DE102009021953A1

DE102009021953A1 - Verfahren und Anordnung zur Bremsbelagüberwachung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102009021953A1
Application number: DE102009021953A
Authority: DE
Inventors: Johann Modlmayr; Robert Waninger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2029-05-20
Also published as: DE102009021953B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Bremsbelagüberwachung für ein Fahrzeug (1). Erfindungsgemäß wird ein magnetisches und/oder elektrisches Feld erzeugt, in welchem mindestens ein zu überwachender Bremsbelag (12, 22, 32, 42) angeordnet ist, wobei sich verändernde Eigenschaften des erzeugten magnetischen und/oder elektrischen Feldes fortlaufend erfasst und zur Ermittlung von mindestens einer Verschleißgröße des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags (12, 22, 32, 42) ausgewertet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bremsbelagüberwachung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine korrespondierende Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zur Überwachung eines Bremsbelags von der Karosserie her über die Achse ein entsprechendes Kabel zur jeweiligen Radbremseinheit zu führen. Das Kabel wird über einen Belagverschleißsensor weiter als Leiterschleife durch den Belag geführt. Durch das Verschleißen der Bremsbelagmasse wird die Leiterschleife angeschliffen, bzw. durchtrennt, und so ein Warnsignal ausgelöst. Dieses Warnsignal wird in der Regel über ein als Warnlampe ausgeführtes optisches Anzeigeelement ausgegeben und signalisiert einen bevorstehenden Bremsbelagwechsel. Als nachteilig kann bei einer solchen Ausführung der erforderliche Verkabelungsaufwand von der Achse oder der Radbremseinheit zum Bremsbelag angesehen werden. Außerdem ist es erforderlich den Belagverschleißsensor bzw. die Leiterschleife in den Bremsbelag einzubringen.
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2006 050 216 A1 ist eine Anordnung zur Bremsbelagverschleißanzeige bei einem Kraftfahrzeug bekannt. Die beschriebene Anordnung umfasst mindestens zwei Bremsbelagverschleißsensoren, wobei zumindest zwei der Bremsbelagverschleißsensoren in unterschiedlichen Tiefen innerhalb verschiedener Bremsbeläge angebracht sind. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Bremsbelagstärken bis zum Ansprechen der beiden Bremsbelagverschleißsensoren.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zur Bremsbelagüberwachung für ein Fahrzeug anzugeben, welche eine genauere Vorhersage des Bremsbelagverschleißes und einen reduzierten Verkabelungsaufwand ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Bereitstellung eines Verfahrens zur Bremsbelagüberwachung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einer Anordnung zur Bremsbelagüberwachung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bremsbelagüberwachung für ein Fahrzeug erzeugt ein magnetisches und/oder elektrisches Feld, in welchem mindestens ein zu überwachender Bremsbelag angeordnet ist, wobei sich verändernde Eigenschaften des erzeugten magnetischen und/oder elektrischen Feldes fortlaufend erfasst und zur Ermittlung von mindestens einer Verschleißgröße des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags ausgewertet werden. In anderen Worten ausgedrückt, der Bremsbelag selbst stellt mit seiner leitenden Belagverschleißmasse eine spezifische elektrische Größe dar, welche die Eigenschaften des sie umgebenden magnetischen und/oder elektrischen Feldes beeinflusst. In vorteilhafter Weise sind im Bremsbelag selbst keine weiteren Komponenten wie Anschlussleitungen, Transponder bzw. Verschleißsensoren erforderlich, so dass der Verkabelungsaufwand und der Aufbau des Bremsbelags im Vergleich zum Stand der Technik deutlich vereinfacht werden kann. Durch Ausführungsformen der Erfindung wird die verschleißende Bremsbelagmasse bzw. die verbleibende Bremsbelagdicke kontinuierlich erkannt, so dass der Bremsbelagverschleiß genauer bestimmt werden kann und die gewonnen Informationen zur Ermittlung der Laufleistung weiterverarbeitet werden können. Zudem kann die voraussichtliche Lebensdauer und ein möglicher Werkstattaufenthalt vorausberechnet werden.