DE102008037720A1 - Hydraulically acting brake system for vehicle, has master brake cylinder, whose working space is connected with wheel brake or parking brake of vehicle by hydraulic line - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein hydraulisch wirkendes Bremssystem mit einem Hauptbremszylinder, dessen mindestens einer Arbeitsraum über mindestens eine Hydraulikleitung mit mindestens einer Radbremse oder Parkierbremse des Fahrzeugs verbunden ist.The The invention relates to a hydraulically acting brake system with a Master cylinder whose at least one working space above at least one hydraulic line with at least one wheel brake or Parkierbremse the vehicle is connected.
Nach
einer Bremsung, insbesondere bei Bremssystemen mit Scheibenbremsen,
entsteht eine Restbremswirkung, da die Rückstellkräfte
am Bremskolben nicht ausreichen, um die Bremsbeläge genügend
weit von der Bremsscheibe abzuheben. Zur Lösung dieses
Problems wurde u. a. eine Roll-Back-Dichtung entwickelt, die den
Bremskolben und mit ihm den Bremsbelag von der Bremsscheibe nach
dem beendeten Bremsvorgang weg bewegt. Allerdings ist das Roll-Back-Vermögen
des Dichtringes auf den Bremskolben beschränkt und reicht
nicht aus, Verschmutzungen, Alterung und elastische Verformungen
im Bremssattel und Reibbelägen voll auszugleichen. Abhilfen
mit einem Luftspalt zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe/Bremskolben
sind in
Nach aktuellem Entwicklungsstand der Bremsen haben Mittelklassefahrzeuge auf dem Prüfstand zur Ermittlung der NEFZ-Verbräuche einen zusätzlichen Verbrauch von ca. 0,251 = 6 g CO2/km durch die o. g. Restbremswirkung. Dieser Wert gilt für ein Neufahrzeug ohne Alterungseinflüsse und ist beträchtlich in Anbetracht der zukünftigen CO2-Ziele.According to the current state of development of the brakes, mid-range vehicles on the test bench to determine the NEDC consumption have an additional consumption of approx. 0.251 = 6 g CO 2 / km due to the residual braking effect mentioned above. This value applies to a new vehicle without aging and is significant considering the future CO 2 targets.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein hydraulisch wirkendes Bremssystem dahingehend weiter zu entwickeln, dass die Restbremswirkung sicher vermieden wird.task The present invention is therefore a hydraulically acting To further develop brake system to the effect that the residual braking effect safely avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Aktuator mindestens einen Bremsbelag einer Radbremse zur Erzielung eines Lüftspiels verstellt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Bremssystems nach Anspruch 1 ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.These The object is achieved according to the invention an actuator at least one brake pad of a wheel brake for Achieving a clearance adjusted. Further advantageous Embodiments of the brake system according to the invention according to claim 1 result from the features of the subclaims.
Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, dass ein Aktuator, welcher aktiv ansteuerbar oder passiv, dass heißt von sich aus, den Bremsbelag von der Bremsscheibe zur Erzeugung eines Lüftspiels abhebt. Sofern der Aktuator aktiv ansteuerbar, z. B. von der Steuereinrichtung, die das gesamt Bremssystem steuert, ist, so kann das Luftspiel adaptiv eingestellt werden. Somit ist es möglich, das Luftspiel abhängig vom Fahrzustand bzw. der Fahrsituation und dem Bremsbelagverschleiß einzustellen oder einzuregeln.Of the Invention is based on the idea that an actuator, which actively controllable or passive, that means by itself, lifts the brake pad from the brake disc to create a clearance. If the actuator is actively controlled, z. From the control device, which controls the overall braking system is, so the air play adaptive be set. Thus it is possible the air play depends from the driving condition or the driving situation and the brake pad wear or regulate.
