DE10216871A1

DE10216871A1 - Verfahren zur Bremsbelagverschleiss-Sensierung

Info

Publication number: DE10216871A1
Application number: DE2002116871
Authority: DE
Inventors: Frank Pietsch
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2003-10-30

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Bremsbelagverschleiß-Sensierung, insbesondere für Nutzfahrzeuge mit Scheibenbremsen (1), vorgestellt. Dabei wird die Stärke der beiden Bremsbeläge (4, 5) jeder Scheibenbremse (1) mittels Sensoren (6, 7) gesondert erfaßt. Die Meßergebnisse werden an eine Anzeigeeinrichtung (19), die sich im Fahrerhaus oder am Anhänger befinden kann, weitergeleitet. Mittels einer Auswerteschaltung (8), die an jeder Bremse (1) angeordnet sein kann, wird die Reststärke oder die prozentuale Abnutzung des am stärksten abgenutzten Bremsbelages (4 oder 5) ermittelt. Nur dieser Wert wird über eine Datenverbindung (18) an die Anzeigeeinrichtung (19) weitergeleitet. Hierdurch erhält der Fahrer einen schnellen Überblick über die am stärksten abgenutzten Bremsbeläge.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bremsbelagverschleiß-Sensierung, insbesondere für Nutzfahrzeuge mit Scheibenbremsen, gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 oder 6.

Aus der DE 199 33 961 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung des Funktionsstandes und des Verschleißes von Bremsvorrichtungen bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren werden Verschleißsignale von Bremselementen per Funk vom Anhänger an den Motorwagen gesendet und dort in einer Anzeigeeinrichtung angezeigt. Die Anzeigeeinrichtung ist so ausgebildet, daß der Verschleiß (Gesamtverschleiß) der linken und der rechten Bremse einer Achse übereinanderliegend angezeigt wird. Hierdurch ist ein ungleichmäßiger Verschleiß der beiden Bremsen einer Achse besonders leicht erkennbar. Es kann aber nicht der Verschleiß der einzelnen Bremsbeläge erfaßt werden.

Erfahrungsgemäß kann es zu einem ungleichmäßigen Verschleiß der beiden Bremsbeläge einer Radbremse kommen. Um den Verschleiß einzelner Beläge zu messen bzw. zu erfassen, sind bereits spezielle analoge Sensoren für Scheibenbremsen bekannt (EP 11 76 330 A2). Mit einer derartigen Vorrichtung läßt sich die Stärke der beiden Beläge einzeln erfassen. Es kann allerdings nicht die Abnützung der Bremsscheibe selbst berücksichtigt werden. Die Stärke bzw. prozentuale Abnutzung der einzelnen Bremsbeläge ist in einer Anzeigevorrichtung anzeigbar.

