DE102016221189B4 - Radbremsaktuatormodul für eine elektrisch kombiniert betätigbare Kraftfahrzeugbremse - Google Patents

Radbremsaktuatormodul für eine elektrisch kombiniert betätigbare Kraftfahrzeugbremse Download PDF

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Abstract

Radbremsaktuatormodul (1) für eine kombiniert elektromechanisch betätigbare Bremse, umfassend ein geteiltes Aktuatorgehäuse (6) das darin einen Stellmotor (7) mit Rotorwelle (8) und elektrischer Feststellbremsvorrichtung (9), sowie ein mehrstufiges Getriebe aufnimmt, das über eine Stirnradstufe (11) mit einem Rot-Trans-Wandler (12) verbunden ist, welcher parallel sowie mit Achsabstand zur Rotorwelle (8) gelagert ist, und über ein drehfest sowie axial verschiebbar gelagertes Stellelement (13) der Verstellung von Reibbelägen (14) dient, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatorgehäuse (6) über eine Gehäuseteilungsebene (15) verfügt, die parallel zur Rotorwelle (8) gerichtet ist, wobei die Rotorwelle (8) parallel zur Gehäuseteilungsebene (15) gerichtet drehbar in einer Wanne (16) von dem Aktuatorgehäuse (6) gelagert ist, wobei die Wanne (16) mit einem Deckel (17) verschlossen ist, und wobei ein Sperrglied (18) von der Feststellbremsvorrichtung (9) orthogonal zur Gehäuseteilungsebene (15) gerichtet verschiebbar in dem Aktuatorgehäuse (6) drehfest gelagert ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Radbremsaktuatormodul 1 für eine elektrisch kombiniert betätigbare Radbremse 3, umfassend ein geteiltes Aktuatorgehäuse 6 das darin einen Stellmotor 7 mit Rotorwelle 8 und elektrischer Feststellbremsvorrichtung 9, sowie ein mehrstufiges Getriebe 10 aufweist, das über eine Stirnradstufe 11 mit einem Rot-Trans-Wandler 12 verbunden ist, welcher parallel sowie mit Achsabstand zur Rotorwelle 8 gelagert ist, und über ein drehfest sowie axial verschiebbar gelagertes Stellelement 13 zur Verstellung von Reibbelägen 14 verfügt.
  • Aus der EP 594 233 B1 ist ein Radbremsaktuatormodul für eine elektrisch kombiniert betätigbare Bremse bekannt. Dies Radbremsaktuatormodul ist auf einer Rückseite von einer Ankerplatte montiert und umfasst mehrere, orthogonal zur Motorwelle geteilt aneinandergereihte, weitgehend zylindrische Gehäusesegmente. Das Radbremsaktuatormodul umfasst einen ersten Stellmotor nebst Rotorwelle die an einem freien Ende eine drehfeste Kupplungsscheibe trägt, und am anderen freien Ende, also abtriebsseitig, mit einem Getriebestrang zur Betätigung von Bremsschuhen in Eingriff steht. Im Bereich der Kupplungsscheibe ist am ersten Stellmotor eine Feststellbremsvorrichtung mit einem zweiten Stellmotor aufgeflanscht. Demzufolge ist die Feststellbremsvorrichtung koaxial fluchtend axial neben der Rotorwelle arrangiert. Die beiden Motorachsen sind parallel zueinander im Abstand versetzt sowie rechtwinklig zu einer Drehachse von einer Bremstrommel arrangiert. Die elektrisch geschaltete Feststellbremsbetätigung erfolgt über den zweiten Stellmotor durch elastisch vorgespannten Reibschluss zwischen Kupplungsscheibe und drehfest gelagertem Gegenstück. Der Bauraumbedarf vom Radbremsaktuatormodul erscheint verbesserungsfähig. Der DE 11 2011103 541 T5 ist ein energetisch effizienter elektrischer Linearbewegungsaktuator mit guter Gewichtsverteilung bei geringer Baugröße zwecks Antrieb eines elektrischen Scheibenbremssystems zu entnehmen. Dazu ist die Rotorwellenachse des Aktuatorantriebs orthogonal zu einer Gehäuseteilungsebene ausgerichtet. Weiterhin beziehen sich die DE 11 2006 002 895 T5 und die DE 10 2013 224 922 A1 jeweils auf eine elektrische Betätigungseinheit für eine Trommelbremsanordnung mit einer orthogonal senkrecht zu einer Gehäuseteilungsebene arrangierten Rotorwellenachse.
