-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere
ein hydraulisches Bremssystem, sowie ein Verfahren zur Steuerung
eines Bremssystems.
-
Bei
Bremsen an Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Scheibenbremsen, werden
die Bremsbeläge bei
einem Bremsvorgang über
Bremskolben gegen die Bremsscheibe gepresst. Nach dem Bremsvorgang
soll sich der Bremsbelag wieder von der Bremsscheibe ablösen.
-
Aus
DE 31 21 893 A1 ist
eine Teilbelag-Schwimmsattelscheibenbremse bekannt, die die Aufgabe
erfüllen
soll, dass nach jeder Bremsung die unmittelbar am Schwimmsattel
befestigte Bremsbacke auf das Soll-Luftspiel zurückgestellt wird. In der in diesem
Dokument beschriebenen Scheibenbremse können eine Ringnut in dem Bremszylinder
und ein darin gehaltener Dichtring so ausgebildet sein, dass nach
einer Bremsung die Rückstellbewegung
doppelt so groß ist,
wie die des Schwimmsattels, damit auf beiden Seiten der Bremsscheibe
gleiche Luftspiele hergestellt werden.
-
Weiterhin
ist in der
DE 199
49 817 A1 eine Betätigungseinheit
für eine
Radbremse eines Kraftfahrzeuges beschrieben, bei der der Bremskolben über eine
Ventilanordnung in einem Zylinderraum bewegt wird. Das Ventil ist
hierbei in unterschiedliche Phasen schaltbar. Mittels des Ventils
kann die Bremskraft aufgebaut, gehalten oder abgebaut werden. Wird
ein Bremsvorgang eingeleitet, so werden der Kolben und damit die
Bremsbeläge
in Richtung auf die Bremsscheiben bewegt und die Bremsbeläge werden
an die Bremsscheibe gepresst.
-
Es
hat sich gezeigt, dass bei solchen herkömmlichen Scheibenbremsen nach
dem Bremsvorgang der Bremsbelag nicht immer vollständig von
der Bremsscheibe gelöst
wird. Hierdurch treten im ungebremsten Fahrzustand Restschleifmomente
zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe auf. Durch diese Restschleifmomente
entsteht beim ungebremsten Fahrzustand ein erhöhter Kraftstoffverbrauch und
ein erhöhter
Bremsscheibenverschleiß.
-
In
der
DE 43 04 616 A1 wird
eine Scheibenbremse für
Räder vorgeschlagen,
bei der die Bremsbeläge
von der Bremsscheibe zwangsgelüftet
werden, indem durch Federkraft ein Lüftspiel eingestellt wird.
-
Schließlich werden
in der
DE 199 47 903
A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern und Regeln
einer Reibungsbremse offenbart, bei denen die Ausbildung und der
Verbleib eines Wasserfilms auf einer Reibfläche, der sich bei größerem Lüftspiel bei
Nässe bilden
kann, vermieden werden. Hierzu wird ein automatisches, zyklisches,
aktives Betätigen der
Bremsen durchgeführt.
-
Aus
der
DE 199 43 601
A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung
einer Radbremse bekannt, wobei ein Lüftspiel zwischen einem Bremsbelag
und einer Bremsscheibe durch ein elektronisches Steuerungssystem
eingestellt werden kann. Beim Erkennen eines Bremswunsches kann dabei
vorgesehen sein, dass ein erweitertes Lüftspiel, welches einen größeren Abstand
zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe als ein ursprüngliches
Lüftspiel
charakterisiert, ohne Zwischenposition überwunden wird. Es wird dann
sofort von dem erweiterten Lüftspiel
in eine Bremsstellung übergegangen.
Dazu wird zu Beginn eines Bremsvorgangs das Stellglied, mit dem
die Radbremse betätigt
wird, auf der Basis eines Vorsteuersignals gebildet, wobei dieses
Vorsteuersignal betriebsgrößenabhängig ist.
Darüber
hinaus wird die erweiterte Lüftspieleinstellung
nur dann durchgeführt,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit
liegt.
