DE102009027478A1

DE102009027478A1 - Geteiltes Bremssystem

Info

Publication number: DE102009027478A1
Application number: DE200910027478
Authority: DE
Inventors: Nicole Zandbergen; Ralf Hintzen
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2009-07-06
Filing date: 2009-07-06
Publication date: 2011-01-20
Also published as: CN101941428A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches ein Radbremssystem aufweist, das zumindest ein Bremselement zum Verzögern aufweist. Vorteilhaft ist vorgesehen ein zum Radbremssystem separates, zusätzliches Bremssystem an dem Kraftfahrzeug anzuordnen, um so ein splitted in-/outboard Bremssystem zu erhalten, welches eine aus Teilbeträgen bestehende, erforderliche Gesamtverzögerung bewirken, wobei die Vorteile des outboard-Bremssystems erhalten bleiben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches ein Radbremssystem aufweist, das zumindest ein Bremselement zum Verzögern eines zugeordneten Rades aufweist.
Radbremssysteme an Kraftfahrzeugen sind bekannt. Diese dienen zum verzögern des Kraftfahrzeuges, um das Kraftfahrzeug aus seiner Fahrt abzubremsen. Das Bremssystem weist Bremselemente auf, die als Scheibenbremsen oder Trommelbremsen ausgeführt sind. Den Vorderrädern sind dabei bevorzugt Scheibenbremsen zugeordnet, wobei den Hinterrädern Scheibenbremsen oder Trommelbremsen zugeordnet sind. Natürlich ist jedem Rad auch ein Bremselement zugeordnet. Von daher können derartige Bremssysteme auch als Außen liegende Bremssysteme (outboard-Bremssysteme) bezeichnet werden, da die einzelnen Bremselemente dem jeweiligen Rad, also bezogen auf eine Längsmittelachse des Kraftfahrzeuges seitlich und beabstandet zu dieser zugeordnet sind.
Diese konventionellen Bremssysteme weisen den Vorteil auf, dass der Fahrer bei Betätigung des Bremspedals eine gute Rückmeldung bezüglich des Verhaltens des Fahrzeuges erhält. Allerdings weisen die konventionellen Bremssysteme auch einige Nachteile auf. insbesondere bei schweren Kraftfahrzeugen, so genannten SUV's oder Hochleistungskraftfahrzeugen muß das Bremssystem entsprechend der zu erwartenden Kräfte ausgelegt werden. Dies bedeutet zum Beispiel, dass die Bremselemente entsprechend groß dimensioniert werden müssen, um eine hinreichende und sichere Verzögerung sicherstellen zu können. Dies resultiert in hohen ungefederten Massen beispielsweise der enorm großen und schweren Bremsscheiben, welche noch dazu belüftet sein können. Dies bedeutet aber auch, dass entsprechend in ihrer Dimension vergrößerte Felgen vorgesehen werden müssen, um die enorm großen Bremsscheiben aufnehmen zu können. Vergrößerte Felgen bzw. Räder wirken sich nachteiliger Weise auf einen entsprechend vergrößerten Kurvenradius des Kraftfahrzeuges aus.
Als ein weiterer Nachteil ist anzusehen, dass die Radaufhängung entsprechend dimensioniert werden muss. So sind zum Beispiel steifere (größer, schwerer) Aufhängungsverbindungen vorzusehen, um die großen Bremskräfte aufnehmen zu können. Aufgrund der relativ großen Bremselemente, ist auch die Baugruppe Aufhängung in ihrer Dimension insbesondere in Hinsicht auf anderweitig aufzunehmende Kräfte begrenzt, was insbesondere bei gelenkten Achsen der Fall ist. Auch die Spurweite kann nachteiliger Weise größer werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art, insbesondere dessen Bremssystem mit einfachen Mitteln so zu verbessern, dass die vorgenanten Nachteile trotz der erforderlich hohen Bremskraft, z. B. bei SUV's oder Hochleistungsfahrzeugen vermieden werden, wobei die Vorteile des konventionellen Bremssystems aufrechterhalten bleiben sollen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei ein zum Radbremssystem separates, zusätzliches Bremssystem an dem Kraftfahrzeug angeordnet ist.
Als separates, zusätzliches Bremssystem ist im Sinne der Erfindung ein Bremssystem zu verstehen, welches gleichzeitig zusammen mit dem konventionellen Bremssystem eine Gesamtverzögerung des Kraftfahrzeuges bewirkt, aber bevorzugt räumlich von dem konventionellen Bremssystem, bzw. dessen Bremselementen getrennt ist. Insofern wird die Bremskraft von dem konventionellen Bremssystem und vorteilhaft zugleich von dem zusätzlichen Bremssystem aufgebracht.
Beide Bremssysteme wirken so vorteilhaft zusammen. Günstig ist, dass ein Teil der erforderlichen Bremskraft von dem konventionellen Radbremssystem aufgebracht wird, wobei ein anderer Teil der erforderlichen Verzögerung von dem zusätzlichen Bremssystem aufgebracht wird. Beide Verzögerungsanteile addieren sich zu der erforderlichen Gesamtverzögerung.
Zweckmäßig ist, wenn das zusätzliche Bremssystem einem Element eines Antriebsstranges des Kraftfahrzeuges zugeordnet ist. Möglich ist beispielsweise, dass das zusätzliche Bremssystem an einer Antriebswelle angeordnet ist, um deren Antriebswirkung zu verringern, so dass gleichzeitig mit der Bremswirkung des konventionellen Bremssystems eine Gesamtverzögerung des Kraftfahrzeuges erreicht wird, da sich beide Bremsteilwirkungen zu der Gesamtverzögerung addieren. Denkbar ist aber auch, das zusätzliche Bremssystem an einem Getriebeausgang anzuordnen.