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zu einem vorgegebenen Zeitpunkt aus den erfassten Eigenschaften des magnetischen und/oder elektrischen Feldes Referenzgrößen ermittelt und gespeichert, wobei zur Ermittlung der mindestens einen Verschleißgröße des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags aktuell erfasste Eigenschaften des magnetischen und/oder elektrischen Feldes mit den gespeicherten Referenzgrößen verglichen werden. Die Referenzgrößen können beispielsweise während der Fahrzeugherstellung bei der Bandendeüberprüfung ermittelt und gespeichert werden. Zusätzlich können die Referenzgrößen jeweils nach einem Austausch der Bremsbeläge neu ermittelt und abgespeichert werden. Das Vergleichsergebnis kann mit mindestens einem Sollwert verglichen werden, welcher beispielsweise durch Auswerten von mindestens einer gespeicherten materialabhängigen Kennlinie des zu überwachenden Bremsbelags bestimmt wird. Die mindestens eine gespeicherte Kennlinie stellt beispielsweise Informationen über die feldbeeinflussenden Eigenschaften der mindestens einen Verschleißgröße des mindestens einen Bremsbelags zur Verfügung.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die ermittelten Verschleißgrößen von verschiedenen zu überwachenden Bremsbelägen mit einander verglichen, um das Bremsverhalten des Fahrzeugs so zu beeinflussen, dass die Verschleißgrößen der verschiedenen zu überwachenden Bremsbeläge des Fahrzeugs an einander angepasst werden. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine Verschleißharmonisierung der Vorderachsbremsbeläge und der Hinterachsbremsbeläge erzielt werden, so dass alle Bremsbeläge bei einem Werkstattaufenthalt gleichzeitig ersetzt werden können.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Warnmeldung ausgegeben, wenn die mindestens eine Verschleißgröße des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags einen vorgegebenen ersten Schwellwert erreicht und/oder unterschreitet. Die mindestens eine Verschleißgröße repräsentiert beispielsweise eine aktuelle Belagdicke und/oder eine aktuelle Belagmasse des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags. Des Weiteren kann aus der mindestens einen Verschleißgröße eine voraussichtliche Lebensdauer des korrespondierenden Bremsbelags ermittelt werden.
Eine bevorzugte Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Bremsbelagüberwachung für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen Feldgenerator, welcher ein magnetisches und/oder elektrisches Feld erzeugt, in welchem mindestens ein zu überwachender Bremsbelag angeordnet ist. Hierbei erfasst mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit fortlaufend sich verändernde Eigenschaften des von dem mindestens einen Feldgenerator erzeugten magnetischen und/oder elektrischen Feldes und wertet diese zur Ermittlung von mindestens einer Verschleißgröße des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags aus.
In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ermittelt die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit zu einem vorgegebenen Zeitpunkt aus den erfassten Eigenschaften des magnetischen und/oder elektrischen Feldes Referenzgrößen, die in einer Speichereinheit gespeichert werden. Zur Ermittlung der mindestens einen Verschleißgröße des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags vergleicht die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit die aktuell erfassten Eigenschaften des magnetischen und/oder elektrischen Feldes mit den gespeicherten Referenzgrößen. Zudem vergleicht die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit das Vergleichsergebnis mit mindestens einem Sollwert, welcher durch Auswerten von mindestens einer gespeicherten materialabhängigen Kennlinie des zu überwachenden Bremsbelags bestimmbar ist.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung vergleicht die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit die ermittelten Verschleißgrößen von verschiedenen zu überwachenden Bremsbelägen mit einander, um das Bremsverhalten des Fahrzeugs so zu beeinflussen, dass die Verschleißgrößen der verschiedenen zu überwachenden Bremsbeläge des Fahrzeugs an einander angepasst werden können.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung gibt die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit über eine optische Anzeigeeinheit eine Warnmeldung aus, wenn die mindestens eine Verschleißgröße des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags einen vorgegebenen ersten Schwellwert erreicht und/oder unterschreitet.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
Dabei zeigen:
1 ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Bremsbelagüberwachung für ein Fahrzeug, und
2 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bremsbelagüberwachung für ein Fahrzeug.
Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Bremsbelagüberwachung für ein Fahrzeug 1 eine Auswerte- und Steuereinheit 50 mit einer Speichereinheit 52 und eine optische Anzeigeeinheit 60 zur Ausgabe einer Warnmeldung. Zudem ist in jeder Radbremseinheit 10, 20, 30, 40 ein Feldgenerator 14, 24, 34, 44 angeordnet, der ein magnetisches und/oder elektrisches Feld erzeugt, in welchem mindestens ein zu überwachender Bremsbelag 12, 22, 32, 42 der korrespondierenden Radbremseinheit 10, 20, 30, 40 angeordnet ist. Die Auswerte- und Steuereinheit 50 erfasst fortlaufend sich verändernde Eigenschaften der von den Feldgeneratoren 14, 24, 34, 44 in den korrespondierenden Radbremseinheiten 10, 20, 30, 40 erzeugten magnetischen und/oder elektrischen Felder und wertet diese zur Ermittlung von mindestens einer Verschleißgröße der zu überwachenden Bremsbeläge 12, 22, 32, 42 aus. In der Speichereinheit 52 sind Referenzgrößen gespeichert, welche die Auswerte- und Steuereinheit 50 bei der Fahrzeugherstellung während der Bandendeüberprüfung sowie nach jedem Tausch der Bremsbeläge 12, 22, 32, 42 aus den er fassten Eigenschaften des magnetischen und/oder elektrischen Feldes ermittelt. Während des Fahrzeugbetriebs vergleicht die Auswerte- und Steuereinheit 50 zur Ermittlung der mindestens einen Verschleißgröße der zu überwachenden Bremsbeläge 12, 22, 32, 42 die aktuell erfassten Eigenschaften des magnetischen und/oder elektrischen Feldes mit den gespeicherten Referenzgrößen. Die mindestens eine Verschleißgröße repräsentiert beispielsweise eine Belagdicke und/oder eine Belagmasse der zu überwachenden Bremsbeläge 12, 22, 32, 42. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit 50 aus der mindestens einen Verschleißgröße eine voraussichtliche Lebensdauer des korrespondierenden Bremsbelags 12, 22, 32, 42 ermitteln.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bremsbelagüberwachung für ein Fahrzeug 1 beschrieben.
Wie aus 2 ersichtlich ist, wird in einem Schritt S10 ein magnetisches und/oder elektrisches Feld erzeugt, in welchem mindestens ein zu überwachender Bremsbelag 12, 22, 32, 42 angeordnet ist. In einem Schritt S20 wird abgefragt, ob bereits gespeicherte Referenzgrößen vorhanden sind. Ergibt die Überprüfung im Schritt S20, dass keine Referenzgrößen gespeichert sind, dann werden im Schritt S30 aus den aktuell erfassten Eigenschaften des magnetischen und/oder elektrischen Feldes Referenzgrößen ermittelt und gespeichert. Ergibt die Überprüfung im Schritt S20, dass Referenzgrößen gespeichert sind, dann wird das Verfahren mit einem Schritt S40 fortgesetzt. Im Schritt S40 werden während des Fahrbetriebs fortlaufend sich verändernde Eigenschaften des erzeugten magnetischen und/oder elektrischen Feldes erfasst und zur Ermittlung von mindestens einer Verschleißgröße des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags 12, 22, 32, 42 ausgewertet. Zur Ermittlung der mindestens einen Verschleißgröße der zu überwachenden Bremsbeläge 12, 22, 32, 42 werden in einem Schritt S50 aktuell erfasste Eigenschaften des magnetischen und/oder elektrischen Feldes mit den gespeicherten Referenzgrößen verglichen. In einem Schritt S60 wird das Vergleichsergebnis mit mindestens einem Sollwert verglichen, welcher durch Auswerten von mindestens einer gespeicherten materialabhängigen Kennlinie der zu überwachenden Bremsbeläge 12, 22, 32, 42 bestimmt wird. Die mindestens eine gespeicherte Kennlinie stellt beispielsweise Informationen über die feldbeeinflussenden Eigenschaften der mindestens einen Verschleißgröße der Bremsbeläge 12, 22, 32, 42 zur Verfügung. Ergibt der Vergleich im Schritt S60, dass kein vorgegebener Sollwert erreicht wurde, dann springt das Verfahren zurück zum Schritt S40 und die Schritte S40 und S50 werden wiederholt. Ergibt der Vergleich im Schritt S60, dass mindestens ein vorgegebener Sollwert erreicht oder unter schritten wurde, dann werden im Schritt S50 die mit dem erreichten Sollwert korrespondierenden Maßnahmen durchgeführt. So kann im Schritt S50 beispielsweise eine Warnmeldung ausgegeben werden, wenn die mindestens eine Verschleißgröße von mindestens einem zu überwachenden Bremsbelags 12, 22, 32, 42 im Schritt S60 einen vorgegebenen ersten Schwellwert erreicht und/oder unterschreitet.
Zudem können während des Verfahren die ermittelten Verschleißgrößen von verschiedenen zu überwachenden Bremsbelägen 12, 22, 32, 42 in einem nicht dargestellten Schritt mit einander verglichen werden, um das Bremsverhalten des Fahrzeugs 1 so zu beeinflussen, dass die Verschleißgrößen der verschiedenen zu überwachenden Bremsbeläge 12, 22, 32, 42 des Fahrzeugs 1 an einander angepasst werden, so dass sie nahezu gleichzeitig ihre Verschleißgrenze erreichen und gemeinsam ausgetauscht werden können.

