WO2010102658A1 - Verfahren und vorrichtung zum bremsen - Google Patents

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WO2010102658A1
WO2010102658A1 PCT/EP2009/009166 EP2009009166W WO2010102658A1 WO 2010102658 A1 WO2010102658 A1 WO 2010102658A1 EP 2009009166 W EP2009009166 W EP 2009009166W WO 2010102658 A1 WO2010102658 A1 WO 2010102658A1
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pressure
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Thomas Hunn
Christoph Oger
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • B60T2201/12—Pre-actuation of braking systems without significant braking effect; Optimizing brake performance by reduction of play between brake pads and brake disc
    • B60T2201/122—Pre-actuation in case of ESP control

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for braking a motor vehicle, having at least one disc brake, which comprises a brake disc which can be clamped between brake pads, which can be actuated by a piston, which can be acted upon by a hydraulic system with a brake fluid.
  • the prestressed sealing ring can be used to return the piston or the brake pad to its initial position after the brake disc has been actuated when the brake fluid pressure drops no pre-pressure, such as that required in brake circuits of drum brakes to maintain the sealing function of cup collars, is maintained, and the pre-pressure prevents air from entering the drum brakes with cup collars n prevented
  • the object of the invention is to prevent an undesirably high residual braking torque after high brake line pressures in the operation of disc brakes
  • the object is in a method for braking a motor vehicle, with at least one disc brake, which comprises a brake disc which can be clamped between brake pads, which can be actuated by a piston which can be acted upon by a hydraulic system with a brake fluid, in particular with one described below Device, solved in that the hydraulic system is subjected to a pre-pressure to position the brake pads on the brake disc in an unactuated state of the disc brake on the piston (clearance near zero).
  • the brake pads are positioned so that a reproducible brake pedal feel and a short stopping distance are generated at the same time low residual braking torque.
  • a preferred embodiment of the method is characterized in that the hydraulic system is applied via a pre-pressure source pneumatically or hydraulically with the form to position the brake pads on the brake disc in an unactuated state of the disc brake on the piston (clearance close to zero).
  • the pre-pressure source is preferably a pump which either conveys a hydraulic medium into the hydraulic system or is connected to a surge tank, which in turn communicates with the hydraulic system.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the admission pressure source is controlled by a pressure sensor.
  • the pressure sensor serves to control the pressure in the hydraulic system, in particular in the brake cylinder capture.
  • About the pressure-dependent control of the form source pressure is detected in a simple manner, whether the disc brake is in the actuated or un-activated state and / or the detected pressure is smaller or larger than the desired form.
  • a further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the hydraulic system is continuously pressurized with the admission pressure in order to permanently position the brake lining against the brake disk via the piston during operation. This has the advantage that a special regulation for the form can be omitted.
  • a further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the hydraulic system is acted upon by a corresponding control / demand-dependent with the form in order to position the brake pad on the brake disc on the piston during operation when needed (control of the air gap)
  • the control / control For example, the pre-pressure may be effected via a hydraulic unit comprising, for example, an anti-lock braking system control device.
  • the above object is in a device for braking a
  • Motor vehicle with at least one disc brake, which comprises a brake disc which can be clamped between brake pads, which are actuated by a piston which can be acted upon by a hydraulic system with a brake fluid, in particular according to a method described above, thereby solved that the hydraulic system is a pre-pressure source includes, via which the hydraulic system can be acted upon by a respective pre-pressure in order to position the brake pad against the brake disc in an un-actuated state of the disc brake via the piston (air play close to zero).
  • the brake pad are positioned so that a reproducible Bremspedalgefuhl and a short stopping distance are generated at the same time low residual braking torque.
  • the pre-pressure source is preferably a pump which either requires a hydraulic medium in the hydraulic system or is connected to a surge tank, which in turn communicates with the hydraulic system.
  • a preferred exemplary embodiment of the device is characterized in that the admission pressure source can be connected or connected pneumatically or hydraulically via a compensating container or directly to a master brake cylinder of the hydraulic system.
  • the master cylinder is hydraulically connected via the hydraulic system with a plurality of wheel brake cylinders, in each of which a piston of a disc brake is guided to and fro movable.
  • the form from the master cylinder is transferred to the Radbremse ⁇ .
  • a further preferred exemplary embodiment of the device is characterized in that the admission pressure source can be connected or connected pneumatically or hydraulically to a compensation container or a branch which is arranged between a hydraulic unit and a wheel brake in the hydraulic system.
