DE102021210428A1 - Braking device with wipe-dry function for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Eine Bremseinrichtung (1) mit Trockenwischfunktion für ein Kraftfahrzeug umfasst: eine Reibungsbremse mit einer Bremsfläche (2), einem Bremsbelag (3) und einem Bremsaktautor (4) zur Veranlassung einer Anlage des Bremsbelags (3) gegen die Bremsfläche (2), eine Steuereinrichtung (10) zur Ansteuerung des Bremsaktuators (4), welche derart konfiguriert ist, den Bremsaktautor (4) zu veranlassen, den Bremsbelag (3) temporär ohne oder ohne merkliche Bremswirkung mit der Bremsfläche (3) in Anlage zu bringen, und Mittel zum Bestimmen der Umgebungstemperatur (Tu), wobei ein die Umgebungstemperatur (Tu) des Kraftfahrzeugs repräsentierendes Signal der Steuereinrichtung (10) aufgeschaltet ist. Die Steuereinrichtung (10) ist derart konfiguriert, das Signal der Umgebungstemperatur (Tu) hinsichtlich des Temperaturgradienten (TU) in Relation zu der Umgebungstemperatur (TU) zu analysieren und bei Vorliegen eines positiven Temperaturgradienten (TU) sowie in Abhängigkeit des positiven Temperaturgradienten (TU) in Relation zu der Umgebungstemperatur (Tu) auf ein Niederschlagen von Feuchtigkeit auf die Bremsfläche (2) zu schließen und infolgedessen eine temporäre Bremsbetätigung zu veranlassen, durch welche der Bremsbelag (3) ohne oder ohne merkliche Bremswirkung mit der Bremsfläche (2) in Anlage gebracht wird.A braking device (1) with a dry wiping function for a motor vehicle comprises: a friction brake with a braking surface (2), a brake lining (3) and a brake actuator (4) for causing the brake lining (3) to bear against the braking surface (2), a control device (10) for controlling the brake actuator (4), which is configured in such a way as to cause the brake actuator (4) to bring the brake lining (3) into contact with the braking surface (3) temporarily without or without a noticeable braking effect, and means for determining the ambient temperature (Tu), a signal representing the ambient temperature (Tu) of the motor vehicle being applied to the control device (10). The control device (10) is configured in such a way to analyze the signal of the ambient temperature (Tu) with regard to the temperature gradient (TU) in relation to the ambient temperature (TU) and in the presence of a positive temperature gradient (TU) and as a function of the positive temperature gradient (TU) in relation to the ambient temperature (Tu) to conclude that moisture is being deposited on the braking surface (2) and consequently to initiate a temporary brake application, through which the brake lining (3) is brought into contact with the braking surface (2) with no or no noticeable braking effect becomes.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung mit Trockenwischfunktion für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Reibungsbremse mit einer Bremsfläche, einem Bremsbelag und einem Bremsaktuator zur Veranlassung einer Anlage des Bremsbelags gegen die Bremsfläche, eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung des Bremsaktuators, welche derart konfiguriert ist, den Bremsaktautor zu veranlassen, den Bremsbelag temporär ohne oder ohne merkliche Bremswirkung mit der Bremsfläche in Anlage zu bringen, und Mittel zum Bestimmen der Umgebungstemperatur, wobei ein die Umgebungstemperatur des Kraftfahrzeugs repräsentierendes Signal der Steuereinrichtung aufgeschaltet ist.The invention relates to a braking device with a dry wiping function for a motor vehicle, comprising a friction brake with a braking surface, a brake lining and a brake actuator for causing the brake lining to bear against the braking surface, a control device for controlling the brake actuator, which is configured in such a way that the brake actuator is activated cause the brake lining to be temporarily brought into contact with the braking surface without any or no noticeable braking effect, and means for determining the ambient temperature, a signal representing the ambient temperature of the motor vehicle being applied to the control device.

Es ist bei Scheibenbremseinrichtungen Stand der Technik, durch leichtes Anlegen der Bremsbeläge die Bremsscheiben von Nässe und Schmutz zu befreien. Ein solcher Vorgang kann automatisiert und unabhängig von einer Bremsbetätigung durch den Fahrer durchgeführt werden, ohne das Fahrverhalten merklich zu beeinflussen. Ein solches „Trockenbremsen“ oder „Trockenwischen“ der Bremsscheiben dient dazu, im Fall einer tatsächlich erforderlichen Betriebsbremsung die Bremswirkung schneller aufzubauen und damit den Bremsweg zu verkürzen.It is state of the art in disc brake devices to remove moisture and dirt from the brake discs by gently applying the brake pads. Such a process can be carried out automatically and independently of a brake actuation by the driver, without noticeably influencing the driving behavior. Such "dry braking" or "dry wiping" of the brake discs serves to build up the braking effect more quickly in the event that service braking is actually required, and thus to shorten the braking distance.

Dieses Prinzip ist beispielsweise in DE 199 16 700 A1 beschrieben. Demnach soll die Bremseinrichtung sporadisch mit geringer Bremswirkung zur Reinigung der wirksamen Bremsflächen automatisch betätigt werden. Nässe und Schmutz werden hierbei von der Bremsfläche abgewischt, ohne dass das Kraftfahrzeug für den Fahrer spürbar verzögert wird.This principle is for example in DE 199 16 700 A1 described. According to this, the braking device should be automatically actuated sporadically with a low braking effect in order to clean the effective braking surfaces. Moisture and dirt are wiped off the braking surface without the motor vehicle being noticeably slowed down by the driver.