-
Wird
ein Lüftspiel
eingestellt, bei dem ein Reibungsverlust vermieden werden kann,
so ist der Pedalweg, der zum Aufbringen der Bremskraft zurückgelegt
werden muss größer.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Bremssystem und ein
Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems zu schaffen, durch die Restschleifmomente
bei Scheibenbremsen reduziert werden können ohne den Bremspedalweg
für den Fahrer
zu verlängern.
-
Die
Aufgabe wird daher gelöst
durch ein Bremssystem für
ein Kraftfahrzeug, das zumindest eine Bremsscheibe, mindestens einen
Bremsbelag und mindestes einen damit zusammenwirkenden Bremskolben
umfasst, wobei der Bremskolben in einem Zylinderraum aufgenommen
ist, der zumindest teilweise mit einem hydraulischen Bremskreis
des Bremssystems verbunden ist. Das Bremssystem ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Bremskolben mindestens drei Stellungen in dem Zylinderraum
einnehmen kann, wobei eine Stellung eine Bremsstellung, eine Stellung
eine Ausgangsstellung und eine Stellung eine ungebremste Stellung
darstellt und wobei in der ungebremsten Stellung der Abstand zwischen
dem Bremskolben und der Bremsscheibe größer ist als in der Ausgangsstellung.
Ausgangsstellung und dass das Bremssystem zumindest ein Steuergerät aufweist,
das ausgelegt ist um die Einleitung eines Bremsvorgangs zu erkennen
und beim Erkennen der Einleitung den Bremskolben, unabhängig von
dem Pedalweg des Bremspedals, von der ungebremsten in die Ausgangsstellung
zu bringen.
-
Als
Bremsstellung wird im Sinne dieser Erfindung die Stellung des Bremskolbens
bezeichnet, in der der Bremskolben zumindest den kolbenseitigen Bremsbelag
an die Bremsscheibe drückt,
d. h. in der der Bremskolben über
den kolbenseitigen Bremsbelag die durch die Betätigung des Bremspedals hervorgerufene
Kraft auf die Bremsscheibe ausübt.
Unter Ausgangsstellung des Kolbens wird die Stellung verstanden,
in der zumindest der kolbenseitige Bremsbelag über den Kolben an die Bremsscheibe angestellt
wird, ohne eine nennenswerte Kraft auf diese auszuüben. In
der Regel befindet sich der Bremsbelag in der Ausgangsstellung in
einem Abstand zu der Bremsscheibe, der als Soll-Lüftspiel
bezeichnet wird. Als ungebremste Stellung wird die Stellung des
Kolbens bezeichnet, in der der Bremsbelag mittels des Kolbens über die
Ausgangsstellung hinaus von der Bremsscheibe entfernt liegt.
-
Durch
die Schaffung einer sogenannten ungebremsten Stellung des Kolbens
kann mit dem erfindungsgemäßen Bremssystem
erzielt werden, dass in einem Zustand, in dem das Bremspedal des
Fahrzeugs nicht betätigt
wird, das Lüftspiel
zwischen der Bremsscheibe und dem Bremsbelag gegenüber dem Soll-Lüftspiel,
das in der Ausgangsstellung, wenn ein Bremsvorgang eingeleitet wird,
vorliegt, vergrößert wird.
Andererseits kann dadurch, dass zusätzlich zu der ungebremsten
Stellung der Kolben eine Ausgangsstellung einnehmen kann, sichergestellt
werden, dass der Bremspedalweg nicht unnötig verlängert wird.
