DE102014112402B4 - Brake system of a commercial vehicle - Google Patents
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Abstract
Bremsanlage (4,4') eines Nutzfahrzeugs (1), insbesondere eines Lastkraftwagens, Anhängers oder Sattelaufliegers, mit wenigstens zwei Bremsbelägen (3,3') zum Verzögern des Nutzfahrzeugs (1), wobei jeder der wenigstens zwei Bremsbeläge (3,3') mit einer Verschleißkontakteinheit (5) derart verbunden ist, dass ein elektrischer Leiter (6) der Verschleißkontakteinheit (5) ab einem bestimmten Verschleißzustand des zugehörigen Bremsbelags (3,3') unterbrochen ist, und wobei die Verschleißkontakteinheiten (5) untereinander in Reihe elektrisch leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißkontakteinheiten (5) jeweils parallel zu einem elektrischen Referenzwiderstand (10,10',10") angeordnet sind und dass sich die Widerstandswerte der Referenzwiderstände (10,10',10'') und/oder die Widerstandswerte der Verschleißkontakteinheiten (5) von wenigstens zwei Bremsbelägen (3,3') unterscheiden.Brake system (4,4 ') of a commercial vehicle (1), in particular a truck, trailer or semi-trailer, with at least two brake linings (3,3') for decelerating the commercial vehicle (1), wherein each of the at least two brake linings (3,3 ') ) is connected to a wear contact unit (5) in such a way that an electrical conductor (6) of the wear contact unit (5) is interrupted from a certain wear state of the associated brake lining (3, 3 '), and the wear contact units (5) electrically in series with one another are conductively connected, characterized in that the wear contact units (5) are each arranged parallel to an electrical reference resistor (10,10 ', 10 ") and that the resistance values of the reference resistors (10,10', 10 '') and / or differentiate the resistance values of the wear contact units (5) of at least two brake linings (3, 3 ').
Description
Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, Anhängers oder Sattelaufliegers, mit wenigstens zwei Bremsbelägen zum Verzögern des Nutzfahrzeugs, wobei jeder der wenigstens zwei Bremsbeläge mit einer Verschleißkontakteinheit derart verbunden ist, dass ein elektrischer Leiter der Verschleißkontakteinheit ab einem bestimmten Verschleißzustand des zugehörigen Bremsbelags unterbrochen ist, und wobei die Verschleißkontakteinheiten untereinander in Reihe elektrisch leitend verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln wenigstens eines Verschleißzustands von wenigstens zwei Bremsbelägen einer Bremsanlage eines Nutzfahrzeugs, mit wenigstens zwei jeweils mit einem Bremsbelag verbundenen Verschleißkontakteinheiten, wobei jeder der wenigstens zwei Bremsbeläge mit einer Verschleißkontakteinheit derart verbunden ist, dass ein elektrischer Leiter der Verschleißkontakteinheit ab einem bestimmten Verschleißzustand des zugehörigen Bremsbelags unterbrochen ist.The invention relates to a brake system of a commercial vehicle, in particular a truck, trailer or semi-trailer, with at least two brake pads for decelerating the commercial vehicle, each of the at least two brake pads being connected to a wear contact unit in such a way that an electrical conductor of the wear contact unit from a certain wear state of the associated Brake lining is interrupted, and wherein the wear contact units are connected to one another in series in an electrically conductive manner. The invention also relates to a method for determining at least one state of wear of at least two brake linings of a brake system of a commercial vehicle, with at least two wear contact units each connected to a brake lining, each of the at least two brake linings being connected to a wear contact unit in such a way that an electrical conductor of the wear contact unit is connected a certain state of wear of the associated brake pad is interrupted.
Es sind bereits Bremsanlagen für Nutzfahrzeuge mit mehreren Bremsen, insbesondere von Scheibenbremsen oder Trommelbremsen bekannt. Jede Bremse weist dabei wenigstens einen Bremsbelag auf, der gegen ein sich relativ zum jeweiligen Bremsbelag drehendes Teil der Bremse gepresst werden kann. Das sich relativ zum Bremsbelag drehende Teil der Bremse ist insbesondere eine Bremsscheibe oder eine Bremstrommel. Auf diese Weise wird Reibung erzeugt und das Nutzfahrzeug abgebremst. Die Bremsbeläge sind dabei einem entsprechenden Verschleiß unterworfen, weshalb die Bremsbeläge in regelmäßigen Abständen durch neue Bremsbeläge ersetzt werden müssen.Brake systems for commercial vehicles with several brakes, in particular disc brakes or drum brakes, are already known. Each brake has at least one brake lining which can be pressed against a part of the brake that rotates relative to the respective brake lining. The part of the brake that rotates relative to the brake lining is in particular a brake disc or a brake drum. In this way, friction is generated and the commercial vehicle braked. The brake pads are subject to corresponding wear, which is why the brake pads must be replaced with new brake pads at regular intervals.
Nutzfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere solche zum Gütertransport über den öffentlichen Straßenverkehr. Entsprechende Nutzfahrzeuge können selbst motorisch angetrieben sein, wie dies etwa bei Lastkraftwagen der Fall ist. Die Nutzfahrzeuge können insbesondere aber auch von einem Kraftfahrzeug gezogen werden. Bei entsprechenden Nutzfahrzeugen kommen insbesondere Anhänger und Sattelauflieger in Betracht. Nutzfahrzeuge für den Transport von Gütern über den öffentlichen Straßenverkehr weisen meist mehrere gebremste Achsen auf, wobei jede gebremste Achse wenigstens eine, in der Regel zu beiden Seiten jeweils eine, Bremse trägt. Die Bremsanlagen von Nutzfahrzeugen weisen somit eine entsprechend große Anzahl von Bremsbelägen auf. Nutzfahrzeuge mit drei mittels Scheibenbremsen oder Trommelbremsen gebremsten Achsen weisen regelmäßig zwölf Bremsbeläge auf. Commercial vehicles within the meaning of the invention are, in particular, those for transporting goods on public roads. Corresponding commercial vehicles can themselves be motor-driven, as is the case with trucks, for example. In particular, however, the commercial vehicles can also be pulled by a motor vehicle. In the case of corresponding commercial vehicles, trailers and semi-trailers are particularly suitable. Commercial vehicles for the transport of goods via public road traffic usually have several braked axles, with each braked axle carrying at least one brake, usually one on each side. The brake systems of commercial vehicles thus have a correspondingly large number of brake linings. Commercial vehicles with three axles braked by disc brakes or drum brakes usually have twelve brake pads.
Damit trotzdem ohne größeren Aufwand festgestellt werden kann, ob einer der Bremsbeläge soweit verschlissen ist, dass er ausgetauscht werden sollte, ist bereits vorgeschlagen worden, die Bremsbeläge mit Verschleißkontakteinheiten zu verbinden. Die Verschleißkontakteinheiten weisen elektrische Leiter auf, die in die Bremsbeläge eingearbeitet sind. Wird ein Bremsbelag abgenutzt, so wird bei einem bestimmten Grad des Verschleißes der elektrische Leiter durchtrennt. Die Verschleißkontakteinheiten, insbesondere die elektrischen Leiter der unterschiedlichen Bremsbeläge sind untereinander in Reihe geschaltet und sowohl untereinander als auch mit einem Steuergerät des Nutzfahrzeugs elektrisch verbunden.So that it can nevertheless be determined without great effort whether one of the brake linings is worn to such an extent that it should be replaced, it has already been proposed to connect the brake linings with wear contact units. The wear contact units have electrical conductors that are incorporated into the brake linings. If a brake lining is worn, the electrical conductor is severed at a certain level of wear. The wear contact units, in particular the electrical conductors of the different brake linings, are connected in series with one another and are electrically connected both to one another and to a control unit of the utility vehicle.
Ist einer der Bremsbeläge soweit verschlissen, dass der Leiter der zugehörigen Verschleißkontakteinheit durchtrennt wird, steigt der Widerstandswert der Verschleißkontakteinheiten auf einen Wert von unendlich an. Dieser Widerstandswert der Reihe von Verschleißkontakteinheiten wird vom Steuergerät erfasst, das über eine Verteilerkabeleinheit mit den Verschleißkontakteinheiten der Bremsbeläge elektrisch verbunden ist. Sodann zeigt das Steuergerät an, dass eine Wartung der Bremsanlage durchzuführen ist.If one of the brake linings is worn to the point that the conductor of the associated wear contact unit is severed, the resistance value of the wear contact units increases to a value of infinity. This resistance value of the row of wear contact units is recorded by the control unit, which is electrically connected to the wear contact units of the brake linings via a distribution cable unit. The control unit then indicates that maintenance of the brake system must be carried out.
Bei der Wartung der Bremsanlage werden regelmäßig alle Bremsbeläge des Nutzfahrzeugs ersetzt, auch wenn diese aufgrund ihres Abnutzungsgrads noch nicht unbedingt getauscht werden müssten. Dadurch wird jedoch vermieden, dass das Nutzfahrzeug bereits nach kurzer Zeit wieder zur Wartung der Bremsanlage eine Werkstatt aufsuchen muss.During the maintenance of the brake system, all brake pads of the commercial vehicle are regularly replaced, even if they do not necessarily have to be replaced due to their degree of wear. However, this avoids the commercial vehicle having to go to a workshop again after a short time for maintenance of the brake system.
Durch die aus dem Stand der Technik bekannten Bremsanlagen und die Verfahren zum Betrieb dieser Bremsanlagen wird sichergestellt, dass die Bremsbeläge nicht übermäßig abgefahren werden. Übermäßig abgefahrene Bremsbeläge könnten zu Beschädigungen der Bremsanlage oder zu stark verlängerten Bremswegen des Nutzfahrzeugs führen. Nachteilig ist jedoch, dass die Bremsbeläge teilweise vorzeitig getauscht werden oder dass ein Austausch nur einzelner Bremsbeläge mit einem hohen Arbeitsaufwand verbunden ist. Es muss nämlich jeder einzelne Bremsbelag auf seinen Verschleißzustand hin untersucht werden. Im Ergebnis ist der Betrieb der Bremsanlagen mit einem erhöhten Materialeinsatz und/oder Arbeitsaufwand in Bezug auf die Bremsanlage verbunden.The brake systems known from the prior art and the method for operating these brake systems ensure that the brake linings are not worn excessively. Excessively worn brake pads could damage the brake system or greatly increase the braking distance of the commercial vehicle. However, it is disadvantageous that some of the brake linings are exchanged prematurely or that exchanging only individual brake linings is associated with a great deal of work. This is because every single brake pad must be examined for its state of wear. As a result, the operation of the brake systems is associated with an increased use of materials and / or work in relation to the brake system.
Bremsanlagen und Verfahren zum Ermitteln eines Verschleißzustands sind beispielsweise aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Bremsanlage und das Verfahren jeweils der eingangs genannten und zuvor näher beschriebenen Art, derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Betriebskosten der Bremsanlage gesenkt werden können.The present invention is based on the object of designing and developing the brake system and the method of the type mentioned at the beginning and described in greater detail in such a way that the operating costs of the brake system can be reduced.