DE 199 16 700 A1 schlägt ferner vor, Witterungseinflüsse bei der Wiederholfrequenz einer solchen Bremsbetätigung zu berücksichtigen. Insbesondere soll die Bremseinrichtung auch abhängig von der Außentemperatur und/oder von der Luftfeuchtigkeit betätigt werden. Ein Steuergerät einer Regeleinrichtung der Bremseinrichtung soll unter anderem mit einem Außentemperatursignal und/oder mit einem Feuchtigkeitssignal und/oder mit einem Bremssignal versorgt werden. Als Feuchtigkeitssignal werden die Signale eines Scheibenwischerschalters des Kraftfahrzeuges verwendet. DE 199 16 700 A1 also proposes to take into account weather influences in the repetition frequency of such a brake actuation. In particular, the braking device should also be actuated as a function of the outside temperature and/or the humidity. A control device of a control device of the braking device is to be supplied, among other things, with an outside temperature signal and/or with a humidity signal and/or with a braking signal. The signals of a windshield wiper switch of the motor vehicle are used as the moisture signal.

Eine weitere Bremseinrichtung mit einer Funktion zum Trockenwischen der Bremsscheiben ist aus DE 10 2012 213 550 A1 bekannt. Zielsetzung ist dort, einen für das leichte Anlegen der Bremsbeläge benötigten Bremsdruck während eines Trockenwischvorgangs optimal einzustellen und gegebenenfalls nach Analyse des Trockenwischens für den nächsten Einsatz zu korrigieren. Für die Aktivierung des Trockenwischvorgangs werden verschiedene Fahrzeugparameter berücksichtigt. Als Feuchtigkeitssignal werden wie in DE 199 16 700 A1 die Signale eines Scheibenwischerschalters herangezogen. Zudem erfolgt eine Aktivierung des Trockenwischens nur dann, wenn die Temperatur der Bremsscheiben kleiner als eine obere Grenztemperatur ist.Another braking device with a function for wiping the brake discs dry is off DE 10 2012 213 550 A1 known. The aim there is to optimally set a braking pressure required for easy application of the brake pads during a dry wiping process and, if necessary, to correct it for the next use after analyzing the dry wiping. Various vehicle parameters are taken into account to activate the dry wiping process. As a humidity signal, as in DE 199 16 700 A1 the signals of a windshield wiper switch are used. In addition, dry wiping is only activated when the temperature of the brake disks is below an upper limit temperature.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Trockenwischfunktion einer Kraftfahrzeugbremseinrichtung weiterzuentwickeln, insbesondere deren Gebrauchsnutzen weiter zu erhöhen.The object of the present invention is to further develop the dry wiping function of a motor vehicle brake device, in particular to further increase its usefulness.

Diese Aufgabe wird durch eine Kraftfahrzeugbremseinrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by a motor vehicle brake device having the features of patent claim 1.

Die Steuereinrichtung ist dabei derart konfiguriert, das Signal der Umgebungstemperatur hinsichtlich des Temperaturgradienten in Relation zu der Umgebungstemperatur zu analysieren. Bei Vorliegen eines positiven Temperaturgradienten sowie in Abhängigkeit des positiven Temperaturgradienten in Relation zu der Umgebungstemperatur wird auf ein Niederschlagen von Feuchtigkeit auf die Bremsfläche geschlossen, woraufhin die Steuereinrichtung eine temporäre Bremsbetätigung veranlassen, durch welche der Bremsbelag ohne oder ohne merkliche Bremswirkung mit der Bremsfläche in Anlage gebracht wird.The control device is configured in such a way that it analyzes the ambient temperature signal with regard to the temperature gradient in relation to the ambient temperature. If there is a positive temperature gradient and depending on the positive temperature gradient in relation to the ambient temperature, it is concluded that moisture is being deposited on the brake surface, whereupon the control device initiates a temporary brake actuation, through which the brake pad is brought into contact with the brake surface without any or no noticeable braking effect becomes.

Hierdurch kann sich an der Bremsfläche niederschlagende Feuchtigkeit verdrängt werden. Dadurch ist es wiederum möglich, eine Vereisung des Kondensats auf der Bremsfläche zu verhindern.As a result, moisture that has settled on the braking surface can be displaced. This in turn makes it possible to prevent the condensate from icing up on the braking surface.

Solche Situationen können beispielsweise beim Durchfahren von Tunneln mit kalten Bremsscheiben auftreten. In längeren Tunneln herrschen oftmals gegenüber der Umgebung deutlich erhöhte Temperaturen, welche über dem Taupunkt der Bremsflächentemperatur liegen. Gerade bei winterlichen Verhältnissen kann es in einem solchen Fall schnell zu einer Vereisung kommen, wenn die Bremseinrichtung länger nicht betätigt wurde. Dies kann wiederum zu einem verzögerten oder verminderten Bremsenansprechen führen. Vor allem Fahrzeuge, bei welchen eine Bremsfunktion auch durch Rekuperation bereitgestellt wird, sind hierfür anfällig. Die Temperatur der Bremsfläche kann vor der Einfahrt in den Tunnel bereits stark unter den Taupunkt der Luft innerhalb des Tunnels abgefallen sein, so dass eine Kondensatbildung sehr schnell einsetzt. Für die Erkennung einer solchen Situation ist es nicht unbedingt erforderlich, den Taupunkt genau zu erkennen. Eine Sensorik zur Erkennung der Luftfeuchte wäre hierfür unter Umständen auch zu träge und würde zudem zusätzlichen apparativen Aufwand bedeuten. Auch eine Scheibenwischerbetätigung ist hier wenig zuverlässig, da die Frontscheibe mitunter noch eine über dem Taupunkt liegende Temperatur aufweist.Such situations can occur, for example, when driving through tunnels with cold brake discs. In longer tunnels, temperatures are often significantly higher than the environment, which are above the dew point of the braking surface temperature. Especially in wintry conditions, icing can quickly occur in such a case if the braking device has not been activated for a long time. This in turn can lead to delayed or reduced brake response. Vehicles in which a braking function is also provided by recuperation are particularly susceptible to this. Before entering the tunnel, the temperature of the braking surface may already have fallen well below the dew point of the air inside the tunnel, so that condensation begins to form very quickly. Recognizing such a situation does not necessarily require accurate recognition of the dew point. A sensor system for detecting the air humidity would also be too sluggish for this under certain circumstances and would also mean additional outlay in terms of equipment. Also a wiper blade operation is not very reliable here, since the windshield sometimes has a temperature above the dew point.