-
Vorzugsweise
weist das Bremssystem für die
Bewegung des Kolbens von der Ausgangsstellung in die ungebremste
Stellung oder von der ungebremsten Stellung in die Ausgangsstellung
Mittel zur Änderung
zumindest des Drucks, der in dem Zylinderraum herrscht, die im Folgenden
auch als Druckmodulationsmittel bezeichnet werden auf. Bei hydraulisch
betriebenen Bremsen wird der eigentliche Bremsvorgang, d. h. die
Bewegung des Kolbens zwischen der Ausgangs- und der Bremsstellung über hydraulischen
Druck bewirkt. Es ist daher vorteilhaft, auch die weitere Bewegung
des Kolbens von und in die ungebremste Stellung über eine Druckänderung zu
steuern, da dadurch bereits in einem Bremssystem vorgesehene Druckmodulationsmittel,
wie beispielsweise Pumpen, Ventile oder Entspannungskammern, verwendet
werden können.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
werden die Mittel zur Druckänderung
von einem mit dem Bremssystem verbundenen Steuergerät, vorzugsweise
einem elektronischen Steuergerät,
angesteuert. Als Steuergeräte,
die diese Funktion übernehmen
können,
kommen beispielsweise das Steuergerät eines ESP (Elektronisches
Stabilitäts-Programm)-Systems,
eines EHB (Elektro-Hydraulische-Bremse)-Systems oder eines ähnlichen
Systems in Betracht. Über
diese Verbindung kann gezielt ein Druckaufbau oder die Erzeugung
eines Unterdrucks erzielt werden, so dass der Kolben unter gegebenen
Bedingungen in die geeignete Stellung gebracht wird. Bei der Ver wendung
eines EHB-Systems kann beispielsweise über Elektropumpen oder Ventile
die erforderliche Druckänderung
erzeugt werden. Weiterhin sind insbesondere bei ESP-Systemen Sensoren
vorgesehen, die beispielsweise den Bremsdruck überwachen. Diese Sensoren können auch
für das
erfindungsgemäße Bremssystem
verwendet werden. Auch das Erkennen der Einleitung oder Beendigung
eines Bremsvorgangs kann über Sensoren
erfolgen, die mit dem Steuergerät
verbunden sind. Beim Erkennen der Einleitung eines Bremsvorgangs
kann das Steuergerät
Signale ausgeben, durch die Mittel aktiviert werden, durch die der
Kolben in die Ausgangsstellung gebracht werden kann.
-
In
einer Ausführungsform
entspricht die Ausgangsstellung des Bremskolbens der Lösestellung des
Bremskolbens. Als Lösestellung
wird die Stellung des Kolbens bezeichnet, in die sich dieser unmittelbar
nach dem Lösen
der Bremse begibt. Diese Ausführungsform
ist vorteilhaft, um mehrere Bremsvorgänge unmittelbar hintereinander
durchführen
zu können. Über eine
Steuerung kann erzielt werden, dass die ungebremste Stellung nicht
nach jedem Lösen
der Bremse eingestellt wird, sondern nur, wenn über einen definierten Zeitraum
keine Bremsvorgänge
auftreten, wie beispielsweise bei einer Autobahnfahrt.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird der Kolben von der Ausgangsstellung in die ungebremste Stellung
bewegt, indem die Mittel zur Änderung
zumindest des Drucks, der in dem Zylinderraum herrscht, verwendet
werden, Mittel zur Erzeugung eines Unterdrucks darstellen. Durch
Verwendung dieser Mittel zur Verschiebung des Kolbens kann die ungebremste
Stellung präzise
eingestellt werden. Darüber
hinaus erlaubt diese Ausführungsform,
bei der Mittel zur Erzeugung von Unterdruck vorgesehen sind, dass
der Kolben zwischen allen drei Stellungen rein über die Hydraulik verschoben
wird. Die Verschiebung zwischen der Bremsstellung und der Lösestellung
kann in diesem Fall auch über
den erzeugten Unterdruck erfolgen, so dass mechanische Rückstellelemente,
wie Roll-Back-Dichtringe oder Federn entfallen können.
-
Die
Mittel zur Erzeugung des Unterdrucks können beispielsweise zumindest
eine Pumpe in der Rücklaufleitung
des mit dem Zylinderraum verbundenen hydraulischen Bremskreises
umfassen.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
entspricht die ungebremste Stellung des Bremskolbens der Lösestellung
des Bremskolbens. In diesem Fall wird der Bremskolben nach jedem
Lösen der
Bremse in die ungebremste Stellung überführt. Der Vorteil dieser Ausführungsform
ist, dass der Steueraufwand gering gehalten werden kann.