Diese Aufgabe ist durch eine Bremsanlage nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch 16 gelöst.This object is achieved by a brake system according to
Durch die Parallelschaltung von Verschleißkontakteinheiten und Referenzwiderständen, insbesondere der elektrischen Leiter der Verschleißkontakteinheiten und der Referenzwiderstände, wird erreicht, dass ein Messwert einer vom Widerstandswert der Schaltung aus Verschleißkontakteinheiten und Referenzwiderständen abhängige Messgröße ermittelt werden kann, anhand derer sich wenigstens ein Verschleißzustand der wenigstens zwei Bremsbeläge ermitteln lässt.The parallel connection of wear contact units and reference resistors, in particular the electrical conductors of the wear contact units and the reference resistors, ensures that a measured value of a measured variable dependent on the resistance value of the circuit made up of wear contact units and reference resistors can be determined, on the basis of which at least one state of wear of the at least two brake linings can be determined leaves.
Der Widerstandswert der Schaltung steigt nicht auf einen Wert von unendlich, sobald der in einem Bremsbelag vorgesehene elektrische Leiter einer Verschleißkontakteinheit infolge Verschleißes durchtrennt wird. Der Strom fließt nämlich weiter über den Referenzwiderstand. Der Widerstandswert der Schaltung bleibt aber auch nicht konstant. Wie stark sich der Widerstandswert ändert, hängt ab von den Widerstandswerten der parallel geschalteten Referenzwiderstände und Verschleißkontakteinheiten. Damit die Widerstandsänderung groß genug ausfällt, um messtechnisch zuverlässig erfasst werden zu können, sollte der Widerstandswert des Referenzwiderstands nicht sehr viel kleiner sein als der Widerstandswert der Verschleißkontakteinheit. Der Widerstandswert des Referenzwiderstands ist deshalb vorzugsweise größer als der Widerstandswert der zugehörigen Verschleißkontakteinheit. Wird der elektrische Leiter der Verschleißkontakteinheit infolge Abnutzung des Bremsbelags durchtrennt, steigt der Widerstandswert für den entsprechenden Bremsbelag dann entsprechend an.The resistance of the circuit does not rise to a value of infinity as soon as the electrical conductor of a wear contact unit provided in a brake lining is severed as a result of wear. The current continues to flow through the reference resistor. The resistance of the circuit does not remain constant either. How much the resistance value changes depends on the resistance values of the reference resistors and wear contact units connected in parallel. So that the change in resistance turns out to be large enough to be able to be reliably detected by measurement, the resistance value of the reference resistor should not be very much smaller than the resistance value of the wear contact unit. The resistance value of the reference resistor is therefore preferably greater than the resistance value of the associated wear contact unit. If the electrical conductor of the wear contact unit is cut as a result of wear on the brake lining, the resistance value for the corresponding brake lining then increases accordingly.
Damit anhand des Widerstandswertes der Schaltung aus Referenzwiderständen und Verschleißkontakteinheiten nicht nur festgestellt werden kann, dass der Leiter einer Verschleißkontakteinheit durchtrennt worden ist, sondern auch bei welchem Bremsbelag dies der Fall ist, dürfen nicht allen Bremsbelägen Referenzwiderstände und Verschleißkontakteinheiten jeweils mit identischen Widerstandswerten zugeordnet werden. Bei wenigstens zwei Bremsbelägen müssen jedenfalls entweder die Widerstandswerte der Referenzwiderstände oder die Widerstandswerte der Verschleißkontakteinheiten unterschiedlich sein. Nur bei den Paaren von Bremsbelägen, bei denen dies zutrifft, kann anhand des Widerstandswerts der Schaltung aus Referenzwiderständen und Verschleißkontakteinheiten unterschieden werden, welcher elektrische Leiter der Verschleißkontakteinheiten durchtrennt worden ist. Daher sollten die genannten Vorgaben für möglichst viele der Bremsbeläge der Bremsanlage, insbesondere für alle Bremsbeläge der Bremsanlage, zutreffen. Mit anderen Worten ist es besonders bevorzugt, wenn die Bremsanlage keine zwei Bremsbeläge aufweist, bei denen jeweils die Referenzwiderstände und die Verschleißkontakteinheiten die gleichen Widerstandswerte aufweisen.So that, based on the resistance value of the circuit made up of reference resistors and wear contact units, it can not only be determined that the conductor of a wear contact unit has been severed, but also with which brake pad this is the case, reference resistors and wear contact units with identical resistance values must not be assigned to all brake pads. In the case of at least two brake linings, either the resistance values of the reference resistors or the resistance values of the wear contact units must be different. Only in the case of the pairs of brake linings to which this applies can it be distinguished from the resistance value of the circuit comprising reference resistors and wear contact units which electrical conductor of the wear contact units has been severed. Therefore, the specified specifications should apply to as many of the brake pads of the brake system as possible, in particular to all brake pads of the brake system. In other words, it is particularly preferred if the brake system does not have two brake linings in which the reference resistors and the wear contact units each have the same resistance values.
Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, wenn die den Bremsbelägen zugeordneten Referenzwiderstände jeweils unterschiedliche Widerstandswerte aufweisen. Dann können ansonsten nämlich baugleiche Verschleißkontakteinheiten und Bremsbeläge verwendet werden, was den Austausch und die Lagerhaltung der Einheiten aus Bremsbelag und Verschleißkontakteinheit vereinfacht. Letztlich kann so eine erhöhte Zahl von Gleichteilen für die Bremsanlage genutzt werden.It is particularly preferred in this context if the reference resistances assigned to the brake linings each have different resistance values. Then, otherwise, wear contact units and brake pads of the same construction can be used, which simplifies the replacement and storage of the units comprising the brake pad and wear contact unit. Ultimately, this means that an increased number of identical parts can be used for the brake system.
Um ermitteln zu können, bei welchem Bremsbelag der Bremsanlage der elektrische Leiter infolge Verschleißes durchtrennt worden ist, müssen die Widerstandswerte der Referenzwiderstände und/oder der Verschleißkontakteinheiten bekannt sein. Zudem sollten sich die Widerstandswerte der Referenzwiderstände und/oder der Verschleißkontakteinheiten signifikant voneinander unterscheiden, so dass der Unterschied der Widerstandswerte der Schaltung auch zuverlässig durch einen Messwert einer Messgröße erfasst werden kann. Die Messgröße ist dabei abhängig vom Widerstandswert der Schaltung umfassend wenigstens die Verschleißkontakteinheiten und die Referenzwiderstände.In order to be able to determine at which brake lining of the brake system the electrical conductor was severed due to wear, the resistance values of the reference resistors and / or the wear contact units must be known. In addition, the resistance values of the reference resistors and / or the wear contact units should differ significantly from one another, so that the difference in the resistance values of the circuit can also be reliably detected by a measured value of a measured variable. The measured variable is dependent on the resistance value of the circuit including at least the wear contact units and the reference resistors.
Dabei kann die Messgröße ein Widerstand, insbesondere der Gesamtwiderstand der Schaltung, sein, so dass der Messwert ein Widerstandswert ist. Es kann aber auch ein Messwert einer beliebigen anderen Messgröße ermittelt werden, solange die Messgröße abhängt von dem Widerstandswert der Schaltung. Zudem sollte diese Abhängigkeit groß genug sein, dass tatsächlich auftretende Änderungen des Widerstandswerts der Schaltung zu solchen Veränderungen des Messwerts führen, dass diese Änderungen noch signifikant erfasst werden können.The measured variable can be a resistance, in particular the total resistance of the circuit, so that the measured value is a resistance value. However, a measured value of any other measured variable can also be determined, as long as the measured variable depends on the resistance value of the circuit. In addition, this dependency should be large enough that changes in the resistance value of the Circuit lead to such changes in the measured value that these changes can still be detected significantly.
Um zu ermitteln, welcher Bremsbelag soweit verschlissen ist, dass der elektrische Leiter der zugehörigen Verschleißkontakteinheit durchtrennt worden ist, kann der Messwert der vom Widerstandswert abhängigen Messgröße mit vorgegebenen Intervallen des Messwerts verglichen werden. Die Intervalle ergeben sich dabei aufgrund der Zuordnung der Widerstandswerte der Referenzwiderstände und der Verschleißkontakteinheiten zu den Bremsbelägen. Fällt der Messwert in ein bestimmtes Intervall, ist beispielsweise der dem Intervall zugeordnete Bremsbelag soweit abgenutzt, dass der elektrische Leiter der zugehörigen Verschleißkontakteinheit durchtrennt worden ist. Dies ist der Fall, wenn der Bremsbelag einen Verschleißgrenzwert überschritten hat. Der Verschleißgrenzwert kann beispielsweise einer bestimmten Restdicke oder einer bestimmten absoluten Reduzierung der Dicke des Bremsbelags entsprechen. Einem Intervall können aber auch mehrere Bremsbeläge zugeordnet sein. Liegt der Messwert der Messgröße in einem solchen Intervall, sind die elektrischen Leiter der Verschleißkontakteinheiten dieser Bremsbeläge infolge Abriebs durchtrennt worden.In order to determine which brake lining is so worn that the electrical conductor of the associated wear contact unit has been severed, the measured value of the measured variable dependent on the resistance value can be compared with predetermined intervals of the measured value. The intervals result from the assignment of the resistance values of the reference resistors and the wear contact units to the brake linings. If the measured value falls within a certain interval, for example the brake lining assigned to the interval is so worn that the electrical conductor of the associated wear contact unit has been severed. This is the case when the brake lining has exceeded a wear limit. The wear limit value can correspond, for example, to a certain residual thickness or a certain absolute reduction in the thickness of the brake lining. However, several brake linings can also be assigned to one interval. If the measured value of the measured variable lies in such an interval, the electrical conductors of the wear contact units of these brake linings have been severed as a result of abrasion.
Die vorliegende Erfindung setzt voraus, dass die Bremsanlage wenigstens zwei Bremsbeläge aufweist. Ansonsten kann auch mit den Bremsanlagen aus dem Stand der Technik ermittelt werden, dass der einzige Bremsbelag verschlissen ist. Allerdings müssen nicht alle Bremsbeläge eines Nutzfahrzeugs von einer Bremsanlage eines Nutzfahrzeugs umfasst sein. Beispielsweise können alle oder wenigstens bestimmte Bremsbeläge eines Nutzfahrzeugs unterschiedlichen Bremsanlagen zugeordnet sein. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Bremsanalage alle Bremsbeläge des Nutzfahrzeugs wie beansprucht umfasst.The present invention assumes that the brake system has at least two brake linings. Otherwise it can also be determined with the brake systems from the prior art that the only brake lining is worn. However, not all brake pads of a commercial vehicle have to be included in a brake system of a commercial vehicle. For example, all or at least certain brake linings of a commercial vehicle can be assigned to different brake systems. It is particularly preferred, however, if the brake system comprises all brake linings of the utility vehicle as claimed.