Erfindungsgemäß wird vorliegend das Temperatursignal in doppelter Hinsicht ausgewertet, nämlich einerseits zum Erfassen der Umgebungstemperatur. Darüber hinaus wird ferner die erste Ableitung des Temperatursignals betrachtet. Eine im Hinblick auf die Kondensation kritische Situation ist nämlich in der Regel durch einen deutlich positiven Temperaturgradienten gekennzeichnet. Mit beiden Informationen, nämlich der Umgebungstemperatur und dem Temperaturgradienten lässt sich das Risiko einer Kondensatbildung überraschend einfach mit hinreichender Genauigkeit erkennen und durch temporäre Betätigung der Bremseinrichtung die niedergeschlagene Feuchtigkeit beseitigen.According to the present invention, the temperature signal is evaluated in two respects, namely on the one hand to detect the ambient temperature. In addition, the first derivative of the temperature signal is also considered. A situation that is critical with regard to condensation is usually characterized by a clearly positive temperature gradient. With both pieces of information, namely the ambient temperature and the temperature gradient, the risk of condensate formation can be surprisingly easily identified with sufficient accuracy and the deposited moisture eliminated by temporarily actuating the braking device.

Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.Special embodiments of the invention are the subject of further patent claims.

So kann beispielsweise in der Steuereinrichtung für den Temperaturgradienten ein von der Umgebungstemperatur abhängiger Schwellwert zur Veranlassung der Bremsbetätigung abgelegt sein. Dies ermöglicht eine schnelle Reaktion auf sich dynamisch ändernde Umgebungstemperaturen. Ein solcher Schwellwert kann beispielsweise experimentell oder mithilfe eines Bremsentemperaturmodells gewonnen sein.For example, a threshold value that is dependent on the ambient temperature can be stored in the control device for the temperature gradient to initiate the brake actuation. This enables a quick response to dynamically changing ambient temperatures. Such a threshold value can be obtained, for example, experimentally or using a brake temperature model.

Gegebenenfalls können auch weitere Einflussgrößen für das Aktivieren eines Trockenwischvorgangs herangezogen werden.If appropriate, further influencing variables can also be used for activating a dry wiping process.

Beispielsweise kann von einem Trockenwischvorgang angesehen werden, wenn die Bremsfläche ausreichend warm ist, d.h. deren Temperatur über einer für Kondensation kritischen Umgebungstemperatur liegt. So können beispielsweise in der Steuereinrichtung Parameter zumindest der letzten Bremsung für die Aktivierung des Trockenwischens berücksichtigt werden. Vorzugsweise wird die letzte Bremsung allein betrachtet. Es können jedoch auch mehrere der jüngsten Bremsungen für die Auswertung herangezogen werden. Hieraus kann, optional unter Zuhilfenahme eines Bremsentemperaturmodells, auf die aktuelle Temperatur der Bremsfläche geschlossen werden.For example, a dry wiping operation can be considered when the braking surface is sufficiently warm, i.e. its temperature is above an ambient temperature critical for condensation. For example, parameters of at least the last braking operation can be taken into account in the control device for activating dry wiping. Preferably, the last braking alone is considered. However, several of the most recent braking operations can also be used for the evaluation. From this, the current temperature of the braking surface can be deduced, optionally with the aid of a brake temperature model.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart sind ein oder mehrere Temperatursensoren vorgesehen, die am Kraftfahrzeug angeordnet sind und das die Umgebungstemperatur des Kraftfahrzeugs repräsentierende Signal bereitstellen.According to a further special embodiment, one or more temperature sensors are provided, which are arranged on the motor vehicle and provide the signal representing the ambient temperature of the motor vehicle.

Ein Temperatursignal kann jedoch auch von extern bezogen werden, beispielsweise durch Beziehen von Wetterdaten. Hierzu kann eine Empfangseinrichtung vorgesehen und mit der Steuereinrichtung gekoppelt sein, um ein fahrzeugexternes, die Umgebungstemperatur des Kraftfahrzeugs repräsentierende Signal in die Steuereinrichtung einzuspeisen. Zudem können solche Daten gegebenenfalls zu Plausibilisierung der am Fahrzeug sensorisch gewonnenen Temperaturdaten herangezogen werden.However, a temperature signal can also be obtained externally, for example by obtaining weather data. For this purpose, a receiving device can be provided and coupled to the control device in order to feed a vehicle-external signal representing the ambient temperature of the motor vehicle into the control device. In addition, such data can optionally be used to check the plausibility of the temperature data obtained by sensors on the vehicle.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart ist die Steuereinrichtung derart konfiguriert, in Zusammenwirken mit einem Navigationssystem vor oder in Tunneln eine temporäre Bremsbetätigung zu veranlassen, durch welche der Bremsbelag ohne oder ohne merkliche Bremswirkung mit der Bremsfläche in Anlage gebracht wird, um vorsorglich ein Trockenwischen vorzunehmen. Eine solche Funktionalität lässt sich prinzipiell auch ohne die oben erläuterte Temperaturüberwachung implementieren. Vorteilhafterweise können beide Auslösebedingungen gemeinsam betrachtet werden, um Redundanz zu ermöglichen.According to a further special embodiment, the control device is configured in such a way, in cooperation with a navigation system, to cause a temporary brake actuation in front of or in tunnels, through which the brake pad is brought into contact with the brake surface without any or no noticeable braking effect, in order to wipe dry as a precaution. In principle, such a functionality can also be implemented without the temperature monitoring explained above. Advantageously, both trigger conditions can be considered together to allow redundancy.