-
In
einer Ausführungsform
stellen die Mittel zur Druckänderung
zumindest in dem Zylinderraum Mittel zur Druckerhöhung dar. Über diese
Mittel kann der Kolben von der ungebremsten Stellung in die Ausgangsstellung
verschoben werden. Zusätzlich kann
der Kolben über
diese Druckänderungsmittel
in die Bremsstellung überführt werden.
Da bei hydraulischen Bremssystemen Mittel zur Druckmodulation, beispielsweise
in Form von Pumpen, Entspannungskammern oder Ventilen bereits vorgesehen
sind, ist der konstruktive Aufwand für diese Ausführungsform gering.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
umfasst das Bremssystem einen Dichtring, der in einer Ringnut in
dem Zylinderraum gehalten wird und der den Bremskolben reibschlüssig umfasst,
wobei die Ringnut an der der Bremsscheibe zugewandten Seite eine
Fase aufweist, die eine Bewegung des Bremskolbens von der ungebremsten
Stellung bis zur Bremsstellung erlaubt. Im Gegensatz zu herkömmlichen
Bremsen, bei denen die Fase lediglich so groß dimensioniert ist, dass die
Verschiebung des Kolbens von der Ausgangsstellung in die Bremsstellung
möglich
ist, ist die Fase in dieser Ausführungsform
größer. Dadurch
kann das Lüftspiel
zwischen der Bremsscheibe und dem Bremsbelag vergrößert werden. Der
Kolben kann in dem Dichtring im Vergleich zu herkömmlichen
Bremssystemen in die der Bremsscheibe abgewandten Richtung verschoben
sein, oder die Ringnut kann in einer größeren Entfernung von der Bremsscheibe
in den Zylinderraum eingebracht sein. Da bei dem erfindungsgemäßen Bremssystem
der Bremskolben in eine Ausgangsstellung gebracht werden kann, beispielsweise über elektrisch
angesteuerte Mittel zur Druckerhöhung,
wird der Bremspedalweg trotz des größeren Lüftspiels für den Fahrer nicht verlängert.
-
Weiterhin
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems
eines Kraftfahrzeugs, wobei das Bremssystem zumindest eine Bremsscheibe,
mindestens einen Bremsbelag und mindestes einen damit zusammenwirkenden
Bremskolben umfasst, wobei der Bremskolben in einem Zylinderraum
aufgenommen ist, der zumindest teilweise mit einem hydraulischen
Bremskreis des Bremssystems verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass
der Bremskolben zwischen mindestens drei Stellungen in dem Zylinderraum
bewegt werden kann, wobei eine Stellung eine Bremsstellung, eine Stellung
eine Ausgangsstellung und eine Stellung eine ungebremste Stellung
darstellt, wobei in der ungebremsten Stellung der Abstand zwischen
dem Bremskolben und der Bremsscheibe größer ist, als in der Ausgangsstel lung,
wobei beim Erkennen des Einleitens eines Bremsvorgangs der Bremskolben erfindungsgemäß von einer
ungebremsten Stellung in eine Ausgangsstellung gebracht wird. Diese
Bewegung des Bremskolbens erfolgt vorzugsweise über Mittel, die über ein
elektrisches Steuergerät
angesteuert werden, wobei die Mittel vorzugsweise Mittel zur Druckänderung
bzw. Druckmodulation darstellen.
-
Zumindest
ein Teil der Bewegung des Bremskolbens wird vorzugsweise über eine
Druckerhöhung
zumindest des Drucks, der in dem Zylinderraum herrscht, erzielt.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
kann nach dem Erkennen der Beendigung des Bremsvorgangs zumindest
in dem Zylinderraum ein Unterdruck erzeugt werden, um den Bremskolben
von der Lösestellung
in die ungebremste Stellung zu bewegen.
-
Bevorzugt
ruft die Steuerung eines ESP-, eines EHB-Systems oder eines ähnlichen
Systems beim Erkennen der Einleitung oder der Beendigung eines Bremsvorgangs
eine Druckänderung
zumindest des Drucks, der in dem Zylinderraum herrscht, hervor.