  • the hydraulic unit includes, for example, an antilock system control device.
  • each disc brake, in particular each caliper associated with a pre-pressure source.
  • the admission pressure source can be connected or connected pneumatically or hydraulically to a compensating container or a branch which is arranged between a hydraulic unit and one or the master cylinder of the hydraulic system. This arrangement provides the advantage that per Only one pre-pressure source is needed to generate the pre-pressure in all calipers
  • the non-return valve is arranged in the hydraulic system so that no brake fluid can flow back from the hydraulic system to the admission pressure source
  • valve device comprises a pressure-maintaining valve.
  • the pressure-maintaining valve serves to maintain the admission pressure in the hydraulic system
  • the invention further relates to a motor vehicle with a device described above.
  • the hydraulic system is preferably a dual-circuit disc brake system with a tandem master cylinder, a hydraulic unit and four wheel brakes
  • Figure 1 is a highly simplified hydraulic circuit diagram of a braking device with a pneumatic pressurization for generating a form
  • Figure 2 is a similar hydraulic circuit diagram as in Figure 1 with a hydraulic pressurization for generating the form and
  • FIG. 3 shows a branch of Figure 1 in detail.
  • Figures 1 and 2 show a device 1, 56 for braking a motor vehicle on the basis of a simplified hydraulic circuit diagram according to two exemplary embodiments.
  • the device 1, 56 comprises four disc brakes 2, 3, 4, 5, each of which comprises a brake disc 8, which is actuated via a piston 9.
  • the piston 9 is received in a brake cylinder movable back and forth, in a caliper
  • the piston 9 is acted upon by a hydraulic system 12 with pressure such that the brake disc 8 can be clamped between brake pads in order to achieve a braking effect.
  • the braking effect is triggered in a known manner via a brake pedal 14 20 which can be actuated, for example, with the foot of a driver of a motor vehicle.
  • An actuating force applied to the brake pedal 14 is amplified transmitted to a tandem master cylinder 16 via a brake booster 15, which comprises a brake fluid reservoir 17.
  • the brake fluid is preferably a hydraulic fluid called a brake fluid.
  • the hydraulic system 12 is designed as a two-circuit braking system, in which the two disk brakes 2, 3, for example, the front wheels and the disc brakes 4, 5 are associated, for example, with the rear wheels of a motor vehicle.
  • the dual-circuit brake system comprises two separate brake circuits 21 and 22.
  • Em hydraulic unit 25 is connected between the master cylinder 16 and the individual disc brakes 2 to 5.
  • the hydraulic unit 25 preferably comprises an anti-lock braking system crizo ⁇ chtung, which serves in a known manner to regulate the brake pressure of the disc brakes 2 to 5 according to the adhesiveness of the wheels of the motor vehicle on the road so that a blocking of the wheels is prevented.
  • the piston 9 of the disc brakes 2 to 5 is not biased by a special sealing ring, as in conventional disc brakes, but freely movable in the associated wheel brake cylinder.
  • a normal sealing ring is used, which has only a sealing function and no biasing function
  • a pre-pressure of, for example, 1 bar, in particular 0.02 bar is generated in the hydraulic system 12 in order to position the brake lining on the brake disc in the un-actuated state of the disc brakes 2 to 5 via the pistons 9 (near clearance) Zero).
  • a small residual braking torque is applied to the disc brakes 2 to 5
  • the pressurization of the hydraulic system 12 with the form of, for example, 1 bar can be done by means of pneumatic or hydraulic.
  • a regulation may be provided to regulate the admission pressure, for example as a function of a driven lateral acceleration which is responsible for a tilting of the brake disk and thereby a movement of the brake lining
  • the admission pressure can be introduced into the hydraulic system 12 in a continuous or regulated manner discontinuously or in the form of admission pressure pulses.
  • the introduction of form impulses has proven to be advantageous, in particular after extreme lateral accelerations, when the brake pads move away from the disk.
  • the admission pressure can be generated with the aid of pneumatic admission pressure sources 31, 32, which are preferably designed as pneumatic pumps.
  • the pneumatic admission pressure sources 31, 32 are interposed in each case with a compensation reservoir 35, 36, which is partially filled with brake fluid , connected by branches 33, 34 to the hydraulic system 12.
  • the admission pressure can be generated in a simple manner in the associated compensation reservoir 35, 36.
  • the branches 33, 34 are each arranged in one of the brake circuits 21, 22 between the master cylinder 16 and the hydraulic unit 25
  • each of the disc brakes can be assigned its own pneumatic admission pressure source 41 to 44, which is connected to the hydraulic system 12 via a branch 45, 46, 47, 48.
