DE102021112404A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Temperieren einer Scheibenbremse - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Temperieren einer Scheibenbremse mit den folgenden Merkmalen bereit: Mittels Sensoren des Kraftfahrzeuges werden Umgebungsbedingungen überwacht und abhängig von den Umgebungsbedingungen wird die Scheibenbremse beheizt.Die Erfindung stellt ferner eine entsprechende Vorrichtung (10), ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium bereit.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Temperieren einer Scheibenbremse. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium.
  • Stand der Technik
  • Im Rahmen der Entwicklung von Straßenfahrzeugen wird in der Regel ein geringstmöglicher Rollwiderstand angestrebt. Bei Fahrzeugen mit Scheibenbremsen beispielsweise werden die Rückstellkräfte erhöht, um die Restreibmomente zwischen Bremsbelag und Scheibe zu verringern. Dadurch kann unter Umständen eine fachsprachlich als „Kaltlaufen“ bezeichnete Erscheinung auftreten, bei welcher die Umgebungstemperatur der Bremsscheibe unter 0 °C fällt. Dies gilt insbesondere für Elektrofahrzeuge mit rekuperativem Bremssystem, die dazu ausgelegt sind, geringfügige Verzögerungen unter weitestgehendem Verzicht auf eine mechanische Bremsung durch Rekuperation zu bewirken.
  • Unter veränderlichen Umgebungsbedingungen wie schwankender Temperatur oder Luftfeuchtigkeit, wie sie etwa bei der Einfahrt in oder Ausfahrt aus Tunneln, Parkhäusern oder Tiefgaragen auftreten mögen, droht die Kondensation von Wasser an der Bremsscheibe, welches bei deren Kaltlaufen gefrieren kann. Eine solche Vereisung kann die Bremsleistung unvorteilhaft mindern. Im Zuge der Auslegung eines Elektrofahrzeuges ließe sich dieser Gefahr durch eine Erhöhung der Bremskraft zulasten der Rekuperation begegnen, was jedoch seine Reichweite verringert und hör- oder spürbare Schwingungen (noise, vibration, harshness; NVH) im Fahrzeug verstärkt.
  • CN 212429582 U sowie CN 212429576 U offenbaren vor diesem Hintergrund Scheibenbremsen mit beheiztem Bremszylinder.
  • CN 210397529 U offenbart einen Bremssattel mit einem Kolben, dessen Hydraulikmedium eine Heizvorrichtung durchströmt.
  • DE 10 2007 017 976 B4 offenbart eine schaltbare Bremse oder Kupplung mit zwei Kontaktkörpern, die durch eine Schaltspule miteinander gekoppelt oder voneinander entkoppelt werden können, und einer Heizvorrichtung.
  • EP 1 840 402 B2 offenbart eine elektromagnetische Bremse mit einer Antikondensationsheizung.
  • DE 103 60 496 B4 offenbart eine Scheibenbremse mit zwei Bremsklötzen, einer Bremsscheibe und einer Induktionsheizung, die aktiviert wird, wenn ein durch einen Feuchtigkeitssensor ermittelter Feuchtigkeitswert einen Schwellenwert übersteigt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Temperieren einer Scheibenbremse, eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes maschinenlesbares Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
  • Ein Vorzug dieser Lösung liegt darin, dass die Bremsscheibe gezielt in den gewünschten Fahrzuständen temperiert werden kann.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. So kann bei einem Elektrofahrzeug die Bremsscheibe induktiv mittels elektrischer Energie beheizt werden, die der Traktionsbatterie des Fahrzeuges entnommen wird. Eine derart berührungslose Erwärmung wirkt sich nicht auf die NVH aus und ist somit für die Fahrzeuginsassen nicht spürbar.
  • Figurenliste
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
    • 1 zeigt die Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
    • 2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung von links.
