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Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art und ein Verfahren zur Steuerung einer Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch 3.
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Innerhalb der Bremsenentwicklung im Kraftfahrzeugsegment wird stets versucht, den Zielkonflikt der ausreichenden Bremsleistung und des Bremskomforts (z. B. Geräuschemission) zu lösen. Zu Zeiten immer leistungsstärkerer und schwererer Fahrzeuge, greifen die Hersteller daher auf üppig dimensionierte Bremsscheibendimensionen und Festbremssättel zurück. In Verbindung mit Sportbremsbelägen wird so eine ausreichende Bremsleistung zur Verfügung gestellt. Leider sind diese Bremsanlagen wegen des geringen Gewichts (Alubremssättel) und den leistungsoptimierten Bremsbelägen vor allem im Bereich Geräuschentwicklung (Bremsenquietschen) im Nachteil.
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Bremsgeräusche treten in der Regel im Stadtverkehr auf, typischerweise bei geringen Bremsdrücken, geringen Temperaturen und Geschwindigkeiten.
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Zur Vermeidung bzw. Reduzierung des Bremsenquietschens ist aus dem Stand der Technik bekannt, spezielle, reibwertreduzierte Bremsbeläge (sog. NAO-Beläge) zu verwenden. Als nachteilig erweist sich hierbei, dass die NAO-Beläge vor allem nach einer erhöhten Temperaturbeaufschlagung ein schlechteres Reibwertverhalten aufweisen, d. h. eine geringere Reibwertstabilität haben.
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Die
DE 10 2005 056 986 A1 offenbart eine Bremsanlage und ein Verfahren zur Vermeidung von Bremsenquietschen beim geregelten Abbremsen eines Kraftfahrzeugs. Danach ist eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mindestens mit einer Bremskraftregeleinrichtung für als Reibungsbremsen ausgebildete Radbremsen ausgestattet, und beim Abbremsen kommt, wenigstens für einen bestimmten Fahrgeschwindigkeitsbereich, eine Einrichtung zur Vermeidung des Bremsenquietschens zum Einsatz, die das von einem Steuergerät vorgegebene notwendige Gesamtbremsmoment zur Abbremsung so zwischen den Radbremsen der Vorder- und Hinterachse aufteilt, dass wenigstens ein bestimmter Bereich von Bremsdrücken, in dem Bremsenquietschen auftritt, nicht zur Anwendung kommt. Die Bremsanlage zeichnet sich dadurch aus, dass die notwendige Bremsverzögerung beim geregelten Abbremsen durch das Steuergerät aus Signalen eines Ab-stands- und/oder Fahrgeschwindigkeitsregelsystems hergeleitet wird.
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Die
DE 11 2007 000 691 T5 offenbart ein Verfahren zum Verringern von Knarzgeräuschen, die von Bremsen eines Fahrzeugs ausgehen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bestimmen einer Fahrzeuggeschwindigkeit; Bestimmen eines Bremsdrucks; Bestimmen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als eine Geschwindigkeitsschwelle ist; Bestimmen, ob der Bremsdruck niedriger als eine Druckschwelle ist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Bremsdruck in wenigstens einer aber weniger als allen der Bremsen angepasst wird um dadurch das Knarzgeräusch zu verringern, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als die Geschwindigkeitsschwelle und der Bremsdruck niedriger ist als die Druckschwelle.
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Eine gattungsgemäße, sämtliche Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 aufweisende Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug sowie ein gattungsgemäßes, sämtliche Merkmale des Oberbegriffes des Patentanspruches 3 aufweisendes Verfahren zur Steuerung einer Scheibenbremse ist in der
DE 10 2008 043 699 B3 offenbart.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass störende Bremsgeräusche möglichst vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
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Der Unteranspruch 2 bildet eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bremsscheibe.
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In bekannter Art und Weise umfasst die Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug eine Bremsscheibe sowie einen die Bremsscheibe teilweise umgreifenden Bremssattel. Der Bremssattel weist ein über einen ersten Hydraulikkreislauf hydraulisch betätigbares erstes Bremsbelagpaar und ein in Umfangsrichtung betrachtet daneben angeordnetes, über einen zweiten Hydraulikkreislauf separat zum ersten Bremsbelagpaar hydraulisch betätigbares zweites Bremsbelagpaar auf.
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Erfindungsgemäß weist das erste Bremsbelagpaar eine geringere Reibwertstabilität als das zweite Bremsbelagpaar auf. Zudem werden erfindungsgemäß bei einer Bremsanforderung eines Fahrers des Kraftfahrzeugs die beiden Hydraulikkreisläufe in Abhängigkeit von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit über ein Fahrstabilisierungssystem – ESP – angesteuert, wobei der erste Hydraulikkreislauf permanent angesteuert ist und der zweite Hydraulikkreislauf erst nach Überschreiten einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit – Grenzgeschwindigkeit – zusätzlich zum ersten Hydraulikkreislauf angesteuert ist.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Effekt, dass bei einer Bremsanforderung des Fahrers, zunächst ausschließlich das eine geringere Reibwertstabilität aufweisende erste Bremsbelagpaar die Bremswirkung übernimmt. Da der erste Bremsbelag aufgrund seiner geringeren Reibwertstabilität weniger Bremsgeräusch verursacht, ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass bis zur festgelegten Grenzgeschwindigkeit das Auftreten störende Quietschgeräusche beim Bremsen weitgehend vermieden werden.
