DE102013018766A1 - A method of removing a lubricating film from a friction surface of a brake disk of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Entfernen eines Schmierfilms von einer Reibfläche einer Bremsscheibe eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Bremsanlage, umfassend die mindestens eine Bremsscheibe mit zumindest einem zugehörigen Reibbelag, der mit einer variablen Flächenpressung (p) auf die Reibfläche der Bremsscheibe zur Erzeugung einer auf das Fahrzeug wirkenden negativen Längsbeschleunigung (a) gedrückt werden kann, sowie Mittel zur Erfassung der Längsbeschleunigung und Mittel zur Schmierfilmerkennung aufweist, wobei durch die Mittel zur Schmierfilmerkennung veranlasst werden kann, dass der mindestens eine Reibbelag auf der Reibfläche selbsttätig für eine Reinigungszeitspanne (r) mit einer Flächenpressung (p), die eine negative Längsbeschleunigung (a) unterhalb einer Wahrnehmbarkeitsschwelle erzeugt, auf die Reibfläche gedrückt werden kann, wobei bei einer Veranlassung durch die Mittel zur Schmierfilmerkennung intervallartig während einer vorgelagerten Zeitspanne (v) ohne Flächenpressung (p) und bei einer Längsbeschleunigung (a) innerhalb eines um 0 g herum liegenden Toleranzbandes (T) die mittlere Längsbeschleunigung (av) erfasst wird, ...A method of removing a lubricating film from a friction surface of a brake disc of a vehicle, the vehicle comprising a brake system comprising the at least one brake disc having at least one associated friction pad having a variable surface pressure (p) on the friction surface of the brake disc for generating a vehicle negative longitudinal acceleration (a) can be pressed, as well as means for detecting the longitudinal acceleration and means for lubricating film detection, wherein the means for lubricating film detection can be made that at least one friction lining on the friction surface automatically for a cleaning period (r) with a surface pressure ( p), which generates a negative longitudinal acceleration (a) below a threshold of visibility, can be pressed on the friction surface, wherein at an instigation by the means for lubricating film detection intermittently during an upstream period (v) without Flächenpres Sung (p) and at a longitudinal acceleration (a) within a tolerance band lying around 0 g (T) the average longitudinal acceleration (av) is detected, ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen eines Schmierfilms von einer Reibfläche einer Bremsscheibe eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Bremsanlage, umfassend die mindestens eine Bremsscheibe mit zumindest einem zugehörigen Reibbelag, der mit einer variablen Flächenpressung auf die Reibfläche der Bremsscheibe zur Erzeugung einer auf das Fahrzeug wirkenden negativen Längsbeschleunigung gedrückt werden kann, sowie Mittel zur Erfassung der Längsbeschleunigung und Mittel zur Schmierfilmerkennung aufweist, wobei durch die Mittel zur Schmierfilmerkennung veranlasst werden kann, dass der mindestens eine Reibbelag auf der Reibfläche selbsttätig für eine Reinigungszeitspanne mit einer Flächenpressung, die eine negative Längsbeschleunigung unterhalb einer Wahrnehmbarkeitsschwelle erzeugt, auf die Reibfläche gedrückt werden kann.The present invention relates to a method for removing a lubricating film from a friction surface of a brake disc of a vehicle, wherein the vehicle is a brake system comprising the at least one brake disc with at least one associated friction lining having a variable surface pressure on the friction surface of the brake disc for generating a on the Vehicle acting negative longitudinal acceleration can be pressed, as well as means for detecting the longitudinal acceleration and means for lubricating film detection, wherein the means for lubricating film detection can cause the at least one friction lining on the friction surface automatically for a cleaning period with a surface pressure, the negative longitudinal acceleration generated below a perception threshold, can be pressed on the friction surface.
