DE102012002733A1

DE102012002733A1 - Bremsanlage und Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage

Info

Publication number: DE102012002733A1
Application number: DE102012002733A
Authority: DE
Inventors: Manfred Schönauer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2013-08-14
Also published as: WO2013117563A2; WO2013117563A3; EP2812596A2

Abstract

Eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs weist mindestens eine von einer Steuereinheit ansteuerbare Scheiben- oder Nabenbremse auf, in der mindestens ein Bremsbelag montierbar ist, wobei der Bremsbelag einen Datenträger mit einem auf diesem gespeicherten elektronischen Schlüssel aufweist, und die Steuereinheit Steuermodule zur Ausführung eines Bremsvorgangs aufweist, wobei die Steuereinheit eine oder mehrere durch den an dem mindestens einen Bremsbelag vorgesehenen elektronischen Schlüssel aktivierbare Steuermodule aufweist. Desweiteren wird ein Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs beschrieben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Bremsanlage.
Die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von Bremssystemen in Kraftfahrzeugen steigen bedingt durch das auch in Zukunft weiter steigende Verkehrsaufkommen im Personen- und Güterverkehr ständig an. Die Rahmenbedingungen, in denen solche Bremsanlagen arbeiten, werden durch die Umwelt-, Gewichts- und Bauraumanforderungen zudem immer ungünstiger.
Wichtig ist es beispielsweise, den Verschleiß eines Reibbelags eines Bremsbelags zu erkennen und ggf. weitere physikalische Eigenschaften eines in einer Bremse eingesetzten Bremsbelags zu kennen.
So ist beispielsweise aus der EP 2 207 983 B1 eine Bremsbacke und ein Bremsenverschleißüberwachungssystem bekannt, bei dem zur Erfassung des am Reibbelag vorliegenden Verschleißzustandes und/oder zur Identifizierung der Bremsbacke ein passiver Transponder vorgesehen ist, der entweder an der Rückenplatte oder an einem mit der Rückenplatte verbindbaren Dämpfungsblech unlösbar fixiert ist. Entsprechend weist das Bremsenverschleißüberwachungssystem eine Senderempfangseinheit auf, die mit diesem Transponder kommuniziert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bremsanlage bereitzustellen, die die Zusammenarbeit der Steuereinheit einer solchen Bremsanlage mit den in der Bremsanlage verbauten Bremsbelägen weiter verbessert.
Diese Aufgabe wird durch eine Bremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
Erfindungsgemäß weist die Steuereinheit ein oder mehrere durch einen an mindestens einem Bremsbelag, der in einer Scheiben- oder Nabenbremse montierbar ist, vorgesehenen elektronischen Schlüssel aktivierbare zusätzliche Steuermodule auf. Dadurch ist eine Verarbeitung belagabhängiger Eigenschaften durch die elektronische Bremsensteuerung ermöglicht. Die Ausbildung der Steuereinheit mit solchen Bremsbelag abhängigen zusätzlichen Steuermodulen dient dabei zur optimalen Ausnutzung der Belageigenschaften und damit einer Steigerung der Bremsleistung der Bremsanlage.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt nach dem Einbau eines Bremsbelags in einem Belagschacht oder einer Bremstrommel ein manuelles oder automatisches über eine Rechen- und Auswerteeinheit erfolgendes Auslesen eines an dem Bremsbelag angeordneten Datenträgers. Des Weiteren erfolgt ein Laden der physikalischen Eigenschaften des Bremsbelags in die Steuereinheit und ein Aktivieren eines dem eingebauten Bremsbelag zugeordneten Steuermoduls der Steuereinheit. Dadurch ist die Möglichkeit eines modularen Aufbaus der Steuereinheit gegeben, welche ermöglicht, für einen bestimmten Bremsbelagtyp relevante Zusatzfunktionen, beispielsweise ein optimiertes Verschleißmanagement zu steuern und insbesondere zu- oder abzuschalten. Gesetzlich vorgeschriebene Funktionsmerkmale der Bremsanlage bleiben davon unberührt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante weist die Bremsanlage eine Rechner- und Auswerteeinheit auf, mit dem der elektronische Schlüssel des eingebauten Bremsbelags auslesbar ist, wobei die Rechner- und Auswerteeinheit mit der Steuereinheit zur Weitergabe der ausgelesenen Daten verbunden ist. So kann direkt nach dem Einbau eines entsprechenden Bremsbelags ausgelesen werden, ab eine solche Kennung überhaupt vorhanden ist und falls ja, um welche Art von Bremsbelag es sich bei dem eingebauten Bremsbelag handelt.
Die Rechner- und Auswerteeinheit kann alternativ auch Teil eines außerhalb der Bremsanlage sich befindenden Diagnostiziersystems sein, in das manuell oder durch Auslesen eines dem Bremsbelag beispielsweise beiliegenden Datenträgers, beispielsweise eine Chip- oder Magnetstreifenkarte die Bremsbelag spezifischen Daten eingelesen werden und vorzugsweise über eine zentrale Datenbank abgeglichen werden, wobei die zentrale Datenbank eine erfolgreich durchgeführte Authentifizierung an das Diagnosesystem zurückgibt, welches sodann an die Steuereinheit der Bremsanlage weitergegeben wird und damit eine Aktivierung des zusätzlichen Steuermoduls bzw. der zusätzlichen Steuermodule der Steuereinheit erfolgt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 bis 4 schematische Ablaufdiagramme zur Darstellung von Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Wie in den 1 bis 4 gezeigt ist, kann die elektronische Belagerkennung zum einen einmalig beim Einbau des Bremsbelags bzw. der Bremsbeläge in die Bremsanlage vorgenommen werden oder in einer alternativen Ausführungsvariante kann auch eine mehrfache Belagerkennung vorgenommen werden.
