DE19926432A1

DE19926432A1 - Elektromechanische Radbremsvorrichtung und Verfahren zum Betrieb derselben

Info

Publication number: DE19926432A1
Application number: DE1999126432
Authority: DE
Inventors: Klaus Loercher; Frank Schumann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2000-12-14
Also published as: WO2000076819A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Radbremsvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug mit einem Elektromotor (32) zum Antrieb eines Spindeltriebs (18), mit welchem ein Reibbremsbelag (14) an einen Bremskörper (16) andrückbar ist. Die Erfindung schlägt vor, eine schaltbare, reibschlüssige Kupplung (38) zwischen dem Elektromotor (32) und dem Spindeltrieb (18) anzuordnen und die Kupplung (38) bei Erreichen einer vorgegebenen Bremskraft auszurücken und dadurch den Elektromotor (32) vom Spindeltrieb (18) zu entkoppelt, um ein Zuspannen der Radbremsvorrichtung (10) über die gewünschte Bremskraft hinaus aufgrund der rotierenden Massen des Elektromotors (32) zu vermeiden.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Radbremsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb der elektromechanischen Radbremsvorrichtung mit den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 7 und 8.

Eine elektromechanische Radbremsvorrichtung ist bekannt aus der DE 42 29 042 A1. Die bekannte Radbremsvorrichtung weist einen Elektromotor auf, mit dem über ein Zahnradgetriebe ein Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe rotierend antreibbar ist. Des weiteren weist die Radbremsvorrichtung einen Reibbremsbelag auf, der mit dem Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe an einen Bremskörper, beispielsweise eine Bremsscheibe oder eine Bremstrommel, andrückbar ist. Das Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe ist bei der bekannten Radbremsvorrichtung als Spindeltrieb ausgeführt. Denkbar wäre beispielsweise auch, ein Exzenterelement, beispielsweise ein Nocken zur Umsetzung der Rotationsbewegung des Elektromotors in eine Translationsbewegung zum Andrücken des Reibbremsbelags an den Bremskörper um einen begrenzten Drehwinkel zu verdrehen.

Zum Bremsen wird der Elektromotor der Radbremsvorrichtung in einer Vorwärtsdrehrichtung bestromt, so daß über den Spindeltrieb der Reibbremsbelag an den Bremskörper angedrückt wird und eine Bremskraft (Bremsmoment) auf den Bremskörper ausübt. Bei Erreichen einer gewünschten Bremskraft, deren Sollwert beispielsweise durch einen Sensor an einem Fußbremspedal abhängig von der Kraft, mit der das Fußbremspedal niedergetreten und/oder abhängig vom Weg, um den das Fußbremspedal niedergetreten wird, ermittelt wird, wird die Bestromung des Elektromotors beendet. Die auf den Bremskörper ausgeübte Bremskraft (Istwert) wird mit einem Bremskraftsensor ermittelt und mit dem Sollwert verglichen. Die bekannte Radbremsvorrichtung hat den Nachteil, daß aufgrund der kinetischen Energie des rotierenden Elektromotors, des Zahnradgetriebes und des Spindeltriebs der Elektromotor, das Zahnradgetriebe und der Spindeltrieb nach Beendigung der Bestromung ein kurzes Stück weiterlaufen. Dies hat zur Folge, daß die Radbremsvorrichtung zeitverzögert zum Stillstand kommt und die Bremskraft über den gewünschten Wert ansteigt. Dabei ist der Bremskraftanstieg nach Beendigung der Bestromung des Elektromotors u. a. von der Motordrehzahl und damit davon abhängig, ob die Radbremsvorrichtung aus gelöster Stellung betätigt oder ob die Bremskraft während einer Bremsung erhöht worden ist. Auch hängt der Bremskraftanstieg nach Beendigung der Bestromung von der Andruckkraft des Reibbremsbelags an den Bremskörper und somit von der Höhe der Bremskraft der Radbremsvorrichtung ab. Bei geringer Bremskraft ist der Bremskraftanstieg nach Beendigung der Bestromung des Elektromotors größer als bei hoher Bremskraft. Dem Bremskraftanstieg über die gewünschte Bremskraft hinaus kann also nicht einfach dadurch begegnet werden, daß die Bestromung des Elektromotors kurz vor Erreichen der gewünschten Bremskraft beendet wird.