In einer ersten Ausführung ist es zweckmäßig im Sinne der Erfindung, wenn das zusätzliche Bremssystem als konventionelles Bremselement, z. B. in der Ausgestaltung als Bremsscheibe mit zugehörigen Komponenten ausgeführt ist.
In einer weiteren Ausführung kann das Bremssystem auch als elektrische Bremse ausgeführt sein. In einer weiter vorteilhaften Ausführung kann das Bremssystem als Magnetbremse ausgeführt sein.
Die vorgenannten Ausgestaltungen des Bremssystems sollen natürlich nur beispielhaft, und keinesfalls beschränkend sein.
Wesentlich ist bei der Erfindung, dass die erforderliche Bremskraft zu einem Teil von den konventionellen und zu dem anderen Teil von dem zusätzlichen Bremssystem aufgebracht wird, welche sich zu der erforderlichen Gesamtbremskraft addieren. Da das zusätzliche Bremssystem vorteilhaft an einem Element des Antriebsstranges angeordnet ist, kann das zusätzliche Bremssystem auch als „inboard-Bremssystem” bezeichnet werden. Das konventionelle Bremssystem kann auch als „outboard-Bremssystem” bezeichnet werden. Das Inboard-Bremssystem unterstützt das Outboard-Bremssystem, wobei vorteilhaft ein Gesamtbremssystem zur Verfügung gestellt wird, welches als „splitted in-/outboard Bremssystem” bezeichnet werden kann.
Beide Bremssysteme sind natürlich über ein gemeinsames Bremspedal betätigbar, wobei eine Vernetzung beider Systeme z. B. mittels eines entsprechenden Steuergerätes möglich ist.
Dadurch, dass die erforderliche Gesamtbremswirkung zum einen von dem konventionellen Bremssystem und zum anderen von dem zusätzlichen Bremssystem aufgebracht wird, kann das konventionelle Bremssystem mit seinen Komponenten, insbesondere mit seinen Wirkkomponenten (Scheibenbremse; Trommelbremse) entsprechend kleiner dimensioniert werden. Dies bewirkt unmittelbar, dass die ungefederte Masse, bezogen auf ein Kraftfahrzeug ohne zusätzliches Bremssystem, verringert ist. Hierdurch wird vorteilhaft eine verbesserte Radsteuerung und ein erhöhter Fahrzeugkomfort erreicht.
Ein weiterer Vorteil des splitted in-/outboard Bremssystem (aufgeteiltes inneres/äußeres Bremssystem) ist darin zu sehen, dass die (Rad)aufhängung entsprechend kleiner dimensioniert werden kann, da die eingeleiteten Kräfte natürlich entsprechend reduziert sind.
Auch die Aufhängungsverbindungen können in ihrer Dimension bzw. bezüglich der aufzunehmenden Belastung reduziert, also kleiner und leichter werden, um die Belastungen des outboard-Bremssystems aufnehmen zu können werden, da die Komponenten der Bremselemente in ihrer Dimension reduziert sind.
Weiter können die Vorteile des konventionellen Bremssystems, beispielsweise die gute Rückmeldung bezüglich des Bremsverhaltens bzw. des Verhaltens des Kraftfahrzeuges weiter aufrechterhalten bleiben, da auf das konventionelle Bremssystem nach wie vor nicht verzichtet wird.
Auch die Räder selbst können vorteilhaft in ihrer Größe reduziert werden, wobei daraus unmittelbar mehr Bauraum insbesondere im Bereich des Rades resultiert, wenn der Radkasten unverändert bleibt. Natürlich kann der Radkasten aufgrund des kleineren Rades auch verkleinert werden. Vorteilhaft ist aufgrund der kleineren Räder weiter, dass natürlich auch der Kurvenradius des Kraftfahrzeuges verringert ist.
Selbstverständlich können beide Bremssysteme, also sowohl das outboard-Bremssystem als auch das inboard-Bremssystem zur Energierückgewinnung genutzt werden, wobei eine Energierückgewinnung mittels des inboard-Bremssystems bevorzugt werden kann.

Claims

Kraftfahrzeug, welches ein Radbremssystem aufweist, das zumindest ein Bremselement zum Verzögern aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zum Radbremssystem separates, zusätzliches Bremssystem an dem Kraftfahrzeug angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Bremssystem an einem Element eines Antriebsstranges angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Bremssystem an einer Antriebswelle angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Bremssystem als Bremselement in der Art einer Scheibenbremse ausgeführt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Bremssystem als Bremselement in der Art einer elektrischen Bremse ausgeführt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Bremssystem als Bremselement in der Art einer Magnetbremse ausgeführt ist.
Verfahren zum Verzögern eines Kraftfahrzeuges, welches ein Radbremssystem aufweist, das zumindest ein Bremselement zum Verzögern aufweist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zum Radbremssystem separates, zusätzliches Bremssystem, wobei das Radbremssystem einen Teilbetrag der erforderlichen Verzögerung bewirkt, und wobei das separate zusätzliche Bremssystem einen Teilbetrag der erforderlichen Verzögerung bewirkt, so dass sich beide Teilbeträge zu einem Gesamtbetrag der erforderlichen Verzögerung addieren.