DE3348387C2

DE3348387C2 - Vehicle brakes testing system

Info

Publication number: DE3348387C2
Application number: DE19833348387
Authority: DE
Inventors: Werner 7000 Stuttgart De Stumpe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-01-08
Filing date: 1983-01-08
Publication date: 1993-01-28
Anticipated expiration: 2003-01-09

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betriebssicherung von Brem sen mit verschleißunterworfenen Bremsbelägen, insbesondere von druckmittelbetätigten Trommel- oder Scheibenbremsen in Kraftfahr zeugen, nach der Gattung des Patentanspruchs.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Betriebssicherung von Bremsen (DE-OS 28 35 406) ist an den Bremszylindern einer jeden Radbremse ein elektrischer Schalter angeordnet, der im Stromkreis einer Kon trollampe angeordnet ist. Ein den Schaltkontakt betätigender axial verschiebbarer Schalterstößel ragt in den Hubweg des Bremszylinders hinein. Der Schalterstößel ist derart angeordnet, daß er bei Über schreiten eines vorgegebenen maximalen Hubes des Bremszylinders mit einem an diesem befestigten Schaltfinger in Berührung kommt und von diesem axial so weit verschoben wird, daß der Schaltkontakt schließt und die Kontrollampe aufleuchtet. Damit wird dem Fahrer signali siert, daß im Bremszylinder ein unzulässiger hoher Hubweg vorhanden ist und die Radbremse nachgestellt werden muß.

Da üblicherweise die Bremsen mehrmals nachgestellt werden können, bis der Bremsbelag so weit abgenutzt ist, daß die Radbremse neu be legt werden muß, erlaubt eine derartige Kontrolle des Bremszylinder hubs keine Aussage über den Zustand der Bremsbeläge. Bei der Nach stellung der Bremsen ist daher immer eine Sichtkontrolle der Brems beläge erforderlich, was zusätzliche Montagearbeiten erfordert.

Bei Bremsen mit automatischen Bremsgestängestellern oder bei häufi ger Wartung der Bremsen mit Bremsnachstellung kommt zudem hinzu, daß entweder die Kontrolleuchte gar nicht anspricht, weil die Nachstel lung früher erfolgt als der noch zulässige Bremszylinderhub erreicht wird, oder aber der Schalterstößel auf so geringen Hub eingestellt werden muß, daß ein zu häufiges Auftreten von Wartungshinweisen zu Unzuträglichkeiten für den Fahrer führt. In diesem Fall ist eine solche Vorrichtung nicht brauchbar. Eine Aussage über den Bremsbe lagverschleiß bzw. die Prüfung der Restdicke der Bremsbeläge läßt sich mit der bekannten Vorrichtung nicht erzielen.

Des weiteren ist beispielsweise durch die DE-OS 30 10 498 bereits ein Verfahren bekannt, bei welchem aus der Verdrehung einer Bremswelle eine Zustandsanzeige abgeleitet wird. Bei jeder Bremsbetätigung wird dabei der Verdrehwinkel der Bremswelle bis zum Greifen der Bremsbe läge ermittelt und abgespeichert und bildet ein Kriterium für die Zustandsanzeige der Bremsbeläge.

Bei einem solchen Verfahren bleiben aber die Elastizität von Brems gestänge und Bremstrommel sowie thermische Einflüsse unberücksich tigt.

Außerdem ist es von Nachteil, daß ungleiche Bremsbelag-Abnutzung auftreten kann und daß eine solche ungleiche Abnutzung zu vorzeiti gem Werkstattbesuch zwingt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermei den und ein Verfahren zur Betriebssicherung von Bremsen der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sowohl die Belagabnutzung er kannt als diese auch vergleichmäßigt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Verfahrensschritte des Patentan spruchs gelöst.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel zur Anwendung der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Prüfung des Betriebszustandes einer Radbremse und

Fig. 2 das auf zwei Radbremsen eine Achse er weiterte Blockschaltbild in Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Bei dem Verfahren zur Betriebssicherung einer Radbremse mit ver schleißunterworfenem Bremsbelag, z. B. einer Scheibenbremse oder Trommelbremse in einem Kraftfahrzeug, wird bei jeder Bremsbetäti gung, die ein Schließen eines Bremslichtschalters 10 bewirkt, der Bremszylinderhub gemessen. Aus einer Anzahl von Hubmeßwerten wird der jeweils kleinste Bremszylinderhub ermittelt und abgespeichert. Die Speicherwerte werden dann als Kriterium für eine Zustandsanzeige der Radbremse, die eine Beurteilung des Bremsbelages zuläßt, ver wendet.