Weiterer Nachteil der bekannten Radbremsvorrichtung ist, daß zum Verringern der Bremskraft und zum vollständigen Lösen der Radbremsvorrichtung ihr Elektromotor in einer Rückdrehrichtung bestromt werden und zusammen mit dem Zahnradgetriebe und dem Spindeltrieb beschleunigt werden muß. Bei einem dynamischen Einsatz der Radbremsvorrichtung, also einem Wechsel zwischen Bremskrafterhöhung, Konstanthalten der Bremskraft und Bremskraftverringerung in rascher Folge, wie er bei einer Blockierschutzregelung auftritt, macht sich eine Schwerfälligkeit der Radbremsvorrichtung nachteilig bemerkbar, für eine blockierschutzgeregelte Bremsung ist die bekannte Radbremsvorrichtung allenfalls eingeschränkt verwendbar.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße, elektromechanische Radbremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist eine schaltbare Kupplung auf, die zwischen dem Elektromotor und dem Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe angeordnet ist. Durch Ausrücken der Kupplung ist der Elektromotor vom Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe trennbar. Dies hat den Vorteil, daß beim Zuspannen der Radbremsvorrichtung die Kupplung kurzzeitig ausgerückt werden kann, sobald eine gewünschte Bremskraft erreicht ist. Durch das Ausrücken der Kupplung wird der Elektromotor und damit seine rotierenden Massen vom Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe der erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung getrennt. Durch das Trennen des Elektromotors vom Rotation/Translations-Umsetzungsgetriebe müssen die rotierenden Massen des Elektromotors bei Erreichen der gewünschten Bremskraft nicht abgebremst werden, wodurch die Radbremsvorrichtung sehr schnell zum Stillstand kommt und die Bremskraft nur geringfügig weiter ansteigt. Da üblicherweise die rotierenden Massen des Elektromotors schwer sind und schnell rotieren, ist im Elektromotor eine große Rotationsenergie gespeichert, die bei der erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung durch Ausrücken der Kupplung nicht abgebremst werden muß, um einen weiteren Bremskraftanstieg zu vermeiden, wenn die gewünschte Bremskraft erreicht ist. Dies hat den Vorteil, daß beim Zuspannen der Radbremsvorrichtung sich die Bremskraft sich infolge der gespeicherten kinetischen Energie nur gering über den Wert erhöht, den sie bei Ausrücken der Kupplung, also am Ende des Zuspannvorgangs hat. Sobald der Elektromotor zum Stillstand gekommen ist, evtl. auch kurz zuvor, kann die Kupplung wieder eingerückt werden.

Auch zum Verringern der Bremskraft kann die Kupplung ausgerückt werden, wodurch sich die Bremskraft der Radbremsvorrichtung unabhängig von einer Rotation des Elektromotors verringert, vorausgesetzt das Getriebe der Radbremsvorrichtung ist selbsthemmungsfrei ausgeführt (Anspruch 4). Die erfindungsgemäße Radbremsvorrichtung ermöglicht einen hochdynamischen Betrieb, es ist ein schneller Wechsel zwischen Erhöhen, Konstanthalten und Verringern der Bremskraft möglich. Die erfindungsgemäße Radbremsvorrichtung läßt sich dadurch auch für eine Blockierschutzregelung verwenden. Weiterer Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit des Lösens der Radbremsvorrichtung im Fehlerfall bei nicht rotierendem Elektromotor durch Ausrücken der Kupplung.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.

Gemäß Anspruch 2 ist die Kupplung unmittelbar auf oder an der Motorwelle angeordnet, also an einer Stelle, an der ein niedriges Drehmoment wirkt. Die Kupplung kann dadurch für ein niedriges Drehmoment ausgelegt werden, was ihr Bauvolumen und ihr Gewicht verringert.

