Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
BRAKE MOUNT, DEVICE AND METHOD FOR MEASURING A DIMENSIONAL SIZE FOR AN ACTIVE BRAKING FORCE OR FRICTIONAL FORCE ON A DISC BRAKE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/059313
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a brake mount (1) for measuring a dimensional size for an active braking force (FB) or frictional force on a disc brake (311, 312) of a motor vehicle, which can be mounted (A-B) on the motor vehicle (10), wherein the brake mount (1) comprises at least two lining guide rails (11a, 11b) extending over a brake disc (8), on which friction linings (7, 9) disposed on either side of the brake disc (8) can be displaced and guided in the axial direction (z) of the brake disc (8) in a limited manner, and a sensor device (38, 39, 40, 41, 42, 43, 44) by means of which a displacement (Δx) induced by the action of a braking force of at least one part (11b) of the brake mount (1), in particular a lining guide rail, is measured in the direction (x) perpendicular to the axial direction (z) of the brake disc (8), wherein the sensor device comprises a first (35, 135, 135') and a second (36, 136, 136') sensor element, the relative motion of which is measured, wherein the first sensor element (35, 135, 135') and the second sensor element (36, 136, 136') are disposed on the brake mount (1). The invention further relates to a device and method for measuring a dimensional size for an active braking force.

Inventors:
LOHBERG PETER (DE)
HEISE ANDREAS (DE)
ERLER WOLFGANG (DE)
ZYDEK MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/068091
Publication Date:
May 10, 2012
Filing Date:
October 17, 2011
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
CONTINENTAL TEVES AG & CO OHG (DE)
LOHBERG PETER (DE)
HEISE ANDREAS (DE)
ERLER WOLFGANG (DE)
ZYDEK MICHAEL (DE)
International Classes:
B60T8/172; F16D55/226; F16D66/00
Foreign References:
EP0388040A21990-09-19
DE102008042298A12010-03-25
US20040159512A12004-08-19
EP1124073A22001-08-16
DE202008011818U12010-02-11
DE102006029978B32007-11-08
DE102005013142A12006-09-28
Attorney, Agent or Firm:
CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Bremshalter (1) zur Ermittlung einer Maßgröße für eine wirkende Bremskraft (FB) oder Reibkraft an einer Schei¬ benbremse (311, 312) eines Kraftfahrzeugs, welcher an dem Kraftfahrzeug (10) befestigbar (A-B) ist, wobei der Bremshalter (1) zumindest zwei eine Bremsscheibe (8) übergreifende Belagführungsschienen (IIa, IIb), an wel¬ chen beiderseits der Bremsscheibe (8) angeordnete Reib¬ beläge (7, 9) in axialer Richtung (z) der Bremsscheibe (8) begrenzt verschiebbar führbar sind, und eine Sensorvorrichtung (38, 39, 40, 41, 42, 43, 44) umfasst, mittels welcher eine durch eine Bremskraftwirkung hervorgerufene Verschiebung (Δχ) zumindest eines Teils (IIb) des Bremshalters (1), insbesondere einer Belagführungs¬ schiene, in Richtung (x) senkrecht zu der axialen Richtung (z) der Bremsscheibe (8) gemessen wird, wobei die Sensorvorrichtung ein erstes (35, 135, 135 λ) und ein zweites (36, 136, 136 λ) Sensorelement aufweist, deren Relativbewegung gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensorelement (35, 135, 135 λ) und das zweite Sensorelement (36, 136, 136 λ) an dem Bremshalter (1) angeordnet sind.

2. Bremshalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (38, 39, 40, 41, 42, 43, 44) einen steifen, insbesondere stabförmigen, Sensorkörper (24, 26, 26λ) umfasst, welcher einseitig mit einem Teil des Bremshalters (1), insbesondere mit einer

Belagführungsschiene (IIb), starr verbunden ist und an welchem, insbesondere in einem Bereich des freien Endes des Sensorkörpers (24, 26, 26λ), das erste (35, 135, 135λ) oder das zweite Sensorelement (36, 136, 136λ) an- gebracht ist.

3. Bremshalter (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorkörper (24, 26, 26 λ) sich entlang einer Belagführungsschiene (IIb) über die Bremsscheibe (8) er¬ streckt .

4. Bremshalter (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorkörper (24, 26) mit einem seiner Enden im Bereich der fahrzeugseitigen Befestigung (A-B) des Bremshalters (1) an dem Bremshalter (1), ins¬ besondere an einer Belagführungsschiene (IIb), befestigt ist, dass an dem anderen Ende des Sensorkörpers (24, 26) das erste Sensorelement (35, 135, 135 λ) angeordnet ist und dass das zweite Sensorelement (36, 136, 136 λ) in ei¬ nem Bereich des fahrzeugabgewandten Endes einer

Belagführungsschiene (IIb) angeordnet ist.

5. Bremshalter (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorkörper (26 λ) mit einem seiner Enden an dem fahrzeugabgewandten Ende einer

Belagführungsschiene (IIb) befestigt ist, dass an dem anderen Ende des Sensorkörpers (26 λ) das zweite Sensor¬ element (36, 136, 136 λ) angeordnet ist und dass das ers¬ te Sensorelement (35, 135, 135 λ) im Bereich der fahr- zeugseitigen Befestigung (A-B) des Bremshalters (1) an dem Bremshalter (1), insbesondere an einer

Belagführungsschiene (IIb), angeordnet ist.

6. Bremshalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (38, 40, 41, 42, 43, 44), insbesondere der Sensorkörper (26, 26λ), zumindest teilweise in einer Innenbohrung (27) ei- ner Belagführungsschiene (IIb) angeordnet ist.

7. Bremshalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (35, 135, 135 λ) und das zweite (36, 136, 136 λ) Sensorelement nach einem mag¬ netischen Messprinzip zusammenwirken.

8. Vorrichtung zur Ermittlung einer Maßgröße für eine wirkende Bremskraft (FB) oder Reibkraft an einer, insbeson¬ dere hydraulisch betätigbaren, Scheibenbremse (311, 312) eines Kraftfahrzeugs mit einem an dem Kraftfahrzeug (10) befestigten (A-B) Bremshalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, an welchem beiderseits der Bremsscheibe (8) angeordnete Reibbeläge (7, 9) in axialer Richtung (z) der Bremsscheibe (8) begrenzt verschiebbar geführt sind, wobei die Reibbeläge (7, 9) bei einer Bremsung an je ei¬ ne Seitenfläche der Bremsscheibe (8) anpressbar sind, und mit einem die Bremsscheibe (8) und die Reibbeläge (7, 9) übergreifenden Bremssattelgehäuse (2), welches insbesondere in axialer Richtung der Bremsscheibe (8) verschiebbar am Bremshalter (1) gelagert ist, wobei insbesondere die Sensorvorrichtung (38, 39, 40, 41, 42, 43, 44) mit einer Regeleinheit (314) verbunden ist, welche eine Bremsregelung anhand eines Messsignals der Sensor¬ vorrichtung durchführt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

dass der Bremshalter (1), insbesondere die

Belagführungsschienen (IIa, IIb) und eine Halterung (12, 13) der Reibbeläge (7, 9) an den Belagführungsschienen (IIa, IIb), derart ausgeführt ist, dass der Bremshalter (1) bei einem Zuspannen oder Lösen der Scheibenbremse eine Kennlinie (100, 200) zwischen einer Bremsenstell- große (E) und der Verschiebung (Δχ, X) aufweist, welche bei zumindest einem charakteristischen Wert der Verschiebung (Xiof X20) eine erkennbare Änderung ihres Ver¬ laufs aufweist, welche insbesondere für eine Kalibrie¬ rung oder Reibbelagverschleißkorrektur der Maßgrößen- Ermittlung verwendbar ist.

10. Verfahren zur Ermittlung einer Maßgröße für eine wirkende Bremskraft (FB) oder Reibkraft an einer, insbesondere hydraulisch betätigbaren, Scheibenbremse (311, 312) eines Kraftfahrzeugs mit einem an dem Kraftfahrzeug (10) befestigten (A-B) Bremshalter (1), insbesondere einem Bremshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit zumindest zwei eine Bremsscheibe (8) übergreifenden

Belagführungsschienen (IIa, IIb), an welchen beiderseits der Bremsscheibe (8) angeordnete Reibbeläge (7, 9) in axialer Richtung (z) der Bremsscheibe (8) begrenzt verschiebbar geführt sind, und mit einem die Bremsscheibe

(8) und die Reibbeläge (7, 9) übergreifenden Bremssat¬ telgehäuse (2), dadurch gekennzeichnet, dass eine durch eine Bremskraftwirkung hervorgerufene Verschiebung (Δχ) zumindest eines Teils (IIb) des Bremshalters (1), insbe¬ sondere einer Belagführungsschiene, in Richtung (x) senkrecht zu der axialen Richtung (z) der Bremsscheibe

(8) durch eine Sensorvorrichtung (38, 39, 40, 41, 42, 43, 44) mit einem ersten (35, 135, 135λ) und einem zweiten (36, 136, 136 λ) Sensorelement, welche beide an dem Bremshalter (1) angeordnet sind, gemessen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Betätigung der Scheibenbremse im Stillstand des Kraftfahrzeugs (10) aus der ermittelten Verschiebung

(Δχ) ein Neigungswinkel oder eine Hangabtriebskraft des Kraftfahrzeugs ermittelt wird und/oder dass aus der er¬ mittelten Verschiebung (Δχ) bei einem Rutschen oder Gleiten des der Scheibenbremse zugehörigen Rades auf ei¬ nen aktuell vorliegenden Reibwert geschlossen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kennlinie (100, 200) des Bremshalters (1) vorgegeben ist und/oder eine aktuelle Kennlinie (100, 200) des Bremshalters während des Betriebs der Scheiben¬ bremse ermittelt wird, wobei die Kennlinie (100, 200) einen Zusammenhang zwischen einer Bremsenstellgröße (E, p, I, Lpedai) und der Verschiebung (Δχ, X) bei einem

Zuspannen oder Lösen der Scheibenbremse darstellt, und dass insbesondere eine Auswertung der Kennlinie (100, 200) zur Erkennung eines charakteristischen Wertes (Xio, X2o) der Kennlinie durchgeführt wird, bei welchem eine erkennbare Änderung des Verlaufs der Kennlinie, insbe¬ sondere eine sprunghafte Änderung der Steigung der Kennlinie, auftritt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass anhand einer ermittelten aktuellen Kennlinie (100, 200) eine Korrektur einer gemessenen Verschiebung (Δχ, X) bezüglich eines Reibbelagsverschleiß durchgeführt wird, und insbesondere dass die korrigierte Verschiebung (Δχ, X) zur Bremsregelung der Scheibenbremse herangezogen wird .