Weiterhin kann die Steuereinrichtung derart konfiguriert sein, in Zusammenwirken mit einer Einrichtung zur Erkennung der GPS-Position des Kraftfahrzeugs vor oder in Tunneln eine temporäre Bremsbetätigung zu veranlassen, durch welche der Bremsbelag ohne oder ohne merkliche Bremswirkung mit der Bremsfläche in Anlage gebracht wird. Ist die GPS-Position eines Tunnels am Fahrzeug verfügbar, kann die Trockenwischfunktion auch unabhängig von einem Navigationssystem erfolgen.Furthermore, the control device can be configured in such a way, in cooperation with a device for detecting the GPS position of the motor vehicle, to initiate a temporary brake actuation in front of or in tunnels, through which the brake lining is brought into contact with the brake surface without any or no noticeable braking effect. If the GPS position of a tunnel is available on the vehicle, the wipe-dry function can also be carried out independently of a navigation system.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart ist die Steuereinrichtung derart konfiguriert, in Zusammenwirken mit Mitteln zur Anforderung von Wetterdaten eine temporäre Bremsbetätigung zu veranlassen, durch welche der Bremsbelag ohne oder ohne merkliche Bremswirkung mit der Bremsfläche in Anlage gebracht wird. Hierdurch kann beispielsweise eine Plausibilisierung der gemessenen Umgebungstemperatur erfolgen. Ferner ist es möglich, Informationen über die Luftfeuchtigkeit und/oder den Luftdruck in die Aktivierungslogik für das Auslösen eines Trockenwischvorgangs einzubeziehen.According to a further special embodiment, the control device is configured in such a way, in cooperation with means for requesting weather data, to cause a temporary brake actuation, by which the brake lining is brought into contact with the braking surface with no or no noticeable braking effect. In this way, for example, a plausibility check of the measured ambient temperature can take place. Furthermore, it is possible to include information about the humidity and/or the air pressure in the activation logic for triggering a dry wiping process.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart kann die Steuereinrichtung ferner derart konfiguriert sein, die temporäre Bremsbetätigung so lange aufrechtzuerhalten, bis sich die Bremsfläche über Umgebungstemperatur erwärmt hat. Die Dauer der Betätigung kann beispielsweise anhand der erfassten Umgebungstemperatur in Verbindung mit dem bereits erwähnten Bremsentemperaturmodell bestimmt werden.According to a further particular embodiment, the control device can also be configured in such a way that the temporary brake actuation is maintained until the braking surface has heated above the ambient temperature. The duration of the actuation can be determined, for example, based on the detected ambient temperature in conjunction with the brake temperature model already mentioned.

Alternativ oder ergänzend kann zu diesem Zweck auch die Stärke der temporären Bremsbetätigung auf ein Maß eingestellt werden, dass sich die Bremsfläche über Umgebungstemperatur erwärmt. Die Stärke der Betätigung bleibt hierbei gleichwohl vorzugsweise unterhalb eines Niveaus, welches der Fahrer als Verzögerung am Fahrzeug wahrnehmen würde.Alternatively or additionally, the strength of the temporary brake application can be set to a level for this purpose that the Braking surface heated above ambient temperature. The strength of the actuation nevertheless preferably remains below a level which the driver would perceive as a deceleration in the vehicle.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 eine schematische Ansicht einer Bremseinrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 ein Diagramm zu Veranschaulichung des Temperaturverlaufs und des Temperaturgradienten in einer Situation mit potenzieller Kondensatbildung an den Bremsflächen einer Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, und in
  • 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Schwelle für des Aktivierens eines Trockenwischvorgangs.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. The drawing shows in:
  • 1 a schematic view of a braking device according to an embodiment of the invention,
  • 2 a diagram to illustrate the temperature profile and the temperature gradient in a situation with potential condensation on the braking surfaces of a braking device of a motor vehicle, and in
  • 3 a diagram illustrating the threshold for activating a dry wipe operation.

Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Bremseinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug F, insbesondere einen Personenkraftwagen oder ein leichtes Nutzfahrzeug.The exemplary embodiment relates to a braking device 1 for a motor vehicle F, in particular a passenger car or a light commercial vehicle.

Die Bremseinrichtung 1 umfasst zunächst mindestens eine Reibungsbremse mit einer Bremsfläche 2, einem Bremsbelag 3 und einem Bremsaktautor 4 zur Veranlassung einer Anlage des Bremsbelags 3 gegen die Bremsfläche 2. In 1 ist beispielhaft eine Scheibenbremse dargestellt. Die Erfindung ist jedoch auch auf andere Typen von Reibungsbremsen wie beispielsweise Trommelbremsen anwendbar.The braking device 1 initially comprises at least one friction brake with a braking surface 2, a brake lining 3 and a brake actuator 4 for causing the brake lining 3 to bear against the braking surface 2. In 1 a disc brake is shown as an example. However, the invention is also applicable to other types of friction brakes such as drum brakes.

