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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Radbremse in einem Kraftfahrzeug, wobei die Radbremse einen Aktuator umfasst, der bedarfsweise ein Aktuatorelement gegen einen ersten Bremsbelag fährt, wodurch der erste und ein zweiter Bremsbelag gegen ein Bremselement gedrückt oder von dieser gelöst werden, und wobei wenigstens ein erstes Kraftaufnahmeelement vorgesehen ist. Sie betrifft weiterhin eine entsprechende Bremsanlage.
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Bei modernen Kraftfahrzeugen werden immer höhere Anforderungen an die Bremsanlage gestellt. Aufgrund diverser Sicherheits- und Fahrassistenzsysteme werden schnelle und präzise Regelvorgänge erforderlich, in denen Bremsmoment gezielt auf- und abgebaut wird. Neben herkömmlichen Aktuatoren können dabei zum Aufbau von Bremskraft auch piezoelektrische Elemente verwendet werden, so dass die Bremse beispielsweise eine Kombination eines herkömmlichen Aktuators mit piezoelektrischen Elementen umfasst.
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Aus der
DE 102 30 008 A1 ist eine Reibungsbremse bekannt, bei der ein Schwingungserzeuger aus Piezoelementen auf einen Reibbremsbelag einwirkt. Ein derartiges Piezoelement kann auch zur Ermittlung der Andruckkraft des Reibbremsbelags an einen Bremskörpers verwendet werden.
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Die
DE 198 58 763 A1 offenbart ein Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen Radbremsaktuators. Dabei wird durch ein piezoelektrisches Element eine Kraft erzeugt, die gegen einen Bremsbelag drückt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zum Steuern einer Radbremse weiter zu verbessern. Zudem soll eine verbesserte Bremsanlage bereitgestellt werden.
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In Bezug auf das Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mit Hilfe des ersten Kraftaufnahmeelementes die an dem Bremselement anliegende Kraft ermittelt wird und das Aktuatorelement solange derart verfahren wird, bis diese Kraft einen vorgegebenen Anliegeschwellenwert unterschreitet.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass ein nicht korrekt eingestelltes Lüftspiel zwischen Bremsbelag bzw. Bremsbelägen und Bremsscheibe aufgrund von Restmomenten Auswirkungen auf die Sicherheit im Straßenverkehr aber auch auf den Verbrauch, den Schadstoffausstoß des Kraftfahrzeuges und die Umweltverschmutzung (Feinstaub) hat. Durch Kurvenfahrten, hohe Temperaturen des Bremssystems (Scheibentemperatur, Bremsflüssigkeitstemperatur), Seitenschlag, Verschmutzung usw. entsteht an den Radbremskomponenten Reibung bzw. entstehen diese Restmomente. Da sich die relative Lage von Bremselement und Bremsbelägen auch während des Fahrbetriebes ändern kann und die Bremsbeläge verschleißen, ist eine globale Voreinstellung des Lüftspiels nicht ausreichend, um zuverlässig Restmomente zu verhindern.
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Wie nunmehr erkannt wurde, sollte daher eine dynamische Anpassung des Lüftspiels erfolgen, wofür die Information benötigt wird, ob und wie stark gerade die Bremsbeläge an dem Bremselement, welches bevorzugt eine Bremsscheibe ist, aber auch eine Trommel sein kann, anliegen. Diese Information kann, wie weiterhin erkannt wurde, mit Hilfe eines Kraftaufnahmeelementes erfolgen. In Abhängigkeit von dessen Signal kann das Aktuatorelement so verfahren werden, dass die an der Bremsscheibe anliegende Kraft unter einen vorgegebenen Schwellenwert bzw. Anliegeschwellenwert sinkt. Die Erfindung erlaubt auf diese Weise, situationsbedingte Restmomente am Bremssystem zu ermitteln und bedarfsorientiert das Lüftspiel einzustellen. Mit dem Lüftspiel erfolgt auch eine bedarfsorientierte Einstellung des Bremspedalweges.
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Ein Kraftaufnahmeelement bezeichnet hierbei ein Element, mit dessen Hilfe sich eine in zumindest einer Richtung ausgeübte Kraft mittels eines von ihm abgegeben zur Kraft im Wesentlichen proportionalen oder im Rahmen einer Kennlinie reproduzierbar ableitbaren elektrischen Signals bestimmen lässt und welches im umgekehrten Betriebsmodus (durch Bestromung) bzw. Anlegen einer elektrischen Spannung in dieser Richtung durch räumliche Ausdehnung eine Kraft ausüben kann. Das Kraftaufnahmeelement weist im stromlosen Zustand in dieser Richtung eine geringere Ausdehnung auf als im bestromten Zustand.
