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DE102011002567A1 - Disk brake, particularly for motor vehicle, comprises brake holder which is firmly arranged at both sides of brake disk, where friction lining is firmly arranged on friction lining carrier in axial direction of brake disk - Google Patents

Disk brake, particularly for motor vehicle, comprises brake holder which is firmly arranged at both sides of brake disk, where friction lining is firmly arranged on friction lining carrier in axial direction of brake disk Download PDF

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Publication number
DE102011002567A1
DE102011002567A1 DE201110002567 DE102011002567A DE102011002567A1 DE 102011002567 A1 DE102011002567 A1 DE 102011002567A1 DE 201110002567 DE201110002567 DE 201110002567 DE 102011002567 A DE102011002567 A DE 102011002567A DE 102011002567 A1 DE102011002567 A1 DE 102011002567A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
brake
rotation
supporting device
holder
disc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201110002567
Other languages
German (de)
Inventor
Andreas Heise
Kai Schade
Peter Lohberg
Michael Zydek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Priority to DE201110002567 priority Critical patent/DE102011002567A1/en
Publication of DE102011002567A1 publication Critical patent/DE102011002567A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/52Torque sensing, i.e. wherein the braking action is controlled by forces producing or tending to produce a twisting or rotating motion on a braked rotating member
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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    • F16D55/02Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
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Abstract

The disk brake comprises a brake holder (2) which is firmly arranged at both sides of a brake disk. A friction lining (4) is firmly arranged on a friction lining carrier (3) in an axial direction of the brake disk. The friction lining carrier is supported at the brake holder by a supporting device (14). The support device is rotated around a rotational axis in an area (16). An independent claim is also included for a method for determining acting brake force.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Ermittlung einer wirkenden Bremskraft oder eines wirkenden Bremsmoments an einer Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The invention relates to a disc brake according to the preamble of claim 1 and to a method for determining an acting braking force or an acting braking torque on a disc brake according to the preamble of claim 10.

Eine Scheibenbremse weist in bekannter Bauart eine auf der Nabe eines zu bremsenden Rades mitlaufende Bremsscheibe auf, an die von beiden Seiten Reibbeläge in Form von Bremsklötzen oder Reibbelägen gepresst werden. Diese Reibbeläge sind in einem so genannten Bremssattel angebracht. Der Bremssattel wird auch als Bremszange bezeichnet und umspannt die Bremsscheibe. Die Aktivierung der Bremse erfolgt in der Regel hydraulisch mit Hilfe mindestens eines Bremskolbens als Aktuator. In Kraftfahrzeugen werden in der Regel Teilscheibenbremsen eingesetzt, also Scheibenbremsen, die nur einen Teil der Fläche der Scheibe als Reibfläche nutzen.A disk brake has, in a known design, a brake disc which is mounted on the hub of a wheel to be braked and to which friction linings in the form of brake pads or friction linings are pressed from both sides. These friction linings are mounted in a so-called caliper. The caliper is also referred to as a brake caliper and spans the brake disc. The activation of the brake is usually hydraulically by means of at least one brake piston as an actuator. In motor vehicles part disc brakes are usually used, ie disc brakes, which use only a portion of the surface of the disc as a friction surface.

Ferner finden bei Automobilen sog. Schwimmsattelbremsen bevorzugte Verwendung. Schwimmsattelbremsen haben im Gegensatz zu Festsattelbremsen die Aktuatoren nur auf einer Seite der Scheibe. Die Bauart der Schwimmsattelbremse ermöglicht, die Bremskraft an beiden Seiten der Bremszange grundsätzlich über nur einen Aktuator aufzubauen. Der längsverschieblich gelagerte bzw. schwimmend aufgehängte Bremssattel überträgt den von nur einem Aktuator aufgebrachten Druck mechanisch auf die andere Seite der Bremsscheibe. Schwimmsattelbremsen benötigen durch diesen Aufbau nur vergleichsweise geringen Bauraum, so dass eine Schwimmsattelbremse bei geringerer Bauhöhe im Vergleich mit Festsattelbremsen besser platziert werden kann. Ferner haben Schwimmsattelbremsen einen hohen Wirkungsgrad und sind in Aufbau und in Wartung vergleichsweise einfach. So können insbesondere Reib- bzw. Reibbeläge in kurzer Zeit getauscht werden.Furthermore, in automobiles so-called floating caliper brakes are preferred. Floating caliper brakes have, in contrast to fixed caliper brakes, the actuators only on one side of the disc. The design of the floating caliper brake makes it possible to build the braking force on both sides of the brake caliper basically only one actuator. The longitudinally displaceably mounted or floating suspended caliper transfers the pressure applied by only one actuator mechanically to the other side of the brake disc. Floating caliper brakes require only relatively small space, so that a floating caliper brakes can be better placed at a lower height compared with fixed caliper brakes. Furthermore, floating caliper brakes have a high efficiency and are relatively simple in construction and maintenance. Thus, in particular friction or friction linings can be exchanged in a short time.

In bekannten Scheibenbremsen dienen als Aktuator hydraulisch betätigte Kolben, die mittels Hydraulikdruck in entsprechenden Betätigungseinrichtungen verschiebbar sind. Im Fall einer elektromechanisch betätigten Scheibenbremse kommt anstelle eines Hydraulikzylinders ein elektromechanischer Aktuator zum Einsatz. Ebenso sind pneumatische Aktuatoren bekannt.In known disc brakes serve as an actuator hydraulically operated pistons, which are displaceable by means of hydraulic pressure in corresponding actuators. In the case of an electromechanically actuated disc brake instead of a hydraulic cylinder, an electromechanical actuator is used. Likewise, pneumatic actuators are known.

Zum Einsatz in elektrischen Bremssystemen wäre es wünschenswert, unabhängig von der genauen konstruktiven Ausführungsform der Scheibenbremse, eine im Betrieb aktuell wirkende Bremskraft bzw. ein aktuell wirkendes Bremsmoment der Bremse ständig und möglichst genau zu erfassen. Nur auf dieser Basis kann die Scheibenbremse zuverlässig und mit einer erforderlichen Genauigkeit geregelt werden, um eine durch einen Benutzer vorgegebene Bremsanforderung einhalten und auch an diesen zurückmelden zu können sowie um schlupfgeregelte Bremsungen (Antiblockierregelungen) durchführen zu können.For use in electric brake systems, it would be desirable, regardless of the exact structural embodiment of the disc brake, to detect a currently active braking force or a currently acting braking torque of the brake constantly and as accurately as possible. Only on this basis, the disc brake can be controlled reliably and with a required accuracy to comply with a user specified braking request and also to be able to report back to this and to perform slip-controlled braking (antilock braking).

Aus dem Stand der Technik sind diverse Ansätze bekannt, die Zuspannkraft (Normalkraft) einer Scheibenbremse zu bestimmen, d. h. die Kraft, mit welcher die Reibbeläge in einer Richtung normal zur Bremsscheibenoberfläche (d. h. in axialer Richtung der Bremsscheibe) gegen die Bremsscheibe gedrückt werden. Allerdings ist die Zuspannkraft nicht der Bremskraft (Umfangskraft) oder dem Bremsmoment proportional. So ist als ein Faktor der Reibungskoeffizient zwischen dem Reibbelag und der Bremsscheibe zu berücksichtigen, welcher von Bedingungen wie Temperatur, Nässe und Schmutz abhängig ist und im Betrieb schwankt. Das Bremsmoment ist der Bremskraft proportional mit einem sog. effektiven Reibradius, welcher ebenfalls veränderlich ist und nicht genau bestimmt werden kann. Entsprechend kann für eine hydraulisch betätigte Scheibenbremse nach heutigem Stand der Erkenntnisse aufgrund der hohen Komplexität der Vorgänge der Verlauf des Bremsmomentes nicht zuverlässig aus dem Verlauf des Bremsdruckes oder der Zuspannkraft bestimmt werden.From the prior art various approaches are known to determine the clamping force (normal force) of a disc brake, d. H. the force with which the friction linings are pressed in a direction normal to the brake disc surface (i.e., in the axial direction of the brake disc) against the brake disc. However, the application force is not proportional to the braking force (circumferential force) or the braking torque. Thus, one factor to consider is the coefficient of friction between the friction lining and the brake disk, which is dependent on conditions such as temperature, humidity and dirt and fluctuates during operation. The braking torque is proportional to the braking force with a so-called effective friction radius, which is also variable and can not be determined exactly. Accordingly, for a hydraulically actuated disc brake according to the current state of knowledge due to the high complexity of the processes, the course of the braking torque can not be reliably determined from the course of the brake pressure or the application force.