Das erfindungsgemäße Bremssystem zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass es einfach in der Konstruktion, diagnosefähig und zudem adaptiv ist. Das erfindungsgemäße Bremssystem kann sowohl in elektro-pneumatischen als auch elektro-hydraulischen Bremssysteme eingesetzt werden.The inventive brake system is advantageous characterized by being simple in construction, diagnosable and also adaptive. The brake system according to the invention can be used in both electro-pneumatic and electro-hydraulic Brake systems are used.
Sofern ein Luftspiel eingestellt worden ist, kann dies einen zusätzlichen Verlustweg oder eine längere Ansprechzeit beim Bremsen bedeuten, was abhängig von der Betätigungsgeschwindigkeit der Bremse eine Bremswegverlängerung zur Folge hätte. Bei einer Vollbremsung zum Verhindern eines Auffahrunfalls kann dies entscheidende Meter kosten und zum Unfall führen. Um eine Bremswegverlängerung zu vermeiden, sieht die Erfindung vor, vor Beginn der Bremsbetätigung die Bremsbacken an die Bremsscheibe anzulegen, d. h. das Luftspiel aufzuheben. Das Bremssystem muss somit erkennen, wann und ob eine Bremsbetätigung erfolgen wird. Hierfür bietet sich an, bei schneller Gaspedalrücknahme die Bremsbacken mit kleiner Bremskraft anzusteuern oder alternativ dies über einen Abstandssensor vom Fuß zum Bremspedal zu steuern. Auch kann das Signal oder die Daten von einem Abstandsmesssystem, welches den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug oder Hindernis bestimmt, zur Ermittlung eines alsbald einzuleitenden Bremsvorgangs verwendet werden. Ebenso kann die Fahrzeuggeschwindigkeit bei der Auswertung mit berücksichtigt werden.Provided An air game has been set, this can be an extra Loss path or a longer response time during braking mean, depending on the operating speed the brake would have a Bremswegverlängerung result. In a full braking to prevent a rear-end collision can cost this crucial meter and lead to the accident. To avoid a Bremswegverlängerung, the invention provides before, before starting the brake application on the brake shoes to apply the brake disc, d. H. to pick up the air play. The Braking system must thus recognize when and if a brake application will be done. This is useful, with rapid accelerator pedal return to control the brake shoes with small braking force or alternatively this via a distance sensor from the foot to the brake pedal to control. Also, the signal or the data from a distance measuring system, which is the distance to the vehicle ahead or obstacle determined, to determine a soon to be initiated braking operation be used. Likewise, the vehicle speed at the Evaluation to be taken into account.
Das Luftspiel wird vorteilhaft nach Beendigung des Bremsvorgangs eingesteuert, indem der Aktuator den Kolben oder ein mit dem Bremsbelag verbundener Kraftübertrager um einen entsprechenden Weg bewegt, um das Luftspiel zu erzeugen.The Air play is advantageously controlled after completion of the braking process, by the actuator the piston or a connected to the brake pad Power transformer moves a corresponding way to to create the air play.
Der Aktuator kann vorteilhaft ein Hubmagnet, ein Elektromotor oder ein Linearmotor sein. Der Aktuator kann in einer normalen Radbremse oder einer elektromotorischen Parkierbremse angeordnet sein. Bei der Ausgestaltung einer bekannten Parkierbremse mit dem erfindungsgemäßen Aktuator, kann der Aktuator im einfachsten Falle ein Federelement, insbesondere in Form einer Druckfeder sein, die den Bremskolben beim Lösen der Parkierbremse auf ein bestimmtes Luftspiel verstellt.Of the Actuator can advantageously be a solenoid, an electric motor or a Be a linear motor. The actuator can be in a normal wheel brake or an electric motor Parkierbremse be arranged. at the embodiment of a known parking brake with the invention Actuator, the actuator in the simplest case, a spring element, in particular in the form of a compression spring, the brake piston when loosening the parking brake is adjusted to a specific air clearance.