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Vorteilhafterweise wird der Anliegeschwellenwert als bzw. im Wesentlichen als Null bzw. Null N (Newton) gewählt. In diesem Fall liegen gerade keine Kräfte mehr an der Bremsscheibe mehr an und die Bremsbeläge befinden sich in unmittelbarer Nähe zur Bremsscheibe, so dass bei einem Heranfahren des Aktuatorelementes in Richtung Bremsscheibe sofort und unmittelbar ein Bremsmoment aufgebaut werden kann.
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Die Ermittlung der anliegenden Kraft erfolgt in einer bevorzugten Ausführungsform bei Erkennen einer fahrdynamischen Situation. Eine fahrdynamische Situation wird bevorzugt anhand der Geschwindigkeit des Fahrzeuges erkannt, welche beispielsweise aus einem Fahrdynamikregler ausgelesen werden kann bzw. auch direkt mit Hilfe von Signalen von Raddrehzahlsensoren bestimmt werden kann. Da sich bei einer Kurvenfahrt die an der jeweiligen Bremsscheibe anliegenden Kräfte unterscheiden von den Kräften bei einer Geradeausfahrt des Kraftfahrzeuges wird die Einstellung des Lüftspiels bevorzugt bei Erkennen einer Kurvenfahrt durchgeführt. Eine Kurvenfahrt wird bevorzugt erkannt durch die Messung der an der jeweiligen Bremsscheibe anliegenden Kräfte. Sie kann alternativ oder in Kombination dazu auch mit Hilfe des Lenkwinkels, des Lenkradwinkels oder der gemessenen Gierrate des Kraftfahrzeuges bestimmt werden.
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Der erste Bremsbelag wird bevorzugt mit Hilfe des Aktuatorelements und/oder des ersten Kraftaufnahmeelementes verschoben. Wird das Kraftaufnahmeelement zum Verfahren des Bremsbelags verwendet, wird zwischen den Betriebsarten „Kraft messen“ und „Bremsbelag verschieben“ vorzugweise zeitlich alteriert.
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Das Kraftaufnahmeelement kann sowohl als Mess- und/oder als Stellelement verwendet werden. Bei nur einem Element kann wechselweise zwischen „Kraft messen“ und „Bremsen“ hin- und hergeschaltet werden. Bei zwei und/oder mehr Kraftaufnahmeelementen kann ein Element vorzugsweise messen, der oder die anderen den „Bremsbelag verfahren“. Ein Hintereinanderschalten mehrerer Elemente ist nur notwendig, wenn der Stellweg mit einem Element nicht ausreichen würde.
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Das erste Kraftaufnahmeelement ist bevorzugt als piezoelektrisches Element ausgebildet. Ein piezoelektrisches Element eignet sich besonders vorteilhaft zur Kraftmessung als auch zur Kraftübertragung und kann auch die zum Bremsmomentaufbau erforderlichen Kräfte aufbringen. Es kann mit hoher Frequenz angesteuert werden bzw. reagiert auch unmittelbar auf Druckänderungen und kann durch Längenänderung hohe Druckkräfte aufbringen. Alternativ kann das Kraftaufnahmeelement auch beispielsweise als Dehnungsstreifen ausgebildet sein. Das Kraftaufnahmeelement kann alternativ auch als Element ausgebildet sein, welches eine Druckmessung der Bremsflüssigkeit durchführt. Dazu kann beispielsweise in einem hydraulisch geschlossenen Sattel ein hydraulischer Drucksensor integriert sein, der bei Verschließen eines Einlassventils der Bremse den Bremsflüssigkeitsdruck misst und auf diese Weise die anliegende Kraft bestimmt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein zweites elektrisch ansteuerbares Kraftaufnahmeelement vorgesehen ist, wobei der erste Bremsbelag mit Hilfe des Aktuators und/oder des zweiten Kraftaufnahmeelementes verschoben wird.
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Das zweite Kraftaufnahmeelement ist vorteilhafterweise als piezoelektrisches Element ausgebildet, wobei die im Zusammenhang mit dem ersten Kraftaufnahmeelement geschilderten Vorteile auch für das zweite Kraftaufnahmeelement gelten. Auch hier kann alternativ beispielsweise auch ein Dehnungsstreifen verwendet werden.
