verfahren. Danach wird der Elektromotor des Verschleißnachstellmechanismus in Richtung Spannen der Bremsscheibe gefahren, und zwar solange, bis ein Zurückdrehen des Elektromotors der Betriebsbremse festgestellt wird. Zum Zeitpunkt des Beginns des Zurückdrehens des Elektromotors der Betriebsbremse wird die Stellung beider Elektromotoren ermittelt und aufgezeichnet. Durch anschließendes Zurückdrehen eines oder beider Elektromotoren kann ein definiertes Lüftspiel der Radbremse eingestellt werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
  • So kann beispielsweise der Kraftnullpunkt bei jedem Fahrzeugstart bestimmt werden. Es ist jedoch auch möglich, diesen stets aktuell bei einer früheren oder letzten Betätigung der Radbremse vorzunehmen. Ferner kann der Kraftnullpunkt in festen Zeitintervallen oder in festen Kilometerabständen der Fahrzeugnutzung bestimmt werden. Darüber hinaus können einzelne oder alle der vorgenannten Modi miteinander kombiniert werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Kraftnullpunkt stets dem aktuellen Verschließzustand entspricht.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der Elektromotor und das Getriebe der Betriebsbremse selbsthemmungsfrei, wohingegen der Elektromotor und das Getriebe des Verschleißnachstellmechanismus selbsthemmend sind. Dies ermöglicht eine besonders genaue und unverfälschte Bestimmung des Zeitpunkts des Zurückdrehens des Elektromotors der Betriebsbremse, das heißt der Feststellung des Zustands, in dem die Bremsbeläge praktisch kraftfrei an der Bremsscheibe anliegen.
  • Der Kraftnullpunkt kann beispielsweise sehr einfach über die Motorwinkel der Elektromotoren definiert werden, da die Übersetzungsverhältnisse der jeweiligen Getriebe in der Regel bekannt sind und zur Ermittlung der Zustellwege der Betriebsbremse und des Verschleißnachstellmechanismus herangezogen werden können.
  • Es ist möglich, die Stellung der Elektromotoren aus dem anliegenden Strom zu ermitteln. Vorzugsweise werden diese jedoch besonders einfach und genau mittels entsprechenden Motorwinkelsensoren bestimmt. Hierzu können beispielsweise Resolver (elektromagnetische Messumformer zur Wandlung der Winkellage eines Rotors in eine elektrische Größe) eingesetzt werden. Da es für das oben genannte Verfahren auf die Absolutstellung der Elektromotoren nicht ankommt, können die Sensoren mit geringem Aufwand inkrementell ausgewertet werden. Dies schließt jedoch eine Stellungsermittlung und Ansteuerung auf Grundlage einer Absolutstellung nicht aus. Vielmehr ist dies letztlich eine Frage des Typs eingesetzten Elektromotoren sowie der verwendeten Sensoren.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind einer oder beide Elektromotoren als bürstenlose Gleichstrommotoren ausgebildet, welche einen Motorwinkelsensor aufweisen, dessen Ausgangssignal der Steuereinrichtung übermittelt wird. Solche Motoren arbeiten besonders störungsfrei und eignen sich daher gut für den Einsatz unmittelbar an einer Radbremse.
  • Wie oben angedeutet, weist die Radbremse ein Lüftspiel auf. In ihrer Ruhestellung besteht somit ein Abstand zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe in Form eines Luftspalts. Vorzugsweise wird dieses Lüftspiel durch Zurückdrehen des Elektromotors der Betriebsbremse aus der Stellung für den Kraftnullpunkt erhalten. Es ist jedoch auch möglich, dieses durch ein definiertes Zurückdrehen des Elektromotors des Verschleißnachstellmechanismus aus der Kraftnullpunkt-Stellung zu erhalten oder beide Modi miteinander zu kombinieren.
  • Ferner kann das Getriebe der Betriebsbremse eine variable Übersetzung aufweisen, um beispielsweise ein schnelles Überwinden des Lüftspiels zu ermöglichen und/oder das Zuspannverhalten zu modifizieren.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Elektromotor der Betriebsbremse eine in Richtung der Bremsscheibe weisende Drehachse auf, während das Getriebe der Betriebsbremse räumlich zwischen dem Elektromotor der Betriebsbremse und einem mit der Bremsscheibe zusammenwirkenden Bremsbelag angeordnet ist. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise im Verbund mit einem effizienten Zuspannen, da sich die Reibungsverluste in der Betriebsbremse hierdurch besonders gering halten lassen.