Weiterhin umfasst die Bremseinrichtung 1 eine Steuereinrichtung 10 zur Ansteuerung des Bremsaktuators 4. Mittels der Steuereinrichtung 10 kann eine herkömmliche Betriebsbremsfunktion dargestellt werden.Furthermore, the braking device 1 includes a control device 10 for controlling the brake actuator 4. The control device 10 can be used to represent a conventional service brake function.

Darüber hinaus kann über die Steuereinrichtung 10 ein Trockenwischvorgang veranlasst werden, welcher dazu dient, die Bremsfläche 2 von Nässe und Schmutz zu befreien, um ein schnelleres Ansprechen der Reibungsbremse während eines Betriebsbremsvorgangs zu erzielen. Dazu ist die Steuereinrichtung 10 derart konfiguriert, den Bremsaktautor zu veranlassen, den Bremsbelag 3 temporär ohne oder zumindest ohne merkliche Bremswirkung für den Fahrer des Kraftfahrzeugs mit der Bremsfläche 2 in Anlage zu bringen. Nach Beendigung des Trockenwisches kann die Reibungsbremse wieder weiter geöffnet werden.In addition, a dry wiping process can be initiated via the control device 10, which serves to remove moisture and dirt from the braking surface 2 in order to achieve a faster response of the friction brake during a service braking process. For this purpose, the control device 10 is configured in such a way as to cause the brake actuator to bring the brake lining 3 into contact with the braking surface 2 temporarily without or at least without any noticeable braking effect for the driver of the motor vehicle. After the end of the dry wipe, the friction brake can be opened further again.

Überdies sind Mittel zum Bestimmen der Umgebungstemperatur vorgesehen. Ein die Umgebungstemperatur des Kraftfahrzeugs F repräsentierendes Signal dieser Mittel ist der Steuereinrichtung 10 aufgeschaltet und wird in weiter unten näher erläuterter Weise in speziellen Situationen zum Aktivieren eines Trockenwischvorgangs herangezogen.In addition, means are provided for determining the ambient temperature. A signal from these means that represents the ambient temperature of the motor vehicle F is applied to the control device 10 and is used in special situations, in a manner explained in greater detail below, to activate a dry wiping process.

Zur Bestimmung der Umgebungstemperatur Tu können ein oder mehrere Temperatursensoren 20 am Kraftfahrzeug angeordnet sein, welche die aktuelle Umgebungstemperatur erfassen und ein entsprechendes Signal bereitstellen, das in der Steuereinrichtung 10 als Eingangsgröße verwendet wird.To determine the ambient temperature Tu, one or more temperature sensors 20 can be arranged on the motor vehicle, which detect the current ambient temperature and provide a corresponding signal that is used in the control device 10 as an input variable.

Alternativ kann die Information über die Umgebungstemperatur Tu auch von einer externen Einrichtung 30 bezogen werden, beispielsweise von einem Wetterdienst oder dergleichen. Dazu ist fahrzeugseitig eine Empfangseinrichtung 21 vorgesehen und mit der Steuereinrichtung 10 gekoppelt, um ein fahrzeugexternes, die Umgebungstemperatur TU des Kraftfahrzeugs repräsentierende Signal in die Steuereinrichtung 10 einzuspeisen.Alternatively, the information about the ambient temperature Tu can also be obtained from an external device 30, for example from a weather service or the like. For this purpose, a receiving device 21 is provided on the vehicle side and coupled to the control device 10 in order to feed a vehicle-external signal representing the ambient temperature T U of the motor vehicle into the control device 10 .

In diesem Zusammenhang kann zudem die aktuelle GPS-Position des Kraftfahrzeugs F, welche mit einer geeigneten Einrichtung 22 zur Erkennung der GPS-Position erfasst wird, berücksichtigt werden, um für den aktuellen Standort entsprechend genaue Informationen zu erhalten.In this context, the current GPS position of the motor vehicle F, which is recorded using a suitable device 22 for detecting the GPS position, can also be taken into account in order to obtain correspondingly accurate information for the current location.

Es ist auch möglich, zu diesem Zweck ein am Kraftfahrzeug F verbautes Navigationssystem 23 heranzuziehen.It is also possible to use a navigation system 23 installed on motor vehicle F for this purpose.

Die von extern bezogene Umgebungstemperatur Tu kann zudem zur Plausibilisierung der mittels eines oder mehrerer Temperatursensoren 20 gemessenen Umgebungstemperatur Tu herangezogen werden.The externally obtained ambient temperature Tu can also be used to check the ambient temperature Tu measured by means of one or more temperature sensors 20 for plausibility.

Die Steuereinrichtung 10 ist derart konfiguriert, das Signal der Umgebungstemperatur Tu hinsichtlich des Temperaturgradienten ṪU in Relation zu der Umgebungstemperatur TU zu analysieren und bei Vorliegen eines positiven Temperaturgradienten ṪU sowie in Abhängigkeit des positiven Temperaturgradienten ṪU in Relation zu der Umgebungstemperatur TU auf ein Niederschlagen von Feuchtigkeit an der Bremsfläche zu schließen. Infolgedessen veranlasst die Steuereinrichtung 10 einen Trockenwischvorgang in oben bereits erläuterter Art und Weise durch eine temporäre Bremsbetätigung, durch welche der Bremsbelag 3 ohne oder ohne merkliche Bremswirkung mit der Bremsfläche 2 in Anlage gebracht wird.The control device 10 is configured to analyze the signal of the ambient temperature Tu with regard to the temperature gradient Ṫ U in relation to the ambient temperature T U and in the presence of a positive temperature gradient Ṫ U and as a function of the positive temperature gradient Ṫ U in relation to the ambient temperature T U to close a precipitation of moisture on the braking surface. As a result, the control device 10 initiates a dry wiping process in the manner already explained above by temporarily applying the brakes, by means of which the brake pad 3 is brought into contact with the brake surface 2 with no or no noticeable braking effect.