Betreffend die einmalige Bremsbelagerkennung sind gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel an einem einzubauenden Bremsbelag ein Datenträger angeordnet, auf dem ein elektronischer Schlüssel gespeichert ist. Die Anordnung dieses Datenträgers an dem Bremsbelag kann dabei durch Befestigung des Datenträgers direkt am Bremsbelag, beispielsweise am an einer Belagträgerplatte festgelegten Reibbelag befestigt sein. Alternativ ist auch die Beigabe eines Datenträgers in Form beispielsweise einer Chipkarte oder einer Magnetstreifenkarte zu einem solchen Bremsbelag denkbar, der über eine Rechner- und Auswerteeinheit, die an der Bremsanlage oder anderswo in dem die Bremsanlage aufweisenden Fahrzeug auslesbar ist. In dieser Rechner- und Auswerteeinheit erfolgt sodann eine Authentifizierung der Bremsbelagdaten.
Falls die Authentifizierung des eingebauten Bremsbelags fehlgeschlagen ist, steuert die Steuereinheit der Bremsanlage die Bremsanlage dergestalt, dass lediglich Standartsteuermodule zur Ausführung eines Bremsvorgangs ausgeführt werden, die die gesetzlich vorgeschriebene Funktion der Bremsanlage ermöglichen.
War die Authentifizierung erfolgreich, so werden durch die Rechner- und Auswerteeinheit Signale an die Steuereinheit weitergegeben, die eine oder mehrere zusätzliche Steuermodule aktivieren, mit denen eine weiter optimierte Funktion der Bremsanlage, beispielsweise durch Nutzung der spezifischen Eigenschaften des eingesetzten Bremsbelags, ermöglicht ist. Dazu zählen beispielsweise die Materialkennung des Bremsbelages an sich, weiterhin Kennfelder bezüglich temperatur-, geschwindigkeits-, druck- und verschleißabhängige Eigenschaftsänderungen, Materialeigenschaften des Bremsbelags wie Elastizitäts- und Schermodule, Kompressibilitäten, Verschleißverhalten und Ansprechzeiten.
Wie in 2 gezeigt ist, kann die Rechner- und Auswerteeinheit auch als externes Diagnosegerät ausgebildet sein.
Bei der in 4 gezeigten Ausführungsvariante enthält der am Bremsbelag angeordnete Datenträger vorzugsweise lediglich eine Authentifizierungsnummer, welche beim Einbau des Bremsbelags in der Bremsanlage vorzugsweise manuell in ein externes Diagnosegerät ausgebildete Rechner- und Auswerteeinheit eingegeben werden.
Diese Rechner- und Auswerteeinheit ist mit einer Datenbank verbunden, bevorzugt mit einer über ein Internetportal, eine Servicehotline oder ähnliches verbundenen zentralen Datenbank, welche die Authentifizierung der Authentifizierungsnummer des Bremsbelags durchführt und bei erfolgreicher Authentifizierung einen Freischaltcode zurückgibt, der an die Steuereinheit der Bremsanlage weitergegeben wird und die zusätzlichen Steuermodule zur optimierten Steuerung der Bremsanlage aktiviert.
Die Abfrage der Bremsbelagdaten durch die Steuereinheit erfolgt dabei bevorzugt durch Registrierung einer Veränderung vorbestimmter Größe des Schachtmaßes eines Bremsbelagschachtes der Bremsanlage, bei der die Druckstücke einer Zuspanneinheit soweit zurückgefahren werden, um ausreichend Platz zu schaffen zur Montage von neuen Bremsbelägen, deren Dicke größer ist als die Dicke von verbrauchten Bremsbelägen, bei denen der Reibbelag in Folge der erfolgten Abbremsungen abgerieben wurde.
Bei der in 3 dargestellten alternativen Ausführungsvariante, bei der die bremsbelagrelevanten Daten entweder kontinuierlich oder in vorgegebenen zeitlichen oder ereignisabhängigen Abständen abgefragt werden, ist der Datenträger am Bremsbelag vorzugsweise nicht unmittelbar am Bremsbelag, sondern entfernt vom Bremsbelag angeordnet, um durch im Funktionsverlauf der Bremsanlage erfolgende Bremsvorgänge nicht beschädigt zu werden. Der Datenträger ist dabei entweder über ein Verbindungskabel mit dem Bremsbelag verbunden oder auch drahtlos, vorzugsweise mittels eines aktiven Transponders, zum Beispiel nach dem IEEE Standard 1902.1 (RuBee), wobei der dazu erforderliche Empfänger an der Bremsanlage oder im Fahrzeug angeordnet ist.
Die Daten des Bremsbelags werden vorzugsweise bei jedem Fahrzeugstart im Rahmen einer Bremsanlagesystemüberprüfung überprüft. Die kontinuierliche Datenübertragung zwischen Bremsbelag und Steuereinheit der Bremsanlage bietet zudem den Vorteil, zeitnah Informationen des Bremsbelags zu erhalten und zu verarbeiten, beispielsweise die Verarbeitung aktueller Verschleiß- oder Temperaturzustände der Bremsbeläge.
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