  • Weiterhin kann sich der Elektromotor der Betriebsbremse an einem Träger abstützen, der Bestandteil des Verschleißnachstellmechanismus ist und gegenüber einem Bremssattel in Richtung der Bremsscheibe translatorisch verlagerbar ist. Zwischen dem Träger und dem Bremssattel können der Elektromotor und das Getriebe des Verschleißnachstellmechanismus eingegliedert sein, um den Träger in Abhängigkeit des Verschleißes in Richtung der Bremsscheibe nachzuführen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Zustellung des Verschleißnachstellmechanismus und der Betriebsbremse für den Kraftnullpunkt zur Bestimmung des Bremsbelagverschleißes herangezogen werden. Dazu kann im Steuergerät ein Maximalwert abgelegt sein, bei dessen Überschreiten ein Warnsignal generiert wird.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine schematische Darstellung der Zuspannkraft F der Betriebsbremse in Abhängigkeit des Motorwinkels φ des zugehörigen Elektromotors zur Veranschaulichung des Kraftnullpunkts F0, und in
  • 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Radbremse nach der Erfindung.
  • Die in 2 beispielhaft dargestellte elektromechanische Radbremse 1 umfasst einen Bremssattel 2 und einen Träger 3, welche gemeinsam eine Bremsscheibe 4 umgreifen. An dem Bremssattel 2 und an dem Träger 3 befindet sich jeweils ein Bremsbelag 5 und 6, welche bei einer Betätigung der Radbremse 1 in Eingriff mit der Bremsscheibe 4 gelangen, um durch Reibung eine Drehung der Bremsscheibe 4 zu behindern.
  • Der Träger 3 ist in einer Richtung senkrecht zur Bremsscheibe 4 relativ zu dem Bremssattel 2 verlagerbar. Ferner ist der dem Bremssattel 2 gegenüberliegende Bremsbelag 5 in einer Richtung senkrecht zur Bremsscheibe 4 relativ zu dem Träger 3 verlagerbar. Über die Verlagerung des Bremsbelags 5 relativ zu dem Träger 3 wird die Funktion einer Betriebsbremse dargestellt. Durch Verlagerung des Trägers 3 relativ zu dem Bremssattel 2 wird ein Nachstellen der Bremse zur Kompensation eines im Betrieb auftretenden Verschleißes ermöglicht. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels können die Funktionen der Betriebsbremse und des Verschleißnachstellmechanismus jedoch auch umgekehrt zugeordnet werden.
  • Die Betriebsbremse weist einen Elektromotor 7 und ein Getriebe 8 zum Spannen und Entlasten der Bremsscheibe 4.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel stützt sich der Elektromotor 7 axial an dem Träger 3 ab. Das Getriebe 8 ist dabei räumlich zwischen dem Elektromotor 7 und dem Bremsbelag 5 angeordnet. Die Drehachse A des Elektromotors 7 verläuft dabei vorzugsweise in Richtung senkrecht zur Bremsscheibe 4. Eine Drehbewegung des Elektromotors 7 wird mittels des Getriebes 8 in eine Translationsbewegung senkrecht zur Bremsscheibe 4 umgewandelt, wodurch der Bremsbelag 5 in Richtung auf die Bremsscheibe 4 zu und von dieser weg bewegt werden kann.
  • Das Getriebe 8 der Betriebsbremse kann beispielsweise als Kugelgewindemutter ausgeführt werden, deren Außenteil 9 gegen ein Verdrehen gesichert ist und das innenseitig über Kugeln mit einer Motorspindel 10 in Gewindeeingriff steht. Jedoch können auch andere Getriebetypen zwischen dem Elektromotor 7 und dem Bremsbelag 5 eingebaut werden.
  • Insbesondere können auch Getriebe 8 mit einer variablen Übersetzung zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann das Getriebe 8 eine Kurvenscheibe aufweisen. Über eine variable Übersetzung kann das Zuspannverhalten der Radbremse 1 beeinflusst werden. Beispielsweise ist es möglich, einem stark progressiven Anstieg der Zuspannkraft entgegenzuwirken, besseres Dosieren der Bremskraft zu ermöglichen. Ferner kann hierdurch ein schnelles Überwinden des Lüftspiels der Radbremse 1 bewerkstelligt werden.