Hierdurch wird sich an einer kalten Bremsfläche 2 niederschlagende Feuchtigkeit verdrängt, so dass die Reibungsbremse bei einer Betriebsbremsung schneller anspricht.As a result, moisture condensing on a cold braking surface 2 is displaced, so that the friction brake responds more quickly during service braking.

Die Beseitigung des Kondensates hat zudem den Vorteil, dass bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt ein Vereisen der Reibungsbremse vermieden wird.The elimination of the condensate also has the advantage that icing of the friction brake is avoided at temperatures below freezing.

2 veranschaulich dies anhand einer Gegenüberstellung des Verlaufs der Umgebungstemperatur Tu und des Temperaturgradienten ṪU in einem für Kondensatbildung kritischen Szenario wie beispielsweise dem Einfahren in einem Tunnel, in dessen Inneren der Taupunkt über der Umgebungstemperatur vor dem Tunnel liegt. Kühlt die Bremsfläche 2 aufgrund mangelnder Betätigung in die Nähe der Umgebungstemperatur vor dem Tunnel ab, fällt im Tunnel Feuchtigkeit an der Bremsfläche 2 aus. Wie 2 zeigt, lässt sich eine solche Situation anhand eines stark positiven Temperaturgradienten ṪU gut erkennen. Ist zudem die Umgebungstemperatur TU bekannt, kann das Risiko einer Kondensation von Luftfeuchte an der Bremsfläche 2 gut beurteilt werden. Es ist hierzu nicht unbedingt erforderlich, auch die Luftfeuchte zu messen, was zusätzliche Sensorik erfordern würde, oder sich auf ein Scheibenwischersignal zu verlassen. 2 illustrates this by comparing the course of the ambient temperature Tu and the temperature gradient Ṫ U in a scenario that is critical for condensate formation, such as entering a tunnel, inside which the dew point is above the ambient temperature in front of the tunnel. If the braking surface 2 cools down to near the ambient temperature in front of the tunnel due to insufficient actuation, moisture will form on the braking surface 2 in the tunnel. How 2 shows, such a situation can be easily recognized by means of a strongly positive temperature gradient Ṫ U. If the ambient temperature T U is also known, the risk of atmospheric moisture condensing on the braking surface 2 can be well assessed. For this purpose, it is not absolutely necessary to also measure the air humidity, which would require additional sensors, or to rely on a windshield wiper signal.

Als Entscheidungskriterium kann in der Steuereinrichtung 10 für den Temperaturgradienten ṪU ein von der Umgebungstemperatur Tu abhängiger Schwellwert S zur Veranlassung der Bremsbetätigung abgelegt sein, wie dies in 1 durch einen entsprechenden Logikblock 11 veranschaulicht ist. ist. 3 zeigt, dass dieser Schwellwert S keine starre Größe sein muss, sondern in der Regel mit der Umgebungstemperatur variieren wird. Die in 3 beispielhafte Schwellwertkurve S kann experimentell oder zum Beispiel mittels eines Bremsentemperaturmodels bestimmt werden.A threshold value S dependent on the ambient temperature Tu for initiating the brake actuation can be stored in the control device 10 for the temperature gradient Ṫ U as a decision criterion, as is shown in 1 is illustrated by a corresponding logic block 11. is. 3 shows that this threshold value S does not have to be a fixed value, but will usually vary with the ambient temperature. In the 3 An exemplary threshold value curve S can be determined experimentally or, for example, by means of a brake temperature model.

Anstelle einer solchen Schwellwertkurve sind jedoch auch andere Berechnungsmodelle für das Aktivieren des Trockenwischens möglich, welche gegebenenfalls weitere Einflussgrößen berücksichtigen können.However, instead of such a threshold value curve, other calculation models for activating dry wiping are also possible, which may possibly take other influencing variables into account.

So kann beispielsweise das Aktivieren des Trockenwischens von einer gemessenen oder geschätzten Betriebstemperatur der Bremsfläche 2 anhängig gemacht werden. Ist die Betriebstemperatur ausreichend hoch, kann auf die Aktivierung des Trockenwischens verzichtet werden.For example, the activation of the dry wipe can be made dependent on a measured or estimated operating temperature of the braking surface 2 . If the operating temperature is sufficiently high, there is no need to activate dry wiping.

Hierfür können zuvor ausgeführte Betriebsbremsvorgänge berücksichtigt werden. Entsprechende Informationen können z.B. in einem weiteren Block 12 in der Steuereinrichtung 10 vorgehalten werden. Hieraus lässt sich, beispielsweise mit einem Bremsentemperaturmodel, die aktuelle Betriebstemperatur der Bremsfläche 2 ermitteln.For this purpose, previously executed service braking processes can be taken into account. Corresponding information can, for example, be kept available in a further block 12 in the control device 10. From this, the current operating temperature of the braking surface 2 can be determined, for example using a brake temperature model.

Kommt es zu einer Aktivierung des Trockenwischens, kann dieses nach einem stets gleichen vorab festgelegten Schema vorgenommen werden. Dies ist grundsätzlich ausreichend, um sich bildendes Kondensat mit dem Bremsbelag 3 von der Bremsfläche 2 zu wischen.If dry wiping is activated, this can always be done according to a previously defined scheme. This is basically sufficient to wipe any condensate that forms off the braking surface 2 with the brake lining 3 .

