DE10313990B4

DE10313990B4 - Method and device for reducing brake noise

Info

Publication number: DE10313990B4
Application number: DE10313990A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. Aab (FH); Oliver Dr. Essig; Martin Dr. Hartweg; Karl Dipl.-Ing. Häsler; Jürgen Dipl.Ing. Schnur; Silvia Dr. Tomaschko
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: DE10313990A1

Abstract

Verfahren zur Reduktion von Bremsgeräuschen, bei dem im Bereich des Bremssystems ein zu einer Gegenschwingung erregbares Erregerpiezoelement mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt und zu der Gegenschwingung erregt, die Gegenschwingung in das Bremssystem eingeleitet, die Gegenschwingungen mit den Primärschwingungen interferiert, die resultierende Restschwingung gemessen, einem Regelkreis zugeleitet und zur Verminderung der Restschwingung eine neue Gegenschwingung ermittelt und erneut eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Erregerpiezoelements (1) die Bremsflüssigkeit zu der Gegenschwingung angeregt wird.method to reduce brake noise, in which in the area of the brake system to a counter-vibration Excitable exciter piezoelectric element subjected to an electrical voltage and excited to the counter-vibration, the counter-vibration in the brake system initiated, the counter vibrations interfere with the primary vibrations, the resulting residual vibration measured, fed to a control loop and to reduce the residual vibration a new counter-vibration determined and re-initiated, characterized in that by means of the exciter piezoelectric element (1) the brake fluid to the countervibration is stimulated.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren sowie Vorrichtungen zur Reduktion von Bremsgeräuschen, gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bis 5 sowie 10 bis 12, wie sie bspw. aus der gattungsbildend zugrunde gelegten EP 878 634 A1 als bekannt hervorgehen.The invention relates to methods and devices for the reduction of brake noise, according to the preambles of claims 1 to 5 and 10 to 12, as they are, for example, from the generic basis EP 878 634 A1 come out as known.

Aus der EP 878 634 A1 ist eine Vorrichtung zur Reduktion von Bremsgeräuschen bekannt, bei dem auf der von der Bremsscheibe abgekehrten Flachseite der Bremsklötze bzw.- backen einer Bremssattelhälfte Erregerpiezoelemente angeordnet sind. Auf der anderen Bremssattelhälfte sind ebenfalls bremsscheibenseitig hinter den Bremsbacken Detektoren angeordnet, die Schwingungen der Bremsbacken und damit im Betriebsfall die Schwingungen der Bremsscheibe direkt messen. Zur Verringerung von im Betriebsfall auftretenden Bremsgeräuschen, werden die an der Bremsbelag-Rückenplatte auftretenden Schwingungen gemessen und einer Steuereinheit eines Regelkreises zugeführt. Durch den Regelkreis werden die Erregerpiezoelemente zu Gegenschwingungen angeregt, welche mit den Primärschwingungen interferieren. Die verbleibende Restschwingung wird erneut mittels den Detektoren gemessen und erneut dem Regelkreis zugeführt. Anschließend wird zur Verminderung der Restschwingung eine neue Gegenschwingung ermittelt und erneut eingeleitet. Bei dieser Anordnung ist allerdings die Zuführung der Steuer- und Versorgungsleitungen recht aufwendig und damit teuer. Des weiteren sind bei dieser Lösung erhebliche konstruktive Änderungen am Bremssattel notwendig, wodurch die Kosten zusätzlich erhöht sind. Ferner sind die Piezoelemente auch über die Erwärmung der Bremsklötze einer erheblichen Erwärmung ausgesetzt.From the EP 878 634 A1 a device for the reduction of brake noise is known in which on the side facing away from the brake disc flat side of the brake pads or baking a caliper half exciter piezo elements are arranged. On the other caliper half detectors are also arranged brake disc side behind the brake shoes, the vibrations of the brake shoes and thus measure the operating conditions of the vibrations of the brake disc directly. To reduce brake noise occurring during operation, the vibrations occurring on the brake pad back plate are measured and fed to a control unit of a control loop. Through the control loop, the exciter piezo elements are excited to counter-vibrations, which interfere with the primary vibrations. The remaining residual vibration is again measured by the detectors and fed back to the control loop. Subsequently, to reduce the residual vibration, a new counter-vibration is determined and initiated again. In this arrangement, however, the supply of the control and supply lines is quite complex and therefore expensive. Furthermore, significant structural changes to the caliper are necessary in this solution, whereby the cost is additionally increased. Furthermore, the piezo elements are also exposed to the heating of the brake pads considerable heating.