Ansätze zur Bestimmung der Zuspannkraft einer Scheibenbremse bauen üblicherweise auf einer elastischen Aufweitung des Bremssattels (in einer Richtung senkrecht zur Bremsscheibenoberfläche (axiale Richtung)) auf. So ist es bekannt, die Aufweitung des Bremssattels mit einem Dehnmessstreifen zu messen, der in einem Jochbereich des Bremssattels aufgeklebt ist, mit dem der Bremssattel die Bremsscheibe übergreift. Auch in der DE 10 2006 029 978 B3 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung einer wirkenden Normalkraft an einer Scheibenbremse beschrieben. Hierzu ist an dem Bremssattel der Scheibenbremse eine Einrichtung vorgesehen, welche die Normalkraft anhand einer elastischen Aufweitung des Bremssattels bei einem Zuspannen der Bremse misst, indem eine Scherbewegung eines Teils der Scheibenbremse beim Aufweiten des Bremssattels vermessen wird.Approaches for determining the clamping force of a disc brake usually build on an elastic expansion of the caliper (in a direction perpendicular to the brake disc surface (axial direction)) on. Thus, it is known to measure the widening of the caliper with a strain gauge, which is glued in a yoke portion of the caliper, with which the brake caliper engages over the brake disc. Also in the DE 10 2006 029 978 B3 For example, a method and apparatus for measuring a normal force acting on a disc brake will be described. For this purpose, a device is provided on the caliper of the disc brake, which measures the normal force based on an elastic widening of the caliper during brake application by measuring a shearing motion of a portion of the disc brake during widening of the caliper.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Scheibenbremse und ein Verfahren bereitzustellen, mittels welcher/welchem während eines Bremsvorganges ein Maß für die wirkende Bremskraft (Umfangskraft) oder das wirkende Bremsmoment an einer Scheibenbremse kontinuierlich, mit preiswerten Mitteln und in ausreichender Genauigkeit erfasst werden kann.The object of the invention is to provide a disc brake and a method by means of which a measure of the acting braking force (circumferential force) or the braking torque acting on a disc brake can be detected continuously, with inexpensive means and with sufficient accuracy during a braking operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Scheibenbremse nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. This object is achieved by the disc brake according to claim 1 and the method according to claim 10.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass sich die Reibbelagträger über eine Abstützvorrichtung an dem Bremshalter abstützen, welche zumindest teilweise drehbar ist. Hierdurch wird es ermöglicht, dass die Reibbelagträger bei einer Bremsung eine, wenn auch sehr geringe, Drehung oder Verdrehung (Torsion) der Abstützvorrichtung bewirken, welche ein Maß für die wirkende Bremskraft oder das wirkende Bremsmoment darstellt.The invention is based on the idea that support the Reibbelagträger a support device on the brake holder, which is at least partially rotatable. This makes it possible that the Reibbelagträger cause a braking, albeit very small, rotation or rotation (torsion) of the support device, which is a measure of the braking force or the effective braking torque.

Um das wirkende Bremsmoment möglichst vollständig zu erfassen, stützen sich alle Reibbelagträger der Scheibenbremse bevorzugt gemeinsam über dieselbe Abstützvorrichtung bzw. dieselben Abstützvorrichtungen an dem Bremshalter ab.In order to capture the acting braking torque as completely as possible, all the friction lining carriers of the disc brake are preferably supported together on the same support device or the same support devices on the brake holder.

Bevorzugt ist die Abstützvorrichtung als ein vom Bremshalter separates Bauelement ausgeführt und umfasst einen zweiten Bereich, in welchem sich die Abstützvorrichtung bezüglich einer Drehung um die Drehachse gegen den Bremshalter abstützt (z. B. durch Formschluß). Alternativ ist es bevorzugt, dass die Abstützvorrichtung in dem zweiten Bereich stoffschlüssig mit dem Bremshalter verbunden ist.Preferably, the supporting device is designed as a separate component from the brake holder and comprises a second region in which the supporting device is supported with respect to a rotation about the axis of rotation against the brake holder (eg by positive engagement). Alternatively, it is preferred that the supporting device is connected in the second area in a material-locking manner with the brake holder.

Bevorzugt wird das Maß der Drehung oder Torsion der Abstützvorrichtung oder eines Teils der Abstützvorrichtung mittels einer Sensorvorrichtung erfasst und anhand des Messsignals der Sensorvorrichtung die wirkende Bremskraft oder das wirkende Bremsmoment, z. B. in einer Verarbeitungslogik, ermittelt.Preferably, the degree of rotation or torsion of the support device or a part of the support device is detected by means of a sensor device and based on the measurement signal of the sensor device, the braking force acting or the braking torque acting, z. In a processing logic.

Bevorzugt ist die Abstützvorrichtung in zumindest einem ersten Bereich an dem Bremshalter um eine Drehachse in im wesentlichen axialer Richtung der Bremsscheibe (d. h. in Richtung der Zuspannkraft) drehbar gelagert, damit eine bei der Bremsung erzeugte tangentiale Reibkraft über die Reibbelagträger zu einer Drehung oder Torsion der Abstützvorrichtung führt.The support device is preferably rotatably mounted in at least a first region on the brake holder about an axis of rotation in the substantially axial direction of the brake disk (ie in the direction of the application force), so that a tangential frictional force generated during braking via the friction lining carrier leads to a rotation or torsion of the support device leads.

Jeder der Reibbelagträger stützt sich bevorzugt einseitig an einer zumindest einseitig drehbar gelagerten Abstützvorrichtung ab. So kann die Bremsmomentenermittlung mittels einer einzigen Sensorvorrichtung je Scheibenbremse erfolgen.Each of the friction lining carriers is preferably supported on one side on a supporting device rotatably mounted at least on one side. Thus, the braking torque determination can be done by means of a single sensor device per disc brake.

Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform stützen sich die Reibbelagträger einer Scheibenbremse bevorzugt zweiseitig an jeweils einer zumindest einseitig drehbar gelagerten Abstützvorrichtung ab. Es sind dann besonders bevorzugt je Scheibenbremse zwei Sensorvorrichtungen, eine je Abstützvorrichtung, zur Erfassung einer Drehung oder Verdrehung der Abstützvorrichtung vorhanden.According to another embodiment of the invention, the Reibbelagträger a disc brake preferably supported on two sides of each one at least one side rotatably mounted support device. There are then particularly preferred per disc brake two sensor devices, one per support device, for detecting a rotation or rotation of the support device available.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Abstützvorrichtung in einem ersten Bereich drehbar um eine Drehachse an dem Bremshalter gelagert und in dem zweiten Bereich drehfest mit dem Bremshalter verbunden, so dass die Abstützvorrichtung sich bezüglich einer Drehung um die Drehachse gegen den Bremshalter abstützt. Bei einer derartigen Lagerung der Abstützvorrichtung wird bevorzugt eine Sensorvorrichtung eingesetzt, welche eine Verdrehung (Torsion) der Abstützvorrichtung erfasst. Besonders bevorzugt ist die drehfeste Verbindung als formschlüssige Verbindung ausgeführt, da eine solche kostengünstig und stabil hergestellt werden kann.According to one embodiment of the invention, the support device is rotatably mounted in a first region about an axis of rotation on the brake holder and rotatably connected in the second region with the brake holder, so that the support device is supported with respect to a rotation about the axis of rotation against the brake holder. In such a storage of the support device, a sensor device is preferably used, which detects a rotation (torsion) of the support device. Particularly preferably, the rotationally fixed connection is designed as a positive connection, since such can be produced inexpensively and stably.