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Kennlinie (100, 200) des Brems¬ halters (1) unter zu Hilfenahme eines charakteristischen Werts (Xio, X20) der Kennlinie, bei welchem eine erkennba- re Änderung des Verlaufs der Kennlinie, insbesondere ei¬ ne sprunghafte Änderung der Steigung der Kennlinie, auf¬ tritt, bestimmt oder ausgewertet wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der vorgegebenen oder ermit¬ telten Kennlinie des Bremshalters (1) aus einer gemesse¬ nen Verschiebung (Δχ) eine Bremsenstellgröße (E, p, I, Lpedai) bestimmt wird, und insbesondere dass eine elektro¬ nische Bremsregelung der Scheibenbremse (311, 312) anhand der ermittelten Bremsenstellgröße (E, p, I, LPedai) durchgeführt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Bremsregelung der Scheibenbremse (311, 312) direkt anhand der ermit¬ telten Verschiebung (Δχ) ohne Berechnung oder Bestimmung einer Bremskraft (FB) oder einer Bremsenstellgröße durch¬ geführt wird.

Description:
Bremshalter, Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer Maßgröße für eine wirkende Bremskraft oder Reibkraft an einer Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft einen Bremshalter zur Ermittlung einer Maßgröße für eine wirkende Bremskraft oder Reibkraft an einer Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbe ¬ griff des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Maßgröße für eine wirkende Bremskraft oder Reibkraft an ei ¬ ner Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 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 Brems ¬ scheibe. Die Aktivierung der Bremse erfolgt in der Regel hydraulisch mit Hilfe mindestens eines Bremskolbens als Ak- tuator. 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 vergleichs ¬ weise einfach. So können insbesondere Reib- bzw. Reibbeläge in kurzer Zeit getauscht werden.

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 Ak ¬ tuator zum Einsatz.

Prinzipiell fehlt bei einer Scheibenbremse mit elektromecha- nischem Aktuator jede Rückmeldung einer wirkenden Bremskraft an ein Bremspedal, wie sie über den hydraulischen Kreis bei herkömmlichen hydraulischen Bremsen gegeben ist. Daher ist es insbesondere bei einer Scheibenbremse mit elektromechani- schem Aktuator - jedoch auch bei hydraulisch betätigten Scheibenbremsen- wünschenswert, 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 einhal- ten und auch an diesen zurückmelden zu können sowie um schlupfgeregelte Bremsungen (Antiblockierregelungen) durchführen zu können.

Aus dem Stand der Technik sind diverse Ansätze bekannt, die Zuspannkraft (Normalkraft) einer Scheibenbremse zu bestim ¬ men, d.h. die Kraft, mit welcher die Reibbeläge in einer Richtung normal zur Bremsscheibenoberfläche gegen die Brems ¬ scheibe gedrückt werden. Allerdings ist die Zuspannkraft nicht der Bremskraft (Umfangskraft ) oder dem Bremsmoment proportional. So ist als ein Faktor der Reibungskoeffizient

Β ) zwischen dem Reibbelag und der Bremsscheibe zu berück ¬ sichtigen, welcher von Bedingungen wie Temperatur, Nässe und Schmutz abhängig ist und im Betrieb schwankt. Das Bremsmo ¬ ment ist der Bremskraft proportional mit einem sog. effekti ¬ ven Reibradius, welcher ebenfalls veränderlich ist und nicht genau bestimmt werden kann. Entsprechend kann für eine hyd ¬ raulisch betätigte Scheibenbremse nach heutigem Stand der Erkenntnisse aufgrund der hohen Komplexität der Vorgänge der Verlauf des Bremsmomentes nicht zuverlässig aus dem Verlauf des Bremsdruckes bestimmt werden.

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 Brems ¬ sattel der Scheibenbremse eine Einrichtung vorgesehen, wel- che die Normalkraft anhand einer elastischen Aufweitung des Bremssattels bei einem Zuspannen der Bremse misst, indem ei ¬ ne Scherbewegung eines Teils der Scheibenbremse beim

Aufweiten des Bremssattels vermessen wird.

Aus der DE 10 2005 013 142 AI ist eine Bremskraftmess ¬ vorrichtung für eine Reibungsbremse mit Rahmensattel be ¬ kannt, welche eine Bewegung des Bremssattels beim Bremsen durch eine Wegmesseinrichtung mit zwei gegeneinander beweglichen Teilen misst. Hierbei ist immer eines der Teile der Wegmesseinrichtung an dem beweglichen Bremssattel angeordnet .

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Bremshalter, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mittels welcher/welchem während eines Bremsvorganges ein Maß für die wirkende Bremskraft (Umfangskraft ) oder das wirkende Brems ¬ moment an einer Scheibenbremse kontinuierlich, mit preiswerten Mitteln und in ausreichender Genauigkeit erfasst werden kann .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Bremshalter nach Anspruch 1, die Vorrichtung nach Anspruch 8 und das Verfahren nach Anspruch 10 gelöst.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine durch die Bremskraftwirkung hervorgerufene Verformung bzw. Verschiebung eines Teils des Bremshalters in Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der Bremsscheibe zu messen, wozu die Relativbewegung zweier Sensorelemente einer Sensorvorrichtung, die beide an dem Bremshalter angeordnet sind, gemessen wird. Die gemessene Relativbewegung kann dann als Maßgröße für die wirkende Bremskraft oder das wirkende Bremsmoment oder den aktuellen Reibwert oder einen Neigungswinkel des Fahrzeugs herangezogen werden.

Dass jedes der beiden Sensorelemente an dem Bremshalter angeordnet ist, bedeutet dabei, dass jedes Sensorelement in den Bremshalter integriert ist oder direkt an dem Bremshal ¬ ter angebracht ist oder über ein Verbindungsmittel starr mit dem Bremshalter verbunden bzw. starr an dem Bremshalter angebracht ist. Dabei kann die Anbringung oder Verbindung lösbar oder unlösbar ausgeführt sein.

Die Erfindung bietet dadurch, dass die Sensorvorrichtung vollständig am Bremshalter angeordnet ist, den Vorteil, dass die Sensorvorrichtung einfacher und damit kostengünstiger montiert werden kann. So ist z.B. auch eine Anordnung der beiden Sensorelemente in einer vorfertigbaren Untereinheit (z.B. einer Kartusche) möglich, welche dann nur noch an dem Bremshalter befestigt werden braucht. Eine Ausrichtung oder Justage der beiden Sensorelemente beim Zusammenbau der

Scheibenbremse, welche notwendig wird, wenn eines der Sen ¬ sorelemente an dem Bremshalter und das andere Sensorelemente an dem Bremssattelgehäuse angebracht ist, ist somit nicht notwendig .

Bevorzugt ist eines der beiden Sensorelemente derart an dem Bremshalter angeordnet, dass das Sensorelement durch eine Bremskraftwirkung im Wesentlichen keine Verschiebung oder Bewegung in Richtung senkrecht zur axialen Richtung der Bremsscheibe erfährt. Hierzu ist das Sensorelement vorteil ¬ hafterweise an einem fahrzeugseitigen Teil des Bremshalters angeordnet. Gleichzeitig ist das andere der beiden Sensor ¬ elemente an dem Teil des Bremshalters angeordnet, welcher sich durch die Bremskraftwirkung in Richtung senkrecht zur axialen Richtung der Bremsscheibe verschiebt oder verformt, dass das Sensorelement durch die Bremskraftwirkung eine Ver ¬ schiebung oder Bewegung in Richtung senkrecht zur axialen Richtung der Bremsscheibe erfährt. Hierzu ist dieses Sensor ¬ element vorteilhafterweise an einem fahrzeugabgewandten Teil des Bremshalters angeordnet.

Bevorzugt wird eine Verschiebung einer Belagsführungsschiene des Bremshalters in Richtung senkrecht zur axialen Richtung der Bremsscheibe gemessen. Da die Belagführungsschiene ein ¬ seitig fest über den Bremshalter mit dem Fahrzeug verbunden ist, d.h. ortsfest ist, und die Bremsscheibe übergreift, un ¬ terliegt die Belagsführungsschiene im Bereich ihres äußeren ( fahrzeugabgewandten) Endes einer verhältnismäßig großen Verschiebung, welche mittels der Sensorvorrichtung erfasst werden kann, indem die beiden Sensorelemente an den beiden genannten Bereichen der Belagführungsschiene angeordnet wer ¬ den. Die Belagsführungsschiene kann so einfach als Teil des Messprinzips genutzt werden.

Bevorzugt umfasst die Sensorvorrichtung einen steifen Sensorkörper, welcher einseitig mit einem Teil des Bremshalters starr verbunden ist und an welchem eines der beiden Sensorelemente angebracht ist. Der Sensorkörper entspricht dann einem oben erwähnten Verbindungsmittel. Der steife Sensorkörper kann so, ähnlich einem Messzeiger, eine Position oder eine Bewegung/Verformung des Teils des Bremshalters an einen anderen Ort des Bremshalters, in dessen Umgebung sich das anderen Sensorelement befindet, projizieren. Der Teil des Bremshalters, an welchem die Sensorvorrichtung einseitig eingespannt ist, ist besonders bevorzugt eine Belagführungs ¬ schiene. Um eine ausreichende Messauflösung zu erhalten, ist das Sensorelement vorteilhafterweise in einem Bereich des freien Endes des Sensorkörpers angebracht.

Aus dem Grund einer ausreichenden Messauflösung ist es bevorzugt, dass der Sensorkörper sich entlang einer

Belagführungsschiene über die Bremsscheibe erstreckt, um so eine möglichst großer Verschiebung/Verformung der

Belagführungsschiene zu erfassen.

Bevorzugt wird eine Verschiebung eines Teils des Bremshal ¬ ters in Richtung der tangential wirkenden Reibkraft gemes ¬ sen .

Um die Sensorvorrichtung vor äußeren Einflüssen oder Störfeldern zu schützen, ist die Sensorvorrichtung bevorzugt zumindest teilweise in einer Innenbohrung einer

Belagführungsschiene angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Sensorkörper zumindest teilweise in der Innenbohrung angeordnet. Ebenso ist es besonders bevorzugt, dass das erste und das zweite Sensorelement in einer Innenbohrung einer Belagführungsschiene angeordnet sind. Alternativ sind das erste und das zweite Sensorelement besonders bevorzugt in einer an dem fahrzeugabgewandten Ende einer

Belagführungsschiene angebrachten Schutzkappe angeordnet.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bremshalters ist der Sensorkörper mit einem seiner Enden im Bereich der fahrzeugseitigen Befestigung des Bremshalters an dem Bremshalter befestigt, an dem anderen Ende des Sensorkörpers ist das erste Sensorelement angeordnet und das zweite Sensorelement ist in einem Bereich des fahrzeugabge ¬ wandten Endes einer Belagführungsschiene angeordnet.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des erfin- dungsgemäßen Bremshalters ist der Sensorkörper mit einem seiner Enden an dem fahrzeugabgewandten Ende einer

Belagführungsschiene befestigt, an dem anderen Ende des Sen ¬ sorkörpers ist das zweite Sensorelement angeordnet und das erste Sensorelement ist im Bereich der fahrzeugseitigen Befestigung des Bremshalters an dem Bremshalter angeordnet.

