DE102008024847A1

DE102008024847A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Reibflächen eines Bremssystems eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102008024847A1
Application number: DE102008024847A
Authority: DE
Inventors: Matthias Leber; Gerd Seifert
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-11-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Reibflächen eines Bremssystems eines Kraftfahrzeuges, wobei eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und ein Nässezustand erfasst werden, wobei das Trocknen der Reibflächen mittels Reibung erfolgt und wobei das Trocknen in Abhängigkeit der erfassten Geschwindigkeit und des erfassten Nässezustands erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass zum Trocknen der Reibflächen ein definierter Reibzustand des Bremssystems eingestellt wird, wobei ein derartiges Trocknen der Reibflächen zeitlich an das Auftreten einer erhöhten Längsdynamik gekoppelt wird. Durch die erfindungsgemäße Kopplung des Trocknens der Reibflächen durch Einstellen eines definierten Reibzustandes an Zeitpunkte hoher Längsdynamik des Kraftfahrzeuges können höhere Bremsmomente und somit eine effizientere Trocknung eingestellt werden, ohne dass dies von dem Fahrer des Kraftfahrzeuges bzw. den Insassen des Kraftfahrzeuges wahrgenommen werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Reibflächen eines Bremssystems eines Kraftfahrzeuges, wobei eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und ein Nässezustand erfasst werden, wobei das Trocknen der Reibflächen mittels Reibung erfolgt, und wobei das Trocknen in Abhängigkeit der erfassten Geschwindigkeit und des erfassten Nässezustandes erfolgt. Die Erfindung betrifft auch eine entsprechende Vorrichtung.
Aus der DE 199 47 903 A1 ist ein Verfahren zum Steuern oder Regeln einer Reibungsbremse eines Rades eines Fahrzeuges mit zwei relativ zu einer Bremsscheibe bewegbaren Reibbelägen bekannt, wobei ein Spannen der Bremse durch Ausüben einer Reibkraft über die Reibbeläge auf die Bremsscheibe zur Verzögerung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, ein Lösen der Bremse zum Einstellen einer erwünschten Verzögerung und/oder ein Einstellen eines Luftspiels zwischen der Bremsscheibe und jedem der Reibbeläge erfolgt. Wesentlich bei dem in der DE 199 47 903 A1 beschriebenen Verfahren ist, dass ein aktives Betätigen der Bremse zum Trocknen bzw. Trockenhalten oder zum Reinigen einer Reibfläche der Bremsscheibe automatisch und zyklisch erfolgt.
Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist insbesondere, dass bedingt durch die Zyklizität der automatischen Bremsbetätigung die Häufigkeit der Zuschaltung und damit die Wirksamkeit des Verfahrens beschränkt ist. Andernfalls sind negative Auswirkungen auf die Dauerhaltbarkeit des Bremssystems, insbesondere auf die Dauerhaltbarkeit eines Pumpenmotors bei einem hydraulischen Bremssystem zu befürchten. Weiterhin nachteilig bei dem bekannten Verfahrens ist, dass seine Wirksamkeit unter der Voraussetzung, dass eine Fahrzeugverzögerung bedingt durch die automatische Bremsbetätigung durch den Fahrer des Kraftfahrzeuges möglichst nicht wahrgenommen werden soll, äußerst eingeschränkt ist. Bei dem in der DE 199 47 903 A1 beschriebenen Verfahren lässt sich jedoch auch bei eingeschränkter Wirksamkeit, insbesondere bedingt durch Toleranzen in der Schätzung des Druckaufbaus und des Reibwertes zwischen den Reibbelägen und der Bremsscheibe, die Spürbarkeit für den Fahrer nicht zufrieden stellend vermeiden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein effizienteres und gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren bzw. eine entsprechende Vorrichtung zum Trocknen von Reibflächen eines Bremssystems eines Kraftfahrzeuges bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Trocknen von Reibflächen eines Bremssystems eines Kraftfahrzeuges, wobei eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und ein Nässezustand erfasst werden, wobei das Trocknen der Reibflächen mittels Reibung erfolgt und wobei das Trocknen in Abhängigkeit der erfassten Geschwindigkeit und des erfassten Nässezustandes erfolgt, wobei zum Trocknen der Reibflächen ein definierter Reibzustand des Bremssystems eingestellt wird, wobei ein derartiges Trocknen der Reibflächen zeitlich an das Auftreten einer erhöhten Längsdynamik gekoppelt wird.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass ein besonders wirkungsvolles Trocknen der Reibflächen erfolgt, ohne dass die dadurch bedingten höheren Bremsmomente durch den Fahrer des Kraftfahrzeuges spürbar wahrgenommen werden. Durch die erfindungsgemäße Kopplung des Trocknens der Reibflächen durch Einstellen eines definierten Reibzustandes an Zeitpunkte hoher Längsdynamik des Kraftfahrzeuges können höhere Bremsmomente und somit eine effizientere Trocknung eingestellt werden, ohne dass dies von dem Fahrer des Kraftfahrzeuges bzw. den Insassen des Kraftfahrzeuges wahrgenommen werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Mit Vorteil kann das Auftreten einer erhöhten Längsdynamik definiert sein durch eine vom Fahrer des Kraftfahrzeuges ausgelöste Bremsung oder durch eine Reduzierung des Antriebsmoments, insbesondere durch Gaswechsel. Derart wird eine negative Wahrnehmung des Trockenvorgangs durch den Fahrer besonders effizient vermieden.