Die Sensorvorrichtung zur Erfassung der Torsion umfasst bevorzugt einen auf der Abstützvorrichtung angeordneten Messwertgeber und einen Messwertaufnehmer, welche besonders bevorzugt nach einem magnetischen Messprinzip zusammenwirken, da diese berührungslos funktionieren und so auch in harschen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden können. Vorteilhafterweise hat der Messwertgeber magnetoelastische Eigenschaften und der Messwertaufnehmer umfasst ein magnetfeldempfindliches Sensorelement.The sensor device for detecting the torsion preferably comprises a transmitter arranged on the support device and a transducer, which cooperate particularly preferably according to a magnetic measuring principle, since they work without contact and can be used in harsh environmental conditions. Advantageously, the transmitter magnetoelastic properties and the transducer comprises a magnetic field sensitive sensor element.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die Abstützvorrichtung in einem ersten Bereich drehbar um eine Drehachse an dem Bremshalter gelagert und umfasst ein radial zur Drehachse ausgedehntes Abstützelement, dessen der Ab stützvorrichtung abgewandete Seite sich gegen den Bremshalter abstützt. Besonders bevorzugt umfasst die Abstützvorrichtung einen dritten Bereich, in welchem sie ebenfalls um die Drehachse drehbar an dem Bremshalter gelagert ist. Zur sicheren Lagerung der Abstützvorrichtung sind der erste und der dritte Bereich vorteilhafterweise auf unterschiedlichen Seiten der Bremsscheibe angeordnet.According to another embodiment of the invention, the support device is rotatably mounted in a first region about an axis of rotation of the brake holder and comprises a radially to the axis of rotation extended support member, the Ab support device side facing away from the brake holder is supported. Particularly preferably, the support device comprises a third region in which it is also mounted rotatably about the rotational axis on the brake holder. For safe storage of the support device, the first and the third area are advantageously arranged on different sides of the brake disc.

Bei einer Abstützung der Abstützvorrichtung über ein radial ausgedehntes Abstützelement kommt es bei einer Bremsung zu einer Drehung der Abstützvorrichtung, wodurch das Abstützelement verformt bzw. gebogen wird. Daher wird bevorzugt eine Sensorvorrichtung eingesetzt, durch welches eine durch die Drehung der Abstützvorrichtung bewirkte Verformung/Biegung des Abstützelements erfasst wird. Einfach und kostengünstig wird die Verformung durch ein auf dem Abstützelement angeordnetes verformungsempfindliches Sensorelement gemessen. Besonders bevorzugt wird die Verformung durch einen auf dem Abstützelement angebrachten Dehnungsmessstreifens gemessen.In a support of the support device via a radially extended support element, it comes with a braking to a rotation of the supporting device, whereby the support member is deformed or bent. Therefore, a sensor device is preferably used by which a caused by the rotation of the support device deformation / bending of the support element is detected. The deformation is measured simply and inexpensively by means of a deformation-sensitive sensor element arranged on the support element. Particularly preferably, the deformation is measured by a strain gauge mounted on the support element.

Die erfindungsgemäße Scheibenbremse kann sowohl als Schwimmsattel-Scheibenbremse oder als Festsattel-Scheibenbremse ausgeführt sein. Vorteilhafterweise ist einer der Reibbeläge durch eine Betätigungseinheit direkt und der andere Reibbelag durch die Wirkung einer vom Bremssattelgehäuse aufgebrachten Reaktionskraft mit der Bremsscheibe in Eingriff bringbar. The disc brake according to the invention can be designed both as a floating caliper disc brake or as a fixed caliper disc brake. Advantageously, one of the friction linings can be brought directly into engagement with the brake disc by an actuating unit and the other friction lining can be brought into engagement by the action of a reaction force applied by the caliper housing.

Bevorzugt ist die Scheibenbremse hydraulisch, pneumatisch oder elektromechanisch betätigbar ausgebildet.Preferably, the disc brake is formed hydraulically, pneumatically or electromechanically actuated.

Gemäß einer bevorzugten. Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine durch eine Bremskraftwirkung hervorgerufene Drehung oder Verdrehung zumindest eines Teils der Abstützvorrichtung dadurch erreicht, dass die Abstützvorrichtung in zumindest einem ersten Bereich drehbar um eine Drehachse an dem Bremshalter gelagert ist, während sie sich in einem zweiten Bereich bezüglich einer Drehung um die Drehachse gegen den Bremshalter abstützt.According to a preferred. Embodiment of the method according to the invention caused by a braking force rotation or rotation of at least a portion of the supporting device achieved in that the supporting device is rotatably mounted in at least a first region about an axis of rotation on the brake holder, while in a second region with respect to a rotation about the Rotary axis is supported against the brake holder.

Aus dem Maß der erfassten Drehung oder Verdrehung wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens eine wirkende Bremskraft oder ein wirkendes Bremsmoments ermittelt, wobei besonders bevorzugt eine vorbestimmte Biegesteifigkeit oder eine vorbestimmte Torsionssteifigkeit der Abstützvorrichtung oder eines Teils der Abstützvorrichtung berücksichtigt wird. Die Biegesteifigkeit oder Torsionssteifigkeit ist vorteilhafterweise in einer Verarbeitungslogik oder einem Bremsensteuergerät zusammen mit Daten über die geometrischen Abmessungen der Abstützvorrichtung/des Abstützelements abgelegt, so dass eine direkte Berechung des Bremsmoments aus der gemessenen Torsion/Verformung durchführbar ist.From the extent of the detected rotation or rotation, an effective braking force or an acting braking torque is determined according to a preferred embodiment of the method, wherein a predetermined bending stiffness or a predetermined torsional rigidity of the supporting device or a part of the supporting device is particularly preferred. The bending stiffness or torsional stiffness is advantageously stored in a processing logic or a brake control device together with data on the geometric dimensions of the support device / the support element, so that a direct calculation of the braking torque from the measured torsion / deformation is feasible.

Die ermittelte Bremskraft oder das ermittelte Bremsmoment wird bevorzugt zur Durchführung einer elektronischen Bremsregelung der Scheibenbremse herangezogen.The determined braking force or the determined braking torque is preferably used to carry out an electronic brake control of the disc brake.

Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Verdrehung (Torsion) einer Abstützvorrichtung gemessen, welche in einem ersten Bereich drehbar um eine Drehachse an dem Bremshalter gelagert ist und in einem zweiten Bereich drehfest mit dem Bremshalter verbunden ist.According to one embodiment of the method according to the invention, a rotation (torsion) of a support device is measured, which is mounted rotatably in a first region about an axis of rotation on the brake holder and in a second region rotatably connected to the brake holder.

Das Maß der Verdrehung (Torsion) wird bevorzugt mittels eines magnetischen Messverfahrens bestimmt, da diese berührungslos funktionieren. Vorteilhafterweise wird ein magnetoelastisches Messverfahren durchgeführt.The degree of twisting (torsion) is preferably determined by means of a magnetic measuring method, since these work without contact. Advantageously, a magnetoelastic measurement method is performed.

Gemäß einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Messung einer Verformung eines Abstützelements der Abstützvorrichtung durchgeführt, wobei das Abstützelement sich radial zur Drehachse der Abstützvorrichtung ausdehnt und sich mit der der Abstützvorrichtung abgewandeten Seite gegen den Bremshalter abstützt, so dass bei einer Drehung der Abstützvorrichtung eine Verformung des Abstützelements auftritt.According to another embodiment of the method according to the invention, a measurement of a deformation of a supporting element of the supporting device is performed, wherein the supporting element expands radially to the axis of rotation of the supporting device and is supported with the supporting device facing away from the brake holder, so that upon rotation of the supporting device, a deformation of the supporting element occurs.

Bevorzugt wird eine elektrische Regelung der Scheibenbremse anhand der ermittelten Bremskraft oder des ermittelten Bremsmoments durchgeführt.Preferably, an electrical control of the disc brake is carried out on the basis of the determined braking force or the determined braking torque.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dieses in Betriebsbremsvorgängen sowie in elektronisch geregelten Bremsvorgängen durchgeführt, und dient so zur Verbesserung des Komforts.According to a preferred embodiment of the method according to the invention this is carried out in service braking operations and in electronically controlled braking, and thus serves to improve the comfort.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung an Hand von Figuren.Further preferred embodiments will become apparent from the subclaims and the following description with reference to figures.