Soll eine neuerliche Kondensatbildung oder ein Vereisen unterbunden werden, ist es zweckmäßig, die Bremsfläche 2 beim Trockenwischen durch leichte Reibung auf eine Temperatur oberhalb des Taupunkts der Umgebungsluft zu bringen. Der benötigte Energieeintrag kann hierbei variieren. Um dem Rechnung zu tragen, ist es möglich, die Dauer des Trockenwischens und/oder die Stärke, mit welcher die temporäre Bremsbetätigung beim Trockenwischen erfolgt, anzupassen. Dies kann beispielsweise unter Berücksichtigung des Verlaufs der Umgebungstemperatur, des Temperaturgradienten und/oder des Grads der Schwellwertüberschreitung durch in der Steuereinrichtung 10 abgelegte Entscheidungslogik festgelegt werden.If renewed condensation or icing is to be prevented, it is expedient to bring the braking surface 2 to a temperature above the dew point of the ambient air by gently rubbing it dry when wiping it dry. The required energy input can vary here. In order to take this into account, it is possible to adjust the duration of the dry wipe and/or the strength with which the temporary brake application occurs during the dry wipe. This can be determined, for example, by decision logic stored in the control device 10, taking into account the course of the ambient temperature, the temperature gradient and/or the degree to which the threshold value has been exceeded.

Zusammengefasst wird durch Analyse der Umgebungstemperatur bzw. entsprechender Signale im Fall des Erkennens eines Temperaturanstiegs bei bestimmten Umgebungstemperaturen das mögliche Kondensat durch kurzes Anlegen der Bremsbeläge 3 von der Bremsfläche 2, beispielsweise einer Bremsscheibe, gewischt. Hiervon sind weitere Abwandlungen möglich.In summary, by analyzing the ambient temperature or corresponding signals in the event that a temperature rise is detected at certain ambient temperatures, the possible condensate is wiped off the brake surface 2, for example a brake disc, by briefly applying the brake pads 3. Further modifications of this are possible.

So kann beispielsweise durch allein die Erkennung der GPS-Position des Kraftfahrzeugs vor oder in Tunneln ein kurzes Anlegen der Bremsbeläge 2 angefordert werden. Entsprechende Standortinformation kann auch aus einem Navigationssystem 23 abgeleitet werden. Dies kann zudem mit dem vorstehend erläuterten Trockenwischen durch Analyse der Umgebungstemperatur kombiniert werden.For example, simply by recognizing the GPS position of the motor vehicle in front of or in tunnels, a brief application of the brake pads 2 can be requested. Corresponding location information can also be derived from a navigation system 23 . This can also be combined with the dry wiping discussed above by analyzing the ambient temperature.

Weiterhin kann eine entsprechende Anforderung eines Trockenwischens in Anhängigkeit von Wetterdaten erfolgen, welche beispielsweise online von einem Wetterdienst bezogen werden. Solche können zudem zur Plausibilisierung der Umgebungstemperatur herangezogen werden.Furthermore, a corresponding request for wiping dry can be made as a function of weather data, which are obtained online from a weather service, for example. Such can also be used to check the ambient temperature for plausibility.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und weiterer Abwandlungen näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel und die Abwandlungen dienen dazu, die Ausführbarkeit der Erfindung zu belegen. Technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiterer Einzelmerkmale erläutert wurden, können auch unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, selbst wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf die konkret beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.The invention was explained in more detail above using an exemplary embodiment and further modifications. The embodiment and the modifications serve to prove the operability of the invention. Individual technical features that have been explained above in the context of other individual features can also be implemented independently of these and in combination with other individual features, even if this is not expressly described, as long as this is technically possible. The invention is therefore expressly not limited to that specifically described NEN exemplary embodiments and modifications, but includes all the configurations defined by the patent claims.

Bezugszeichenlistereference list

11
Bremseinrichtungbraking device
22
Bremsflächebraking surface
33
Bremsbelagbrake pad
44
Bremsaktuatorbrake actuator
1010
Steuereinrichtungcontrol device
1111
Blockblock
1212
Blockblock
2020
Temperatursensortemperature sensor
2121
Empfangseinrichtung/Mittel zum Anfordern von WetterdatenReceiving device/means for requesting weather data
2222
Einrichtung zur Erkennung der GPS-Position des KraftfahrzeugsDevice for detecting the GPS position of the motor vehicle
2323
Navigationssystemnavigation system
3030
externe Einrichtungexternal facility
Ff
Kraftfahrzeugmotor vehicle
SS
Schwellwertthreshold
TUdo
Umgebungstemperaturambient temperature
ṪUṪU
Temperaturgradienttemperature gradient

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 19916700 A1 [0003, 0004, 0005]DE 19916700 A1 [0003, 0004, 0005]
  • DE 102012213550 A1 [0005]DE 102012213550 A1 [0005]

Claims (10)

Bremseinrichtung (1) mit Trockenwischfunktion für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Reibungsbremse mit einer Bremsfläche (2), einem Bremsbelag (3) und einem Bremsaktautor (4) zur Veranlassung einer Anlage des Bremsbelags (3) gegen die Bremsfläche (2), eine Steuereinrichtung (10) zur Ansteuerung des Bremsaktuators (4), welche derart konfiguriert ist, den Bremsaktautor (4) zu veranlassen, den Bremsbelag (3) temporär ohne oder ohne merkliche Bremswirkung mit der Bremsfläche (3) in Anlage zu bringen, und Mittel zum Bestimmen der Umgebungstemperatur (TU), wobei ein die Umgebungstemperatur (TU) des Kraftfahrzeugs repräsentierendes Signal der Steuereinrichtung (10) aufgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) derart konfiguriert ist, das Signal der Umgebungstemperatur (TU) hinsichtlich des Temperaturgradienten (TU) in Relation zu der Umgebungstemperatur (Tu) zu analysieren und bei Vorliegen eines positiven Temperaturgradienten (TU) sowie in Abhängigkeit des positiven Temperaturgradienten (TU) in Relation zu der Umgebungstemperatur (Tu) auf ein Niederschlagen von Feuchtigkeit auf die Bremsfläche (2) zu schließen und infolgedessen eine temporäre Bremsbetätigung zu veranlassen, durch welche der Bremsbelag (3) ohne oder ohne merkliche Bremswirkung mit der Bremsfläche (2) in Anlage gebracht wird.Braking device (1) with dry wiping function for a motor vehicle, comprising a friction brake with a braking surface (2), a brake lining (3) and a brake actuator (4) for causing the brake lining (3) to bear against the braking surface (2), a control device ( 10) for controlling the brake actuator (4), which is configured in such a way as to cause the brake actuator (4) to bring the brake lining (3) into contact with the braking surface (3) temporarily without or without a noticeable braking effect, and means for determining the Ambient temperature (T U ), with a signal representing the ambient temperature (T U ) of the motor vehicle being applied to the control device (10), characterized in that the control device (10) is configured in such a way that the signal of the ambient temperature (T U ) with regard to the temperature gradient (T U ) in relation to the ambient temperature (Tu) and in the presence of a positive temperature gradient (T U ) and as a function t of the positive temperature gradient (T U ) in relation to the ambient temperature (Tu) to conclude that moisture is being deposited on the braking surface (2) and as a result to cause a temporary brake application, through which the brake pad (3) with no or no noticeable braking effect is brought into contact with the braking surface (2). Bremseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinrichtung (10) für den Temperaturgradienten (TU) ein von der Umgebungstemperatur (Tu) abhängiger Schwellwert (S) zur Veranlassung der Bremsbetätigung abgelegt ist.Braking device (1) after claim 1 , characterized in that in the control device (10) for the temperature gradient (T U ) of the ambient temperature (Tu) dependent threshold value (S) for initiating the brake actuation is stored. Bremseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinrichtung (10) Parameter zumindest der letzten Bremsung für die Aktivierung des Trockenwischens berücksichtigt werden.Braking device (1) after claim 1 or 2 , characterized in that in the control device (10) parameters are taken into account at least the last braking for activating the dry wiping. Bremseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Temperatursensoren (20) vorgesehen sind, die am Kraftfahrzeug angeordnet sind und das die Umgebungstemperatur (Tu) des Kraftfahrzeugs repräsentierende Signal bereitstellen.Braking device (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that one or more temperature sensors (20) are provided, which are arranged on the motor vehicle and provide the ambient temperature (Tu) of the motor vehicle representing the signal. Bremseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Empfangseinrichtung (21) vorgesehen und mit der Steuereinrichtung (10) gekoppelt ist, um ein fahrzeugexternes die Umgebungstemperatur (Tu) des Kraftfahrzeugs repräsentierende Signal in die Steuereinrichtung (10) einzuspeisen.Braking device (1) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that a receiving device (21) is provided and coupled to the control device (10) in order to feed a vehicle-external signal representing the ambient temperature (Tu) of the motor vehicle into the control device (10). Bremseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) derart konfiguriert ist, um in Zusammenwirken mit einem Navigationssystem (23) vor oder in Tunneln eine temporäre Bremsbetätigung zu veranlassen, durch welche der Bremsbelag (3) ohne oder ohne merkliche Bremswirkung mit der Bremsfläche (2) in Anlage gebracht wird.Braking device (1) according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the control device (10) is configured in such a way, in cooperation with a navigation system (23), in front of or in tunnels to cause a temporary brake actuation, through which the brake pad (3) comes into contact with the braking surface (2nd ) is attached. Bremseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) derart konfiguriert ist, in Zusammenwirken mit einer Einrichtung (22) zur Erkennung der GPS-Position des Kraftfahrzeugs vor oder in Tunneln eine temporäre Bremsbetätigung zu veranlassen, durch welche der Bremsbelag (3) ohne oder ohne merkliche Bremswirkung mit der Bremsfläche (2) in Anlage gebracht wird.Braking device (1) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the control device (10) is configured in such a way, in cooperation with a device (22) for detecting the GPS position of the motor vehicle in front of or in tunnels, to cause a temporary brake actuation, through which the brake pad (3) without or without noticeable braking effect is brought into contact with the braking surface (2). Bremseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) derart konfiguriert ist, in Zusammenwirken mit Mitteln (21) zur Anforderung von Wetterdaten eine temporäre Bremsbetätigung zu veranlassen, durch welche der Bremsbelag (3) ohne oder ohne merkliche Bremswirkung mit der Bremsfläche (3) in Anlage gebracht wird.Braking device (1) according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the control device (10) is configured in such a way, in cooperation with means (21) for requesting weather data, to cause a temporary brake actuation, through which the brake pad (3) can be brought into contact with the brake surface (3) without any or no noticeable braking effect plant is brought. Bremseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) derart konfiguriert ist, die temporäre Bremsbetätigung so lange aufrechtzuerhalten, bis sich die Bremsfläche (2) über Umgebungstemperatur (TU) erwärmt hat.Braking device (1) according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the control device (10) is configured in such a way to maintain the temporary brake actuation until the braking surface (2) has heated above the ambient temperature (T U ). Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) derart konfiguriert ist, die Stärke der temporären Bremsbetätigung auf ein Maß einzustellen, dass sich die Bremsfläche (2) über Umgebungstemperatur (Tu) erwärmt.Braking device according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the control device (10) is configured in such a way to adjust the strength of the temporary brake actuation to an extent that the braking surface (2) heats up above the ambient temperature (Tu).
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