DE19747527A1

DE19747527A1 - Bremsanlage mit Radbrems-Wegsensoren

Info

Publication number: DE19747527A1
Application number: DE1997147527
Authority: DE
Inventors: Jochen Burgdorf; Peter Dr Rieth; Andreas Dr Klein
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1997-10-28
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 1999-04-29

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsanlage, die an ein zelnen oder an allen Rädern mit Radbrems-Wegsensoren ausge rüstet ist, welche zur direkten oder indirekten Erfassung und zum Errechnen folgender Größen, allein oder in Kombina tion, vorgesehen sind:
Position,
Weg,
Wegänderungen,
Geschwindigkeiten,
Geschwindigkeitsänderungen etc. und noch anderer abge leiteter Größen, und zwar der

- der Bremsbeläge,
- der Radbremskolben und
- anderer Radbremselemente, die bei einem Bremsvorgang eine Längs- und/oder Drehbewegung relativ zu feststehenden Radbremskomponenten (Gehäuse, Träger etc.) ausführen.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung bestehen darin, daß festverdrahtete und/oder programmgesteuerte elek tronische Schaltungen vorhanden sind, die zur Auswertung der mit den Wegsensoren gewonnenen Informationen und Signale und damit zum Erfassen der Positionen und Bewegungen der vor genannten Radbremskomponenten und der abgeleiteten Größen dienen.

Mit Hilfe der Radbrems-Wegsensoren und der Auswerteschaltun gen werden direkt oder indirekt ermittelt:

- Volumenaufnahme einer Radbremse auf Basis der Radbrems-Kolbenbewegungen,
- Belagverschleiß,
- Verschleiß der Bremsscheibe etc., und zwar radindivi duell;
- die Volumenaufnahme der Radbremse läßt Rückschlüsse zu
- - auf den in der Radbremse herrschenden Druck, wo bei die Bremsenkennwerte tabellarisch oder rechnerisch erfaßt und aktualisiert werden;
- - auf die Zuspannkraft der Bremsen und auf das da durch hervorgerufene Bremsmoment an den einzelnen Rädern, wobei weitere, zur Berechnung benötigte Informationen, wie momentaner Reibbeiwert etc., externen Quellen (z. B. einem KFZ-Regelungssystem, wie ABS, ASR, EBV, MSR, ESBS, ASMS usw., speziel len Sensoren und Auswerteschaltungen etc.) entnom men werden.

Erfindungsgemäß werden die mit den Radbrems-Wegsensoren ge wonnenen Informationen (beispielsweise über den Radbrems druck, die Zuspannkraft an der Bremsscheibe, Bremsmoment etc.) zur Verbesserung des Regelverhaltens elektronischer Kraftfahrzeug-Regelungssysteme, zur Überwachung und Absiche rung der in diesen Systemen verarbeiteten Informationen und der Regelungsvorgänge herangezogen. Es findet eine Kombina tion der mit den Radbrems-Wegsensoren und mit herkömmlichen Sensoren, wie Raddrehzahlsensoren, Giermomentsensoren usw., gewonnenen Ergebnisse statt.

Ein weiteres wichtiges Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, daß Sensoren zur Messung der Drehzahl der Fahrzeugräder vorhanden sind und daß auf Basis von bzw. durch logische Verknüpfung und Auswertung der durch die Weg messung und die Drehzahlmessung gewonnenen Informationen folgende Größen, allein oder in Kombination, ermittelt wer den:

- Bremssatteldehnung als Funktion der Zuspannkraft,
- Achslasten,
- Achslastverteilung,
- Fahrzeuggewicht,
- Bremskraftverteilung,
- Reibwert bei einer ABS-, ASR- oder ASMS-Regelung,
- Bremstemperatur und -verteilung,
- Temperaturmodell, Druckmodell.

Die vorliegende Erfindung ist sowohl für hydraulische Brems anlagen als auch für elektrische Bremssysteme, bei denen die Bremskraft rein elektrisch erzeugt wird, sowie für jede Art von Brake-by-wire-Systemen geeignet, nämlich für alle Systeme, bei denen bei Bremsvorgängen an den einzelnen Rädern mechanische Verschiebungen (von Bremsbelägen relativ zu ei ner Bremsscheibe etc.) oder auch Drehbewegungen stattfinden.

Die erfindungsgemäße Bremsanlage ist, insbesondere beim Ein satz für Brake-by-wire-Systeme, als Folge der Erfassung der Wege, die die Bremsbeläge oder andere für die Bremsenfunk tion wesentliche Elemente der Radbremse ausführen, und/oder der logischen Verknüpfung mit Raddrehzahlinformationen so wohl für die Funktion

- Betriebsbremse,
- als auch zur Regelung und Steuerung der Bremskraft verteilung
- sowie für andere Kfz-Regelungsfunktionen (ABS, ASR, MSR, ESBS, ASMS etc.)

ideal geeignet.

