WO1998056633A1 - Feststellbremsanlage für fahrzeuge - Google Patents

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WO1998056633A1
WO1998056633A1 PCT/EP1998/003443 EP9803443W WO9856633A1 WO 1998056633 A1 WO1998056633 A1 WO 1998056633A1 EP 9803443 W EP9803443 W EP 9803443W WO 9856633 A1 WO9856633 A1 WO 9856633A1
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WO
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parking brake
actuator
brake system
force
receptacle
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PCT/EP1998/003443
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen ZIPP
Original Assignee
Küster & Co. 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 Küster & Co. Gmbh filed Critical Küster & Co. Gmbh
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Priority to EP98937456A priority patent/EP0988203B1/de
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    • 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
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/08—Brake-action initiating means for personal initiation hand actuated
    • B60T7/10—Disposition of hand control
    • B60T7/107—Disposition of hand control with electrical power assistance
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a parking brake system for vehicles, in particular passenger cars, with an actuating unit having a motor drive, for example an electric motor, for engaging or releasing an actuating cable of a braking device of the vehicle, the actuating unit having an actuator for the actuating cable that is adjustable by means of the drive.
  • a motor drive for example an electric motor
  • the actuating unit having an actuator for the actuating cable that is adjustable by means of the drive.
  • Such a parking brake system for motor vehicles is already known from DE 42 05 590 AI.
  • the parking brake can be applied or released using an electromotive actuator that acts directly on the brake pedal.
  • the mechanical locking takes place via a self-locking gear of the control unit.
  • the parking brake system has an electronic control device, with the detection of the operating current of the electric motor and the angle of rotation of a gear spur gear making it possible to make a statement about the condition of the friction linings of the parking brake and about the condition of the connecting elements transmitting the braking force.
  • the braking force can be applied in a map-controlled manner via the operating current of the electric motor.
  • this known parking brake system proves to be disadvantageous insofar as the actuating force acting on the actuating cable or the brake takes place only indirectly via a measurement of the current flowing to the electric motor of the actuating unit.
  • this measuring method is quite imprecise, since the current flowing into the electric motor of the control unit also depends on load-independent influences, such as temperature or the like.
  • BEST ⁇ T.GUNGSKOP.E is dependent. On the other hand, force measurement is not possible in any case if the electric motor is not started.
  • the invention has for its object to develop a parking brake system with the features mentioned in such a way that the force exerted on the brake or the actuating cable by the actuator can be reliably detected.
  • This task is in the parking brake system with the features mentioned i. w. solved in that the actuator is assigned a force measuring device which directly detects the force exerted on the actuating cable by means of the actuator, the actuating cable being deflectably connected to the actuator against the action of a restoring force.
  • the actuator is assigned a force measuring device which directly detects the force exerted on the actuating cable by means of the actuator, the actuating cable being deflectably connected to the actuator against the action of a restoring force.
  • the force measuring device has a displacement sensor and is preferably integrated in the actuator. On the one hand, this ensures a compact structure of the parking brake system, while on the other hand the use of a displacement sensor for detecting the respective force is extremely inexpensive, the Output signals allow an exact and unambiguous assignment of the corresponding force values.
  • the force measuring device detects a force-dependent relative displacement between the actuating cable and the actuator.
  • This constructive measure results in an extremely simple assignment between the relative displacement between the actuating cable and the actuator in relation to the corresponding force value acting on the actuating cable, in that the relative displacement is simply multiplied by the spring constant of the restoring force.
  • absolute force values can also be determined in a simple manner.
  • the actuating cable is firmly connected to an abutment, the abutment being supported on a reset unit of the actuator.
  • This resetting unit can be designed, for example, as a spring, hydraulic piston or gas cushion or the like.
  • the actuator has a receptacle, for. B. a bore or the like.
  • a spring assembly or the like Reset unit, wherein the spring assembly is supported at one end on a bottom of the receptacle, while the spring assembly acts on the other end by a piston or the like is firmly connected to the actuating cable.
  • the actuating cable be led out of the receptacle by the piston, abutment or the like through a central bore or the like of the spring assembly and the bottom of the receptacle.
  • Axial guidance of the piston or the like abutment in the receptacle is provided in that the piston has a radially projecting pin, bolt or the like, which is immersed in an axial opening, a longitudinal slot or the like. Of the wall of the receptacle.
  • a magnetic field transmitter such as a permanent magnet
  • the wall of the receptacle advantageously has an opening in the area of the magnetic field transmitter.
  • a magnetic field sensor in particular a Hall sensor, is assigned to the piston and is preferably arranged outside the receptacle adjacent to the opening.
  • a Hall sensor is preferred due to the absence of wear, the largely temperature-independence of the output signals, the freedom from noise of the signals and the high output amplitudes.
  • a potentiometer as a displacement sensor, the center tap being actuated by the abutment or the piston.
  • the output signals of the force measuring device are applied to a control or regulating device for the drive, the drive being able to be switched off if a force setpoint matches an actual force value.
  • a gear is connected between the drive and the actuator, which is designed as a spindle gear, worm gear or the like.
  • the transmission is advantageously designed to be self-locking, so that a separate or additional locking or holding device for the actuator is not required. It is understood that the force measuring device with the actuating cable which can be deflected against a restoring force and the detection of the relative displacement between the actuating cable and actuator, as described in detail in this application, also, for example, in the case of normal hand or foot brakes or parking brakes which do not have a motor drive , can be used according to an independent embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic, perspective view of an embodiment of the parking brake system according to the invention
  • FIG. 2 shows a top view of the parking brake system of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a section through the parking brake system of FIG. 2 along the section line A-A
  • FIG. 4 shows a side view of the parking brake system of FIG. 2,
  • Figure 5 is a perspective view of another embodiment of the invention Parking brake system in perspective, parts of the housing and some components are shown partially broken away and the brake is released,
  • Figure 6 shows the parking brake system of Figure 5, with the brake in the applied state
  • Figure 7 shows a section through the force measuring device according to Figures 5 and 6 in a perspective view.
  • the parking brake system for vehicles shown in the figures has a motor drive, for example an electric motor 1, which actuates an actuating unit 16 for tightening or releasing an actuating cable 9 of a braking device of the vehicle.
  • the actuating unit 16 has an actuator 6 for the actuating cable 9 that is adjustable by means of the drive.
  • the actuator 6 is assigned a force measuring device 17 which directly detects the force exerted on the actuating cable 9 by means of the actuator 6.
  • the force measuring device 17 has a displacement sensor 18 and is preferably integrated in the actuator 6.
  • the actuating cable 9 is deflectably connected to the actuator 6 against the action of a restoring force, the force measuring device 17 detecting a force-dependent relative displacement between the actuating cable 9 and the actuator 6.
  • the actuating cable 9 is fixedly connected to an abutment 19, the abutment 19 being supported on a resetting unit 20 of the actuator 6.
  • the actuator 6 has a receptacle, for. B. a bore 7 with a spring assembly 11 or the like.
  • the spring assembly 11 is supported at one end on a base 10 of the receptacle. At the other end, the spring assembly 11 is in the receptacle guided piston 8 or the like. Abutment 19 applied.
  • the piston 8 is firmly connected to the actuating cable 9 and is guided out of the receptacle through a central bore 21 in the spring assembly 11 and the base 10.
  • the piston 8 has a radially projecting pin, bolt 12 or the like, which is immersed in an axial opening 22, a longitudinal slot 14 or the like in the wall 23 of the receptacle.
  • a magnetic field sensor 24 for. B.
  • a permanent magnet or other magnet 15 is arranged.
  • An opening 25 is provided in the wall 23 of the receptacle adjacent to this magnetic field transmitter 24.
  • a magnetic field sensor 13, in particular with an associated evaluation device, is also assigned to the piston 8.
  • the magnetic field sensor 13 can in particular be a Hall sensor. This magnetic field sensor 13 is positioned outside the receptacle adjacent to the opening 25.
  • the output signals of the force measuring device 17 are applied to a control or regulating device for the drive, wherein the drive can preferably be switched off if a force setpoint corresponds to an actual force value.
  • the force setpoint can, for example, be stored in a memory or specified by the driver of the vehicle by means of corresponding inputs.
  • a gear 26 is connected between the drive and the actuator 6.
  • the transmission consists of a pinion 2, which is driven by the electric motor 1.
  • the pinion 2 is in engagement with a gearwheel 3, this gearwheel 3 having an internal thread 5 which is in engagement with a threaded spindle 4.