  • Die Erfindung beruht auf der Aufgabe, ein Radbremsaktuatormodul mit verdichtetem Aufbau bereitzustellen, das zudem über eine besonders montagefreundlich austauschbar arrangierte Architektur verfügt.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem das Aktuatorgehäuse 6 über eine Gehäuseteilungsebene 15 verfügt, die parallel zur Rotorwelle 8 verläuft, wobei die Rotorwelle 8 parallel zur Gehäuseteilungsebene 15 gerichtet drehbar in einer Wanne 16 von dem Aktuatorgehäuse 6 gelagert ist, die Wanne 16 mit einem Deckel 17 verschlossen ist, und wobei ein Sperrglied 18 von der Feststellbremsvorrichtung 9 orthogonal zur Gehäuseteilungsebene 15 gerichtet verschiebbar in dem Aktuatorgehäuse 6 drehfest gelagert ist. Demzufolge wird erfindungsgemäß ein miniaturisiert und einfach montierbarer Aktuator erhalten, welcher universell bei Fahrzeugradbremsen 3 anwendbar ist.
  • Die Feststellbremsvorrichtung 9 umfasst dabei ein quer zur Rotorwelle 8 gerichtet verstellbares Sperrglied 18 in der Ausführung als Klaue/Klinke/Schieber etc.. Es kooperiert zur Feststellung formschlüssig mit einer Verzahnung 19 am Umfang von einem Verriegelungsrad 20, welches drehfest auf der Rotorwelle 8 angeordnet ist.
  • In bauraumsparender und auch fertigungstechnisch günstig geteilter Weiterbildung der Erfindung, ist etwa parallel zu der Gehäuseteilungsebene 15 gerichtet, ein Elektronikmodul 21 am oder im Aktuatorgehäuse 6 vorgesehen, das vergleichbar einer elektrischen Steckkupplung, über mehrere interne elektrische Schnittstellen 22, 23 bzw. Kontakte zur Versorgung von Stellmotor 7 und Feststellbremsvorrichtung 9 verfügen kann, und neben Schnittstellen zur Betätigung 33 zwecks Vernetzung wenigstens eine extern gerichtete elektrische Kommunikationsschnittstelle 24 zu einem übergeordneten, elektronisch geregelten Fahrzeugregelsystem/ESC-System 32 und/oder zu rekuperativ angebundenen Fahrzeugantriebsstrangregelsystemen (bspw. Regelelektronik eines Fahrmotors/Rekuperationssystem) zwecks Kommunikation/Datenaustausch aufweisen darf. In fertigungsgerechter Teilung ist es vorteilhaft, wenn das Elektronikmodul 21 ein Bestandteil vom Deckel 17 ist, während die Wanne 16 primär den Stellmotor 7 mit Rotorwelle 8 lagert. Die elektrische Kontaktierung zwischen Elektronikmodul 21 und Stellomotor 7 etc. erfolgt dann gemeinsam mit der Deckelmontage.
  • Zur Stellkraftregelung kann das Elektronikmodul 21 zusätzlich über wenigstens eine interne Schnittstelle 25 zur elektrischen Anbindung von Sensorik 26, wie insbesondere für Bremskraftsensorik, Bremsmoment und/oder Stellweg- bzw. Stellpositionssensorik, aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es wenn der/die betreffende/n Sensor/en 26 gemeinsam mit dem Elektronikmodul 21 auf einem gemeinsamen Träger integriert vorgesehen ist/sind. Also wird eine hinreichende Grundlage zwecks feinfühliger Kooperation mit verschiedenartig variierter, wie insbesondere mit rekuperationsfähig ausgeführter, Bremsregelelektronik oder Antriebsstrangelektronik bereitstellt.