Zudem kommen die Vorteile der Bremsanlage umso eher zum Tragen, je mehr Bremsbeläge die Bremsanlage bzw. das Nutzfahrzeug umfasst. Die Bremsanlage kann also anstelle von lediglich wenigstens zwei Bremsbelägen vorzugsweise wenigstens 8, insbesondere wenigstens 12, Bremsbeläge umfassen.In addition, the more brake pads the brake system or the commercial vehicle comprises, the more likely it is that the advantages of the brake system come into play. The brake system can therefore preferably comprise at least 8, in particular at least 12, brake linings instead of just at least two brake linings.
Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Bremsanlage sind die den wenigstens zwei Bremsbelägen zugeordneten Verschleißkontakteinheiten lösbar mit einer Verteilerkabeleinheit verbunden. Dies erleichtert den Austausch der verschlissenen Verschleißkontakteinheit bedarfsweise zusammen mit dem zugehörigen verschlissenen Bremsbelag. Dabei ist der Austausch der Verschleißkontakteinheiten umso leichter, wenn die Verschleißkontakteinheiten über Steckverbindungen mit der Verteilerkabeleinheit verbunden sind. Es muss also mit dem Austausch eines Bremsbelags nur ein kleiner Teil der Verkabelung der Bremsanlage mit ausgetauscht werden. Die Verteilerkabeleinheit und die Verschleißkontakteinheiten der nicht ausgetauschten Bremsbeläge können weiter genutzt werden.In a first preferred embodiment of the brake system, the wear contact units assigned to the at least two brake linings are detachably connected to a distribution cable unit. This facilitates the exchange of the worn wear contact unit, if necessary, together with the associated worn brake lining. The replacement of the wear contact units is all the easier if the wear contact units are connected to the distribution cable unit via plug connections. With the replacement of a brake pad, only a small part of the wiring of the brake system has to be replaced. The distribution cable unit and the wear contact units of the brake pads that have not been replaced can continue to be used.
In diesem Zusammenhang ist es weiter bevorzugt, wenn die Verteilerkabeleinheit die Referenzwiderstände mit umfasst. Dann müssen die Referenzwiderstände nicht mit den Verschleißkontakteinheiten ausgetauscht werden. Außerdem können gleichartige Verschleißkontakteinheiten verbaut werden. So kann auch ausgeschlossen werden, dass eine Verschleißkontakteinheit mit einem Referenzwiderstand eines bestimmten Widerstandswerts versehentlich durch eine Verschleißkontakteinheit mit einem Referenzwiderstand mit einem anderen Widerstandswert ersetzt wird. Dann könnte die Ermittlung des verschlissenen Bremsbelags fehlerbehaftet sein.In this context it is further preferred if the distribution cable unit also includes the reference resistors. Then the reference resistors do not have to be exchanged with the wear contact units. In addition, similar wear contact units can be installed. In this way, it can also be ruled out that a wear contact unit with a reference resistor of a certain resistance value is inadvertently replaced by a wear contact unit with a reference resistor with a different resistance value. The determination of the worn brake lining could then be faulty.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Steuergerät zum Ermitteln des Messwerts der Messgröße und/oder wenigstens eines Verschleißzustands der wenigstens zwei Bremsbeläge vorgesehen sein. Das Steuergerät ist dabei vorzugsweise Teil der Bremsanlage, so dass während des Betriebs des Nutzfahrzeugs die Messwerte und/oder die Verschleißzustände ermittelt werden können. Die Ermittlung der Verschleißzustände der Bremsbeläge setzt eine Auswertung des Messwerts der Messgröße voraus. Bedarfsweise ist das Steuergerät auch nur teilweise Teil der Bremsanlage. Dann ist das Steuergerät noch mit weiteren Einrichtungen, wie Telematikeinrichtungen und/oder Einrichtungen zur Überwachung des Luftdrucks der Reifen, verbunden und somit ebenfalls Teil der weiteren Einrichtungen. So kann die für den Betrieb des Nutzfahrzeugs erforderliche Anzahl von Steuergeräten verringert werden. Das Steuergerät kann aber auch nur je nach Bedarf an die Schaltung umfassend die Verschleißkontakteinheiten und die Referenzwiderstände angeschlossen werden. Dann ist das Steuergerät kein Teil der Bremsanlage. Konstruktiv und messtechnisch bietet es sich weiter an, wenn das Steuergerät mit der Verteilerkabeleinheit verbunden ist. Das Steuergerät kann dann über die Verteilerkabeleinheit elektrisch mit den Referenzwiderständen und den Verschleißkontakteinheiten verbunden sein.As an alternative or in addition, a control device can be provided for determining the measured value of the measured variable and / or at least one state of wear of the at least two brake linings. The control device is preferably part of the brake system, so that the measured values and / or the wear conditions can be determined during operation of the commercial vehicle. The determination of the wear conditions of the brake linings requires an evaluation of the measured value of the measured variable. If necessary, the control unit is only part of the braking system. Then the control device is also connected to further devices, such as telematics devices and / or devices for monitoring the air pressure of the tires, and is thus also part of the further devices. In this way, the number of control units required to operate the commercial vehicle can be reduced. However, the control unit can also be connected to the circuit including the wear contact units and the reference resistors only as required. Then the control unit is not part of the braking system. In terms of design and measurement technology, it is also advisable if the control unit is connected to the distribution cable unit. The control device can then be electrically connected to the reference resistors and the wear contact units via the distribution cable unit.
