EP4392687A1 - Verfahren zum betätigen eines blockierstössels, betätigungseinheit und fahrzeugbremse - Google Patents

Verfahren zum betätigen eines blockierstössels, betätigungseinheit und fahrzeugbremse

Info

Publication number
EP4392687A1
EP4392687A1 EP22772415.0A EP22772415A EP4392687A1 EP 4392687 A1 EP4392687 A1 EP 4392687A1 EP 22772415 A EP22772415 A EP 22772415A EP 4392687 A1 EP4392687 A1 EP 4392687A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
structured surface
shaft
orientation
angular position
position sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22772415.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Stauder
Tom Kaufmann
Achim Netz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Technologies GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Publication of EP4392687A1 publication Critical patent/EP4392687A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/746—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive and mechanical transmission of the braking action
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/221—Procedure or apparatus for checking or keeping in a correct functioning condition of brake systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/171—Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D63/00—Brakes not otherwise provided for; Brakes combining more than one of the types of groups F16D49/00 - F16D61/00
    • F16D63/006—Positive locking brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D2066/003—Position, angle or speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/18—Electric or magnetic
    • F16D2121/20—Electric or magnetic using electromagnets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/18—Electric or magnetic
    • F16D2121/24—Electric or magnetic using motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2127/00—Auxiliary mechanisms
    • F16D2127/06—Locking mechanisms, e.g. acting on actuators, on release mechanisms or on force transmission mechanisms

Definitions

  • the blocking plunger typically serves to prevent rotation of the structured surface in at least one direction of rotation. To this end, it engages in the structured surface and can, for example, engage in a recess in the surface.
  • the effect can be blocking in only one direction of rotation, or it can also be blocking in both directions of rotation.
  • the actuating unit can also have an electric motor for driving the shaft. This enables the shaft to be driven reliably.
  • the position in the locked state can be compared with the stored one to detect deviations, for example if a tooth has broken off.
  • the learned values can be re-taught during operation and any wear and tear can thus be recognized or compensated for.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betätigen eines Blockierstößels (40), welcher mittels eines Elektromagneten (45) betätigbar ist und in zumindest einer Stellung in eine strukturierte Oberfläche (37) eingreift, wodurch der Blockierstößel (40) eine Drehung der strukturierten Oberfläche (37) in zumindest eine Drehrichtung verhindert, wobei die strukturierte Oberfläche (37) vor einem Ausfahren des Blockierstößels (40) in eine vorgegebene Orientierung verbracht wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Betätigungseinheit zur Ausführung eines solchen Verfahrens sowie eine Fahrzeugbremse mit einer solchen Betätigungseinheit.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betätigen eines Blockierstössels, Betätigungseinheit und Fahrzeugbremse
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betätigen eines Blockierstößels, welcher mittels eines Elektromagneten betätigbar ist und in zumindest einer Stellung in eine strukturierte Oberfläche eingreift. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine zugehörige Betätigungseinheit sowie eine zugehörige Fahrzeugbremse.