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Der Aktuator ist bevorzugt als elektromechanischer Aktuator mit einem Elektromotor ausgebildet, der über ein Rotations-Translationsgetriebe die Rotation eines Motorelementes in die Translation des Aktuatorelements umwandelt. Damit kann das Verfahren zur Steuerung einer elektromechanischen Bremse eingesetzt werden und ein elektrisches Bremssystem mit diesen Bremsen realisiert werden, welches insbesondere in Elektrofahrzeugen vorteilhaft eingesetzt werden kann.
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Das Rotations-Translationsgetriebe ist bevorzugt als Kugelgewindetrieb (KGT) ausgebildet und weist demnach eine Spindel und eine relativ zur Spindel drehbar gelagerte Mutter auf. Besonders bevorzugt wird die Spindel mit dem Rotor des Elektromotors drehfest verbunden und die Mutter rotationsfest gelagert, so dass eine Drehung der Spindel zu einer axialen Verschiebung der Mutter welche mit dem als Bremskolben ausgebildeten Aktuatorelement starr verbunden oder als Bremskolben ausgebildet ist, führt.
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Der Aktuator und das wenigstens eine Kraftaufnahmeelement sind bevorzugt in Kraftrichtung bzw. in Axialrichtung des Aktuatorelements in Reihe geschaltet bzw. positioniert. Bei Verwendung eines KGT ist dann dieses mit dem einen oder den zwei Kraftaufnahmeelementen in einer Reihe angeordnet.
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Dabei sind die Kraftaufnahmeelemente bevorzugt zwischen Bremsbelag und Aktuatorelement angeordnet. Alternativ können auch beide Kraftaufnahmeelemente auf der dem Bremsbelag entgegengesetzten Seite das Aktuators angeordnet sein, wobei dann je nach Zustand der Kraftaufnahmeelemente der Aktuator in Richtung Bremsbelag oder in entgegengesetzter Richtung verschoben wird. In einer dritten Variante ist auf beiden Seiten des Aktuators jeweils ein Kraftaufnahmeelement angeordnet. Die Anordnung im Bremssattel auf der Seite des Bremsbelags ist aus konstruktiven, thermischen und Kostengründen bevorzugt.
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Das Kraftaufnahmeelement, mit dessen Hilfe die an der Bremsscheibe anliegende Kraft bestimmt wird, ist vorzugsweise direkt an dem ersten Bremsbelag angeordnet. Idealerweise würde das Kraftaufnahmeelement auf der Faustseite untergebracht. Dies ist die für Restbremsmomente kritischere Seite, weil eine Lüftung auf der Kolbenseite konstruktiv vorgesehen werden kann. Dies widerspricht aber den vorgenannten Gründen.
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Der Bremssattel ist vorzugsweise schwimmend ausgeführt, so dass bei Herandrücken eines Bremsbelags an die Bremsscheibe auch auf der entgegengesetzten Seite der Bremsscheibe ein Bremsbelag gegen die Bremsscheibe gedrückt wird.
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In Bezug auf die Bremsanlage wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit einer mit einer Steuer- und Regeleinheit zur Durchführung eines oben beschriebenen Verfahrens. Es wird dabei mindestens ein Bremsbelag an einen rotierendes Bremselement (Bremsscheibe/Trommel) angelegt, um durch Reibung die Rotationsgeschwindigkeit zu reduzieren.
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Eine derartige Bremsanlage kann sowohl eine Betriebsbremsfunktion als auch eine Parkfunktion ausführen. Bei der Parkfunktion wird mittels des Aktuators Kraft aufgebaut, durch die die Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe gedrückt werden. Die Kraftaufnahmeelemente sind bei dieser Funktion beispielsweise passiv bzw. stromlos. Eines oder beide können aber auch zur Messung der Spannkraft verwendet werden, so dass ein weiterer Kraftsensor nicht benötigt wird.
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Bei einer Betriebsbremsfunktion wird mittels der Kraftaufnahmeelemente und/oder des Aktuators durch Bestromen die Bremskraft aufgebaut. Der Bremsbelagverschleiß bzw. das Lüftspiel kann gegebenenfalls durch Verfahren des Aktuatorelementes mit Hilfe des Aktuators ausgeglichen werden, falls der Zustellweg (Bremsen) der Kraftaufnahmeelemente nicht ausreicht, ebenso wie der Rückstellweg (Lüften).