Damit sehr zuverlässig ermittelt werden kann, welcher Bremsbelag oder welche Bremsbeläge einen vorgegebenen Verschleißgrenzwert überschritten haben, bietet es sich an, wenn die Widerstandswerte der Referenzwiderstände so gewählt sind, dass keiner der Widerstandswerte der Summe der Widerstandswerte wenigstens zweier anderer Referenzwiderstände entspricht. Wäre dies der Fall, könnte anhand des durch das Steuergerät ermittelten Widerstandswerts nicht unterschieden werden, ob der Verschleißgrenzwert eines bestimmten Bremsbelags oder wenigstens zweier anderer Bremsbeläge überschritten ist. Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang aus dem gleichen Grund, wenn sich eine Summe von Widerstandswerten von wenigstens zwei Referenzwiderständen, insbesondere in jedem Fall, von einer Summe von Widerstandswerten von wenigstens zwei anderen Referenzwiderständen unterscheidet. Es kann also vorzugsweise immer sicher festgestellt werden, ob ein bestimmter Bremsbelag, ein anderer Bremsbelag, eine Reihe von Bremsbelägen oder eine Reihe anderer Bremsbeläge verschlissen ist.So that it can be determined very reliably which brake lining or which brake linings have exceeded a predetermined wear limit value, it is advisable if the resistance values of the reference resistors are chosen so that none of the resistance values of the sum of the resistance values corresponds to at least two other reference resistances. If this were the case, the resistance value determined by the control device could not be used to distinguish whether the wear limit value of a specific brake lining or at least two other brake linings has been exceeded. For the same reason, it is particularly preferred in this context if a sum of resistance values of at least two reference resistors, in particular in each case, differs from a sum of resistance values of at least two other reference resistors. It can therefore preferably always be reliably determined whether a certain brake lining, another brake lining, a series of brake linings or a series of other brake linings is worn.
Im Falle einer Bremsanlage mit sechs Referenzwiderständen (R1 - R6) können die Referenzwiderstände beispielsweise die folgenden Widerstandswerte aufweisen:
Es unterscheidet sich dabei der Widerstandswert jedes Referenzwiderstands einerseits von dem Widerstandswert jedes anderen Referenzwiderstands und andererseits von einer Summe von Widerstandswerten von wenigstens zwei beliebigen Referenzwiderständen. Darüber hinaus unterscheidet sich jede Summe von Widerstandswerten von wenigstens zwei beliebigen Referenzwiderständen von jeder Summe von Widerstandswerten von wenigstens zwei Referenzwiderständen, solange sich die Referenzwiderstände der beiden Summen wenigstens in einem Referenzwiderstand unterscheiden.The resistance value of each reference resistor differs on the one hand from the resistance value of every other reference resistor and on the other hand from a sum of resistance values of at least two arbitrary reference resistors. In addition, each sum of resistance values of at least two arbitrary reference resistances differs from each sum of resistance values of at least two reference resistances, as long as the reference resistances of the two sums differ in at least one reference resistance.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens einer der wenigstens zwei Bremsbeläge mit einer Zusatzverschleißkontakteinheit derart verbunden sein, dass bei einem vorbestimmten Verschleißzustand des jeweiligen Bremsbelags ein elektrischer Leiter der Zusatzverschleißkontakteinheit unterbrochen ist. Dabei wird mit zunehmendem Verschleiß des Bremsbelags der elektrische Leiter der Verschleißkontakteinheit vor dem elektrischen Leiter der Zusatzverschleißkontakteinheit unterbrochen. Der Leiter der Verschleißkontakteinheit wird also bereits bei geringerem Verschleiß des zugehörigen Bremsbelags durchtrennt, während der elektrische Leiter der Zusatzverschleißkontakteinheit erst bei einem größeren Verschleiß des Bremsbelags durchtrennt wird. Dies bietet die Möglichkeit, die Wartung der Bremsanlage dann einzuleiten, wenn der elektrische Leiter der Zusatzverschleißkontakteinheit wenigstens eines Bremsbelags durchtrennt worden ist und bei dieser Gelegenheit auch die Bremsbeläge auszutauschen, die soweit abgenutzt sind, dass der elektrische Leiter der zugehörigen Verschleißkontakteinheit bereits durchtrennt worden ist. So wird sichergestellt, dass das Nutzfahrzeug nicht zufällig unmittelbar nach der Wartung wieder zum Zwecke der Wartung der Bremsanlage in die Werkstatt muss.Alternatively or additionally, at least one of the at least two brake linings can be connected to an additional wear contact unit in such a way that an electrical conductor of the additional wear contact unit is interrupted when the respective brake lining is in a predetermined state of wear. With increasing wear of the brake lining, the electrical conductor of the wear contact unit is interrupted before the electrical conductor of the additional wear contact unit. The conductor of the wear contact unit is thus severed even when the associated brake lining is subject to less wear, while the electrical conductor of the additional wear contact unit is severed only when the brake lining is subjected to greater wear. This offers the possibility of initiating the maintenance of the brake system when the electrical conductor of the additional wear contact unit has been cut through at least one brake lining and, on this occasion, also replacing the brake linings that are so worn that the electrical conductor of the associated wear contact unit has already been cut. This ensures that the commercial vehicle does not accidentally have to go back to the workshop immediately after maintenance for the purpose of maintaining the brake system.