  • Der Verschleißnachstellmechanismus weist einen eigenen Elektromotor 11 und ein eigenes Getriebe 12 auf, welche funktional zwischen dem Bremssattel 2 und dem Träger 3 eingegliedert sind, um den Bremssattel 2 und der Träger 3 in Abhängigkeit des Verschleißes jeweils in Richtung der Bremsscheibe 4 nachzuführen. Der Elektromotor 11 ist vorliegend an der Außenseite des Trägers 3 angeordnet und weist eine Motorspindel 13 auf, deren Drehachse B senkrecht zur Bremsscheibe 4 verläuft. Das Getriebe 12 ist wiederum beispielhaft als Kugelgewindetrieb dargestellt, dessen Außenteil 14 an dem Bremssattel 2 festgelegt ist. Eine Drehbewegung des Elektromotors 11 wird mittels des Getriebes 12 in eine Translationsbewegung senkrecht zur Bremsscheibe 4 umgewandelt, so dass sich je nach Drehrichtung des Elektromotors 11 der Bremssattel 2 und der Träger 3 aufeinander zu oder voneinander weg bewegen.
  • Weiterhin weist die Radbremse 1 eine Steuereinrichtung 15 zum Ansteuern des Elektromotors 7 der Betriebsbremse und des Elektromotors 11 des Verschleißnachstellmechanismus auf, um beispielsweise bei einem Bremsbefehl den Elektromotor 7 der Betriebsbremse mit Strom zu versorgen oder im Fall eines Nachjustierens des Lüftspiels den Elektromotor 11 des Verschleißnachstellmechanismus zu bestromen.
  • Sowohl zur Betätigung der Betriebsbremse als auch zum Nachjustieren des Lüftspiels ist es von Vorteil, den aktuellen Kraftnullpunkt (vgl. 1) der Radbremse 1 zu kennen. Prinzipiell ist es möglich, diesen Kraftnullpunkt F0 mittels eines Kraftsensors zu messen und hierbei die Stellungen der Elektromotoren 7 und 11 zu ermitteln. Ein solcher Kraftsensor benötigt Bauraum und könnte zudem eine Fehlerquelle darstellen.
  • Die vorliegende Erfindung verzichtet daher auf einen solchen Kraftsensor und bezieht die entsprechende Information aus einer definierten abgestimmten Zustellbewegung beider Elektromotoren 7 und 11.
  • Dazu können beispielsweise bei einem Fahrzeugstart, jedoch auch zu einem anderen Zeitpunkt, beide Elektromotoren 7 und 11 so verfahren werden, dass der Bremsbelag 5 und der Träger 3 sowie der Träger 3 und der Bremssattel 2 ihren maximalen Abstand voneinander einnehmen, das heißt jeweils in ihren mechanischen Endanschlag gefahren werden.
  • Prinzipiell kann jedoch genauso gut aus jeder beliebigen Ausgangssituation gestartet werden, in der die Betriebsbremse sich in einer gelüfteten Stellung befindet.
  • Der Elektromotor 7 der Betriebsbremse wird kraftfrei um eine vorgegebene Zustellung, beispielsweise einen geringen Motordrehwinkel, in Richtung Spannen der Bremsscheibe 4 verfahren. Vorzugsweise erfolgt dies so, dass die Bremsbeläge 5 und 6 hierbei noch nicht in Anlage gegen die Bremsscheibe 4 gelangen. Wird eine solche Anlage beispielsweise anhand eines Anstiegs des Motorstroms festgestellt, wird die Zustellung zurückgenommen, bis eine kraftfreie Stellung erreicht ist. Gegebenenfalls wird auch der Elektromotor 11 des Verschleißnachstellmechanismus entgegen der Spannrichtung betätigt, so dass für die Betriebsbremse eine definierte kraftfreie Zustellung erreicht werden kann.
  • In einem nächsten Schritt wird der Elektromotor 11 des Verschleißnachstellmechanismus langsam in Richtung Spannen der Bremsscheibe 4 gefahren wird, und zwar solange, bis ein Zurückdrehen des Elektromotors 7 der Betriebsbremse festgestellt wird. Da die Betriebsbremse selbstehemmungsfrei ist, lässt sich das Zurückdrehen, d.h. ein Drehen des Elektromotors 7 entgegen der Zuspannrichtung, gut feststellen. Der Elektromotors 7 der Betriebsbremse dient hierbei als Bewegungssensor.
  • Zum Zeitpunkt des Beginns des Zurückdrehens des Elektromotors 7 der Betriebsbremse wird die Stellung beider Elektromotoren 7 und 11 ermittelt und aufgezeichnet.