Aus der US 5,660,251 A1 ist ein Detektor bekannt, der bei einer Vorrichtung, die hinsichtlich der Erregerpiezoelemente gemäß der EP 878 634 A1 ausgebildet ist, die Schwingungen der Bremsscheibe kontaktfrei ermittelt. Hierzu wird die Bremsscheibe mit einer Leuchtdiode beaufschlagt, die aus der Änderung der Intensität des reflektierenden Lichtes die Schwingung der Bremsscheibe ermittelt. Dies ist dadurch möglich, da sich bei einer Schwingung die räumliche Anordnung und hierbei insbesondere die plane Fläche der Bremsscheibe geringfügig verändert, wodurch die Bremsscheibe dann das Licht stärker oder in veränderter Weise streut.From the US 5,660,251 A1 For example, a detector is known which is used in a device which, with respect to the excitation piezo elements according to the EP 878 634 A1 is formed, determines the vibrations of the brake disc without contact. For this purpose, the brake disk is acted upon by a light emitting diode, which determines the vibration of the brake disc from the change in the intensity of the reflective light. This is possible because at a vibration, the spatial arrangement and in particular the flat surface of the brake disc slightly changed, whereby the brake disc then scatters the light stronger or in a different way.

Aus der DE 197 36 275 C2 ist ein Verfahren zur Reduktion von Bremsgeräuschen bekannt, bei dem im Bereich des Bremssystems ein zu Gegenschwingungen erregbarer Schwingungsaktor angeordnet ist. Mittels des elektrisch anregbaren Schwingungsaktors kann der Druck auf die Bremsflüssigkeit verändert werden, wodurch zumindest zeitweilig die Eigen- bzw. Resonanzfrequenz des Bremssystems verändert wird.From the DE 197 36 275 C2 a method for the reduction of brake noises is known, in which in the region of the brake system a vibration excitable to counter vibrations is arranged. By means of the electrically excitable vibration actuator, the pressure on the brake fluid can be changed, whereby at least temporarily the natural or resonant frequency of the brake system is changed.

Des weiteren kann der Detektor ersatzweise bzw. ergänzend einen elektromagnetischen Sensor aufweisen, die im Schwingungsfall die räumlichen Veränderungen der aus einem magnetischen Material bestehenden Bremsscheibe erfaßt. Diese Veränderungen, die ebenfalls einer Schwingung zugeordnet werden kann. Auch diese Lösung der Geräuschdetektion ist aufwendig und teuer.Of Furthermore, the detector can replace or complement an electromagnetic Have sensor that in the case of vibration, the spatial changes detects the existing of a magnetic material brake disc. These changes, which can also be assigned to a vibration. These too solution the noise detection is complicated and expensive.

Aufgabe der Erfindung ist es eine preiswerte Lösung anzugeben, bei der eine bestehende Konstruktion einer Bremsscheibe und eines Bremssattels möglichst geringfügig verändert werden muss. Ferner sollte ein entsprechendes Piezoelement einer möglichst geringen Wärmebelastung unterliegen.task The invention is to provide an inexpensive solution in which a existing construction of a brake disc and a caliper as possible slight changed must become. Furthermore, a corresponding piezoelectric element of a possible low heat load subject.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Verfahren mit den jeweiligen Merkmalen der Ansprüche 1 bis 5 bzw. mit Vorrichtung mit den jeweiligen Merkmalen der Ansprüche 11 bis 12 gelöst. Allen erfinderischen Lösungen ist gemeinsam, dass die Beeinflussung des Bremsgeräusches an dem Bremsattel und indirekt von der Bremsscheibe erfolgt. Dies kann zum Einen durch eine Einbringung einer Gegenschwingung und/oder zum Anderen durch eine statische Veränderung der Eigenfrequenz des Bremssattels und zwar durch dessen Verspannung erfolgen.The The object is achieved by methods with the respective features of claims 1 to 5 or with device with the respective features of claims 11 to 12 solved. all inventive solutions is common that influencing the brake noise the brake caliper and indirectly done by the brake disc. This can on the one hand by introducing a countervibration and / or on the other hand by a static change in the natural frequency of the caliper and done by his bracing.

Im Resonanzfall oder im Bereich dessen wird dann die Eigenfrequenz des Bremssattels und/oder des gesamten Bremssystems und damit auch die bisherige Übertragungsfunktion verändert, wodurch auch die Geräuschkulisse ebenfalls verändert und insbesondere verringert wird. Dies kann insbesondere auch dynamisch bzw, quasistatisch erfolgen; d.h. bei erneutem Auftreten einer Resonanz wird die betreffende, nunmehr vorliegende Eigenfrequenz erneut verstimmt, bspw. zurück zu der vorherigen Eigenfrequenz. Insbesondere werden die Eigenfrequenzen ab einer vorgebbaren Schwellenlautstärke des abgestrahlten Geräusches verändert.in the Resonance case or in the area then becomes the natural frequency the caliper and / or the entire brake system and thus also the previous transfer function changed which also causes the noise also changed and in particular is reduced. This can also be dynamic or, quasi-statically; i.e. when a resonance occurs again If the relevant, now present natural frequency is again detuned, eg back to the previous natural frequency. In particular, the natural frequencies changed from a predetermined threshold volume of the radiated noise.