  • the branches 45 to 48 are arranged between the hydraulic unit 25 and the disc brakes 2 to 5.
  • a Ausretesbehalter 51 to 54 is connected, each of which is partially filled with brake fluid.
  • the pressure in the surge tanks 51 to 54 can be selectively raised in order to generate the desired pre-pressure.
  • a pneumatic admission pressure source 55 can be connected directly to the compensation reservoir 17 of the master brake cylinder 16. Via the pneumatic admission pressure source 55, the pressure in the compensation reservoir 17 can be selectively raised in order to generate the desired admission pressure.
  • FIG. 2 shows a similar device 56 as in FIG. 1 with a hydraulic pressurization.
  • the admission pressure can also be generated, for example, by a hydraulic admission pressure source 58, which demands a hydraulic medium, in particular brake fluid, from a storage reservoir 59 into the compensation reservoir 17 of the master brake cylinder 16 continuously or as needed.
  • pre-pressurized hydraulic sources 61, 62 may be connected to the hydraulic system 12 through branches 63, 64.
  • the branches 63, 64 are arranged in the two brake circuits 21, 22 between the master cylinder 16 and the hydraulic unit 25.
  • the pre-pressure sources 61, 62 serve to demand hydraulic medium, in particular brake fluid, continuously or as required from storage containers 65, 66 in the hydraulic system 12 in order to generate the desired pre-pressure.
  • one hydraulic primary pressure source 71 to 74 can be connected to the hydraulic system 12 via branches 67, 68, 69, 70.
  • the branches 67 to 70 are each arranged between the hydraulic unit 25 and one of the disc brakes 2 to 5.
  • a hydraulic medium, in particular brake fluid from each one Vorratsbehalter 75, 76, 77, 78 are specifically required in the hydraulic system 12 to produce the desired form
  • the storage containers 58, 65, 66, 75 to 78 can each be separate storage containers or a common storage container with hydraulic medium.
  • the admission pressure can be generated specifically with the aid of the hydraulic unit 25, which is arranged in the hydraulic system 12 between the master brake cylinder 16 and the disc brakes 2 to 5.
  • valve device 80 preferably comprises a check valve 81 and a pressure-maintaining valve 82.
  • the symbolically represented valves 81, 82 may be integrated in the illustrated branches or in the upstream components.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einer Scheibenbremse (2-5), die eine Bremsscheibe (8) umfasst, die zwischen Bremsbelägen einklemmbar ist, die durch einen Kolben (9) betätigbar sind, der über ein Hydrauliksystem (12) mit einem Bremsfluid beaufschlagbar ist. Um ein unerwünscht hohes Restbremsmoment und damit Kraftstoffverbrauch im Betrieb der Scheibenbremsen zu verhindern, wird das Hydrauliksystem (12) mit einem Vordruck beaufschlagt, um in einem unbetätigten Zustand der Scheibenbremse (2-5) über den Kolben (9) die Bremsbeläge an der Bremsscheibe zu positionieren (Luftspiel sehr klein bzw. ganz aufgehoben). Durch den Vordruck werden die Bremsbeläge so positioniert, dass ein reproduzierbares Bremspedalgefühl und ein kurzer Anhalteweg bei gleichzeitig geringen Restbremsmomenten erzeugt werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bremsen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bremsen eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einer Scheibenbremse, die eine Bremsscheibe umfasst, die zwischen Bremsbelagen einklemmbar ist, die durch einen Kolben betatigbar sind, der über ein Hydrauliksystem mit einem Bremsfluid beaufschlagbar ist.
