Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zum Betätigen einer Parkbremse

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine

Vorrichtung zum Betätigen mindestens einer Parkbremse für ein Fahrzeugrad.

Betätigungsvorrichtungen für Parkbremsen (Feststellbremsen) , die als elektrische Parkbremsen (EPB) mit Seilzugbetätigung (Cable-Puller) ausgeführt sind, umfassen jeweils einen Antrieb in Form eines elektrischen Motors sowie eine Kraftübertragungseinrichtung in Form eines Zahnradgetriebes, eines Spindeltriebes und einer Seilzuganordnung. Die Betätigungs- Vorrichtung ist ferner üblicherweise mit einer Einrichtung zum Erfassen der Anzugskraftkomponente der Parkbremse verse ^¬ hen. Diese Einrichtung besteht im Allgemeinen aus einem separaten Sensor in Form beispielsweise eines Dickschichtsensors, der die Anzugskraftkomponente unmittelbar erfasst, oder einem Wegsensor, der die Anzugskraftkomponente indirekt über eine Wegmessung ermittelt. Der Sensor ist entweder am Ausgang des Spindeltriebes der Kraftübertragungseinrichtung oder an der Parkbremse selbst angeordnet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

Verfahren und eine Vorrichtung zum Betätigen mindestens einer Parkbremse für ein Kraftfahrzeug-Rad zu schaffen, bei denen eine andere und insbesondere einfachere Möglichkeit zum Er ^¬ fassen der Anzugskraftkomponente der Parkbremse vorgesehen ist.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Lösen dieser Aufgabe sind in Patentanspruch 1 bzw. Patentanspruch 3 definiert.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass Reibungs- und Alterungs ^¬ verluste der Kraftübertragungseinrichtung der Parkbremse

minimiert werden und zum Erfassen der Anzugskraftkomponente der Parkbremse eine Kraftmessung unmittelbar an dem oder durch den Antrieb der Parkbremse vorgenommen wird.

Die vorliegende Erfindung geht von folgender überlegung aus: Grundsätzlich könnte die Anzugskraft der Parkbremse durch Er ^¬ fassen der Antriebskraft des Antriebs, beispielsweise durch Messen des Stroms des Elektromotors, erfasst werden. Dem steht jedoch entgegen, dass sich der Wirkungsgrad der Kraft- übertragungseinrichtung im Lauf ihrer Lebensdauer, insbesondere wegen des Abriebs im Zahnradgetriebe und Spindeltrieb, erheblich ändert, was die Genauigkeit der Krafterfassung ent ^¬ sprechend beeinträchtigen würde. Die Komponenten der Kraftübertragungseinrichtung werden zwar beim Einbau mit Schmier- mittel benetzt. Bei längerer Betriebsdauer kann es jedoch zu einem Abreißen bis hin zu einem vollständigen Verlust des Schmierfilms kommen, so dass die Ungenauigkeit bei der Erfas ^¬ sung der Anzugskraftkomponente einen zweistelligen Prozentbe ^¬ reich erreichen kann.

Aus diesem Grund werden gemäß der Erfindung die Reibungs- und Alterungsverluste der Kraftübertragungseinrichtung minimiert. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, dass zumindest ein Teil der Kraftübertragungseinrichtung mit einer fluiddichten Um- hüllung umgeben und die fluiddichte Umhüllung mit Schmierstoff gefüllt wird, um den betreffenden Teil der Kraftstoff ^¬ übertragungseinrichtung kontinuierlich und homogen mit dem Schmierstoff zu umspülen. Auf diese Weise können die mechani ^¬ schen Einflüsse der Alterung insbesondere im Bereich des Zahnradgetriebes und des Spindeltriebes vernachlässigbar klein gehalten werden.

Die Kraftmessung kann dann unmittelbar an dem oder durch den Antrieb vorgenommen werden. Gemäß einer Möglichkeit wird am Antrieb ein entsprechender Sensor angeordnet. Gemäß der ande ^¬ ren Möglichkeit erfolgt eine direkte Erfassung der dem An ^¬ trieb zugeführten Energie oder einer hiervon ableitbaren

Größe, beispielsweise durch Messen des zugeführten Stroms ei ^¬ nes als Elektromotor ausgebildeten Antriebs.