    • 3 zeigt eine einschlägige Fahrsituation.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Die 1 und 2 illustrieren in ihrer Zusammenschau den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (10) in Gestalt einer Bremsscheibenheizung, welche das Vereisen einer gattungsmäßigen Scheibenbremse zu verhindern vermag. Hierzu dient insbesondere eine Induktionsspule (13), welche Energie in die Bremsscheibe (12) einleitet, um deren Abkühlung in einen kritischen Temperaturbereich zu verhindern, in welchem die Bremsleistung abfallen könnte.
  • Die Induktionsspule (13) mag separat an der gebremsten Achse montiert oder in ein bereits vorhandenes Bauteil wie etwa den Bremssattel (11) oder das Radlager integriert sein.
  • Im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Scheibenbremse nur dann beheizt, wenn Umgebungsbedingungen wie Außentemperatur oder Luftfeuchte einen diesbezüglichen Bedarf nahelegen. Derlei Bedingungen werden hierzu mittels geeigneter Sensoren des Fahrzeuges überwacht und durch ein internes Steuergerät - beispielsweise auf der Grundlage eines Temperaturmodells der Bremse - ausgewertet.
  • Diese Funktion sei nunmehr beispielhaft anhand des in 3 dargestellten Anwendungsfalles erläutert: Das Kraftfahrzeug (20) durchfährt bei nasskaltem Wetter einen Gebirgstunnel (21) mit hoher Luftfeuchte (22), welche von einem Feuchtesensor des Kraftfahrzeuges (20) erfasst wird. Bei Ausfahrt (23) aus dem Tunnel (21) registrieren die Temperatursensoren des Kraftfahrzeuges (20) zudem einen sprunghaften Abfall der Außentemperatur (24).
  • Das besagte Steuergerät könnte aus derlei Umgebungsbedingungen und deren zeitlichem Verlauf den Schluss ableiten, dass die Betriebstemperatur der Scheibenbremse ohne Einleitung von Gegenmaßnahmen unter den Gefrierpunkt absinken würde. In diesem Fall bestünde die Gefahr, dass etwaiges Kondenswasser, welches sich beim Passieren des Tunnels (21) auf der Bremsscheibe (12) niedergeschlagen hat, letztere vereisen könnte. In Anbetracht dieses Sicherheitsrisikos würde das Steuergerät selbsttätig die Induktionsspule (13) aktivieren.
  • 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
    • CN 212429582 U [0004]
    • CN 212429576 U [0004]
    • CN 210397529 U [0005]
    • DE 102007017976 B4 [0006]
    • EP 1840402 B2 [0007]
    • DE 10360496 B4 [0008]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Temperieren einer Scheibenbremse in einem Kraftfahrzeug (20), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - mittels Sensoren des Kraftfahrzeuges (20) werden Umgebungsbedingungen überwacht und - abhängig von den Umgebungsbedingungen wird die Scheibenbremse beheizt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - die Umgebungsbedingungen umfassen eine Außentemperatur (24) und - das Beheizen erfolgt bei einem sprunghaften Abfall der Außentemperatur (24).
  3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - die Umgebungsbedingungen umfassen eine Luftfeuchte (22) und - das Beheizen erfolgt, wenn die relative Luftfeuchte (22) vor dem Abfall einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - anhand der Umgebungsbedingungen wird eine Betriebstemperatur der Scheibenbremse berechnet und - das Beheizen erfolgt abhängig von der Betriebstemperatur.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - das Berechnen erfolgt durch ein Steuergerät des Kraftfahrzeuges (20) und - die Betriebstemperatur wird aus den Umgebungsbedingungen mittels eines im Steuergerät hinterlegten Temperaturmodells der Scheibenbremse abgeleitet.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - das Beheizen erfolgt mittels elektrischer Energie und - die Energie wird einer Traktionsbatterie des Kraftfahrzeuges (20) entnommen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - das Beheizen erfolgt induktiv.
  8. Vorrichtung (10) zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - einen Bremssattel (11), - eine vom Bremssattel (11) umfasste Bremsscheibe (12) und - eine vorzugsweise in den Bremssattel (11) integrierte Induktionsspule (13) zum Beheizen der Bremsscheibe (12).
  9. Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
  10. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 9.
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Citations (6)

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