Zu den Radbrems-Wegsensoren zählen auch sog. Luftspielsenso ren, die vor allem für Festsättel-Bremsen von Bedeutung sind. Das Luftspiel wird dabei direkt oder indirekt, näm lich durch Auswerten des zeitlichen Verlaufs der gemessenen und der errechneten Größen, des Bewegungsverhaltens der Radbremskolben oder anderer Bauteile, die bei Bremsvorgängen relativ zu feststehenden Komponenten der Radbremse verscho ben oder verdreht werden, durch Auswertung der Änderungen des Abstandes zwischen den Belagreibflächen und der Brems scheibe usw. gewonnen.

Nach unterschiedlichen Ausführungsarten der Erfindung werden entweder jedes Rad, nur ein Rad pro Bremskreis oder mehrere Räder mit einem Radbrems-Wegsensor ausgerüstet. Mit diesen Sensoren werden die Regel- oder Steuergrößen gewonnen. Bei Verwendung von mehreren Radbrems-Wegsensoren können einige der Sensoren oder nur ein Sensor für die Regelung oder Steue rung, der oder die anderen zur Überwachung oder Überprüfung des Systems ausgewertet werden.

Zu der erfindungsgemäßen Bremsanlage führte die Erkenntnis, daß Radbrems-Wegsensoren, zu denen auch bekannte Belagver schleißsensoren zählen, auch zum Gewinnen von Steuer- und/oder Regelgrößen eingesetzt werden können. Auf die auf diese Weise erzeugten Größen mußte bisher verzichtet werden, oder sie konnten bisher nur mit aufwendiger Sensorik gewon nen werden. Die Kombination der erfindungsgemäß mit den Radbrems-Wegsensoren gewonnen mit den mit Hilfe der herkömm lichen, passiven oder aktiven Raddrehzahlsensoren oder auch mit Reifenkraftsensoren gewonnenen Informationen oder Größen führt zu Regelungssystemen, die sich durch geringen Herstel lungsaufwand, wesentlich erhöhte Regelqualität, größere Si cherheit und Zuverlässigkeit (als Folge des Vergleichs der auf unterschiedliche Weise gewonnen Regelgrößen) auszeichnen. Auch entstehen neuartige Regelungssysteme.

Der erfindungsgemäße Weg zum Gewinnen von Regelungsgrößen oder Meßgrößen ist u. a. in Verbindung mit Brake-by-wire-Systemen von besonders großem Nutzen, weil bei solchen Syste men herkömmliche Meßmethoden, z. B. eine Bremsdruckmessung, prinzipbedingt ausscheiden.

Claims

1. Bremsanlage, mit Radbrems-Wegsensoren, deren Ausgangs signale einer Auswerteschaltung zugeführt werden, welche folgender Größen, allein oder in Kombination, ermittelt:

- Position,
- Weg,
- Wegänderungen,
- Geschwindigkeiten,
- Geschwindigkeitsänderungen etc. und noch andere abge leitete Größen, und zwar
- - der Bremsbeläge und/oder
- - der Radbremskolben und/oder
- - anderer Radbremselemente, die bei einem Brems vorgang eine Längs- oder Drehbewegung relativ zu feststehenden Radbremskomponenten (Gehäuse, Trä ger etc.) ausführen.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fahrzeugrad oder jede Radbremse mit mindestens einem Radbrems-Wegsensor ausgerüstet ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bremskreis ein mit einem oder mit mehreren Radbrems-Wegsensoren ausgerüstetes Fahrzeugrad enthält.

4. Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Hilfe der radin dividuellen Radbrems-Wegsensoren gewonnen Informationen in einer zentralen, festverdrahteten oder programmge steuerten Schaltungsanordnung ausgewertet werden.

5. Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Radbrems-Weg sensoren gewonnen Signale oder Informationen unter Zu hilfenahme von Signalen oder Informationen, die in einen Kfz-Regelungssystem, wie ABS, ASR, EBV, MSR, ESBS, ASMS usw. gewonnen wurden, ausgewertet werden.

6. Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine elektronisch geregelte und/oder gesteuerte hydraulische Bremsanlage ist.

7. Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine nach dem so genannten Brake-by-wire-Prinzip ausgebildete Bremsanlage ist.

8. Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit elektrisch betätigbaren Radbremsen ausgerüstet ist.

9. Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit hydraulischen Radbremsen ausgerüstet ist.

10. Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, mit Sensoren zur Messung der Drehzahl der Fahrzeugrä der, dadurch gekennzeichnet, daß auf Basis von bzw. durch logische Verknüpfung und Auswertung der durch die Wegmessung und die Drehzahlmessung gewonnenen Informa tionen folgende Größen, allein oder in Kombination, er mittelt werden: