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Die vorliegende Erfindung betrifft ein sogenanntes Brake by Wire Bremssystem für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einem solchen Bremssystem sowie ein Verfahren zum Montieren eines solchen Bremssystems in einem Fahrzeug.
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Bei einem konventionellen Bremssystem für ein Fahrzeug besteht zwischen dem Bremspedal und der bremsdruckerzeugenden Komponente bzw. einem Bremsaktor eine feste Verbindung über eine Druckstange. Das Bremspedal und das Bremssystem müssen vor dem Einfahren des Fahrwerks des Fahrzeugs und des Antriebs des Fahrzeugs, also vor der sogenannten Hochzeit, am Fahrzeugrahmen montiert werden. Die vorderen Bremsdruckleitungen müssen in der Regel vom Bremsaggregat durch die vorderen Radkästen des Fahrzeugs geführt werden. Der Anschluss an die Radbremsen kann erst nach der Hochzeit erfolgen. Ebenso sind die Bremsdruckleitungen für die Hinterachse getrennt voneinander bereitgestellt und können erst nach der Hochzeit mit den Radbremsen verbunden werden. Erst danach kann das Bremssystem mit Bremsmittel befüllt werden. Um den Systemaufbau eines im Fahrzeug benötigten Bremssystems zu vereinfachen, wurde ein sogenanntes Brake by Wire Bremssystem entwickelt. Bei einem solchen System kann die Fußbewegung des Fahrers am Bremspedal elektronisch erfasst werden und drahtlos an den Bremsaktor weitergegeben werden. Ein solches System kann dem europäischen Patent
EP 2 641 789 B1 entnommen werden. Trotzdem besteht weiterhin der Wunsch nach einem verbesserten Bremssystem sowie einem vereinfachten Prozess zur Montage bzw. Installation des Bremssystems im Fahrzeug.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, der voranstehend beschriebenen Problematik zumindest teilweise Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Bremssystem sowie ein verbessertes Verfahren zur Montage und/oder zur Installation des Bremssystems zu schaffen.
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Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch das Bremssystem gemäß Anspruch 1, das Fahrzeug gemäß Anspruch 7 sowie das Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Dabei gelten Merkmale, die im Zusammenhang mit dem Bremssystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug, dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird und/oder werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bremssystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen. Das Bremssystem weist einen Bremssignalempfänger zum Empfangen eines Bremssignals, einen Bremsaktor zum Erzeugen eines Bremsdrucks anhand des Bremssignals, und einen Bauteilträger zum Befestigen des Bremssystems an einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs auf. Der Bremsaktor ist, für eine Installation im Fahrzeug beabstandet vom Fahrzeugrahmen, am Bauteilträger befestigt.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurden neuartige Möglichkeiten durch die Brake by Wire Technologie erkannt. Insbesondere wurde festgestellt, dass die gezielte Umpositionierung von Systemkomponenten eines Bremssystems zu einer erheblichen Vereinfachung der Montage des Bremssystems führen kann. Genauer gesagt wurde sich erfindungsgemäß von der bislang üblichen Positionierung des Bremsaktors am Fahrzeugrahmen abgewandt, um das Montage- und Überprüfungsverfahren des Bremssystems unabhängig von Installationsarbeiten am Fahrzeugrahmen und somit bereits vor der Hochzeit vornehmen zu können. Das Bremssystem kann dadurch bereits vollständig außerhalb des Fahrzeugs am Bauteilträger vormontiert, mit Bremsflüssigkeit befüllt und geprüft werden. Anschließend kann das Bremssystem zusammen mit dem Fahrzeugrahmen eingefahren werden. Nachträgliche Arbeitsschritte werden damit im Vergleich zu konventionellen Bremssystemen bzw. entsprechenden Bauteilanordnungen stark reduziert.