Es ist bekannt die Luftspieleinstellung einer Scheibenbremse „passiv" über einen Gummidichtring zu realisieren. Dieses „passive System", das auf einer wegabhangigen Steuerung basiert, funktioniert für einen festgelegten Bremsdruckbereich. Nach Bremsleitungsdrucken, die diesen Bremsdruckbereich übersteigen, tritt aufgrund der wegabhangigen Steuerung des Luftspiels und der Bremssattelaufweitung erhöhte Restbremsmomente im anschließenden Fahrbetrieb auf. Zur „passiven Steuerung" der Luftspieleinstellung bei Scheibenbremsen kann in einer Nut im Bremszylinder ein Gummidichtring mit einem rechteckigen Querschnitt angeordnet werden, der den Kolben abdichtet. Wenn der Innendurchmesser des Dichtrings etwas kleiner als der Kolbendurchmesser ist, umfasst der Dichtring den Kolben mit einer Vorspannung. Der vorgespannte Dichtring kann verwendet werden, um den Kolben beziehungsweise die Bremsbelage nach einer Betätigung der Scheibenbremse bei einem Druckabfall des Bremsfluids wieder in seine beziehungsweise ihre Ausgangslage zurückzustellen. Diese Ruckstellfunktion des Dichtrings ist nur bei einem vollständigen Druckabbau im Hydrauliksystem der Scheibenbremse möglich. Es darf deshalb kein Vordruck bestehen bleiben, wie er zum Beispiel in Bremskreisen von Trommelbremsen benotigt wird, um die Dichtfunktion von Topfmanschetten aufrecht zu erhalten. Durch den Vordruck wird bei Trommelbremsen mit Topfmanschetten ein Eindringen von Luft von außen verhindert
Aufgabe der Erfindung ist es, ein unerwünscht hohes Restbremsmoment nach hohen Bremsleitungsdrucken im Betrieb von Scheibenbremsen zu verhindern Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Bremsen eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einer Scheibenbremse, die eine Bremsscheibe umfasst, die zwischen Bremsbelägen einklemmbar ist, die durch einen Kolben betätigbar sind, der über ein Hydrauliksystem mit einem Bremsfluid beaufschlagbar ist, insbesondere mit einer im Folgenden beschriebenen Vorrichtung, dadurch gelöst, dass das Hydrauliksystem mit einem Vordruck beaufschlagt wird, um in einem unbetätigten Zustand der Scheibenbremse über den Kolben die Bremsbeläge an der Bremsscheibe zu positionieren (Lüftspiel nahe Null). Durch den Vordruck werden die Bremsbeläge so positioniert, dass ein reproduzierbares Bremspedalgefühl und ein kurzer Anhalteweg bei gleichzeitig geringen Restbremsmomenten erzeugt werden. Das liefert den Vorteil, dass anstelle eines speziell vorgespannten Dichtrings ein herkömmlicher Dichtring verwendet werden kann, der nur eine Dichtfunktion und keine Rückstellfunktion auf den Kolben ausübt. Die Verwendung des Vordrucks liefert den Vorteil, dass die bisher wegabhängige passive Lüftspieleinstellung über den Dichtring durch eine druckabhängige Steuerung ersetzt wird. Somit stellt sich auch nach hohen eingesteuerten Bremsleitungsdrücken kein erhöhtes Restbremsmoment ein. Dadurch kann der Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs reduziert werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem über eine Vordruckquelle pneumatisch oder hydraulisch mit dem Vordruck beaufschlagt wird, um in einem unbetätigten Zustand der Scheibenbremse über den Kolben die Bremsbeläge an der Bremsscheibe zu positionieren (Lüftspiel nahe Null). Bei der Vordruckquelle handelt es sich vorzugsweise um eine Pumpe, die entweder ein Hydraulikmedium in das Hydrauliksystem fördert, oder an einen Ausgleichsbehälter angeschlossen ist, der wiederum mit dem Hydrauliksystem in Verbindung steht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vordruckquelle über einen Drucksensor angesteuert wird. Der Drucksensor dient dazu, den Druck im Hydrauliksystem, insbesondere im Bremszylinder zu erfassen. Über die druckabhangige Ansteuerung der Vordruckquelle wird auf einfache Art und Weise erfasst, ob sich die Scheibenbremse im betätigten oder unbetatigten Zustand befindet und/oder der erfasste Druck kleiner oder großer als der gewünschte Vordruck ist.
Em weiteres bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauhksystem kontinuierlich mit dem Vordruck beaufschlagt wird, um über den Kolben im Betrieb dauernd die Bremsbelage an der Bremsscheibe zu positionieren. Das hat den Vorteil, dass eine spezielle Regelung für den Vordruck entfallen kann.
Ein weiteres bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauhksystem über eine entsprechende Regelung/Steuerung bedarfsabhangig mit dem Vordruck beaufschlagt wird, um über den Kolben im Betrieb bei Bedarf die Bremsbelage an der Bremsscheibe zu positionieren (Steuerung des Luftspiels) Die Regelung/Steuerung des Vordrucks kann zum Beispiel über ein Hydroaggregat erfolgen, das zum Beispiel eine Antiblockiersystem- Regeleinπchtung umfasst.
