WO2011042280A1 - Elektromechanisch betätigbare scheibenbremse für kraftfahrzeuge und verfahren zur bestimmung einer zuspannkraft - Google Patents

Elektromechanisch betätigbare scheibenbremse für kraftfahrzeuge und verfahren zur bestimmung einer zuspannkraft Download PDF

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Andreas Heise
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Continental Teves AG and Co OHG
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    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/18—Electric or magnetic
    • F16D2121/24—Electric or magnetic using motors

Definitions

  • the invention relates to an electromechanically actuated disc brake for motor vehicles according to the preamble of claim 1 and to a method for determining a clamping force of an electromechanically actuated disc brake according to the preamble of claim 10.
  • a disc brake and a method for determining the braking force of a disc brake wherein at least on a brake lever, on a brake actuator, on a brake caliper and / or on a brake carrier at least one voltage sensor is arranged, with the voltages to Determination of the braking force can be measured.
  • Brake caliper is arranged, as well as arranged in a slot between the caliper and yoke element force sensor comprises.
  • the object of the invention is to provide an electro ⁇ mechanically actuated disc brake and a method in which / by which the clamping force and / or the travel of the clamping means of the electromechanical brake can be determined cost-effective, robust and yet reliable in a brake application ,
  • the invention is based on the idea that the rotationally driven first gear element of the electromechanically be ⁇ actable disc brake, which is rigidly supported on the brake caliper in the known electromechanically actuated disc brakes and therefore is not trans ⁇ latorisch substantially not to store over an elastic support member on the brake caliper , which, due to its compressibility, permits translational displacements of the first transmission element during application of the brake. This displacement / displacement of the first gear element can then be evaluated to determine the clamping force.
  • the arranged between the first gear member and the caliper elastic support member is preferably in axia ⁇ ler direction, ie parallel to the application direction, designed to be elastic.
  • axia ⁇ ler direction ie parallel to the application direction, designed to be elastic.
  • the measured position or displacement of the first gear element is preferably used to determine a clamping force.
  • the transmission is designed as a ball screw, wherein particularly preferably the threaded spindle is ro ⁇ tatorisch driven and the threaded nut forms the second transmission element.
  • the brake disc according to the invention is / are the elastic support ⁇ element and / or the actuator and / or the caliper ⁇ saddle designed such that the elastic support member is not squeezable over a predetermined range in a brake application of the brake.
  • the first Ge ⁇ transmission element in a predetermined (limited) area, in particular axially, displaceable. This simplifies the Kon ⁇ constructive tion of acting on the first transmission element components.
  • a lower force range will be defined, within which a noticeable displacement of the first transmission element takes place with a defined, the lower Kraftbe ⁇ rich associated movement path, this on the spring force-travel characteristic of the elastic Ab skilements with the force range is related.
  • the maximum compression of the e-elastic supporting element by an abutment in or on the brake caliper housing or by a Häusung the elasti ⁇ rule supporting element is particularly preferably defined.
  • the elastic support element comprises one or more disc springs.
  • the elastic support element is arranged in a housing. In order to achieve a compact structure, it is advantageous to integrate the elastic supporting element in a valve disposed between the brake caliper and the first gear element Ge ⁇ axial bearing.
  • a rolling bearing is preferably arranged to allow a possible frictionless rotation of the first gear member even when supporting the first gear member on the elastic ⁇ rule support.
  • a circuit carrier with electronic circuits for controlling the brake and / or determining the application force is arranged in the actuating unit, which is arranged in a region of the brake lining facing away from the end of the first transmission element.
  • the displacement or position sensor is then arranged on the circuit carrier.
  • the displacement or position sensor is arranged in the vicinity of the end of the first transmission element, which simplifies Ver ⁇ measurement of the position of the first transmission element.
  • the displacement or position sensor is preferably made magnetic.
  • the displacement of the first transmission element or its distance from the circuit carrier is arranged on the basis of a magnetic field sensor and a portion of the brake lining facing away from the end of the first Getriebeele ⁇ Mentes, magnetic field generating or changing element measured.
  • a magnetic field sensor e.g. Hall sensor or magnetoresistive sensor
  • a permanent magnet is arranged at the end of the first transmission element.
  • the actuator unit preferably comprises an electric motor and a rotation-rotation gear, which transmits a rotary motion to the first transmission element via a drive gear and a ⁇ An active compound.
  • the drive gear is eg part of the rotary rotation gear.
  • the operative connection between the drive gear and the first gear element is designed such that the drive gear during an application of the brake with the ers ⁇ th gear element, in particular axially shifts. This is advantageously achieved by a fit with Vermossiche ⁇ tion.
  • the operative connection between the drive gear and the first gear element is designed as a movable bearing only in the axial direction.
  • the drive gear does not shift with the first transmission element when the brake is applied.
  • the active compound is preferably designed as a Torx connection.
  • the drive gear is fixed axially via a bearing on the brake caliper.
  • the the one friction lining operable ⁇ Actuate the restriction member as a piston executed which is engageable with the second transmission element is in operative connection.
  • actuator and second gear element are integrally formed.
  • a spring element via which the first transmission element is supported on the caliper and through which with a return of the actuating element a displacement of the first gear in Rich ⁇ tion is made possible on the brake pads. This shift is possible by a compression of the spring element.
  • the brake disk comprises an evaluation unit or it is connected to an evaluation unit, in wel ⁇ cher the spring force-travel characteristic of the elastic waste is supporting member stored and in which a brake application force, taking into account of the spring force-travel characteristic curve be ⁇ votes.
  • the application force from the measured position or displacement of the first transmission element and the spring force-travel characteristic of the elastic jacking ⁇ elements is determined.
  • a displacement ⁇ bung of the first gear element is evaluated in the direction of the brake linings to ⁇ to identify whether the actuation ⁇ element abuts in the operating unit or stuck.
  • the invention also relates to methods for determining a clamping force of an electromechanically actuated disc brake. For this purpose, when the brake is applied, the, in ⁇ particular axial, position or displacement of the first transmission element is measured, which is supported via an elastic support member with a defined spring-spring characteristic curve on the brake caliper, and from the measured position or displacement and the spring force-travel characteristic determines a clamping force.
  • the elastic support member is compressible at a ⁇ to tighten the brake only in a predetermined range.
  • the elastic support ⁇ element is compressible only up to a predetermined maximum dimension.
  • a starting point and an end point ⁇ a shift of the first transmission element be ⁇ true, which corresponds to the predetermined range of the elastic support member according to a development of the method according to the invention.
  • the application force can be determined simply and directly from the measured position or displacement of the first transmission element .
  • a relationship between the respectively determined application force and a state size of the electromechanical actuator is determined or taught in relation to the dimensioning of the elastic support element. For determining a clamping force in the loading ⁇ rich, in which the elastic support member is not compressible, an extrapolation of the clamping force based on the determined or learned context and a current value of the state quantity of the electromechanical actuator ⁇ African is performed. The extrapolation is advantageously based on a model assuming (for example, a given before ⁇ parameterized functional relationship, which is adapted to the particular application force state quantity data pairs).
  • the current temperature is taken into account . Accordingly, a reliable value for the current clamping force can be determined over the entire range of Zuspannkraften occurring, which also takes into account the current conditions, such as temperature.
  • the state quantity of the electromechanical actuator han ⁇ delt it is more preferably the power supply of the electromechanical actuator. Accordingly, a current-clamping force relationship is particularly preferably determined or taught.
  • the method according to the invention is detected in a return of the Betuschistsele ⁇ Mentes based on a displacement of the first gear member in the direction of the brake pads (31) when the actuating element strikes or jammed in the actuator unit.
  • the displacement of the first transmission element by a compression of a Fe ⁇ derelements Particularly preferred is possible via which the first Getrie ⁇ beelement supported on the brake caliper.
  • the disc brake according to the invention preferably comprises a Evaluation unit or is connected to an evaluation unit in which a method according to the invention is performed.
  • FIG. 1 shows a detail of a sectional view of an electromechanical vehicle brake with a
  • FIG. 3 is a detail of a sectional view of a second embodiment of an inventive Shen ⁇ electromechanical vehicle brake
  • Fig. 4 shows a detail of a sectional view of a third embodiment of the invention shown SEN electromechanical vehicle brake
  • Fig. 1 shows a detail of a sectional view of a known electromechanical vehicle brake with a
  • the electromechanical vehicle brake comprises a rotary-translatory gear, which is designed as a Ku ⁇ gelgewindetrieb.
  • the ball screw is made of a threaded nut 27 and a threaded spindle 3, wherein between the threaded nut 27 and the threaded spindle 3, a plurality of rolling elements 28 are arranged, which rotate at a Rotati ⁇ onsterrorism the threaded spindle 3, driven by an electric motor, not shown, and the threaded nut 27 in an axial move translational motion.
  • Threaded nut 27 is actuated so brake piston second threaded spindle 3 is supported via a roller bearing 4, which allows rotation of the threaded spindle 3, and a support member 19 on the brake caliper 1 from.
  • the example formed annular Abstütz ⁇ element 19 acts as a deformation body of a force sensor.
  • strain gauges 20 are arranged on supporting element, by means of which the degree of deformation of the support element 19 is measured.
  • the supporting force of the rotary-translatory transmission on the brake caliper 1 is measured by means of a force sensor in order to determine the application force.