  • Zwecks günstiger Auskopplung von der/den Mess- und/oder Stellgrößen aus einer Komponente bei mechanisch vereinfachter Schnittstelle in Verbindung mit einem starr gelagerten Sensor 26 empfiehlt sich eine mittelbare Sensoranbindung wie folgt. Demzufolge kann sich ein zu sensierendes Getriebebauteil, das sich im Lastkraftfluss befindet, nicht starr im Aktuatorgehäuse 6 sondern relativ dazu begrenzt elastisch vorgespannt bewegbar auf einem Träger/Lenker/Bügel/Schlitten 27 vom Getriebe also mittelbar im Aktuatorgehäuse 6 gelagert sein, und wobei das Getriebebauteil den Sensor 26 über den Träger/Lenker/Bügel/Schlitten 27 also mittelbar beaufschlagt. Demzufolge wird eine günstig montierbare Entkopplung zwischen sensiertem Getriebebauteil und Sensor 26 vorgeschlagen. Ein besonderer Vorteil von dieser Vorgehensweise besteht darin, dass mit dem Träger/Lenker/Bügel/Schlitten 27 - also durch die mittelbare Kupplung - zudem eine getrieblich- mechanische Messbereisspreizung beziehungsweise Über- oder Untersetzung der Messgröße ermöglicht ist, was die Messpräzision unterstützen kann. Ergänzend, oder als Ersatz für eine elektronisch-softwaretechnische Kompensation, kann eine mechanische Lagestellvorrichtung 28 beziehungsweise eine einstellbare elastische Vorspannung für den Träger/Lenker/Bügel/Schlitten 27 vorliegen. Bei umgekehrt arrangierter Ausführungsform mit einem starr im Aktuatorgehäuse gelagertem Getriebebauteil ist der Sensor 26 in Relation zum sensierten Getriebebauteil relativverschiebbar, also einstellbar oder elastisch nachgiebig reversibel, in dem Aktuatorgehäuse 6, oder auf der Leiterplatte vom Elektronikmodul 21 gelagert.
  • In weiterer Verbesserung von Stellgenauigkeit/Stellkraftdosierung bei hohem Wirkungsgrad kann das Elektronikmodul 21 zusätzlich eine Schnittstelle 29 zu einem Raddrehsensor 30 integrieren. Diese Schnittstelle 29 und die daraus gewonnene Information kann zusätzlich oder gesondert für einen degradierten Notbetriebsmodus mittels des Radbremsaktuators genutzt werden, für den Fall dass ein übergeordnetes Fahrzeugbremssystem/ESC-System 32 keine Sensorsignale erhält, fehlerhaft arbeitet, oder defekt ist.
  • Bevorzugt ist der Getriebestrang vom Radbremsaktuatormodul 1 mehrstufig ausgebildet, und umfasst wenigstens eine Planetenradstufe und eine nachgeschaltete Stirnradstufe.
  • Es empfiehlt sich schließlich eine aufgelöst-austauschbare Bauweise indem das als Rot-Trans-Wandler eingebundene Wälzkörper-Rampengetriebe 31 als eine gesonderte Baueinheit vorliegt, die durch eine Getriebeschnittstelle an die Aktuatorik gekoppelt, und über eine Befestigungsschnittstelle am Bremsträger 5 fixiert, also austauschbar an der Radbremse 3, vorgesehen ist.
  • Das Arrangement besonders günstig platzierter Schnittstellen endet in Vollausbildung beim Vorschlag eines weitestgehend vollständig assemblierten Bremscornermoduls, mit dem Mehrwert, dass der Montageaufwand beim Fahrzeughersteller zusätzlich reduziert ist.
  • Obwohl die Erfindung nachstehend primär am Beispiel von einem Stellantrieb für die Spreizeinrichtung einer Trommelbremse beschrieben wird, sind weitere Bremsapplikationen möglich. Dabei kann das mechanische Getriebe, also die Kinematik der Trommelbremse, prinzipiell unterschiedlich nach verschiedenen Konstruktionsprinzipien (Simplex, Duplex, Duo-Duplex, Servo, Duo-Servo) ausgebildet sein. Ein einheitlicher, konstruktiver Vorteil der Trommelbremsen ist deren Selbstverstärkungseffekt in wenigstens eine Drehrichtung, so dass für die betreffende Achse des Kraftfahrzeugs prinzipiell auf einen Bremskraftverstärker verzichtet werden kann.