Die oben angegebene Aufgabe ist bei einer Vorrichtung zum Bremsen eines
Kraftfahrzeugs, mit mindestens einer Scheibenbremse, die eine Bremsscheibe umfasst, die zwischen Bremsbelagen einklemmbar ist, die durch einen Kolben betatigbar sind, der über ein Hydrauliksystem mit einem Bremsfluid beaufschlagbar ist, insbesondere gemäß einem vorab beschriebenen Verfahren, dadurch gelost, dass das Hydrauliksystem eine Vordruckquelle umfasst, über die das Hydrauliksystem mit einem beziehungsweise dem Vordruck beaufschlagbar ist, um in einem unbetatigten Zustand der Scheibenbremse über den Kolben die Bremsbelage an der Bremsscheibe zu positionieren (Luftspiel nahe Null). Durch den Vordruck werden die Bremsbelage so positioniert, dass ein reproduzierbares Bremspedalgefuhl und ein kurzer Anhalteweg bei gleichzeitig geringen Restbremsmomenten erzeugt werden.
Das liefert den Vorteil, dass anstelle eines speziell vorgespannten Dichtrings ein herkömmlicher Dichtring verwendet werden kann, der nur eine Dichtfunktion und keine Ruckstellfunktion auf den Kolben ausübt. Die Verwendung des Vordrucks liefert darüber hinaus den Vorteil, dass auch bei erhöhten Bremsdrucken und damit verbundener Bremssattelaufweitung kein erhöhtes Restbremsmomeπt auf die Bremsscheibe aufgebracht wird. Dadurch kann der Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs reduziert werden. Bei der Vordruckquelle handelt es sich vorzugsweise um eine Pumpe, die entweder ein Hydraulikmedium in das Hydrauliksystem fordert, oder an einen Ausgleichsbehalter angeschlossen ist, der wiederum mit dem Hydrauliksystem in Verbindung steht.
Ein bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vordruckquelle pneumatisch oder hydraulisch über einen Ausgleichsbehalter oder direkt mit einem Hauptbremszylinder des Hydrauliksystems verbindbar oder verbunden ist. Der Hauptbremszylinder ist über das Hydrauliksystem hydraulisch mit mehreren Radbremszylindern verbunden, in denen jeweils ein Kolben einer Scheibenbremse hin und her bewegbar gefuhrt ist. Über das Hydrauliksystem wird der Vordruck aus dem Hauptbremszylinder in die Radbremseπ übertragen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vordruckquelle pneumatisch oder hydraulisch mit einem Ausgleichsbehalter oder einer Verzweigung verbindbar oder verbunden ist, der beziehungsweise die zwischen einem Hydroaggregat und einer Radbremse in dem Hydrauliksystem angeordnet ist. Das Hydroaggregat umfasst zum Beispiel eine Antiblockiersystem-Regeleinπchtung. Bei dieser Anordnung ist jeder Scheibenbremse, insbesondere jedem Bremssattel, eine Vordruckquelle zugeordnet. Ein weiteres bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vordruckquelle pneumatisch oder hydraulisch mit einem Ausgleichsbehalter oder einer Verzweigung verbindbar oder verbunden ist, der beziehungsweise die zwischen einem Hydroaggregat und einem beziehungsweise dem Hauptbremszylinder des Hydrauliksystems angeordnet ist Diese Anordnung liefert den Vorteil, dass pro Bremskreis des Hydrauliksystems nur eine Vordruckquelle benotigt wird, um den Vordruck in allen Bremssatteln zu erzeugen
Ein weiteres bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Vordruckquelle eine Ventileinrichtung mit einem
Rückschlagventil nachgeschaltet ist Das Ruckschlagventil ist so dem Hydrauliksystem angeordnet, dass kein Bremsfluid aus dem Hydrauliksystem zu der Vordruckquelle zurückströmen kann
Ein weiteres bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung ein Druckhalteventil umfasst Das Druckhalteventil dient dazu, den Vordruck in dem Hydrauliksystem aufrecht zu erhalten
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einer vorab beschriebenen Vorrichtung Bei dem Hydrauliksystem handelt es sich vorzugsweise um ein Zweikreis- Scheibenbremssystem mit einem Tandem Hauptbremszylinder, einem Hydroaggregat und vier Radbremsen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausfuhrungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind Es zeigen Figur 1 einen stark vereinfachten Hydraulikschaltplan einer Bremsvorrichtung mit einer pneumatischen Druckbeaufschlagung zum Erzeugen eines Vordrucks;
5 Figur 2 einen ähnlichen Hydraulikschaltplan wie in Figur 1 mit einer hydraulischen Druckbeaufschlagung zum Erzeugen des Vordrucks und
Figur 3 eine Verzweigung aus Figur 1 im Detail.
