PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102006029978B3 08.11.2007
Titel Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen einer wirkenden Normalkraft an einer Scheibenbremse
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Ante, Johannnes, Dr., 93055 Regensburg, DE;
Heinrich, Stephan, 84076 Pfeffenhausen, DE;
Ott, Andreas, 93128 Regenstauf, DE;
Reitmeier, Willibald, 93155 Hemau, DE
DE-Anmeldedatum 29.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006029978
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 08.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.11.2007
IPC-Hauptklasse G01L 5/28(2006.01)A, F, I, 20060629, B, H, DE
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen einer wirkenden Normalkraft an einer Scheibenbremse, wie sie insbesondere in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird.
Um eine Einrichtung zur Messung einer wirkenden Normalkraft bei wesentlicher Verringerung eines im Bereich einer Scheibenbremse zusätzlich erforderlichen Bauraums und unter Senkung einer Empfindlichkeit gegenüber thermischen Einflüssen weiterzubilden wird vorgeschlagen, dass eine Scherbewegung eines Teils der Scheibenbremse gegenüber einer Referenz durch einen Sensor aufgenommen wird, um auf Grundlage eines Sensor-Messsignals in einer Messsignal-Verarbeitungslogik auf eine aktuell wirkende Normalkraft zurückzuschließen.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen einer wirkenden Normalkraft an einer Scheibenbremse, wie sie insbesondere in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird.

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 Bremsbelägen 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.

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. Bremsbeläge in kurzer Zeit getauscht werden. In einer noch leichteren Bauform mit geringeren Abmessungen kommt die Schwimmsattel-Scheibenbremse als sog. Pendelsattel-Bremse bei Motorrädern zum Einsatz.

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. Dabei kann zwischen mindestens einem elektromechanischem Aktuator und mindestens einem Reibbelag auch noch eine Selbstverstärkungseinrichtung angeordnet sein, durch die eine vom elektromechanischem Aktuator erzeugte Betätigungskraft bei einem Bremsvorgang selbsttätig und ohne Zufuhr weiterer Fremdenergie verstärkt wird.

Prinzipiell fehlt bei einer Scheibenbremse mit elektromechanischem Aktuator jede Rückmeldung einer wirkenden Bremskraft an ein Bremspedal, wie sie über den hydraulischen Kreis bei herkömmlichen Bremsen gegeben ist. Ferner besteht zusätzlich ein wesentlicher Nachteil von Schwimmsattelbremsen in einer größeren Verwindung. Aus derartigen elastischen Verformungen resultiert ein gegenüber Festsattelbremsen ungenauerer Druckpunkt. Bei einer Scheibenbremse mit elektromechanischem Aktuator ist es daher insbesondere aus den beiden vorstehend genannten Punkten generell erforderlich, unabhängig von ihrer genauen konstruktiven Ausführungsform, eine im Betrieb aktuell wirkende Bremskraft 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. Dabei wird im Weiteren unter dem Begriff "aktuell wirkende Bremskraft" eine zwischen den Reibbelägen und der Bremsscheibe in einer Richtung normal zur Bremsscheibenoberfläche wirkende Kraft verstanden, die an der Bremsscheibe mit zum Abbremsen angedrückten Reibbelägen hervorgerufen wird.

Zum Bestimmen einer aktuellen Bremskraft sind aus dem Stand der Technik diverse Ansätze bekannt. Diese Ansätze bauen üblicherweise auf einer Verformung eines in den Kraftfluss einer Bremse eingebrachten Sensorelementes auf. Damit liegen derartige Sensorelemente regelmäßig in einem von Schmutz und hohen Temperaturen sehr belasteten Bereich einer Bremse, so dass diese Sensoren auf Grund der widrigen Einsatzbedingungen entweder besonders geschützt und/oder auf Grund der an sie gestellten hohen Anforderungen in Bezug auf Lebensdauer und Zuverlässigkeit auch unter rauen Einsatzbedingungen vergleichsweise teuer sind.

In einer nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung der Anmelderin wird zur Messung einer aktuellen Normalkraft an einer Scheibenbremse ein teilweise geschlitzter Bremssattel verwendet. Zum Messen einer aktuellen Bremskraft wird als Messgröße eine elastische Aufweitung des Bremssattels verwendet, wobei zum Messen ein Bauteil mit einem ersten, am Bremssattel befestigten Ende und einem zweiten, freien Ende eingesetzt wird. Zwischen dem Bremssattel und diesem Bauteil befindet sich in Richtung einer Längserstreckung des Bauteils ein Spalt, dessen jeweils aktuelle Spaltbreite als Maß für eine aktuell wirkenden Bremskraft gemessen und nachfolgend ausgewertet wird. Dabei wird also eine Aufspreizung des Bremssattels relativ zu dem nicht kraftbeaufschlagten Bauteil bzw. Referenzbügel des Bremssattels gemessen. Hierzu wird beispielsweise eine elektromechanische oder elektro-optische Wegmessung an dem Schlitz verwendet. Ein kraftproportionaler Weg an dem Schlitz beträgt in einer Ausführungsform ca. 0,5 mm. Zur Umrechnung eines jeweils gemessenen Weges in eine aktuell wirkende Kraft wird davon ausgegangen, dass sich die Bremszange in einem interessierenden Messbereich mit guter Näherung linearelastisch verformt. Eine Änderung der Schlitzbreite wird mittels Wegmessaufnehmer gemessen, wobei hierfür Taster oder Abstandssensoren auf der Basis induktiver oder kapazitiver Messmethoden verwendet werden können, wie beispielsweise sog. Linear Variabel Displacement Transducers bzw. LVDT, oder HALL-Zellen. Für eine thermisch bedingte Nullpunktsdrift und/oder Nichtlinearitäten eines Ausgangssignals sind Kompensationsmaßnahmen und zur Kalibrierung der Messvorrichtung sind durch Referenzsensoren erstellte Messwerttabellen vorgesehen.

Aus der DE 101 51 950 A1 ist eine selbstverstärkende elektromechanische Scheibenbremse mit einer drehbaren Bremsscheibe und einem eine Betätigungskraft erzeugenden elektrischen Aktuator bekannt. Der Aktuator wirkt über eine Keilanordnung auf einen Reibbelag ein, um ihn an die Bremsscheibe anzupressen. Die Bremse weist ferner eine Einrichtung zur Reibmomentermittlung auf, die erste Mittel zur Messung der Reibkraft und zweite Mittel zur Bestimmung der Normal zur Bremsscheibe gerichteten Kraft oder erste Mittel zur Bestimmung der Aktuatorkraft und zweite Mittel zur Bestimmung der Normal zur Bremsscheibe gerichteten Kraft umfasst.

Die DE 101 48 472 A1 zeigt eine Scheibenbremse mit einem Aktuator, der einen Bremsbetätigungshebel aufweist und in einem Bremssattel angeordnet ist. Darüber hinaus zeigt die DE 101 48 472 A1 ein Verfahren zur Bestimmung der Bremskraft bei Bremsungen mit einer Scheibenbremse.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Weiterbildung einer Einrichtung zur Messung einer wirkenden Normalkraft bei wesentlicher Verringerung eines im Bereich einer Scheibenbremse zusätzlich erforderlichen Bauraums und unter Senkung einer Empfindlichkeit gegenüber thermischen Einflüssen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.

Erfindungsgemäß wird eine Scherbewegung eines Teils der Scheibenbremse gegenüber einer Referenz durch einen Sensor aufgenommen bzw. sensiert, um auf Grundlage eines Messsignals des Sensors in einer Messsignal-Verarbeitungslogik auf eine aktuell wirkende Normalkraft zurückzuschließen. In Folge einer Verbiegung oder Verwindung als Reaktion auf eine Krafteinleitung kommt es an einer Scheibenbremse regelmäßig neben einer Näherungs- oder Entfernungsbewegung auch zu einer Scher- oder "Vorbei"-Bewegung. Diesen Umstand macht sich die vorliegende Erfindung zu Nutze, um statt eines Abstandes oder Verschiebeweges über Dehnungs- oder Wegsensoren nun eine Scherbewegung eines Teils der Scheibenbremse als eine Komponente einer in Folge eines Krafteinflusses möglichen Gesamtreaktion gegenüber einer außerhalb des Kraftflusses liegenden Referenz auszuwerten. Dementsprechend können durch diesen neuen Ansatz nun auch andere Positionen für einen entsprechenden Sensor im Bereich einer Scheibenbremse gewählt werden. Diese Positionen können sich dabei nun durch geringere Bauraum-Beschränkungen und auch durch geringere Betriebstemperaturen auszeichnen, wie unter Bezugnahme auf die Zeichnung mit Abbildungen zu Ausführungsbeispielen der Erfindung dargestellt wird.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von induktiven Wirbelstrom- bzw. Eddy-Current-Sensoren. Derartige Sensoren erzeugen über eine Magnetspule ein magnetisches Wechselfeld, das von einem in das Magnetfeld gebrachten Gegenkörper bzw. Target durch Wirbelströme gedämpft wird. Je nähe ein Target ist, desto größer ist die Dämpfung. Das Maß einer jeweiligen Dämpfung wird in einer Vorrichtung gemessen und z. B. zu einem Abstand des Sensors gegenüber dem Target in eine aktuell wirkende Kraft umgerechnet. Diese berührungslos arbeitenden Wirbelstrom-Sensoren können jedoch auch eine Verschiebung gegen ein elektrisch leitendes Messobjekt verschleißfrei messen. Das Messobjekt darf dabei grundsätzlich sowohl ferromagnetische, als auch nichtferromagnetische Eigenschaften haben. Als Target wird dabei vorzugsweise ein für Wirbelstrommessungen besonders geeignetes Material verwendet, das sehr deutliche Ausgangssignale liefert. Aufgrund der hohen Unempfindlichkeit gegenüber z. B. Öl, Schmutz, Feuchte, Staub und Störfelder ist dieses Messprinzip für die Anwendung in der rauen Umgebung einer Scheibenbremse sehr gut geeignet. Bei hoher Präzision und Auflösung in der Messung sind derartige Sensoren in kompakten Bauformen am Markt mit sehr gutem Preis-/Leistungsverhältnis erhältlich. Eine in der Regel bereits miniaturisiert verfügbare Sensorelektronik kann dabei entweder direkt am Messort oder in einem zentralen Signalverarbeitungsteil angeordnet sein.

Erfindungsgemäß führen also die Magnetspule mindestens eines Wirbelstrom-Sensors und ein Target gegeneinander eine Scherbewegung aus. Misst man statt einer Näherung nun eine Scherbewegung, so kann auf einen anderen Bauraum im Bereich der Scheibenbremse ausgewichen werden. Damit sind auch bei einer gegebenen Konstruktion einer Scheibenbremse sowie einer Sensoreinheit neue Freiheitsgrade in der Konstruktion und Systemerweiterung gewonnen worden. Insbesondere kann so bei Konstruktionen, in denen für einen Näherungssensor kein Platz mehr vorhanden ist, gleichwohl eine Scherbewegung an einer anderen Stelle einer Scheibenbremse gemessen werden, wo noch ausreichend Bauraum zur Verfügung steht.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist dabei das Target eine Stufe auf. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird diese Stufe des Targets mit einer speziellen Geometrie ausgebildet, so dass der Sensor eine gewünschte und insbesondere lineare Kennlinie erhält. Durch diese Maßnahme kann eine nachfolgende elektronische Linearisierung einer Kennlinie wesentlich erleichtert oder sogar ganz eingespart werden.