Insbesondere können die beiden genannten Varianten, nämlich die der Gegenschwingung und/oder der der quasistatische dynamischen miteinander kombiniert werden.Especially can the two variants mentioned, namely the counter vibration and / or the quasi-static dynamic are combined with each other.

Insgesamt sind bei beiden Varianten und allenfalls geringfügige konstruktive Änderungen an dem Bremssystem erforderlich, die preisgünstig ausgeführt werden können. Des weiteren ist durch die von den Bremsklötzen entfernte Anbringung die Wärmebeanspruchung der Piezoelemente verringert.Overall, in both variants and at most minor structural changes to the brake system are required, which can be carried out inexpensively. Furthermore, by the remote from the brake pads attachment the heat mebeanspruchung the piezoelectric elements reduced.

Piezoelemente sollten bevorzugt axial auf Druck und/oder Zug belastet werden. Ferner sind die insbesondere am Bremssattel auftretenden Schwingungsformen zumindest zumeist dreidimensional. Daher kann es insbesondere zur Vermeidung von Querkräften sinnvoll sein, ein Piezoelementes mittels bekannter konstruktiver Einbauhilfen wie vorzugsweise Kugelpfannen an einem oder mehreren Bauteilen des Bremssystems, insbesondere an dem Bremssattel, anzuordnen. Dadurch ist zumindest eine axiale Belastung des Piezoelementes sichergestellt.piezo elements should preferably be loaded axially on pressure and / or train. Furthermore, the occurring in particular on the caliper vibration forms at least mostly three-dimensional. Therefore, it can be used in particular for Avoidance of lateral forces be useful, a piezoelectric element by means of known constructive Installation aids such as preferably ball pans on one or more Components of the brake system, in particular to the caliper to arrange. As a result, at least one axial load of the piezoelectric element is ensured.

Die Aufnahme bzw. Messung einer verbleibenden Restschwingung, die das Resultat einer erregenden Primär- und dagegen einge leiteten Gegenschwingung ist, kann bspw. in bekannter Weise mit einem beliebigen Beschleunigungssensor gemessen werden. Bei einer Anbringung eines derartigen Detektors ist es insbesondere im Bereich des Bremssattels zweckmäßig, den Detektor im Bereich einer zu erwartenden stärksten Schwingungsamplitude anzuordnen.The Recording or measuring a remaining residual vibration that the Result of an exciting primary and on the other hand introduced is counter-vibration, for example, in known Be measured with any acceleration sensor. In a mounting of such a detector, it is in particular in the area of the caliper appropriate, the detector in the area an expected strongest To arrange oscillation amplitude.

In Versuchen hat es sich ferner als besonders günstig erwiesen, die Restschwingungen mit einem Mikrophon akustisch zu detektieren.In Attempts, it has also proved to be particularly favorable, the residual vibrations to acoustically detect with a microphone.

Im übrigen wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Dabei zeigtOtherwise, will the invention with reference to embodiments shown in FIGS explained. It shows

1 ein Bremssystem mit Achsschenkel und Fahrwerkslenker, 1 a brake system with steering knuckle and suspension link,

2 einen schwingenden Bremssattel, 2 a swinging caliper,

3 einen Bremssattel mit im Bereich von Verbindungsschrauben zwischen einem Stator und Außenteil angeordnetem Erregerpiezoelement, 3 a caliper with an excitation piezoelectric element arranged in the region of connecting screws between a stator and outer part,

4 eine Ausschnittsvergrößerung aus 3 im Bereich des Erregerpiezoelements, 4 an excerpt from 3 in the region of the exciter piezo element,

5 einen Bremssattel mit im Bereich eines Belüftungsventils angeordnetem Erregerpiezoelement, 5 a caliper with an excitation piezoelectric element arranged in the region of a ventilation valve,

6 eine Ausschnittsvergrößerung aus 5 im Bereich des Erregerpiezoelements, 6 an excerpt from 5 in the region of the exciter piezo element,

7 einen Bremssattel mit im Bereich des Bremssattelschachtes V-förmig angeordneten Erregerpiezoelementen, 7 a caliper with in the region of the caliper shaft V-shaped exciter piezo elements,

8 einen Bremssattel mit im Bereich des Bremssattelschachtes X-förmig angeordneten Erregerpiezoelementen, 8th a caliper with in the region of the caliper shaft X-shaped exciter piezo elements,

9 eine Meßvorrichtung zur Messung des Schwingungsverhaltens eines Bremssystems bestehend aus Bremsscheibe und Bremssattel, 9 a measuring device for measuring the vibration behavior of a brake system consisting of brake disk and brake caliper,

10 den Bremssattel nach 9 mit quer zum Bremssattelschacht angeordnetem Erregerpiezoelement, 10 the caliper after 9 with exciter piezo element arranged transversely to the caliper shaft,

11 ein Meßdiagramm mit einem Piezoelement als Detektor und 11 a measurement diagram with a piezo element as a detector and

12 ein Meßdiagramm mit einem Mikrofon als Detektor. 12 a measurement diagram with a microphone as a detector.