10 In den Figuren 1 und 2 ist eine Vorrichtung 1;56 zum Bremsen eines Kraftfahrzeugs anhand eines vereinfachten Hydraulikschaltplans gemäß zwei Ausfuhrungsbeispielen dargestellt. Die Vorrichtung 1 ,56 umfasst vier Scheibenbremsen 2, 3, 4, 5, von denen jede eine Bremsscheibe 8 umfasst, die über einen Kolben 9 betatigbar ist. Der Kolben 9 ist in einem Bremszylinder hin und her bewegbar aufgenommen, der in einen Bremssattel
15 10 integriert ist.
Der Kolben 9 ist über ein Hydrauhksystem 12 so mit Druck beaufschlagbar, dass die Bremsscheibe 8 zwischen Bremsbelagen einklemmbar ist, um eine Bremswirkung zu erzielen. Die Bremswirkung wird in bekannter Art und Weise über ein Bremspedal 14 20 ausgelost, das zum Beispiel mit einem Fuß eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs betatigbar ist.
Eine auf das Bremspedal 14 aufgebrachte Betatigungskraft wird über einen Bremskraftverstarker 15 verstärkt auf einen Tandem-Hauptbremszylinder 16 übertragen, 25 der einen Ausgleichsbehalter 17 für Bremsfluid umfasst Bei dem Bremsfluid handelt es sich vorzugsweise um ein Hydraulikmedium, das als Bremsflüssigkeit bezeichnet wird.
Aus Sicherheitsgründen ist das Hydrauhksystem 12 als Zweikreis-Bremssystem ausgeführt, in welchem die beiden Scheibenbremsen 2, 3 zum Beispiel den Vorderradern und die Scheibenbremsen 4, 5 zum Beispiel den Hinterradern eines Kraftfahrzeugs zugeordnet sind Das Zweikreis-Bremssystem umfasst zwei voneinander getrennte Bremskreise 21 und 22.
Em Hydroaggregat 25 ist zwischen den Hauptbremszylinder 16 und die einzelnen Scheibenbremsen 2 bis 5 geschaltet. Das Hydroaggregat 25 umfasst vorzugsweise eine Antiblockiersystem-Regeleinπchtung, die in bekannter Art und Weise dazu dient, den Bremsdruck der Scheibenbremsen 2 bis 5 entsprechend der Haftfähigkeit der Rader des Kraftfahrzeugs auf der Fahrbahn so zu regeln, dass ein Blockieren der Rader verhindert wird.
Der Kolben 9 der Scheibenbremsen 2 bis 5 ist, nicht wie bei herkömmlichen Scheibenbremsen, durch einen speziellen Dichtring vorgespannt, sondern frei beweglich in den zugehörigen Radbremszylinder. Zur Abdichtung des Kolbens wird ein normaler Dichtring verwendet, der lediglich eine Dichtfunktion und keine Vorspannfunktion aufweist
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird in dem Hydrauliksystem 12 ein Vordruck von zum Beispiel 1 bar, insbesondere 0,02 bar, erzeugt, um im unbetatigten Zustand der Scheibenbremsen 2 bis 5 über die Kolben 9 die Bremsbelage an der Bremsscheibe zu positionieren (Luftspiel nahe Null). Durch den Vordruck wird ein geringes Restbremsmoment auf die Scheibenbremsen 2 bis 5 aufgebracht Die Druckbeaufschlagung des Hydrauhksystems 12 mit dem Vordruck von beispielsweise 1 bar kann mittels Pneumatik oder Hydraulik erfolgen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann eine Regelung vorgesehen sein, um den Vordruck zum Beispiel in Abhängigkeit einer gefahrenen Querbeschleunigung, die für ein Verkippen der Bremsscheibe und dadurch eine Bewegung der Bremsbelage verantwortlich ist, zu regeln Der Vordruck kann kontinuierlich oder geregelt diskontinuierlich beziehungsweise in Form von Vordruckimpulsen in das Hydrauliksystem 12 eingebracht werden. Die Einbringung von Vordruckimpulsen hat sich insbesondere nach extremen Querbeschleunigungen als vorteilhaft erwiesen, wenn sich die Bremsbelage weit von der Scheibe weg bewegen.