Die bekannte Übertragung und Anzeige der Stärke bzw. Abnutzung sämtlicher einzelner Bremsbeläge hat jedoch Nachteile. Zum einen ist die Menge der zu übertragenden Daten relativ groß. Zum anderen ist eine Anzeige der Stärken sämtlicher Bremsbeläge für den Fahrer unübersichtlich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bremsbelagverschleiß-Sensierung anzugeben, welches die obengenannten Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 6 enthaltene Erfindung gelöst. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige Weiterbildungen.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß durch die Beschränkung auf die Auswertung des jeweils am stärksten abgenutzten Bremsbelags nur die Hälfte der Daten im Vergleich zum Stand der Technik übertragen und/oder in der Anzeigevorrichtung in übersichtlicher Weise angezeigt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Diese zeigt in
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Scheibenbremse, dem zugehörigen Wegsensor, sowie der zugehörigen Auswerteschaltung und in
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines aus Zugfahrzeug und Anhänger bestehenden Nutzfahrzeugs mit angeschlossener Auswerteeinrichtung bzw. Anzeigeeinrichtung für den Bremsbelagverschleiß.
In der Fig. 1 ist schematisch eine Scheibenbremse (1) mit Bremsscheibe (2), Bremssattel (3), und Bremsbelägen (4, 5) dargestellt. Zur Bremsung werden die Bremsbeläge (4, 5) in bekannter Weise durch eine (nicht dargestellte) Vorrichtung gegen die Bremsscheibe (2) gedrückt.
Zur Einzel-Messung der Restdicken der Bremsbeläge (4, 5) dient ein Sensor (6, 7), der hier als Wegsensor mit Schiebewiderständen (R1, R2) ausgebildet ist. Die Widerstände sind mit einer Batteriespannung (+Ub) beaufschlagt. Die jeweiligen Abgriffe der Schiebewiderstände sind an die Eingänge zweier Verstärker (V1 und V2) gelegt. Diese liefern über zwei Dioden. (D1, D2) eine Ausgangsspannung von UV1 bzw. UV2. Diese beiden Spannungen werden über zwei gleiche Widerstände (R3 und R4) auf einen Abschlußwiderstand (R5) gegeben. Hier stellt sich eine Spannung (UR5) ein, welche der höchsten Spannung der Verstärker bzw. Impedanzwandler (V1 oder V2) entspricht. Damit ist (UR5) ein Maß für den jeweils höchsten Bremsbelagverschleiß bzw. die geringste Bremsbelagstärke der Bremsbeläge (4, 5). Über einen weiteren Verstärker/Impedanzwandler (V3) wird diese Ausgangsspannung (V) dann auf einen Analog/Digitalwandler (9) gegeben, dort in einen digitalen Wert umgewandelt und auf eine Datenverbindung (18) geleitet. Der Sensor (6, 7) ist vorzugsweise so ausgebildet, daß die Abnutzung der Bremsscheibe (2) die Ausgangssignale für die Bremsbelagstärken nicht beeinflußt.
Der Analog/Digitalwandler (9) kann auch in die Auswerteschaltung (8) integriert sein. Alle elektronischen Bauteile (Sensor (6, 7), Auswerteschaltung (8) und Analog/Digital-Wandler (9)) sind in unmittelbarer Nähe der Radbremsen (10 bis 17) angeordnet.
Im Gegensatz zum oben erwähnten Stand der Technik wird hier also nicht eine Information über die einzelnen Stärken beider Bremsbeläge (4, 5) oder eine Information über die Gesamtstärke der beiden Bremsbeläge (4, 5) weitergeleitet, sondern nur eine Information über die Reststärke bzw. der prozentualen Abnutzung des jeweils am stärksten abgenutzten Bremsbelages.
In der Fig. 2 ist schematisch ein Zugfahrzeug (20) mit Anhänger (21) dargestellt. Das Zugfahrzeug besitzt Radbremsen (10 bis 13), und der Anhänger (14 bis 17). Die schematisch dargestellten Radbremsen (10 bis 17) beinhalten hier auch die Auswerteschaltung (8) sowie den Analog/Digital-Wandler (9) und den Sensor (6, 7) aus der Fig. 1.
Die Meßwerte der einzelnen Radbremsen (10 bis 17) werden, wie bereits in Fig. 1 dargestellt, auf eine Datenverbindung (18) gegeben. Diese verläuft vom Anhänger (21) zum Zugfahrzeug (20).
Einzelheiten einer derartigen Datenverbindung für Fahrzeuge sind in der ISO 11992/2 spezifiziert. Als Datenverbindung kann ein Bus, insbesondere der bekannte CAN- Bus verwendet werden.
An die Datenverbindung (18) ist weiter eine Anzeigeeinrichtung (19) angeschlossen. In dieser können auf verschiedene Arten die Werte des jeweils am stärksten abgenutzten Bremsbelages der Radbremsen (10 bis 17) angezeigt werden. Als Beispiel ist eine balkenförmige Darstellung der Restbelagstärken gezeichnet. Dabei ist jeder der acht Balken einer Radbremse (10 bis 17) zugeordnet.
Anstatt über einen Bus können die Meßwerte der Radbremsen (10 bis 17) alternativ auch drahtlos über in den Radbremsen (10 bis 17) integrierte Sender an die Anzeigeeinrichtung (19) übertragen werden. Ein bekanntes Verfahren hierzu ist "Blue Tooth". In diesem Fall enthält die Anzeigeeinrichtung (19) einen passenden Empfänger.
Die Anzeigeeinrichtung (19) kann für den Fahrer sichtbar im Führerhaus des Zugfahrzeuges (20) angebracht sein. Sie kann aber auch am Anhänger (21) angebracht sein.
Wahlweise ist durch die Anzeigeeinrichtung (19) die Reststärke oder die prozentuale Abnutzung des jeweils am stärksten abgenutzten Bremsbelages jeder Radbremse (10 bis 17) anzeigbar, je nach Wunsch des Fahrers.
Die Anzeigeeinrichtung (19) kann weiter auch eine Wartungsanzeige mit einem Hinweis auf einen notwendigen Bremsbelagwechsel und/oder der Restlaufzeit des Fahrzeugs enthalten. Diese basiert dann auf dem am stärksten verschlissenen Bremsbelag des Gesamtfahrzeuges. Die genannte Wartungsanzeige kann entweder in geeigneter Weise berechnet werden, oder aus einer gespeicherten Tabelle entnommen werden.
Die Datenverbindung (18) kann auch mit einer Diagnose- Steckdose verbunden sein (nicht dargestellt). Hiermit können bei einem Werkstattaufenthalt die auszuwechselnden Bremsbeläge leicht ausgelesen werden.
Alternativ können gemäß Nebenanspruch 6 von den Radbremsen (10 bis 17) auch die Reststärken bzw. prozentualen Abnutzungen beider Bremsbeläge jeder Radbremse (10 bis 17) gemeinsam über die Datenverbindung (18) zur Anzeigeeinrichtung (19) übertragen werden. Dabei entfallen die einzelnen Auswerteschaltungen (8). In diesem Fall sorgt jedoch eine der Anzeigeeinrichtung (19) vorgeschaltete Elektronik (22) bzw. eine entsprechende Software dafür, daß wiederum von jeder Radbremse (10 bis 17) nur der jeweils am stärksten verschlissene Bremsbelag zur Anzeige kommt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, daß durch die Beschränkung der Anzeige auf die jeweils am stärksten verschlissenen Beläge jeder Bremse die zu übertragende Datenmenge halbiert ist und der Fahrer mit einem Blick die für ihn wichtigsten Informationen schnell erkennen kann.
Obwohl im Ausführungsbeispiel gem. Fig. 1 eine Scheibenbremse dargestellt ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch auf die beiden Bremsbacken einer Trommelbremse angewendet werden.