Das erste und das zweite Sensorelement der Sensorvorrichtung arbeiten bevorzugt nach einem magnetischen Messprinzip zusammen. Magnetische Messprinzipien sind vorteilhaft, da sie berührungslos funktionieren und so auch in harschen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden können.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Sensorelemente der Sensorvorrichtung als ein aktives (Meßwert- nehmer) und ein passives (Messwertgeber) Sensorelement aus ¬ geführt. Um die elektrische Verbindung des aktiven Sensorelements mit einer Steuer- oder Auswerteeinheit möglichst einfach und ausfallsicher zu realisieren, ist bevorzugt das aktive Sensorelement an einem fahrzeugseitigen Teil des Bremshalters, d.h. im wesentlichen ortsfest, angeordnet.

Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der Erfindung trägt eine der Belagführungsschienen ein permanentmagnetisches oder ferromagnetisches Mittel, welches als zweites Sensor ¬ element der Sensorvorrichtung angesehen werden kann. Eine Verschiebung des magnetischen Mittels wird von zumindest einem in oder an dem Sensorkörper der Sensorvorrichtung angeordneten magnetisch empfindlichen Element (erstes Sensorelement) erfasst. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Mittel um einen Permanentmagnet oder eine permanentmagneti ¬ sche Multipolstruktur, welche (r) einen Messwertgeber der Sensorvorrichtung darstellt. Gemäß einer anderen besonders bevorzugten Alternative handelt es sich bei dem Mittel um eine periodische ferromagnetische Struktur, z.B. in Form ei ¬ ner Zahnstruktur, welche gemeinsam mit einem Permanentmagnet einen Messwertgeber der Sensorvorrichtung darstellt. Der Permanentmagnet ist dabei vorteilhafterweise in dem Sensor ¬ körper der Sensorvorrichtung angeordnet.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Bremshalter.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird eine Bremsregelung der Scheibenbremse direkt anhand der gemessenen Ver ¬ schiebung durchgeführt. Somit ist keine Umrechnung der ge ¬ messenen Verschiebung in eine Bremskraft oder ein Bremsmoment notwendig. Alternativ wird eine Bremsregelung der

Scheibenbremse anhand einer aus der gemessenen Verschiebung berechneten Bremsenstellgröße durchgeführt. Unter einer Bremsstellgröße der Scheibenbremse wird eine Größe verstan ¬ den, welche ein Maß für die Betätigung der Scheibenbremse darstellt. Als Bremsenstellgröße kann z.B. ein Bremspedalbe ¬ tätigungswinkel oder -weg, oder ein Bremsdruck im Falle ei ¬ ner hydraulisch betätigbaren Scheibenbremse, oder ein Motorstrom im Falle einer elektromechanisch betätigbaren Scheibenbremse herangezogen werden.

Die Sensorvorrichtung ist bevorzugt mit einer Regeleinheit verbunden, welche eine Bremsregelung anhand des Messsignals der Sensorvorrichtung durchführt. Besonders bevorzugt um- fasst die Regeleinheit eine Verarbeitungslogik zur Ermitt ¬ lung einer Bremsenstellgröße oder einer wirkenden Bremskraft oder eines wirkenden Bremsmoments anhand des Messsignals der Sensorvorrichtung .

Bevorzugt ist eine Sensorvorrichtung an der Scheibenbremse angeordnet, mittels welcher eine Verschiebung des Teils des Bremshalters in Richtung senkrecht zur axialen Richtung der Bremsscheibe relativ zu zumindest einem Teil der Sensorvor ¬ richtung gemessen wird. Besonders bevorzugt ist dieser Teil der Sensorvorrichtung mit nur einem seiner Enden an dem Bremshalter befestigt.

Der Bremshalter umfasst bevorzugt zumindest zwei die Brems ¬ scheibe übergreifende Belagführungsschienen, auf welchen zumindest einer der beiden Reibbeläge angeordnet auf einem Reibbelagträger gehaltert ist. Mittels der Sensorvorrichtung wird eine Verschiebung einer der Belagführungsschienen in Richtung senkrecht zur axialen Richtung der Bremsscheibe er- fasst. Um eine möglichst große Verformung bzw. Verschiebung messen zu können, vermisst die Sensorvorrichtung besonders bevorzugt eine Verschiebung am oder im Bereich des (fahrzeug) äußeren Reibbelagträgers.

Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der Vorrichtung ist der Bremshalter derart ausgeführt, dass er bei einem

Zuspannen oder Lösen der Scheibenbremse eine Kennlinie zwi ¬ schen einer Bremsenstellgröße und der Verschiebung aufweist, welche bei zumindest einem charakteristischen Wert der Verschiebung eine erkennbare Änderung ihres Verlaufs aufweist. Dieser charakteristische Wert bzw. die Änderung des Verlaufs der Kennlinie kann zur Überprüfung des aktuellen Zustandes der Scheibenbremse bzw. zur Korrektur der gemessenen Verschiebungen herangezogen werden. Vorteilhafterweise ermöglicht/ermöglichen die charakteristische (n) Stelle (n) der Änderung des Kennlinienverlaufs, welche unabhängig vom Ver ¬ schleiß der Bremse ist/sind oder sich in bekannterweise än ¬ dert/ändern, eine Anpassung der gemessenen Verschiebungen an den Reibbelagverschleiß der Bremse. Anhand der charakteris- tischen Stelle (n) wird bevorzugt ein Lernverfahren für die aktuelle Kennlinie zur Berücksichtigung des

Reibbelagverschleißes durchgeführt. Die Kennlinie zwischen Bremsenstellgröße und Verschiebung wird bevorzugt durch die Ausführung der Belagführungsschienen und der Halterung des Reibbelagträgers an den Belagführungsschienen beeinflusst bzw. festgelegt. Besonders bevorzugt sind die

Belagführungsschienen und die Halterung der Reibbeläge an den Belagführungsschienen (Reibbelagträger, Hammerkopfhal- ter) derart ausgeführt, dass die Kennlinie einen charakte ¬ ristischen Wert aufweist, an welchem eine erkennbare Ände ¬ rung des Verlaufs der Kennlinie auftritt. Die erkennbare Än ¬ derung des Verlaus ist vorteilhafterweise eine schlagartige Änderung der Steigung der Kennlinie.

Bevorzugt handelt es sich bei der Scheibenbremse um eine hydraulisch betätigbare Scheibenbremse. Die Kennlinie wird dann durch Messung des Radbremsdruckes (Bremsenstellgröße) und der zugehörigen Verschiebung bestimmt. Dies ist vorteil ¬ haft, da der Radbremsdruck einfach durch einen Drucksensor gemessen werden kann, welcher üblicherweise in Bremsanlage bereits vorhanden ist.

Es ist aber auch bevorzugt, dass es sich bei der Scheiben ¬ bremse um eine elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse handelt. Als Bremsenstellgröße wird dann besonders bevorzugt ein Motorstrom oder eine Spindelstellung des elektromechani- schen Aktuators der Scheibenbremse herangezogen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist einer der Reibbeläge durch eine Betätigungseinheit direkt und der andere Reibbelag durch die Wir ¬ kung einer vom Bremssattelgehäuse aufgebrachten Reaktions- kraft mit der Bremsscheibe in Eingriff bringbar.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 10.

Bevorzugt wird anhand der gemessenen Verschiebung oder einer aus der gemessenen Verschiebung ermittelten Bremsenstellgröße eine elektronische Regelung der Scheibenbremse durchge ¬ führt .

Die gemessene Verschiebung bzw. die daraus ermittelte Brem ¬ senstellgröße stellt für Bremsungen, d.h. wenn das Kraft ¬ fahrzeug verzögert wird, ein Maß für die wirkende Bremskraft dar, solange kein Rutschen oder Gleiten des der Scheibenbremse zugeordneten Rades auftritt.

Bei einer Betätigung der Scheibenbremse im Stillstand des Kraftfahrzeugs (Halten des Kraftfahrzeugs auf einer Fahr ¬ bahn) wird bevorzugt aus der ermittelten Verschiebung eine Hangabtriebskraft oder ein Neigungswinkel des Kraftfahrzeugs ermittelt, da die Verschiebung unter diesen Bedingungen ein Maß für die auf das Kraftfahrzeug wirkende Hangabtriebskraft darstellt .

Rutscht oder gleitet das Rad, was z.B. anhand des

Radschlupfes des Rades erkannt werden kann, so wird bevor ¬ zugt aus der ermittelten Verschiebung auf den aktuell vorliegenden Reibwert zwischen Fahrbahn und Rad geschlossen.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Kennlinie des Bremshalters vorgegeben und/oder wird eine aktuelle Kennlinie des Bremshalters wäh ¬ rend des Betriebs der Scheibenbremse ermittelt bzw. über- prüft, wobei die Kennlinie einen Zusammenhang zwischen einer Bremsenstellgröße und der Verschiebung bei einem Zuspannen oder Lösen der Scheibenbremse darstellt. Besonders bevorzugt wird eine Auswertung der Kennlinie zur Erkennung zumindest eines charakteristischen Wertes der Kennlinie durchgeführt, bei welchem eine erkennbare Änderung des Verlaufs der Kenn ¬ linie auftritt. Vorteilhafterweise ist die Änderung des Ver ¬ laufs eine sprunghafte Änderung der Steigung der Kennlinie bei einem charakteristischen Wert der Verschiebung. Dieser charakteristische Punkt der Kennlinie wird vorteilhafterwei ¬ se im Falle einer Veränderung der Kennlinie, z.B. der Veränderung der Steigung der Kennlinie, im Laufe der Zeit durch Reibbelagverschleiß als Referenzpunkt genutzt.

Im Falle einer hydraulisch betätigbaren Scheibenbremse wird die Kennlinie vorteilhafterweise durch Messung oder Vorgabe eines Radbremsdrucks und Messung der zugehörigen Verschie ¬ bung ermittelt bzw. überprüft. Für eine elektromechanisch betätigbaren Scheibenbremse wird vorteilhafterweise ein Mo ¬ torstrom oder eine Spindelstellung des elektromechanischen Aktuators der Scheibenbremse und die zugehörige Verschiebung zur Bestimmung bzw. Überprüfung der Kennlinie gemessen.

Der Verlauf der Kennlinie zwischen Bremsenstellgröße und Verschiebung wird bevorzugt durch die konstruktive Ausfüh ¬ rung der Belagführungsschienen und der Halterung der Reibbeläge an den Belagführungsschienen bestimmt.

Anhand der ermittelten aktuellen Kennlinie wird bevorzugt eine Korrektur einer gemessenen Verschiebung bezüglich eines Reibbelagsverschleiß durchgeführt. Die korrigierte Verschie ¬ bung wird dann besonders bevorzugt zur Bremsregelung der Scheibenbremse verwendet. Die aktuelle Kennlinie des Bremshalters wird bevorzugt unter zu Hilfenahme des charakteristischen Werts der Verschiebung bestimmt oder zur Korrektur der gemessenen Verschiebung ausgewertet .

Der charakteristische Wert der Kennlinie stellt bevorzugt eine Stelle der Kennlinie dar, bei welchem sich die Steigung der Kennlinie sprunghaft ändert. Der charakteristische Wert kann so durch Auswertung einfach aufgefunden werden.

Bevorzugt wird anhand der vorgegebenen oder ermittelten Kennlinie des Bremshalters aus einer gemessenen Verschiebung eine Bremsenstellgröße bestimmt. Anhand der ermittelten Bremsenstellgröße wird dann vorteilhafterweise eine elektro ¬ nische Bremsregelung der Scheibenbremse durchgeführt.

Bei einer elektronischen Bremsregelung der Scheibenbremsen der Räder einer Fahrzeugachse des Kraftfahrzeugs wird bevor ¬ zugt für jede Scheibenbremse der Fahrzeugachse eine durch eine Bremskraftwirkung hervorgerufene Verschiebung zumindest eines Teils des Bremshalters in Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der Bremsscheibe gemessen, und die gemessenen Verschiebungen der Scheibenbremsen werden dann zur

Bremsregelung herangezogen. Für die Bremsregelung der Scheibenbremsen einer Fahrzeugachse können die Verschiebungen direkt herangezogen werden; es ist nicht notwendig, aus den Verschiebungen Bremsenstellgrößen zu bestimmen, da für die Regelung im Wesentlichen die relativen Umfangskräfte (d.h. das Größenverhältnis der Umfangskräfte der beiden Bremsen) relevant sind, welche für die einzelnen Scheibenbremsen im Wesentlichen gleichartig und zeitgleich bestimmt wurden. Besonders bevorzugt werden bei der Bremsregelung zusätzlich Bremsenstellgrößen und/oder Raddrehzahlen und/oder Achsbeschleunigungen der entsprechenden Räder berücksichtigt, um eventuelle Unterschiede zwischen den Rädern anhand von Kau ¬ salitätsberechnungen erkennen und ggf. zumindest teilweise korrigieren zu können.

Weitere bevorzugte Aus führungs formen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung an Hand von Figuren. zeigen schematisch

Fig. 1 eine an sich bekannte Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Blick von oben auf die Sattelbrücke des Brems ¬ sattelgehäuses,

Fig. 2 einen Bremshalter einer Schwimmsattel- Scheibenbremse in einem unbetätigten Zustand,

Fig. 3 einen Bremshalter einer Schwimmsattel- Scheibenbremse in einem betätigten Zustand, ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge mäßen Vorrichtung, einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbei ¬ spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, einen Ausschnitt eines dritten Ausführungsbei ¬ spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 7 ein Messprinzip einer beispielhaften Sensorvorrichtung eines erfindungsgemäßen Bremshalters, Fig. 8 ein Messprinzip einer weiteren beispielhaften Sensorvorrichtung eines erfindungsgemäßen Bremshalters,

Fig. 9 einen Ausschnitt eines vierten Ausführungsbei ¬ spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 10 einen Ausschnitt eines fünften Ausführungsbei ¬ spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 11 Ausschnitte von drei weiteren Ausführungsbeispie ¬ len einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 12 Anordnung eines beispielsgemäßen Bremshalters am

Fahrzeugchassis ,

Fig. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungs ¬ gemäßen Vorrichtung,

Fig. 14 das Ausführungsbeispiel aus Fig. 13 mit Blick auf die Faust der Scheibenbremse,

Fig. 15 beispielhafte Kennlinien einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung, und

Fig. 16 eine schematische Darstellung eines Ausführungs ¬ beispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Fig. 1 ist schematisch eine an sich bekannte Schwimmsat ¬ tel-Scheibenbremse mit Blick von oben auf die Sattelbrücke des Bremssattelgehäuses dargestellt. Die Schwimmsattel- Scheibenbremse umfasst im Wesentlichen zwei Bestandteile, einen Bremshalter 1 und ein Bremssattelgehäuse 2, in welchem beispielsgemäß ein Bremskolben 3 mit Dichtring als Bestand ¬ teil einer Betätigungseinheit zur direkten Betätigung eines (inneren) Reibbelags 7 aufgenommen ist. Bremssattelgehäuse 2 ist im Bereich 4, z.B. über geeignete Führungsbolzen, auf an sich bekannte Weise axial gleitbeweglich an dem, z.B. am Radträger des Kraftfahrzeugs befestigbaren, Bremshalter 1 gelagert. Bremssattelgehäuse 2 übergreift mit seinem Sattel ¬ rücken eine Bremsscheibe 8, wobei das Bremssattelgehäuse 2 zwei beiderseits der Bremsscheibe 8 angeordnete Reibbeläge 7, 9 übergreift. Wie bereits erwähnt, ist in dem Bremssat ¬ telgehäuse 2 auf der inneren Bremsscheibenseite eine Betäti ¬ gungseinheit integriert, um auf den Reibbelag 7 eine

Bremszuspannkraft aufbringen zu können. Dabei umfasst die Betätigungseinheit vorzugsweise einen Bremskolben 3, der hydraulisch, elektrisch oder elektromechanisch betätigbar ist. Bei Betätigung der Bremse, z.B. im Falle einer hydrau ¬ lisch betätigbaren Scheibenbremse durch Erzeugen eines hydraulischen Bremsdruckes 5, wirkt zunächst eine Kolbenkraft 6 auf den inneren Reibbelag 7 und presst diesen, nach Überwindung eines Lüftspiels, gegen die Bremsscheibe 8. Der dem in ¬ neren Reibbelag 7 gegenüberliegende, an einer Faust des Bremssattelgehäuses 2 angeordnete (äußere) Reibbelag 9 wird als Reaktion auf eine Betätigung des inneren Reibbelags 7 durch axiale Verschiebung des Bremssattelgehäuses 2 in Rich ¬ tung 106 (in z-Richtung) bekanntermaßen gleichfalls gegen die Bremsscheibe 8 gedrückt. Auf beiden Seiten der Brems ¬ scheibe 8 wirkt die gleiche Anpresskraft / Zuspannkraft . Nach dem Lösen der Bremse wird das Lüftspiel zwischen den Reibbelägen 7, 9 und der Bremsscheibe 8 durch eine Rückstellkraft des Dichtrings wieder hergestellt. Bei

Reibbelagsverschleiß schiebt sich der Bremskolben 3 dem Maß der Abnutzung entsprechend durch den Dichtring weiter, wobei das Lüftspiel jeweils selbsttätig wieder eingestellt wird.

In Fig. 2 ist eine an sich bekannte Schwimmsattel- Scheibenbremse in einem unbetätigten Zustand mit Blick von unten auf den Bremshalter schematisch dargestellt. Dabei sind Bauteile des Bremshalters 1 eng schraffiert darge ¬ stellt, das dahinter befindliche Bremssattelgehäuse 2 ist gestrichelt angedeutet. Bremshalter 1, der zwei

Belagführungsschienen IIa, IIb umfasst, ist in der Ebene A-B fest mit dem Radträger bzw. dem Chassis des Fahrzeugs 10 verbunden, z.B. durch Verschraubung . Der äußere (faustseitig angeordnete) Reibbelag 9 ist auf einem Reibbelagträger 13 angebracht und wird beispielsgemäß in Hammerkopfhaltern 12a, 12b der Belagführungsschienen IIa, IIb geführt. Bremsscheibe 8 rotiert in die durch den Pfeil 108 angedeutete Richtung (x-Richtung, senkrecht zur axialen z-Richtung) . Zwischen Bremssattelgehäuse 2 und Radträger bzw. Chassis des Fahr ¬ zeugs 10 werden keine Kräfte übertragen. Die beiden

Belagführungsschienen IIa, IIb des Bremshalters 1 sind pa ¬ rallel und axial (in z-Richtung) ausgerichtet.

Fig. 3 zeigt die Schwimmsattel-Scheibenbremse aus Fig. 2 in einem betätigten Zustand, d.h. bei einer Bremsung, z.B. bei maximal möglichem Bremsdruck vor einem Einsetzen eines Blockierens. Eine bei der Bremsung erzeugte Reibkraft am äuße ¬ ren Reibbelag 9 ist tangential in Pfeilrichtung 108 wirksam. Hierdurch werden die Belagführungsschienen IIa, IIb des Bremshalters 1 im Bereich des Reibbelagträgers 13 „mitgenom ¬ men" und es kommt zu einer Verformung / Scherung des Bremshalters 1 in Richtung senkrecht zur Achse 31 (d.h. in x- Richtung) . Die Verformung / Scherung des Bremshalters 1 ist durch die gebogenen Linien 30 angedeutet. Die Achse 31 ent ¬ spricht der axialen Richtung der Scheibenbremse (z-Richtung, Richtung der Zuspannkraft ) .

Beispielgemäß wird mittels einer Sensorvorrichtung eine Scherung / Auslenkung eines oder mehrerer Elemente des

Bremshalters 1 in x-Richtung gemessen und aus der gemessenen Scherung / Auslenkung eine wirkende Bremskraft oder ein wirkendes Bremsmoments ermittelt. Z.B. wird das Messsignal der Sensorvorrichtung an eine Verarbeitungslogik, z.B. in einem Steuergerät der Bremsanlage, weitergeleitet und in der Ver ¬ arbeitungslogik wird aus dem Messsignal eine Bremskraft oder ein Bremsmoment berechnet.

Ein Maß für die wirkende Bremskraft F B bzw. das wirkende Bremsmoment M B wird anhand der durch die Reibkraft hervorge ¬ rufenen Verformung des Bremshalters 1 bzw. von Teilen IIa, IIb des Bremshalters 1 in einer Richtung tangential zur Bremsscheibenoberfläche (d.h. senkrecht zur bekannterweise zur Bestimmung der Zuspannkraft ausgewerteten Aufweitung des Bremssattels, welche in der Richtung senkrecht zur Brems ¬ scheibenoberfläche (axial) auftritt) ermittelt. Dies bietet den Vorteil einer einfachen Messung der tangentialen Kraftkomponente an im Wesentlichen dem äußeren Reibbelagträger, ohne dass zusätzliche mechanische Rahmenkonstruktionen oder ähnliches notwendig sind.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Schwimmsattel-Scheibenbremse wird beispielsgemäß die Scherung / Auslenkung der mechanischen Kette von Belagführungsschiene IIa / Reibbelagträger 13 / Belagführungsschiene IIb als Messfeder herangezogen. Im Bereich des Reibbelagträgers 13 bzw. der Hammerkopfhalter 12a, 12b werden die Belagführungsschienen IIa, IIb bei einer Bremsung um einen Betrag Δχ , welcher von dem wirkenden

Bremsmoment abhängig ist, gegenüber ihrer Ausrichtung im un- gebremsten Zustand (parallel zu Achse 31) verformt / ausge ¬ lenkt .

In der Praxis folgt das Bremssattelgehäuse 2 dem Verschiebe ¬ weg der Belagführungsschienen. Dies ist in Fig. 3 nicht dargestellt. Die Verformung / Scherung des Bremshalters 1 ist in Fig. 3 schematisch übertrieben dargestellt.

Ein Verschiebeweg Δχ des Bremshalters 1 wird erfindungsgemäß durch eine geeignete Sensorvorrichtung gemessen. Hierzu können verschiedene Messverfahren herangezogen werden, in Betracht kommen z.B. magnetische, kapazitive oder optische Messverfahren .

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele werden im Folgenden erläu ¬ tert .