Durch den Vordruck wird sichergestellt, dass die Bremsbelage aber auch dann an der Bremsscheibe gehalten werden, wenn kein Bremsdruck in dem Hydrauliksystem herrscht. Der Vordruck kann, wie man in Figur 1 sieht, mit Hilfe von pneumatischen Vordruckquellen 31 , 32 erzeugt werden, die vorzugsweise als Pneumatikpumpen ausgeführt sind Die pneumatischen Vordruckquellen 31, 32 sind unter Zwischenschaltung jeweils eines Ausgleichsbehalters 35, 36, der teilweise mit Bremsflüssigkeit gefüllt ist, durch Verzweigungen 33, 34 an das Hydrauliksystem 12 angebunden.
Über die pneumatische Vordruckquelle 31 , 32 kann der Vordruck auf einfache Art und Weise in dem zugehörigen Ausgleichsbehalter 35, 36 erzeugt werden. Die Verzweigungen 33, 34 sind jeweils in einem der Bremskreise 21, 22 zwischen dem Hauptbremszylinder 16 und dem Hydroaggregat 25 angeordnet
Alternativ kann jeder der Scheibenbremsen eine eigene pneumatische Vordruckquelle 41 bis 44 zugeordnet sein, die jeweils über eine Verzweigung 45, 46, 47, 48 an das Hydrauliksystem 12 angebunden ist. Die Verzweigungen 45 bis 48 sind zwischen dem Hydroaggregat 25 und den Scheibenbremsen 2 bis 5 angeordnet.
Zwischen die Vordruckquellen 41 bis 44 und die zugehörige Verzweigung 45 bis 48 ist jeweils ein Ausgleichsbehalter 51 bis 54 geschaltet, der jeweils teilweise mit Bremsflüssigkeit gefüllt ist. Durch die pneumatischen Vordruckquellen 41 bis 44 kann der Druck in den Ausgleichsbehaltern 51 bis 54 gezielt angehoben werden, um den gewünschten Vordruck zu erzeugen. Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel kann eine pneumatische Vordruckquelle 55 direkt an den Ausgleichsbehalter 17 des Hauptbremszylinders 16 angebunden sein Über die pneumatische Vordruckquelle 55 kann der Druck in dem Ausgleichsbehalter 17 gezielt angehoben werden, um den gewünschten Vordruck zu erzeugen.
In Figur 2 ist eine ähnliche Vorrichtung 56 wie in Figur 1 mit einer hydraulischen Druckbeaufschlagung dargestellt. Der Vordruck kann zum Beispiel auch durch eine hydraulische Vordruckquelle 58 erzeugt werden, die, kontinuierlich oder bedarfsabhangig ein Hydraulikmedium, insbesondere Bremsflüssigkeit, aus einem Vorratsbehalter 59 in den Ausgleichsbehalter 17 des Hauptbremszylinders 16 fordert.
In ähnlicher Weise wie bei der pneumatischen Druckbeaufschlagung, die in Figur 1 dargestellt ist, können hydraulische Vordruckquellen 61 , 62 durch Verzweigungen 63, 64 an das Hydrauliksystem 12 angebunden sein. Die Verzweigungen 63, 64 sind in den beiden Bremskreisen 21 , 22 zwischen dem Hauptbremszylinder 16 und dem Hydroaggregat 25 angeordnet. Die Vordruckquellen 61 , 62 dienen dazu, Hydraulikmedium, insbesondere Bremsflüssigkeit, kontinuierlich oder bedarfsabhangig aus Vorratsbehaltern 65, 66 in das Hydrauliksystem 12 zu fordern, um den gewünschten Vordruck zu erzeugen.
Alternativ kann jeweils eine hydraulische Vordruckquelle 71 bis 74 über Verzweigungen 67, 68, 69, 70 an das Hydrauliksystem 12 angebunden sein. Die Verzweigungen 67 bis 70 sind jeweils zwischen dem Hydroaggregat 25 und einer der Scheibenbremsen 2 bis 5 angeordnet. Über die Vordruckquellen 71 bis 74, die vorzugsweise als Hydrauhkpumpen ausgeführt sind, kann ein Hydraulikmedium, insbesondere Bremsflüssigkeit, aus jeweils einem Vorratsbehalter 75, 76, 77, 78 gezielt in das Hydrauliksystem 12 gefordert werden, um den gewünschten Vordruck zu erzeugen Bei den Vorratsbehaltern 58, 65, 66, 75 bis 78 kann es sich jeweils um separate Vorratsbehalter oder um einen gemeinsamen Vorratsbehalter mit Hydraulikmedium handeln.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Vordruck gezielt mit Hilfe des Hydroaggregats 25 erzeugt werden, das in dem Hydrauhksystem 12 zwischen dem Hauptbremszylinder 16 und den Scheibenbremsen 2 bis 5 angeordnet ist.
