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.