  • Fig. 2 is a sectional view of a first embodiment of an inventive electromechanical vehicle brake is shown.
  • the brake caliper 1 overlaps a brake disk 30.
  • the brake comprises two brake linings 31 and an actuating unit 40, which can be designed electromechanically or else combined, hydraulically and electromechanically.
  • Actuator 40 includes, for example according to a drive module 29, by means of which a threaded spindle 3 (first gear member) of a ball screw as a rotational-translational transmission is rotatably actuated.
  • the rotating at a Rotati ⁇ onsterrorism the threaded spindle 3 balls 28 move the threaded nut 27 (second gear member) into a ⁇ ne axial translational motion which is transmitted to a brake ⁇ piston 2, so that brake piston 2 to the Brake pads 31 translationally to generate a Zuspann- force F acts (Zuspann512 Z is indicated in Fig. 2 with an arrow).
  • the brake actuator unit 40 comprises a circuit ⁇ carrier 13, on which electronic circuits, inter alia, for evaluating the signals of a displacement or position sensor 24 and for determining the application force F is arranged.
  • the path or position sensor 24 arranged on the circuit carrier 13 detects the position or displacement of the threaded spindle 3 in the axial direction.
  • Drive module 29 comprises, for example, an electromechanical actuator, e.g. an electric motor, and a second rotational-rotational gearbox operatively connected between the actuator and the rotational-translation gear 3, 27 (not shown in Fig. 1).
  • the second transmission is e.g. designed as a multi-stage transmission.
  • the electric motor is e.g. around a brushless drive motor.
  • Spring pack 7 contains, for example, one or more disc springs.
  • Spring assembly 7 has a defined spring-spring characteristic curve, which is to ⁇ sets in ei ⁇ nem electronic memory of the circuit substrate 13, for example.
  • threaded spindle 3 is supported on springs 7, which in dependence of the present application force F is a compression of the Federpa ⁇ kets 7 executes. This in turn leads to a displacement of the threaded spindle 3 against the axial operating direction Z of the Brake piston, which is measured by means of displacement or position sensor 24. From the measured position or displacement of the threaded spindle 3, the application force F can be calculated based on the defined spring-spring characteristic curve.
  • FIG. 3 schematically shows a detail of a sectional view of a second exemplary embodiment of an inventive electromechanical vehicle brake.
  • the section shows the area of the actuating unit 40 with a position sensor 12, 14 and rotation-translation gear 3, 27 in an enlarged view.
  • corresponding components having the same Be ⁇ zugsziffern are provided.
  • threaded spindle 3 on fixed disk 15 which is for this purpose shipping ⁇ hen with a cone.
  • a ball or roller bearing 4 is arranged. In or on
  • a support surface 32 is formed, which is adapted to that thrust bearing disc 8, however, from ⁇ supports when spring assembly 7 is compressed to the maximum allowable range (corresponds to point S T in Fig. 5).
  • ⁇ In unbetä--saturated brake thrust bearing plate 8 is an axial From ⁇ stand d of supporting / stop 32 spaced apart.
  • support surface 32 and thrust washer 8 By support surface 32 and thrust washer 8, a defined path range of the spring assembly 7 is created to which spring assembly 7 can be compressed to the maximum.
  • a supply of the brake span threaded spindle supports 3 on Federpa ⁇ ket 7 and presses spring pack 7 in dependence on the clamping force F is ak ⁇ tual together but abuts on support surface 32 only up Axialla ⁇ gerusion.
  • a combination ⁇ press the spring assembly 7 leads to a displacement of the threaded spindle 3 against the axial actuating direction which is measured by means of displacement or position sensor 12, 14 of the brake piston. From the measured position or displacement Si st of the threaded spindle 3 can be determined by means of a nem electronic control / regulation unit stored spring-spring characteristic curve, which represents the stiffness of the spring ⁇ packet 7, the force applied to spring assembly 7 supporting ⁇ force and thus the clamping force F is determined.
  • a magnetically sufficiently permeable portion 12 arranged ⁇ for example according to the end of the shank 26 of the screw shaft 3, a magnetically sufficiently permeable portion 12 arranged ⁇ .
  • the shaft 26 or at least a part of the shaft 26 or the threaded spindle 3 can be made sufficiently permeable Michael ⁇ table.
  • ferromagnetic materials such as a ferrite rod, which has a high permeability, suitable.
  • a magnetic coil 14 is arranged, by means of which the distance between portion 12 and magnetic coil 14 is detected, so that the position of the threaded ⁇ spindle 3 in the direction of the clamping force (axial direction Rich ⁇ tion) can be detected.
  • Coil 14 and section 12 thus together form a low-cost magnetic displacement or position sensor, which is suitable for use in a series application.
  • the actuating unit 40 comprises a
  • a return ⁇ running and biasing spring 10 is arranged, which is supported immedi ⁇ bar or indirectly on gear 6 and caliper housing 1.
  • a thrust bearing 16 is arranged.
  • Threaded nut 27 is inserted in the piston 2 such that it can support very high forces for application. Threaded nut 27 is not loosely on, but is secured in piston 2 ge ⁇ gen falling out, for example (not shown in the figures) by caulking or by means of a clamping ring in the piston 2 beyond the threaded nut 27th As a result, the piston 2 can be moved back through the threaded nut 27 for lifting the brake pads from the brake disc.
  • FIG. 4 schematically shows a detail of a sectional illustration of a third exemplary embodiment of an inventive electromechanical vehicle brake.
  • the section again shows the area of the actuating unit 40 with position sensor 12 ', 14' and rotation-translation gear 3 ', 27 in an enlarged view.
  • corresponding components having the same Be ⁇ zugsziffern are provided.
  • the translational movement of threaded spindle 3 ' is not transmitted to drive gear 6'.
  • Operative connection 5 ' is designed as a bearing movable only in the axial direction, so that only the
  • active compound 5 ' may be formed as a Torx connection, for example in which the extension of spindle 3' and the bore in drive gear 6 'have a toothing or notch with a course in the axial direction, so that the serrations of extension and gear bore interlock.
  • the Brem ⁇ se comprises a spring assembly 7 for supporting spindle 3 'to brake ⁇ caliper housing 1, wherein between spindle 3' and spring assembly 7, a roller bearing 4 is arranged.
  • a roller bearing 4 is arranged between spindle 3' and spring assembly 7, a roller bearing 4 is arranged.
  • Federpa ⁇ ket 7 taken from one or more disc springs in the housing of a thrust bearing, which is formed from thrust washer 8 and thrust bearing or support ring 9.
  • Ab ⁇ support ring 9 has a Abstüt z Chemistry 33, which forms a de ⁇ finished stop for the movement of thrust washer 8 upon compression of the spring assembly 7 (point S T in Fig. 5).
  • Axi ⁇ allagerectomy 8 is on Abstüt surface 33 on.
  • Circuit substrate 13 carries this, among other electronic components, a Hall sensor 14 ' in electronic component format, with which a change ⁇ tion of the magnetic field is measurable which is generated by Permanentmag ⁇ net 12 '.
  • Such a displacement or position sensor with Hall sensor 14 'and permanent magnet 12' can of course also be used in an embodiment of the vehicle brake, in which in a translational movement of the threaded spindle 3, the axial position of the on ⁇ drive gear 6 also with threaded spindle 3 in common changed (according to the second embodiment).
  • Return and biasing spring 10 is supported according to the third embodiment of the gear 6 'and with respect to the shaft 26 to spring safety 11 from. It is particularly useful if spring retainer 11 simultaneously serves as a holder for magnet 12 '( Figure 4) or permeable portion 12 ( Figure 3) which is part of the magnetic displacement or position sensor. Alternatively, it is equally possible to make shaft 26 itself as a magnetic field influencing element or magnetized as a magnet. The function of the return and biasing spring 10 has already been explained in connection with the second embodiment.
  • FIG. 5 various exemplary force / displacement characteristics for springs and brakes, including the vehicle brake according to the invention described above to illustrate the invention are shown schematically. It was dispensed with an illustration of a possibly existing clearance. On the X-axis of the diagrams is the respective path s (deformation or compression) and plotted on the Y-axis, the associated force F, which is included in the system.
  • Fig. 5a shows a force / displacement characteristic of a known brake, e.g. as shown in Fig. 1.
  • An increase in the force F leads to a deformation of brake caliper / pads / brake disc.
  • the increase in deformation becomes smaller.
  • Fig. 5b shows a force / displacement characteristic of a single Tel ⁇ lerfeder within a cup spring package. If a permissible path range dependent on the overall height of the disc spring is reached when the spring is compressed (point S T ), then the spring to the house. The spring can then not be compressed by conventional forces. At the lifting point (Com ⁇ pression S T ) in the spring of the construction of the spring (housing 7, 9) dependent maximum possible spring force F T is reached.
  • Fig. 5c shows a force / displacement characteristic of a erfindungsge ⁇ MAESSEN electromechanical brake, which is equipped, for example, as shown in FIGS. 2, 3 or 4 with a cup spring package 7.
  • threaded spindle 3 (or shaft 26) in a relatively small force range eg 0 to 6 kN is detectably displaced counter to the application direction (measured by position sensor 24, 14).
  • Fig. 5d shows a force / displacement characteristic of a erfindungsge ⁇ MAESSEN electromechanical brake, for example, as shown in FIGS. 3 or 4, when the brake pads are withdrawn from the brake disc and threaded spindle 3 is driven in battered piston 2 further in Bremslinateraum.
  • a piston 2 is at the rear Endan ⁇ impact, eg disc 8 at. If threaded spindle 3 continues to be driven, so threaded spindle 3 hardly moves. From the course of the displacement of threaded spindle 3 so the striking of the piston 2, in particular early in front of a possible jamming of the piston / screw, can be detected.
  • the electromechanically actuated disc brake can be an electromechanically operable service brake, in which the service brake function is performed by the actuation unit 40 with electromechanical actuator.
  • the brake on an electromechanical be ⁇ grobare parking brake function.
  • the parking function is for example ensured by the fact that the electromechanical actuator or a component of a transmission in the supplied ⁇ clamped position is fixed with a lock.
  • it may be a brake with hydraulically actuated service brake and electromechanically actuated parking brake.
  • An inventive electromechanically operable ticket ⁇ plate brake can in a combined braking system in which on an axis, for example the front axle, a hydraulic betae ⁇ tigbare service brake and on the other axle, for example the rear axle, the electromechanically operable Membrale- se is arranged to be used.
  • an electromechanically actuated disc brake according to the invention can also be used in a brake system in which electromechanically operable service brakes are arranged on each axle.
  • the preferably provided with a Häusung 8, 9 spring 7 be ⁇ acts in the example according to the electromechanical brake in the lower power range (zero to F T) virtually kraftproporti ⁇ -dimensional displacement of a component which is connected to the spindle 3 in United ⁇ bond (for example, shaft 26).
  • the determination of the application force in the low load range can be particularly advantageously used to extrapolate the curve of the force / travel characteristic curve in the upper power ⁇ range (above F T), that also supply clamping force F is to be determined> F T.
  • an electrical parameter of the supply of the electromechanical actuator for example the current I, and / or a mechanical parameter of the electromechanical actuator, eg the number of engine revolutions N, used.
  • the temperature is also used.
  • a first exemplary embodiment for determining an application force F is > F T based on application forces determined in the range zero to F T will be described below.
  • the supply current I of the electromechanical actuator is measured in electromechanical brakes.
  • the current I is proportional to the applied torque of the Aktua ⁇ gate or there is a known, approximately proporti ⁇ onal, functional relationship between current I and application force F.
  • the proportionality constant or radio ⁇ tional connection depends at least from the temperature off. If in the lower force range (zero to F T ) of the displacement of the first transmission element 3 based on the spring ⁇ force-travel characteristic of the elastic support member 7, a clamping force F is assigned to the respective supply voltage F associated with a current value I.
  • the start and end point of the displacement of the first transmission element is determined at least once, which corresponds to the known, predetermined spring-spring characteristic curve region (zero to S T ) of the elastic support element 7 ent ⁇ , Start and end point are detected via the path or position sensor means ⁇ certain path of the threaded spindle 3 (at initial, linear course, stop), where ⁇ be used at the current I or the motor revolutions as auxiliary variables.
  • the calibration procedure can be repeated if necessary.

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Abstract

Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge mit einer Betätigungseinheit (40) und einem Bremssattel (1), wobei die Betätigungseinheit (40) ein Getriebe mit einem drehbar gelagerten, rotatorisch antreibbaren ersten Getriebeelement (3) und einem zweiten Getriebeelement (27), dessen Translationsbewegung auf den Reibbelag (31) übertragen wird, umfasst, wobei zwischen dem ersten Getriebeelement (3) und dem Bremssattel (1) ein elastisches Abstützelement (7) mit einer definierten Federkraft-Federweg-Kennlinie angeordnet ist, über welches sich das erste Getriebeelement (3) an dem Bremssattel (1) abstützt und durch welches bei einem Zuspannen der Bremse eine Verschiebung des ersten Getriebeelements (3) ermöglicht wird, und wobei in der Betätigungseinheit (40) ein Weg- oder Positionssensor (24, 12, 14) angeordnet ist, welcher eine Position oder Verschiebung des ersten Getriebeelements (3) misst, sowie Verfahren zur Bestimmung einer Zuspannkraft in einer elektromechanisch betätigbaren Scheibenbremse.

Description

Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge und Verfahren zur Bestimmung einer Zuspannkraft
Die Erfindung betrifft eine elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Bestimmung einer Zuspannkraft einer elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
In der DE 101 48 472 AI wird eine Scheibenbremse und ein Verfahren zur Bestimmung der Bremskraft einer Scheibenbremse offenbart, wobei zumindest an einem Bremsbetätigungshebel, an einem Bremsaktuator, an einem Bremssattel und/oder an einem Bremsträger wenigstens ein Spannungssensor angeordnet ist, mit dem Spannungen zur Bestimmung der Bremskraft gemessen werden.
In der DE 10 2006 026 223 AI wird eine Vorrichtung zur Be¬ stimmung der Bremskraft einer Fahrzeugbremse beschrieben, wobei die Vorrichtung ein Bügelelement, welches an dem
Bremssattel angeordnet ist, sowie einen in einem Schlitz zwischen Bremssattel und Bügelelement angeordneten Kraftsensor umfasst.
Für den Serieneinsatz sind die oben genannten Kraftsensoren auf Grund des relativ hohen Bauteilpreises zunehmend nicht vorteilhaft . Ein Abschätzen einer Zuspannkraft alleine aus elektrischen Kenndaten des Antriebsmotors (Strom, Moment, Spannung, Umdrehungen) ist nur schwer und sehr ungenau möglich, da Reibungen im System, aber auch die Temperatur z.B. der Magnete im Motor etc., die tatsächliche Zuspannkraft zu stark beein¬ flussen .
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine elektro¬ mechanisch betätigbare Scheibenbremse sowie ein Verfahren bereitzustellen, in welcher / mittels welchem die Zuspannkraft und/oder der Verfahrweg des Zuspannmittels der elekt- romechanischen Bremse bei einer Bremsbetätigung kostengünstig, robust und dennoch zuverlässig bestimmt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die elektromecha¬ nisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 10 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das rotatorisch angetriebene erste Getriebeelement der elektromechanisch be¬ tätigbaren Scheibenbremse, welches sich bei den bekannten elektromechanisch betätigbaren Scheibenbremsen starr am Bremssattel abstützt und daher im wesentlichen nicht trans¬ latorisch verschiebbar ist, über ein elastisches Abstützelement am Bremssattel zu lagern, welches durch seine Kompri- mierbarkeit eine translatorisch Verlagerungen des ersten Getriebeelements bei einem Zuspannen der Bremse zulässt. Diese Verlagerung/Verschiebung des ersten Getriebeelements kann dann zur Bestimmung der Zuspannkraft ausgewertet werden.
Das zwischen dem ersten Getriebeelement und dem Bremssattel angeordnete elastische Abstützelement ist bevorzugt in axia¬ ler Richtung, d.h. parallel der Zuspannrichtung, elastisch ausgeführt. Bei einem Zuspannen der Bremse kommt es so zu einer axialen Verschiebung des ersten Getriebeelements. Die axiale Position oder Verschiebung des ersten Getriebeelements wird dann von dem Weg- oder Positionssensor gemessen.
Die gemessene Position oder Verschiebung des ersten Getriebeelements wird bevorzugt zur Bestimmung einer Zuspannkraft herangezogen .
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsscheibe ist das Getriebe als ein Kugelgewindetrieb ausgeführt, wobei besonders bevorzugt die Gewindespindel ro¬ tatorisch antreibbar ist und die Gewindemutter das zweite Getriebeelement bildet.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsscheibe ist/sind das elastische Abstütz¬ element und/oder die Betätigungseinheit und/oder der Brems¬ sattel derart ausgeführt, dass das elastische Abstützelement bei einem Zuspannen der Bremse nicht über einen vorgegebenen Bereich hinaus zusammendrückbar ist. Damit ist das erste Ge¬ triebeelement in einem vorgegebenen (begrenzten) Bereich, insbesondere axial, verschiebbar. Dies vereinfacht die Kon¬ struktion der an dem ersten Getriebeelement angreifenden Bauteile. Weiterhin wird durch das elastische Abstützelement ein unterer Kraftbereich definieren, innerhalb dem während des Bremskraftaufbaus eine merkliche Verschiebung des ersten Getriebeelements mit einer definierten, dem unteren Kraftbe¬ reich zugeordneten Bewegungsstrecke stattfindet, wobei diese über die Federkraft-Federweg-Kennlinie des elastischen Ab- stützelements mit dem Kraftbereich in Zusammenhang steht. Besonders bevorzugt wird die maximale Komprimierung des e- lastischen Abstützelements durch einen Anschlag in oder an dem Bremssattelgehäuse oder durch eine Häusung des elasti¬ schen Abstützelements definiert. Bevorzugt umfasst das elastische Abstützelement ein oder mehrere Tellerfedern. Besonders bevorzugt ist das elastische Abstützelement in einer Häusung angeordnet. Um einen kompakten Aufbau zu erzielen, ist es vorteilhaft, das elastische Abstützelement in ein zwischen Bremssattel und erstem Ge¬ triebeelement angeordnetes Axiallager zu integrieren.
Zwischen dem ersten Getriebeelement und dem elastischen Abstützelement ist bevorzugt ein Wälzlager angeordnet, um auch bei Abstützung des ersten Getriebeelements auf dem elasti¬ schen Abstützelement eine möglichst reibungsfrei Rotation des ersten Getriebeelements zu ermöglichen.
Bevorzugt ist in der Betätigungseinheit ein Schaltungsträger mit elektronischen Schaltungen zur Ansteuerung der Bremse und/oder Bestimmung der Zuspannkraft angeordnet, welcher in einem Bereich des dem Bremsbelag abgewandten Endes des ersten Getriebeelementes angeordnet ist. Dies ermöglicht eine kompakte Bauform. Auf dem Schaltungsträger ist dann zumindest ein Teil des Weg- oder Positionssensors angeordnet. Hierdurch ist der Weg- oder Positionssensor in der Nähe des Endes des ersten Getriebeelementes angeordnet, was die Ver¬ messung der Position des ersten Getriebeelementes vereinfacht .
Aus Kostengründen ist der Weg- oder Positionssensor bevorzugt magnetisch ausgeführt. Die Verschiebung des ersten Getriebeelementes oder dessen Abstand von dem Schaltungsträger wird anhand eines Magnetfeldaufnehmers und eines im Bereich des dem Bremsbelag abgewandten Endes des ersten Getriebeele¬ mentes angeordneten, Magnetfeld erzeugenden oder verändernden Elementes gemessen. Besonders bevorzugt ist auf dem Schaltungsträger eine elektrisch erregbare Spule und am Ende des ersten Getriebeelementes ein Magnetfeld veränderndes Element angeordnet. Alternativ ist auf dem Schaltungsträger ein Magnetfeld erfassendes Bauteil (z.B. Hall- oder magneto- resistiver Sensor) und am Ende des ersten Getriebeelementes ein Dauermagnet angeordnet.
Die Betätigungseinheit umfasst bevorzugt einen Elektromotor und ein Rotations-Rotations-Getriebe, welches über ein An¬ triebszahnrad und eine Wirkverbindung eine Drehbewegung auf das erste Getriebeelement überträgt. Das Antriebszahnrad ist z.B. Teil des Rotations-Rotations-Getriebes .
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bremsscheibe ist die Wirkverbindung zwischen Antriebszahnrad und erstem Getriebeelement derart ausgelegt, dass sich das Antriebszahnrad bei einem Zuspannen der Bremse mit dem ers¬ ten Getriebeelement, insbesondere axial, verschiebt. Dies wird vorteilhafterweise durch eine Passung mit Verdrehsiche¬ rung erreicht.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bremsscheibe ist die Wirkverbindung zwischen Antriebszahnrad und erstem Getriebeelement als ein nur in Achsrichtung bewegliches Lager ausgelegt. Dies bedeutet, dass sich das Antriebszahnrad bei einem Zuspannen der Bremse nicht mit dem ersten Getriebeelement verschiebt. Hierzu ist die Wirkverbindung vorzugsweise als eine Torx-Verbindung ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Antriebszahnrad über ein Lager an dem Bremssattel axial fixiert.
Bevorzugt ist das den einen Reibbelag betätigende Betäti¬ gungselement als ein Kolben ausgeführt, welcher mit dem zweiten Getriebeelement in Wirkverbindung bringbar ist. Alternativ sind Betätigungselement und zweites Getriebeelement einstückig ausgebildet. Um erkennen zu können, ob das Betätigungselement in der Be¬ tätigungseinheit anschlägt oder verklemmt, umfasst die Betä¬ tigungseinheit bevorzugt ein Federelement, über welches sich das erste Getriebeelement an dem Bremssattel abstützt und durch welches bei einem Zurückfahren des Betätigungselementes eine Verschiebung des ersten Getriebeelements in Rich¬ tung auf die Bremsbeläge ermöglicht wird. Diese Verschiebung wird durch eine Komprimierung des Federelementes möglich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsscheibe umfasst diese eine Auswerteinheit oder ist diese mit einer Auswerteeinheit verbunden, in wel¬ cher die Federkraft-Federweg-Kennlinie des elastischen Ab- stützelements abgelegt ist und in welcher eine Zuspannkraft unter Berücksichtigung der Federkraft-Federweg-Kennlinie be¬ stimmt wird. Während der Komprimierung des elastischen Ab- stützelements , solange die maximale Komprimierung noch nicht überschritten ist, wird die Zuspannkraft aus der gemessenen Position oder Verschiebung des ersten Getriebeelements und der Federkraft-Federweg-Kennlinie des elastischen Abstütz¬ elements bestimmt. Ist die maximale Komprimierung des elas¬ tischen Abstützelements überschritten, so kommt es im We¬ sentlichen zu keiner weiteren Verschiebung des ersten Getriebeelements, und die Zuspannkraft wird aus einem aktuel¬ len Wert einer Zustandsgröße des elektromechanischen Aktua- tors und einem bestimmten oder eingelernten Zusammenhang zwischen der Zuspannkraft und der Zustandsgröße des elektro¬ mechanischen Aktuators bestimmt.
Alternativ oder zusätzlich wird in der Auswerteinheit bei einem Zurückfahren des Betätigungselementes eine Verschie¬ bung des ersten Getriebeelements in Richtung auf die Brems¬ beläge zu ausgewertet, um zu erkennen, ob das Betätigungs¬ element in der Betätigungseinheit anschlägt oder verklemmt. Die Erfindung betrifft auch Verfahren zur Bestimmung einer Zuspannkraft einer elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse. Hierzu wird bei einem Zuspannen der Bremse die, ins¬ besondere axiale, Position oder Verschiebung des ersten Getriebeelements gemessen, welches sich hierfür über ein elastisches Abstützelement mit einer definierten Federkraft- Federweg-Kennlinie an dem Bremssattel abstützt, und aus der gemessenen Position oder Verschiebung und der Federkraft- Federweg-Kennlinie eine Zuspannkraft bestimmt.
Bevorzugt ist das elastische Abstützelement bei einem Zu¬ spannen der Bremse nur in einem vorgegebenen Bereich zusammendrückbar. Besonders bevorzugt ist das elastische Abstütz¬ element nur bis zu einem vorgegebenen Maximalmaß komprimierbar .
Zur Kalibrierung der Bremse werden gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Startpunkt und ein End¬ punkt einer Verschiebung des ersten Getriebeelements be¬ stimmt, welche dem vorgegebenen Bereich des elastischen Ab- stützelements entspricht. Damit wird festgelegt, welche, insbesondere axiale, Position des ersten Getriebeelements welchem Maß an Komprimierung des elastischen Abstützelements und damit welcher Zuspannkraft (anhand der Federkraft- Federweg-Kennlinie) entspricht. Hierdurch kann dann während der Komprimierung des elastischen Abstützelements, solange die maximale Komprimierung noch nicht überschritten ist, die Zuspannkraft einfach und direkt aus der gemessenen Position oder Verschiebung des ersten Getriebeelements bestimmt wer¬ den .
Um auch in Fällen, wenn die maximale Komprimierung des elastischen Abstützelements überschritten ist, die Zuspannkraft bestimmen zu können, wird bevorzugt in dem Bereich der Komp- rimierung des elastischen Abstützelements ein Zusammenhang zwischen der jeweils bestimmten Zuspannkraft und einer Zu- standsgröße des elektromechanischen Aktuators bestimmt oder eingelernt. Zur Bestimmung einer Zuspannkraft in dem Be¬ reich, in welchem das elastische Abstützelement nicht weiter zusammendrückbar ist, wird eine Extrapolation der Zuspannkraft anhand des bestimmten oder eingelernten Zusammenhangs und einem aktuellen Wert der Zustandsgröße des elektromecha¬ nischen Aktuators durchgeführt. Die Extrapolation basiert vorteilhafterweise auf einer Modellannahme (z.B. einem vor¬ gegebenen parametrisierten funktionalen Zusammenhang, welcher an die bestimmten Zuspannkraft-Zustandsgröße-Datenpaare angepasst wird) . So wird z.B. die aktuelle Temperatur be¬ rücksichtigt. Entsprechend kann über den gesamten Bereich von auftretenden Zuspannkraften ein zuverlässiger Wert für die aktuelle Zuspannkraft bestimmt werden, welcher auch die aktuellen Gegebenheiten, wie Temperatur etc. berücksichtigt. Bei der Zustandsgröße des elektromechanischen Aktuators han¬ delt es sich besonders bevorzugt um den Versorgungsstrom des elektromechanischen Aktuators. Entsprechend wird besonders bevorzugt ein Strom-Zuspannkraft-Zusammenhang bestimmt oder eingelernt .
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei einem Zurückfahren des Betätigungsele¬ mentes anhand einer Verschiebung des ersten Getriebeelements in Richtung auf die Bremsbeläge (31) zu erkannt, wenn das Betätigungselement in der Betätigungseinheit anschlägt oder verklemmt. Besonders bevorzugt wird die Verschiebung des ersten Getriebeelements durch eine Komprimierung eines Fe¬ derelements ermöglicht, über welches sich das erste Getrie¬ beelement an dem Bremssattel abstützt.
Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Scheibenbremse eine Auswerteinheit oder ist mit einer Auswerteeinheit verbunden, in welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt wird .
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung an Hand von Figuren.
Es zeigen schematisch
Fig. 1 einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung einer elektromechanischen Fahrzeugbremse mit einem
Kraftsensor gemäß dem Stand der Technik, eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungs beispiels einer erfindungsgemäßen elektromechani sehen Fahrzeugbremse,
Fig. 3 einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemä¬ ßen elektromechanischen Fahrzeugbremse,
Fig. 4 einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemä¬ ßen elektromechanischen Fahrzeugbremse, und
Fig. 5 beispielsgemäße Kraft/Weg-Kennlinien zur Erläuterung der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung einer bekannten elektromechanischen Fahrzeugbremse mit einem
Kraftsensor. Die elektromechanische Fahrzeugbremse umfasst ein rotatorisch-translatorisches Getriebe, welches als Ku¬ gelgewindetrieb ausgebildet ist. Der Kugelgewindetrieb be- steht aus einer Gewindemutter 27 und einer Gewindespindel 3, wobei zwischen der Gewindemutter 27 und der Gewindespindel 3 mehrere Wälzkörper 28 angeordnet sind, die bei einer Rotati¬ onsbewegung der Gewindespindel 3, angetrieben durch einen nicht dargestellten Elektromotor, umlaufen und die Gewindemutter 27 in eine axiale translatorische Bewegung versetzen. Gewindemutter 27 betätigt so Bremskolben 2. Gewindespindel 3 stützt sich über ein Wälzlager 4, welches eine Drehung der Gewindespindel 3 ermöglicht, und ein Abstützelement 19 an Bremssattel 1 ab. Das z.B. ringförmig ausgebildete Abstütz¬ element 19 wirkt als Verformungskörper eines Kraftsensors. Zur Bestimmung der Zuspannkraft sind auf Abstützelement 19 Dehnungsmessstreifen 20 angeordnet, mittels welcher das Maß der Verformung von Abstützelement 19 vermessen wird. So wird bei bekannten elektromechanischen Bremsen die Abstützkraft des rotatorisch-translatorischen Getriebes am Bremssattel 1 mittels eines Kraftsensors gemessen, um die Zuspannkraft zu bestimmen .
In Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektromechanischen Fahrzeugbremse dargestellt. Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, übergreift Bremssattel 1 eine Bremsscheibe 30. Die Bremse umfasst zwei Bremsbeläge 31 und eine Betätigungseinheit 40, welche elektromechanisch oder auch kombiniert, hydraulisch und elektromechanisch, ausgeführt sein kann. Betätigungseinheit 40 umfasst beispielsgemäß ein Antriebsmodul 29, mittels welchem eine Gewindespindel 3 (erstes Getriebeelement) eines als Kugelgewindetrieb ausgebildeten Rotations-Translations- Getriebes rotatorisch betätigbar ist. Die bei einer Rotati¬ onsbewegung der Gewindespindel 3 umlaufenden Kugeln 28 versetzen die Gewindemutter 27 (zweites Getriebeelement) in ei¬ ne axiale translatorische Bewegung, welche auf einen Brems¬ kolben 2 übertragen wird, so dass Bremskolben 2 auf die Bremsbeläge 31 translatorisch zum Erzeugen einer Zuspann- kraft F einwirkt ( Zuspannrichtung Z ist in Fig. 2 mit einem Pfeil gekennzeichnet) . Für eine elektronische Ansteuerung der Bremse umfasst Betätigungseinheit 40 einen Schaltungs¬ träger 13, auf welchem elektronische Schaltungen u.a. zur Auswertung der Signale eines Weg- oder Positionssensors 24 und zur Bestimmung der Zuspannkraft Fist angeordnet sind. Der auf Schaltungsträger 13 angeordnete Weg- oder Positionssensor 24 erfasst die Position oder Verschiebung der Gewindespindel 3 in axialer Richtung.
Antriebsmodul 29 umfasst beispielsgemäß einen elektromecha- nischen Aktuator, z.B. einen Elektromotor, und ein zwischen dem Aktuator und dem Rotations-Translations-Getriebe 3, 27 wirkungsmäßig geschaltetes zweites, Rotations-Rotations- Getriebe (in Fig. 1 nicht dargestellt) . Das zweite Getriebe ist z.B. als ein mehrstufiges Getriebe ausgebildet. Bei dem Elektromotor handelt es sich z.B. um einen bürstenlosen Antriebsmotor .
Zwischen Gewindespindel 3 und Bremssattel 1 ist ein Federpa¬ ket 7 (elastisches Abstützelement) angeordnet, über welches sich Gewindespindel 3 (und damit Bremskolben 2) mittelbar an Bremssattel 1 abstützt. Federpaket 7 enthält beispielsweise eine oder mehrere Tellerfedern. Federpaket 7 besitzt eine definierte Federkraft-Federweg-Kennlinie, welche z.B. in ei¬ nem elektronischen Speicher des Schaltungsträgers 13 abge¬ legt ist.
Bei einem Zuspannen der Bremse stützt sich Gewindespindel 3 auf Federpaket 7 ab, was zu einer Komprimierung des Federpa¬ kets 7 in Abhängigkeit der vorliegenden Zuspannkraft Fist führt. Dies wiederum führt zu einer Verschiebung der Gewindespindel 3 entgegen der axialen Betätigungsrichtung Z des Bremskolbens, welche mittels Weg- oder Positionssensor 24 gemessen wird. Aus der gemessen Position bzw. Verschiebung der Gewindespindel 3 kann anhand der definierten Federkraft- Federweg-Kennlinie die Zuspannkraft Fist berechnet werden.
In Fig. 3 ist ein Ausschnitt einer Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elekt- romechanischen Fahrzeugbremse schematisch dargestellt. Der Ausschnitt zeigt den Bereich der Betätigungseinheit 40 mit einem Positionssensor 12, 14 und Rotations-Translations- Getriebe 3, 27 in vergrößerter Darstellung. Im Vergleich zu Fig. 2 sind sich entsprechende Bauteile mit denselben Be¬ zugsziffern versehen. Beispielsgemäß liegt Gewindespindel 3 auf Anlagescheibe 15 auf, die hierzu mit einem Konus verse¬ hen ist. Zwischen Anlagescheibe 15 und Axiallagerscheibe 8 ist ein Kugel- oder Wälzlager 4 angeordnet. Im oder am
Bremssattel 1 ist eine Abstützfläche 32 angeformt, die dazu geeignet ist, dass sich Axiallagerscheibe 8 dagegen ab¬ stützt, wenn Federpaket 7 bis zum maximal zulässigen Bereich komprimiert ist (entspricht Punkt ST in Fig. 5) . Bei unbetä- tigter Bremse ist Axiallagerscheibe 8 um einen axialen Ab¬ stand d von Abstützfläche/Anschlag 32 beabstandet. Durch Ab- stützfläche 32 und Axiallagerscheibe 8 wird ein definierter Wegbereich des Federpakets 7 geschaffen, um welchen Federpaket 7 maximal zusammengedrückt werden kann. Bei einem Zu- spannen der Bremse stützt sich Gewindespindel 3 auf Federpa¬ ket 7 ab und drückt Federpaket 7 in Abhängigkeit von der ak¬ tuellen Zuspannkraft Fist zusammen, jedoch nur bis Axialla¬ gerscheibe 8 auf Abstützfläche 32 anschlägt. Ein Zusammen¬ drücken des Federpakets 7 führt zu einer Verschiebung der Gewindespindel 3 entgegen der axialen Betätigungsrichtung des Bremskolbens, welche mittels Weg- oder Positionssensor 12, 14 gemessen wird. Aus der gemessen Position bzw. Verschiebung Sist der Gewindespindel 3 kann anhand einer in ei- nem elektronischen Steuer-/Regeleinheit abgelegten Federkraft-Federweg-Kennlinie, welche die Steifigkeit des Feder¬ pakets 7 darstellt, die an Federpaket 7 anliegende Abstütz¬ kraft und damit die Zuspannkraft Fist ermittelt werden. Wird die Bremse, nachdem der Anschlagpunkt von Axiallagerscheibe 8 und Abstützflache 32 erreicht ist (dies entspricht einer maximal von Federpaket 7 aufnehmbaren Kraft FT) , weiter zuge¬ spannt, so tritt praktisch keine axiale Verschiebung der Ge¬ windespindel 3 mehr auf. Die Erhöhung der Zuspannkraft führt dann zu einer Verformung von Bremssattel / Belägen / Bremsscheibe, d.h. der gesamte Bremssattel nimmt die Kraft auf. Auch in diesem Bereich kann die Zuspannkraft extrapoliert werden, wie weiter unten genauer ausgeführt wird.
Zur Messung der axialen Position der Gewindespindel 3 ist beispielsgemäß an dem Ende des Schafts 26 der Gewindespindel 3 ein magnetisch ausreichend permeables Teilstück 12 ange¬ ordnet. Alternativ kann auch der Schaft 26 oder zumindest ein Teil des Schaftes 26 oder der Gewindespindel 3 magne¬ tisch ausreichend permeabel ausgeführt sein. Hierzu sind z.B. ferromagnetische Werkstoffe, wie z.B. ein Ferritstab, welcher ein hohe Permeabilitätszahl aufweist, geeignet. Auf Schaltungsträger 13 ist z.B. eine Magnetspule 14 angeordnet, mittels welcher der Abstand zwischen Teilstück 12 und Magnetspule 14 erfasst wird, so dass die Position der Gewinde¬ spindel 3 in Richtung der Zuspannkraftkraft (axiale Rich¬ tung) erfasst werden kann. Spule 14 und Teilstück 12 bilden somit gemeinsam einen kostengünstigen magnetischen Weg- oder Positionssensor, welcher sich zum Einsatz in einer Serienanwendung eignet.