-
Merkmale
und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bremssystems beschrieben
werden, gelten ebenso für
das erfindungsgemäße Verfahren
und umgekehrt.
-
Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen,
die sich auf mögliche Ausführungsbeispiele
der Erfindung beziehen, beschrieben. Es zeigen:
-
1 und 1a:
schematische Darstellungen eines Teils eines erfindungsgemäßen Bremssystems;
-
2a: eine schematische Darstellung der Bremsstellung
des Bremskolbens in einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Bremssystems;
-
2b: eine schematische Darstellung der Ausgangs-
und Lösestellung
des Bremskolbens in einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Bremssystems
-
2c: eine schematische Darstellung der ungebremsten
Stellung des Bremskolbens in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems;
-
3a: eine schematische Darstellung der Bremsstellung
des Bremskolbens in einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems;
-
3b: eine schematische Darstellung der Ausgangsstellung
des Bremskolbens in der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems;
-
3c: eine schematische Darstellung der ungebremsten
und Lösestellung
des Bremskolbens in der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems.
-
In
der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche und gleichwertige
Teile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden gegebenenfalls
nur einmal angegeben und erläutert.
-
In 1 ist
ein Teil einer Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Bremssystems 1 schematisch
dargestellt. Der Aufbau von hydraulischen und elektrohydraulischen
Bremssystemen ist hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt,
so dass in der 1 nur für das Verständnis der Erfindung notwendige
Teile wiedergegeben sind und erklärt werden.
-
Das
Bremssystem 1 umfasst im wesentlichen einen hydraulischen
Bremskreis 11, der zumindest eine Zuführungsleitung und eine Rückführungsleitung
für Bremsflüssigkeit
zu und von einer Radbremse 2 aufweist. Der Druck in dem
hydraulischen Bremskreis 11 wird entweder unmittelbar über das Bremspedal 8 oder
mittelbar von dem Bremspedal 8 über einen Bremskraftverstärker (nicht
dargestellt) oder über
ein Steuergerät 4 eingestellt.
Wie in 1 angedeutet, ist der Bremskreis mit einer Radbremse 2 verbunden.
Aus Gründen
der Übersichtlichkeit
ist nur eine Radbremse angedeutet. In der Regel ist der Bremskreis
aber zumindest mit Radbremsen an jedem der beiden Vorderräder verbunden.
Wie der Detailansicht der Radbremse 2 in 1a zu
entnehmen ist, umfasst diese in der dargestellten Ausführungsform
eine Bremsscheibe 23, die mit dem Rad verbunden ist, mindestens
einen kolbenseitigen Bremsbelag 24, sowie einen Bremszylinder 21.
In dem Bremszylinder 21 ist ein Zylinderraum 7 gebildet,
in dem ein Bremskolben 5 aufgenommen ist, der in dem Zylinderraum 7 über einen
Dichtring 6 gehalten wird. In dem Zylinderraum 7 ist
eine Ringnut 71 vorgesehen, in der der Dichtring 6 aufgenommen
ist. An der Ringnut 71 kann an der der Bremsscheibe 23 zugewandten
Seite eine Fase vorgesehen sein, die eine Verformung des Dichtrings 6 in
Richtung der Bremsscheibe 23 und damit eine Ver schiebung
des Bremskolbens 5 in diese Richtung und ein Rückstellen
des Bremskolbens 5 erleichtert.
-
Durch
die Innenseite des Zylinderraums 7 und den Dichtring 6 wird
ein Raum 73 hinter dem in dem Zylinderraum 7 gehaltenen
Bremskolben 5 gebildet. Dieser Raum 73 ist über zumindest
einen Durchlass 74 in dem Bremszylinder 21 mit
dem hydraulischen Bremskreis 11 verbunden.
-
Das
in 1 dargestellte Bremssystem weist zudem ein Steuergerät 4 auf.