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Unter dem Bauteilträger kann ein Strukturbauteil und/oder eine Bauteilanordnung verstanden werden, mittels welcher der Bremsaktor und weitere Komponenten des Bremssystems beabstandet vom Fahrzeugrahmen an diesem befestigt werden können. Unter dem Bauteilträger sind demnach insbesondere keine Schrauben, Bolzen oder vergleichbare Kleinbauteile zu verstehen, mittels welchen der Bremsaktor oder andere Systemkomponenten des Bremssystems direkt am Fahrzeugrahmen befestigt werden könnten. Der Bauteilträger kann insbesondere als Lageranordnung zum Befestigen aller Funktionsbauteile des Bremssystems betrachtet werden, die mittels des Bauteilträgers wenigstens teilweise beabstandet vom Fahrzeugrahmen an diesem befestigt werden können.
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Ferner kann unter dem Bauteilträger ein einstückiges und/oder monolithisches Haltemittel verstanden werden, mittels welchem insbesondere der Bremsaktor am Fahrzeugrahmen, beispielsweise unter dem Kofferraumboden, befestigt werden kann, falls das weitere Grundkonzept des Bremssystems ein gemeinsames Einfahren mit dem restlichen Fahrwerk erlaubt.
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Der Bauteilträger ist, zum Befestigen des Bremssystems oder zum Befestigen von wenigstens einem Teil des Bremssystems, insbesondere des Bremsaktors, am Fahrzeugrahmen, ausgestaltet. Unter dem Bremsaktor ist insbesondere ein bremsdruckerzeugendes Bauteil des Bremssystems zu verstehen.
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Unter dem Fahrzeugrahmen ist vorliegend insbesondere ein Hauptrahmen, also ohne beispielsweise einem Hilfsrahmen, zu verstehen. Unter dem Fahrzeugrahmen kann ferner ein Fahrgestell, das Chassis und/oder das Untergestell eines Fahrzeugs, insbesondere eines gattungsgemäßen PKW, verstanden werden. Durch den Fahrzeugrahmen sollen der Antrieb, die Karosserie und die Nutzlast des Fahrzeugs gegen äußere Krafteinwirkungen stabilisiert werden.
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Das Bremssystem kann eine Signalübertragungseinheit zum Übertragen des Bremssignals vom Bremssignalempfänger zum Bremsaktor aufweisen, wobei die Signalübertragungseinheit beabstandet vom Bremsaktor ausgestaltet ist. Das Bremssystem kann einen Bremssignalempfänger zum drahtlosen Empfangen eines Bremssignals aufweisen. Das Bremssystem kann in diesem Fall eine Signalübertragungseinheit zum drahtlosen Übertragen des Bremssignals vom Bremssignalempfänger zum Bremsaktor aufweisen. Der Bremssignalempfänger kann allerdings auch als integraler Bestandteil des Bremsaktors ausgestaltet sein. In diesem Fall kann auf eine solche Signalübertragungseinheit verzichtet werden. Ferner kann das Bremssystem eine Signalübertragungseinheit zum drahtgebundenen Übertragen des Bremssignals vom Bremssignalempfänger zum Bremsaktor aufweisen. Auch in diesem Fall können der Bremsaktor und der Bremssignalempfänger beabstandet voneinander im Bremssystem positioniert werden. Dies führt zu einer höheren Flexibilität bei der Montage des Bremssystems. Das Bremssystem ist in Form eines Brake by Wire Bremssystems oder zumindest als Bestandteil eines Brake by Wire Bremssystems ausgestaltet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass bei einem Bremssystem der Bauteilträger einen Hilfsrahmen aufweist und der Bremsaktor am Hilfsrahmen befestigt ist. Damit lässt sich der Bremsaktor einfach und stabil vormontieren. Am Hilfsrahmen kann außerdem die gewünschte Befüllung des Bremssystems sowie die Überprüfung des Bremssystems noch vor der Hochzeit auf einfache und zuverlässige Weise umfangreich durchgeführt werden. Der Bauteilträger kann den Hilfsrahmen nicht nur aufweisen, sondern auch als Hilfsrahmen ausgestaltet sein. Unter dem Hilfsrahmen kann ein sogenannter Fahrschemel verstanden werden. Der Hilfsrahmen kann einstückig oder mehrstückig ausgestaltet sein.