Beispielsgemäß umfasst die Betätigungseinheit 40 einen
Elektromotor und ein Rotations-Rotations-Getriebe (nicht dargestellt in Fig. 3) . Die vom Elektromotor über das Rota- tions-Rotations-Getriebe auf Antriebszahnrad 6 übertragene Drehbewegung wird über eine Wirkverbindung 5 auf den Schaft 26 der Gewindespindel 3 übertragen. Wirkverbindung 5 ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (im Unterschied zu dem dritten Ausführungsbeispiel in Fig. 4) in der Weise ausge¬ legt, dass sich bei einer translatorischen Bewegung der Gewindespindel 3 (axial in Richtung der Zuspannskraft ) die axiale Position des Antriebszahnrads 6 ebenfalls mit Gewin¬ despindel 3 gemeinsam verändert. Dies wird zum Beispiel durch eine Passung mit Verdrehsicherung erreicht. Das Rota- tions-Rotations-Getriebe und Antriebszahnrad 6 werden so auszulegen, dass der Betrieb des Rotations-Translations- Getriebes innerhalb des zulässigen translatorischen Wegbe¬ reichs der Gewindespindel 3 nicht beeinträchtigt wird.
Zwischen Zahnrad 6 und Bremssattelgehäuse 1 ist eine Rück¬ lauf- und Vorspannfeder 10 angeordnet, welche sich unmittel¬ bar oder mittelbar auf Zahnrad 6 und Bremssattelgehäuse 1 abstützt. Dabei ist beispielsgemäß zwischen Zahnrad 6 und Feder 10 ein Axiallager 16 angeordnet. Zur axialen Lagerung des mit Gewindespindel 3 verbundenen Schaftes 26 ist am
Bremssattelgehäuse 1 ein Gleitlager 18 vorgesehen. Die Fe¬ derkonstante von Feder 10 ist wesentlich geringer als die des Federpakets 7.
Wird die Bremse aus einem Zustand mit einer Zuspannkraft Fist größer als der maximal von Federpaket 7 aufnehmbaren Kraft FT geöffnet, so entspannen sich zunächst Bremssattel / Beläge / Bremsscheibe und ab Punkt Fist = FT Federpaket 7 bis die Zu¬ spannkraft Null wird. Wird Kolben 2 dann weiter entgegen der Zuspannrichtung Z zurückgefahren (Abheben der Bremsbeläge von der Bremsscheibe und Einstellen eines Lüftspiels) , so wirkt auf Gewindespindel 3 eine Zugkraft in Richtung der Zu¬ spannrichtung Z, welche zu einer Komprimierung von Feder 10 führt. Dies kann anhand einer Verschiebung von Gewindespindel 3 in Zuspannrichtung Z mittels Weg- oder Positionssensor 12, 14 erkannt werden. Sollte sich Gewindespindel 3 oder Kolben 2 verklemmen oder Kolben 2 bei einem Zurückfahren z.B. an Anschlag 8 anschlagen, so kann dies anhand der ge¬ ringeren Verschiebung oder dem „Stehen bleiben" der Gewindespindel 3 erkannt werden.
Gewindemutter 27 ist im Kolben 2 derart eingebracht, dass sie zum Zuspannen sehr hohe Kräfte abstützen kann. Gewindemutter 27 liegt nicht lose auf, sondern ist in Kolben 2 ge¬ gen Herausfallen gesichert, z.B. durch Verstemmen oder durch einen Spannring in Kolben 2 hinter der Gewindemutter 27 (in den Figuren nicht dargestellt) . Hierdurch kann Kolben 2 durch die Gewindemutter 27 zum Abheben der Bremsbeläge von der Bremsscheibe zurückgefahren werden.
In Fig. 4 ist ein Ausschnitt einer Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elekt- romechanischen Fahrzeugbremse schematisch dargestellt. Der Ausschnitt zeigt wieder den Bereich der Betätigungseinheit 40 mit Positionssensor 12', 14' und Rotations-Translations- Getriebe 3', 27 in vergrößerter Darstellung. Im Vergleich zu Fig. 2 sind sich entsprechende Bauteile mit denselben Be¬ zugsziffern versehen. Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird die translatorische Bewegung von Gewindespindel 3' nicht auf Antriebszahnrad 6' übertragen. Hierzu ist An¬ triebszahnrad 6' über ein Lager 34 an Bremssattelgehäuse 1 axial fixiert. Wirkverbindung 5' ist als nur in Achsrichtung bewegliches Lager ausgelegt, so dass lediglich die vom
Elektromotor über das Rotations-Rotations-Getriebe aufge¬ brachte Drehbewegung auf die Gewindespindel 3' übertragen wird. In axialer Richtung kann sich der zylindrische Fortsatz von Spindel 3' , welcher im Bereich der Achse des Zahn- rads 6' dieses in einer Bohrung durchstößt, weitestgehend frei bewegen. Hierzu kann vorzugsweise Wirkverbindung 5' als eine Torx-Verbindung ausgebildet sein, beispielsweise in dem der Fortsatz von Spindel 3' und die Bohrung in Antriebszahnrad 6' eine Zahnung oder Kerbung mit einem Verlauf in axialer Richtung aufweisen, so dass die Zahnungen von Fortsatz und Zahnradbohrung ineinander eingreifen.
Auch gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel umfasst die Brem¬ se ein Federpaket 7 zur Abstützung von Spindel 3' an Brems¬ sattelgehäuse 1, wobei zwischen Spindel 3' und Federpaket 7 ein Wälzlager 4 angeordnet ist. Beispielsgemäß ist Federpa¬ ket 7 aus einer oder mehreren Tellerfedern in das Gehäuse eines Axiallagers aufgenommen, das aus Axiallagerscheibe 8 und Axiallagergehäuse bzw. Abstützring 9 gebildet ist. Ab¬ stützring 9 besitzt eine Abstüt zfläche 33, welche einen de¬ finierten Anschlag für die Bewegung von Axiallagerscheibe 8 bei Komprimierung des Federpakets 7 bildet (Punkt ST in Fig. 5) . Wenn das Federpaket maximal komprimiert ist, liegt Axi¬ allagerscheibe 8 auf Abstüt zfläche 33 auf. Spindel 3' liegt in Richtung des Wälzlagers 4 dabei auf Anlagescheibe 15 auf, die hierzu mit einem Konus versehen ist. Auch im dritten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Sensierung der Verschiebung des Fortsatzes der Gewindespindel 3' relativ zur Position des Schaltungsträgers 13. Schaltungsträger 13 trägt hierzu neben anderen elektronischen Bauelementen einen Hall-Sensor 14' im elektronischen Bauteilformat, mit welchem eine Ände¬ rung des Magnetfeldes messbar ist, welches von Permanentmag¬ net 12' erzeugt wird. Ein derartiger Weg- oder Positionssensor mit Hall-Sensor 14' und Permanentmagnet 12' kann natürlich auch in einer Ausführungsform der Fahrzeugbremse eingesetzt werden, bei welcher sich bei einer translatorischen Bewegung der Gewindespindel 3 die axiale Position des An¬ triebszahnrads 6 ebenfalls mit Gewindespindel 3 gemeinsam verändert (entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel) .
Rücklauf- und Vorspannfeder 10 stützt sich gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel auf Zahnrad 6' und in Bezug auf Schaft 26 an Federsicherung 11 ab. Es ist besonders zweckmäßig, wenn Federsicherung 11 gleichzeitig als Halter für Magnet 12' (Fig. 4) oder das permeable Teilstück 12 (Fig. 3) dient, welches Teil des magnetischen Weg- oder Positionssensors ist. Alternativ ist es ebensogut möglich, Schaft 26 selbst als magnetfeldbeeinflussendes Element oder magnetisiert als Magnet auszuführen. Die Funktion der Rücklauf- und Vorspannfeder 10 wurde bereits im Zusammenhang mit dem zweiten Ausführungsbeispiel erläutert.
In Fig. 5 sind verschiedene beispielsgemäße Kraft/Weg- Kennlinien für Federn und Bremsen einschließlich der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Fahrzeugbremse zur Erläuterung der Erfindung schematisch dargestellt. Dabei wurde auf eine Darstellung eines gegebenenfalls vorhandenen Lüftspiels verzichtet. Auf der X-Achse der Diagramme ist der jeweilige Weg s (Verformung oder Kompression) und auf der Y-Achse die zugehörige Kraft F aufgetragen, welche im System enthalten ist .
Fig. 5a) zeigt eine Kraft/Weg-Kennlinie einer bekannten Bremse, z.B. wie in Fig. 1 dargestellt. Eine Erhöhung der Kraft F führt zu einer Verformung von Bremssattel / Belägen / Bremsscheibe. Mit zunehmender Kraft wir die Zunahme der Verformung jedoch geringer.