  • In der Zeichnung zeigt, teilweise schematisch und teilweise in verschiedenem Maßstab, Schnitt, Ansicht oder Perspektive:
    • 1 Bremsträger 5 in der Ausprägung als Ankerplatte einer elektrischen Trommelbremse mit montiertem Radbremsaktuatormodul 1 in perspektivischer Rückansicht,
    • 2 ein komplettes Fahrzeugradsystem 2 mit Radträger 4, Reifen einschließlich gebauter Felge mit Felgenring und Radstern in perspektivischer Frontsicht, stark verkleinert,
    • 3 - 7 jeweils verkleinert sowie perspektivisch in Frontsicht Montagestadien zwecks Verdeutlichung vom Zusammenbau des Radbremssystem,
    • 8 eine Einzelheit einer Radbremse in Ausprägung als Trommelbremse mit Bremsträger, Bremsrotor und Reibbelag im Schnitt,
    • 9 + 10 Radbremsaktuatormodul 1 mit schematisiert dargestellter, elektrischer Schnittstelle 29 zum Raddrehsensor 30 vom Fahrzeugradsystem 2,
    • 11 Schnitt durch ein Radbremssystem mit Radbremsaktuatormodul 1 und Rot-Trans-Wandler 12 einschließlich gegenüberliegend abgedichtet vorgesehener Schnittstellen zur Fixierung am Bremsträger 5,
    • 12 perspektivische Ansicht der Komponenten vom Radbremsaktuatormodul 1, jedoch ohne Aktuatorgehäuse 6,
    • 13 Seitenansicht vom Radbremsaktuatormodul 1 zwecks Verdeutlichung der Stirnradgetriebeschnittstelle zum Rot-Trans-Wandler 12,
    • 14 Ansicht mit Einzelheiten der Stirnradstufe 11 einschließlich Träger 27, der eine fertigungsgerechte Sensierung und mittelbare Kupplung zwischen Sensor 26 und Getriebestrang ermöglicht,
    • 15 die Komponenten vom Radbremsaktuatormodul 1, jedoch ohne Aktuatorgehäuse 6, in Seitenansicht, und
    • 16 schematisch und stark vereinfacht das Fahrzeugbremssystem mit lediglich einer von zwei Radbremsaktuatoriken eines rein elektromechanisch betätigten Bremskreises.
  • Übereinstimmende Merkmale sind in der Zeichnung jeweils mit übereinstimmenden Bezugsziffern gekennzeichnet.
  • Anhand vom bevorzugten Ausführungsbeispiel eines elektrischen Trommelbremssystems wird ein Fahrzeugradsystem 2 erläutert, welches anhand eines neuartigen Radbremsaktuatormoduls 1 ( 13) Hardware und Funktion einer elektrischen Betriebsbremsanlage BBA als auch einer elektrischen Feststellbremsanlage FBA kombiniert wahrnimmt. Dabei ist in der Zeichnung ( 1,2,7,9-11,16) ein Radbremsaktuatormodul 1 einschließlich Radträger 4 und Fahrzeugradsystem 2 exemplarisch dargestellt. Das Fahrzeugradsystem 2 kann eine mehrteilig aufgebaute Felge mit Felgenring einschließlich elastomerem Reifen nebst Felgenstern umfassen, wobei die Felgenbauteile vorzugsweise aus Compositwerkstoff leicht und stabil auszubilden sind.
  • Die Fahrzeugradbremse ist modular aufgebaut und umfasst die Hauptkomponenten Bremsträger/Ankerplatte 5, Radbremsaktuatormodul 1 und Rot-Trans-Wandler 12. Der Rot-Trans-Wandler 12 ist als Wälzkörper-Rampengetriebe (B&R-Getriebe) ausgebildet. Die Komponenten sind mit entsprechend abgedichteten sowie einander gegenüber liegend arrangierten Schnittstellen am Bremsträger 5 fixiert vorgesehen.