  • Die Stellungserfassung kann beispielsweise mittels Motorwinkelsensoren 16 und 17 erfolgen, die jeweils an den Elektromotoren 7 und 8 vorgesehen sind. Die Signale der Motorwinkelsensoren 16 und 17 werden an die Steuereinrichtung 15 übermittelt. In der Steuereinrichtung 15 können somit die beiden Motorwinkel für den Elektromotor 7 der Betriebsbremse und für den Elektromotor 11 des Verschleißnachstellmechanismus für genau diesen Kraftnullpunkt in einem Speicher 18 der Steuereinrichtung 15 abgelegt werden.
  • In der Steuereinrichtung 15 ist somit für jeden Elektromotor 7 und 11 die Stellung für einen Kraftnullpunkt abgelegt, der als jene Stellung der Elektromotoren 7 und 11 ermittelt ist, in der bei vorgegebener Zustellung des Elektromotors 7 der Betriebsbremse der Elektromotor 11 des Verschleißnachstellmechanismus eine Zustellung erreicht, in der ein Zurückdrehen des Elektromotors 7 der Betriebsbremse einsetzt.
  • In Kenntnis dieses Kraftnullpunkt kann unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Übersetzungsverhältnisse der Getriebe 8 und 12 bekannt sind, kann die Betriebsbremse betätigt und ein Lüftspiel der Radbremse 1 eingestellt werden.
  • Letzteres erfolgt beispielsweise durch ein anschließendes Zurückdrehen eines oder beider Elektromotoren 7 und 11, so dass die Bremsbeläge 5 und 6 im unbetätigten Zustand immer durch einen schmalen Luftspalt von der Bremsscheibe 4 beabstandet sind.
  • Zudem kann aus den bekannten Übersetzungsverhältnissen und den beiden Motorwinkeln für jedem beliebigen Motorwinkel des Elektromotors 11 des Verschleißnachstellmechanismus der dazu passende Kraftnullpunkt des Elektromotors 7 der Betriebsbremse errechnet werden.
  • Die Elektromotoren 7 und 11 sind vorzugsweise als bürstenlose Gleichstrommotoren ausgebildet.
  • Während der Motor 11 und das Getriebe 12 des Verschleißnachstellmechanismus vorzugsweise selbsthemmend sind, um einen dem Verschleißzustand entsprechenden Zustellweg im stromlosen Zustand aufrechtzuerhalten, sind der Motor 7 und das Getriebe 8 der Betriebsbremse vorzugsweise selbsthemmungsfrei. Dies gewährleistet zum einen stets ein Entlasten der Bremse bei einem Stromlosschalten des Elektromotors 7. Zum andern gestattet dies eine feinfühlige Erfassung des Kraftnullpunkts.
  • Mit dem beschriebenen Verfahren können der Kraftnullpunkt und damit auch der Bremsbelagverschleiß bestimmt werden, zumal die mechanischen Endanschläge der Betriebsbremse und des Verschleißnachstellmechanismus bekannt sind. Wenn der Bremsbelagverschleiß einen vorher definierten und im Steuergerät 15 abgelegten Maximalwert überschreitet, wird entweder in Steuergerät 15 oder in einem anderen Steuergerät ein Warnsignal generiert. Mit diesem Warnsignal kann eine optische und/oder akustische Fahrerwarnung generiert werden, um den Fahrer aufzufordern, eine Werkstatt aufzusuchen.
  • Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie weiterer Abwandlungen näher erläutert. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    elektromechanische Radbremse
    2
    Bremssattel
    3
    Träger
    4
    Bremsscheibe
    5
    Bremsbelag
    6
    Bremsbelag
    7
    Elektromotor der Betriebsbremse
    8
    Getriebe der Betriebsbremse
    9
    Außenteil
    10
    Motor- oder Getriebespindel
    11
    Elektromotor des Verschleißnachstellmechanismus
    12
    Getriebe des Verschleißnachstellmechanismus
    13
    Motor- oder Getriebespindel
    14
    Außenteil
    15
    Steuereinrichtung
    16
    Motorwinkelsensor
    17
    Motorwinkelsensor
    18
    Speicher
    A
    Drehachse
    B
    Drehachse
    F0
    Kraftnullpunkt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10156388 C1 [0002]
    • DE 102004008383 A1 [0002]
    • DE 102004008384 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Elektromechanische Radbremse (1), umfassend: eine Betriebsbremse mit einem Elektromotor (7) und einem Getriebe (8) zum Spannen und Entlasten einer Bremsscheibe (4), einen Verschleißnachstellmechanismus mit einem Elektromotor (11) und einem Getriebe (12) zum Nachstellen der Radbremse bei auftretendem Verschleiß, und eine Steuereinrichtung (15) zum Ansteuern des Elektromotors (7) der Betriebsbremse und des Elektromotors (11) des Verschleißnachstellmechanismus, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinrichtung (15) für jeden Elektromotor (7, 11) die Stellung für einen Kraftnullpunkt (F0) abgelegt ist, der ermittelt ist als jene Stellung der Elektromotoren (7, 11), in der bei vorgegebener Zustellung des Elektromotors (7) der Betriebsbremse der Elektromotor (11) des Verschleißnachstellmechanismus eine Zustellung erreicht, in der ein Zurückdrehen des Elektromotors (7) der Betriebsbremse einsetzt.