Es zeigen schematischIt show schematically

1 eine an sich bekannte Faustsattel-Scheibenbremse, 1 a known Faustsattel disc brake,

2 einen Ausschnitt eines erstes Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse, 2 a detail of a first embodiment of a disc brake according to the invention,

3 zwei Ausführungsbeispiel einer Abstützvorrichtung für eine erfindungsgemäße Scheibenbremse, und 3 two embodiment of a supporting device for a disc brake according to the invention, and

4 einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse. 4 a detail of a second embodiment of a disc brake according to the invention.

1 zeigt schematisch einen Sattel einer an sich bekannten Faustsattel-Scheibenbremse in einer Explosionsdarstellung, welcher einen Bremshalter 2 und ein Bremssattelgehäuse 1 umfasst. Bremshalter 2 ist über zwei Befestigungslöcher 6 an einem Kraftfahrzeug, z. B. am Radträger des Kraftfahrzeugs, befestigbar. Bremssattelgehäuse 1 übergreift mit seinem Sattelrücken eine nichtdargestellte Bremsscheibe sowie zwei beiderseits der Bremsscheibe angeordnete Reibbeläge 4, welche jeweils auf einem Reibbelagträger 3 angebracht sind. In 1 ist der besseren Übersichtlichkeit wegen nur einer der Reibbelagträger 3 (die äußere Reibbelagrückenplatte) dargestellt. Bremssattelgehäuse 1 wird über geeignete Führungsbolzen, welche an den Haltepunkten 7 und 8 angebracht sind, auf an sich bekannte Weise axial (z-Richtung) gleitbeweglich an Bremshalter 2 gelagert. Bremshalter 2 umfasst zwei Belagführungsschienen 11, welche die Bremsscheibe übergreifen und jeweils zwei, beiderseits der Bremsscheibe angeordnete Ausformungen (z. B. Hammerkopfhalter) 5 umfassen, welche zum Eingriff mit den an den Reibbelagträgern 3 angeordneten Ausformungen 9 (z. B. Hammerköpfe) ausgeführt sind. 1 schematically shows a saddle of a known caliper disc brake in an exploded view, which is a brake holder 2 and a caliper housing 1 includes. brake support 2 is over two mounting holes 6 on a motor vehicle, z. B. on the wheel of the motor vehicle, fastened. Caliper housing 1 engages with its saddle back unrepresented brake disc and two arranged on both sides of the brake disc friction linings 4 , each on a Reibbelagträger 3 are attached. In 1 For the sake of clarity, only one of the friction lining carriers is 3 (the outer friction pad). Caliper housing 1 is via suitable guide pins, which at the breakpoints 7 and 8th are attached, in a known per se axially (z-direction) slidably to the brake holder 2 stored. brake support 2 includes two pad guide rails 11 which engage over the brake disk and in each case two formations arranged on both sides of the brake disk (eg hammer head holder) 5 which engage for engagement with the friction lining carriers 3 arranged formations 9 (eg hammerheads) are executed.

In Bremssattelgehäuse 1 ist auf der inneren Bremsscheibenseite im Bereich 22 eine nicht dargestellte Betätigungseinheit integriert, um auf den inneren (nicht dargestellten) Reibbelag eine Bremszuspannkraft aufbringen zu können. Dabei umfasst die Betätigungseinheit vorzugsweise einen Bremskolben, der hydraulisch, elektrisch oder elektromechanisch betätigbar ist. Bei Betätigung der Bremse wirkt zunächst eine Kolbenkraft auf den inneren Reibbelag 4 und presst diesen, nach Überwindung eines Lüftspiels, gegen die Bremsscheibe. Der dem inneren Reibbelag 4 gegenüberliegende äußere Reibbelag 4 wird als Reaktion auf eine Betätigung des inneren Reibbelags 4 durch axiale Verschiebung des Bremssattelgehäuses 1 (in z-Richtung) bekanntermaßen gleichfalls gegen die Bremsscheibe gedrückt. Auf beiden Seiten der Bremsscheibe wirkt die gleiche Anpresskraft/Zuspannkraft.In caliper housing 1 is on the inner brake disc side in the area 22 integrated an actuating unit, not shown, in order to apply a Bremszuspannkraft on the inner (not shown) friction lining can. In this case, the actuating unit preferably comprises a brake piston, which is hydraulically, electrically or electromechanically actuated. When the brake is actuated, initially a piston force acts on the inner friction lining 4 and presses it, after overcoming a clearance, against the brake disc. The inner friction lining 4 opposite outer friction lining 4 is in response to an operation of the inner friction lining 4 by axial displacement of the caliper housing 1 (in the z direction) also known to be pressed against the brake disc. On both sides of the brake disc, the same contact pressure / clamping force acts.

Bei einer Bremsung wird an jedem Reibbelag 4 eine tangentiale Reibkraft wirksam (tangential zur Bremsscheibenoberfläche, d. h. senkrecht zur axialen Richtung (z) der Bremsscheibe), durch welche der Reibbelagträger 3 von der Bremsscheibe „mitgenommen” wird, bis Reibbelagträger 3 sich (je nach geometrischer Auslegung der Ausformungen 5 und 9) über eine oder beide der Ausformungen 9 an Bremshalter 2 abstützt. Die Abstützkräfte werden über die fest an Bremshalter 2 angebrachten Hammerkopfhalter 5 auf Bremshalter 2 übertragen. Je nach der geometrischer Auslegung der einzelnen Ausformungen 5 und 9 auf den beiden Seiten kann sich ein Reibbelagträger 3 zunächst an nur einer Seite an Bremshalter 2 abstützen, entweder durch Zug oder durch Druck, oder Reibbelagträger 3 kann sich auch auf beiden Seite gleichzeitig an Bremshalter 2 abstützen.When braking is on each friction lining 4 a tangential friction force is effective (tangential to the brake disc surface, ie perpendicular to the axial direction (z) of the brake disc), through which the Reibbelagträger 3 from the brake disc is "taken" until Reibbelagträger 3 (depending on the geometric design of the formations 5 and 9 ) over one or both of the formations 9 to brake holder 2 supported. The support forces are fixed to the brake holder 2 attached hammer head holder 5 on brake holder 2 transfer. Depending on the geometric design of the individual formations 5 and 9 On the two sides can be a friction lining 3 initially on only one side of the brake holder 2 support, either by train or by pressure, or Reibbelagträger 3 can also be on both sides at the same time to brake holder 2 support.

In 2 ist ein Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse schematisch dargestellt. Der besseren Übersichtlichkeit wegen ist nur ein Reibbelagträger 3 sowie dessen Abstützung an dem Bremshalter auf einer Seite dargestellt. Reibbelagträger 3 mit Reibbelag 4 stützt sich an einer Seite über eine Abstützvorrichtung 14 an Bremshalter 2 ab, welche in einem Bereich 16 drehbar an Bremshalter 2 gelagert ist, z. B. durch ein Gleitlager. Zur Abstützung am Bremshalter 2 umfasst Abstützvorrichtung 14 ein Abstützelement 12, das sich radial nach außen, d. h. senkrecht zur Drehachse der Abstützvorrichtung 14, erstreckt. Das der Abstützvorrichtung 14 abgewandte Ende des Abstützelements 12 stützt sich an Bremshalter 2 ab. Beispielsgemäß ist hierzu das Ende des Abstützelements 12 form- und kraftschlüssig zwischen zwei Stiften 23 des Bremshalters 2 angeordnet, wodurch das Ende des Abstützelements 12 ortsfest gehalten wird.In 2 a section of a first embodiment of a disc brake according to the invention is shown schematically. For better clarity is only a friction lining 3 as well as its support on the brake holder shown on one side. friction lining 3 with friction lining 4 rests on one side over a supporting device 14 to brake holder 2 starting in one area 16 rotatable on brake holder 2 is stored, for. B. by a plain bearing. For support on the brake holder 2 includes support device 14 a support element 12 extending radially outwards, ie perpendicular to the axis of rotation of the support device 14 , extends. The support device 14 opposite end of the support element 12 rests on brake holder 2 from. For example, this is the end of the support element 12 positive and non-positive between two pins 23 of the brake holder 2 arranged, whereby the end of the support element 12 is held stationary.