  • Dabei liegen beide Komponenten als jeweils gesondert handhabbare Baugruppe vor. Dadurch ist es ermöglicht, dass die beiden Baugruppen in jeweils eigenem Gehäuse eigenständig gelagert sogar bei verschiedenen Zulieferunternehmen vorassembliert und gesondert prüfbar vorliegen, bevor der Gesamtzusammenbau erfolgt. Die Module werden zur Ausbildung von einem Radbremsmodul vorzugsweise mittels einer gegenseitigen Durchsteckverschraubung sowie angepasster Schnittstellen, einander gegenüberliegend, so aneinander fixiert, dass der Bremsträger 5 zwischen den Komponenten zentral eingespannt ist. Die Schnittstelle und gegenseitige Fixierung der Komponenten erfolgt so, dass der Bremsträger 5 dazwischen eingespannt ist. Die Schnittstelle beinhaltet in der Ausgestaltung wenigstens einen formschlüssigen Angriff oder Eingriff an dem Bremsträger 5. Ein integriertes Dichtsystem ist jeweils zwischen jeder der Komponenten 6,12 und dem Bremsträger 5 vorgesehen und dichtet folglich das Radbremsmodul gegen Umwelteinflüsse ab.
  • Die komplettierte elektrische Radbremsaktuatorik beinhaltet mithin Stellmotor 7, Rotorwelle 8, Feststellbremsvorrichtung 9, Getriebe 10, Stirnradstufe 11, Rot-Trans-Wandler 12, und Stellelement 13 zur translatorischen Verstellung der Reibbeläge 14. Die Reibbeläge 14 sind am Bremsträger 5 so gelagert, dass diese in Richtung auf einen radfest arrangierten Bremsrotor 34 (Bremsscheibe oder Bremstrommel) zu verlagerbar und in der Stellposition feststellbar sind.
  • Das Radbremsmodul wird im folgenden Montageschritt am Radträger 4 montiert. Infolge drehfester Fixierung vom Bremsträger 5 des Radbremsmoduls am Radträger 4 ist die sichere Übertragung der entstehenden Bremsmomente gewährleistet. Danach wird ein einstückiger oder gebauter Bremsrotor 34 (Trommel oder Scheibenform - vorzugsweise umfassend einen Träger und einen Reibring, vgl. 8)) am Radlager fixiert (7).
  • Es ist vorteilhaft, wenn zwischen Bremsträger 5 und Bremsrotor 34 eine berührungsfreie Labyrinthdichtung unter gegenseitig formschlüssig ausgeprägtem Eingriff nach dem Vorbild von der 8 vorgesehen ist. Dabei verfügt insbesondere der Bremsrotor 34 über eine u-förmig sowie axial offen gestaltete Nut zum Eingriff von einem doppel-S-förmig gekrümmt ausgeprägten Rand des Bremsträgers 5. Durch diesen gegenseitigen Eingriff dieser Komponenten ist ein Innenraum vom Bremsrotor 34 besonders einfach sowie effektiv gegen Spritzwasser abgedichtet. Kühlluftzirkulation ist prinzipiell möglich.
  • Wie die Figur zeigt, ist das Aktuatorgehäuse 6 platzsparend parallel zur Rotorwelle 8 längs einer Gehäuseteilungsebene 15 geteilt ausgebildet und umfasst eine Unterschale oder Wanne 16 und einen Deckel 17. Die Feststellbremsvorrichtung 9 ist im Aktuatorgehäuse 6 zwischen Stellmotor 7 und Getriebestrang platziert vorgesehen. Dabei umfasst die Feststellbremsvorrichtung 9 ein elektrisch schaltbares Sperrglied 18, welches quer zur Rotorwelle 8, also quer zur Gehäuseteilungsebene 15, in seine Schaltstellungen verlagerbar ist. Das Sperrglied 18 kooperiert dabei mit einer Umfangsverzahnung 19 von einem rotorwellenfest arrangierten Verriegelungsrad 20.
  • Das Radbremsaktuatormodul 1 verfügt über ein Elektronikmodul 21, welches inetwa parallel zu der Gehäuseteilungsebene 15 gerichtet am oder im Aktuatorgehäuse 6 vorgesehen ist. Das Elektronikmodul 21 verfügt über mehrere, intern oder extern gerichtete elektrische Schnittstellen bzw. Kontakte 22-25,29. Dazu gehört insbesondere eine Schnittstelle 22 zur Versorgung von Stellmotor und/oder die Schnittstelle 23 zur Ansteuerung der Feststellbremsvorrichtung 9. Wenigstens eine extern ausgerichtete elektrische Kommunikationsschnittstelle 24 dient zur Kommunikation mit einem elektronisch geregelten ESP/ESC-Bremssystem 32 und/oder zu anderen, peripher arrangierten, Fahrzeugregelsystemen.