Hierzu ist jedem Bremszylinder ein Meßglied zur Erfassung des Brems zylinderhubs bei Bremsbetätigung, im Beispiel ein inkrementaler Weg geber 11, zugeordnet. Der inkrementale Weggeber 11 gibt die Größe des Bremszylinderhubs als n Bit-Wort an einen Minimumsucher 12. Der Minimumsucher 12 besteht im einfachsten Fall aus einem Komparator 13 und aus einem Speicherglied 14. Der eine Eingang des Komparators 13 ist mit dem inkrementalen Weggeber 11 und der andere Eingang mit dem Ausgang des Speicherglieds 14 verbunden, der zugleich den Ausgang 15 des Minimumsuchers 12 bildet. Der Schiebetakt für den Minimumsucher 12 wird von der Bremsbetätigung abgeleitet, im Beispiel vom Brems lichtschalter 10, dem ein Impulsformer 16 nachgeschaltet ist, der seinerseits aus den vom Bremslichtschalter 10 kommenden Impulsen Rechteckimpulse bildet. Mit den negativen Flanken dieser Rechteckim pulse wird einerseits das Speicherglied 14 getaktet und andererseits ein Zähler 17 mit Überlauf weitergeschaltet. Der Zähler 17 ist hier als 4-Bit-Zähler ausgebildet. Sein Überlaufausgang ü ist mit dem Takteingang eines Speichers 18 verbunden. Durch diese Konfiguration ermittelt der Minimumsucher 12 aus jeweils sechszehn Bremszylinder hub-Meßwerten H_i, die dem Minimumsucher 12 bei insgesamt sechszehn Bremsbetätigungen zugeführt werden, den jeweils kleinsten Hubmeßwert H_min. Dieser minimale Hubmeßwert H_min steht am Ausgang 15 des Minimumsuchers 12 an und wird mit Auftreten eines Überlaufsignals am Zähler 17 über den Signaleingang 19 des Speichers 18 in letzteren eingeschrieben.

Der Speicher 18 weist zwei n Bit-Speicherplätze auf und ist im Bei spiel durch Hintereinanderschaltung zweier D-Flip-Flops 20 und 21 realisiert. Jeder Q-Ausgang des Flip-Flops 20, 21 ist mit einem Ein gang eines Substrahierers 22 verbunden. In dem Subtrahierer 22 wird die Differenz ΔH zweier aufeinanderfolgender Speicherwerte, welche die minimalen Bremszylinderhübe aus zeitlich aufeinanderfolgenden Gruppen von jeweils sechszehn Bremsbetätigungen darstellen, gebil det. Die Differenz ΔH wird einem dem Subtrahierer 22 nachgeschalte ten Rechenglied 23 zugeführt. In dem Rechenglied 23 wird aus der Hubdifferenz unter Berücksichtigung der speziellen Geometrie der Radbremse der Betrag des Bremsbelagverschleißes V ermittelt. Alle Verschleißbeträge werden in einem dem Rechenglied 23 nachgeschalte ten Summierer 24 aufaddiert und einerseits in einer Anzeige 25 sichtbar gemacht und andererseits an einen Eingang eines Komparators 26 gelegt. Der Komparator 26 vergleicht die Summe der berechneten Verschleißbeträge mit einem eingegebenen maximal zulässigen Bremsbe lagverschleiß V_zul und schaltet eine Warnleuchte 27 ein, sobald die Summe der Verschleißbeträge V größer als der zulässige Bremsbe lagverschleiß V_zul ist. Der Ausgang des Rechenglieds 23 ist außer dem noch mit dem Anschluß C′ verbunden, dessen Bedeutung in Zusam menhang mit Fig. 2 nachfolgend erläutert wird.

Der Q-Ausgang des D-Flip-Flops 20 ist einerseits mit einer Darstel lungsvorrichtung 28, die z. B. als Griffel- oder Elektroschreiber ausgebildet sein kann, und andererseits mit einem Komparator 29 bunden. Die Darstellungsvorrichtung 28 ist außerdem noch mit dem Übertragungsgang des Zählers 17 verbunden. Während von den Impulsen am Übertragausgang des Zählers 17 das Schreibpapier der Darstel lungsvorrichtung 28 schrittweise fortgeschaltet wird, wird von den n- Bit-Worten am Q-Ausgang des D-Flip-Flops 20 der Griffelschreiber ge steuert. In der Darstellungsvorrichtung 28 wird somit der minimale Hub über der Anzahl i der Bremsungen dargestellt. Diese Darstel lungsform ermöglicht dem Fahrer, die Tendenz des Bremsbelagver schleißes zu erkennen und daraus Rückschlüsse auf die Lebensdauer des Bremsbelages zu ziehen. Die in Fig. 1 zu sehenden plötzlichen Hubverkleinerungen resultieren dabei aus Nachstellung des Lüftweges der Radbremse. Im Komparator 29 wird der am Q-Ausgang des Flip-Flops 20 jeweils anstehende minimale Bremszylinderhub aus sechszehn Brems betätigungen mit einem eingegebenen zulässigen maximalen Hub H_zul verglichen. Ist der jeweilige minimale Bremszylinderhub gleich oder größer als der zulässige Maximalhub, schaltet der Komparator 29 eine weitere Warnleuchte 30 ein, die dem Fahrer signalisiert, daß der Lüftweg der Radbremse nachgestellt werden muß. Es sei angemerkt, daß für den hier zuvor beschriebenen Schaltungsteil an Stelle des Q-Aus gangs des D-Flip-Flops 20 auch der Q-Ausgang des D-Flip-Flops 21 ver wendet werden kann, da im Speicher 18 jeweils immer zwei zeitlich aufeinanderfolgende Hubmeßwerte abgespeichert sind, die über die beiden Speicherausgänge 31 und 32 parallel abgenommen werden.