In 1 ist ein Bremssystem, wie es hier betrachtet wird, dargestellt. Das Bremssystem umfaßt außer der eigentlichen Bremsanlage mit Bremssattel 4, Bremsbelägen 11 und Bremsscheibe 5 noch den Achsschenkel 12 und den Fahrwerkslenker 13. Bei diesem Bremssystem treten insbesondere im 2-kHZ Frequenzbereich hörbare Resonanzschwingungen und damit störende Geräusche auf.In 1 is a braking system, as seen here, shown. The brake system includes except the actual brake system with caliper 4 , Brake pads 11 and brake disc 5 still the steering knuckle 12 and the suspension handlebar 13 , In this brake system audible resonance vibrations and thus disturbing noises occur, especially in the 2-kHZ frequency range.

In 2 ist eine Frontansicht eines schwingenden Bremssattels 4 während einer geräuschbelasteten Schwingung dargestellt. Zur besseren Übersichtlichkeit sind die anderen Bauteile des Bremssystems ausgeblendet. Wie deutlich sichtbar, schwingen die beiden Bremssattelhälften 3, 3' quer zu den Flachseiten der nicht eingezeichneten Bremsscheibe, wodurch sich der im Ruhefall im wesentlichen rechteckig ausgeformte Bremssattelschacht 9 mit großer Amplitude der Schwingung bis zur Form eines Parallelogramms verbiegen kann.In 2 is a front view of a swinging caliper 4 during a noise-loaded oscillation. For clarity, the other components of the brake system are hidden. As clearly visible, the two caliper halves swing 3 . 3 ' transverse to the flat sides of the not-shown brake disc, resulting in the case of rest substantially rectangular shaped caliper shaft 9 with great amplitude of vibration can bend to the shape of a parallelogram.

In 3 ist ein Bremssattel 4 dargestellt, bei dem zur Reduzierung der erregenden Primärschwingung im Bereich von Verbindungsschrauben 8 zwischen dem Stator der Bremsanlage und einem Außenteil der Bremsanlage ein ansteuerbares Erregerpiezoelement 1 angeordnet ist. Dieses Erregerpiezoelement 1 kann einerseits zur Verstimmung der Eigenfrequenz der Bremsanlage als auch zur Einleitung von Gegenschwingungen dienen. In beiden Fällen wird das von dem Bremssystem stammende Geräusch verringert.In 3 is a caliper 4 shown in which to reduce the exciting primary vibration in the range of connecting screws 8th between the stator of the brake system and an outer part of the brake system, a controllable exciter piezo element 1 is arranged. This exciter piezo element 1 On the one hand can serve to detune the natural frequency of the brake system as well as to initiate counter-vibrations. In both cases, the noise from the brake system is reduced.

In 4 eine Ausschnittsvergrößerung aus 3 im Bereich des Erregerpiezoelements 1 dargestellt. Das als Unterlegscheibe ausgebildete Erregerpiezoelement 1 ist hier in eine Vertiefung, die im Stator angeordnet ist, insbesondere unter Vorspannung eingebracht. Die Steuer- und Versorgungsleitungen 14 des Erregerpiezoelements 1 sind durch eine im Außenteil angeordnete Bohrung nach außen geführt.In 4 an excerpt from 3 in the region of the exciter piezo element 1 shown. The educated as a washer excitation piezoelectric element 1 is here in a recess which is arranged in the stator, in particular introduced under bias. The control and supply lines 14 of the exciter piezo element 1 are guided by a hole arranged in the outer part to the outside.

Wie hierbei ersichtlich, wird bei einer Verstimmung der Eigenfrequenz des Bremssystems insbesondere die Spannkraft der Verbindungsschraube 8 verändert.As can be seen here, in an Ver mood of the natural frequency of the brake system, in particular the clamping force of the connecting screw 8th changed.

Im dynamischen Fall werden insbesondere der Stator und das Außenteil mit den Gegenschwingungen beaufschlagt. Durch diese Vorgehensweise werden gleichzeitig auch die Bremsbacken 11 und die Bremsscheibe 5, an denen die Bremsbacken 11 anliegen, mit den Gegenschwingungen beaufschlagt.In the dynamic case, in particular the stator and the outer part are subjected to the counter-vibrations. By doing so, at the same time, the brake shoes 11 and the brake disc 5 at which the brake shoes 11 abut, subjected to the counter-vibrations.