Beispielsgemäß ist Abstützvorrichtung 14 im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und mit einer Nut 24 versehen, an welcher eine Halterausformung 9 des Reibbelagträgers 3 eingreifen kann. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist Abstützvorrichtung 14 zusätzlich in Bereich 16' drehbar an Bremshalter 2 gelagert, wobei Bereich 16 und Bereich 16' beiderseits der Bremsscheibe angeordnet sind. Nut 24 ist in einem Bereich zwischen den Bereichen 16 und 16' angeordnet.According to the example is support device 14 formed substantially cylindrical and with a groove 24 provided on which a Halterausformung 9 of the friction lining carrier 3 can intervene. According to the first embodiment is supporting device 14 additionally in area 16 ' rotatable on brake holder 2 stored, with area 16 and area 16 ' are arranged on both sides of the brake disc. groove 24 is in an area between the areas 16 and 16 ' arranged.

Bei einer Bremsung mit einem auf die Bremsscheibe übertragenen Bremsmoment MB wirkt an Reibbelag 4 und damit an Reibbelagträger 3 eine tangentiale Reibkraft, die über die Ausformung 9 des Reibbelagträgers 3 an der Abstützvorrichtung 14 angreift und eine (sehr geringe) Drehung der beidseitig drehbar am Bremshalter 2 gelagerten Abstützvorrichtung 14 bewirkt. Diese Drehung der Abstützvorrichtung 14 führt, da das eine Ende des Abstützelements 12 am Bremshalter 2 gehalten wird, zu einer Biegung von Abstützelement 12. Auf Abstützelement 12 sind z. B. Dehnungsmessstreifen 15 angebracht, welche das Maß der Biegung erfassen. Anhand der gemessenen Biegung kann, unter Berücksichtigung der bekannten Steifigkeit des Abstützelements 12 sowie der bekannten geometrischen Anordnung, auf das Bremsmoment MB geschlossen werden.When braking with a transmitted to the brake disc braking torque M B acts on friction lining 4 and thus on friction lining carrier 3 a tangential frictional force over the molding 9 of the friction lining carrier 3 on the support device 14 engages and a (very slight) rotation of both sides rotatable on the brake holder 2 mounted support device 14 causes. This rotation of the support device 14 leads, as the one end of the support element 12 on the brake holder 2 is held, to a bend of support element 12 , On support element 12 are z. B. strain gauges 15 attached, which capture the degree of bending. Based on the measured bending, taking into account the known stiffness of the support element 12 as well as the known geometric arrangement, are closed to the braking torque M B.

In 3 sind zwei Ausführungsbeispiel einer Abstützvorrichtung für eine erfindungsgemäße Scheibenbremse schematisch dargestellt.In 3 two embodiments of a support device for a disc brake according to the invention are shown schematically.

Die in 3a) dargestellte Abstützvorrichtung 14 entspricht im wesentlichen der anhand von 2 bereits beschriebenen Abstützvorrichtung. Abstützvorrichtung 14 umfasst einen zylindrischen Grundkörper mit einer Nut 24, an welcher eine Halterausformung 9 des Reibbelagträgers 3 eingreifen kann. Abstützvorrichtung 14 ist in einem ersten Bereich 16 um seine Zylinderachse (Drehachse) drehbar an Bremshalter 2 gelagert und stützt sich in einem zweiten Bereich über ein radial nach außen erstreckendes Abstützelement 12 bezüglich einer Drehung um die Zylinderachse an Bremshalter 2 ab. Zur Messung einer Biegung des Abstützelements 12 beim. Bremsen ist auf Abstützelement 12 zumindest ein verförmungsempfindliches Sensorelement 15 angebracht, z. B. in Form eines Dehnungsmessstreifen.In the 3a ) shown supporting device 14 corresponds essentially to the basis of 2 already described supporting device. Support device 14 comprises a cylindrical body with a groove 24 on which a Halterausformung 9 of the friction lining carrier 3 can intervene. Support device 14 is in a first area 16 rotatable about its cylinder axis (rotation axis) to brake holder 2 mounted and supported in a second region via a radially outwardly extending support element 12 with respect to a rotation about the cylinder axis to the brake holder 2 from. For measuring a bending of the support element 12 at the. Brakes are on support element 12 at least one deformation-sensitive sensor element 15 attached, z. B. in the form of a strain gauge.

Das in 3b) dargestellte zweite Ausführungsbeispiel einer Abstützvorrichtung 34 umfasst ebenso einen zylindrischen Grundkörper mit einer Nut 24, an welcher eine Halterausformung 9 des Reibbelagträgers 3 eingreifen kann. Abstützvorrichtung 34 ist in einem ersten Bereich 16 um seine Zylinderachse (Drehachse) drehbar an Bremshalter 2 gelagert, z. B. durch ein Gleitlager, und stützt sich in einem zweiten Bereich 32 gegenüber einer Drehung um die Zylinderachse an Bremshalter 2 ab. Hierzu kann Abstützvorrichtung 34 formschlüssig mit Bremshalter 2 verbunden sein, z. B. über eine Vierkantausformung 35 (wie in 3b) dargestellt), welche in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung in Bremshalter 2 eingesteckt oder eingepresst wird, oder über eine Torx-Verbindung. Durch die drehfeste Anbringung der Abstützvorrichtung 34 in dem zweiten Bereich 32 wird eine Drehung der Äbstützvorrichtung (wie am Beispiel der Abstützvorrichtung 14 beschrieben) verhindert. Stattdessen führt die bei einer Bremsung über die Ausformung 9 des Reibbelagträgers 3 an der Abstützvorrichtung 34 angreifende Kraft zu einer Torsion/Verdrehung der Abstützvorrichtung 34. Das Maß der Torsion wird durch eine geeignete Sensorvorrichtung erfasst, anhand welcher dann, z. B. unter Berücksichtigung der bekannten Torsionssteifigkeit der Abstützvorrichtung 34, auf das Bremsmoment MB geschlossen werden kann. Gemäß dem in 3b) dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Sensorvorrichtung einen auf der Abstützvorrichtung 34 angeordneten Messwertgeber 13 und einen Messwertnehmer 10, die nach einem magnetischen Messprinzip arbeiten. Z. B. kann auf der Abstützvorrichtung 34 eine magnetoelastische Struktur 13 aufgebracht oder integriert sein, welche bei ihrer Deformation in Folge der Torsion der Abstützvorrichtung 34 ein Magnetfeld erzeugt, dessen Stärke von dem Maß der Verdrehung abhängig ist. Die Magnetfeldstärke wird durch magnetfeldempfindliches Sensorelement 10, z. B. ein Hallelement, gemessen, welches in der Nähe der magnetoelastischen Struktur 13 angeordnet wird.This in 3b ) illustrated second embodiment of a supporting device 34 also includes a cylindrical body with a groove 24 on which a Halterausformung 9 of the friction lining carrier 3 can intervene. Support device 34 is in a first area 16 rotatable about its cylinder axis (rotation axis) to brake holder 2 stored, for. B. by a sliding bearing, and is supported in a second area 32 against rotation about the cylinder axis to the brake holder 2 from. For this purpose, supporting device 34 positive locking with brake holder 2 be connected, z. B. over a square shaping 35 (as in 3b ), which in a correspondingly formed recess in the brake holder 2 plugged or pressed in, or via a Torx connection. By the rotationally fixed attachment of the support device 34 in the second area 32 is a rotation of the Äibützvorrichtung (as in the example of the support device 14 described) prevented. Instead, when braking over the shaping leads 9 of the friction lining carrier 3 on the support device 34 attacking force to a torsion / rotation of the supporting device 34 , The degree of torsion is detected by a suitable sensor device, based on which then, for. B. taking into account the known torsional stiffness of the support device 34 , on the braking torque M B can be closed. According to the in 3b ) illustrated embodiment, the sensor device comprises a on the support device 34 arranged transmitter 13 and a meter 10 , which work according to a magnetic measuring principle. For example, on the outrigger 34 a magnetoelastic structure 13 applied or integrated, which in their deformation as a result of the torsion of the support device 34 generates a magnetic field whose strength depends on the degree of rotation. The magnetic field strength is determined by magnetic field sensitive sensor element 10 , z. B. a Hall element, measured in the vicinity of the magnetoelastic structure 13 is arranged.