Bremsen werden häufig in Fahrzeugen verwendet, um diese gezielt zu verzögern. Bislang werden diese in den meisten Fällen hydraulisch betätigt, jedoch ist auch eine elektrische Betätigung möglich und wird voraussichtlich zukünftig stärker verwendet werden. Dementsprechend steigt auch die Anforderung, in derartige elektrisch betriebene Bremsen Parkbremsfunktionalitäten zu integrieren. Hierzu kann beispielsweise ein Blockierstößel verwendet werden, welcher in eine strukturierte Oberfläche eingreifen kann und somit nach einem Zuspannen ein Entsperren einer Bremse verhindern kann. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Betätigung von Blockierstößeln nicht immer optimal verläuft.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betätigen eines Blockierstößels vorzusehen, welches im Vergleich zu bekannten Ausführungen alternativ oder besser ausgeführt ist. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, eine Betätigungseinheit für eine Fahrzeugbremse zur Ausführung eines solchen Verfahrens sowie eine Fahrzeugbremse mit einer solchen Betätigungseinheit vorzusehen. Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, eine Betätigungseinheit sowie eine Fahrzeugbremse gemäß den jeweiligen Hauptansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betätigen eines Blockierstößels, welcher mittels eines Elektromagneten betätigbar ist und in zumindest einer Stellung in eine
Ersatzblattl strukturierte Oberfläche eingreift. Dadurch verhindert der Blockierstößel eine Drehung der strukturierten Oberfläche in zumindest eine Drehrichtung. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
Verbringen der strukturierten Oberfläche in eine vorgegebene Orientierung, und dann
Anlegen einer Versorgungsspannung an den Elektromagneten, so dass sich der Blockierstößel in Eingriff mit der strukturierten Oberfläche bewegt, während die strukturierte Oberfläche in der vorgegebenen Orientierung verbleibt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein aktives Verbringen der strukturierten Oberfläche in eine Orientierung erfolgen, in welcher der Blockierstößel besonders problemlos in die strukturierte Oberfläche eingreifen kann. Fehlbetätigungen, welche beispielsweise durch ein Aufsetzen des Blockierstößels auf einen Vorsprung entstehen können, können dadurch vermieden werden.
Der Blockierstößel dient typischerweise dazu, eine Drehung der strukturierten Oberfläche in zumindest einer Drehrichtung zu verhindern. Hierzu greift er in die strukturierte Oberfläche ein und kann dabei beispielsweise in eine Ausnehmung der Oberfläche eingreifen. Die Wirkung kann in nur einer Drehrichtung blockierend sein, oder sie kann auch in beiden Drehrichtungen blockierend sein.
Die strukturierte Oberfläche kann insbesondere auf einer Welle oder auf einem Klinkenrad ausgebildet sein, welches mit einer Welle drehfest verbunden ist. Dadurch kann letztlich eine Drehung der Welle blockiert werden. Die Welle kann beispielsweise zum Betätigen einer Bremse verwendet werden. Hierzu kann die Welle beispielsweise mittels eines Elektromotors angetrieben werden.
Die vorgegebene Orientierung kann beispielsweise in einer Steuerungsvorrichtung eingespeichert sein. Sie kann beispielsweise mittels eines Winkelsensors oder durch Verwendung eines Schrittmotors ansteuerbar sein und/oder überwacht werden. Die Versorgungsspannung kann insbesondere zur Erzeugung eines Magnetfelds führen, welche den Blockierstößel bewegt. Insbesondere kann der Blockierstößel mittels des Elektromagneten in beiden Richtungen bewegbar sein. Er kann insbesondere so gelagert sein, dass er eindimensional bewegbar ist.
Die Orientierung kann insbesondere eine vorgegebene Winkellage sein oder innerhalb eines vorgegebenen Bereichs von Winkellagen liegen. Eine vorgegebene Winkellage kann insbesondere ein bestimmter Wert sein. Ein vorgegebener Bereich von Winkellagen kann Winkel innerhalb des Bereichs umfassen, welche insbesondere für einen zuverlässigen Eingriff des Blockierstößels in die strukturierte Oberfläche vorteilhaft erscheinen. Beispielsweise kann die Orientierung so angefahren werden, dass sie sich innerhalb des vorgegebenen Bereichs befindet.