Fig. 5b) zeigt eine Kraft/Weg-Kennlinie einer einzelnen Tel¬ lerfeder innerhalb eines Tellerfederpakets. Wird ein von der Bauhöhe der Tellerfeder abhängiger zulässiger Wegbereich bei Kompression der Feder erreicht (Punkt ST) , so schlägt die Fe- derhäusung an. Die Feder kann dann durch übliche Kräfte nicht weiter komprimiert werden. Beim Anschlagspunkt (Kom¬ pression ST) wird in der Feder die von der Konstruktion der Feder (Häusung 7, 9) abhängige maximal mögliche Federkraft FT erreicht .
Fig. 5c) zeigt eine Kraft/Weg-Kennlinie einer erfindungsge¬ mäßen elektromechanischen Bremse, welche z.B. gemäß den Fig. 2, 3 oder 4 mit einem Tellerfederpaket 7 ausgerüstet ist. Zuspannkräfte F im Bereich zwischen nahezu Null (lediglich Kraft der Vorspannkraft der Feder 10) und FT (z.B. ca 6 kN) führen, wie oben beschrieben, zu einer Komprimierung des Tellerfederpakets 7 bis hin zum Anschlag (Punkt ST) . Dabei wird Gewindespindel 3 (bzw. Schaft 26) in einem relativ kleinen Kraftbereich (z.B. 0 bis 6 kN) nachweisbar entgegen der Zuspannrichtung verschoben (gemessen durch Positionssensor 24, 14) . Aus der gemessenen Verschiebung der Gewindespindel 3 kann anhand der bekannten und gegebenen Kraft/Weg- Kennlinie des Federpakets 7 im Bereich Null bis ST die Zu¬ spannkräft F bestimmt werden. Oberhalb der Kraft FT nimmt das Tellerfederpaket 7 keine weiteren Kräfte mehr auf. Durch den zuspannenden Antrieb der Gewindespindel 3 werden dann Brems¬ sattel / Beläge / Bremsscheibe verformt und es ergibt sich eine steilere Kraft/Weg-Kennlinie (entsprechend Fig. 5a)).
Fig. 5d) zeigt eine Kraft/Weg-Kennlinie einer erfindungsge¬ mäßen elektromechanischen Bremse, z.B. gemäß den Fig. 3 oder 4, wenn die Bremsbeläge von der Bremsscheibe zurückgezogen werden und Gewindespindel 3 bei angeschlagenem Kolben 2 weiter in Bremslöserichtung angetrieben wird. Zunächst kommt es zu einer Komprimierung der Feder 10 und damit zu einer Verschiebung der Gewindespindel 3 in Zuspannrichtung (negative X-Achse) . Beim Punkt SA liegt Kolben 2 am hinteren Endan¬ schlag, z.B. Scheibe 8, an. Wird Gewindespindel 3 weiter an- getrieben, so verschiebt sich Gewindespindel 3 kaum noch. Aus dem Verlauf der Verschiebung von Gewindespindel 3 kann also das Anschlagen des Kolbens 2, insbesondere frühzeitig vor einem möglichen Verklemmen des Kolbens/Gewindetriebs, erkannt werden.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschreiben ein Rotations-Translations-Getriebe mit rotatorisch angetriebe¬ ner Gewindespindel (erstes Getriebeelement) . Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Entsprechende Ausfüh¬ rungsformen mit einem Rotations-Translations-Getriebe mit rotatorisch angetriebener Gewindemutter (erstes Getriebeelement) sind analog möglich. Hier stützt sich dann die Gewindemutter über ein Federelement 7 am Bremssattel ab und die entsprechende Verschiebung wird vermessen.
Bei der elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse kann es sich um eine elektromechanisch betätigbare Betriebsbremse handeln, bei welcher die Betriebsbremsfunktion durch die Betätigungseinheit 40 mit elektromechanischem Aktuator erfolgt. Optional weist die Bremse eine elektromechanisch be¬ tätigbare Feststellbremsfunktion auf. Die Feststellfunktion wird z.B. dadurch gewährleistet, dass der elektromechanische Aktuator oder eine Komponente eines Getriebes in der zuge¬ spannten Stellung mit einer Verriegelung festgehalten wird. Alternativ kann es sich um eine Bremse mit hydraulisch betätigbarer Betriebsbremse und elektromechanisch betätigbarer Feststellbremse handelt.
Eine erfindungsgemäße elektromechanisch betätigbare Schei¬ benbremse kann in einem kombinierten Bremssystem, in welchem an einer Achse, z.B. der Vorderachse, eine hydraulisch betä¬ tigbare Betriebsbremse und an der anderen Achse, z.B. der Hinterachse, die elektromechanisch betätigbare Betriebsbrem- se angeordnet ist, eingesetzt werden. Alternativ kann eine erfindungsgemäße elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse auch in einem Bremssystem eingesetzt werden, in welchem an jeder Achse elektromechanisch betätigbare Betriebsbremsen angeordnet sind.
Die bevorzugt mit einer Häusung 8, 9 versehene Feder 7 be¬ wirkt in der beispielsgemäßen elektromechanischen Bremse im unteren Kraftbereich (Null bis FT) eine nahezu kraftproporti¬ onale Verschiebung eines Bauteils, das mit Spindel 3 in Ver¬ bindung steht (zum Beispiel Schaft 26) . Hierdurch kann von einer elektronischen Schaltung über eine gegebene Kennlinie der Feder 7 die Zuspannkraft Fist auf vorteilhafte Weise er¬ mittelt werden. Die Bestimmung der Zuspannkraft im niedrigen Kraftbereich kann besonders vorteilhaft dazu herangezogen werden, den Verlauf der Kraft/Weg-Kennlinie im oberen Kraft¬ bereich (oberhalb von FT) zu extrapolieren, d.h. auch Zu- spannkräfte Fist > FT zu bestimmen. Hierzu wird z.B. ein elektrischer Parameter der Versorgung des elektromechanischen Aktuators, z.B. der Strom I, und/oder ein mechanischer Parameter des elektromechanischen Aktuators, z.B. die Zahl der Motorumdrehungen N, herangezogen. Optional wird auch noch die Temperatur herangezogen.
Ein erstes Ausführungsbeispiel zur Bestimmung einer Zuspannkraft Fist > FT anhand von im Bereich Null bis FT bestimmter Zuspannkräfte wird im Folgenden beschrieben. Üblicherweise wird in elektromechanischen Bremsen der Versorgungsstrom I des elektromechanischen Aktuators gemessen. Dabei ist der Strom I proportional zum aufgebrachten Drehmoment des Aktua¬ tors bzw. es besteht ein bekannter, näherungsweise proporti¬ onaler, funktionaler Zusammenhang zwischen Strom I und Zuspannkraft F. Die Proportionalitätskonstante bzw. der funk¬ tionale Zusammenhang hängt jedoch zumindest von der Tempera- tur ab. Wenn im unteren Kraftbereich (Null bis FT) der Verschiebung des ersten Getriebeelementes 3 anhand der Feder¬ kraft-Federweg-Kennlinie des elastischen Abstützelements 7 eine Zuspannkraft F zugeordnet wird, wird der jeweiligen Zu- spannkraft F ein zugehöriger Stromwert I zugeordnet. Anhand dieser Zuspannkraft-Stromwert-Datenpaare bzw. deren Steigung Δΐ/ÄF kann unter der Annahme einer konstanten Steigung oder anhand eines vorgegebenen Modells (vorgegebener funktionaler Zusammenhang) aus einem Stromwert I iSt , welcher in dem Be¬ reich bei maximal komprimiertem Abstützelement 7 gemessenen wird, eine Zuspannkraft Fist extrapoliert werden. Da die Zu¬ spannkraft-Stromwert-Datenpaare bzw. deren Steigung Δΐ/ÄF von der Temperatur des Aktuators abhängen, wird die Bestimmung der Zuspannkraft-Stromwert-Datenpaare im Bereich der Komprimierung des Abstützelements 7 (Bereich der Zuspannkraft von Null bis FT) vorteilhafterweise ständig durchge¬ führt, um immer aktuelle Daten für eine Extrapolation zur Verfügung zu haben.
Alternativ kann anhand der Anzahl der Motorumdrehungen N, welche eine Maß für den Weg s sind, zum einen während Ab¬ stützelement 7 verformt wird und dann, wenn nur noch eine Verformung von Sattel / Beläge / Bremsscheibe stattfindet, die Kraft extrapoliert werden. Solange sich Federpaket 7 verformt (also bis der Anschlag erreicht ist, unterer Kraft¬ bereich) , ist das Kraftniveau Fist aus (relativer) Gewinde¬ spindel-Position und gegebener Kennlinie des Federpakets ge¬ nau bekannt, wobei auch eine Zusammenhang zwischen Gewinde¬ spindelweg und Motorumdrehungen N hergestellt werden kann. Sobald keine Änderung des Gewindespindelwegs bei Motorumdre¬ hung stattfindet, befindet das System sich in der „harten" Kennlinie aus Sattel / Belägen / Scheibe (entsprechend Fig. 5a) ) , in welchem über die Motorumdrehungen N, die bekannte Steifigkeit von Sattel und Scheibe und der Steifigkeit der Feder (aus unterem Kraftbereich) , die Zuspannkraft extrapo¬ liert werden kann.