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Bei Verwendung von piezoelektrischen Elementen bzw. Piezoelementen als Kraftaufnahmeelementen wird auch eine Radschlupfregelung für beispielsweise ABS oder ESP aufgrund der hochfrequenten Ansteuerungsmöglichkeit bereitgestellt und sollte auch ein höheres Bremspotential als bei einer Ansteuerung durch hydraulische Komponenten bieten.
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Eine oben beschriebene Bremsanlage weist auch verschiedene Rückfallebenen auf. Bei einem Ausfall des Aktuators können die Kraftaufnahmeelemente zum Aufbau von, insbesondere maximaler, Zuspannkraft aktiviert werden. In dem Fall, dass das oder die Kraftaufnahmeelemente ausfallen, kann mit Hilfe des Aktuators eine aktuatordynamische Bremsfunktion (ADBF) durchgeführt werden, d. h., nur mit dem Aktuator wird eine Zuspannkraft erzeugt. Bei einem elektrischen Ausfall des gesamten Bremssattels bzw. seiner Komponenten während einer dynamischen Bremsung wird die applizierte Bremskraft zurückgenommen, da durch die Kraftaufnahmeelemente keine Selbsthemmung entsteht, da diese im stromlosen Zustand in ihren Ruhezustand übergehen.
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Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass das Lüftspiel dynamisch bzw. in Abhängigkeit von der fahrdynamischen Situation des Kraftfahrzeuges eingestellt werden kann, da die tatsächlich auf die Bremsscheibe wirkende Kraft bestimmt wird, woraus das erforderliche Lüftspiel ermittelt werden kann. Dadurch wird die Verkehrssicherheit erhöht und der Schadstoffausstoß wird reduziert.
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Eine beschriebene Bremsanlage mit einem elektromechanischen Aktuator ist besonders für Elektrofahrzeuge sinnvoll, welche die vorhandenen elektrischen Energien ohne zusätzliche Umwandlungen im Fahrzeug nutzen können: die Bremsanlage ist ausschließlich elektrisch realisierbar, eine Energieumwandlung von elektrischer Energie in hydraulische Energie, bzw. teilweise über den Umweg des Vakuums entfällt. In Fahrzeugen mit konventionellen Antriebskonzepten (Benzin) wird durch die Verbrennungsluftansaugung Unterdruck erzeugt, der für den Bremskraftverstärker zur Bremskraftunterstützung genutzt wird. Bei Fahrzeugen mit einem Antrieb durch einen Elektromotor gibt es diese Möglichkeit nicht. Hier muss der Unterdruck durch eine zusätzliche Vakuumpumpe erzeugt werden.
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Eine derartige Bremsanlage weist ausschließlich elektrische Rückfallebenen auf und zeichnet sich gegenüber herkömmlichen hydraulischen Bremsanlagen durch geringere Herstellungskosten, besseres Packaging bzw. bessere Bauraumaufteilung und geringeres Gewicht aus.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in stark schematisierter Darstellung:
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1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Radbremse in einer bevorzugten Ausführungsform, und
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2 eine Bremsanlage in einer bevorzugten Ausführungsform.
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Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist in Form eines Ablaufdiagramms ein Verfahren zur Steuerung einer Radbremse dargestellt. Die Radbremse umfasst dabei einen elektromechanischen Aktuator mit einem Elektromotor, der eine Spindel eines Kugelgewindetriebs (KGT) antreibt. Auf der Spindel ist drehbar eine Mutter gelagert mit einer Verdrehsicherung derart, dass eine Rotation der Spindel zu einer axialen Verschiebung der Mutter führt. Die Mutter ist mit einem Bremskolben fest verbunden, an den sich in axialer Richtung zwei piezoelektrische Elemente anschließen, die als Kraftaufnahmeelemente dienen. Daran schließt sich in axialer Richtung ein Bremsbelag an, der in einem Schwimmsattel mit einem anderen Bremsbelag bedarfsweise Druck auf eine Bremsscheibe ausüben kann. Eine derartige Radbremse ist beispielhaft schematisch in 2 dargestellt.
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In einer Entscheidung 2 wird überprüft, ob eine fahrdynamische Situation vorliegt. Diese Überprüfung erfolgt im Wesentlichen kontinuierlich oder in regelmäßigen Abständen. Eine fahrdynamische Situation gilt bevorzugt als erkannt, wenn das Fahrzeug eine Geschwindigkeit größer als Null hat und kein Bremsvorgang durchgeführt wird.