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Vorzugsweise beträgt die Grenzgeschwindigkeit 50 Km/h. Die Grenzgeschwindigkeit von 50 Km/h hat den Vorteil, dass dann insbesondere im Stadtverkehr, wo die Bremsgeräusche als besonders störend empfunden werden, die Geräuschemissionen vermieden werden.
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Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer Scheibenbremse gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art anzugeben, durch das eine geschwindigkeitsabhängige Beeinflussung der Geräuschemission bei einem Bremsvorgang ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 3 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
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Der Unteranspruch 4 bildet eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass nach einer Bremsanforderung eines Fahrers des Kraftfahrzeugs die beiden Hydraulikkreisläufe über ein Fahrstabilisierungssystem – ESP – in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit angesteuert werden, wobei nach einer Bremsanforderung des Fahrers zunächst ausschließlich der erste Hydraulikkreislauf angesteuert wird, während der zweite Hydraulikkreislauf erst nach Überschreiten einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit zusätzlich zum ersten Hydraulikkreislauf angesteuert wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Effekt, dass nunmehr das ”Zupacken” der ersten und zweiten Bremsbelagpaares geschwindigkeitsabhängig erfolgt, sodass durch eine entsprechende Materialauswahl für das erste und zweite Bremsbelagpaar, auf eine einfache Art und Weise eine geschwindigkeitsabhängige Beeinflussung der Bremsgeräusche ermöglicht ist. Da bei einer Bremsanforderung des Fahrers bis zum Erreichen der vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit, nachfolgend als Grenzgeschwindigkeit bezeichnet, zunächst ausschließlich das erste Bremsbelagpaar ”zupackt”, kann durch eine entsprechende Auswahl des ersten Bremsbelagpaars aus einem geräuschoptimierten Material, das Auftreten von Bremsgeräuschen im Geschwindigkeitsintervall von 0 km/h bis zur Grenzgeschwindigkeit weitestgehend vermieden werden.
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Vorzugsweise wird dabei der zweite Hydraulikkreislauf erst nach Überschreiten einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 50 Km/h angesteuert. Untersuchungen haben gezeigt, dass insbesondere im Stadtverkehr ein Bremsenquietschen als besonders unangenehm empfunden wird. Durch eine entsprechende Materialauswahl des ersten Bremsbelagpaares ist somit sichergestellt das im maßgeblichen Geschwindigkeitsbereich von 0 km/h bis 50 km/h das Auftreten von Bremsgeräuschen vermieden wird.
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Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
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In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
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1 einen Bremssattel einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse.
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1 zeigt eine insgesamt mit der Bezugsziffer 100 bezeichnenden Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug.
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In bekannter Art und Weise umfasst die Scheibenbremse 100 einen Bremssattel 10, der eine Bremsscheibe 11 teilweise umgreift.
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Der Bremssattel 10 weist ein erstes Bremsbelagpaar 12 auf, das in bekannter Art und Weise über einen ersten Hydraulikkreislauf 14 betätigbar ist.
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In Umfangsrichtung u betrachtet, benachbart zum ersten Bremsbelagpaar 12, ist im Bremssattel 10 ein zweites Bremsbelagpaar 16 angeordnet, das ebenfalls in bekannter Art und Weise über einen zweiten Hydraulikkreislauf 18 betätigbar ist.
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Die beiden Bremsbelagpaare 12, 16 sind dabei unterschiedlich ausgebildet.
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Während das erste Bremsbelagpaar 12 als sogenannter Komfortbelag ausgebildet, ist das zweite Bremsbelagpaar 16 als ein sogenannter Performancebelag ausgebildet.
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Unter einem Komfortbelag wird ein Bremsbelag verstanden, der unter bewusster Inkaufnahme einer geringeren Bremsleistung und Lebensdauer eine geringere Neigung zum Bremsenquietschen aufweist. Im Gegensatz dazu wird unter einem Performancebelag ein Bremsbelag bezeichnet, der sich durch eine hohe Bremsleistung auszeichnet.
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Weiterhin sind der erste Hydraulikkreislauf 14 und der zweite Hydraulikreislauf 18 und damit das ”Zupacken” des ersten Bremsbelagpaares 12 (Komfortbelag) und des zweiten Bremsbelagpaares 16 (Performancebelag) über ein Fahrzeugstabilisierungssystem – ESP – in Abhängigkeit von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit angesteuert. Die Ansteuerung der beiden Hydraulikreisläufe 14, 18 durch ESP ist in 1 durch das Bezugszeichen 20 schematisch dargestellt.
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Die Ansteuerung der beiden Hydraulikkreisläufe 14, 18 erfolgt dabei so, dass bei einer Bremsanforderung seitens des Fahrers des Kraftfahrzeugs, das als Komfortbelag ausgebildeten ersten Bremsbelagpaares 12 immer im Eingriff ist, während das als Performancebelag ausgebildete zweite Bremsbelagpaar 16 erst nach Überschreiten einer Geschwindigkeit von 50 km/h im Eingriff ist und damit das erste Bremsbelagpaar 12 bei der Bremswirkung unterstützt.
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Somit ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass die Scheibenbremse bei langsamer Fahrt, wie z. B. im Stadtverkehr, weniger Bremsgeräusche emittiert, und zugleich bei höheren Geschwindigkeiten eine ausreichende Bremsleistung für eine schnelle Verzögerung zur Verfügung stellt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Bremssattel
- 11
- Bremsscheibe
- 12
- erstes Bremsbelagpaar
- 14
- erster Hydraulikkreislauf
- 16
- zweites Bremsbelagpaar
- 18
- zweiter Hydraulikkreislauf
- 20
- ESP
- 100
- Scheibenbremse
- u
- Umfangsrichtung