In 5 ist ein weiterer Bremssattel 4 dargestellt, bei dem zur Reduzierung der erregenden Primärschwingung im Bereich eines Belüftungventils 6 ein ansteuerbares Erregerpiezoelement 1 angeordnet ist. Dieses Erregerpiezoelement 1 kann einerseits zur Verstimmung der Eigenfrequenz der Bremsanlage als auch zur Einleitung von Gegenschwingungen dienen. In bei den Fällen wird das von dem Bremssystem abgestrahlte Geräusch verringert.In 5 is another caliper 4 shown in which to reduce the exciting primary vibration in the area of a ventilation valve 6 a controllable exciter piezo element 1 is arranged. This exciter piezo element 1 On the one hand can serve to detune the natural frequency of the brake system as well as to initiate counter-vibrations. In the cases, the noise radiated from the brake system is reduced.

In 6 ist eine Ausschnittsvergrößerung aus 5 im Bereich des Erregerpiezoelements 1 dargestellt. Das Erregerpiezoelement 1 ist hier in eine Vertiefung, die achssymmetrisch zum Entlüftungsventil 6 angeordnet ist, insbesondere unter Vorspannung eingebracht. Die Steuer und Versorgungsleitungen 14 des Erregerpiezoelements 1 sind durch eine im Entlüftungsventil 6 angeordnete Bohrung nach außen geführt. Das Erregerpiezoelement 1 wirkt hierbei bevorzugt wie ein Stößel auf die Bremsflüssigkeit 2.In 6 is an excerpt from 5 in the region of the exciter piezo element 1 shown. The exciter piezo element 1 is here in a recess, the axisymmetric to the vent valve 6 is arranged, in particular introduced under bias. The tax and supply lines 14 of the exciter piezo element 1 are through a in the vent valve 6 arranged bore led to the outside. The exciter piezo element 1 In this case, it preferably acts like a plunger on the brake fluid 2 ,

In bevorzugter Weise ist zwischen einem Erregerpiezoelement 1 und der Bremsflüssigkeit 2 eine Membran 15 angeordnet. Dadurch ist das Erregerpiezoelement 1 insbesondere vor der aggressiven Bremsflüssigkeit 2 geschützt.In a preferred manner is between an excitation piezoelectric element 1 and the brake fluid 2 a membrane 15 arranged. This is the exciter piezo element 1 especially in front of the aggressive brake fluid 2 protected.

Je nach Verlauf der Verbindungsleitungen zwischen den Außenteilen bzw. der Ausdehnung der Kolbenkammer können mehrere derartige Erregerpiezoelemente 1 verwendet werden. Ein Vorteil einer derartigen Anordnung liegt darin, dass durch das Platzieren eines Erregerpiezoelementes 1 in Bremskolbennähe den Bewegungen der einzelnen Bremskolben und damit u.a. auch denen der Bremsbacken 11 effektiver entgegen gesteuert werden kann.Depending on the course of the connecting lines between the outer parts or the expansion of the piston chamber, a plurality of such exciter piezo elements 1 be used. An advantage of such an arrangement is that by placing an excitation piezoelectric element 1 in brake piston proximity to the movements of the individual brake pistons and thus also those of the brake shoes 11 can be controlled more effectively.

Wie hierbei ersichtlich, wird die Verstimmung der Eigenfrequenz insbesondere durch eine geringfügige Veränderung (Erhöhung und/oder Absenkung) des Druckes der Bremsflüssigkeit 2 die Steifigkeit des Systems der Verbindungsschraube 9 verändert, wobei die Bremswirkung allerdings unbeeinträchtigt bleibt.As can be seen in this case, the detuning of the natural frequency in particular by a slight change (increase and / or decrease) of the pressure of the brake fluid 2 the rigidity of the system of connecting screw 9 changed, but the braking effect remains unaffected.

Im dynamischen Fall werden über die Druckveränderung der Bremsflüssigkeit 2 insbesondere die Bremsbacken 11 und die Bremsscheibe 5, an denen die Bremsbacken 11 anliegen, mit den Gegenschwingungen beaufschlagt.In the dynamic case, the pressure change of the brake fluid 2 especially the brake shoes 11 and the brake disc 5 at which the brake shoes 11 abut, subjected to the counter-vibrations.

In 7 ist ein Bremssattel 4 dargestellt, bei dem im Bereich seines Bremssattelschachtes 9 zwei Erregerpiezoelemente 1 angeordnet sind. Die Erregerpiezoelemente 1 sind quer zu der parallel zur Bremsscheibe 5 liegenden Symmetrieachse des Bremssattelschachtes 9 angeordnet, wobei sie im Ruhezustand bereits vorspannt sind. Die Erregerpiezoelemente 1 sind Vförmig zueinander angeordnet, wodurch beide die Primärschwingungen in beiden Diagonalrichtungen des Bremssattelschachtes 9 beeinflußt werden können. Damit auf die Erregerpiezoelemente 1 möglichst eine axiale Kraft ausgeübt wird bzw. von ihnen ausgeübt werden kann, sind die einzelnen Erregerpiezoelemente 1 an ihren Enden in einer Kugelpfanne 16 gehaltert.In 7 is a caliper 4 shown, in which in the region of its caliper shaft 9 two exciter piezo elements 1 are arranged. The excitation piezo elements 1 are transverse to the parallel to the brake disc 5 lying symmetry axis of the brake caliper shaft 9 arranged, they are already biased at rest. The excitation piezo elements 1 are arranged V-shaped to each other, whereby both the primary vibrations in both diagonal directions of the caliper shaft 9 can be affected. So on the exciter piezo elements 1 if possible an axial force is exerted or can be exerted by them, the individual excitation piezo elements are 1 at their ends in a ball socket 16 supported.