Dieses kann, wie bereits erwähnt,
für die
Modulation des Drucks in dem hydraulischen Bremskreis, beispielsweise
bei EHB-Systemen, dienen. Es ist aber erfindungsgemäß auch möglich, das
Steuergerät
mit mindestens einem Sensor auszustatten, der es erlaubt, die Einleitung
eines Bremsvorgangs und die Beendigung eines Bremsvorgangs zu erkennen.
Weiterhin kann das Steuergerät 4 beispielsweise
zum Aktivieren von Druckmodulationsmitteln einer Druckmodulationseinheit 13,
wie Pumpen, Ventilen Entspannungskammern und der Gleichen, die in
dem Bremskreis 11 vorgesehen sind, beispielsweise in der
Rückführungsleitung,
verwendet werden.
-
Im
Folgenden wird nun eine mögliche
Betriebsweise des dargestellten erfindungsgemäßen Bremssystems und eine mögliche Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens
beschrieben.
-
Während eines
Bremsvorgangs ist das Bremspedal 8 heruntergedrückt, wodurch
in der Zuführungsleitung
des Bremskreises 11 ein Druck aufgebaut wird, der zu einer
Druckerhöhung
in dem Raum 73 hinter dem Bremskolben 5 führt. Hierdurch ist
der Bremskolben 5 in Richtung der Bremsscheibe 23 verschoben
und übt
zumindest über
den kolbenseitigen Bremsbelag 24, in der Regel aber auch über einen
an der gegenüberliegenden
Seite der Bremsscheibe 23 angeordneten Bremsbelag (nicht
dargestellt), eine Kraft auf die Bremsscheibe 23 aus, wodurch
das Rad abgebremst wird. Wird nun das Bremspedal 8 losgelassen
und bewegt sich über
den gesamten Pedalweg, z. B. mittels Federn zurück, so wird der Druck in der
Zuführungsleitung
abgebaut. Zusätzlich
wird der Druck in dem Zylinderraum 7, insbesondere in dem
Raum 73 hinter dem Bremskolben 5 abgebaut, indem
beispielsweise ein Ventil (nicht dargestellt) in der Rücklaufleitung
geöffnet
oder ein anderes Druckmodulationsmittel, wie beispielsweise eine
Entspannungskammer aktiviert wird. In der dargestellten Ausführungsform
kann der Bremskolben 5 über
die elastische Rückverformung
des Dichtrings 6 wieder in eine Position zurückgeführt werden,
die dieser einnimmt, wenn in dem Zylinderraum 7 kein Druck
herrscht. In diesem Zustand wird ein Soll-Luftspiel zwischen der
Bremsscheibe 23 und dem kolbenseitigen Bremsbelag 24 eingestellt.
Dieser Vorgang entspricht dem herkömmlichen Verhalten von Bremsen.
Die Bremsstellung und die Lösestellung des
Bremskolbens 5 in dem Zylinderraum 7 sind in den 2a und 2b dargestellt.
-
In
dem erfindungsgemäßen Bremssystem 1 kann
in diesem Zustand, in dem der Kolben sich in der Lösestellung
befindet, ein Druckmodulationsmittel der Druckmodulationseinheit 13,
beispielsweise eine Pumpe oder ein Ventil in der Rückführungsleitung
aktiviert werden, das einen Unterdruck, insbesondere in dem Raum 73 hinter
dem Bremskolben 5, erzeugt. Durch diesen Unterdruck wird
der Bremskolben 5 in eine Position gezogen, in der er sich
noch weiter von der Bremsscheibe 23 entfernt. Dadurch wird
das Lüftspiel
zwischen Bremsscheibe 23 und Bremsbelag 24 vergrößert und
dadurch das Auftreten von Restschleifmomenten vermieden. Die ungebremste
Stellung des Bremskolbens 5 in dem Zylinderraum 7 ist
in 2c dargestellt.