4 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse. Dabei ist ein Reibbelagträger 3 dargestellt, welcher sich auf einer Seite über eine Abstützvorrichtung 34 und auf der anderen Seite in an sich bekannter Weise, beispielsgemäß über einen Hammerkopfhalter 5, an Bremshalter 2 abstützt. Abstützvorrichtung 34 ist einseitig drehbar an Bremshalter 2 gelagert (nicht dargestellt) und stützt sich formschlüssig über eine Vierkantausformung 35 gegenüber einer Drehung um ihre Drehachse an Bremshalter 2 ab, wohingegen Hammerkopfhalter 5 fest mit Bremshalter 2 verbunden ist bzw. einstückig mit diesem ausgeführt ist. 4 schematically shows a section of a second embodiment of a disc brake according to the invention. Here is a friction lining 3 shown, which is on one side via a supporting device 34 and on the other hand in a conventional manner, for example via a hammer head holder 5 , to brake holder 2 supported. Support device 34 is rotatable on one side to brake holder 2 stored (not shown) and is supported by a form-fitting square shaping 35 against rotation about its axis of rotation to the brake holder 2 whereas hammerhead holders 5 fixed with brake holder 2 is connected or designed in one piece with this.

Zur Ermittlung des wirksamen Bremsmomentes wird die bei einer Bremsung an Abstützvorrichtung 34 auftretende Torsion gemessen, welche mittels einer geeigneten Sensorvorrichtung gemessen wird. Für eine genaue Ermittlung des Bremsmomentes sind die Eingriffsbereiche von Abstützvorrichtung 34 (Nut 24)/Reibbelagträger 3 (Ausformung 9) und Bremshalter 2 (Hammerkopfhalter 5)/Reibbelagträger 3 (Ausformung 9) derart ausgeformt und dimensioniert, dass sich bei einer Bremsung, z. B. in einem gewünschten Messbereich des Bremsmomentes, Reibbelagträger 3 zunächst ausschließlich über die Abstützvorrichtung 34 an Bremshalter 2 abstützt. Die bei einer Bremsung auf Reibbelagträger 3 wirkenden Tangentialkräfte werden so vollständig (Reibungsverlust zwischen Reibbelagträger 3 und Bremshalter 2 vernachlässigt) als Abstützkräfte an Abstützvorrichtung 34 wirksam und führen zu einer entsprechenden Torsion von Abstützvorrichtung 34, derer Maß durch die Sensorvorrichtung erfasst wird. Die Abstützung über Hammerkopfhalter 5 wird z. B. nur wirksam, wenn sehr große Bremskräfte auftreten und/oder wenn es zu einem Bruch im Bereich der Abstützung über Abstützvorrichtung 34 kommen sollte.To determine the effective braking torque is the braking at a support device 34 occurring torsion, which is measured by means of a suitable sensor device. For an accurate determination of the braking torque are the engaging portions of supporting device 34 (groove 24 ) / Friction lining 3 (formation 9 ) and brake holder 2 (Hammer head holder 5 ) / Friction lining 3 (formation 9 ) formed and dimensioned such that at a braking, z. B. in a desired measuring range of the braking torque, Reibbelagträger 3 initially exclusively on the support device 34 to brake holder 2 supported. The at braking on friction lining 3 acting tangential forces are so complete (friction loss between friction lining 3 and brake holder 2 neglected) as supporting forces on supporting device 34 effective and lead to a corresponding twisting of supporting device 34 which measure is detected by the sensor device. The support via hammer head holder 5 is z. B. only effective if very large braking forces occur and / or if there is a break in the support via support 34 should come.

Alternativ kann die einseitige Abstützvorrichtung auch wie anhand von in 2 und 3a) erläutert ausgeführt sein (Abstützvorrichtung 14).Alternatively, the one-sided support device can also be used as described in FIG 2 and 3a Be explained explained (supporting device 14 ).

In jedem Fall kann, wie oben beschrieben, bei einer einseitigen Abstützung über eine zumindest einseitig drehbar gelagerte Abstützvorrichtung 14, 34 (bei geeigneter Auslegung der anderen, festen Abstützung 5, 9) mit einer einzigen Sensorvorrichtung je Scheibenbremse eine Bremsmomentenbestimmung durchgeführt werden. Der aus Sicherheitsgründen (für einen Fehlerfall) vorhandene zweite Abstützpunkt 5, 9 des Reibbelagträgers 3 wird z. B. nur bei Schäden an der Bremse (z. B. Bruch einer Hammerkopfhalterung) zur Wirksamkeit kommen. Durch die Sensorvorrichtung kann ein Bruch am stetig Kraft tragenden Abstützpunkt 14, 34 leicht erkannt werden.In any case, as described above, in a one-sided support via a at least one side rotatably mounted support device 14 . 34 (with appropriate design of the other, solid support 5 . 9 ) with a single sensor device per disc brake a braking torque determination can be performed. The second support point for safety reasons (for a fault) 5 . 9 of the friction lining carrier 3 is z. B. come only in case of damage to the brake (eg., Breakage of a hammer head holder) to the effectiveness. By the sensor device can break at the steady force supporting support point 14 . 34 easily recognized.

In 2 und 4 ist aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit jeweils nur einer der Reibbelagträger 3 der Scheibenbremse abgebildet. Um das wirkende Bremsmoment vollständig zu erfassen, stützen sich die (zwei oder mehr) Reibbelagträger 3 der Scheibenbremse vorteilhafterweise gemeinsam über dieselbe Abstützvorrichtung 14, 34 an Bremshalter 2 ab. So wird sozusagen die Summe der Abstützkräfte erfasst, welche das Bremsmoment der Scheibenbremse wiedergibt.In 2 and 4 For reasons of better clarity, only one of the friction lining carriers is in each case 3 the disc brake shown. In order to fully capture the effective braking torque, the (two or more) friction lining carriers are supported 3 the disc brake advantageously together via the same support device 14 . 34 to brake holder 2 from. Thus, so to speak, the sum of the supporting forces is detected, which reflects the braking torque of the disc brake.

Da die Reibbeläge 4 wie auch die Bremsscheibe im Betrieb abgenutzt werden, verändert sich die absolute Position der Abstützung oder Aufhängung der Reibbelagträger 3 an der Abstützvorrichtung 14, 34 mit dem Grad des Verschleißes. Da die Reibbelagträger 3 verschiebbar an der Abstützvorrichtung (oder den Abstützvorrichtungen, siehe drittes Ausführungsbeispiel) gelagert sind, werden trotz der Beweglichkeit der Reibbelagträger 3 bei Verschleiß die Kräfte an den Bremsbeläge 4 bzw. deren Reibbelagträger 3 gemeinsam als Summensignal an einem Ende der Belagrückenplatte gemessen. Das auf die Scheibenbremse übertragene Bremsmoment wird an den Bremsbelägen bzw. genauer gesagt an deren Reibbelagträger als Kraft erfasst, wobei diese Kraft über eine Abstützvorrichtung und deren Lagerung in eine Torsion der Abstützvorrichtung (34) oder eine Biegung eines Teils (12) der Abstützvorrichtung (14) (hervorgerufen durch eine Drehung der Abstützvorrichtung bei gleichzeitig fester Halterung des Teils der Abstützvorrichtung) umgesetzt wird, welche vermessen wird.Because the friction linings 4 As well as the brake disc worn during operation, the absolute position of the support or suspension of the friction lining changes 3 on the support device 14 . 34 with the degree of wear. As the friction lining 3 slidably mounted on the support device (or the supporting devices, see the third embodiment) are, despite the mobility of the Reibbelagträger 3 When worn, the forces on the brake pads 4 or their friction lining carrier 3 measured together as a sum signal at one end of the pad back plate. The transmitted to the disc brake torque is detected at the brake pads or more precisely at the Reibbelagträger as force, said force via a supporting device and its storage in a torsion of the supporting device ( 34 ) or a bend of a part ( 12 ) of the supporting device ( 14 ) (caused by a rotation of the support device with at the same time firm support of the part of the support device) is implemented, which is measured.