Bei der Lösung mit Linearmotor wirkt dieser als Linearmagnet innerhalb des Bremskolbens, wobei der Stator durch eine nicht magnetische Hülse von der Bremsflüssigkeit getrennt ist. Bei der zweiten Lösung wird ein einfacher Hubmagnet eingesetzt. Bei beiden Lösungen wird vor Beginn der Bremsung vorzugsweise durch einen (nicht gezeichneten) Abstandsgeber am Bremspedal der Abstand zum Fuß gemessen und bei Überschreiten des Ansprechwertes das Magnetsystem aktiviert bzw. abgeschaltet, damit das Lüftspiel ausgeschaltet ist. Bei entsprechender Auslegung der Dynamik der Aktuatoren genügt das Signal des Bremsbeginns, z. B. Einschaltung des Bremskraftverstärkers, um die Bremsbeläge durch die Kraft des Aktuators oder der Federkraft schnell anzulegen. Bei der Lösung mit Linearmagnet kann ein Wegsensor für die Bremsbelagverschleißmessung verwendet werden, was zur Einsparung von Belagverschleiß-Sensoren führt.In the solution with a linear motor this acts as a linear magnet within the brake piston, the stator by a non-magnetic sleeve is separated from the brake fluid. In the second solution, a simple solenoid is used. In both solutions, the distance to the foot is preferably measured by a (not shown) distance sensor on the brake pedal before the start of braking and when the threshold value is exceeded, the magnet system is activated or deactivated, so that the clearance is turned off. With appropriate design of the dynamics of the actuators, the signal of the start of braking, z. B. Engage the brake booster to quickly apply the brake pads by the force of the actuator or the spring force. In the linear magnet solution, a displacement sensor can be used for brake lining wear measurement, resulting in the reduction of lining wear sensors.
Wenn nach Bremsende das Lüftspiel auf der Bremskolbenseite eingesteuert wird, so verbleibt in Folge von Reibung an dem Führungsbolzen im Radträger eine kleine Restkraft am Bremsbelag, welche eine Bremswirkung erzeugt. Durch einen einfachen Hubmagneten am Führungsbolzen des Schwimmsattels kann auch diese Restbremswirkung vorteilhaft ausgeschaltet werden.If after the end of braking, the clearance is controlled on the brake piston side is, remains as a result of friction on the guide pin in the wheel carrier a small residual force on the brake pad, which is a Braking effect generated. Through a simple lifting magnet on the guide pin the floating caliper can also this residual braking effect advantageous turned off.
Das Lüftspiel kann nicht konstant während des Fahrzeugbetriebes wirken, z. B. bei Regen müssen die Beläge leicht oder sogar vor Beginn der Bremsung nach Rückstellung des Gaspedals verstärkt anliegen. Auch müssen nach längerer Fahrtstrecke ohne Bremsung bei trockener Straße zur Scheibenreinigung die Bremsbeläge kurzfristig angelegt werden, was bei o. g. Systemen auch mit einer definierten kleinen Bremskraft erfolgen kann. Auch ist es vorteilhaft wenn bei Stillstand des Fahrzeugs, z. B. beim Parken, das Lüftspiel nicht eingestellt wird.The Clearance can not be constant during vehicle operation act, z. B. in the rain, the pads must be easy or even before the start of braking after resetting the Accelerated accelerators abut. Also need to go longer journey without braking on a dry road To clean the windows, apply the brake pads at short notice become, what with o. g. Systems also with a defined small Braking force can be done. It is also advantageous if at standstill of the vehicle, z. B. when parking, the clearance is not set becomes.
Vorteilhaft sind alle vorbeschriebenen Funktionen voll diagnosefähig, so kann z. B. durch entsprechende THZ-Steuerung das Lüftspiel beim Anlegen des Bremskolbens an den Bremsbelag, z. B. bei Fahrzeugstillstand, getestet werden.Advantageous are all the functions described above fully capable of diagnosis, so z. B. by appropriate THZ control the clearance when applying the brake piston to the brake pad, z. B. in vehicle standstill, be tested.