Zur Kalibrierung der erfindungsgemäßen Bremse wird zumindest einmal der Start- und Endpunkt der Verschiebung des ersten Getriebeelements (z.B. Gewindespindel 3) bestimmt, welcher dem bekannten, vorgegebenen Federkraft-Federweg-Kennlinie- Bereich (Null bis ST) des elastischen Abstützelements 7 ent¬ spricht. Start- und Endpunkt werden über den mittels Weg¬ oder Positionssensor bestimmten Verfahrweg der Gewindespindel 3 (bei Anfang, linearer Verlauf, Anschlag) erkannt, wo¬ bei der Strom I oder auch die Motorumdrehungen als Hilfsgrößen herangezogen werden. Das Kalibrierverfahren kann bei Bedarf wiederholt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse für Kraft¬ fahrzeuge mit einer Betätigungseinheit (40) und einem Bremssattel (1), wobei in dem Bremssattel (1) zwei mit je einer Seitenfläche einer Bremsscheibe (30) zusammen¬ wirkende Reibbeläge (31) begrenzt verschiebbar angeord¬ net sind, wobei einer der Reibbeläge (31) mittels eines Betätigungselementes (2, 27) durch die Betätigungseinheit (40) direkt und der andere Reibbelag (31) durch die Wirkung einer vom Bremssattel (1) aufgebrachten Reaktionskraft mit der Bremsscheibe (30) in Eingriff bringbar ist, wobei die Betätigungseinheit (40) ein Getriebe mit einem drehbar gelagerten, rotatorisch antreibbaren ersten Getriebeelement (3) und einem zweiten Getriebeele¬ ment (27), dessen Translationsbewegung auf den Reibbelag (31) übertragen wird, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Getriebeelement (3) und dem Bremssattel (1) ein elastisches Abstützelement (7) mit einer definierten Federkraft-Federweg-Kennlinie angeord¬ net ist, über welches sich das erste Getriebeelement (3) an dem Bremssattel (1) abstützt und durch welches bei einem Zuspannen der Bremse eine Verschiebung des ersten Getriebeelements (3) ermöglicht wird, und dass in der Betätigungseinheit (40) ein Weg- oder Positionssensor (24, 12, 14) angeordnet ist, welcher eine Position oder Verschiebung des ersten Getriebeelements (3) misst, wo¬ bei insbesondere die gemessene Position oder Verschie¬ bung des ersten Getriebeelements (3) zur Bestimmung ei¬ ner Zuspannkraft (Fist) herangezogen wird.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Abstützelement (7) und/oder die Be¬ tätigungseinheit (40) und/oder der Bremssattel (1) der- art ausgeführt ist/sind (15, 4, 8, 32, 33), dass das elastische Abstützelement (7) bei einem Zuspannen der Bremse nicht über einen vorgegebenen Bereich (sT) hinaus zusammendrückbar ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Abstützelement ein oder mehrere Tellerfedern (7) umfasst, welche (s) insbesondere in einer Häusung angeordnet sind, insbesondere in ein zwischen Bremssattel (1) und erstem Getriebeelement (3) angeordnetes Axiallager (8, 9) integriert ist/sind.
Scheibenbremse nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe als ein Kugelgewindetrieb ausgeführt ist, wobei insbesondere die Gewindespindel (3) das rotatorisch antreibbare erste Getriebeelement und die Gewindemutter (27) das zweite Getriebeelement bildet.
Scheibenbremse nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungs¬ einheit (40) einen Schaltungsträger (13) mit elektronischen Schaltungen zur Ansteuerung der Bremse und/oder Bestimmung der Zuspannkraft umfasst, welcher in einem Bereich des dem Bremsbelag abgewandten Endes (26) des ersten Getriebeelementes (3) angeordnet ist, wobei der Weg- oder Positionssensor (24) oder zumindest ein Teil (14, 14') des Weg- oder Positionssensors auf dem Schal¬ tungsträger (13) angeordnet ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg- oder Positionssensor (12, 14) auf einem magnetischen Messprinzip basiert, wobei die Verschiebung des ersten Getriebeelementes (3) oder dessen Abstand von dem Schaltungsträger (13) anhand einer Messung einer Magnetfeldänderung durch ein erstes Element (14, 14') und eines im Bereich des dem Bremsbelag abgewandten Endes (26) des ersten Getriebeelementes (3) angeordneten, Magnetfeld erzeugenden oder verändernden zweiten Elementes (12, 12') bestimmt wird.
Scheibenbremse nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungs¬ einheit (40) ein Federelement (10) umfasst, über welches sich das erste Getriebeelement (3) an dem Bremssattel (1) abstützt und durch welches bei einem Zurückfahren des Betätigungselementes (2) eine Verschiebung des ers¬ ten Getriebeelements (3) in Richtung (Z) auf die Brems¬ beläge (31) ermöglicht wird.
Scheibenbremse nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Aus¬ werteinheit umfasst oder mit einer Auswerteeinheit ver¬ bunden ist, in welcher
■ die Federkraft-Federweg-Kennlinie des elastischen Ab- stützelements (7) abgelegt ist und in welcher
• aus der gemessenen Position oder Verschiebung des ersten Getriebeelements (3) und der Feder¬ kraft-Federweg-Kennlinie des elastischen Ab- stützelements (7), oder
• aus einem aktuellen Wert einer Zustandsgröße (N, Iist) des elektromechanischen Aktuators, insbe¬ sondere einer Anzahl von Motorumdrehungen (N) oder eines Versorgungsstroms (I), und einem be¬ stimmten oder eingelernten Zusammenhang zwischen Zuspannkraft (F) und der Zustandsgröße (, I) des elektromechanischen Aktuators
eine Zuspannkraft (Fist) bestimmt wird, und/oder ■ bei einem Zurückfahren des Betätigungselementes (2) eine Verschiebung des ersten Getriebeelements (3) in Richtung (Z) auf die Bremsbeläge (31) ausgewertet wird, um zu erkennen, ob das Betätigungselement (2) in der Betätigungseinheit (40) anschlägt oder ver¬ klemmt .
9. Scheibenbremse nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Aus¬ werteinheit umfasst oder mit einer Auswerteeinheit ver¬ bunden ist, in welcher ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14 durchgeführt wird.
10. Verfahren zur Bestimmung einer Zuspannkraft einer elekt- romechanisch betätigbaren Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einer Betätigungseinheit (40) und einem Bremssattel
(1), wobei die Betätigungseinheit (40) ein Getriebe mit einem drehbar gelagerten, rotatorisch antreibbaren ersten Getriebeelement (3) und einem zweiten Getriebeele¬ ment (27), dessen Translationsbewegung auf einen Reibbelag (31) übertragen wird, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Zuspannen der Bremse eine Verschie¬ bung des ersten Getriebeelements stattfindet, welche durch ein zwischen dem ersten Getriebeelement (3) und dem Bremssattel (1) angeordnetes, elastisches Abstütz¬ element (7) mit einer definierten Federkraft-Federweg- Kennlinie, über welches sich das erste Getriebeelement
(3) an dem Bremssattel (1) abstützt, ermöglicht wird, dass die Position oder Verschiebung (Sist) des ersten Ge¬ triebeelements (3) gemessen wird, und dass aus der ge¬ messenen Position oder Verschiebung (SiSt) des ersten Ge¬ triebeelements (3) und der Federkraft-Federweg-Kennlinie des elastischen Abstützelements (7) eine Zuspannkraft (Fist) bestimmt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Abstützelement (7) bei einem Zuspannen der Bremse nur in einem vorgegebenen Bereich (0, ST) , insbesondere bis zu einem vorgegebenen Maximalmaß (ST) , zusammendrückbar ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kalibrierung der Bremse ein Startpunkt und ein Endpunkt einer Verschiebung des ersten Getriebeelements (3) bestimmt wird, welche dem vorgegebenen Bereich (0, ST) des elastischen Abstützelements (7) entspricht.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich (0, ST) der Komprimierung des elastischen Abstützelements (7) ein Zusammenhang zwischen der jeweils bestimmten Zuspannkraft (F) und einer Zustandsgröße (N, I) des elektromechanischen Aktuators, insbesondere ein Motorumdrehungsanzahl-Zuspannkraft- Zusammenhang oder ein Strom-Zuspannkraft-Zusammenhang, bestimmt oder eingelernt wird, und dass zur Bestimmung einer Zuspannkraft in einem Bereich, in welchem das elastische Abstützelement (7) nicht weiter zusam¬ mendrückbar ist, die Zuspannkraft anhand des bestimmten oder eingelernten Zusammenhangs und einem aktuellen Wert der Zustandsgröße (N, IiSt) des elektromechanischen Aktua¬ tors extrapoliert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Zurückfahren des Betäti¬ gungselementes (2) anhand einer Verschiebung des ersten Getriebeelements (3) in Richtung (Z) auf die Bremsbeläge (31) erkannt wird, wenn das Betätigungselement (2) in der Betätigungseinheit (40) anschlägt oder verklemmt, wobei diese Verschiebung insbesondere durch eine Kompri¬ mierung eines Federelements (10) ermöglicht wird, über welches sich das erste Getriebeelement (3) an dem Brems¬ sattel (1) abstützt.
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