  • the threaded spindle 4 is fixedly connected to the actuator 6, the actuator preferably having a rectangular cross section.
  • the gear 26 is preferably designed as a spindle gear, but can also be designed in the form of a worm gear or the like. In each embodiment of the gear 26, it proves to be advantageous to design this gear 26 to be self-locking, so that an otherwise additionally required holding or locking device for the actuator 6 is unnecessary.
  • This signal can easily be used for control purposes.
  • a particularly simple embodiment of the displacement sensor 18 consists in the actuating cable 9 or the piston 8 connected to the actuating cable 9 having a magnetic field transmitter 24 and the actuator 6 are equipped with a stationary magnetic field sensor or magnetic field sensor 13.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Abstract

Es wird eine Feststellbremsanlage für Personenkraftwagen mit einer einen motorischen Antrieb, bspw. einen Elektromotor (12) aufweisenden Stelleinheit (16) zum Anziehen oder Lösen eines Betätigungszuges (9) einer Bremseinrichtung des Fahrzeuges beschrieben. Die Stelleinheit (16) besitzt ein mittels des Antriebes verstellbares Stellglied (6) für den Betätigungszug (9). Dem Stellglied (6) ist eine Kraftmeßvorrichtung (17) zugeordnet, die die auf den Betätigungszug (9) mittels des Stellgliedes (6) ausgeübte Kraft unmittelbar erfaßt, wobei der Betätigungszug (9) gegen die Wirkung einer Rückstellkraft auslenkbar mit dem Stellglied (6) verbunden ist.

Description

Bezeichnung: Feststellbremsanlage für Fahrzeuge
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Feststellbremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, mit einer einen motorischen Antrieb, bspw. einen Elektromotor aufweisenden Stelleinheit zum Anziehen oder Lösen eines Betätigungszuges einer Bremseinrichtung des Fahrzeuges, wobei die Stelleinheit ein mittels des Antriebes verstellbares Stellglied für den Betätigungszug aufweist.
Aus der DE 42 05 590 AI ist bereits eine derartige Feststellbremsanlage für Kraftfahrzeuge bekannt. Mittels einer elektromotorischen, direkt auf das Bremspedal wirkenden Stelleinheit kann die Feststellbremse angezogen oder gelöst werden. Dabei erfolgt die mechanische Arretierung über ein selbsthemmend ausgelegtes Getriebe der Stelleinheit. Die Feststellbremsanlage weist eine elektronische Steuerungseinrichtung auf, wobei durch die Erfassung des Betriebsstroms des Elektromotors und des Verdrehwinkels eines Getriebestirnrades eine Aussage über den Zustand der Reibbeläge der Feststellbremse und über den Zustand der die Bremskraft übertragenden Verbindungselemente ermöglicht wird. Außerdem kann die Bremskraft kennfeldgesteuert über den Betriebsstrom des Elektromotors aufgebracht werden. Weiterhin soll auch eine vom Bremsseilweg abhängige Betätigungsgeschwindgkeit realisierbar sein.
Diese bekannte Feststellbremsanlage erweist sich jedoch insoweit als nachteilig, als die auf den Betätigungszug bzw. die Bremse wirkende Betätigungskraft nur indirekt über eine Messung des zu dem Elektromotor der Stelleinheit fließenden Stromes erfolgt. Zum einen ist diese Meßmethode recht ungenau, da der in den Elektromotor der Stelleinheit fließende Strom auch von lastunabhängigen Einflüssen, wie Temperatur o. dgl.,
BESTÄT.GUNGSKOP.E abhängig ist. Zum anderen ist eine Kraftmessung jedenfalls dann nicht möglich, wenn der Elektromotor nicht in Gang gesetzt ist.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Feststellbremsanlage mit den eingangs genannten Merkmalen dahingehend weiterzubilden, daß die auf die Bremse bzw. den Betätigungszug von dem Stellglied ausgeübte Kraft sicher erfaßbar ist.