  • Im Ergebnis wird ein fertigungsgerecht und platzsparend vorassembliertes Bremscorner-Modul erhalten, das neben den mechanischen Schnittstellen ausschließlich über elektrische Schnittstellen verfügt und seinerseits komplett vorgeprüft an einem Achsmodul (Vorderachse oder Hinterachse) von einem Kraftfahrzeugchassis montierbar ist.
  • Anhand der 9 bis 16 wird unter anderem die bevorzugte Funktion vom Radbremsaktuatormodul 1 beispielhaft erläutert.
  • Wie aus den 9 bis 11 hervorgeht, ist die mechanische Teilung/Schnittstelle der Module im Getriebestrang so arrangiert, dass der Rot-Trans-Wandler 12 mittels eines Zwischenrades von einer Stirnradstufe 11 des Radbremsaktuatormodul 1 angetrieben ist. In dem Rot- Trans-Wandler 12 wird die rotatorische Antriebsbewegung in eine translatorische Abtriebsbewegung vom Stellelement 13 umgewandelt, um die gewünschten Bremsbelag-Betätigungskräfte zu erzeugen.
  • Das Radbremsaktuatormodul 1 verfügt über die elektrische Schnittstelle 22, welche den Stellmotor 7 mit elektrischem Strom versorgt, und gleichzeitig eine rekuperativ-geregelte, Sollwertvorgabe für die notwendige Bremsbelag-Betätigungskraft ermöglicht. Die Kommunikationsschnittstelle 24 dient dabei zur Beteiligung vom elektrischen Fahrzeugbremssystem/ESC-System 32. Diese Kommunikationsschnittstelle 24 kann vorteilhafterweise die elektrohydraulisch betätigten Radbremskreise einer Fahrzeugvorderachse implementieren, und wobei die Bremskreise einer Fahrzeughinterachse rein elektromechanisch betätigbar sind. Demzufolge ist beispielhaft eine sog.
    schwarz/weiß-Bremskreisaufteilung ermöglicht.
  • Die elektrische Schnittstelle 23 der Feststellbremsvorrichtung 9 wird entweder von der Betätigung 33 (Mensch-Maschine-Schnittstelle) vom Fahrzeugführer angesprochen oder automatisch fremdbetätig elektronisch angesteuert. Dabei umfasst die Feststellbremsvorrichtung 9 bevorzugt elektromagnetische Mittel. Wenn zusätzlich, radindividuell eine elektrische Schnittstelle 29 zu dem Raddrehzahlsensor 30 vorgesehen ist, wird durch eine Notbetriebsfunktion ein Mehrwert geschaffen. Ein Bestandteil des Radbremsaktuatormoduls 1 ist das integrierte Elektronikmodul 21. Dieses ermöglicht eine direkte, radindividuelle, Ansteuerung und Regelung des Stellmotors 7 zur Erzeugung der geforderten Bremsbelag Betätigungskraft in der Normalbremsfunktion. Das Elektronikmodul 21 ermöglicht weiterhin den Durchgriff durch irgendwelche Fahrstabilitätsregeleingriffe, sowie die Ansteuerung der Feststellbremsvorrichtung 9. Ein lokal geregelter Notbremsbetrieb ist ermöglicht, für den Fall, dass das ESP/ESC-System 32 ausfällt. Durch die direkte Anbindung des Raddrehzahlsensor 30 mittels der elektrischen Schnittstelle 29 ein rudimentäres (ESC/ABS) auf der HA (Hinterachse) zur Stabilisierung des Fahrzeuges aufrecht erhalten werden.