In Fig. 4 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel ei ¬ ner erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassend einen Bremshalter 1 mit Sensorvorrichtung 40 und ein Bremssattelgehäuse 2 dargestellt. Bremshalter 1, der zwei Belagführungsschienen IIa, IIb umfasst, ist in der Ebene A-B fest mit dem Radträ ¬ ger bzw. dem Chassis des Fahrzeugs 10 verbunden, z.B. durch Verschraubung . Zumindest eine der Belagführungsschienen, beispielsgemäß die Belagführungsschiene IIb, ist mit einer, im Wesentlichen von der Ebene A-B ausgehenden Innenbohrung 27 versehen, in deren Hohlraum eine Sensorvorrichtung 40 mit ein oder mehreren geeigneten magnetisch, kapazitiv oder optisch empfindlichen sensorischen Elementen (nicht dargestellt) an einem starren Sensorhaltekörper 26 eingebracht ist. Vorteilhafterweise ist/sind das/die magnetisch, kapazi ¬ tiv oder optisch empfindliche (n) sensorische (n) Element (e) bis nahe zum Ende der Belagführungsschiene IIb eingeführt, um eine möglichst große Querverschiebung Δχ zu erfassen. Bei einer Bremsung bleibt Sensorhaltekörper 26 ortsunveränderlich, z.B. orthogonal, relativ zur Befestigungsebene A-B ausgerichtet (keine Verformung), wohingegen die

Belagführungsschiene IIb relativ zum Haltekörper 26 verformt wird. Die Änderung eines Abstandes zwischen Haltekörper 26 und Belagführungsschiene IIb bzw. einer relativen Verschie ¬ bung zwischen Haltekörper 26 und Belagführungsschiene IIb wird mittels der magnetisch, kapazitiv oder optisch empfindlichen sensorischen Elemente ermittelt. Z.B. kann die

Belagführungsschiene IIb selbst als Messwertgeber für die Sensorvorrichtung dient. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine, z.B. magnetische, Maßverkörperung in der Innenbohrung 27, z.B. auf der endseitigen Stirnfläche der Innenbohrung 27, angeordnet.

Ein Vorteil des ersten Ausführungsbeispiels besteht in der möglichen Reinraumumgebung für die Sensorvorrichtung 40 bei gleichzeitigem mechanischen Schutz der Sensorvorrichtung 40. Hierdurch wird insbesondere eine Sensorvorrichtung basierend auf einem optischen Messprinzip ermöglicht.

Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbei ¬ spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Schematisch dargestellt ist Belagführungsschiene IIb des Bremshalters 1, welche in der Ebene A-B, z.B. über ein nicht dargestelltes Befestigungselement, mechanisch fest mit dem Chassis des Fahrzeugs 10 verbunden ist. Belagführungsschiene IIb ist mit einer Bohrung 27 versehen, in welcher die Sensorvorrichtung 40 angeordnet ist. Sensorvorrichtung 40 umfasst ein erstes Sensorelement 35, ein zweites Sensorelement 36 und einen Sensorkörper 26, welcher als starrer, nadel- oder rohrförmi- ger Stab ausgebildet ist. Sensorkörper 26 ist unterhalb der Ebene A-B mit der Belagführungsschiene IIb mechanisch fest verbunden und ragt in die Bohrung 27. An dem dem Fahrzeug abgewandten Ende des Sensorkörpers 26 ist das erste Sensor ¬ element 35 angebracht und an der Belagführungsschiene IIb ist in dem dem Fahrzeugchassis 10 abgewandten Endbereich des Hohlraums 27 das zweite Sensorelement 36 angebracht. Erstes und zweites Sensorelement 35, 36 stellen zwei zusammengehö ¬ rige Partialkomponenten eines sensorischen Systems zur Erfassung einer Relativbewegung bzw. eines Verschiebeweges zwischen den beiden Sensorelementen 35, 36 dar. Die Sensorelemente 35, 36 wirken getrennt durch einen Luftspalt über eine Feldkopplung miteinander.

Vorteilhafterweise ist das Sensorelement 35 ein elektrophy- sikalisch aktives Sensorelement (Messwertnehmerelement ) und das Sensorelement 36 eine elektrophysikalisch passive Maß ¬ verkörperung (Messwertgeberelement ) , so dass die elektri ¬ schen Anschlussleitungen des Sensorelements 35 über den Sensorkörper 26 zu einer elektronischen Signalverarbeitungsstufe 37 und danach über eine Signalleitung 38 einem Steuergerät zugeführt werden können.

In Fig. 5 a) ist die beispielsgemäße Vorrichtung im Falle keiner wirkenden Bremskraft (F=0) und in Fig. 5 b) im Falle einer wirkenden Bremskraft (F max ) dargestellt. Da Belag ¬ führungsschiene IIb einseitig mechanisch fest mit dem Fahr ¬ zeugchassis 10 verbunden ist, welches unter dem Einfluss ei ¬ ner wirkende Bremskraft keiner örtlichen Verschiebung in x- Richtung unterliegt, und wie oben beschrieben durch die bei einer Bremsung erzeugte Reibkraft in x-Richtung (tangential zur Bremsscheibenoberfläche) verformt / geschert wird, kann Belagführungsschiene IIb als Biegefeder genutzt werden.

Durch die Sensorvorrichtung 40 wird sozusagen die Auslenkung der Belagführungsschiene IIb (am Sensorelement 36) , vorteil ¬ hafterweise im Wesentlichen am Ort der maximalen Auslenkung, unter der Kraft F max mit der Auslenkung an einem Bezugsort 49 in der Ebene A-B verglichen. Dazu wird der Bezugsort 49 über den starren Sensorkörper 26 mit Sensorelement 35 mechanisch in den Bereich des Sensorelements 36 (vorteilhafterweise Ort der maximalen Auslenkung) „verschoben" und diesem räumlich mechanisch dergestalt überlagert, dass die Sensorkomponenten 35, 36 elektrophysikalisch zuverlässig zusammenwirken können .

Wie in Fig. 5 b) schematisch angedeutet ist, wird im allge ¬ meinen Fall die Ebene A-B des im wesentlichen ortsfesten Fahrzeugchassis 10 unter Einwirkung der Kraft F max sehr leicht gekrümmt und damit der Sensorkörper 26 um den Winkel a.1 (nahe Null) gegen die Lotrechte (im Fall F=0) geneigt. Gleichzeitig verbiegt sich Belagführungsschiene IIb mit Sen ¬ sorelement 36 um den Winkel a 2 . Damit verschieben sich die Sensorelemente 35, 36 relativ zu einander um die Differenz Δα = (α 2 - oci) bzw. um das entsprechende Bogenmaß, gleichbe ¬ deutend dem relativen Verschiebeweg Δχ . Je geringer die Krümmung der Ebene A-B ist, desto höher ist die sensorische Trennschärfe und erreicht im Idealfall bei oci = 0 ein Maxi ¬ mum.

Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt eines dritten Ausführungsbei ¬ spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Schematisch dargestellt ist Belagführungsschiene IIb des beispielsgemäßen Bremshalters 1, welche in der Ebene A-B, z.B. über ein nicht dargestelltes Befestigungselement, mechanisch fest mit dem Chassis des Fahrzeugs 10 verbunden ist. Belagführungsschiene IIb ist mit einer Bohrung 27 versehen, in welcher Sensorvor- richtung 42 angeordnet ist. Sensorvorrichtung 42 umfasst ein erstes Sensorelement 35, ein zweites Sensorelement 36 und einen Sensorkörper 26 welcher als starrer, nadel- oder rohrförmiger Stab ausgebildet ist. Sensorkörper 26 λ ist mechanisch fest mit dem dem Fahrzeug (10) abgewandten Ende der Belagführungsschiene IIb verbunden und ragt in Richtung des Fahrzeugs in die Bohrung 27. An dem dem Fahrzeug (10) zuge ¬ wandten Ende des Sensorkörpers 26 λ ist das zweite Sensorele ¬ ment 36 angebracht. Im chassisfesten Bereich 49a der

Belagführungsschiene IIb ist das erste Sensorelement 35 in Hohlraum 27 angeordnet. Auch hier stellen erstes und zweites Sensorelement 35, 36 zwei zusammengehörige Partialkomponen- ten eines sensorischen Systems zur Erfassung einer Relativbewegung bzw. eines Verschiebeweges zwischen den beiden Sensorelementen 35, 36 dar. Die Sensorelemente 35, 36 wirken getrennt durch einen Luftspalt über eine Feldkopplung mitei ¬ nander .

In Fig. 6 a) ist die beispielsgemäße Vorrichtung im Falle keiner wirkenden Bremskraft (F=0) und in Fig. 6 b) im Falle einer wirkenden Bremskraft (F max ) dargestellt. Auch hier wird Belagführungsschiene IIb als Biegefeder genutzt. Es wird de ¬ ren Auslenkung unter der Kraft F max mit der Auslenkung am Bezugsort 49a in oder unterhalb der Ebene A-B (49) verglichen, welcher im wesentlichen ortsfesten (abgesehen von einer eventuellen, sehr geringen Krümmung) unter Einwirkung der Kraft F max ist. Dazu wird die Auslenkung über Sensorkörper 26 λ mit Sensorelement 36 mechanisch an den Bezugsort 49a „verschoben" und diesem räumlich mechanisch dergestalt überlagert, dass die Sensorkomponenten 35, 36 elektrophysika- lisch zuverlässig zusammenwirken können. Im allgemeinen Fall wird die Ebene A-B des im wesentlichen ortsfesten Fahrzeugchassis 10 unter Einwirkung der Kraft F max sehr leicht gekrümmt. Die Verbiegung der einseitig mit dem Chassis des Fahrzeugs 10 verbundenen Belagführungsschiene IIb führt zu einer Winkeldifferenz Δα der relativen Lage der Sensorelemente 35, 36, die über die Sensorelemente 35, 36 gemessen wird.

Vorteilhafterweise ist das Sensorelement 35 ein elektrophy- sikalisch aktives Sensorelement (Messwertnehmerelement ) und das Sensorelement 36 eine elektrophysikalisch passive Maß ¬ verkörperung (Messwertgeberelement ) . Ein Vorteil des dritten Ausführungsbeispiels liegt darin, dass das elektrophysika ¬ lisch aktive Sensorelement 35 direkt auf einer Schaltplatine 37 angeordnet werden kann.