EP 2207983 B1 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE Standard 1902.1 (RuBee) [0023]

Claims

Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, aufweisend mindestens eine von einer Steuereinheit ansteuerbare Scheiben- oder Nabenbremse, in der mindestens ein Bremsbelag montierbar ist, wobei der Bremsbelag einen Datenträger mit einem auf diesem gespeicherten elektronischen Schlüssel aufweist, und die Steuereinheit Steuermodule zur Ausführung eines Bremsvorgangs aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit eine oder mehrere durch den an dem mindestens einen Bremsbelag vorgesehenen elektronischen Schlüssel aktivierbare zusätzliche Steuermodule aufweist.
Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanlage eine Rechner- und Auswerteeinheit aufweist, mit der der elektronische Schlüssel eines eingebauten Bremsbelags auslesbar ist, wobei die Rechner- und Auswerteeinheit mit der Steuereinheit zur Weitergabe der ausgelesenen Daten verbunden ist.
Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der den elektronischen Schlüssel enthaltende Datenträger an einem vom Bremsbelag beabstandeten Ort angeordnet ist.
Bremsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Weitergabe der Daten des Bremsbelags an die Steuereinheit drahtgebunden erfolgt.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Weitergabe der Daten des Bremsbelags an die Steuereinheit drahtlos mittels eines aktiven Transponders erfolgt.
Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einer Bremsanlage gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend die Verfahrensschritte; – Einbau eines Bremsbelags in einen Belagschacht oder eine Bremstrommel, – Manuelles oder automatisch über eine Rechner- und Auswerteeinheit erfolgendes Auslesen eines an dem Bremsbelag angeordneten Datenträgers, – Laden der physikalische Eigenschaften des Bremsbelags in die Steuereinheit, – Aktivieren eines dem eingebauten Bremsbelag zugeordneten Steuermoduls der Steuereinheit.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslesen eines an dem Bremsbelag angeordneten Datenträgers durch eine Rechner- und Auswerteeinheit erfolgt, wenn die Steuereinheit eine für eine Neumontage erforderliche Veränderung des Schachtmaßes des Belagschachtes registriert.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der an dem Bremsbelag angeordnete Datenträger beim ersten Bremsvorgang zerstört wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auslesen des an dem Bremsbelag angeordneten Datenträgers durch die Rechner- und Auswerteeinheit die gelesenen Daten einer Zentraldatenbank zugeführt werden und dass nach erfolgter Authentifizierung des Bremsbelags ein Freischaltcode zur Aktivierung des dem eingebauten Bremsbelag zugeordneten Steuermoduls an die Steuereinheit gegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenstrom zwischen dem an einem vom Bremsbelag beabstandeten Ort befestigten Datenträger und der Rechner- und Auswerteeinheit kontinuierlich oder in vorbestimmten zeitlichen oder ereignisabhängigen Abständen erfolgt.