  • Die Regelung des Radbremsaktuatormoduls 1 erfolgt vorzugsweise primär anhand der Messung und/oder Beobachtung vom elektrischen Strom welcher von dem Stellmotor 7 angefordert wird. Durch zusätzliche oder gesonderte Integration von einem anderen Sensor 26 wird auch ein besonders feinfühlig geregelter Betrieb des Radbremsaktuatormoduls 1 ermöglicht. Bevorzugt ist der Sensor 26 als mittelbar angekoppelter Kraftsensor augelegt. Dabei kann ein Zwischenrad einer Stirnradstufe 11 auf einem Träger 27 drehbar gelagert sein, welcher seinerseits in seiner Position drehbar um eine Achse im Aktuatorgehäuse 6 gelagert ist. Dem Träger 27 ist eine Stellvorrichtung 28 derart zugeordnet, dass der Träger 27 gegen einen integrierten Sensor 26 leicht und spielfrei angedrückt wird. Ein Offsetfehler kann softwaretechnisch/elektronisch durch das Elektronikmodul 21 kompensiert werden. Der Kraftsensor 26 ist intern über die elektrische Schnittstelle 25 mit dem Elektronikmodul 21 verbunden. Bei einem einwirkenden Motormoment entstehen an den kämmenden Zahnflanken vom Zwischenrad radial wirkende Zahnflankenkräfte, die sich über den Träger 27 indirekt am Sensor 26 abstützen. Somit ist der Sensor 26 über den Träger 27 indirekt mit dem Getriebestrang gekoppelt und liefert eine indirekte Messgröße des Istwertes der Bremsbelag Betätigungskraft. Das Elektronikmodul 21 kann dadurch die gewünschte Bremsbelag Betätigungskraft sehr präzise und bedarfsgerecht steuern/regeln.
  • Die Erfindung ermöglicht somit ein besonders kostenoptimiert implementierbares elektromechanisches Bremssystem welches eine integrierte elektromechanische Feststellbremse EPB in schwarz-weiß-Kreisaufteilung auf einer Hinterachse vorsieht, und daher insbesondere für Fahrzeuge mit elektrischem Antriebsstrang geeignet ist. Die Vorderachsbremsen des Fahrzeuges können in einem anderen, beispielsweise elektrohydraulisch arrangierten, Bremskreis grundsätzlich beliebig ausgebildet sein und insbesondere elektrohydraulisch geregelte Radbremsen umfassen. Vorteilhaft ist insbesondere die Kosten- und Gewichtsoptimierung der gebildeten Bremsanlage.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Radbremsaktuatormodul
    2
    Fahrzeugradsystem
    3
    Radbremse
    4
    Radträger
    5
    Bremsträger/Ankerplatte
    6
    Aktuatorgehäuse
    7
    Stellmotor
    8
    Rotorwelle
    9
    Feststellbremsvorrichtung
    10
    Getriebe
    11
    Stirnradstufe
    12
    Rot-Trans-Wandler
    13
    Stellelement
    14
    Reibbelag
    15
    Gehäuseteilungsebene
    16
    Wanne
    17
    Deckel
    18
    Sperrglied
    19
    Verzahnung
    20
    Verriegelungrad
    21
    Elektronikmodul
    22
    elektrische Schnittstelle (Stellmotor)
    23
    elektrische Schnittstelle (Feststellbremsvorr.)
    24
    Kommunikationsschnittstelle
    25
    elektrische Schnittstelle (Sensor)
    26
    Sensor
    27
    Träger
    28
    Einstellvorrichtung
    29
    Schnittstelle (Raddrehsensor)
    30
    Raddrehsensor
    31
    Wälzkörper-Rampengetriebe
    32
    ESC-System
    33
    (Brems-)Betätigung (FBA/BBA)
    34
    Bremsrotor

Claims (14)

  1. Radbremsaktuatormodul (1) für eine kombiniert elektromechanisch betätigbare Bremse, umfassend ein geteiltes Aktuatorgehäuse (6) das darin einen Stellmotor (7) mit Rotorwelle (8) und elektrischer Feststellbremsvorrichtung (9), sowie ein mehrstufiges Getriebe aufnimmt, das über eine Stirnradstufe (11) mit einem Rot-Trans-Wandler (12) verbunden ist, welcher parallel sowie mit Achsabstand zur Rotorwelle (8) gelagert ist, und über ein drehfest sowie axial verschiebbar gelagertes Stellelement (13) der Verstellung von Reibbelägen (14) dient, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatorgehäuse (6) über eine Gehäuseteilungsebene (15) verfügt, die parallel zur Rotorwelle (8) gerichtet ist, wobei die Rotorwelle (8) parallel zur Gehäuseteilungsebene (15) gerichtet drehbar in einer Wanne (16) von dem Aktuatorgehäuse (6) gelagert ist, wobei die Wanne (16) mit einem Deckel (17) verschlossen ist, und wobei ein Sperrglied (18) von der Feststellbremsvorrichtung (9) orthogonal zur Gehäuseteilungsebene (15) gerichtet verschiebbar in dem Aktuatorgehäuse (6) drehfest gelagert ist.