Vorteilhafter Weise ist der Wirbelstromsensor so in eine Bremse eingesetzt, dass ein Bereich der Bremszange selber als Target für die Messung einer Scherbewegung dient. Das Bremszangenmaterial besteht dabei üblicherweise aus Grauguss oder Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen. Als Material eines Targets können jedoch grundsätzlich auch besonders für Wirbelstrommessungen geeignete Materialien eingesetzt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend unter Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Abbildungen der Zeichnung angegeben. In der Zeichnung zeigen:

1: eine schematisierte Schnittzeichnung eines prinzipiellen Aufbaus einer Schwimmsattelscheibenbremse mit Andeutung der unter Einfluss einer Bremskraft auftretenden Verformungen im Bereich eines Bremssattels;

2: einen Bremssattel einer Scheibenbremse in räumlicher Darstellung von oben in Richtung auf eine Bremsscheibe her betrachtet, unter Andeutung eines im Wesentlichen L-förmigen, armartigen Bauteils zur Bremskraftmessung oder Auswertung einer Spaltaufweitung;

3a und 3b: Einzelheiten aus den Abbildungen der 1 und 2 zur Darstellung eines unbelasteten und eines mit Bremskraft beaufschlagten Zustandes unter Andeutung der unterschiedlichen Messprinzipien;

4a bis 4c: schematisierte Schnittdarstellungen eines Elektromagnet-Sensorkopfes im Zusammenspiel mit verschiedenen Bauformen eines Gegenkörpers, die jeweils verschiedene Stufenformen zur Erzeugung unterschiedlicher Kennlinien des Wirbelstromsensors aufweisen und

5: ein Diagramm zur Darstellung gemessener Sensor-Ausgangsspannungen in Abhängigkeit von einem jeweiligen Verschiebeweg bei Parametrierung durch einen Abstand zwischen Sensorkopf und Target.

Über die verschiedenen Abbildungen und Ausführungsbeispiele hinweg werden nachfolgend einheitlich gleiche Bezugsziffern und Bezeichnungen für gleiche Teile, Funktions- oder Baugruppen und Verfahrensschritte verwendet.

1 zeigt in schematisierter Darstellung einen prinzipiellen Aufbau einer Schwimmsattel-Scheibenbremse 1 für ein Kraftfahrzeug im Schnitt. Die Scheibenbremse 1 weist eine auf einer Nabe 2 eines nicht weiter dargestellten Rades mitlaufende Bremsscheibe 3 auf, an die von beiden Seiten Reibbeläge 4 in Form von Bremsbelägen im Rahmen eines Bremsvorgangs gepresst werden. Diese Reibbeläge 4 sind in einem Bremssattel 5 angebracht, der die Bremsscheibe 3 umspannt. Als Schwimmsattelbremse hat die dargestellte Scheibenbremse 1 nur eine Aktuatoreinheit 6, die auf einer Seite der Bremsscheibe 3angeordnet ist. Zur im Wesentlichen gleichmäßigen Übertragung der Bremskraft auf beide Seiten der Bremsscheibe 3 ist der Bremssattel 5 auf einer Achse 7 längs verschieblich gelagert, so dass er eine von der Aktuatoreinheit 6 aufgebrachte Andruckkraft F gleichmäßig auf beide Seiten der Bremsscheibe 3 aufbringt.

Im vorliegenden Beispiel soll eine elektromechanisch wirkende Aktuatoreinheit 6 in der Scheibenbremse 1 verwendet werden. Gegenüber bekannten hydraulischen Scheibenbremsen fehlt bei einer elektromechanisch aktivierten Scheibenbremse jede Rückmeldung eine an der Scheibenbremse 1 umgesetzten Bremskraft an einen Fahrer. Zudem weisen Schwimmsattel-Scheibenbremsen den Nachteil einer relativ großen elastischen Verformung bzw. Verwindung auf, so dass sich ein nur ungenau festlegbarer Druckpunkt ergibt. Diese beiden vorstehend genannten Eigenschaften machen eine permanente und möglichst genaue Ermittlung einer im Betrieb aktuell an der Bremsscheibe 3 wirkenden Bremskraft erforderlich.