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Das Lüften wird besonders wichtig nach einer Bremsung, wenn die Bremsbeläge noch an der Bremsscheibe anliegen. Dies ist der Fall im dynamischen Fall genauso wie im Stillstand. Die Einstellung des Lüftspiels erfolgt bevorzugt auch bei einem Stillstand des Fahrzeuges, insbesondere nach einer Bremsung.
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Das dargestellte Verfahren zielt darauf ab, das Lüftspiel dynamisch in optimierter Weise einzustellen. Dazu sollen verbleibende Restmomente, die zu höherem Verschleiß der Bremsenkomponenten führen, den Kraftstoffverbrauch erhöhen und die Sicherheit gefährden, in optimierter Weise möglichst vollständig reduziert werden.
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Wurde eine fahrdynamische Situation erkannt, wird in einem Block 8 die an der Bremsscheibe der jeweiligen Radbremse anliegende Kraft bestimmt, die gegebenenfalls von den Bremsbelägen auf die Bremsscheibe ausgeübt wird. Dies erfolgt mit Hilfe eines der beiden Piezoelemente. In einer Entscheidung 14 wird dann überprüft, ob die auf die Bremsscheibe ausgeübte Kraft – vom Betrag her – geringer oder gleich ist als ein vorgegebener Schwellenwert. Dieser Schwellenwert wird vorliegend als sehr kleiner Wert über Null bzw. als Null gewählt. Liegt die anliegende Kraft unter diesem Schwellenwert, verzweigt das Verfahren wieder zur Entscheidung 2. Ist die anliegende Kraft größer als der vorgegebene Schwellenwert, wird in einem Block 20 der Aktuator und/oder das zweite Piezoelement derart angesteuert, dass sich die Bremsbeläge von der Bremsscheibe so weit entfernen, dass die von dem ersten Piezoelement gemessene Kraft unter den vorgegebenen Schwellenwert sinkt. Damit ist in optimierter Weise das Lüftspiel so eingestellt, dass die Bremsbeläge die Bremsscheibe gerade nicht berühren. Damit kann beim Bremsen, wenn der Bremsbelag an die Bremsscheibe herangeführt wird, unmittelbar und schnell Druck aufgebaut werden. Schnelle Regelvorgänge werden auf diese Weise möglich, da die Zeit, die zur Überwindung des Lüftspiels notwendig ist, nur äußerst gering ist.
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Das dargestellte Verfahren erlaubt die dynamische Einstellung des Lüftspiels in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrsituation. So kann beispielsweise nach einer Geradeausfahrt bei einer Kurvenfahrt das Lüftspiel aufgrund der auf die Bremsbeläge wirkenden Kräfte neu eingestellt werden. Fährt das Fahrzeug danach wieder geradeaus bzw. eine Kurve, erfolgt die Einstellung erneut.
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Eine Bremsanlage 30 mit vier Radbremsen 36, 42, 48, 54 in einer bevorzugten Ausführung ist schematisch in 2 dargestellt. Die Radbremsen 36, 42, 48, 54 sind dabei als elektromechanische Bremsen ausgebildet, wobei die Radbremsen 36, 42 der Vorderachse und die Radbremsen 48, 54 der Hinterachse zugeordnet sind (Aufteilung „schwarz-weiß“). Alternativ ist auch eine diagonale Aufteilung möglich. Nur die Radbremse 36 ist schematisch mit ihren Komponenten dargestellt, die Radbremse 42 (und bevorzugt durch die Radbremsen 48, 54) ist gleichartig aufgebaut.
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Die Radbremse 36 umfasst einen Elektromotor 60, der eine Spindel 66 eines Kugelgewindetriebs (KGT) 72 bedarfsweise in Rotation versetzt. Eine verdrehbar auf der Spindel 66 gelagerter Mutter 78 des KGT ist rotationsgesichert angeordnet und verschiebt sich bei Rotation der Spindel 66 in axialer Richtung 80 zum Aufbau von Bremsmoment bzw. in entgegengesetzter Richtung zum Abbau von Bremsmoment. Der Elektromotor 60 und das KGT 72 bilden einen elektromechanischen Aktuator 74. Die Mutter 78 ist fest mit einem Bremskolben 84 verbunden, der ein Aktuatorelement bildet. An dem Bremskolben 84 sind in axialer Richtung 80 ein erstes piezoelektrisches Element 88 und ein zweites piezoelektrisches Element 90 angeordnet. In axialer Richtung 80 schließt sich daran ein erster Bremsbelag 96 an, der zusammen mit einem zweiten Bremsbelag 102 in bekannter Weise schwimmend in einem Bremssattel (nicht dargestellt) angeordnet ist, wobei zwischen den Bremsbelägen 96, 102 eine Bremsscheibe 108, die ein Bremselement bildet, angeordnet ist.