  2. Radbremsaktuatormodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied (18) zur Feststellung formschlüssig mit einer Verzahnung (19) von einem Verriegelungsrad (20) kooperiert, das drehfest auf der Rotorwelle (8) angeordnet ist.
  3. Radbremsaktuatormodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass etwa parallel zu der Gehäuseteilungsebene (15) gerichtet ein Elektronikmodul (21) am oder im Aktuatorgehäuse (6) vorgesehen ist, welches über mehrere interne elektrische Schnittstellen bzw. Kontakte (22-25,29) zur Versorgung von Stellmotor (7) und/oder Feststellbremsvorrichtung (9) verfügt, und neben einer Stromversorgung zusätzlich wenigstens eine extern ausgerichtete elektrische Kommunikationsschnittstelle (24) zu einem elektronisch geregelten Bremssystem (32) und/oder zu peripher arrangierten Fahrzeugregelsystemen aufweist.
  4. Radbremsaktuatormodul (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (21) ein fester Bestandteil vom Deckel (17) ist, welcher im Wesentlichen sämtliche elektrischen Bauteile inkorporiert.
  5. Radbremsaktuatormodul (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (21) über wenigstens eine integrierte Schnittstelle (25) für einen Sensor (26) verfügt.
  6. Radbremsaktuatormodul (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (26) gemeinsam mit einer lokalen Steuereinheit (ECU) vom Radbremsaktuatormodul auf einer gemeinsamen Leiterplatte von der Elektronikeinheit (21) integriert vorgesehen ist.
  7. Radbremsaktuatormodul (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (26) von einem Getriebebauteil mittelbar beaufschlagt ist, indem das Getriebebauteil in dem Aktuatorgehäuse (6) limitiert relativbewegbar gelagert ist.
  8. Radbremsaktuatormodul (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebebauteil über einen Träger (27) im Aktuatorgehäuse (6) gelagert ist, und wobei das Getriebebeauteil den Sensor (26) über den Träger (27) mittelbar beaufschlagt.
  9. Radbremsaktuatormodul (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Kooperation mit einem fix im Aktuatorgehäuse (6)gelagerten Getriebebauteil der Sensor (26) in Relation zum sensierten Getriebebauteil relativverschiebbar, also einstellbar oder elastisch nachgiebig, in dem Aktuatorgehäuse (6), oder auf der Leiterplatte vom Elektronikmodul (21), gelagert ist, oder umgekehrt.
  10. Radbremsaktuatormodul (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische Stellvorrichtung (28), beziehungsweise eine einstellbare elastische Vorspannung für den Träger/Lenker/Bügel/Schlitten (27), vorgesehen ist.
  11. Radbremsaktuatormodul (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (21) eine externe Schnittstelle (29) zu einem Raddrehsensor aufweist.
  12. Radbremsaktuatormodul (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebestrang bei hoher Effizienz, ohne Selbsthemmung, mit einem Wälzkörper-Rampengetriebe als Rot-Trans-Wandler (12) ausgelegt ist.
  13. Radbremsaktuatormodul (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzkörper-Rampengetriebe als eine gesonderte Baueinheit vorliegt, die durch eine Getriebeschnittstelle gekoppelt, und über eine Befestigungsschnittstelle an einem Bremsträger (5) fixiert, austauschbar an der Radbremse vorgesehen ist.
  14. Radbremsaktuatormodul (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebestrang mehrstufig vorgesehen ist, und über wenigstens eine Planetenradstufe sowie eine Stirnradstufe (11) verfügt.
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