Gemäß einem dritten, nichtdargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse stützen sich die Reibbelagträger 3 der Scheibenbremse zweiseitig, also an beiden Hammerköpfen 9, an jeweils einer zumindest einseitig drehbar gelagerten Abstützvorrichtung 14, 34 ab. Es sind dann je Scheibenbremse zwei Sensorvorrichtungen, eine je Abstützvorrichtung, vorhanden, um die Torsion oder Verbiegung der Abstützvorrichtungen zu erfassen. Um die Messsignalverarbeitung zu vereinfachen, sind die beiden Abstützvorrichtungen einer Scheibenbremse vorteilhafterweise gleichartig ausgeführt, also z. B. gemäß dem in 3a) oder in 3b) dargestellten Ausführungsbeispiel.According to a third, not shown embodiment of a disc brake according to the invention, the Reibbelagträger support 3 the disc brake on two sides, so on both hammer heads 9 , on in each case one at least one side rotatably mounted supporting device 14 . 34 from. There are then per disc brake two sensor devices, one per support device, available to detect the torsion or bending of the support devices. In order to simplify the measurement signal processing, the two supporting devices of a disc brake are advantageously carried out similar, ie z. B. according to the in 3a ) or in 3b ) illustrated embodiment.

Unabhängig von der speziellen Ausführung der Scheibenbremse wird mittels zumindest einer Sensorvorrichtung die Wirkung (z. B. in Form einer Torsion der Abstützvorrichtung (34) oder einer Verbiegung eines Abstützelements der Abstützvorrichtung (14)) der tangentialen Abstützkräfte zweier oder mehr Reibbelagträger 3 an zumindest einer Abstützvorrichtung 14, 34 gemessen, wobei die Reibbelagträger 3 sich gemeinsam an der zumindest einseitig an dem Bremshalter 2 drehbar gelagerten Abstützvorrichtung 14, 34 abstützen. Aus einem Maß der gemessenen Wirkung (Torsion/Biegung) wird auf das wirkende Bremsmoment geschlossen. Dies ist möglich, da die mechanischen Größen des Abstützmechanismus sowie der Raddurchmesser bekannt sind. Z. B. wird das Messsignal der Sensorvorrichtung(en) an eine Verarbeitungslogik, z. B. in einem Steuergerät der Bremsanlage, weitergeleitet und in der Verarbeitungslogik wird aus dem/den Messsignal(en), unter Berücksichtigung der bekannten Steifigkeit und Geometrie der Abstützvorrichtung, ein Bremsmoment berechnet.Regardless of the specific design of the disc brake, the effect is achieved by means of at least one sensor device (eg in the form of a torsion of the supporting device (FIG. 34 ) or a bending of a supporting element of the supporting device ( 14 )) of the tangential supporting forces of two or more Reibbelagträger 3 on at least one supporting device 14 . 34 measured, with the Reibbelagträger 3 together on the at least one side of the brake holder 2 rotatably mounted support device 14 . 34 support. From a measure of the measured effect (torsion / bending) is concluded on the effective braking torque. This is possible because the mechanical sizes of the support mechanism and the wheel diameter are known. For example, the measurement signal of the sensor device (s) to a processing logic, for. B. in a control unit of the brake system, forwarded and in the processing logic is calculated from the / the measurement signal (s), taking into account the known stiffness and geometry of the support device, a braking torque.

Prinzipiell ist eine Abstützvorrichtung, welche zumindest einseitig drehbar an dem Bremshalter gelagert ist, zur Bremsmomentenerfassung in Vorwärtslaufrichtung wie auch in Rückwärtslaufrichtung der Scheibenbremse geeignet. Lediglich die Art der Aufhängung der Reibbelagträger 3 an beiden Seiten (d. h. die geometrische Auslegung der Ausformungen 5 und 9 sowie der Abstützvorrichtung 14, 34 und zugehöriger Ausformungen 9) ist derart auszulegen, dass eine Bremsmomentenerfassung in Vorwärtsrichtung wie auch Rückwärtsrichtung möglich ist.In principle, a supporting device, which is mounted rotatably on at least one side of the brake holder, suitable for braking torque detection in the forward running direction as well as in the reverse direction of the disc brake. Only the type of suspension of Reibbelagträger 3 on both sides (ie the geometric design of the formations 5 and 9 and the support device 14 . 34 and associated formations 9 ) is to be interpreted such that a braking torque detection in the forward direction as well as the reverse direction is possible.

Das oben beschriebene Verfahren zur Ermittlung des Bremsmoments einer Scheibenbremse dient z. B. der Anwendung in Betriebsbremsvorgängen sowie in elektronisch geregelten Bremsvorgängen und trägt zur Verbesserung des Komforts bei.The method described above for determining the braking torque of a disc brake is used for. As the application in service braking operations and in electronically controlled braking and contributes to the improvement of comfort.

Die Scheibenbremse kann sowohl als Faustsattelbremse oder auch als Festsattelbremse ausgeführt sein.The disc brake can be designed both as a caliper brake or as a fixed caliper brake.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006029978 B3 [0007] DE 102006029978 B3 [0007]

Claims (15)