In Figur 3 ist beispielhaft anhand der Verzweigung 33 angedeutet, dass alle der unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 beschriebenen Verzweigungen 33, 34; 45 bis 48; 63, 64; 67 bis 70 eine Ventileinrichtung 80 umfassen können. Die Ventileinrichtung 80 umfasst vorzugsweise ein Rückschlagventil 81 und ein Druckhalteventil 82 Die symbolisch dargestellten Ventile 81, 82 können in die dargestellten Verzweigungen oder in die vorgeschalteten Bauteile integriert sein.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bremsen eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einer Scheibenbremse (2-5), die eine Bremsscheibe (8) umfasst, die zwischen Bremsbelagen einklemmbar ist, die durch einen Kolben (9) betatigbar sind, der über ein Hydrauliksystem (12) mit einem Bremsfluid beaufschlagbar ist, insbesondere mit einer Vorrichtung (1 ;56) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem (12) mit einem Vordruck beaufschlagt wird, um in einem unbetatigten Zustand der Scheibenbremse (2-5) über den Kolben (9) die Bremsbelage an der Bremsscheibe zu positionieren und damit ein Luftspiel zu minimieren.
2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem (12) über eine Vordruckquelle (31,32;41-44;55;58,61,62;71-74) pneumatisch oder hydraulisch mit dem Vordruck beaufschlagt wird, um über den Kolben (9) im unbetatigten Zustand der Scheibenbremse (2-5) dauernd die Bremsbelage an der Bremsscheibe zu positionieren und damit ein Luftspiel zu minimieren.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vordruckquelle (31 ,32;41-44;55;58;61 ,62,71-74) über einen Drucksensor angesteuert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem (12) kontinuierlich mit dem Vordruck beaufschlagt wird, um über den Kolben (9) im Betrieb dauernd die Bremsbelage an der Bremsscheibe zu positionieren und damit ein Luftspiel zu minimieren.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem (12) über eine entsprechende Regelung bedarfsabhangig mit dem Vordruck beaufschlagt wird, um über den Kolben (9) im Betrieb bei Bedarf die Bremsbelage an der Bremsscheibe zu positionieren und damit ein Luftspiel zu minimieren.
6. Vorrichtung zum Bremsen eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einer Scheibenbremse (2-5), die eine Bremsscheibe (8) umfasst, die zwischen Bremsbelagen einklemmbar ist, die durch einen Kolben (9) betatigbar sind, der über ein Hydrauliksystem (12) mit einem Bremsfluid beaufschlagbar ist, insbesondere gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem (12) eine Vordruckquelle (31 ,32;4144;55,58;61 ,62;71-74) umfasst, über die das Hydrauliksystem (12) mit einem beziehungsweise dem Vordruck beaufschlagbar ist, um in einem unbetatigten Zustand der Scheibenbremse (2-5) über den Kolben (9) die Bremsbelage an der Bremsscheibe zu positionieren und damit ein Luftspiel zu minimieren.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vordruckquelle (55,58) pneumatisch oder hydraulisch über einen Ausgleichsbehalter (17) oder direkt mit einem Hauptbremszylinder (16) des Hydrauhksystems (12) verbindbar oder verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vordruckquelle (4144,71-74) pneumatisch oder hydraulisch mit einem Ausgleichsbehalter (51-54) oder einer Verzweigung (67-70) verbindbar oder verbunden ist, der beziehungsweise die zwischen einem Hydroaggregat (25) und einer Radbremse in dem Hydrauliksystem (12) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vordruckquelle (31 ,32,61,62) pneumatisch oder hydraulisch mit einem Ausgleichsbehalter (35;36) oder einer Verzweigung (63,64) verbindbar oder verbunden ist, der beziehungsweise die zwischen einem Hydroaggregat (25) und einem beziehungsweise dem Hauptbremszylinder (16) des Hydrauliksystems (12) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vordruckquelle (31,32;4144;55;58;61,62;71-74) eine Ventileinπchtung (80) mit einem
Ruckschlagventil (81) nachgeschaltet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinπchtung (80) ein Druckhalteventil (82) umfasst.
12. Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung (1 ;56) nach einem der Ansprüche 6 bis 11.
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