Der elektrische Leiter der Zusatzverschleißkontakteinheit kann durchtrennt werden, wenn der zugehörige Bremsbelag einen Zusatzverschleißgrenzwert überschritten hat. Der Zusatzverschleißgrenzwert kann beispielsweise einer bestimmten Restdicke oder einer bestimmten absoluten Reduzierung der Dicke des Bremsbelags entsprechen. Dabei entspricht der Zusatzverschleißgrenzwert vorzugsweise einem höheren Verschleiß des entsprechenden Bremsbelags als der Verschleißgrenzwert, der dem Verschleiß entspricht, bei dem der elektrische Leiter der Verschleißkontakteinheit durchtrennt wird. Mit anderen Worten kann die Restdicke des Bremsbelags beim Zusatzverschleißgrenzwert geringer sein als beim Verschleißgrenzwert. Alternativ oder zusätzlich kann die absolute Reduzierung der Dicke des Bremsbelags beim Zusatzverschleißgrenzwert größer sein als beim Verschleißgrenzwert. Der Verschleißgrenzwert kann dabei bedarfsweise so gewählt werden, dass der Bremsbelag beim erreichen des Verschleißgrenzwerts schon erheblich abgefahren ist aber ein Austausch des Bremsbelags noch nicht unmittelbar erfolgen muss. Der Zusatzverschleißgrenzwert kann dagegen so gewählt werden, dass der Bremsbelag alsbald getauscht werden sollte, wenn der Zusatzverschleißgrenzwert erreicht wird.The electrical conductor of the additional wear contact unit can be severed when the associated brake lining has exceeded an additional wear limit value. The additional wear limit value can correspond, for example, to a certain residual thickness or a certain absolute reduction in the thickness of the brake lining. The additional wear limit value preferably corresponds to a higher level of wear on the corresponding brake lining than the wear limit value, which corresponds to the wear at which the electrical conductor of the wear contact unit is severed. In other words, the remaining thickness of the brake lining for the additional wear limit value can be less than for the wear limit value. Alternatively or additionally, the absolute reduction in the thickness of the brake lining for the additional wear limit value can be greater than for the wear limit value. If necessary, the wear limit value can be selected in such a way that the brake lining has already worn down considerably when the wear limit value is reached, but the brake lining does not have to be replaced immediately. The additional wear limit value, on the other hand, can be selected so that the brake lining should be replaced as soon as the additional wear limit value is reached.
Damit in einfacher Weise erfasst werden kann, welchen Verschleißzustand ein Bremsbelag aufweist, kann parallel zu der wenigstens einen Zusatzverschleißkontakteinheit ein Zusatzreferenzwiderstand angeordnet werden. So führt nicht nur das Durchtrennen des elektrischen Leiters der Verschleißkontakteinheit eines Bremsbelags, sondern auch das Durchtrennen des elektrischen Leiters der Zusatzverschleißkontakteinheit desselben Bremsbelags zu einer Veränderung des Messwerts der widerstandsabhängigen Messgröße.So that it can be detected in a simple manner which state of wear a brake lining has, an additional reference resistor can be arranged parallel to the at least one additional wear contact unit. Thus, not only the severing of the electrical conductor of the wear contact unit of a brake lining but also the severing of the electrical conductor of the additional wear contact unit of the same brake lining leads to a change in the measured value of the resistance-dependent measured variable.
Verfahrensmäßig kann also ein Messwert einer vom Widerstandswert der Schaltung aus Verschleißkontakteinheiten, der wenigstens einen Zusatzverschleißkontakteinheit, dem wenigstens einen Zusatzreferenzwiderstand und den Referenzwiderständen abhängigen Messgröße ermittelt werden. Dieser Messwert kann entsprechend ausgewertet werden, um einen Verschleißzustand der beteiligten Bremsbeläge festzustellen oder anzugeben. Dazu bietet es sich an, wenn die Widerstandswerte der Referenzwiderstände und des wenigstens einen Zusatzreferenzwiderstands bekannt und, bedarfsweise, vorgegeben sind.In terms of the method, a measured value of one of the resistance value of the circuit made up of wear contact units, the at least one additional wear contact unit, the at least one Additional reference resistance and the measured variable dependent on the reference resistance can be determined. This measured value can be evaluated accordingly in order to determine or indicate a state of wear of the brake linings involved. For this purpose, it is advisable if the resistance values of the reference resistors and of the at least one additional reference resistor are known and, if necessary, specified.
Um die Auswertung des Messwerts der widerstandsabhängigen Messgröße zu vereinfachen, bietet es sich an, wenn der Zusatzreferenzwiderstand und der Referenzwiderstand eines Bremsbelags in Reihe zueinander angeordnet sind. So lässt sich recht zuverlässig feststellen, ob bei einem Bremsbelag nur der Verschleißgrenzwert oder auch der Zusatzverschleißgrenzwert überschritten wurde. Anders ausgedrückt lässt sich problemlos feststellen, ob der elektrische Leiter nur der Verschleißkontakteinheit, oder auch der Zusatzverschleißkontakteinheit durchtrennt worden ist.In order to simplify the evaluation of the measured value of the resistance-dependent measured variable, it is advisable if the additional reference resistor and the reference resistor of a brake lining are arranged in series with one another. In this way it can be determined quite reliably whether only the wear limit value or also the additional wear limit value has been exceeded for a brake lining. In other words, it is easy to determine whether the electrical conductor of only the wear contact unit or also the additional wear contact unit has been severed.