In 8 ist ein Bremssattel 5 dargestellt, bei dem im Bereich seines Bremssattelschachtes 9 ebenfalls zwei Erregerpiezoelemente 1 angeordnet sind. Allerdings weisen diese Erregerpiezoelemente 1 eine X-förmig Anordnung auf, wobei sie sich entlang der Diagonalen des Bremssattelschachtes 9 erstrecken. Auch bei dieser Ausführung können die Primärschwingungen in beiden Diagonalrichtungen des Bremssattelschachtes 9 beeinflußt werden. Auch hier sind die einzelnen Erregerpiezoelemente 1 an ihren Enden in einer Kugelpfanne 16 gehaltert.In 8th is a caliper 5 shown, in which in the region of its caliper shaft 9 also two excitation piezo elements 1 are arranged. However, these exciters have piezo elements 1 an X-shaped arrangement, taking along the diagonal of the caliper shaft 9 extend. Also in this embodiment, the primary vibrations in both diagonal directions of the caliper shaft 9 to be influenced. Again, the individual exciter piezo elements 1 at their ends in a ball socket 16 supported.

Selbstverständlich können die dargestellten Anordnungen der Erregerpiezoelemente 1 auch beliebig kombiniert werden.Of course, the illustrated arrangements of the exciter piezo elements 1 can also be combined as desired.

In 9 eine Meßvorrichtung zur Messung des Schwingungsverhaltens einer Bremsanlage dargestellt. Die Bremsanlage be steht im vorliegenden Fall aus einer Bremsscheibe 5 und einem zugehörigen Bremssattel 4. Der Bremssattel 4 und die von ihm entlang eines Kreissegments teilweise umfaßte Bremsscheibe 5 sind mittels Gummiseilen 17 an einem Stativ 18 aufgehängt. Die Bremsbacken 11 werden mit Druckluft betätigt. Zur Einleitung von Primärschwingungen ist die Bremsscheibe 5 mit einem handelsüblichen Shaker 19 als Schwingungserreger verbunden. Als Primärschwingungsfrequenz wird eine hier ermittelte Resonanzfrequenz von 1420 Hz gewählt.In 9 a measuring device for measuring the vibration behavior of a brake system shown. The brake system be in the present case from a brake disc 5 and an associated caliper 4 , The caliper 4 and the brake disc partially enclosed by it along a circle segment 5 are by means of rubber ropes 17 on a tripod 18 suspended. The brake shoes 11 are operated with compressed air. To initiate primary vibrations is the brake disc 5 with a commercial shaker 19 connected as a vibrator. The primary vibration frequency chosen is a resonance frequency of 1420 Hz.

In 10 ist der Bremssattel 4 dargestellt, der bei der Meßvorrichtung gemäß 9 verwendet wurde. An dem Bremssattel 4 ist ein einzelnes Erregerpiezoelement 1 angebracht. Das Erregerpiezoelement 1 ist quer zu der parallel zur Bremsscheibe 5 liegenden Symmetrieachse des Bremssattelschachtes 9 angeordnet.In 10 is the caliper 4 shown in the measuring device according to 9 has been used. On the caliper 4 is a single exciter piezo element 1 appropriate. The exciter piezo element 1 is transverse to the parallel to the brake disc 5 lying symmetry axis of the brake caliper shaft 9 arranged.

An dem Bremssattel 9 können an verschiedenen Orten (P1, P2, P3 und P4) Detektoren 10 angeordnet, die insbesondere als Beschleunigungssensoren ausgebildet sind. Alternativ oder ergänzend hierzu ist im Bereich der Bremsanlage ein Mikrophon (nicht dargestellt) angeordnet, daß alternativ als Detektor 10 für die Restschwingung verwendet werden kann.On the caliper 9 can detect in different places (P1, P2, P3 and P4) 10 at ordered, which are designed in particular as acceleration sensors. Alternatively or additionally, a microphone (not shown) is arranged in the region of the brake system, that alternatively serves as a detector 10 can be used for the residual vibration.

Zur Messung wird mittels des Shakers 19 die Bremsscheibe 5 zu einer Primärfrequenz erregt. Die hieraus resultierende höhrbare Lautstärke wird eine vorgegebene Zeitdauer ohne und eine entsprechende, vorzugsweise gleichlange Zeitdauer mit aktiver Beeinflussung gemessen.To measure is by means of the shaker 19 the brake disc 5 excited to a primary frequency. The resulting audible volume is measured for a predetermined period without and a corresponding, preferably the same length of time with active influence.