Im letztgenannten Fall kann auf einen separaten Sensor ver- ziehtet werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Verschleiß der Komponenten der Kraftübertra ^¬ gungseinrichtung minimiert wird. Dies erlaubt gegebenenfalls eine Verringerung der Abmessungen der mechanischen Komponenten und eine insgesamt kompaktere Bauart.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der die Komponenten der Kraftübertragungseinrichtung umspülende Schmierstoff für eine erhebliche Dämpfung des Systems sowohl hinsichtlich mechanischer Schwingungen wie auch hinsichtlich Geräuschbildung sorgt, was durch entsprechende Wahl des

Schmierstoffes begünstigt werden kann. Als Schmierstoff kom ^¬ men sowohl flüssige wie auch feste Schmierstoffe in Frage.

Es versteht sich, dass die Betätigungsvorrichtung sowohl für eine einzelne Bremse wie auch für mehrere Bremsen, insbeson ^¬ dere zwei Bremsen, ausgelegt werden kann. Die im Stand der Technik vorgesehenen Nachstellverfahren zum Ausgleichen der Bremsbelababnutzung der Parkbremse können selbstverständlich auch bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Betätigungsvor- richtung für die Parkbremse vorgesehen werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Anhand der einzigen Figur der beigefügten Zeichnung, die in perspektivischer Draufsicht einen Teil einer herkömmlichen Betätigungsvorrichtung (Cable-Puller) für zwei Parkbremsen zeigt, werden weitere Einzelheiten und Vorteile der vorlie ^¬ genden Erfindung erläutert.

Die in der Figur dargestellte Betätigungsvorrichtung 2 besteht aus einem so genannten Cable-Puller zum Betätigen einer

elektrischen Parkbremse (EPB) mit zwei einzelnen Rad-Parkbremsen (nicht gezeigt) für zwei Räder eines Kraftfahrzeuges. Wie dargestellt, weist die Betätigungsvorrichtung 2 ein Ge ^¬ häuse 4 auf, das normalerweise von einem Deckel (nicht ge- zeigt) verschlossen wird.

Innerhalb des Gehäuses sind ein Antrieb 6 in Form eines Elektromotors sowie ein Teil einer Kraftübertragungseinrichtung 8 angeordnet. Die Kraftübertragungseinrichtung 8 besteht aus einem Zahnradgetriebe 10, einem Spindeltrieb 12 mit einer rechtsseitigen Spindel 12a und einer linksseitigen Spindel 12b sowie einer Kabelzuganordnung mit einem rechtsseitigen Kabel 14a und einem linksseitigen Kabel 14b, um die Antriebs ^¬ kraft des Antriebs 6 auf die beiden Rad-Parkbremsen (nicht gezeigt) zu übertragen. Da der Aufbau und die Funktionsweise eines derartigen „Cable-Pullers" bekannt sind, wird hierauf nicht näher eingegangen.

Das Zahnradgetriebe 10 und der Spindeltrieb 12 sind in Kam- mern 16a, 16b, 16c und 16d des Gehäuses 4 angeordnet. Erfin ^¬ dungsgemäß werden diese Kammern so ausgebildet, dass sie eine fluiddichte Umhüllung der betreffenden Komponenten der Kraftübertragungseinrichtung 8 bilden. Diese fluiddichte Umhüllung wird mit einem Schmierstoff flüssiger oder fester Form ge- füllt, so dass die betreffenden Komponenten der Kraftübertra ^¬ gungseinrichtung kontinuierlich und homogen von dem Schmierstoff umspült werden. Die Kammern 16a, 16b, 16c und 16d kön ^¬ nen getrennt voneinander oder miteinander verbunden ausgebildet werden. Im übrigen können auch die zum Beispiel als Bow- denzüge ausgebildeten Kabel 14a, 14b der Kabelanordnung mit Schmierstoff gefüllt werden.

Wie bereits eingangs erläutert wurde, sorgt die Schmierstoff ^¬ füllung der betreffenden fluiddichten Umhüllung für eine Mi- nimierung der Reibungs- und Alterungsverluste auf dem mecha ^¬ nischen Kraftübertragungsweg zwischen dem Antrieb 6 und den Rad-Parkbremsen. Wesentlich hierbei ist, dass sich der

Wirkungsgrad der Kraftübertragungseinrichtung 8 über der Lebensdauer der Betätigungsvorrichtung 2 praktisch nicht ändert.