Die Orientierung der strukturierten Oberfläche oder der Welle kann insbesondere mittels eines Winkellagesensors überwacht werden. Der Winkellagesensor kann gemäß einer möglichen Ausführung mehrere Segmente definieren, innerhalb welcher er Winkellagen unterscheiden kann. Der Winkellagesensor kann dabei gemäß einer Ausführung die Segmente nicht voneinander unterscheiden. Dies entspricht typischen Ausführungen von Winkellagesensoren, welche nur innerhalb eines vorgegebenen Bereichs von Winkeln messen können, jedoch nicht messen können, in welchem Segment sich der tatsächliche Winkel befindet. Beispielsweise können fünf Segmente vorgegeben werden, welche jeweils einen Winkelbereich von 72° abdecken können. Der Winkel kann dann nur innerhalb eines jeweiligen Segments bestimmt werden, beträgt also an einer Ausgangsgröße zwischen 0° und 72°. Der Winkellagesensor kann jedoch nicht feststellen, in welchem Segment sich der tatsächliche Winkel befindet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung hat die strukturierte Oberfläche entlang eines Umfangs so viele Zähne und/oder Ausnehmungen wie die Anzahl der Segmente multipliziert mit einer natürlichen Zahl. Dadurch kann die strukturierte Oberfläche an die Funktionalität des Winkellagesensors angepasst werden, da es dann beim Verbringen der strukturierten Oberfläche in die vorgegebene Orientierung nicht darauf ankommt, in welchem Segment sich der Winkel befindet. Es genügt eine Messung innerhalb eines jeweiligen Segments.
Gemäß einer Ausführung wird die Welle zum Kalibrieren bei eingreifendem Blockierstößel in blockierter Richtung bis zu einem Anschlag gedreht. Der Winkellagesensor kann dann insbesondere basierend auf diesem Anschlag kalibriert werden. Dies ermöglicht eine einfache und zuverlässige Kalibrierung des Winkellagesensors, welche insbesondere auch dann verwendet werden kann, wenn keine produktionsbedingte Festlegung eines Winkels der strukturierten Oberfläche relativ zum Winkellagesensor verwendet wird. Das Verfahren zum Kalibrieren kann insbesondere auch regelmäßig wiederholt werden, beispielsweise bei jedem Start eines Kraftfahrzeugs, da grundsätzlich zwischenzeitlich auch Komponenten ausgetauscht werden können.
Insbesondere kann bei der Orientierung der Blockierstößel in eine Ausnehmung der strukturierten Oberfläche eingreifen. Dies ermöglicht es, dass diese Orientierung bewusst angefahren wird, so dass ein möglichst unproblematisches Eingreifen des Blockierstößels erfolgt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung verhindert der Blockierstößel im Eingriff eine Drehung nur in einer Drehrichtung. Dadurch kann eine Drehung in der anderen Drehrichtung erfolgen. Diese ist beispielsweise unproblematisch, da sie beispielsweise eine zugespannte Bremse weiter zuspannen würde.
Die strukturierte Oberfläche kann insbesondere vor einem Lösen des Blockierstößels in eine Löseorientierung verbracht werden. Der Blockierstößel kann aus dem Eingriff wegbewegt werden, während die strukturierte Oberfläche in der Löseorientierung verbleibt. Dadurch kann das Lösen erleichtert werden. Das Verbringen der strukturierten Oberfläche in die Löseorientierung kann insbesondere mittels eines Elektromotors erfolgen, welcher die strukturierte Oberfläche bzw. eine Welle, welche damit drehfest verbunden ist, antreibt. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Betätigungseinheit für eine Fahrzeugbremse. Die Betätigungseinheit weist einen Elektromagneten auf. Sie weist eine Welle mit einer strukturierten Oberfläche auf. Sie weist einen Blockierstößel auf, welcher mittels des Elektromagneten betätigbar ist und in zumindest einer Stellung in die strukturierte Oberfläche eingreift, wobei der Blockierstößel eine Drehung der strukturierten Oberfläche in zumindest eine Drehrichtung verhindert. Die Betätigungseinheit weist eine Steuerungsvorrichtung auf, welche dazu konfiguriert ist, ein hierin beschriebenes Verfahren auszuführen. Bezüglich des Verfahrens kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Insbesondere können mit Bezug auf das Verfahren beschriebene Merkmale auch bei der Betätigungseinheit entsprechend angewandt werden, und umgekehrt.
