DE10035179A1

DE10035179A1 - Verfahren zur Schmierfilmerkennung auf Bremsscheiben bzw.zur Überwachung der Reibungszahl mu vom Bremsklotz auf der Bremsscheibe

Info

Publication number: DE10035179A1
Application number: DE2000135179
Authority: DE
Inventors: Werner Frie
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-07-20
Filing date: 2000-07-20
Publication date: 2002-01-31

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren, das die Erkennung eines Schmierfilms auf den Bremsscheiben eines Fahrzeuges ermöglicht durch einen temporären oder zeitlichen Vergleich von Bremswirkung zu Bremsdruck, wodurch die Reibungszahl mu von Bremsklotz auf Bremsscheibe überwacht wird und hinsichtlich eines zeitlichen Ansteigens untersucht wird. Der Fahrer kann gewarnt werden oder das System kann auch selbständig immer wieder den neu entstehenden Schmierfilm beseitigen.

Description

Durch Streusalz auf der Fahrbahn kann sich zum Beispiel ein Schmierfilm auf den Bremsscheiben bilden. Dieser Schmierfilm wird beim Bremsen langsam entfernt, so daß die Bremswirkung erst verspätet einsetzt und sich der Bremsweg verzögert (siehe hierzu Artikel in der ADAC-Motorwelt 1. 1. 2000, Seite 42). Als Fahrer merkt man den Schmierfilm an der verspätet einsetzenden Bremswirkung. Wie dem Erfinder schon passiert - kann in extrem Situationen die Bremswirkung auf einer Strecke von 300 m ausbleiben. Es ist also ratsam frühzeitig zu erkennen, ob ein Schmierfilm vorliegen kann und zumindest den Fahrer zu warnen, daß dementsprechende Witterungsbedingungen vorliegen. Dieser Effekt wird im Allgemeinen nur vom Fahrer bemerkt, wenn das Fahrzeug vorne und hinten Scheibenbremsen hat. Der Erfinder hat diesen Effekt an Fahrzeugen mit hinten Trommelbremsen nie bewußt bemerkt.

Stand der Technik

Als naheliegendste Veröffentlichung wird DE 197 55 112 A1 angesehen, bei der explizit ein Nachlassen der Bremswirkung ausgewertet wird. In dem hier beschriebenen Verfahren wird jedoch nach einer zunehmenden Bremswirkung gesucht, um so den Abbau des Schmierfilms zu erkennen. Bei Schmierfilmen auf der Bremsscheibe steigt die Bremswirkung zeitlich an, - beim "Fading" jedoch - wie in DE 197 55 112 - nimmt die Bremswirkung mit der Zeit ab (zumeist durch Temperaturentwicklung). Der Effekt des "Fadings" tritt insbesondere bei Trommelbremsen auf, wohingegen der Effekt des Schmierfilms insbesondere bei Fahrzeugen mit Scheibenbremsen beobachtet wird.

Die DE 44 27 170 C1 beschreibt eine Sensoreinheit und das Erfassen einer bremsbetätigungsfreie Zeit. Im Gegensatz dazu wird im beschriebenen Verfahren nicht die Nässe während eines Bremsvorgangs ermittelt, sondern über eine Sensorheit zuvor. Beim hier beschriebenen Verfahren wird die Information über Nässe nicht in einer bremsbetätigungsfreien Zeit erfaßt sondern im selben oder einem vorangegangenem Bremsvorgang.

In der DE 199 16 700 A1 wird sporadisch die Bremse bestätigt ohne jedoch einen Vergleich mit der tatsächlich erzielten Bremswirkung zu vergleichen.

In DE 198 46 392 A1 wird eine Abtrockenfunktion über eine Information über Nässegrad aktiviert. Es wird jedoch nicht die erzielte Bremswirkung ermittelt, um den Nässegrad beim letzten Bremsvorgang zu kennen.

Beschreibung

Bei jedem Bremsen vom Fahrzeug wird der zeitliche Verlauf des Bremsdrucks und die tatsächliche Bremsverzögerung gemessen. Liegt hier ein Mißverhältnis vor, so daß die tatsächlich erreichte Bremsverzögerung nicht zum Bremsdruck paßt, wird der Fahrer gewarnt. Alternativ kann auch der zeitliche Verlauf des Verhältnisses der Bremsverzögerung zum Bremsdruck überwacht werden - wird ein steigendes Verhältnis beobachtet, das auf einen Grenzwert zuläuft, kann hieraus die Zeit ermittelt werden, die notwendig war um den Schmierfilm zu entfernen. Auch in diesem Fall wird der Fahrer gewarnt. Um die Bremsverzögerung durch den Bremsdruck bereinigt von irgendwelchen Hangabtriebsbeschleunigungen zu erhalten, muß die Beschleunigung des Fahrzeuges direkt vor dem Einsetzen des Bremsens (gegebenenfalls unter Berücksichtigung der momentanen Motorleistung) abgeschätzt/berechnet werden. Bei der Ermittlung des zeitlichen Verlaufes der Bremswirkung zum Bremsdruck kann das Fahrzeuggewicht ausgerechnet werden - bzw. kann das Fahrzeuggewicht auch anderweitig ermittelt und bereitgestellt werden (z. B. Kraftmessung an Stoßdämpfern oder über die gezielte Beschleunigung bei bekannter Motorleistung). Ist das Fahrzeuggewicht nicht zu ermitteln, wird für die Berechnung der minimal zu erreichenden Bremswirkung, das maximale zulässige Gesamtgewicht genommen - zzgl. einer möglichen Anhängers, dessen Anwesenheit beim Bremsen über die Anhängersteckdose abgefragt werden kann.