-
Wird
nun das Bremspedal 8 von dem Fahrer erneut betätigt, so
kann bereits bei der Berührung des
Bremspedals 8 oder durch frühere Indikation, die Einleitung
eines Bremsvorgangs erkannt werden. Diese Information, dass ein
Bremsvorgang eingeleitet werden soll, kann von dem Steuergerät 4 erhalten werden
und dieses kann daraufhin die Druckmodulationsmittel der Druckmodulationseinheit 13 in
der Rückführungsleitung
deaktivieren, wodurch der Unterdruck in dem Zylinderraum 7 abgebaut
wird. Der Bremskolben 5 kann dann zurück in die Ausgangstellung,
die in dieser Ausführungsform
der Lösestellung des
Bremskolbens 5 entspricht, gelangen, von wo der Bremskolben 5 wieder
in die Bremsstellung gebracht werden kann. Das Zurückführen des
Bremskolbens 5 von der ungebremsten Stellung in die Ausgangsstellung
kann zusätzlich
durch die elastische Verformung des Dichtrings und/oder mittels
einer gezielten Druckerhöhung
in dem Zylinderraum 7 erfolgen. Auch dieser Vordruck kann über das
Steuergerät 4 veranlasst
werden, das dann beispielsweise ein in der Zuführungsleitung vorgesehenes
Druckmodulationsmittel aktiviert.
-
Es
liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, auf die mechanische Rückstellung
des Bremskolbens 5 von der Bremsstellung in die Lösestellung durch
den Dichtring 6 und eine in der Ringnut 71 in dem
Zylinderraum 7 vorgesehene Fase 72 zu verzichten.
In diesem Fall kann der Bremskolben 5 vollständig über Druckänderungen
in dem Zylinderraum 7 von der Bremsstellung in die Lösestellung
und anschließend
in die ungebremste Stellung gebracht werden. Auch diese Bewegung
des Bremskolbens 5 kann über das Steuergerät 4 gesteuert
werden.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Bremssystems
ist in der Rückführungsleitung
kein Druckmodulationsmittel 13 vorgesehen. In dieser Ausführungsform
wird die Bewegung des Bremskolbens 5 von der Bremsstellung
in die Lösestellung,
die in diesem Fall der ungebremsten Stellung entsprechen kann, über mechanische Rückstellelemente,
wie beispielsweise einen Roll-Back-Dichtring hervorgerufen. Die
Stellungen des Bremskolbens 5 und des Dichtrings 6 sind
in 3 dargestellt. In 3a ist
die Bremsstellung, in 3b die Ausgangsstellung
und in 3c die ungebremste Stellung
gezeigt. Wie sich dieser Darstellung entnehmen lässt, befindet sich der Dichtring 6 in dieser
Ausführungsform
in der ungebremsten Stellung in einem elastisch nicht verformten
Zustand.
-
Die
Vergrößerung des
Lüftspiels
wird in dieser Ausführungsform über eine
Vergrößerung der Fase 72,
die an der Ringnut 71 vorgesehen ist, erzielt. Zudem kann
der Bremskolben 5 in dem Dichtring 6 in die Richtung
des Zylinderraumbodens, d. h. weg von der Bremsscheibe 23 verschoben
werden, oder die Ringnut 71 kann in einer größeren Entfernung
zu der Bremsscheibe 23 in dem Zylinderraum 7 vorgesehen
sein. Um durch die Vergrößerung des Lüftspiels
keinen größeren Bremspedalweg
zu erzeugen, ist erfindungsgemäß eine Ausgangsstellung des
Kolbens vorgesehen. In diese Stellung kann der Bremskolben 5 beispielsweise über eine
Druckerhöhung
in dem Raum 73 hinter dem Bremskolben 5 gelangen.
Diese Druckerhöhung
kann über
Druckmodulationsmittel, wie Pumpen oder Ventile in der Zuführungsleitung
erzeugt werden, die über
das Steuergerät 4 beim
Erkennen der Einleitung eines Bremsvorgangs aktiviert werden.