Die Betätigungseinheit kann insbesondere ferner einen Elektromotor zum Antreiben der Welle aufweisen. Dies ermöglicht ein zuverlässiges Antreiben der Welle.
Die Betätigungseinheit kann insbesondere einen Winkellagesensor zum Erfassen einer Orientierung der Welle aufweisen. Auf die oben bereits gegebene Beschreibung bezüglich eines Winkellagesensors sei verwiesen.
Der Winkellagesensor kann insbesondere ein Motorwinkelsensor des Elektromotors sein. Dies ermöglicht eine besonders kompakte und integrierte Ausführung.
Die strukturierte Oberfläche kann beispielsweise direkt auf der Welle aufgebracht sein, oder sie kann auf einem Klinkenrad aufgebracht sein, welches mit der Welle drehfest verbunden ist.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Fahrzeugbremse mit mindestens einer Bremsbacke und mindestens einer Betätigungseinheit wie hierin beschrieben. Bezüglich der Betätigungseinheit kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Die Welle kann insbesondere zur Betätigung der Bremsbacke ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann insbesondere zum Verriegeln einer Parkbremsfunktion zunächst eine gewünschte Sollspannkraft eingeregelt werden. Im nächsten Schritt kann ein Hubmagnet aktiviert werden und damit eine Klinke in Richtung Klinkenrad bewegt werden. Während die Kraft auf die Klinke aufrechterhalten wird, kann das Motordrehmoment abgesenkt werden und ein Drehwinkel und eine Spannkraft können beobachtet werden. Wenn erfolgreich verriegelt wurde, bleiben die Winkelposition und die Spannkraft stehen.
Eine Klinke kann beispielsweise entweder auf eine Lücke in einem Klinkenrad oder einen Zahn des Klinkenrads oder auf einen Bereich dazwischen treffen. Nicht jede dieser Auftreffarten ist dabei optimal.
Die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Verriegelung kann gesteigert werden, wenn das Klinkenrad gezielt so positioniert wird, dass die Klinke bzw. ein Blockierstößel mittig in eine Lücke eingefahren werden kann. Das Klinkenrad kann starr mit einer Motorwelle verbunden werden und weist typischerweise eine bekannte Zähnezahl mit äquidistanter Teilung auf. Weiterhin kann insbesondere ein Motorlagesensor verwendet werden, dessen Periodizität pro mechanischer Umdrehung einen ganzzahligen Teiler der Zähnezahl darstellt. Beispielsweise kann ein Motorlagensensor einen Winkel von 0° bis 360° mechanisch liefern, was einer Periode pro Umdrehung entspricht. Die Zähnezahl kann somit beliebig sein. Liefert der Motorlagesensor beispielsweise einen Winkel von 0° bis 72° mechanisch, so entspricht dies fünf Perioden pro Umdrehung, weshalb es vorteilhaft ist, wenn die Zähnezahl durch fünf teilbar ist.
Dadurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass über alle Sensorperioden sich an denselben Stellen jeweils ein Zahn oder eine Lücke eines Klinkenrads befindet.
Zum Abgleich eines Winkel-Offsets zwischen Klinkenrad und Motorlagesensor kann mindestens einmal eine Verriegelungsposition mittels eines Kalibrierverfahrens angefahren werden und die ermittelte Winkelposition in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt werden.
Aus der Konstruktion kann vorher ermittelt werden, um welchen Winkel das Klinkenrad aus dieser Position weiter in Zuspannrichtung gedreht werden sollte, damit die Klinke die Lücke im Klinkenrad mit gleich verteiltem Freigang trifft. Wenn gewünscht, kann auch der korrigierte Wert abgespeichert werden.
Zur Verriegelung der Spannkraft kann insbesondere folgendermaßen verfahren werden:
Einregeln der Sollspannkraft,
Berechnen der Position der nächsten Lücke in Richtung Zuspannen, Verfahren des Antriebs in Positionsregelung auf die Lückenposition, Einfahren der Klinke in die Lücke des Klinkenrads, Reduktion des Drehmoments, Prüfen, ob stabile Position erreicht.