Diese Aufgabe wird bei der Feststellbremsanlage mit den eingangs genannten Merkmalen i. w. dadurch gelöst, daß dem Stellglied eine Kraftmeßvorrichtung zugeordnet ist, die die auf den Betätigungszug mittels des Stellgliedes ausgeübte Kraft unmittelbar erfaßt, wobei der Betätigungszug gegen die Wirkung einer Rückstellkraft auslenkbar mit dem Stellglied verbunden ist. Durch diese Maßnahmen ist eine sichere und genaue Erfassung der auf den Betätigungszug bzw. die Bremse mittels des Stellgliedes ausgeübten Kraft jederzeit, insbesondere also auch dann, wenn der motorische Antrieb nicht in Betrieb befindlich ist, möglich. Desweiteren ist hiermit auch die Voraussetzung geschaffen, die auf den Betätigungszug bzw. die Bremse wirkende Kraft mittels eines Steuer- oder Regelkreises exakt, insbesondere entsprechend den Sollwertvorgaben zu dosieren. Schließlich kann auf einfache Weise die auf den Betätigungszug ausgeübte Kraft bspw. über die Erfassung der Auslenkung des Betätigungszuges erfaßt werden.
Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, daß die Kraftmeßvorrichtung einen Wegsensor aufweist und bevorzugt in das Stellglied integriert ist. Zum einen ist hierdurch ein kompakter Aufbau der Feststellbremsanlage gewährleistet, während zum anderen der Einsatz eines Wegsensors zur Erfassung der jeweiligen Kraft äußerst preiswert ist, wobei die Ausgangssignale eine genaue und eindeutige Zuordnung der entsprechenden Kraftwerte zulassen.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfaßt die Kraftmeßvorrichtung eine kraftabhängige Relatiwerschiebung zwischen dem Betätigungszug und dem Stellglied. Durch diese konstruktive Maßnahme ergibt sich eine äußerst einfache Zuordnung zwischen der Relatiwerschiebung zwischen Betätigungszug und dem Stellglied in Bezug auf den entsprechenden auf den Betätigungszug wirkenden Kraftwert, indem die Relatiwerschiebung einfach mit der Federkonstante der Rückstellkraft multipliziert wird. Insoweit können auch absolute Kraftwerte in einfacher Weise ermittelt werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Betätigungszug mit einem Widerlager fest verbunden, wobei sich das Widerlager an einer Rückstelleinheit des Stellgliedes abstützt. Diese Rückstelleinheit kann bspw. als Feder, Hydraulikkolben oder Gaspolster o. dgl. ausgebildet sein.
In einer besonders bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist das Stellglied eine Aufnahme, z. B. eine Bohrung o. dgl. mit einem Federpaket o. dgl. Rückstelleinheit auf, wobei das Federpaket sich an einem Boden der Aufnahme einends abstützt, während das Federpaket anderenends von einem in der Aufnahme geführten Kolben o. dgl. Widerlager beaufschlagt und der Kolben fest mit dem Betätigungszug verbunden ist. Hierdurch wird eine äußerst kompakte und konstruktiv einfach ausgebildete Ausführungsform der Kraftmeßvorrichtung angegeben.
Dabei bietet es sich an, daß der Betätigungszug von dem Kolben, Widerlager o. dgl. durch eine zentrale Bohrung o. dgl. des Federpakets sowie des Bodens der Aufnahme aus der Aufnahme herausgeführt ist. Eine axiale Führung des Kolbens o. dgl. Widerlager in der Aufnahme wird dadurch bereitgestellt, daß der Kolben einen radial abstehenden Zapfen, Bolzen o. dgl. aufweist, der in eine axiale Durchbrechung, einen Längsschlitz o. dgl. der Wand der Aufnahme eintaucht.
Zur Erfassung der kraftabhängigen Position des Kolbens in der Aufnahme ist an dem Kolben ein Magnetfeldgeber, wie bspw. Permanentmagnet angeordnet. Die Wand der Aufnahme weist im Bereich des Magnetfeldgebers von Vorteil eine Öffnung auf.
Dem Kolben ist ein Magnetfeldaufnehmer, insbesondere ein Hall- Sensor zugeordnet, der bevorzugt außerhalb der Aufnahme benachbart der Öffnung angeordnet ist. Ein Hall-Sensor wird aufgrund der Verschleißfreiheit, der weitestgehenden Temperaturunabhängigkeit der Ausgangssignale, der Rauschfreiheit der Signale und der hohen Ausgangsamplituden bevorzugt. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, als Wegsensor bspw. ein Potentiometer vorzusehen, wobei der Mittelabgriff von dem Widerlager oder dem Kolben betätigt wird.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist mit den Ausgangssignalen der Kraftmeßvorrichtung eine Steuer- oder Regelvorrichtung für den Antrieb beaufschlagt, wobei der Antrieb bei Übereinstimmung eines Kraftsollwertes mit einem Kraftistwert abschaltbar ist.