Aufbauend auf eine nicht vorveröffentlichte Lösung zur Ermittlung einer aktuell wirkenden Normalkraft werden nun unter Rückgriff auf die Offenbarung einer nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung vorteilhafte Abwandlungen mit verschiedenen Ausführungsbeispielen diskutiert. Hierzu zeigt 2 eine dreidimensionale Darstellung des Bremssattels 5 mit einer insgesamt U-förmigen und eine hier nicht weiter dargestellte Bremsscheibe 3 überspannenden Gestalt und sich rechtwinklig in gleicher Richtung erstreckenden Armen 10, 12 zur Aufnahme der in 2 ebenfalls nicht dargestellten Bremsbeläge 4. Die Arme 10, 12 sind daher bei entsprechender mechanischen Verstärkung durch Rippen 13 einstückig mit dem Bremssattel 5 verbunden. Über ebenfalls einstückig mit dem Bremssattel 5 verbundene Führungen 14, 15, 16 wird eine schwimmende Lagerung der gesamten Scheibenbremse 1 über den Bremssattel 5 an zwei Achsen 7 bewerkstelligt.

Ferner ist an dem Bremssattel 5 eine Einrichtung zum Messen einer aktuellen Bremskraft vorgesehen, die eine elastische Aufweitung des Bremssattels 5 in Reaktion auf eine einwirkende Bremskraft F durch Weitung einer Spaltweite w eines Spaltes 20 misst. Dieser Spalt 20 befindet sich zwischen einem im Wesentlichen L-förmigen, armartig an einem Ende mit dem Bremssattel 5 verbundenen Bauteil 24, dessen freies, zweites Ende 26 eine Messung der Spaltweite w dient.

Die Einzelheiten X der 1 und 2 sind zur Verdeutlichung einer Lehre einer nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung sowie des neuen Messansatzes in den Abbildungen der 3a, 3b nochmals schematisiert im Ausschnitt widergegeben. Demnach wird eine Spaltweite w bzw. deren durch Einfluss der Bremskraft F bewirkte Weitung im Übergang von 3a auf 3b im Bereich des freien Endes 26 des Bauteils 24 in einem Bereich gemessen, der sich auf Höhe der Bremsbeläge 4 befindet. Diese Messung wird als Weg- oder Abstandsmessung durchgeführt.

Im Gegensatz dazu wird nach einem neuen Ansatz eine Scherung einer Kante 28 in Folge der Krafteinwirkung F durch einen Wirbelstromsensor 30 ausgewertet. Da die Kante 28 über die gesamte Bauteiltiefe des Bremssattels 5 vorhanden ist und unter Krafteinwirkung durch die Kraft F im Zuge des Bremsvorganges in gleicher Weise belastet wird, kann die Position des Wirbelstromsensors 30 entlang dieser beispielhaft gewählten Kante 28 nach Maßgabe eines jeweils zur Verfügung stehenden Bauraumes in weiten Bereichen frei gewählt werden.

Die Folge der 4a bis 4c zeigt Ausführungsbeispiele für unterschiedliche Formgebungen im Bereich der Kante 28. So zeigt 4a eine einfache, stufenförmig verlaufende Kante 28, die bei Bewegung eines Magnetkopfes 31 des Sensors 30 eine sprunghafte Änderung eines großen Abstandes des Magnetkopfes 31 zu einem elektrisch leitenden Kantenmaterial hin auf einen minimalen Abstand d bewirkt.

4b zeigt die Stufenkante von 4a mit einem nachfolgenden kurvenartigen Hinterschnitt. Durch diesen Hinterschnitt 32 der Kante 28 wird nach dem sprunghaften Vermindern eines großen Abstandes zwischen dem Magnetkopf 31 und Target im Bereich 28 vom Abstand d hin auf einen nachfolgend wieder vergrößerten Abstand D eine entsprechend signifikante Änderung des Ausgangssignals des Sensors 30 bewirkt.

4c zeigt einen stetigen und monotonen Kurvenverlauf der Kante 28, durch die ein Kurvenverlauf des Ausgangssignals des Sensors 30 über eine Wegstrecke betrachtet beeinflussbar ist. Insbesondere kann durch die vorstehend dargestellten Maßnahmen zur Formgebung im Bereich der Kante 28 eine weitgehende Linearisierung des Ausgangssignalverlaufs über einen Verschiebeweg erzielt werden. Dabei ist es selbstverständlich ohne Belang, ob das Sensorelement 30 relativ zu dem Target bzw. der Kante 28 verschoben wird, wie dies in den 4a, 4b der Fall ist, oder ob das Target bzw. die Kante 28 relativ zu einem feststehenden Sensorelement 30 verschoben wird, wie dies in 4c der Fall ist.

5 zeigt zwei Messungen einer Scherbewegung mittels Wirbelstromsensor an einem stufenförmig ausgebildeten Target aus Gusseisen über einen vergleichsweise großen seitlichen Verschiebeweg bis zu 5 mm Länge. Beide Messkurven lassen sich in der dargestellten Art und Weise als Parabeln bzw. Funktion zweiten Grades approximieren. Sie unterschieden sich dabei aufgrund der sehr unterschiedlichen Minimalabstände zum Target voneinander deutlich. So werden bei einem Abstand d = 0,2 mm die deutlich höheren Ausgangssignalspannungen erreicht, wobei jedoch auch ein Abstand des Targets zum Sensor von d = 2,0 mm ein störungsfrei auswertbares sowie über den gesamten Messbereich klar unterscheidbares Ausgangssignal liefert.

1
Schwimmsattel-Scheibenbremse
2
Nabe
3
Bremsscheibe
4
Reibbelag
5
Bremssattel
6
Aktuator-Einheit
7
Achse
8
9
10
Arm
11
12
Arm
13
Rippe
14
Führung
15
Führung
16
Führung
17
18
19
20
Spalt
21
22
23
24
L-förmiges Bauteil
25
26
freies, zweites Ende
27
28
Kante
29
30
Wirbelstromsensor
31
Magnetkopf
32
Hinterschnitt
w
Spaltweite
F
Bremskraft
d
Abstand
D
Abstand


Anspruch[de]
Verfahren zum Messen einer wirkenden Normalkraft an einer Scheibenbremse, insbesondere einer Schwimmsattel-Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass eine Scherbewegung eines Teils der Scheibenbremse (1) gegenüber einer Referenz durch einen Sensor (30) aufgenommen wird, um auf Grundlage eines Sensor-Messsignals in einer Messsignal-Verarbeitungslogik auf eine aktuell wirkende Normalkraft zurückzuschließen. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor mindestens ein Wirbelstrom-Sensor (30), und ein Teil des Bremssattels (5) der Scheibenbremse (1) als Target verwendet werden, wobei Sensor (30) und Target im Zuge einer Scherung aneinander vorbei bewegt werden. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Target eine Kante (28) oder Stufe aus einem für Wirbelstrommessungen geeigneten Material verwendet wird. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante (28) oder Stufe mit einer speziellen Geometrie ausgebildet wird, so dass ein Sensorausgangssignal eine gewünschte Kennlinie erhält. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie annähernd linear ist. Vorrichtung zum Messen einer wirkenden Normalkraft an einer Scheibenbremse, insbesondere einer Schwimmsattel-Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (30) relativ zu einem Teil der Scheibenbremse (1) als Target zur Aufnahme einer durch einen Bremskrafteinfluss bewirkten Scherbewegung zwischen Sensor (30) und Target angeordnet ist, und der Sensor (30) mit einer Messsignal-Verarbeitungslogik zur Ermittlung einer aktuell wirkenden Bremskraft verbunden ist. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Target des Sensors (30) ein Teil des Bremssattels (5) ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Target eine Kante (28) und/oder Stufe aufweist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante (28) oder Stufe des Targets zur weitgehenden Linearisierung eines Messsignals des Sensors (30) ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30) als Wirbelstrom-Sensor ausgebildet ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com