Dies erlaubt es, die Erfassung der Anzugskraftkomponente der Rad-Parkbremsen nicht, wie im Stand der Technik, am Ausgang des Spindeltriebes 12, sondern am Antrieb 6 bzw. durch den Antrieb 6 selbst vorzunehmen.

Eine Möglichkeit hierzu besteht darin, dass ein entsprechen ^¬ der Sensor (nicht gezeigt) am Antrieb 6 angeordnet wird. Es kann sich hierbei - im Gegensatz zum Stand der Technik - um einen stationär angeordneten Sensor handeln, was die Sensorausbildung entsprechend vereinfacht.

Gemäß einer anderen Möglichkeit wird die Kraftmessung unmit ^¬ telbar durch den Antrieb 6 selbst vorgenommen. Dies erfolgt vorzugsweise durch Messen des dem Antrieb 6 (Elektromotor) zugeführten elektrischen Stromes, wenngleich auch andere Be- triebsgrößen des Antriebs 6 wie zum Beispiel sein Drehmoment erfasst werden können. Ein gesonderter Sensor ist dann nicht mehr erforderlich.

Da sich bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Betätigungsvor- richtung der Wirkungsgrad der Kraftübertragungseinrichtung aufgrund der Schmierstoffumspülung der betreffenden Kraftübertragungskomponenten praktisch nicht ändert, lässt sich durch die Krafterfassung an dem oder durch den Antrieb 6 die an der Parkbremse wirkende Anzugskraftkomponente mit hoher Genauigkeit erfassen. Dies führt zu den eingangs geschilder ^¬ ten Vorteilen.

Die dargestellte Betätigungsvorrichtung 2 ist für zwei Rad- Parkbremsen ausgelegt. Es versteht sich jedoch, dass die Er- findung auch bei Betätigungsvorrichtungen einsetzbar ist, die für eine einzelne Parkbremse oder mehr als zwei Parkbremsen ausgelegt ist. Auch ist eine Betätigungsvorrichtung möglich,

bei der die Kraftübertragung von einem gemeinsamen Spindeltrieb auf ein einziges Kabel übertragen wird, das sich dann in zwei oder mehrere getrennte Kabel zum Betätigen zweier oder mehrerer Rad-Parkbremsen verzweigt.

Als Schmierstoff wird vorzugsweise ein Schmierstoff gewählt, der für eine optimale Dämpfung des vom Schmierstoff umspülten Teils der Kraftübertragungseinrichtung sorgt. Diese Dämpfung wirkt sich sowohl im Hinblick auf mechanische Schwingungen (Erschütterungen) wie auch im Hinblick auf die Geräuschentwicklung der Betätigungsvorrichtung günstig aus. Wie bereits erwähnt, kommen sowohl flüssige wie auch feste Schmierstoffe in Frage.

Bei herkömmlichen Betätigungsvorrichtungen für derartige

Parkbremsen erfolgt eine Rekalibrierung (Nullpunkteinstel ^¬ lung) durch Betätigen der Parkbremse und Abschalten der Betätigung beim Erreichen einer vorgegebenen Anzugskraft. Die vorliegende Erfindung bietet eine einfache Möglichkeit zum überwachen und Nachstellen der Rekalibrierung (Nullpunkteinstellung) über der Lebensdauer, indem die Reibung im Kraftübertragungsweg zwischen Antrieb und Bremse erfasst wird. Zu diesem Zweck wird ein bremskraftloser Abschnitt der Betätigung des Antriebs dazu benutzt, die Reibung im Kraftübertra- gungsweg zu erfassen. Dies ist beispielsweise beim Lösen der Bremse oder beim Anziehen der Bremse während einer neutralen Wegstrecke vor Einrücken der Bremse möglich, da während die ^¬ ses Abschnittes der Antriebbetätigung keine Anzugskraft auf die Bremse ausgeübt wird.

Wie bereits vorstehend erwähnt, ermöglicht die Erfindung die Einsparung eines Kraftsensors, eine Minimierung des Ver ^¬ schleißes der Kraftübertragungseinrichtung, eine Reduzierung der Abmessungen der mechanischen Komponenten, eine kompaktere Bauart sowie eine optimale Dämpfung der Kraftübertragungseinrichtung .