-
Es
ist erfindungsgemäß auch möglich, den Druck,
der in der in 3 gezeigten Ausführungsform
beim Erkennen des Einleitens eines Bremsvorgangs in dem Zylinderraum 7 erzeugt
wird, auch nach dem Lösen
der Bremse, d. h. nachdem das Bremspedal wieder in seine Ausgangsstellung
zurückgegangen
ist, aufrecht zu erhalten. Durch diese Maßnahme ist es beispielsweise
bei mehreren aufeinander folgenden Bremsvorgängen, wie diese beispielsweise
bei Anti-Blockier-Systemen eingesetzt werden können, möglich, den Bremskolben in einer sehr
kurzen Zeitdauer von der Ausgangsstellung in die Bremsstellung zu
bringen. In dieser Ausführungsform
entspricht die Ausgangsstellung damit der Lösestellung und die ungebremste
Stellung wird nur eingestellt, wenn über einen längeren Zeitraum keine weitere
Bremsung erfolgt ist. Zum Erreichen der ungebremsten Stellung wird
dann der Druck, der in dem Zylinderraum aufgebaut wurde, entfernt.
Dies kann durch Ab schalten einer Pumpe in der Zuführungsleitung,
durch Aktivieren einer Entspannungskammer und/oder durch Öffnen von
Ventilen in der Rücklaufleitung
erfolgen.
-
Das
Steuergerät
kann vorzugsweise das Steuergerät
eines Elektronik-Stabilisations-Programm-Systems,
das Steuergerät
eines Elektrohydraulik-Brems-Systems oder eines ähnlichen Systems darstellen.
Solche Systeme sind in modernen Fahrzeugen bereits integriert, wodurch
der zusätzliche Montageaufwand
gering gehalten werden kann und eine Gewichtszunahme vermieden werden
kann.
-
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen
beschränkt.
So ist beispielsweise ein Bremssystem von der vorliegenden Erfindung
abgedeckt, bei dem sowohl eine vergrößerte Fase an der Ringnut in
dem Zylinderraum vorgesehen ist als auch ein Druckmodulationsmittel zur
Erzeugung von Unterdruck in der Rücklaufleitung angeordnet ist.
-
Die
Druckmodulationsmittel sind nicht auf die genannten Mittel, wie
Pumpen, Ventile oder Entspannungskammern beschränkt. Vielmehr können sämtliche
bekannten Druckmodulationsmittel eingesetzt werden.
-
Auch
die beschriebenen Rückstellelemente, die
in einigen Ausführungsformen
der Erfindung eingesetzt werden können, sind nicht auf die beschriebenen
Roll-Back-Dichtringe
beschränkt.
Vielmehr können
beispielsweise auch Federn verwendet werden.
-
Die
Anordnung der Druckmodulationsmittel ist nicht auf die Zuführungs-
und/oder Rückführungsleitung
des Bremskreises beschränkt.
Es ist auch möglich
die Druckmodulationseinheit, die Druckmodulationsmittel umfasst
und für
die Einstellung der Ausgangsstellung, der Lösestellung und/oder der ungebremsten
Stellung des Kolbens verwendet wird direkt an dem Bremssattel oder
in unmittelbarer Nähe des
Bremssattels anzuordnen.
-
Die
zur Einstellung bestimmter Stellungen des Bremskolbens verwendete
Logik in dem Steuergerät
ist nicht darauf beschränkt,
dass diese nur bei Betätigung
des Bremspedals aktiviert wird. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung,
dass die Logik des Steuergeräts
beispielsweise abhängig
von der Aktivierung einer Pumpe in der Zuführungsleitung gestartet wird.
-
Mit
dem erfindungsgemäßen Bremssystem und
dem erfindungsgemäßen Verfahren
kann daher in einem Zustand, in dem das Fahrzeug ungebremst ist,
ein Lüftspiel
eingestellt werden, das ein Auftreten von Restschleifmomenten zwischen
Bremsscheibe und Bremsbelag zuverlässig verhindern kann, ohne dass
der Fahrer dieses größere Lüftspiel
durch einen vergrößerten Bremspedalweg
ausgleichen muss. Der Gegenstand der Erfindung erlaubt somit eine Einsparung
von Kraftstoff, das Reduzieren einer Bremsscheibenauswaschung und
damit eine Verringerung der Wartungskosten ohne den Fahrkomfort oder
die Sicherheit negativ zu beeinflussen.