1: Fahrzeug
10: Radbremseinheit
12: Bremsbelag
14: Feldgenerator
20: Radbremseinheit
22: Bremsbelag
24: Feldgenerator
30: Radbremseinheit
32: Bremsbelag
34: Feldgenerator
40: Radbremseinheit
42: Bremsbelag
44: Feldgenerator
50: Auswerte- und Steuereinheit
52: Speichereinheit
60: Anzeigeeinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102006050216 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Bremsbelagüberwachung für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass ein magnetisches und/oder elektrisches Feld erzeugt wird, in welchem mindestens ein zu überwachender Bremsbelag (12, 22, 32, 42) angeordnet ist, wobei sich verändernde Eigenschaften des erzeugten magnetischen und/oder elektrischen Feldes fortlaufend erfasst und zur Ermittlung von mindestens einer Verschleißgröße des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags (12, 22, 32, 42) ausgewertet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem vorgegebenen Zeitpunkt aus den erfassten Eigenschaften des magnetischen und/oder elektrischen Feldes Referenzgrößen ermittelt und gespeichert werden, wobei zur Ermittlung der mindestens einen Verschleißgröße des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags (12, 22, 32, 42) aktuell erfasste Eigenschaften des magnetischen und/oder elektrischen Feldes mit den gespeicherten Referenzgrößen verglichen werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichsergebnis mit mindestens einem Sollwert verglichen wird, wobei der mindestens eine Sollwert durch Auswerten von mindestens einer gespeicherten materialabhängigen Kennlinie des zu überwachenden Bremsbelags (12, 22, 32, 42) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gespeicherte Kennlinie Informationen über die feldbeeinflussenden Eigenschaften der mindestens einen Verschleißgröße des mindestens einen Bremsbelags (12, 22, 32, 42) zur Verfügung stellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Verschleißgrößen von verschiedenen zu überwachenden Bremsbelägen (12, 22, 32, 42) mit einander verglichen werden, um dass Bremsverhalten des Fahrzeugs (1) so zu beeinflussen, dass die Verschleißgrößen der verschiedenen zu überwachenden Bremsbeläge (12, 22, 32, 42) des Fahrzeugs (1) an einander angepasst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Warnmeldung ausgegeben wird, wenn die mindestens eine Verschleißgröße des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags (12, 22, 32, 42) einen vorgegebenen ersten Schwellwert erreicht und/oder unterschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verschleißgröße eine aktuelle Belagdicke und/oder eine aktuelle Belagmasse des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags (12, 22, 32, 42) repräsentiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus der mindestens einen Verschleißgröße eine voraussichtliche Lebensdauer des korrespondierenden Bremsbelags (12, 22, 32, 42) ermittelt wird.
Anordnung zur Bremsbelagüberwachung für ein Fahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindesten ein Feldgenerator (14, 24, 34, 44) ein magnetisches und/oder elektrisches Feld erzeugt, in welchem mindestens ein zu überwachender Bremsbelag (12, 22, 32, 42) angeordnet ist, wobei mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit (50) sich verändernde Eigenschaften des von dem mindestens einen Feldgenerator (14, 24, 34, 44) erzeugten magnetischen und/oder elektrischen Feldes fortlaufend erfasst und zur Ermittlung von mindestens einer Verschleißgröße des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags (12, 22, 32, 42) auswertet.
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit (50) zu einem vorgegebenen Zeitpunkt aus den erfassten Eigenschaften des magnetischen und/oder elektrischen Feldes Referenzgrößen ermittelt und in einer Speichereinheit (52) speichert, wobei die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit (50) zur Ermittlung der mindestens einen Verschleißgröße des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags (12, 22, 32, 42) aktuell erfasste Eigenschaften des magnetischen und/oder elektrischen Feldes mit den gespeicherten Referenzgrößen vergleicht.
Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit (50) das Vergleichsergebnis mit mindestens einem Sollwert vergleicht, welcher durch Auswerten von mindestens einer gespei cherten materialabhängigen Kennlinie des zu überwachenden Bremsbelags (12, 22, 32, 42) bestimmbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit (50) die ermittelten Verschleißgrößen von verschiedenen zu überwachenden Bremsbelägen (12, 22, 32, 42) mit einander vergleicht, um dass Bremsverhalten des Fahrzeugs (1) so zu beeinflussen, dass die Verschleißgrößen der verschiedenen zu überwachenden Bremsbeläge (12, 22, 32, 42) des Fahrzeugs (1) an einander anpassbar sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit (50) über eine optische Anzeigeeinheit (60) eine Warnmeldung ausgibt, wenn die mindestens eine Verschleißgröße des mindestens einen zu überwachenden Bremsbelags (12, 22, 32, 42) einen vorgegebenen ersten Schwellwert erreicht und/oder unterschreitet.