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Weiterhin ist es möglich, dass bei einem Bremssystem gemäß der vorliegenden Erfindung der Hilfsrahmen für eine Montage des Bremsaktors an einer Vorderachse oder an einer Hinterachse des Fahrzeugs konfiguriert und ausgestaltet ist. Das heißt, der Bremsaktor kann am Hilfsrahme der Vorderachse und/oder der Hinterachse bzw. für die Vorderachse und/oder für die Hinterachse befestigt sein. An der Vorderachse und/oder an der Hinterachse ist der Bremsaktor im fertigen Fahrzeug an einer Position befestigt, an welcher der Bremsdruck schnell, effektiv und entsprechend effizient an die Bremsmittel zum Bremsen des Fahrzeugs weitergegeben werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass das Bremssystem ein Bremsmittel zum Umwandeln des Bremsdrucks in eine Bremskraft zum Abbremsen von wenigstens einem Rad des Fahrzeugs sowie Bremsdruckleitungen zum Übertragen des Bremsdrucks vom Bremsaktor an das wenigstens eine Rad aufweist, wobei wenigstens Teile der Bremsdruckleitungen am Bauteilträger befestigt sind. Das Entfernen von Befestigungspunkten für die Bremsdruckleitungen vom Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs hin zum Bauteilträger begünstigt ebenfalls die gewünschte Flexibilität bei der möglichst umfangreichen Montage und Prüfung des Bremssystems beabstandet vom Fahrzeugrahmen vor der Hochzeit. Das Bremsmittel umfasst insbesondere die Bremsscheiben zum Aufbringen einer mechanischen Bremskraft auf Räder des Fahrzeugs.
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Außerdem ist es möglich, dass bei einem Bremssystem gemäß der vorliegenden Erfindung der Bauteilträger einen Unterbodeneinsatz aufweist und wenigstens Teile der Bremsdruckleitungen am Unterbodeneinsatz befestigt sind. In diesem Fall kann der Bauteilträger neben dem Hilfsrahmen für beispielsweise die Vorderachse und einem möglichen Hilfsrahmen für die Hinterachse auch noch den Unterbodeneinsatz aufweisen, an welchem wenigstens Teile der Bremsdruckleitungen befestigt sind. Damit kann das Bremssystem noch vor der Hochzeit annähernd vollständig getrennt vom Fahrzeugrahmen montiert, mit Bremsflüssigkeit befüllt bzw. entsprechend vorbereitet und geprüft werden, wodurch die vorstehend beschriebenen Vorteile erzielt werden können. Auch der Bremsaktor kann am Unterbodeneinsatz befestigt sein bzw. werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugrahmen und einem wie vorstehend beschriebenen Bremssystem zur Verfügung gestellt, wobei der Bauteilträger am Fahrzeugrahmen befestigt ist und der Bremsaktor damit beabstandet vom Fahrzeugrahmen im Fahrzeug installiert ist. Damit bringt das erfindungsgemäße Fahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung beschrieben worden sind. Das Fahrzeug ist insbesondere als Kraftfahrzeug, beispielsweise als PKW oder LKW, ausgestaltet.
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Weiterhin wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Montieren eines wie vorstehend beschriebenen Bremssystems in einem Fahrzeug vorgeschlagen. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- - Bereitstellen des Bremssystems,
- - Durchführen einer Funktionsüberprüfung des Bremssystems und anschließend,
- - Montieren des Bremssystems mittels des Bauteilträgers an einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs, sodass der Bremsaktor beabstandet vom Fahrzeugrahmen installiert ist.