Zum Lösen der Bremse kann ebenso die Position der Lücke berechnet und diese im Positionsregelmodus angefahren werden. Anschließend kann die Klinke dann herausgefahren werden (beispielsweise aktiv oder durch Federkraft).
Die Position im verriegelten Zustand kann mit der gespeicherten verglichen werden, um Abweichungen zu entdecken, beispielsweise ob ein Zahn abgebrochen ist. Ebenso können die gelernten Werte im Betrieb weiter nachgelernt werden und damit eventueller Verschleiß erkannt oder kompensiert werden.
Insbesondere kann dadurch eine sichere Verriegelung ohne Gefahr des Lösens wegen knapper Überschneidung erreicht werden. Es kann auch eine schnelle Verriegelung erreicht werden, weil die optimale Position angefahren wird. Der Verschleiß kann verringert werden. Ebenso kann die Geräuschentwicklung verringert werden. Die hierin beschriebene Ausführung kann beispielsweise für eine Parksperre, jedoch beispielsweise auch für ein Lenkradschloss oder andere Anwendungen verwendet werden.
Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann dem nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel entnehmen. Dabei zeigt:
Fig. 1 : eine Fahrzeugbremse.
Fig. 1 zeigt eine Fahrzeugbremse 5 rein schematisch gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Fahrzeugbremse 5 weist eine Bremsscheibe 8 sowie eine Bremsbacke 7 auf, welche auf die Bremsscheibe 8 wirken kann. Dies ist hier rein schematisch dargestellt und kann unterschiedliche Ausführungen annehmen. Zur Betätigung der Bremsbacke 7 weist die Fahrzeugbremse 5 eine Betätigungseinheit 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auf.
Die Betätigungseinheit 10 weist einen Elektromotor 20 mit einem integrierten Winkellagesensor 25 auf. Der Elektromotor 20 ist dazu ausgelegt, eine Welle 30 anzutreiben, auf welcher sich ein Klinkenrad 35 befindet. Die Welle 30 ist dazu ausgebildet, die Bremsbacke 7 linear zu verschieben. Dies kann durch eine geeignete, nicht dargestellte Rotations-Translations-Umsetzung erfolgen.
Auf dem Klinkenrad 35 befindet sich außenseitig eine strukturierte Oberfläche 37. Diese ist in Form von Zähnen oder Vorsprüngen ausgebildet. Benachbart zur strukturierten Oberfläche 37 befindet sich ein Blockierstößel 40, welcher mittels eines Elektromagneten 45 eindimensional betätigbar ist.
Zur Steuerung der Fahrzeugbremse 5 weist diese eine Steuerungsvorrichtung 50 auf. Diese kann sowohl den Elektromotor 20 ansteuern wie auch den Elektromagneten 45 mit Strom versorgen und den Winkellagesensor 25 abfragen. Soll die Fahrzeugbremse 5 eine Parkbremsfunktionalität ausführen, so wird der Elektromotor 20 zunächst so betätigt, dass die Bremsbacke 7 zuspannt und damit eine Drehung der Bremsscheibe 8 verhindert wird. Dann wird der Elektromotor 20 so angesteuert, dass die strukturierte Oberfläche 37 in eine vorgegebene Winkellage verbracht wird. Diese ist so ausgewählt, dass der Blockierstößel 40 in einen geeigneten Zwischenraum zwischen zwei Zähnen eingreift. Während die strukturierte Oberfläche 37 in dieser Orientierung verbleibt, wird der Elektromagnet 45 so betätigt, dass der Blockierstößel 40 ausfährt und in die strukturierte Oberfläche 37 eingreift. Ein Drehen der Welle 30 ist dann zumindest in einer Richtung nicht mehr möglich.