Die Verwendung einer reibschlüssigen Kupplung gemäß Anspruch 5 hat den Vorteil, daß die Kupplung jederzeit auch bei einem Drehzahlunterschied zwischen Antriebs- und Abtriebsseite der Kupplung einrückbar ist. Das Einrücken der Kupplung ist sanfter als bei einer formschlüssigen Kupplung, die schlagartig einrückt. Dadurch wird auch eine mechanische Beanspruchung der Radbremsvorrichtung verringert. Des weiteren hat eine reibschlüssige Kupplung den Vorteil, daß ein mit ihr übertragbares Drehmoment steuerbar ist, wodurch sich die Bremskraft der Radbremsvorrichtung auf einen vorgebbaren Wert begrenzen läßt (Anspruch 11).

Die Verfahrensansprüche 7 bis 13 sind auf ein vorteilhaftes Verfahren zum Betrieb der erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 gerichtet. Die Verfahrensansprüche 7 und 8 sind mit ihren Vorteilen bereits vorstehend zu Anspruch 1 erläutert worden.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Achsschnitt einer erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße, elektromechanische Radbrems vorrichtung 10, die als Scheibenbremse ausgebildet ist. Die Radbremsvorrichtung 10 weist einen Schwimmsattel 12 auf, in dem ein Paar Reibbremsbeläge 14 beiderseits einer zwischen ihnen in Rotation versetzbaren Bremsscheibe 16 angebracht sind.

Zum Andrücken eines der beiden Reibbremsbeläge 14 an die Bremsscheibe 16 weist die erfindungsgemäße Radbremsvorrichtung 10 ein Rotations/Translations- Umsetzungsgetriebe 18 auf. Das Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe 18 ist als Spindeltrieb 18 ausgebildet und in den Schwimmsattel 12 eingebaut. Wegen der Reibungsarmut und eines hohen Wirkungsgrades ist der Spindeltrieb 18 als Wälzgewindetrieb in Form eines Rollengewindetriebs ausgebildet. Er weist eine in einer Spindelmutter 20 koaxial einliegende Gewindespindel 22 und acht Profilrollen 24 auf, die in einem Zwischenraum zwischen Spindelmutter 20 und Gewindespindel 22 angeordnet sind. Die Profilrollen 24 weisen eine umlaufende Profilierung auf, die komplementär zu einem Profil eines Mutterngewindes 26 der Spindelmutter 20 und zu einem mit dem Gewindeprofil des Mutterngewindes 26 übereinstimmenden Gewindeprofil 28 der Gewindespindel 22 komplementäre Form aufweist. Die umlaufende Profilierung der Profilrollen 24 hat keine Steigung. Es ist allerdings auch möglich, die Profilrollen 24 abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Profilierung mit Steigung, also mit einem Gewinde auszubilden (nicht dargestellt). Die Profilrollen 24 stehen mit ihrer Profilierung in Eingriff sowohl mit dem Mutterngewinde 26 als auch mit dem Spindelgewinde 28. Durch rotierenden Antrieb der Spindelmutter 20 werden die Profilrollen 24 zu einer umlaufenden Bewegung um die Gewindespindel 22 herum wie Planetenräder eines Planetengetriebes angetrieben. Während ihrer Umlaufbewegung rollen die Profilrollen 24 auf dem Spindelgewinde 28 ab, sie führen während der Umlaufbewegung um die Gewindespindel 22 herum eine Rotationsbewegung um ihre eigene Achse aus. Über die umlaufenden Profilrollen 24 bewirkt ein rotierender Antrieb der Spindelmutter 20 eine translatorische Bewegung der Gewindespindel 22 in axialer Richtung.

Der Spindeltrieb 18 ist selbsthemmungsfrei ausgebildet, d. h. eine Gewindesteigung des Spindelgewindes 28 und des Mutterngewindes 26 sind so groß gewählt, daß eine in axialer Richtung auf die Gewindespindel 22 wirkende Kraft die Spindelmutter 20 in Drehung versetzt und die Gewindespindel 22 in axialer Richtung verschiebt.