  2. Elektromechanische Radbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese derart konfiguriert ist, dass der Kraftnullpunkt (F0) bestimmt wird bei jedem Fahrzeugstart und/oder bei einer früheren Betätigung der Radbremse und/oder in festen Zeitintervallen und/oder in festen Kilometerabständen der Fahrzeugnutzung.
  3. Elektromechanische Radbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (7) und das Getriebe (8) der Betriebsbremse selbsthemmungsfrei sind, der Elektromotor (11) und das Getriebe (12) des Verschleißnachstellmechanismus hingegen selbsthemmend sind.
  4. Elektromechanische Radbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftnullpunkt (F0) über die Motorwinkel der Elektromotoren (7, 11) definiert ist.
  5. Elektromechanische Radbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder beide Elektromotoren (7, 11) als bürstenlose Gleichstrommotoren ausgebildet ist bzw. sind, welcher bzw. welche jeweils einen Motorwinkelsensor (16, 17) aufweisen, dessen Ausgangssignal der Steuereinrichtung (15) übermittelt wird.
  6. Elektromechanische Radbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Radbremse ein Lüftspiel aufweist, das durch Zurückdrehen des Elektromotors (7) der Betriebsbremse und/oder durch Zurückdrehen des Elektromotors (11) des Verschleißnachstellmechanismus aus der Stellung für die Erfassung des Kraftnullpunkts erhalten ist.
  7. Elektromechanische Radbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (8) der Betriebsbremse eine variable Übersetzung aufweist.
  8. Elektromechanische Radbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (7) der Betriebsbremse eine in Richtung der Bremsscheibe (14) weisende Drehachse (A) aufweist und das Getriebe (8) der Betriebsbremse räumlich zwischen dem Elektromotor (7) der Betriebsbremse und einem mit der Bremsscheibe (4) zusammenwirkenden Bremsbelag (5) angeordnet ist; und/oder der Elektromotor (7) der Betriebsbremse sich an einem Träger (3) abstützt, der Bestandteil des Verschleißnachstellmechanismus ist und relativ zu einem Bremssattel (2) in Richtung der Bremsscheibe (4) translatorisch verlagerbar ist, und zwischen dem Träger (3) und dem Bremssattel (2) der Elektromotor (11) und das Getriebe (12) des Verschleißnachstellmechanismus eingegliedert sind, um den Träger (3) und den Bremssattel (2) in Abhängigkeit des Verschleißes jeweils in Richtung der Bremsscheibe (4) nachzuführen.
  9. Verfahren zur Einstellung einer elektromechanischen Radbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem zur Bestimmung des Kraftnullpunkts (F0): der Elektromotor (7) der Betriebsbremse aus einer gelüfteten Stellung heraus in Richtung Spannen der Bremsscheibe (4) um eine vorgegebene Zustellung verfahren wird, danach der Elektromotor (11) des Verschleißnachstellmechanismus in Richtung Spannen der Bremsscheibe (4) gefahren wird, und zwar solange, bis ein Zurückdrehen des Elektromotors (7) der Betriebsbremse festgestellt wird, und zum Zeitpunkt des Beginns des Zurückdrehens des Elektromotors (7) der Betriebsbremse die Stellung beider Elektromotoren erfasst und aufgezeichnet wird, und durch anschließendes Zurückdrehen eines oder beider Elektromotoren (7, 11) ein definiertes Lüftspiel der Radbremse eingestellt wird.
  10. Verfahren Bremsbelagverschleißermittlung unter Verwendung einer elektromechanischen Radbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustellung des Verschleißnachstellmechanismus und der Betriebsbremse für den Kraftnullpunkt zur Bestimmung des Bremsbelagverschleißes ausgewertet wird, im Steuergerät ein Maximalwert abgelegt ist und bei Überschreiten des Maximalwerts ein Warnsignal generiert wird.
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