Claims

1. Verfahren zur Bremsbelagverschleiß-Sensierung, insbesondere für Nutzfahrzeuge mit Scheibenbremsen (1), wobei die Stärke der beiden Bremsbeläge (4, 5) jeder Scheibenbremse (1) mittels Sensoren (6, 7) einzeln meßbar oder auswertbar ist, und wobei die Meßergebnisse für alle Bremsen (1) über eine Datenverbindung (18) zu einer Anzeigeeinrichtung (19) weitergeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß mittels je einer Auswerteschaltung (8) von jeder Radbremse (1, 10 bis 17) die Reststärke oder der prozentuale Verschleiß des am stärksten abgenutzten Bremsbelages (4 oder 5) ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschleißsignal für den jeweils am stärksten abgenutzten Bremsbelag von allen Radbremsen (10 bis 17) in digitaler Form über die Datenverbindung (18) übertragen wird und daß die Verschleißsignale durch eine geeignete Anzeigeeinrichtung (19) einzeln oder gemeinsam anzeigbar sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (19) im Führerhaus des Zugwagens (20) oder am Anhänger (21) angeordnet ist.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anzeigeeinrichtung (19) die Reststärke oder prozentuale Abnutzung des jeweils am stärksten abgenutzten Bremsbelages jeder Radbremse (10 bis 17) anzeigbar ist.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (8) an jeder Radbremse (10 bis 17) angebracht ist.

6. Verfahren zur Bremsbelagverschleiß-Sensierung, insbesondere für Nutzfahrzeuge mit Scheibenbremsen (1), wobei die Stärke der beiden Bremsbeläge (4, 5) jeder Scheibenbremse (1) mittels Sensoren (6, 7) einzeln meßbar oder auswertbar ist, und wobei die Meßergebnisse für alle Bremsen (1) über eine Datenverbindung (18) zu einer Anzeigeeinrichtung (19) weitergeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeigeeinrichtung (19) eine Elektronik (22) vorgeschaltet ist, welche von jeder Radbremse (10 bis 17) das Signal des jeweils am stärksten abgenutzten Bremsbelages auswählt.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Anzeigeeinrichtung (19) weiter eine Wartungsanzeige mit einem Hinweis auf einen notwendigen Bremsbelagwechsel und/oder auf die Restlaufzeit des Fahrzeugs abrufbar sind, welche auf dem am stärksten verschlissenen Bremsbelag des Gesamtfahrzeuges basieren.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverbindung (18) als Bus ausgebildet ist.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverbindung (18) als Funkverbindung ausgebildet ist.