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Damit bringt auch das erfindungsgemäße Verfahren die vorstehend beschriebenen Vorteile mit sich. Wie bereits erwähnt, wurde im Rahmen der Erfindung erkannt, dass mit einer vom Fahrzeugrahmen gelösten Vormontage von annähernd des gesamten Bremssystems und insbesondere des Bremsaktors eine erhebliche Vereinfachung der Gesamtmontage erreicht werden kann. Beim Montieren des Bremssystems wird insbesondere der Bremsaktor mittels des Bauteilträgers, beabstandet vom Fahrzeugrahmen bzw. durch den Bauteilträger vom Fahrzeugrahmen getrennt, am Fahrzeugrahmen montiert.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Es zeigen jeweils schematisch:
- 1 eine perspektivische Ansicht zum Darstellen eines Bremssystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 2 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Bremssystem, und
- 3 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahren gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 und 2 zeigen ein Bremssystem 10 für ein Fahrzeug 11 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Das Bremssystem 10 weist einen Bremssignalempfänger 12 zum Empfangen eines Bremssignals, einen Bremsaktor 13 zum Erzeugen eines Bremsdrucks anhand des Bremssignals, und einen Bauteilträger 14 zum Befestigen des Bremssystems 10 an einem Fahrzeugrahmen (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 11 auf. Der in 1 gezeigte Fahrzeugträger weist einen Hilfsrahmen 16 für die Vorderachse 17 sowie für die Hinterachse 18 auf. Der Bremsaktor 13 ist, für eine Installation im Fahrzeug 11 beabstandet vom Fahrzeugrahmen, am Hilfsrahmen 14 für die Vorderachse 17 befestigt.
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Das Bremssystem 10 weist ferner Bremsmittel 19 in Form von Bremsscheiben zum Umwandeln des Bremsdrucks vom Bremsaktor 13 in eine mechanische Bremskraft zum Abbremsen der Räder 20 des Fahrzeugs 11 auf. Außerdem weist das Bremssystem 10 Bremsdruckleitungen 21 zum Übertragen des Bremsdrucks vom Bremsaktor 13 an die Räder 20 auf. Wie in 1 dargestellt, sind die Bremsdruckleitungen 21 am Bauteilträger 14 befestigt. Der Bauteilträger 13 umfasst gemäß der dargestellten Ausführungsform neben dem Hilfsrahmen 16 noch einen zentralen Unterbodeneinsatz 22, der zwischen dem Hilfsrahmen 16 für die Vorderachse 17 und die Hinterachse 18 positioniert ist. Ein Teil der Bremsdruckleitungen 21 ist am Unterbodeneinsatz 22 befestigt.
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Mit Bezug auf 3 wird anschließend ein Verfahren zum Montieren des in 1 und 2 gezeigten Bremssystems 11 in einem Fahrzeug 11 bzw. in einem bis dahin fertiggestellten Fahrzeug 11 erläutert. In einem ersten Schritt S1 wird zunächst das in 1 gezeigte Bremssystems 10 zur Verfügung gestellt. In einem zweiten Schritt S2 wird das Bremssystem 10 nun für den Betrieb vorbereitet. Anschließend wird eine möglichst vollständige Funktionsüberprüfung des Bremssystems 10 durchgeführt. Hierzu kann der Bremssignalempfänger 12 in Signalkommunikation mit einem Bremssignalsender eines Bremspedals für das Fahrzeug 11 stehen. Ein direkter mechanischer Kontakt ist dafür nicht erforderlich. In einem anschließenden dritten Schritt S3 wird das geprüfte und freigegebene Bremssystem 10 nun mittels des Bauteilträgers 14 am Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs 11 bzw. für das Fahrzeug 11 befestigt. Durch die Konstruktion des Bremssystems 10 ist der Bremsaktor 13 nun beabstandet vom Fahrzeugrahmen installiert.
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Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestaltungsgrundsätze zu. D.h., die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Bremssystem
- 11
- Fahrzeug
- 12
- Bremssignalempfänger
- 13
- Bremsaktor
- 14
- Bauteilträger
- 16
- Hilfsrahmen
- 17
- Vorderachse
- 18
- Hinterachse
- 19
- Bremsmittel
- 20
- Rad
- 21
- Bremsdruckleitung
- 22
- Unterbodeneinsatz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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