Scheibenbremse, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem fest angeordneten Bremshalter (2), an dem beiderseits einer Bremsscheibe (10) angeordnete, auf Reibbelagträgern (3) fest angeordnete Reibbeläge (4) in axialer Richtung (z) der Bremsscheibe (10) begrenzt verschiebbar gelagert sind, wobei die Reibbelagträger (3) sich über zumindest eine Abstützvorrichtung (14, 34) an dem Bremshalter (2) abstützen, und wobei die Reibbeläge (4) bei einer Bremsung an je eine Seitenfläche der Bremsscheibe (10) anpressbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützvorrichtung (14, 34) in einem ersten Bereich (16) drehbar um eine Drehachse an dem Bremshalter (2) gelagert ist.Disc brake, in particular for a motor vehicle, with a fixed brake holder ( 2 ), on which both sides of a brake disc ( 10 ), on friction lining carriers ( 3 ) fixed friction linings ( 4 ) in the axial direction (z) of the brake disk ( 10 ) are mounted slidably limited, wherein the Reibbelagträger ( 3 ) via at least one supporting device ( 14 . 34 ) on the brake holder ( 2 ), and wherein the friction linings ( 4 ) at a braking on each side surface of the brake disc ( 10 ) are pressed, characterized in that the supporting device ( 14 . 34 ) in a first area ( 16 ) rotatable about an axis of rotation on the brake holder ( 2 ) is stored. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abstützvorrichtung (14, 34) in einem zweiten Bereich (12, 32) bezüglich einer Drehung um die Drehachse gegen den Bremshalter (2) abstützt.Disc brake according to claim 1, characterized in that the supporting device ( 14 . 34 ) in a second area ( 12 . 32 ) with respect to a rotation about the axis of rotation against the brake holder ( 2 ) is supported. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenbremse eine, insbesondere an oder in der Nähe der Abstützvorrichtung (14, 34) angeordnete, Sensorvorrichtung (10, 13; 15) umfasst, mittels welcher eine durch eine Bremskraftwirkung hervorgerufene Drehung oder Verdrehung zumindest eines Teils der Abstützvorrichtung (14, 34) erfasst wird, und dass insbesondere die Sensorvorrichtung mit einer Verarbeitungslogik zur Ermittlung einer wirkenden Bremskraft oder eines wirkenden Bremsmoments (MB) anhand eines Messsignals der Sensorvorrichtung verbunden ist.Disc brake according to claim 1 or 2, characterized in that the disc brake one, in particular at or in the vicinity of the supporting device ( 14 . 34 ), sensor device ( 10 . 13 ; 15 ) by means of which caused by a braking force rotation or rotation of at least a portion of the supporting device ( 14 . 34 ) is detected, and in particular that the sensor device is connected to a processing logic for determining an effective braking force or an effective braking torque (M B ) based on a measurement signal of the sensor device. Scheibenbremse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützvorrichtung (34) in dem zweiten Bereich (32) drehfest, insbesondere durch eine formschlüssige Verbindung, mit dem Bremshalter (2) verbunden ist, und dass insbesondere die Sensorvorrichtung derart ausgeführt ist, dass sie eine Verdrehung der Abstützvorrichtung (34) erfasst.Disc brake according to claim 2 or 3, characterized in that the supporting device ( 34 ) in the second area ( 32 ), in particular by a positive connection, with the brake holder ( 2 ), and that in particular the sensor device is designed such that it causes a rotation of the supporting device ( 34 ) detected. Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung einen auf der Abstützvorrichtung angeordneten Messwertgeber (13) und einen Messwertaufnehmer (10) umfasst, wobei Messwertgeber (13) und Messwertaufnehmer (10) insbesondere nach einem magnetischen Messprinzip zusammenwirken.Disc brake according to claim 4, characterized in that the sensor device has a transducer arranged on the support (( 13 ) and a transducer ( 10 ), whereby transducers ( 13 ) and transducers ( 10 ) cooperate in particular according to a magnetic measuring principle. Scheibenbremse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützvorrichtung (14) ein radial zur Drehachse ausgedehntes Abstützelement (12) umfasst, dessen der Abstützvorrichtung (14) abgewandete Seite sich gegen den Bremshalter (2, 23) abstützt, und dass insbesondere die Sensorvorrichtung ein auf dem Abstützelement (12) angeordnetes verformungsempfindliches Sensorelement (15) umfasst.Disc brake according to claim 2 or 3, characterized in that the supporting device ( 14 ) a radially extending to the axis of rotation support ( 12 ), of which the supporting device ( 14 ) facing away from the brake holder ( 2 . 23 ) is supported, and that in particular the sensor device on the support ( 12 ) arranged deformation-sensitive sensor element ( 15 ). Scheibenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützvorrichtung (14) einen dritten Bereich (16') umfasst, in welchem die Abstützvorrichtung (14) um die Drehachse drehbar an dem Bremshalter (2) gelagert ist, wobei insbesondere der erste (16) und der dritte (16') Bereich auf unterschiedlichen Seiten der Bremsscheibe (10) angeordnet sind.Disc brake according to claim 6, characterized in that the supporting device ( 14 ) a third area ( 16 ' ) in which the supporting device ( 14 ) rotatable about the axis of rotation on the brake holder ( 2 ), in particular the first ( 16 ) And the third ( 16 ' ) Area on different sides of the brake disc ( 10 ) are arranged. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibbelagträger (3) sich jeweils über zwei oder mehr Abstützvorrichtungen (14, 34) an dem Bremshalter (2) abstützen, wobei jede der Abstützvorrichtungen (14, 34) in einem ersten Bereich (16) drehbar um eine Drehachse an dem Bremshalter (2) gelagert ist.Disc brake according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Reibbelagträger ( 3 ) each have two or more support devices ( 14 . 34 ) on the brake holder ( 2 ), each of the support devices ( 14 . 34 ) in a first area ( 16 ) rotatable about an axis of rotation on the brake holder ( 2 ) is stored. Scheibenbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder der Abstützvorrichtungen (14, 34) eine Sensorvorrichtung zur Ermittlung einer durch eine Bremskraftwirkung hervorgerufenen Drehung oder Verdrehung der jeweilige Abstützvorrichtung (14, 34) angeordnet ist.Disc brake according to claim 8, characterized in that on each of the support devices ( 14 . 34 ) a sensor device for determining a caused by a braking force rotation or rotation of the respective supporting device ( 14 . 34 ) is arranged. Verfahren zur Ermittlung einer wirkenden Bremskraft oder eines wirkenden Bremsmoments (MB) an einer Scheibenbremse, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem fest angeordneten Bremshalter (2), an dem beiderseits einer Bremsscheibe (10) angeordnete, auf Reibbelagträgern (3) fest angeordnete Reibbeläge (4) in axialer Richtung (z) der Bremsscheibe (10) begrenzt verschiebbar gelagert sind, wobei die Reibbelagträger (3) sich über zumindest eine Abstützvorrichtung (14, 34) an dem Bremshalter (2) abstützen, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch eine Bremskraftwirkung hervorgerufene Drehung oder Verdrehung der Abstützvorrichtung (14, 34) oder zumindest eines Teils der Abstützvorrichtung (14, 34), insbesondere welche in zumindest einem ersten Bereich (16) drehbar um eine Drehachse an dem Bremshalter (2) gelagert ist und/oder insbesondere welche sich in einem zweiten Bereich (12, 32) bezüglich einer Drehung um die Drehachse gegen den Bremshalter (2) abstützt, erfasst wird.Method for determining an acting braking force or an acting braking torque (M B ) on a disc brake, in particular for a motor vehicle, with a fixed brake holder ( 2 ), on which both sides of a brake disc ( 10 ), on friction lining carriers ( 3 ) fixed friction linings ( 4 ) in the axial direction (z) of the brake disk ( 10 ) are mounted slidably limited, wherein the Reibbelagträger ( 3 ) via at least one supporting device ( 14 . 34 ) on the brake holder ( 2 ), characterized in that caused by a braking force rotation or rotation of the supporting device ( 14 . 34 ) or at least part of the supporting device ( 14 . 34 ), in particular which in at least a first area ( 16 ) rotatable about an axis of rotation on the brake holder ( 2 ) is stored and / or in particular which in a second area ( 12 . 32 ) with respect to a rotation about the axis of rotation against the brake holder ( 2 ) is supported, is detected. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Maß der erfassten Drehung oder Verdrehung eine wirkende Bremskraft oder ein wirkendes Bremsmoments (MB) ermittelt wird, wobei insbesondere eine vorbestimmte Biegesteifigkeit oder eine vorbestimmte Torsionssteifigkeit der Abstützvorrichtung (14, 34) oder eines Teils (12) der Abstützvorrichtung berücksichtigt wird.A method according to claim 10, characterized in that from the extent of the detected rotation or rotation, an acting braking force or an acting braking torque (M B ) is determined, in particular a predetermined bending stiffness or a predetermined torsional stiffness of the supporting device ( 14 . 34 ) or part ( 12 ) of the supporting device is taken into account. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Regelung der Scheibenbremse anhand der ermittelten Bremskraft oder des ermittelten Bremsmoments (MB) durchgeführt wird.A method according to claim 11, characterized in that an electronic control of Disc brake based on the determined braking force or the determined braking torque (M B ) is performed. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verdrehung einer Abstützvorrichtung (34) gemessen wird, welche in einem ersten Bereich (16) drehbar um eine Drehachse an dem Bremshalter (2) gelagert ist und in einem zweiten Bereich (32) drehfest, insbesondere durch eine formschlüssige Verbindung, mit dem Bremshalter (2) verbunden ist.Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that a rotation of a supporting device ( 34 ), which in a first area ( 16 ) rotatable about an axis of rotation on the brake holder ( 2 ) and in a second area ( 32 ), in particular by a positive connection, with the brake holder ( 2 ) connected is. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß der Verdrehung der Abstützvorrichtung (34) mittels eines magnetischen Messverfahrens, insbesondere eines magnetoelastischen Messverfahrens, bestimmt wird.A method according to claim 13, characterized in that the degree of rotation of the supporting device ( 34 ) is determined by means of a magnetic measuring method, in particular a magnetoelastic measuring method. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehung der Abstützvorrichtung (14) anhand einer Messung einer Verformung eines Abstützelements (12) der Abstützvorrichtung (14) erfasst wird, welches sich radial zur Drehachse der Abstützvorrichtung (14) ausdehnt und sich mit der der Abstützvorrichtung (14) abgewandeten Seite gegen den Bremshalter (2, 23) abstützt.Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that a rotation of the supporting device ( 14 ) based on a measurement of a deformation of a supporting element ( 12 ) of the supporting device ( 14 ) is detected, which is radially to the axis of rotation of the supporting device ( 14 ) and with the support device ( 14 ) facing away from the brake holder ( 2 . 23 ) is supported.
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