Zur Beeinflussung wird das emittierte Geräusch gemessen, mit den bekannten mathematischen Methoden, bspw. mit einer Fourieranalyse, aufbereitet und daraus die Gegenschwingung abgeleitet. Anschließend wird das Erregerpiezoelement 1 zur der derart ermittelten Gegenschwingung erregt. Das daraus durch eine Interferenz von Primär- und Gegenschwingung resultierende Restsignal wird erneut gemessen, aufbereitet und daraus entsprechend einer Regelstrecke eine neue Gegenschwingung abgeleitet usw.To influence the emitted noise is measured, with the known mathematical methods, eg. With a Fourier analysis, prepared and derived from the counter-vibration. Subsequently, the exciter piezo element 1 excited to the counter-vibration thus determined. The resulting from an interference of primary and counter-vibration residual signal is measured again, processed and derived from it according to a controlled system a new counter-vibration, etc.

In 11 ist ein Meßdiagramm der oben beschriebenen Meßvorrichtung dargestellt. Als Detektor 10 für die Restschwingung diente ein Beschleunigungssensor, der an dem Ort P1 der in 10 eingezeichneten Orte P1, P2, P3 bzw. P4 direkt an dem Bremssattel 4 angebracht wurde.In 11 a measuring diagram of the measuring device described above is shown. As a detector 10 for the residual vibration was an acceleration sensor, which at the location P1 of in 10 Plotted places P1, P2, P3 or P4 directly to the caliper 4 was attached.

In dem Diagramm gemäß 11 ist der Verlauf der hörbaren Lautstärke über der Zeit aufgetragen. Der Verlauf der Meßkurve zeigt ein Rechtecksignal. Die Zeitdauer der höheren Amplitude der Zeitdauer entspricht derjenigen Zeitdauer, in der die Primärschwingung nicht beeinflusst wurde; d.h. das Erregerpiezoelement 1 wurde nicht angesteuert und verhielt sich daher passiv.In the diagram according to 11 the course of the audible volume is plotted over time. The course of the trace shows a square wave signal. The time duration of the higher amplitude of the time duration corresponds to that time duration in which the primary oscillation was not influenced; ie the exciter piezo element 1 was not driven and therefore behaved passively.

Wie ferner aus dem Diagramm gemäß 11 ersichtlich ist, ergibt sich während der Zeitdauer der aktiven Beeinflussung mittels des Erregerpiezoelementes 1 eine Absenkung der Amplitude des Lautstärkesignals um etwa die Hälfte.As further from the diagram according to 11 is apparent, results during the period of active influence by means of the excitation piezoelectric element 1 a reduction of the amplitude of the volume signal by about half.

Die Resultate hinsichtlich der restlichen Anbringungsorte derartiger Sensoren (P2, P3 und P4) unterschieden sich hiervon nur geringfügig, weshalb hier nicht weiter darauf eingegangen wird.The Results regarding the remaining locations of such Sensors (P2, P3 and P4) differed only slightly, so here will not be discussed further.

12 zeigt weiteres Meßdiagramm. Die Darstellung und die Vorrichtung unterscheidet sich von dem Meßbeispiel gemäß 11 einzig darin, daß in diesem Fall ein Mikrofon als Detektor 10 verwendet wurde. Im wesentlichen ergibt sich auch bei dieser Versuchsvorrichtung eine Verringerung der Lautstärke bei aktiver Beeinflussung. Allerdings ist hier die ursprüngliche Lautstärke nicht nur um etwa die Hälfte, sondern sogar auf ca. ein Viertel verringert. Die Detektion der Restschwingung mittels eines Mikrofons erscheint also zumindest hier effektiver. 12 shows another measurement diagram. The illustration and the device differ from the measuring example according to FIG 11 only in that case a microphone as a detector 10 has been used. Essentially, a reduction in the volume under active influence also results in this experimental device. However, here is the original volume not only reduced by about half, but even to about a quarter. The detection of the residual vibration by means of a microphone thus appears more effective at least here.

Generell ist noch anzumerken, daß eine Regelung mittels mehrerer Detektoren 10 zu einem verbesserten Resultat führt. Gleiches gilt auch für die Optimierung des Ortes der Anbringung des Erregerpiezoelements 1 als auch des Ortes (P1 bis P4) der Detektoren 10. Eine weitere Verbesserung ist zu erwarten, wenn nicht nur auf eine sondern mindestens auf zwei Ordnungen der Schwingungen geregelt wird.Generally, it should be noted that a control by means of multiple detectors 10 leads to an improved result. The same applies to the optimization of the location of the attachment of the excitation piezoelectric element 1 as well as the location (P1 to P4) of the detectors 10 , Further improvement is expected when not only one but at least two orders of vibrations are regulated.