In Fig. 7 ist ein Messprinzip einer beispielhaften Sensorvorrichtung 38 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. Hierbei handelt es sich um ein magneti ¬ sches Messprinzip. Ein oder mehrere Teile des Bremshalters 1, vorteilhafterweise die Belagführungsschiene IIb, sind ferromagnetisch ausgebildet. Das oder die Teile sind mit ei ¬ ner Zahnstruktur 14 einer Periodenlänge λ (z.B. λ = 2 mm) als eine Art Maßverkörperung versehen. Über einen Luftspalt 15 koppelt ein Permanentmagnet 16 an diese ferromagnetische Zahnstruktur 14. Die ferromagnetische Zahnstruktur 14 stellt, unter Einfluss des Permanentmagneten 16, ein Messwertgeberelement 136 ((zweites) Sensorelement) der Sensor ¬ vorrichtung 38 dar. In das magnetische Feld zwischen Zahnstruktur 14 und Permanentmagnet 16 ist eine Sensorelement ¬ struktur 17 aus magnetisch empfindlichen Elementen in einem Gehäuse 18 ortsfest angeordnet, d.h. das Messwertnehmerele ¬ ment 17 der Sensorvorrichtung 38 bzw. das Gehäuse 18 ist derart ausgebildet und an dem Bremshalter 1 angeordnet, dass es bei einer Bremsung nicht, insbesondere nicht in x- Richtung, verformt / ausgelenkt wird. Sensorelementstruktur 17 entspricht einem (ersten) Sensorelement 135 der Sensorvorrichtung 38. Die magnetisch empfindlichen Elemente sind z.B. auf Basis von XMR-Effekten (allgemeine magnetoresistive Effekte) oder des Hall-Effektes technisch derart ausgebil ¬ det, dass sie in Bezug auf die Periodenlänge λ eine eindeu ¬ tige vorzeichengerechte Messung eines Verschiebeweges Δχ er ¬ möglichen. In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel enthält das Messwertnehmerelement 17 zwei AMR-Brücken (AMR: anisotropischer magnetoresistiver Effekt) , die intern gegeneinander örtlich um ein Viertel der Periodenlänge λ/4 versetzt und dergestalt ausgerichtet sind, dass von den zwei AMR-Brücken zwei sinusförmige orthogonale Signale 19 erzeugt werden, die durcheinander dividiert, über die Tangens- Funktion, ein Maß für den Verschiebeweg Δχ darstellen.

Anstelle eines Messwertgeberelements aus ferromagnetischer Zahnstruktur 14 und Permanentmagnet 16 wird gemäß eines an ¬ deren, nicht dargestellten Beispiels eine permanentmagneti ¬ sche Struktur abwechselnder Nord/Südpole (magnetisierte Encoderspur) mit der Periodenlänge λ als Maßverkörperung bzw. Messwertgeberelement 136 verwendet, wobei unter einer Periodenlänge jeweils ein Nord-/Südpolpaar zu verstehen ist Das Messwertnehmerelement 17 aus magnetisch empfindlichen Elementen kann wie anhand der Fig. 7 ausgeführt ausgebildet sein .

In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sensor ¬ vorrichtung 41 für eine erfindungsgemäße Vorrichtung schema ¬ tisch dargestellt. Als Maßverkörperung wird ein Permanent ¬ magnet 116 verwendet, welcher mit einem Pol (beispielsgemäß mit seinem Südpol) in ein ferromagnetisches Element 114 des Bremshalters 1, vorteilhafterweise der ferromagnetischen Belagführungsschien IIb, magnetisch kurzschlussfrei eingebettet ist, und dessen anderer Pol (beispielsgemäß der Nord ¬ pol) durch eine magnetisch nicht wirksame Schicht 122 gegen mechanische Einflüsse geschützt ist. Permanentmagnet 116, als Messwertgeberelement 136 λ ((erstes) Sensorelement) der Sensorvorrichtung 41, koppelt über Luftspalt 115 an eine Sensorelementstruktur 117 aus magnetisch empfindlichen Elementen, die als Messwertnehmerelement 135 λ ((zweites) Sen ¬ sorelement) in ein Gehäuse 118 eingelagert ist, welches ortsfest derart an dem Bremshalter angeordnet ist, dass es bei einer Bremsung nicht wesentlich, insbesondere nicht we ¬ sentlich in x-Richtung, verformt / ausgelenkt wird. Bei ¬ spielsgemäß ist die Sensorelementstruktur 117 über Leitungsverbindungen 121 mit einer integrierten elektronischen Auswerteschaltung 120 verbunden.

Gemäß einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel einer Sensorvorrichtung wird als Maßverkörperung nicht ein einzelner Permanentmagnet 116 (wie anhand von Fig. 8 be ¬ schrieben) sondern eine permanentmagnetische Multipolstruk- tur verwendet.

Die magnetisch empfindlichen Elemente sind vorteilhafterwei ¬ se auf Basis von XMR-Effekten (allgemeine magnetoresistive Effekte) technisch so ausgebildet, dass sie in Verbindung mit einem permanentmagnetischen Luftspaltfeld von ca. 20 mT eine eindeutige vorzeichengerechte Messung eines Verschiebe ¬ weges Δχ des Permanentmagnets 116 ermöglichen. In einem be ¬ sonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel enthält die Sen ¬ sorelementstruktur 117 zwei AMR-Brücken (AMR:

anisotropischer magnetoresistiver Effekt) , die intern gegen- einander örtlich versetzt und dergestalt ausgerichtet sind, dass zwei sinusförmige orthogonale Signale erzeugt werden, die durcheinander dividiert, über die Tangens-Funktion, ein Maß für den Verschiebeweg Δχ sind.

Fig. 9 zeigt einen Ausschnitt eines vierten Ausführungsbei ¬ spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hierbei ist die Sensorvorrichtung 43 als eine Kartusche ausgebildet, welche in eine Bohrung 27 in Belagführungsschiene IIb einschiebbar und über schematisch angedeutete Befestigungsmittel 51, 52 an der Belagführungsschiene IIb befestigbar ist. Die Kartu ¬ sche besitzt oberhalb der Ebene A-B ein dünnwandiges, biege ¬ fähiges Gehäuse 53, das den Sensorkörper 26 umgibt und gleichzeitig in seinem Kopfende Sensorelement 36 aufnimmt und dieses dem Sensorelement 35 mit definiertem Luftspalt gegenüberstellt. Der Kartuschenkörper 54 unterhalb der Ebene A-B ist starr und fest ausgeführt und beinhaltet zugleich die erforderliche Signalaufbereitungsstufe 37a. Ein Vorteil der Sensorvorrichtung als Kartusche besteht in der Möglichkeit einer separaten Fertigung, Kalibrierung, Korrekturwertbestimmung und Erprobung der Sensorvorrichtung vor einem Einbau in der Belagführungsschiene IIb.

Fig. 10 zeigt einen Ausschnitt eines fünften Ausführungsbei ¬ spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Beispielsgemäß ragt Sensorkörper 26 mit Sensorelement 35 aus der Bohrung 27 der Belagführungsschiene IIb heraus. Sensorelement 36 der Sensorvorrichtung 44 ist in einer Kappe 56 angeordnet, die ihrerseits durch eine geeignete mechanische Verbindung mit der Belagführungsschiene IIb verbunden bzw. verbindbar ist. Kappe 46 besteht aus einem Material, das den sensorischen Vorgang nicht störend beeinflusst. Neben der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsvariante mit Kappe 56 ist auch eine Ausführung mit aus der Bohrung 27 herausragenden Kartusche denkbar, welche insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn die Sensorelemente 35, 36 aus technischen Gründen nicht im Inne ¬ ren der Bohrung 27 untergebracht werden sollen oder das metallische Umfeld der Belagführungsschiene IIb den sensori ¬ schen Effekt beeinträchtigt. Ausführungsbeispiele mit her ¬ ausragendem Sensorkörper 26 bieten den zusätzlichen Vorteil, geringe Auslenkungen der Belagführungsschiene IIb durch eine geeignete Wahl der Kappenhöhe (bzw. Kartuschenlänge) nach dem Prinzip des verlängerten Messzeigers mechanisch zu verstärken .

In den Ausführungsbeispielen der Fig. 5, 6, 9 und 10 sind die Sensorelemente 35, 36 senkrecht zur Bremsscheibe (in z- Richtung) zueinander angeordnet. Eine vorteilhafte techni ¬ sche Realisierung besteht darin, das Sensorelement 35 als magnetoresistives Winkel-Messelement und das Sensorelement 36 als dazu angepasste permanentmagnetische Struktur auszu ¬ führen. Dies kann z.B. einer der beiden Pole eines zylinder- oder flächenhaften Permanentmagneten sein, der auf das Winkel-Messelement gerichtet ist oder eine permanetmagnetische Multipolstruktur, die so ausgelegt sind, dass sie jeweils in den internen, örtlich zueinander versetzten Messbrücken des Winkel-Messelements zwei orthogonale sinusförmige Signale erzeugen, die durcheinander dividiert, über die Tangensfunktion ein Maß für die Winkeldifferenz Δα sind.

Fig. 11 zeigt drei Ausführungsbeispiele in denen die Sensor ¬ elemente 35, 36 parallel zur Bremsscheibe (in x-Richtung) , also waagerecht zueinander, angeordnet sind. Hierbei ist Sensorelemente 35 im weitesten Sinn eine elektrophysikalisch aktive Feldsonde und Sensorelemente 36 eine elektrophysika ¬ lisch passive Maßverkörperung, wobei deren Relativbewegung Ax(F) zueinander als Maß für die wirkende Bremskraft F ge ¬ wertet wird.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig.11 a) ragt Sensor ¬ körper 26 mit Sensorelement 35 auf der Fahrzeugabgewandten Seite aus der Bohrung 27 der Belagführungsschiene IIb her ¬ aus. Sensorelement 36 ist in einer Kappe 56 angeordnet, wo ¬ bei Sensorelement 35 und Sensorelement 36 in x-Richtung aus ¬ gerichtet sind. Dieses Beispiel ist von Vorteil, wenn die Sensorelement 35, 36 aus technischen Gründen nicht im Inne ¬ ren der Bohrung 27 untergebracht werden sollen oder das metallische Umfeld der Belagführungsschiene IIb den sensori ¬ schen Effekt beeinträchtigt. Z.B. kann Sensorelement 35 als Spule eines Schwingkreises und Sensorelement 36 als ein Fer ¬ ritkern, der an die Spule angenähert oder mehr oder weniger in sie hinein geschoben wird, realisiert sein. Die mit der

Relativbewegung Ax(F) verbundene Verschiebung der Resonanzfrequenz wird ausgewertet. Dies kann dadurch geschehen, dass der Schwingkreis Teil eines Oszillators ist, dessen Schwing ¬ frequenz ausgezählt wird oder durch Messung der veränderlichen Resonanzspannung bei konstanter Betriebsfrequenz.

Das Ausführungsbeispiel der Fig.11 b) ist ähnlich dem Aus ¬ führungsbeispiel der Fig. 5, jedoch mit in x-Richtung ausgerichteten Sensorelementen 35, 36. Hierbei ist Sensorelement 35 als unidirektionale Feldsonde ausgebildet, die an die me ¬ tallische Oberfläche der Belagführungsschiene IIb koppelt, die damit zugleich als Maßverkörperung (Sensorelement 36) genutzt wird. Die Feldsonde kann sowohl magnetische als auch elektrische Felder nutzen und ist nach bekannten Prinzipien realisierbar. Bekannte Prinzipien zur Nutzung magnetischer Feldwirkungen sind z.B. Induktionsspulen, deren unidirektionale Wirkungsweise durch Verwendung von besonders geformten Ferritkernen, z.B. U-Kerne, Schalenkerne etc., erreicht wird, oder auch permanentmagnetisch vorgespannte AMR-Brücken (AMR = Anisotrop-Magneto-Resistiv) oder Hall-Elemente. Zur Nutzung elektrischer Felder kann Sensorelement 35 als bewegliche aktive oder passive Flächenelektrode gegenüber der ortsfesten Oberfläche der Belagführungsschiene IIb ausge ¬ führt sein, um einen aktiven oder passiven Kondensator veränderlicher Kapazität zu erzeugen, wobei unter "aktiv" die permanentelektrische Vorspannung durch Verwendung eines Elektrets zu verstehen ist.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 11 c) ist ähnlich dem Aus ¬ führungsbeispiel der Fig. 6 mit einem auf der fahrzeugabge- wandten Seite an der Belagführungsschiene IIb befestigten Sensorkörper 26 λ , jedoch sind die Sensorelemente 35, 36 in Fig. 11 c) in x-Richtung ausgerichtet. Wie im Ausführungs ¬ beispiel der Fig. 11 b) ist Sensorelement 35 als unidirek- tionale Feldsonde ausgebildet. Ein Vorteil dieser Anordnung besteht in der direkten Montagemöglichkeit des Sensorele ¬ ments 35 auf der Platine 37.

Ein genereller Vorteil der Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 5, 6, 9-11 besteht darin, dass die Sensorelemente 35, 36 durch Einbau in eine metallische Umgebung (Belagführungs ¬ schiene IIb) nicht nur mechanisch geschützt, sondern zu ¬ gleich gegen magnetische und elektrische Störeinflüsse abge ¬ schirmt sind.

In Fig. 12 ist ein beispielsgemäßer Bremshalter mit schematisch angedeuteter Sensorvorrichtung (Bremshalter mit sensorischer Funktion) sowie dessen Anordnung am Fahrzeug 10 dargestellt. Fig. 12 a) zeigt Bremshalter 1, der über Befestigungslöcher 59 mit dem Chassis des Fahrzeugs 10 ortsfest verschraubbar ist, wie in Fig. 12 b) dargestellt ist. Chas ¬ sis 10 unterliegt unter dem Einfluss einer Bremskraft F B im Wesentlichen keiner örtlichen Verschiebung parallel zur Bremsscheibe (x-Richtung) . Bremshalter 1 umfasst zwei

Belagführungsschienen IIa, IIb für die Reibbelagsträger (nicht dargestellt) . Wie in Fig. 12 c) angedeutet ist, ist Belagführungsschiene IIb mit einer Bohrung 27 versehen, in welcher beispielsgemäß Sensorvorrichtung 40 angeordnet ist. Andere Ausführungsvarianten der Sensorvorrichtung sind auch möglich. Unter dem Einwirken der Bremskraft F B werden die Belagführungsschienen IIa, IIb in Bezug auf die Ebene A-B verbogen, wie es hier beispielhaft für die sensorisch ausge ¬ stattete Belagführungsschiene IIb als Differenzwinkel Δα dargestellt ist. Die Darstellung ist zur Verdeutlichung stark übertrieben. In der Praxis ist mit maximalen Bogenmaßen im Bereich unter 300 μπι zu rechnen.

In Fig. 13 ist schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Bremshalter 1, der zwei Belagführungsschienen IIa, IIb umfasst, ist in der Ebene A-B fest mit dem Radträger bzw. dem Chassis des Fahrzeugs 10 verbunden. Belagführungsschiene IIb ist mit ei ¬ ner Maßverkörperung 22, z.B. in Form einer Zahnstruktur, versehen. Maßverkörperung 22 ist vorteilhafterweise an dem äußeren Ende der Belagführungsschiene IIb angeordnet, da am äußeren Ende der Belagführungsschiene der maximal messbare Verschiebeweg Δχ auftritt relativ zur Lage der

Belagführungsschiene im ungebremsten Zustand bzw. relativ zu einem Ort 23 an der Halter-Befestigungs-Ebene A-B, welcher sich im gebremsten und ungebremsten Zustand nicht (in x- Richtung) verändert. Maßverkörperung 22 stellt ein (zweites) Sensorelement 136 einer Sensorvorrichtung 39 dar. Ein Mess- wertnehmerelement der Sensorvorrichtung 39 ist in Fig. 13 der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.

Um den Verschiebeweg Δχ der Maßverkörperung möglichst genau erfassen zu können, wird das Messwertnehmerelement der Sen ¬ sorvorrichtung 39 beispielsgemäß in einen in sich mechanisch steifen Sensorkörper integriert, dessen Befestigung halter- seitig an der Befestigungsebene A-B erfolgt, so dass der Sensorkörper und damit das Messwertnehmerelement stets orts ¬ unveränderlich, z.B. orthogonal, zur Befestigungsebene A-B ausgerichtet bleibt, während sich die Maßverkörperung in Ab ¬ hängigkeit von der Umfangskraft (Bremskraft) über die elas ¬ tische Belagführungsschiene relativ zum Sensorkörper / Mess ¬ wertnehmerelement verschiebt.

In Fig. 14 ist das Ausführungsbeispiel aus Fig. 13 mit Blick auf die Faust der Scheibenbremse dargestellt. Im Unterschied zu Fig. 13 ist in Fig. 14 auch ein Messwertnehmerelement der Sensorvorrichtung 39 umfassend Sensorkörper 24 mit Steckdose 25 zum Anschluss eines Sensorkabels und Sensorelement 135 dargestellt. Belagführungsschiene IIb wirkt als Messfeder, welche sich bei einer Bremsung verformt / verschiebt, und trägt an ihrem Ende eine Maßverkörperung 22 zum Zusammenwirken mit den (in Fig. 14 nicht im einzelnen dargestellten) magnetisch empfindlichen Elementen ((erstes) Sensorelement 135) , welche in oder an Sensorkörper 24 angeordnet sind. Sensorkörper 24 ist mechanisch steif ausgeführt und halter- seitig in der Befestigungsebene A-B an einem Führungsbolzen befestigt, so dass Sensorkörper 24 auch bei Bremsungen orthogonal zur Befestigungsebene A-B ausgerichtet bleibt.

Vorteilhafterweise ist das Messwertnehmerelement durch wei ¬ tere geeignete konstruktive Maßnahmen gegen mechanische Be ¬ schädigungen geschützt. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Bremshal ¬ termechanik 1, IIa, IIb zugleich als Sensormechanik genutzt wird. Die Bremshaltermechanik ist vorteilhafterweise derart konstruiert, dass die beteiligten Maschinenelemente sowohl den Festigkeitsanforderungen als auch zugleich den Anforderungen bezüglich der Messauflösung des Verschiebeweges Δχ genügen .

Die Steifigkeit der Bremshaltermechanik, d.h. der Zusammenhang (Kennlinie) zwischen einer Bremsenstellgröße E (z.B. Bremsdruck p oder Motorstrom I oder Bremspedalstellung L Pe dai) und Verschiebung Δχ des Bremshalters, ist unter

PrüfStandsbedingungen zumindest für eine Scheibenbremse mit unverbrauchten Reibbelägen aus der Konstruktion oder anhand von Testmessungen bekannt. Ebenso ist daher auch die Steif ¬ igkeit der Bremshaltermechanik in Abhängigkeit von der effektiv wirksamen Länge der Belagführungsschienen (d.h. je nach Abnutzung insbesondere des äußeren Reibbelags) unter PrüfStandsbedingungen aus Messungen bekannt.

Um durch Verschleiß bedingte Kennlinienverschiebungen der Scheibenbremse während des normalen Fahrbetriebs erkennen und die gemessene Verschiebung Δχ, welche zur Bremsregelung herangezogen werden soll, gegebenenfalls entsprechend korri ¬ gieren zu können, sind die beteiligten Elemente der Bremshaltermechanik vorteilhafterweise derart ausgeführt, dass sich aus dem Zusammenwirken der Elemente der Bremshaltermechanik ein Zusammenhang (eine Kennlinie) zwischen Bremsstellgröße E (z.B. Bremsdruck p oder Motorstrom I oder

Bremspedalstellung L Pe dai) und Position X (bzw. Verschiebung Δχ) des Bremshalters ergibt, welcher ausreichend markante Kennlinienmerkmale bzw. Indizes besitzt. Zu diesem Zweck werden beispielsgemäß die Hammerköpfe des äußeren

Reibbelagträgers 13 als Messmittel genutzt und derart ausge ¬ führt, dass ihr Zusammenspiel mit den Hammerkopfhaltern 12a, 12b der Belagführungsschienen I I a , I Ib ein charakteristisches Verhalten (Kennlinienverlauf) beim Zuspannen/Lösen der Bremse ( Push/Pull-Verhalten) bewirkt.

In Fig. 15 ist eine beispielhafte Kennlinie 100 einer bei ¬ spielsgemäßen Scheibenbremse schematisch abgebildet. In dem Diagramm ist ein Zusammenhang zwischen einer Bremsstellgröße E und der Position X des Bremshalters, z.B. am Orte eines Messwertgebers einer Sensorvorrichtung, dargestellt. Die Po ¬ sition X=0 entspricht hierbei z.B. dem ungebremsten Zustand, d.h. bei einer Bremsung stellt Position X beispielsgemäß auch den Verschiebeweg Δχ dar.

Die Bremsenstellgröße E repräsentiert ein Maß für die Betä ¬ tigung der Scheibenbremse und ist proportional zu dem Quoti ¬ enten aus wirkender Bremskraft F B und Reibwert μ Β zwischen Bremsscheibe und Reibbelägen:

E ~

Die daraus resultierende Verschiebung X bzw. Δχ stellt also ein Maß für die wirkende Bremskraft F B dar. Bremsenstellgröße E kann für eine hydraulisch betätigbare Bremse z.B. als das Produkt von Bremsdruck p und Kolbenfläche A verstanden werden (E=pA) . Im Falle einer elektromechanischen Bremse mit einem Stellmotor ist Bremsenstellgröße E z.B. eine (bekannte) Funktion des Motorstroms I (E=f (I)) . Für elektrische Bremse kann Bremsenstellgröße E eine (bekannte) Funktion des Bremspedalwinkels oder -wegs L Pe dai sein (E=f (L Pe dai) ) ·

Die Lage der für die Kennlinien charakteristischen Positionen Xio, X 20 wird durch die Ausführung der Hammerkopfpassung festgelegt (eingestelltes Push/Pull-Verhalten der Hammerkopfpassung) . Im Folgenden soll zunächst der Verlauf der Kennlinie 100 beschrieben werden. Beginnend mit einer Bremsung aus dem ungebremsten Zustand X=0, legt die Bremse bei der Position Xi 0 an und beginnt mit dem Pull-Betrieb, d.h. der durch die Bremsscheibe mitgezogene Hammerkopf verformt die erste Belagführungsschiene in Zugrichtung, ohne dass der zweite Hammerkopf an seiner (zweiten) Belagführungsschiene anliegt. Hierdurch ergibt sich ein Verlauf der Kennlinie 100 im unteren Bereich Xi 0 <X<X 2 o gemäß X=E/c, wobei c die (bekann ¬ te) Federkonstante der Belagführungsschienen (für eine feste axiale Position des äußeren Reibbelagträgers) . Das geometri ¬ sche Spiel zwischen dem zweiten Hammerkopf und seiner zuge ¬ hörigen Belagführungsschiene ist so bemessen, dass der zwei ¬ te Hammerkopf bei Erhöhung der Bremsenstellgröße E bei der Position X 2 o an der zweiten Belagführungsschiene anliegt und dann seinen Pull-Betrieb aufnimmt, d.h. durch die Brems ¬ scheibe geschoben, seine Belagführungsschiene in Druckrich ¬ tung verformt. Die Verformungen der Belagführungsschiene ad ¬ dieren sich zu der resultierenden Position/Verschiebung X auf, weshalb für die zugehörige Kennlinie 100 im oberen Be ¬ reich X>X 20 X=E/(2*c) gilt.