Die Spindelmutter 20 ist mit einem Paar Axial-Schrägrollenlagern 30 drehbar im Schwimmsattel 12 gelagert und stützt sich über die Schrägrollenlager 30 axial am Schwimmsattel 12 ab.

Zum rotierenden Antrieb der Spindelmutter 20 weist die erfindungsgemäße Radbremsvorrichtung 10 einen Elektromotor 32 auf, der achsparallel zum Spindeltrieb 18 am Schwimmsattel 12 angeflanscht ist. Der Elektromotor 32 treibt die Spindelmutter 32 über ein Zahnradgetriebe 34, 36 an, das ein auf die Spindelmutter 20 drehfest aufgepreßtes große Zahnrad 34 aufweist, mit dem ein kleines Zahnrad 36 kämmt, das vom Elektromotor 32 angetrieben wird. Der Elektromotor 32 ist als elektronisch kommutierbarer Motor ausgebildet.

Zwischen dem Elektromotor 32 und dem Zahnradgetriebe 34, 36 ist eine schaltbare, reibschlüssige Elektromagnetkupplung 38 angebracht. Die Elektromagnetkupplung 38 ist im dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung als monostabile Elektromagnetkupplung 38 ausgebildet, die unbestromt einen eingerückten Zustand einnimmt und in diesem Zustand verbleibt und eine Drehbewegung des Elektromotors 32 auf das kleine Zahnrad 36 des Zahnradgetriebes 34, 36 überträgt. Durch Bestromung wird die Elektromagnetkupplung 38 ausgerückt. Durch Verringerung der Bestromung läßt sich ein mit der Elektromagnetkupplung 38 übertragbares Drehmoment verringern und damit steuern. Derartige Elektromagnetkupplungen sind dem Fachmann in einer Vielzahl von Ausgestaltungen an sich bekannt, so daß sich ein Eingehen auf ihren Aufbau und ihre Funktion im einzelnen erübrigt. Durch Bestromung der Elektromagnetkupplung 38 wird diese ausgerückt und trennt den Elektromotor 32 vom Zahnrad 36 des Zahnradgetriebes 34, 36, so daß eine Drehbewegung des Elektromotors 32 nicht mehr auf das Zahnradgetriebe 34, 36 und infolgedessen auch nicht mehr auf die Spindelmutter 20 des Spindeltriebs 18 übertragen wird. Durch die Wahl einer reibschlüssigen Elektromagnetkupplung 38 kann diese jederzeit auch bei drehendem Elektromotor 32 eingerückt werden. Zudem ist es möglich, das vom Elektromotor 32 über die reibschlüssige Elektromagnetkupplung 38 auf das Zahnradgetriebe 34, 36 übertragbare Drehmoment zu steuern und zu begrenzen.

Die Anordnung der Elektromagnetkupplung 38 zwischen Elektromotor 32 und Zahnradgetriebe 34, 36 hat den Vorteil, daß die Elektromagnetkupplung 38 ein nur geringes Drehmoment übertragen muß und daher klein und leicht ausgebildet sein kann. Ebenfalls ist es möglich, die Elektromagnetkupplung zwischen dem großen Zahnrad 34 und der Spindelmutter 20 anzuordnen, also zwischen dem Zahngetriebe 34, 36 und dem Spindeltrieb 18 (nicht dargestellt). Dies hätte zwar den Nachteil, daß die Elektromagnetkupplung ein größeres Drehmoment übertragen müßte, zugleich aber auch den Vorteil, daß bei ausgerückter Elektromagnetkupplung die mit der Spindelmutter 20 mitrotierenden Massen geringer wären.

Die Gewindespindel 22 ist einstückig mit einer Bremsbelagplatte 40, die an einem der Bremsscheibe 16 zugewandten Stirnende der Gewindespindel 22 ausgebildet ist. Die Bremsbelagplatte 40 weist eine in der Zeichnung nicht sichtbare Nut auf, in die eine mit dem Schwimmsattel 12 einstückige Feder 42 eingreift. Auf diese Weise ist die Gewindespindel 22 verdrehsicher im Schwimmsattel 12 gehalten.