In der Anzeige 25 kann der Fahrer jederzeit den momentanen Bremsbe lagverschleiß ablesen und damit die Restdicke des Bremsbelags fest stellen. Außerdem erhält er durch Aufleuchten der Warnleuchte 27 einen Hinweis, daß die minimal zulässige Restdicke des Bremsbelags er reicht ist und die Radbremse neu belegt werden muß. Ist die Rad bremse neu belegt, so wird die Anzeige 25 gelöscht und der Summierer 24 auf Null zurückgestellt. Dies erfolgt mit Hilfe eines Tasters 33, der kurzzeitig einen Löschimpuls an die Reset-Eingänge des Summie rers 24 und der Anzeige 25 legt.

In Fig. 2 ist die in Fig. 1 beschriebene Vorrichtung für zwei Rad bremsen einer Radachse dargestellt. Die in Fig. 1 strichpunktiert umrahmte Schaltungseinheit mit den Eingängen A und B und dem Ausgang C′ ist in Fig. 2 als Kasten dargestellt. Den Anschlüssen A bis C′ ist in Zuordnung zur Bremse 1 bzw. Bremse 2 der jeweilige Index bei geschrieben. Die Bremsen 1 und 2 werden gemeinsam betätigt, wobei gleichzeitig der Bremslichtschalter 10 geschaltet wird. Die inkre mentalen Weggeber 11₁ und 11₂ geben an die Eingänge A₁ und A₂ die jeweiligen Bremszylinderhubmeßwerte. An den Ausgängen C₁′ und C₂′ steht - wie zu Fig. 1 beschrieben - der jeweils für eine Gruppe von sechszehn Bremsbetätigungen für jede Radbremse ermittelte Verschleißbetrag des Bremsbelags an.

Gemäß der Erfindung werden nun diese beiden Verschleißbeträge V₁ und V₂ einem Komparator 34 zugeführt und dort miteinander ver glichen. Ist der Verschleißbetrag V₁ größer als der Verschleißbe trag V₂ so steht am Ausgang 35 des Komparators 34 ein Steuersignal an, das einer Bremsdrucksteuervorrichtung 37 für die Bremse 1 zuge führt wird. Diese steuert den Bremsdruck für die Bremse 1 im Sinne des Erreichens eines gleichmäßigen Bremsbelagverschleißes in beiden Radbremsen, was bedeutet, daß der Bremsdruck der Bremse 1 erniedrigt wird. Ist der Verschleißbetrag V₂ größer als der Verschleißbetrag V₁ so wird über den Ausgang 36 eine Bremsdrucksteuervorrichtung 38 für die Radbremse 2 angesteuert. Auf diese Weise wird eine gleiche Abnutzung aller Radbremsen der Bremsanlage erzielt.

Ein dabei eventuell auftretendes spürbares Schiefziehen des Fahr zeugs wird in den meisten Fällen vom Fahrer ohne Beeinträchtigung ausgeglichen. Bei Gefahr sorgt ein Antiblockiersystem (ABS) für Aus gleich.

Der Meßwertgeber für den Bremszylinderhub muß dabei nicht ein inkre mentaler Weggeber 11 sein. Die Messung des Bremszylinderhubs kann auch elektrisch analog erfolgen. Der Hubweg des Bremszylinders kann dabei optisch, akustisch, mechanisch, induktiv, kapazitiv oder mit tels Widerstandsmessung gemessen werden.

Claims

Verfahren zur Betriebssicherung von Bremsen mit verschleißunterwor fenen Bremsbelägen, insbesondere von druckmittelbetätigten Trom mel- oder Scheibenbremsen in Kraftfahrzeugen, bei welchem aus den Verschiebewegen oder Hüben der einzelnen Bremszylinder bei Bremsbe tätigung eine Zustandsanzeige der einzelnen Radbremse abgeleitet wird, wobei bei jeder Bremsbetätigung jeder einzelne Bremszylinder hub gemessen wird, aus einer Anzahl von Hubmeßwerten (H_i) der je weils kleinste, der einzelnen Radbremse zugeordnete (H_min) ermit telt und abgespeichert wird und die Speicherwerte als Kriterium für die Zustandsanzeige verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die aus gleichen Bremsungen ermittelten Verschleißbeträge (V₁, V₂) von mindestens zwei Radbremsen (1, 2) jeweils miteinander ver glichen und bei Ungleichheit der Bremsdruck an mindestens einer der Radbremse (1, 2) im Sinne einer Verschleißbetragsgleichheit korri giert wird.