Kennlinie 100 des Bremshalters kann z.B. bei der Herstellung der Bremse vermessen und ein einem Steuer- und Regeleinheit der Bremsanlage abgespeichert werden.

Die beispielhafte Kennlinie 100 besitzt zwei charakteristi- sehe Werte der Verschiebung Χι 0 , Χ 20 · Eine weiter unten be ¬ schriebene Korrektur der Verschiebung ist jedoch auch mit nur einem einzelnen charakteristischen Wert möglich. Hierzu werden z.B. die Halterungen zwischen Belagführungsschienen und Reibbelagträger derart ausgeführt, dass die Bremse bei der Position Xi 0 anlegt, wobei gleich beide Hammerköpfe an den Belagführungsschienen anliegen. Hierdurch ergibt sich z.B. ein Verlauf der Kennlinie mit X=E/ (2*c) für X>Xi 0 . Die eine Knickstelle bei Xi 0 ist als charakteristischer Bezugs ¬ punkt ausreichend.

Die (bekannte) Kennlinie inklusive Knickstellen X i 0 , X 20 kann durch Messung der Bremsenstellgröße E (z.B. des Radbremsdru ¬ ckes p mittels Drucksensor bei einer hydraulisch

betätigbaren Bremse oder des Motorstroms I oder der Bremspe ¬ dalbetätigung Lp eda i ) und der durch die zugehörige Bremskraft ¬ wirkung hervorgerufene Verschiebung Δχ in Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der Bremsscheibe während des Fahrbe ¬ triebs überprüft/bestätigt werden.

Vorteilhafterweise wird die Bremshalter/Sensor-Mechanik derart ausgelegt, dass die Knickstellen X i 0 , X 20 der Kennlinie 100 und deren unvermeidliche Verrauschtheit beim Fahrbetrieb durch einen möglichst geringen Unterschied dE der Bremsenstellgröße sicher erkannt werden können, d.h. die Auflösung der Positions-/Verschiebewegsensorik ist ausreichend hoch.

Kennlinie 100, welche einer neuwertigen Bremsscheibe ent ¬ spricht, kann in einer Steuer- und Regeleinheit als Daten ¬ satz und in Form eines algebraischen Zusammenhangs mit be ¬ kannten Parametern (wie z.B. der Federkonstante c der

Belagführungsschienen) abgelegt werden. Während des Betriebs der Bremse werden Wertepaare aus anliegender Bremsenstell- große E und zugehöriger Verschiebung Δχ erfasst und mit der abgelegten Kennlinie verglichen. Stimmen die erfassten Wertepaare im Wesentlichen mit der Kennlinie überein, so kann die gemessene Verschiebung Δχ ohne weitere Korrektur (direkt oder nach Umrechung in eine Bremsenstellgröße mittels der (überprüften) Kennlinie) zur Bremsregelung herangezogen werden .

Bedingt durch den allmählichen Verschleiß der Reibbeläge verschiebt sich der im Wesentlichen zur Verschiebung Δχ beitragende äußere Reibbelagträger axial in Richtung zur Bremsscheibe. Folglich werden die zur Messung wirksamen Längen der Belagführungsschiene vermindert, d.h. die wirksame Fe ¬ derkonstante nimmt von c auf c+Ac zu. Entsprechend ergibt sich nun eine beispielhafte Kennlinie 200, welche in Fig. 10 abbildet ist. Die Knickstellen Χι 0 , X 20 der Kennlinie 200 lie ¬ gen dabei wie bei der Kennlinie 100. Der Verlauf der Kennli ¬ nie 100 ist im unteren Bereich Xi 0 <X<X 2 o durch X=E/ (c+Ac) und im oberen Bereich X>X 2 o durch X=E/ (2* (c+Ac) ) gegeben.

Wird nun also während des Betriebs der Bremse bei einer Bremsenstellgröße E i nicht mehr die Verschiebung Xu sondern eine kleinere Verschiebung X 12 gemessen, so wird daran er ¬ kannt, dass ein signifikanter Bremsbelagverschleiß aufgetre ¬ ten ist und dass die gemessene Verschiebung X 12 korrigiert werden muss, ehe sie zur Bremsdruckregelung oder weiteren Auswertung herangezogen werden kann. Aus der (bekannten) Erhöhung ΔΕ der Bremsenstellgröße und der zugehörigen relati ¬ ven Verschiebung X 12 - 10 kann auf die aktuell wirksame Steif ¬ igkeit geschlossen werden (c+Ac) , welche dann zur Korrektur der gemessenen Verschiebung X 12 herangezogen wird.

Entsprechend kann während der Überwachung der Kennlinie festgestellt werden, dass der Knick der Kennlinie bei der Knickstelle X 2 o aufgrund des Verschleißes der Reibbeläge nicht mehr bei einer Bremsenstellgröße E 2 sondern bei einer

Bremsenstellgröße E 3 auftritt. Eine Erhöhung ΔΕ führt dann zu einer (gegenüber dem Ausgangszustand X 21 -X 20 ) verminderten re ¬ lativen Verschiebung X 22 _ X 20/ aus welcher auf die aktuelle Steifigkeit (2* (c+Ac) ) geschlossen werden kann. Die bestimmte Steifigkeit wird zur Korrektur der gemessenen Verschie ¬ bung X 22 herangezogen.

Um eine Adaption an den Verschleiß der Reibbeläge durchzu ¬ führen, wird also der Umstand genutzt, dass die Lage der Knickpunkte Xi 0 , X 20 trotz Reibbelagverschleiß erhalten bleibt oder sich in bekannter Weise verändert. Die Knickpunkte Xi 0 , X 20 können somit weiterhin als charakteristische Bezugspunkte genutzt werden.

Die gemessene bzw. korrigierte Verschiebung Δχ bzw. eine aus

Δχ bestimmte Bremsenstellgröße E stellt für eine Bremsung, d.h. wenn das Kraftfahrzeug verzögert wird, ein Maß für die wirkende Bremskraft dar, solange kein Rutschen oder Gleiten des der Scheibenbremse zugeordneten Rades auftritt.

Im Falle eines Fahrzeugstillstandes und gleichzeitig betä ¬ tigter Bremse, z.B. an einem Hang, entspricht die Reibkraft der Bremse der Hangabtriebskraft. Entsprechend kann aus der auftretenden Verschiebung Δχ eine Maßgröße für den Neigungswinkel des Fahrzeugs und/oder für die auf das Fahrzeug wir ¬ kende Hangabtriebskraft bestimmt werden.

Weiterhin kann die Erfindung zur Bestimmung des aktuellen Reibwertes zwischen Fahrbahn und Reifen genutzt werden, was insbesondere bei Niedrigreibwert (Schnee, Eis) vorteilhaft ist. Hierzu wird das Rad kurzzeitig zum Blockieren gebracht und die gemessenen Verschiebung Δχ als Maß für die auftretende Reibkraft zwischen Fahrbahn und Reifen gewertet.

Fig. 16 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausfüh ¬ rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens anhand ei ¬ ner Fahrzeugachse. An Fahrzeugachse 300 sind zwei Räder 301, 302 mit jeweils zugehöriger hydraulisch betätigbaren Scheibenbremse 311, 312 angeordnet, welche über eine elektroni ¬ sche Regeleinheit 314 in Abhängigkeit von einem Fahrerbrems ¬ wunsch FW mittels eines hydraulischen Aktuators 313 mit Drü ¬ cken pi, p 2 angesteuert werden. Regeleinheit 314 regelt die Drücke pi, p 2 separat voneinander unter Maßgabe der für eine bestimmte Bremsregelfunktion (z.B. ABS (Antiblockiersystem) , TCS (Traktionskontrolle) oder ESC (Elektronische Stabili ¬ tätskontrolle) ) aneinander angepassten Sollbremsmomente. Re ¬ geleinheit 314 erhält dazu von jeder Scheibenbremse 311, 312 ein Signal FUi, FU 2 , welches die aktuell wirkende Bremskraft (bzw. das Bremsmoment) repräsentiert. Signal FUi, FU 2 kann z.B. das sensorische Signal der Verschiebung Δχ, welche von einer Sensorvorrichtung 38, 39, 40, 41 wie oben beschrieben geliefert wird, oder ein daraus bestimmtes Signal, wie z.B. eine daraus ermittelte Bremskraft F B , sein. Regeleinheit 314 verwendet weiterhin einige der in vielen Fahrzeugen aufgrund der oben genannten Bremsregelfunktionen ohnehin vorhandenen sensorischen Zusatzinformationen, wie die eingestellten hydraulischen Drücke pi, p 2 (z.B. mittels Drucksensoren gemessen), die Raddrehzahlen ωι, ω 2 der Räder 301, 302 (z.B. mittels Raddrehzahlsensoren gemessen) und die vertikale Achsbeschleunigungen ai, a 2 .

Das beispielsgemäße Verfahren nutzt den Umstand, dass die Umfangskräfte an den beiden Bremsen 311, 312 der Achse 300 für viele Bremsregelfunktionen nicht als absolute Größen bekannt sein müssen. Es reicht oftmals aus, nur das Größenver ¬ hältnis der Umfangskräfte zueinander gezielt zu kontrollie ¬ ren. Hierzu ist es ausreichend, wenn sich die Messungen an den beiden Bremsen einer Achse auf die gleiche repräsentati ¬ ve Kraftkomponente pro Bremse beziehen, d.h. wenn an beiden Bremsen jeweils eine Verschiebung Δχ mit einer Bremshalter/Sensor-Mechanik, z.B. gemäß der Erfindung, gemessen wird .

Die Verschiebung Δχ wird aufgrund der längeren effektiv wirksamen Länge der Belagführungsschienen im Wesentliche durch den äußeren Reibbelag bestimmt. Der Umstand, dass die Reibwerte der inneren und äußeren Reibbeläge zeitweise durch Umwelteinflüsse partiell unterschiedlich beeinflusst werden können, kann beispielsgemäß durch Kausalitätsberechnungen unter Einbeziehung zusätzlicher sensorischer Informationen aus dem Bereich Rad / Federbein / Achse erkannt und bei der Regelung ausreichend berücksichtigt werden. Daher werden Re ¬ geleinheit 314 beispielsgemäß die hydraulischen Drücke pi, p 2 , die Raddrehzahlen ωι, ω 2 und die vertikalen Achsbeschleu ¬ nigungen ai, a 2 zur Verfügung gestellt, um die erwähnten Kau ¬ salitätsberechnungen durchführen zu können. In einer vorteilhaften Variante der Kausalitätsberechnungen wird auch die Frequenzmodulation der Radwinkelgeschwindigkeiten bzw. Raddrehzahlen ωι, ω 2 berücksichtigt.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren wird z.B. in Betriebsbrems ¬ vorgängen sowie in elektronisch geregelten Bremsvorgängen angewendet und trägt zur Verbesserung des Komforts bei.