Nachfolgend werden anhand von Zeichnungen die zwei möglichen Ausführungsformen der Erfindung sowie Regelkonzepte näher erläutert.following are the two possible embodiments based on drawings the invention and control concepts explained in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
Die
Die
Durch
die gleitende Bewegung des Bremskolbens
Wie
bei der vorhergehenden Ausführungsform wird vor oder zu
Beginn der nächsten Bremsung über ein Steuersignal
der Hubmagnet
Unterhalb
der Mittelachse ist eine alternative Ausführungsform des
Magnetankers
Die
Die
Vorstehend sind viele realisierbare Lösungen beschrieben, welche eine adaptive Steuerung des Luftspiels mit dem Ziel ermöglichen, die Bremswirkung sehr gering zu halten, wodurch sich eine hohe Reduktion von CO2 und Kraftstoffverbrauch ergibt. Gemäß dem Erfindungsgedanken kann nicht nur bremskolbenseitig, sondern auch auf der Sattelseite ein Lüftspiel mit den erfindungsgemäßen Lösungen gezielt eingestellt werden, so dass die Restbremswirkung nahezu Null wird.In the foregoing, many feasible solutions are described which allow adaptive control of the air clearance with the aim of braking To keep very low effect, resulting in a high reduction of CO 2 and fuel consumption. According to the concept of the invention not only brake piston side, but also on the saddle side a clearance with the solutions according to the invention can be selectively adjusted, so that the residual braking effect is almost zero.
- 1111
- Bremssattelcaliper
- 3131
- Führungsbolzenguide pins
- 3232
- Magnetanker mit Lagerbolzenarmature with bearing pin
- 3333
- Bremshalterbrake support
- 3434
- Spreizelementspreader
- 3535
- RückstellbolzenReset pin
- 3636
- RückstellfederReturn spring
- 3737
- BremskolbensensorBrake piston sensor
- 4848
- Sensorspulesensor coil
- 48°48 °
- Sensortargetsensor target
- 4949
- Bremskolbenbrake pistons
- 5050
- Statorstator
- 5151
- Permanentmagnetepermanent magnets
- 5252
- Bremsbelagbrake lining
- 5353
- Bremssattelcaliper
- 5454
- nichtmagnetische Hülsenonmagnetic shell
- 54a54a
- nicht-magnetischer Blechringnon-magnetic sheet metal ring
- 5555
- Steckerplug
- 5656
- Druckplatteprinting plate
- 56a56a
- Flanschflange
- 5757
- Druckfedercompression spring
- 5858
- Anschlagringstop ring
- 5959
- Bremsscheibebrake disc
- 6060
- Magnetankerarmature
- 6161
- Reibungselementfriction element
- 6262
- Magnetkern mit Spulemagnetic core with coil
- 6363
- Gehäusedichtunghousing seal
- 6464
- Anschlagringstop ring
- 6565
- Führungsbolzenguide pins
- 65a65a
- alternativer Führungsbolzenalternative guide pins
- 6666
- RückstellfederReturn spring
- 6767
- Gehäusecasing
- 6868
- Gleitstückslide
- 68a68a
- Gleitstückslide
- 6969
- Druckfederncompression springs
- 7070
- Anschlagstiftstop pin
- 7171
- Gleitringsliding ring
- BLSi BLS i
- Luftspielair game
- E1 E 1
-
Elektrischer
Antrieb als Hubmagnet gem.
1 Electric drive as a lifting magnet acc.1 - E2 E 2
-
Elektrischer
Antrieb als Linearmotor gem.
3 Electric drive as linear motor acc.3 - E3 E 3
- Aktuator für Schwimmsattelverstellungactuator for floating saddle adjustment
- EPEP
- Elektrische Parkierbremseelectrical parking brake on
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - DE 19601434 [0002] - DE 19601434 [0002]
- - DE 102007015809 [0023] - DE 102007015809 [0023]
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DE200810037720 DE102008037720A1 (en) | 2008-08-14 | 2008-08-14 | Hydraulically acting brake system for vehicle, has master brake cylinder, whose working space is connected with wheel brake or parking brake of vehicle by hydraulic line |
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