Um die Funktionalität zur Einstellung einer geeigneten Orientierung zu verbessern, weist die strukturierte Oberfläche 37 eine Anzahl von Zähnen auf, welche einem ganzzahligen Vielfachen einer Anzahl von Sektoren des Winkellagesensors 25 entspricht. Beispielsweise kann ein Elektromotor 20 mit fünf Polen verwendet werden, wobei in solchen Fällen typischerweise ein Winkellagesensor 25 verwendet wird, welcher in fünf Segmente unterteilt ist, d.h. nur Ausgangswerte im Bereich von 0° bis 72° ausgibt und die Segmente untereinander nicht unterscheiden kann. In diesem Fall beträgt die Anzahl der Zähne der strukturierten Oberfläche 37 bevorzugt ein ganzzahliges Vielfaches der Zahl 5, so dass die Einschränkung bei der Messung des Winkels keine Rolle mehr spielt.
Zum Kalibrieren kann der Blockierstößel 40 in Eingriff gebracht werden und der Elektromotor 20 kann so betätigt werden, dass sich die Welle 30 in einer zu blockierenden Richtung so lange dreht, bis sie nicht mehr weiter gedreht werden kann. Der entsprechende Winkel kann mit dem Winkellagesensor 25 gemessen und abgespeichert werden. Dadurch kann sowohl unmittelbar nach einer Herstellung mit Undefinierter Winkelbeziehung wie auch beispielsweise beim Start eines Kraftfahrzeugs, welches grundsätzlich während einer Standzeit einem Komponententausch unterlegen haben kann, eine zuverlässige definierte Winkelbeziehung zwischen strukturierter Oberfläche 37 und der Messfunktionalität des Winkellagesensors 25 hergestellt werden. Erwähnte Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Sie können jedoch auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden, soweit dies technisch sinnvoll ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer seiner Ausführungen, beispielsweise mit einer bestimmten Zusammenstellung von Schritten, in der Weise ausgeführt werden, dass keine weiteren Schritte ausgeführt werden. Es können jedoch grundsätzlich auch weitere Schritte ausgeführt werden, auch solche welche nicht erwähnt sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und in der Beschreibung Merkmale in Kombination beschrieben sein können, beispielsweise um das Verständnis zu erleichtern, obwohl diese auch separat voneinander verwendet werden können. Der Fachmann erkennt, dass solche Merkmale auch unabhängig voneinander mit anderen Merkmalen oder Merkmalskombinationen kombiniert werden können.
Rückbezüge in Unteransprüchen können bevorzugte Kombinationen der jeweiligen Merkmale kennzeichnen, schließen jedoch andere Merkmalskombinationen nicht aus.
Bezugszeichenliste
5 Fahrzeugbremse
7 Bremsbacke 8 Bremsscheibe
10 Betätigungseinheit
20 Elektromotor
25 Winkellagesensor
30 Welle 35 Klinkenrad
37 strukturierte Oberfläche
40 Blockierstößel
45 Elektromagnet
50 Steuerungsvorrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betätigen eines Blockierstößels (40), welcher mittels eines Elektromagneten (45) betätigbar ist und in zumindest einer Stellung in eine strukturierte Oberfläche eingreift, wodurch der Blockierstößel (40) eine Drehung der strukturierten Oberfläche (37) in zumindest eine Drehrichtung verhindert, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Verbringen der strukturieren Oberfläche (37) in eine vorgegebene Orientierung, und dann
Anlegen einer Versorgungsspannung an den Elektromagneten (45), so dass sich der Blockierstößel (40) in Eingriff mit der strukturieren Oberfläche (37) bewegt, während die strukturierte Oberfläche (37) in der vorgegebenen Orientierung verbleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die strukturierte Oberfläche (37) auf einer Welle (30) oder auf einem Klinkenrad (35) ausgebildet ist, welches mit einer Welle (30) drehfest verbunden ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Orientierung eine vorgegebene Winkellage ist oder innerhalb eines vorgegebenen Bereichs von Winkellagen liegt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Orientierung der strukturierten Oberfläche (37) oder der Welle (30) mittels eines Winkellagesensors (25) überwacht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Winkellagesensor (25) mehrere Segmente definiert, innerhalb welcher er Winkellagen unterscheiden kann, wobei der Winkellagesensor (25) die Segmente nicht voneinander unterscheiden kann. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die strukturierte Oberfläche (37) entlang eines Umfangs so viele Zähne und/oder Ausnehmungen hat wie die Anzahl der Segmente multipliziert mit einer natürlichen Zahl. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem davon abhängigen Anspruch, wobei die Welle (30) zum Kalibrieren bei eingreifendem Blockierstößel (40) in blockierter Richtung bis zu einem Anschlag gedreht wird, und der Winkellagesensor (25) basierend auf diesem Anschlag kalibriert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Orientierung der Blockierstößel (40) in eine Ausnehmung der strukturierten Oberfläche (37) eingreift. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Blockierstößel (40) in Eingriff eine Drehung nur in einer Drehrichtung verhindert. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die strukturierte Oberfläche (37) vor einem Lösen des Blockierstößels (40) in eine Löseorientierung verbracht wird, und der Blockierstößel (40) aus dem Eingriff wegbewegt wird, während die strukturierte Oberfläche (37) in der Löseorientierung verbleibt. Betätigungseinheit (10) für eine Fahrzeugbremse, aufweisend einen Elektromagneten (45), eine Welle (30) mit einer strukturierten Oberfläche (37), einen Blockierstößel (40), welcher mittels des Elektromagneten (45) betätigbar ist und in zumindest einer Stellung in die strukturierte Oberfläche (37) eingreift, wobei der Blockierstößel (40) eine Drehung der strukturierten Oberfläche (37) in zumindest eine Drehrichtung verhindert, und eine Steuerungsvorrichtung (50), welche dazu konfiguriert ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen. 14
12. Betätigungseinheit (10) nach Anspruch 11 , welche ferner einen Elektromotor (20) zum Antreiben der Welle (30) aufweist. 13. Betätigungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, welche einen Winkellagesensor (25) zum Erfassen einer Orientierung der Welle (30) aufweist.
14. Betätigungseinheit (10) nach Anspruch 12 und Anspruch 13, - wobei der Winkellagesensor (25) ein Motorwinkelsensor des Elektromotors
(20) ist.
15. Fahrzeugbremse (5), aufweisend mindestens eine Bremsbacke (7), und - mindestens eine Betätigungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 11 bis
14, wobei die Welle (30) zur Betätigung der Bremsbacke (7) ausgebildet ist.
EP22772415.0A 2021-08-26 2022-08-19 Verfahren zum betätigen eines blockierstössels, betätigungseinheit und fahrzeugbremse Pending EP4392687A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021209379.5A DE102021209379B3 (de) 2021-08-26 2021-08-26 Verfahren zum Betätigen eines Blockierstößels, Betätigungseinheit und Fahrzeugbremse
PCT/DE2022/200193 WO2023025360A1 (de) 2021-08-26 2022-08-19 Verfahren zum betätigen eines blockierstössels, betätigungseinheit und fahrzeugbremse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4392687A1 true EP4392687A1 (de) 2024-07-03

Family

ID=83355470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22772415.0A Pending EP4392687A1 (de) 2021-08-26 2022-08-19 Verfahren zum betätigen eines blockierstössels, betätigungseinheit und fahrzeugbremse

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240375632A1 (de)
EP (1) EP4392687A1 (de)
CN (1) CN117881905A (de)
DE (1) DE102021209379B3 (de)
WO (1) WO2023025360A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102024108597A1 (de) 2023-05-26 2024-11-28 Continental Automotive Technologies GmbH Verfahren zum Betätigen einer Bremsenanordnung
DE102024108608A1 (de) * 2024-03-26 2025-10-02 Continental Automotive Technologies GmbH Verfahren zum Betätigen einer Bremsenanordnung
DE102024108604A1 (de) * 2024-03-26 2025-10-02 Continental Automotive Technologies GmbH Verfahren zum Betätigen einer Bremsenanordnung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19800643C2 (de) 1998-01-09 2000-05-18 Siemens Ag Elektrisch betätigte Betriebs- und Feststellbremse für ein Kraftfahrzeug
EP1460300B1 (de) * 2003-03-18 2008-08-20 Continental Teves AG & Co. oHG Verfahren zum Betrieb von Feststellbremsen für elektromechanisch betätigbare Scheibenbremsen.