Claims

Method for the reduction of brake noise, in which in the region of the brake system an excitation piezoelectric element which can be excited to a counter-vibration is subjected to an electrical voltage and excited to the countervibration, the countervibration is introduced into the brake system, the countervibration interferes with the primary vibrations, the resulting residual vibration is measured, a control circuit supplied to reduce the residual vibration and a new counter-vibration is determined and re-introduced, characterized in that by means of the excitation piezoelectric element ( 1 ) the brake fluid is excited to the countervibration.

Method for the reduction of brake noise, in which in the region of the brake system an excitation piezoelectric element which can be excited to a counter-vibration is subjected to an electrical voltage and excited to the countervibration, the countervibration is introduced into the brake system, the countervibration interferes with the primary vibrations, the resulting residual vibration is measured, a control circuit supplied to reduce the residual vibration and a new counter-vibration is determined and re-introduced, characterized in that at least one of the brake caliper halves ( 3 . 3 ' ) is excited in the Be rich their outer circumference to counter vibrations.

Method for reducing brake noise, in which an excitation piezoelectric element which can be excited to a counter-vibration is subjected to an electrical voltage in the region of the brake system, characterized in that the brake caliper ( 4 ) is clamped by means of the excitation piezoelectric element and its natural frequency is changed.

A method for the reduction of brake noise, wherein in the region of the brake system to an excitable to a counter vibration excitation piezoelectric element is subjected to an electrical voltage, characterized in that both Bremssat telephoto ( 3 . 3 ') via an excitation piezo element ( 1 ) and that the two brake caliper halves ( 3 . 3 ') by means of the same excitation piezo element ( 1 ) and whose natural or resonance frequency is changed at least temporarily.

Method for reducing brake noises, in which an excitation piezoelectric element that can be excited to a counter-vibration is applied to the braking system in the region of the brake system and the excitation piezoelectric element is excited to the countervibration, the countervibration is introduced into the brake system, the countervibration interferes with the primary vibrations, the resulting residual vibration is measured. fed to a control loop and to reduce the residual vibration a new counter-vibration is determined and re-introduced, characterized in that both brake caliper halves ( 3 . 3 ' ) via an excitation piezo element ( 1 ) and that on both brake caliper halves ( 3 . 3 ' ) by means of the same excitation piezo element ( 1 ) the counter-vibration is initiated.

A method according to claim 1, 3 or 4, characterized that the tension made when reaching a threshold volume becomes.

A method according to claim 5, characterized in that the counter-vibration transversely to the plane parallel to the brake disc axis of symmetry of the brake caliper ( 4 ) is initiated.

Method according to one of claims 1, 2, 5 or 7, characterized in that the residual vibration indirectly to the brake disc ( 5 ) is measured.

Method according to one of claims 1, 2, 5 or 7, characterized characterized in that the residual vibration measured as an acoustic signal becomes.

Device for reducing brake noise with an excitation piezoelectric element with which a braking system consisting of at least one brake disk and a brake caliper can be excited to countervibrations, with a detector with which residual vibrations can be measured with a control circuit having a control unit, characterized in that the excitation piezoelectric element ( 1 ) in the region of a pressure sensor and / or a ventilation valve ( 6 ) is arranged and that by means of the excitation piezoelectric element ( 6 ) on the brake fluid ( 2 ) A pressure is exercisable.

Device for reducing brake noise with an exciter piezoelectric element, with which a brake system consisting of at least one brake disk and a brake caliper can be excited to counter vibrations, with a detector with the resulting residual vibration can be measured, with a control circuit having a control unit, characterized in that the excitation piezoelectric element ( 1 ) a washer ( 7 ), which is below a connecting and / or fixing screw ( 8th ) of the caliper ( 4 ) is arranged.

Device for reducing brake noise with an exciter piezoelectric element, with which a brake system consisting of at least one brake disk and a brake caliper can be excited to counter vibrations, with a detector with the resulting residual vibration can be measured, with a control circuit having a control unit, characterized in that the excitation piezoelectric element ( 1 ) transverse to the caliper shaft ( 9 ) and transversely to the brake disk ( 5 ) lying symmetry axis of the caliper ( 4 ) and that the exciter piezo element ( 1 ) the two opposing brake caliper halves ( 3 . 3 ' ) of the caliper ( 4 ) connects to each other.

Apparatus according to claim 12, characterized in that the excitation piezoelectric element ( 1 ) on a brake caliper half ( 3 . 3 ' ) is movably arranged.

Device according to claim 12, characterized in that an excitation piezo element ( 1 ) diagonal to the caliper shaft ( 9 ) is guided.

Device according to claim 10, 11 or 12, characterized in that the detector ( 10 ) is a microphone.

Device according to claim 15, characterized in that that the microphone in the area of a wheel well, especially in the area the braking system is arranged.