Einer der beiden Reibbremsbeläge 14 ist fest auf der Bremsbelagplatte 40 der Gewindespindel 22 angebracht. Der andere Reibungsbelag 14 liegt in an sich bekannter Weise im Schwimmsattel 12 ein.

Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens

Die Funktion der Radbremsvorrichtung 10 ist folgende: Zum Betätigen der Radbremsvorrichtung 10 wird der Elektromotor 32 in einer Vorwärtsdrehrichtung bestromt, wodurch die Spindelmutter 20 des Spindeltriebs 18 in Drehung versetzt und die Gewindespindel 22 in Richtung der Bremsscheibe 16 verschoben wird. Die Gewindespindel 22 drückt den auf ihrer Seite der Bremsscheibe 16 angeordneten Reibbremsbelag 14 gegen die Bremsscheibe 16 und über eine Reaktionskraft wird über die als Schwimmsattel ausgebildete Bremszange 12 in an sich bekannter Weise der andere Reibbremsbelag 14 gegen die aridere Seite der Bremsscheibe 16 gedrückt. Bei Erreichen einer gewünschten Bremskraft wird die Bestromung des Elektromotors 32 beendet oder der Strom auf einen Wert verringert, der die gewünschte Bremskraft aufrecht erhält. Zum Lösen der Radbremsvorrichtung 10 wird der Elektromotor 32 mit umgekehrter Polung, also in einer Rückdrehrichtung bestromt. Die Elektromagnetkupplung 38 ist eingerückt, d. h. sie ist unbestromt, und überträgt die Drehbewegung des Elektromotors 32 auf das kleine Zahnrad 36 des Zahnradgetriebes 34, 46.

Nach Beendigung der Bestromung des Elektromotors 32 dreht dessen Rotor infolge seiner Rotationsenergie weiter, wodurch sich eine von den Reibbremsbelägen 14 auf die Bremsscheibe 16 ausgeübte Bremskraft über den vorgegebenen Wert erhöhen würde. Um diese Erhöhung der Bremskraft über den vorgegebenen Wert zu vermeiden oder zumindest so klein wie möglich zu halten, wird beim erfindungsgemäßen Verfahren die Elektromagnetkupplung 38 bei Erreichen der gewünschten Bremskraft kurzzeitig ausgerückt. Durch das Ausrücken der Elektromagnetkupplung 38 wird der Elektromotor 38 vom Spindeltrieb 18 getrennt, wodurch der Spindeltrieb 18 infolge der verringerten, ihn antreibenden rotierenden Massen sehr schnell zum Stillstand kommt, so daß sich die von der Radbremsvorrichtung 10 auf die Bremsscheibe 16 ausgeübte Bremskraft nur wenig über den Wert erhöht, den sie beim Ausrücken der Elektromagnetkupplung 38 ausübt und welches der gewünschte Wert der Bremskraft (Sollwert) ist. Da der Elektromotor 32 üblicherweise eine im Verhältnis zum Zahnradgetriebe 34, 36 und zur Spindelmutter 20 große und schnell rotierende Masse und damit eine große Rotationsenergie hat, kommt durch die Trennung des Elektromotors 32 vom Zahnradgetriebe 34, 36 die Zuspannung der Radbremsvorrichtung 10 durch das kurzzeitige Ausrücken der Elektromagnetkupplung 38 nahezu abrupt zum Stillstand.

Eine weitere Möglichkeit, die Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10 beim Zuspannen auf einen vorgegebenen Wert zu begrenzen, besteht erfindungsgemäß darin, die Elektromagnetkupplung 38 mit einem verringerten oder getakteten Strom zu bestromen und dadurch ein mit der Elektromagnet kupplung 38 übertragbares Drehmoment zu verringern. Sobald das mit dem Elektromagneten 38 übertragbare Drehmoment nicht mehr ausreicht, die Spindelmutter 20 weiter zu Verdrehen, kommt das Zuspannen der Radbremsvorrichtung 10 zum Stillstand und die Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10 wird nicht weiter erhöht, auch wenn der Elektromotor 32 weiterläuft. Durch Steuerung der Bestromung der Elektromagnetkupplung 38 läßt sich die Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10 steuern. Es läßt sich also auch durch Steuerung des mit der Elektromagnetkupplung 38 übertragbaren Drehmoments vermeiden, daß die Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10 infolge der Rotationsenergie des Elektromotors 32 auf einen höheren Wert ansteigt als gewünscht.

Auch zum Verringern der Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10 läßt sich die Elektromagnetkupplung 38 lösen, wodurch der Spindeltrieb 18 unabhängig vom Elektromotor 32 drehbar wird. Der von der Gewindespindel 22 an die Bremsscheibe 16 angedrückte Reibbremsbelag 14 drückt die Gewindespindel 22 von der Bremsscheibe 16 weg und versetzt die Gewindespindel 22 des selbsthemmungsfreien Spindeltriebs 18 unabhängig von einer Drehung des Elektromotors 32 in Drehung, wodurch sich die Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10 verringert. Auf diese Weise läßt sich die Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10 verringern, ohne daß der Elektromotor 32 in Rückdrehrichtung bestromt werden muß. Da sich die Gewindespindel 22 auf diese Weise nicht vollständig rückstellen läßt, sondern die Reibbremsbeläge 14 mit einer Restandruckkraft an der Bremsscheibe 16 verbleiben, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, nach Beendigung eines Bremsvorgangs einen Luftspalt (Lüftspiel) zwischen den Reibbremsbelägen 14 und der Bremsscheibe 16 durch Antrieb des Elektromotors 32 in Rückdrehrichtung einzustellen.

Um den Elektromotor 32 am Ende des Zuspannens der Radbremsvorrichtung 10 bei Erreichen einer gewünschten Bremskraft schnell stillzusetzen, ist bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, den Elektromotor 32 kurzzeitig bis zum Stillstand mit umgekehrter Polung, also in Rückdrehrichtung, zu bestromen. Zu einem schnellen Wechsel zwischen einem Bremskraftaufbau/einer Erhöhung der Bremskraft, einem Konstanthalten der Bremskraft und einem Verringern der Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10, wie er insbesondere für eine Schlupfregelung notwendig ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, den Elektromotor 32 in Vorwärtsdrehrichtung zu bestromen und die Elektromagnetkupplung 38 zum Erhöhen der Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10 einzurücken, zum Konstanthalten der Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10 das mit der Elektromagnetkupplung 38 übertragbare Drehmoment durch verringerte oder getaktete Bestromung auf einen Sollwert einzustellen, der der gewünschten Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10 entspricht, und zum Verringern der Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10 die Elektromagnetkupplung 38 auszurücken. Der Elektromotor 32 kann während des Konstanthaltens und des Verringerns der Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10 weiterhin bestromt werden, seine Bestromung kann verringert oder unterbrochen werden. Insbesondere wenn der Elektromotor 32 kontinuierlich bestromt wird und dadurch auch während des Konstanthaltens und der Verringerung der Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10 in Vorwärtsdrehrichtung weiterdreht, ergibt sich ein erheblicher Dynamikgewinn der Radbremsvorrichtung 10, der eine Schlupfregelung ermöglicht.

Auch für eine Notbremssituation läßt sich ein Dynamikgewinn erzielen. Dazu wird erfindungsgemäß die Elektromagnetkupplung 38 ausgerückt, wodurch der Gewindetrieb 18 vom Elektromotor 32 getrennt wird, und der Elektromotor 32 wird in Vorwärtsdrehrichtung bestromt. Der Elektromotor 32 beschleunigt auf seine Leerlaufdrehzahl. Soll nun eine Bremskraft aufgebaut werden, wird die Elektromagnetkupplung 38 eingerückt und der bereits rotierende Elektromotor 32 drückt über den Spindeltrieb 18 die Reibbremsbeläge 14 sehr schnell an die Bremsscheibe 16 an. Ein die Bremsung verzögerndes Anlaufen und Beschleunigen des Elektromotors 32 zu Beginn der Notbremsung entfällt. Eine Notbremssituation kann beispielsweise festgestellt werden, wenn ein Fahrer ein Gaspedal mit hohen Gradienten verläßt, was sich mittels eines entsprechenden Sensors problemlos feststellen läßt. In diesem Fall wird, wie beschrieben, die Elektromagnetkupplung 38 der Radbremsvorrichtung 10 ausgerückt und der Elektromotor 32 bestromt. Setzt der Fahrer seinen Fuß vom Gaspedal auf das Bremspedal um und tritt dieses nieder, läßt sich die Bremskraft der Radbremsvorrichtung 10 sehr schnell auf den gewünschten Wert erhöhen.

Claims

1. Elektromechanische Radbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Elektromotor, mit einem Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe, das mit dem Elektromotor rotierend antreibbar ist, und mit einem Reibbremsbelag; der mit dem Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe an einen drehfest mit einem Fahrzeugrad verbundenen Bremskörper andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Radbremsvorrichtung (10) eine schaltbare Kupplung (38) aufweist, die zwischen dem Elektromotor (32) und dem Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe (18) angeordnet ist.

2. Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebsseite der Kupplung (38) drehfest mit einer Motorwelle des Elektromotors (32) ist.

3. Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe einen Spindeltrieb (18) aufweist.

4. Radbremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindeltrieb (18) selbshemmungsfrei ist.

5. Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (38) reibschlüssig ist.

6. Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine Elektromagnetkupplung (38) ist.

7. Verfahren zum Betrieb einer elektromechanischen Radbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche einen Elektromotor, ein selbsthemmungsfreies Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe, das mit dem Elektromotor rotierend antreibbar ist, und einen Reibbremsbelag, der mit dem Rotations/Translations- Umsetzungsgetriebe an einen drehfest mit einem Fahrzeugrad verbundenen Bremskörper andrückbar ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Radbremsvorrichtung (10) eine schaltbare Kupplung (38) aufweist, die zwischen dem Elektromotor (32) und dem Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe (18) angeordnet ist, und daß am Ende eines Zuspannens der Radbremsvorrichtung (10) bei Erreichen einer gewünschten Bremskraft die Kupplung (38) kurzzeitig ausgerückt wird.

8. Verfahren zum Betrieb einer elektromechanischen Radbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche einen Elektromotor, ein selbsthemmungsfreies Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe, das mit dem Elektromotor rotierend antreibbar ist, und einen Reibbremsbelag, der mit dem Rotations/Translations- Umsetzungsgetriebe an einen drehfest mit einem Fahrzeugrad verbundenen Bremskörper andrückbar ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Radbremsvorrichtung (10) eine schaltbare Kupplung (38) aufweist, die zwischen dem Elektromotor (32) und dem Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe (18) angeordnet ist, und daß zum Verringern einer Bremskraft die Kupplung (38) ausgerückt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei ausgerückter Kupplung (38) der Elektromotor (32) weiterhin in einer Vorwärtsdrehrichtung bestromt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei ausgerückter Kupplung (38) der Elektromotor (32) in einer Rückdrehrichtung bestromt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (38) reibschlüssig und ein mit ihr übertragbares Drehmoment steuerbar ist, und daß das mit der Kupplung (38) übertragbare Drehmoment so gesteuert wird, daß die Bremskraft der Radbremsvorrichtung (10) auf einen vorgebbaren Wert begrenzt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung eines Bremsvorganges mit dem Elektromotor (32) ein Luftspalt zwischen dem Reibbremsbelag (14) und dem Bremskörper (16) eingestellt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei gelöster Radbremsvorrichtung (10) vor Beginn eines Bremsvorgangs die Kupplung (38) ausgerückt und der Elektromotor (32) in Vorwärtsdrehrichtung bestromt wird.