Weiterhin ist zwischen dem Antrieb und dem Stellglied ein Getriebe geschaltet, welches als Spindelgetriebe, Schneckengetriebe o. dgl. ausgebildet ist.
Von Vorteil ist das Getriebe selbsthemmend ausgelegt, so daß eine separte bzw. zusätzliche Sperr- oder Haltevorrichtung für das Stellglied nicht erforderlich ist. Es versteht sich, daß die Kraftmeßvorrichtung mit dem gegen eine Rückstellkraft auslenkbaren Betätigungszug und der Erfassung der Relatiwerschiebung zwischen Betätigungszug und Stellglied, wie im einzelnen in dieser Anmeldung beschrieben, auch z.B. bei normalen Hand- oder Fußbremsen bzw. Feststellbremsen, die einen motorischen Antrieb nicht aufweisen, gemäß einer eigenständigen Ausgestaltung der Erfindung zum Einsatz kommen kann.
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
Figur 1 in schematischer, perspektivischer Ansicht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feststellbremsanlage,
Figur 2 eine Draufsicht auf der Festellbremsanlage der Figur 1,
Figur 3 einen Schnitt durch die Feststellbremsanlage der Figur 2 entlang der Schnittlinie A-A,
Figur 4 eine Seitenansicht der Feststellbremsanlage der Figur 2,
Figur 5 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Feststellbremsanlage in perspektivischer Darstellung, wobei Teile des Gehäuses und einiger Komponenten teilweise weggebrochen dargestellt sind und die Bremse gelöst ist,
Figur 6 die Feststellbremsanlage der Figur 5, wobei sich die Bremse im angezogenen Zustand befindet und
Figur 7 einen Schnitt durch die Kraftmeßvorrichtung gemäß den Figuren 5 und 6 in perspektivischer Darstellung.
Die in den Figuren dargestellte Feststellbremsanlage für Fahrzeuge weist einen motorischen Antrieb, bspw. einen Elektromotor 1 auf, der eine Stelleinheit 16 zum Anziehen oder Lösen eines Betätigungszuges 9 einer Bremseinrichtung des Fahrzeuges betätigt. Die Stelleinheit 16 besitzt ein mittels des Antriebes verstellbares Stellglied 6 für den Betätigungszug 9. Dem Stellglied 6 ist eine Kraftmeßvorrichtung 17 zugeordnet, die die auf den Betätigungszug 9 mittels des Stellgliedes 6 ausgeübte Kraft unmittelbar erfaßt. Insbesondere weist die Kraftmeßvorrichtung 17 einen Wegsensor 18 auf und ist bevorzugt in das Stellglied 6 integriert. Der Betätigungszug 9 ist gegen die Wirkung einer Rückstellkraft auslenkbar mit dem Stellglied 6 verbunden, wobei die Kraftmeßvorrichtung 17 eine kraftabhängige Relatiwerschiebung zwischen dem Betätigungszug 9 und dem Stellglied 6 erfaßt. Der Betätigungszug 9 ist mit einem Widerlager 19 fest verbunden, wobei sich das Widerlager 19 an einer Rückstelleinheit 20 des Stellgliedes 6 abstützt.
Im einzelnen weist das Stellglied 6 eine Aufnahme, z. B. eine Bohrung 7 mit einem Federpaket 11 oder einer dgl. ausgebildeten Rückstelleinheit 20 auf. Das Federpaket 11 stützt sich an einem Boden 10 der Aufnahme einends ab. Anderenends ist das Federpaket 11 von einem in der Aufnahme geführten Kolben 8 o. dgl. Widerlager 19 beaufschlagt. Der Kolben 8 ist mit dem Betätigungszug 9 fest verbunden und durch eine zentrale Bohrung 21 des Federpakets 11 und des Bodens 10 aus der Aufnahme herausgeführt. Der Kolben 8 besitzt einen radial abstehenden Zapfen, Bolzen 12 o. dgl., der in eine axiale Durchbrechung 22, einen Längsschlitz 14 o. dgl. der Wand 23 der Aufnahme eintaucht. An dem Kolben 8 ist ein Magnetfeldgeber 24, z. B. ein Permanentmagnet oder sonstiger Magnet 15, angeordnet. Benachbart dieses Magnetfeldgebers 24 ist in der Wand 23 der Aufnahme eine Öffnung 25 vorgesehen. Dem Kolben 8 ist desweiteren ein Magnetfeldaufnehmer 13 , insbesondere mit einer zugeordneten Auswertevorrichtung, zugeordnet. Bei dem Magnetfeldaufnehmer 13 kann es sich insbesondere um einen Hall-Sensor handeln. Dieser Magnetfeldaufnehmer 13 ist außerhalb der Aufnahme benachbart der Öffnung 25 positioniert.