In vorteilhafter Weiterbildung kann zur Kompensation des durch den Reibzustand bedingten Bremsmomentes eine Erhöhung des Motormomentes erfolgen. Derart kann mit noch höherer Zuverlässigkeit vermieden werden, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeuges den Trockenvorgang wahrnimmt und es können ohne negative Wahrnehmung noch höhere Bremsmomente zum Einstellen des definierten Reibzustands erzeugt werden.
Vorzugsweise kann bei einem als hydraulisches Bremssystem ausgebildeten Bremssystem zum Einstellen des definierten Reibzustands der Bremsdruck des hydraulischen Bremssystems gehalten oder eingesteuert werden. Dabei erfolgt ein Halten des Bremsdrucks im Fall des Trocknens nach einer Reduzierung des Antriebsmoments bzw. ein Einsteuern des Bremsdrucks insbesondere im Fall des Trocknens nach einer Bremsung.
Mit Vorteil kann bei einem Bremssystem mit Scheibenbremsen über das Einstellen des definierten Reibzustandes die Temperatur der Bremsscheiben gesteuert werden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 6.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert ist. Dabei zeigt:
1 in schematischer Darstellung ein Bremssystem, eine Bremsregelungseinrichtung und eine Motorregelungseinrichtung.
1 zeigt eine Bremsregelungseinrichtung 5 zum Steuern und/oder Regeln eines Bremssystems, wobei die Bremsregelungseinrichtung 5 mit einer Motorregelungseinrichtung 6 gekoppelt ist. Die Motorregelungseinrichtung 6 ist zum Steuern und/oder Regeln eines Motors 4 eines Kraftfahrzeuges ausgebildet und mit dem Motor 4 gekoppelt. Die Bremsregelungseinrichtung 5 ist mit einem oder mehreren Aktoren 2 eines Bremssystems gekoppelt. Je Rad 1 des Kraftfahrzeuges sind ein oder mehrere Aktoren 2 vorgesehen. Das Bremssystem kann beispielsweise als hydraulisches Bremssystem ausgebildet sein. Die Aktoren 2 können wie in der Zeichnung angedeutet z. B. als Bremskolben ausgebildet sein, welche in einem Bremssattel angeordnet sind. Dabei sind die Aktoren 2 derart ausgebildet, dass sie mit den Rädern 1 des Kraftfahrzeuges zugeordneten Reibflächen zusammenwirken können. Im gezeigten Beispiel sind die den Rädern 1 zugeordneten Reibflächen als Bremsscheiben 7 ausgebildet. Die Räder 1 weisen vorzugsweise ein oder mehrere Sensorvorrichtungen 3 auf, welche mit der Bremsregelungseinrichtung 5 gekoppelt sind.
Die Bremsregelungseinrichtung 5 ist zur Durchführung eines Verfahrens zum Trocknen der Reibflächen des Bremssystems des Kraftfahrzeuges ausgebildet. Ein Trocknen der Reibflächen erfolgt bei Regen und/oder nasser Fahrbahn und ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit. Die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges kann z. B. mit Hilfe von Sensoren und/oder mit Hilfe der Motorregelungseinrichtung 6 erfasst werden. Ein Nässezustand wird vorzugsweise mit Hilfe von Sensoren erfasst. Der Nässezustand kann unter Berücksichtigung der Nässe auf der Fahrbahn und/oder unter Berücksichtigung der Nässe beispielsweise auf der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges ermittelt werden. Der Nässezustand kann beispielsweise anhand der Bewegung der Frontscheibenwischer des Kraftfahrzeuges ermittelt werden. Entsprechende Daten w zur Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges sowie zum Nässezustand werden der Bremsregelungseinrichtung 5 zugeführt. Voraussetzungen für ein aktives Trocknen der Reibflächen des Bremssystems sind, dass zum einen ein Nässezustand vorliegt, und dass sich zum anderen das Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb eines Grenzwerts, z. B. ca. 50 km/h oder vorzugsweise ca. 80 km/h, bewegt. Der Grenzwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit kann auch in Abhängigkeit der Intensität des Nässezustands festgelegt werden.
Die Bremsregelungseinrichtung 5 veranlasst ein Trocknen der Reibflächen gekoppelt an Zeitpunkte hoher Längsdynamik des Kraftfahrzeuges. Ein Zeitpunkt hoher Längsdynamik liegt beispielsweise vor, bei einer aktiven Bremsung des Fahrers des Kraftfahrzeuges oder bei einer deutlichen Antriebsmomentenreduzierung, beispielsweise veranlasst durch einen Gaswechsel. Nach einer aktiven durch den Fahrer veranlassten Bremsung wird zum Trocknen der Reibflächen ein definierter Reibzustand des Bremssystems eingestellt. Bei einem hydraulischen Bremssystem kann in diesem Fall zum Einstellen des definierten Reibzustands der Bremsdruck des hydraulischen Bremssystems auf einem bestimmten Wert gehalten werden. Durch das Halten eines solchen Restdruckes erfolgt ein Trocknen der Reibflächen. Wird eine deutliche Antriebsmomentenreduzierung, z. B. durch Gaswechsel erkannt, so erfolgt ein entsprechendes Einsteuern eines bestimmten Bremsdrucks zum Einstellen des definierten Reibzustands.
Der Bremsdruck wird dabei derart eingestellt, dass bei einem Bremssystem mit Bremsscheiben 7 die Temperatur der Bremsscheiben 7 über einem bestimmten Wert liegt. Zum Trocknen der Bremsscheiben liegt dieser Wert für die Temperatur der Bremsscheiben vorzugsweise über ca. 50° Celsius. Ein effizientes Trocknen wird bei einem Wert ab ca. 80° Celsius erreicht. Ein besonderes sicheres Trocknen der Bremsscheiben 7 sowie der Bremsbeläge der Aktoren 2 kann bei ca. 100° Celsius erreicht werden.
Zur Bestimmung der Bremsscheibentemperatur ist ein Temperaturmodell vorgesehen. Vorzugsweise kann die Bremsregelungseinrichtung 5 ein in der Zeichnung nicht näher dargestelltes Temperaturmodell aufweisen. Zur Ermittlung der Temperatur der Bremsscheiben 7 wird im Temperaturmodell die umgesetzte Bremsenergie berechnet. Zu dieser Berechnung werden ein oder mehrere folgender bekannter Größen verwendet: Bremsdruck, Reibwert zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe 7, Radgeschwindigkeit, Reibradius. Unter Berücksichtigung der geschwindigkeitsabhängigen Bremsenkühlung kann somit der zeitliche Temperaturverlauf bzw. die aktuelle Temperatur der Bremsscheiben 7 hinreichend genau ermittelt werden.
Zur Kompensation des durch den zum Trocknen der Reibflächen eingestellten Reibzustand bedingten Bremsmomentes kann eine Erhöhung des Motormomentes mittels der Motorregelungseinrichtung 6 erfolgen. Die Bremsregelungseinrichtung 5 und die Motorregelungseinrichtung 6 sind vorzugsweise derart gekoppelt, dass das Einstellen des Reibzustands zum Trocknen der Reibflächen und die Erhöhung des Motormomentes derart synchron erfolgen, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeuges das zum Trocknen der Reibflächen erforderliche Bremsmoment nicht wahrnimmt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19947903 A1 [0002, 0002, 0003]

Claims

Verfahren zum Trocknen von Reibflächen eines Bremssystems eines Kraftfahrzeuges, wobei eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und ein Nässezustand erfasst werden, wobei das Trocknen der Reibflächen mittels Reibung erfolgt, und wobei das Trocknen in Abhängigkeit der erfassten Geschwindigkeit und des erfassten Nässezustands erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass zum Trocknen der Reibflächen ein definierter Reibzustand des Bremssystems eingestellt wird, wobei ein derartiges Trocknen der Reibflächen zeitlich an das Auftreten einer erhöhten Längsdynamik gekoppelt wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei das Auftreten einer erhöhten Längsdynamik definiert ist durch eine vom Fahrer ausgelöste Bremsung oder durch eine Reduzierung des Antriebsmoments.
Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei zur Kompensation des durch den Reibzustand bedingten Bremsmomentes eine Erhöhung des Motormomentes erfolgt
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, wobei das Bremssystem als hydraulisches Bremssystem ausgebildet ist und zum Einstellen des definierten Reibzustands der Bremsdruck des hydraulischen Bremssystems gehalten oder eingesteuert wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, wobei das Bremssystem Scheibenbremsen aufweist und über das Einstellen des definierten Reibzustands die Temperatur der Bremsscheiben gesteuert wird.
Vorrichtung zum Trocknen von Reibflächen eines Bremssystems eines Kraftfahrzeuges mit einem Bremssystem für die Räder (1) des Kraftfahrzeuges, mit einer Bremsregelungseinrichtung (5) und mit einer Motorregelungseinrichtung (6), wobei die Bremsregelungseinrichtung (5) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 5 mit der Motorregelungseinrichtung (6) und mit Aktoren (2) des Bremssystems gekoppelt ist.