Derartige Verfahren werden bei Fahrzeugen mit Scheibenbremsen aufweisender Bremsanlage angewandt. Gewöhnlich ist jedem Rad eine Bremsscheibe mit zwei gegenüberliegenden Reibflächen zugeordnet. Die Bremsscheibe dreht sich mit dem Rad. Jeder Reibfläche ist ein Reibbelag, auch Bremsbelag oder Bremsklotz genannt, zugeordnet, der durch elektromechanische, elektromagnetische, pneumatische oder hydraulische Mittel bedarfsweise mit der Reibfläche in Reibkontakt gebracht werden kann. Ein Problem besteht darin, dass unter anderem durch die Radfelge Schmutz und Feuchtigkeit zur Bremsscheibe und insbesondere an die Reibflächen gelangen kann, der dort einen Schmierfilm ausbildet. Wenn der Reibbelag nicht über die Reibfläche schleift, kann sich ein besonders stark ausgeprägter Schmierfilm aufbauen, der bei einem anschließenden Bremsvorgang den Reibwert zwischen Reibfläche und Reibbelag deutlich verschlechtert. Da dies ein Sicherheitsrisiko darstellt, wird bei einer erkannten oder zu erwartenden Schmierfilmbildung (beispielsweise anhand eines Regensensors der Scheibenwischanlage) ein Verfahren zum Entfernen des Schmierfilms von der Reibfläche der Bremsscheibe gestartet (sog. „Bremsenwischen”). Dabei wird der Reibbelag intervallartig mit geringem Druck gegen die Reibfläche gedrückt, so dass der Schmierfilm abgewischt wird. Der Druck ist dabei so gering, dass der Fahrer dieses Bremsenwischen möglichst nicht wahrnimmt. Die Schwierigkeit liegt darin eine geeignete Intensität für das Bremsscheibenwischen zu finden, die einen Kompromiss aus Sicherheit, Effizienz und Komfort darstellt.Such methods are used in vehicles with disc brakes having brake system. Usually, each wheel is associated with a brake disk with two opposing friction surfaces. The brake disk rotates with the wheel. Each friction surface is assigned a friction lining, also called a brake pad or brake pad, which can be brought into frictional contact with the friction surface as required by electromechanical, electromagnetic, pneumatic or hydraulic means. One problem is that, among other things by the wheel rim dirt and moisture can reach the brake disc and in particular to the friction surfaces, which forms a lubricating film there. If the friction lining does not rub over the friction surface, a particularly pronounced lubricating film can build up, which significantly worsens the coefficient of friction between the friction surface and the friction lining during a subsequent braking operation. Since this represents a safety risk, a process for removing the lubricating film from the friction surface of the brake disk is started (so-called "brake wiping") in a recognized or expected film formation (for example, using a rain sensor of the windscreen wiper system). In this case, the friction lining is pressed at intervals with little pressure against the friction surface, so that the lubricant film is wiped off. The pressure is so low that the driver does not perceive this brake wiping as possible. The difficulty is to find a suitable intensity for the brake disc wiper, which represents a compromise between safety, efficiency and comfort.
Die
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Verfahren zum Entfernen eines Schmierfilms von einer Reibfläche einer Bremsscheibe bereitzustellen, mit dem sich die Intensität der zum Entfernen der Schmierfilms angewendeten Bremseingriffe im laufenden Betrieb selbstlernend optimieren lässt.The object of the present invention is therefore a method for removing a lubricating film from a friction surface of a brake disk to provide self-learning optimization of the intensity of the braking interventions used to remove the lubricating film during operation.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of
Verfahren zum Entfernen eines Schmierfilms von einer Reibfläche einer Bremsscheibe eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Bremsanlage, umfassend die mindestens eine Bremsscheibe mit zumindest einem zugehörigen Reibbelag, der mit einer variablen Flächenpressung auf die Reibfläche der Bremsscheibe zur Erzeugung einer auf das Fahrzeug wirkenden negativen Längsbeschleunigung gedrückt werden kann, sowie Mittel zur Erfassung der Längsbeschleunigung und Mittel zur Schmierfilmerkennung aufweist, wobei durch die Mittel zur Schmierfilmerkennung veranlasst werden kann, dass der mindestens eine Reibbelag auf der Reibfläche selbsttätig für eine Reinigungszeitspanne mit einer Flächenpressung, die eine negative Längsbeschleunigung unterhalb einer Wahrnehmbarkeitsschwelle erzeugt, auf die Reibfläche gedrückt werden kann, wobei bei einer Veranlassung durch die Mittel zur Schmierfilmerkennung intervallartig während einer vorgelagerten Zeitspanne ohne Flächenpressung und bei einer Längsbeschleunigung innerhalb eines um 0 g herum liegenden Toleranzbandes die mittlere Längsbeschleunigung erfasst wird, wobei auf die vorgelagerte Zeitspanne unmittelbar die Reinigungszeitspanne folgt und während dieser die durch die Flächenpressung resultierende mittlere Längsbeschleunigung erfasst wird, wobei die Ist-Differenz der Längsbeschleunigungen während der vorgelagerten Zeitspanne und der Reinigungszeitspanne mit einem Soll-Differenzbereich verglichen wird und wobei durch eine Anpassung von Intervalllänge zwischen den Reinigungszeitspannen und/oder Dauer der Reinigungszeitspanne und/oder des Betrags der Flächenpressung die Ist-Differenz kontinuierlich innerhalb des Soll-Differenzbereichs gehalten werden kann.A method of removing a lubricating film from a friction surface of a brake disk of a vehicle, the vehicle comprising a brake system comprising the at least one brake disk having at least one associated friction lining pressed against the friction surface of the brake disk with a variable surface pressure to produce a negative longitudinal acceleration acting on the vehicle can be caused by the means for detecting the lubricant film, that the at least one friction lining on the friction surface automatically for a cleaning period with a surface pressure that generates a negative longitudinal acceleration below a perception threshold, can be pressed onto the friction surface, wherein at an instigation by the means for lubricating film detection intermittently during an upstream period without surface pressure and at a length acceleration within a tolerance band lying around 0 g, the average longitudinal acceleration is detected, wherein the preceding period directly follows the cleaning period and during this the surface longitudinal compression resulting average pressure is detected, the actual difference of the longitudinal accelerations during the upstream period and the Cleaning period is compared with a desired difference range and wherein by adjusting the interval length between the cleaning periods and / or duration of the cleaning period and / or the amount of surface pressure, the actual difference can be continuously maintained within the desired differential range.
Indem bei einer durch die Mittel zur Schmierfilmerkennung erkannten oder erwarteten Schmierfilmbildung auf der Reibfläche der Bremsscheibe intervallartig die Verfahrensschritte zur Ermittlung der mittleren Längsbeschleunigung des Fahrzeugs in einer vorgelagerten Zeitspanne mit einer Längsbeschleunigung innerhalb eines um 0 g herum liegenden Toleranzbandes, zur Ermittlung der mittleren Längsbeschleunigung des Fahrzeugs in einer unmittelbar darauffolgenden Reinigungszeitspanne mit einer definierten Flächenpressung des mindestens einen Reibbelags auf die entsprechende Reibfläche („Bremsenwischen”), dem Bilden der Ist-Differenz zwischen den beiden ermittelten Längsbeschleunigungen und dem Vergleich der Ist-Differenz mit einem Soll-Differenzbereich durchgeführt werden, kann durch die daraus ableitbare Anpassung der Intervalllänge zwischen den Reinigungszeitspannen und/oder Dauer der Reinigungszeitspanne und/oder des Betrags der Flächenpressung eine fortlaufende Optimierung des Verfahrens erzielt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann so in kurzer Zeit der bestmögliche Kompromiss aus Sicherheit, Effizienz und Komfort gefunden und dauerhaft gehalten werden. Die anfänglichen Parametervorgaben beschränken sich auf Basiswerte zum Toleranzband, dem Soll-Differenzbereich, Intervalllänge zwischen den Reinigungszeitspannen, Dauer der Reinigungszeitspannen und Betrag der Flächenpressung. Ausgehend davon entwickelt das Verfahren durch das intervallartige Aufrufen dieser Schrittreihenfolge die für das Fahrzeug und die Umgebungsbedingungen optimalen Parameter selbständig. Die Flächenpressung sollte während der Reinigungszeitspanne durch die Bremsanlage mit elektromechanischer, elektromagnetischer, hydraulischer oder pneumatischer Krafterzeugung möglichst konstant gehalten werden. Zu beachten ist, dass die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs zumindest während der vorgelagerten Zeitspanne, bevorzugt jedoch während der vorgelagerten Zeitspanne und der Reinigungszeitspanne, konstant bleibt, also keine zusätzliche Längsbeschleunigung des Fahrzeugs durch ein Antriebsaggregat erfolgt, keine Schaltvorgänge eines Geschwindigkeitswechselgetriebes vorgenommen werden oder eine Änderung in der Hangabtriebskraft auf das Fahrzeug einwirkt. Die Mittel zur Schmierfilmerkennung können entweder anhand diskreter Messwerte den Schmierfilm auf der Reibfläche erfassen oder über weitere Randbedingungen (z. B. Scheibenwischer angeschaltet) auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit mit der Gefahr von Schmierfilmbildung schließen. Die Mittel zur Erfassung der Längsbeschleunigung sind in modernen Fahrzeugen als Teil des ESP-Systems meist ohnehin bereits vorhanden. Die Wahrnehmbarkeitsschwelle ist die negative Längsbeschleunigung, die eine Mehrheit der Fahrzeugführer bereits als störend wahrnehmen würde. Das Überschreiten dieser Schwelle sollte stets vermieden werden.In the case of a lubricant film formation detected or expected by the lubricant film detection means on the friction surface of the brake disk, the method steps for determining the average longitudinal acceleration of the vehicle in an upstream period with a longitudinal acceleration within a tolerance band lying around 0 g at an interval, for determining the average longitudinal acceleration of the vehicle in an immediately following cleaning period with a defined surface pressure of the at least one friction lining on the corresponding friction surface ("brake wiping"), forming the actual difference between the two determined longitudinal accelerations and the comparison of the actual difference with a desired difference range can be performed by the derivable adjustment of the interval length between the cleaning periods and / or duration of the cleaning period and / or the amount of surface pressure a continuous optimization of Procedure can be achieved. With the method according to the invention, the best possible compromise of safety, efficiency and comfort can thus be found and permanently maintained in a short time. The initial parameter settings are limited to basic values for the tolerance band, the target differential range, interval length between the cleaning periods, duration of the cleaning periods and the amount of surface pressure. Based on this, the method automatically develops the optimum parameters for the vehicle and the ambient conditions by calling this step sequence at intervals. The surface pressure should be kept as constant as possible during the cleaning period by the brake system with electromechanical, electromagnetic, hydraulic or pneumatic power generation. It should be noted that the longitudinal acceleration of the vehicle, at least during the preceding period, but preferably during the upstream period and the cleaning period, remains constant, so no additional longitudinal acceleration of the vehicle is performed by a drive unit, no switching operations of a speed change gearbox or a change in the Impact force acting on the vehicle. The means for detecting the lubricant film can either detect the lubricating film on the friction surface on the basis of discrete measured values or, by way of further boundary conditions (eg, windscreen wiper switched on), infer the presence of moisture with the risk of film formation. The means for detecting the longitudinal acceleration are already present in modern vehicles as part of the ESP system anyway. The perceptibility threshold is the negative longitudinal acceleration that a majority of vehicle drivers would already perceive as disruptive. Exceeding this threshold should always be avoided.
In einer bevorzugten Ausführung wird bei einer zu kleinen Ist-Differenz außerhalb des Soll-Differenzbereichs schrittweise die Intervalllänge zwischen den Reinigungszeitspannen erhöht und/oder die Dauer der Reinigungszeitspanne verlängert und/oder der Betrag der Flächenpressung erhöht. Eine zu kleine Ist-Differenz ist ein Anzeichen dafür, dass die während der Reinigungszeitspanne ausgeübte Flächenpressung zu beinahe keiner Verlangsamung des Fahrzeugs (negative Längsbeschleunigung) führt und dementsprechend wirkungslos ist. Im Sinne der Sicherheit müssen daher Maßnahmen ergriffen werden, um das Entfernen des Schmierfilms zu verstärken. In a preferred embodiment, if the actual difference is too small outside of the desired difference range, the interval length between the cleaning periods is increased step by step and / or the duration of the cleaning period is increased and / or the amount of surface pressure is increased. Too small an actual difference is an indication that the surface pressure applied during the cleaning period leads to almost no slowing of the vehicle (negative longitudinal acceleration) and is therefore ineffective. For the sake of safety, therefore, measures must be taken to enhance the removal of the lubricating film.
In einer bevorzugten Ausführung wird bei einer zu großen Ist-Differenz außerhalb des Soll-Differenzbereichs schrittweise die Intervalllänge zwischen den Reinigungszeitspannen verringert und/oder die Dauer der Reinigungszeitspanne verkürzt und/oder der Betrag der Flächenpressung verringert. Eine zu große Ist-Differenz ist ein Anzeichen dafür, dass die während der Reinigungszeitspanne ausgeübte Flächenpressung zu einer spürbaren Verlangsamung des Fahrzeugs (negative Längsbeschleunigung) führt und dementsprechend vom Fahrer wahrgenommen werden kann. Im Sinne des Komforts und der Effizienz müssen daher Maßnahmen ergriffen werden, um das Entfernen des Schmierfilms etwas zu verringern.In a preferred embodiment, if the actual difference is too large outside the desired difference range, the interval between the cleaning periods is reduced step by step and / or the duration of the cleaning period is shortened and / or the amount of surface pressure is reduced. Too large an actual difference is an indication that the surface pressure exerted during the cleaning period leads to a noticeable slowing of the vehicle (negative longitudinal acceleration) and can therefore be perceived by the driver. For convenience and efficiency, therefore, measures must be taken to reduce the removal of the lubricating film.
In einer bevorzugten Ausführung umfasst die Reinigungszeitspanne zwei Unterzeitspannen, wobei nur in der späteren Unterzeitspanne die Längsbeschleunigung erfasst wird. Indem nur in der späteren Unterzeitspanne der Reinigungszeitspanne die mittlere auf das Fahrzeug wirkende Längsbeschleunigung ermittelt wird, kann der vollständige Aufbau der erforderlichen Flächenpressung durch die Bremsanlage abgewartet und folglich mit verbesserter Genauigkeit gemessen werden.In a preferred embodiment, the cleaning period comprises two sub-periods, the longitudinal acceleration being detected only in the later sub-period. By only determining the average longitudinal acceleration acting on the vehicle in the later sub-period of the cleaning period, the complete set-up of the required surface pressure by the brake system can be awaited and consequently measured with improved accuracy.
In einer bevorzugten Ausführung umfassen die Mittel zur Schmierfilmerkennung einen Feuchtigkeitssensor. Der Feuchtigkeitssensor kann dazu im Radbereich angeordnet sein oder als Regensensor für eine Scheibenwischanlage des Fahrzeugs dienen.In a preferred embodiment, the lubricant film detection means comprises a humidity sensor. The moisture sensor can be arranged in the wheel area or serve as a rain sensor for a windshield wiper system of the vehicle.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment with reference to the drawings.
Darin zeigen:Show:
Gemäß der
Die
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- aa
- Längsbeschleunigunglongitudinal acceleration
- arar
- mittlere Längsbeschleunigung während der Reinigungszeitspannemean longitudinal acceleration during the cleaning period
- avav
- mittlere Längsbeschleunigung während der vorgelagerten Zeitspannemean longitudinal acceleration during the preceding period of time
- DD
- Ist-DifferenzActual difference
- pp
- Flächenpressungsurface pressure
- rr
- ReinigungszeitspanneCleaning period
- r1r1
- frühere Unterzeitspanneearlier sub-period span
- r2r2
- spätere Unterzeitspannelater sub time span
- TT
- Toleranzbandtolerance band
- tt
- ZeitTime
- vv
- vorgelagerte Zeitspanneupstream time span
- 11
- Bremsanlagebraking system
- 22
- Bremsscheibebrake disc
- 2a2a
- Reibflächefriction surface
- 33
- Reibbelagfriction lining
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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