Mit den Ausgangssignalen der Kraftmeßvorrichtung 17 wird eine Steuer- oder Regelvorrichtung für den Antrieb beaufschlagt, wobei bevorzugt der Antrieb bei Übereinstimmung eines Kraftsollwertes mit einem Kraftistwert abschaltbar ist. Der Kraftsollwert kann bspw. in einem Speicher abgelegt oder von dem Fahrer des Fahrzeuges durch entsprechende Eingaben vorgegeben sein. Weiterhin ist zwischen dem Antrieb und dem Stellglied 6 ein Getriebe 26 geschaltet. Das Getriebe besteht aus einem Ritzel 2, welches von dem Elektromotor 1 angetrieben wird. Das Ritzel 2 steht mit einem Zahnrad 3 in Eingriff, wobei dieses Zahnrad 3 ein Innengewinde 5 aufweist, welches in Eingriff mit einer Gewindespindel 4 steht. Die Gewindespindel 4 ist fest mit dem Stellglied 6 verbunden, wobei das Stellglied vorzugweise einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist. Somit sorgt eine Inbetriebnahme des Elektromotors l je nach Drehrichtung für eine Verschiebung des Stellgliedes 6 in die eine oder in die andere Richtung. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß das mit dem Ritzel 2 in Eingriff stehende Zahnrad 3 fest mit der Gewindespindel 4 verbunden ist, welche ihrerseits in Eingriff mit dem Innengewinde 5 des Stellgliedes 6 steht.
Das Getriebe 26 ist bevorzugt als Spindelgetriebe ausgebildet, kann jedoch auch in Form eines Schneckengetriebes o. dgl. ausgebildet sein. In jeder Ausführungsform des Getriebes 26 erweist es sich als vorteilhaft, dieses Getriebe 26 selbsthemmend auszulegen, so daß eine ansonsten zusätzlich erforderlich werdende Halte- oder Verriegelungsvorrichtung für das Stellglied 6 entbehrlich ist.
Durch die beschriebene Ausbildung der Kraftmeßvorrichtung 17 wird bei einer Betätigung der Stelleinheit 16 zum Anziehen der Bremse das Stellglied 6 in Richtung des Zahnrades 3 axial verschoben. Allmählich baut sich über dem Betätigungszug 9 beim Anziehen der Bremsen eine Zugspannung auf, welche aufgrund der Abstützung des Betätigungszuges 9 an dem Federpaket 11 zu einem Zusammenpressen des Federpaketes 11 führt. Infolge dessen bewegt sich der mit dem Betätigungszug 9 verbundene Kolben 8 nicht soweit in Richtung des Zahnrades 3 wie das Stellglied 6 selbst. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt das, daß der Kolben 8 bzw. der Betätigungszug 9 mit wachsender Betätigungskraft eine Relatiwerschiebung bzgl. des Stellgliedes 6 weg von dem Zahnrad 3 erfährt. Der ortsfest an dem Stellglied 6 befestigte Wegsensor erfaßt diese Verschiebung und liefert somit ein der Betätigungskraft proportionales Signal.
Dieses Signal kann ohne weiteres zu Steuer- oder Regelzwecken verwendet werden.
Eine besonders einfache Ausgestaltung des Wegsensors 18 besteht darin, daß der Betätigungszug 9 bzw. der mit dem Betätigungszug 9 verbundene Kolben 8 mit einem Magnetfeldgeber 24 und das Stellglied 6 mit einem ortsfest an diesem angeordneten Magnetfeldaufnehmer bzw. Magnetfeldsensor 13 ausgestattet sind.