Sobald der Fahrer gewarnt wird, kann zugleich eine Steuerung ansprechen, die in bestimmten zeitlichen Abständen die Bremse betätigt tun so den Schmierfilm immer wieder zu entfernen. Um den Fahrer nicht das Bremsen spüren zu lassen, kann gleichzeitig die Motorleistung in dem Moment erhöht werden.

Ferner können zusätzlich noch Informationen über die Witterungsverhältnisse genutzt werden. Diese Schmierfilme treten zumeist durch Streusalz auf, - d. h. die Temperaturen müssen um den Gefrierpunkt liegen. Des weiteren muß das Streusalz von der Straße mit Feuchtigkeit zusammen auf die Bremsscheiben kommen, - d. h. es muß Gischt/Sprühwasser vorkommen. Sobald Gischt/Sprühwasser vorkommt, wird der Scheibenwischer vom Fahrer oder einem Sensor betätigt werden müssen. Hierdurch lassen sich die geeigneten Witterungsverhältnisse abprüfen.

Vorteile dieser Erfindung

Viele Autofahrer haben noch nicht bewußt das verspätete Einsetzen der Bremswirkung aufgrund eines Schmierfilmes bemerkt. Kennt man jedoch den Effekt und achtet bewußt auf diesen Effekt, so wird man erschrecken wie häufig sich ein Schmierfilm leicht gebildet hat. Da es vielleicht besser ist, daß die meisten Fahrer erst gar nicht lernen, wie lange die Bremswirkung unterbleiben kann durch einen Schmierfilm, sollte der Fahrer entweder gewarnt werden oder der Schmierfilm automatisch entfernt werden. Insbesondere wird bei diesem Verfahren nicht eine automatische Bremsenbetätigung nach einer bestimmten Zeit immer aktiviert, was zu einem erhöhten Verschleiß führt. Da davon auszugehen ist, daß der Fahrer ab und zu bremst und die Witterungsbedingungen sich nicht schlagartig verändern (z. B. hinsichtlich Streusalz auf der Straße), scheint es ausreichend zu sein den Fahrer zu warnen (oder vom System aus in die Bremse einzugreifen), wenn im vorherigen Bremsvorgang ein leichter Ansatz vom Schmierfilm auf den Bremsscheiben bemerkt wird. Aus Erfahrung des Erfinders scheint das ausreichend zu sein, um den Aufbau eines dicken Schmierfilms zu vermeiden. Das Ausbleiben der Bremswirkung über eine Strecke von 300 m (- wie dem Erfinder passiert ist -), würde z. B. beim Auffahren auf ein Stauende - ein Auffahrunfall wohl unvermeidbar sein.

Es ist richtig, daß dieses System völlig überflüssig ist beim typisch deutschem Fahrstil - ca. eine Minute Vollgas bis zum Erreichen des Vordermanns und dann scharfes Abbremsen, so daß der Sicherheitsabstand auf zweimal die Fahrzeuglänge sinkt - Wiederholen dieses Vorgangs über die gesamte Fahrt. Fahrer mit einem solchen Fahrstil und ausreichend Motorleistung (zum sicheren Einholen des Vordermanns) werden wohl nie einen Schmierfilm auf den Bremsscheiben haben.

Claims

1. Verfahren zur Schmierfilmerkennung auf Bremsscheiben und/oder der Messung der Reibungszahl µ von Bremsklotz auf Bremsscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß ein zeitlicher Verlauf und/oder ein aktuelles Verhältnis der erzielten Bremswirkung im Vergleich zum Bremsdruck des Fahrzeuges hinsichtlich eines steigenden Verhältnisses ausgewertet wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zeitlich steigendes Verhältnis von Bremswirkung zum Bremsdruck unter Berücksichtigung einer gewissen tolerierten Hysterese als Signal zum Ansprechen des Systems dient.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenn das Verhältnis von Bremswirkung zum Bremsdruck nach einer bestimmten Zeit nicht einen bestimmten Schwellwert überschritten hat, ein Ansprechen des Systems zur Folge hat.

4. Verfahren nach Patentanspruch 1 und/oder 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das System nach dem Ansprechen den Fahrer warnt.

5. Verfahren nach Patentanspruch 1 und/oder 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das System nach dem Ansprechen in bestimmten Zeitabständen immer wieder leicht bremst (ggf. auch einzelne Räder), um so einen Schmierfilm immer wieder zu beseitigen.

6. Verfahren nach Patentanspruch 1 und/oder 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das System überprüft, ob geeignete Witterungsbedingungen überhaupt vorliegen.

7. Verfahren nach Patentanspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit bestimmt wird nach dem Start des Bremsens die Bremswirkung zum Bremsdruck in einem gewissen Rahmen als konstantes Verhältnis angesehen werden kann.

8. Verfahren nach Patentanspruch 1 und/oder 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse des Fahrzeuges ermittelt, um zu erkennen, ob die Bremswirkung zur erzielten Bremswirkung paßt oder in einem groben Mißverhältnis steht.

9. Verfahren nach Patentanspruch 1 und/oder 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hangabtriebsbeschleunigung und/oder der Luftwiderstand des Fahrzeuges ermittelt wird durch die Motorleistung und/oder die Beschleunigung des Fahrzeuges und/oder des Bremsdrucks und/oder der Geschwindigkeit.

10. Verfahren nach Patentanspruch 1 und/oder 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß abgeprüft wird, ob ein Anhänger vorhanden ist und diesen gegebenfalls bei der Fahrzeuggespannmasse berücksichtigt und/oder die Steuerung in ihrer Funktion beeinflußt/verzweigt hinsichtlich des Einruckens des (gebremsten) Anhängers beim Bremsvorgang.