JP6248588B2 (ja) * 2013-12-05 2017-12-20 株式会社アドヴィックス 車両の電動制動装置
JP6465007B2 (ja) 2015-12-04 2019-02-06 株式会社アドヴィックス 車両の電動制動装置
JP7040287B2 (ja) 2018-05-25 2022-03-23 トヨタ自動車株式会社 車両用ブレーキ装置
DE102019110384A1 (de) * 2019-04-18 2020-10-22 Fte Automotive Gmbh Parksperrenanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023025360A1 (de) 2023-03-02
US20240375632A1 (en) 2024-11-14
CN117881905A (zh) 2024-04-12
DE102021209379B3 (de) 2023-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4392687A1 (de) Verfahren zum betätigen eines blockierstössels, betätigungseinheit und fahrzeugbremse
DE102014202173B4 (de) Verfahren zum Lösen einer automatischen Parkbremse
DE102009039271A1 (de) Elektrische Scheibenbremse
WO2020207925A1 (de) Bremssystem eines fahrzeuges
DE102018203166A1 (de) Parksperre in einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs
DE102014226856B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Bremseinrichtung, Bremseinrichtung
EP1530528A1 (de) Verfahren zur betätigung einer elektromechanischen feststellbremsvorrichtung
DE102011082127A1 (de) Rotationseingabevorrichtung
WO2020126472A1 (de) Elektromechanische bremsenanlage
EP3168468A1 (de) Rückblickelement-klappvorrichtung
DE102018115535A1 (de) Festlegen der Stiftposition des Schiebenockenwellen-Stellglieds basierend auf dem Motorkurbelwellen-Winkel
DE102022103978A1 (de) Elektromotorische Aktorbaugruppe für eine elektromechanische Fahrzeugbremse und Verfahren zum Aktivieren und Deaktivieren einer Parkbremsfunktion
DE102010002648A1 (de) Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse für Kraftfahrzeuge und Betriebsverfahren für eine Feststellbremse
EP3247597B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer parkbremse
DE102021209291A1 (de) Verfahren zur Überwachung eines Blockierstößels und Betätigungseinheit
DE10156503A1 (de) Steuerungsverfahren zur Steuerung eines Nachstellsystems einer Scheibenbremse und Bremsscheibenanordnung
DE102007035541A1 (de) Elektromechanisch betätigbare Feststellbremse für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu deren Betrieb
WO2011003644A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum überwachen einer feststellbremse
EP1460300B1 (de) Verfahren zum Betrieb von Feststellbremsen für elektromechanisch betätigbare Scheibenbremsen.
EP1770313B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Antriebseinrichtung
DE102022100482A1 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Stellungsänderung eines mit einem Elektromotor mechanisch gekoppelten Bauteils
DE102024108604A1 (de) Verfahren zum Betätigen einer Bremsenanordnung
DE102013222718B4 (de) Elektromechanische Radbremse
DE102018206281A1 (de) Stellvorrichtung mit einem Sensor, Steuervorrichtung zum Auswerten eines Sensorsignals eines solchen Sensors und Getriebe
DE102013201367A1 (de) Verfahren zum Bestimmen der Klemmkraft einer automatischen Feststellbremse

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240326

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: AUMOVIO GERMANY GMBH