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Eine Steuer- und Regeleinheit 120 dient zur Ansteuerung des Aktuators 74 und der beiden piezoelektrischen Elemente 88, 90 bzw. auch zum Empfangen von Signalen wenigstens eines der beiden piezoelektrischen Elemente 88, 90. Es können ein- oder mehrere Elemente in Reihe geschaltet werden in Abhängigkeit des Konstruktionsprinzips, insbesondere weil das jeweilige Kraftaufnahmeelement als Mess- und/oder als Stellelement verwendet wird. Bei nur einem Element 88, 90 kann wechselweise zwischen „Kraft messen“ und „Aktuator verfahren“ hin- und hergeschaltet werden. Bei zwei und/oder mehr Kraftaufnahmeelementen 88, 90 kann ein Element vorzugsweise messen, der oder die anderen den „Aktuator verfahren“. Ein Hintereinanderschalten mehrerer Elemente ist nur notwendig, wenn der Stellweg mit einem Element nicht ausreichen würde.
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Vorliegend wird durch mindestens ein piezoelektrisches Element die Kraft bestimmt, die an der Bremsscheibe 108 anliegt, während mindestens ein piezoelektrisches Element zeitgleich oder wechselweise zum Aufbau von Bremsdruck verwendet wird. In der Steuer- und Regeleinheit 120 ist hardware- und/oder softwaremäßig das oben beschriebene Verfahren implementiert. Sie kann beispielswiese als ESC-Einheit ausgebildet sein, in der das Verfahren in einem softwaremäßig implementierten Modul realisiert ist. Die Messung der Kraft durch das jeweilige piezoelektrische Element 88, 90 erfolgt, indem die Änderungen basierend auf mechano-elektrischen Effekten des Piezo Elementes 88, 90 ausgewertet werden. Es ändert sich das Ladungsgleichgewicht, der elektrische Widerstand oder die elektrische Induktivität (in Abhängigkeit vom verwendeten Messverfahren) innerhalb des Piezo Elementes 88, 90 in Abhängigkeit der auf ihn einwirkenden Kraft. Anhand der gemessenen Ladungsverschiebung kann die resultierende Kraftänderung ermittelt werden kann. Die Ladung ist jedoch nicht direkt messbar, sie wird über eine Kapazität in eine proportionale Spannung überführt. Durch das Anlegen von Spannung an das piezoelektrische Element 88, 90 dehnt sich dieses aus, wodurch die Bremsbeläge 96, 102 an die Bremsscheibe 108 gedrückt werden.
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Eine oben beschriebene Bremsanlage 30 umfasst eine elektrische Servicebremsfunktionalität sowie eine Rückfallebene und eignet daher insbesondere für den Einbau in Elektrofahrzeugen. Bei einem Elektrofahrzeug mit Heckantrieb, bei dem ein E-Motor bzw. Elektromotor die Hinterachse antreibt, kann eine derartige Bremsanlage für die Hinterachse und Vorderachse realisiert werden. Bei einer normalen Bremsung mit geringer bis mittlerer Verzögerung erfolgt die Bremsung nur auf der Vorderachse mit Hilfe der Radbremse, während der E-Motor an der Hinterachse regeneriert. Bei einer starken Bremsung und insbesondere Notbremsung wird dann bevorzugt durch die Bremsanalage auch die Hinterachse gebremst um die bestmögliche Verzögerung zu erzeugen. Auch ein Mischaufbau ist denkbar, bei dem eine Achse hydraulisch und die andere Achse elektrisch gebremst werden.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Entscheidung
- 8
- Block
- 14
- Entscheidung
- 20
- Block
- 30
- Bremsanlage
- 36
- Radbremse
- 42
- Radbremse
- 48
- Radbremse
- 54
- Radbremse
- 60
- Elektromotor
- 66
- Spindel
- 72
- Kugelgewindetrieb
- 74
- Aktuator
- 78
- Mutter
- 80
- axiale Richtung
- 84
- Bremskolben
- 88
- piezoelektrisches Element
- 90
- piezoelektrisches Element
- 96
- Bremsbelag
- 102
- Bremsbelag
- 108
- Bremsscheibe
- 120
- Steuer- und Regeleinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10230008 A1 [0003]
- DE 19858763 A1 [0004]