Bezugszeichenliste
1 Elektromotor
2 Ritzel
3 Zahnrad
4 Gewindespindel
5 Innengewinde
6 Stellglied
7 Bohrung
8 Kolben
9 Betätigungszug
10 Boden
11 Federpaket
12 Bolzen
13 Auswertevorrichtung mit Magnetfeldsensor
14 Längsschlitz
15 Magnet
16 Stelleinheit
17 Kraftmeßvorrichtung
18 Wegsensor
19 Widerlager
20 Rückstelleinheit
21 Bohrung
22 axiale Durchbrechung
23 Wand
24 Magnetfeldgeber
25 Getriebe
26 Öffnung

Claims

Patentansprüche
1. Feststellbremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, mit einer einen motorischen Antrieb, bspw. einen Elektromotor (1) aufweisenden Stelleinheit (16) zum Anziehen oder Lösen eines Betätigungszuges (9) einer Bremseinrichtung des Fahrzeuges, wobei die Stelleinheit (16) ein mittels des Antriebes verstellbares Stellglied (6) für den Betätigungszug (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stellglied (6) eine Kraftmeßvorrichtung (17) zugeordnet ist, die die auf den Betätigungszug (9) mittels des Stellgliedes (6) ausgeübte Kraft unmittelbar erfaßt, wobei der Betätigungszug (9) gegen die Wirkung einer Rückstellkraft auslenkbar mit dem Stellglied (6) verbunden ist.
2. Feststellbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßvorrichtung (17) einen Wegsensor (18) aufweist und bevorzugt in das Stellglied (6) integriert ist.
3. Feststellbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßvorrichtung (17) eine kraftabhängige Relatiwerschiebung zwischen dem Betätigungszug (9) und dem Stellglied (6) erfaßt.
4. Feststellbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungszug (9) mit einem Widerlager (19) fest verbunden ist und das Widerlager (19) sich an einer Rückstelleinheit (20) des Stellgliedes (6) abstützt.
5. Feststellbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (6) eine Aufnahme, z. B. eine Bohrung (7) o. dgl., mit einem Federpaket (11) o. dgl. Rückstelleinheit (20) aufweist und das Federpaket (11) o. dgl. sich an einem Boden (10) der Aufnahme einends abstützt, während das Federpaket (11) o. dgl. anderenends von einem in der Aufnahme geführten Kolben (8) o. dgl. Widerlager (19) beaufschlagt und der Kolben (8) fest mit dem Betätigungszug (9) verbunden ist.
6. Feststellbremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungszug (9) von dem Kolben (8) durch eine zentrale Bohrung (21) des Federpakets (11) sowie des Bodens (10) aus der Aufnahme herausgeführt ist.
7. Feststellbremsanlage nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) o. dgl. Widerlager (19) einen radial abstehenden Zapfen, Bolzen (12) o. dgl. aufweist, der in eine axiale Durchbrechung (22) , einen Längsschlitz (14) o. dgl. der Wand (23) der Aufnahme eintaucht.
8. Feststellbremsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kolben (8) ein Magnetfeldgeber (24) , wie ein Magnet (15) , angeordnet ist und bevorzugt die Wand (23) der Aufnahme im Bereich des Magnetfeldgebers (24) eine Öffnung (25) aufweist.
9. Feststellbremsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kolben (8) o. dgl. ein Magnetfeldaufnehmer (13) , insbesondere ein Hall-Sensor o. dgl. zugeordnet ist, der bevorzugt außerhalb der Aufnahme benachbart der Öffnung (25) an dem Stellglied angeordnet ist.
10. Feststellbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Ausgangssignalen der Kraftmeßvorrichtung (17) eine Steueroder Regelvorrichtung für den Antrieb beaufschlagt ist, wobei der Antrieb bei Übereinstimmung eines Kraftsollwertes mit einem Kraftistwert abschaltbar ist.
11. Feststellbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Antrieb und Stellglied (6) ein Getriebe (26) geschaltet ist, das Getriebe als Spindelgetriebe, Schneckengetriebe o. dgl. ausgebildet ist.
12. Feststellbremsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (26) selbsthemmend ausgelegt ist.
PCT/EP1998/003443 1997-06-09 1998-06-09 Feststellbremsanlage für fahrzeuge WO1998056633A1 (de)

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