Zudem ist es günstig, wenn sich der Widerstandswert des wenigstens einen Zusatzreferenzwiderstands unterscheidet von den Widerstandswerten der Referenzwiderstände der anderen Bremsbeläge. So kann unterschieden werden, ob bei einem Bremsbelag der elektrische Leiter der Zusatzverschleißkontakteinheit oder bei einem anderen Bremsbelag der elektrische Leiter der zugehörigen Verschleißkontakteinheit durchtrennt worden ist. Alternativ oder zusätzlich sollte sich die Summe der Widerstandswerte des Referenzwiderstands und des Zusatzreferenzwiderstands eines Bremsbelags unterscheiden von den Widerstandswerten der anderen Referenzwiderstände, von den Widerstandswerten der anderen Zusatzreferenzwiderständen und/oder von der Summe der Widerstandswerte des Zusatzreferenzwiderstands und des Referenzwiderstands wenigstens eines anderen Bremsbelags. So kann anhand des ermittelten Messwerts der widerstandsabhängigen Messgröße festgestellt werden, ob bei einem Bremsbelag die elektrischen Leiter von der Verschleißkontakteinheit und der zugehörigen Zusatzverschleißkontakteinheit durchtrennt worden sind, oder ob der elektrische Leiter der Verschleißkontakteinheit oder einer Zusatzverschleißkontakteinheit eines anderen Bremsbelags durchtrennt worden ist und/oder ob der elektrische Leiter der Verschleißkontakteinheit und der elektrische Leiter der zugehörigen Zusatzverschleißkontakteinheit wenigstens eines anderen Bremsbelags unterbrochen sind. Auch in diesem Fall sollten die Unterschiede der Widerstandswerte nicht nur marginal, sondern signifikant sein, um eine leichtere und zuverlässigere Erfassung des wenigstens einen Verschleißzustands zu ermöglichen.In addition, it is advantageous if the resistance value of the at least one additional reference resistor differs from the resistance values of the reference resistances of the other brake linings. A distinction can thus be made between whether the electrical conductor of the additional wear contact unit has been severed in the case of a brake lining or the electrical conductor of the associated wear contact unit has been severed in the case of another brake lining. Alternatively or additionally, the sum of the resistance values of the reference resistor and the additional reference resistor of a brake lining should differ from the resistance values of the other reference resistors, from the resistance values of the other additional reference resistors and / or from the sum of the resistance values of the additional reference resistor and the reference resistance of at least one other brake lining. Thus, on the basis of the determined measured value of the resistance-dependent measured variable, it can be determined whether the electrical conductors of the wear contact unit and the associated additional wear contact unit in a brake lining have been cut, or whether the electrical conductor of the wear contact unit or an additional wear contact unit of another brake lining has been cut and / or whether the electrical conductor of the wear contact unit and the electrical conductor of the associated additional wear contact unit of at least one other brake pad are interrupted. In this case too, the differences in the resistance values should not only be marginal but significant in order to enable easier and more reliable detection of the at least one state of wear.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass sich die Widerstandswerte des Referenzwiderstands und des Zusatzreferenzwiderstands eines Bremsbelags unterscheiden. So können beispielsweise Defekte hinsichtlich des elektrischen Leiters der Zusatzverschleißkontakteinheit festgestellt werden, die nicht auf einen entsprechenden Verschleiß des zugehörigen Bremsbelags zurückgehen. Dies ist insbesondere deshalb möglich, weil ohne entsprechenden Defekt der Leiter der Verschleißkontakteinheit vor dem Leiter der Zusatzverschleißkontakteinheit durchtrennt wird. Wird dies durch den Messwert der widerstandsabhängigen Messgröße nicht wiedergegeben, so kann ein Defekt vermutet werden.Alternatively, it can be provided that the resistance values of the reference resistor and the additional reference resistor of a brake lining differ. For example, defects with regard to the electrical conductor of the additional wear contact unit can be detected which are not due to corresponding wear of the associated brake lining. This is possible in particular because, without a corresponding defect, the head of the wear contact unit is severed before the head of the additional wear contact unit. If this is not reflected in the measured value of the resistance-dependent measured variable, a defect can be suspected.
Verfahrensmäßig kann vorgesehen sein, dass der Messwert der Messgröße von einem Steuergerät ermittelt wird, das vorzugsweise Teil der Bremsanlage ist, um eine betriebsbegleitende Erfassung der Messgröße zu ermöglichen. Um noch weitere Steuerungsaufgaben übernehmen zu können, kann das Steuergerät auch nur teilweise Teil der Bremsanlage und teilweise Teil einer weiteren Einrichtung sein. Das Steuergerät könnte bei Bedarf aber auch zur Erfassung der Messgröße an die entsprechende Schaltung angeschlossen werden.In terms of the method, it can be provided that the measured value of the measured variable is determined by a control device, which is preferably part of the brake system, in order to enable the measured variable to be recorded during operation. In order to be able to take on further control tasks, the control device can also be only partially part of the brake system and partially part of a further device. If necessary, the control unit could also be connected to the corresponding circuit to record the measured variable.
Insbesondere kann das Steuergerät einen Messwert einer vom Widerstandswert der Schaltung anhängigen Messgröße ermitteln, wobei die Schaltung vorzugsweise die Verschleißkontakteinheiten und eine Verteilerkabeleinheit umfasst. Die Verteilerkabeleinheit weist weiter vorzugsweise die Referenzwiderstände und vorzugsweise auch die Zusatzreferenzwiderstände auf, sofern Zusatzreferenzwiderstände vorgesehen sind. Die Verschleißkontakteinheiten können vorzugsweise, etwa über Steckverbindungen, lösbar mit der Verteilerkabeleinheit verbunden sein. Die Verschleißkontakteinheiten können dann bei Bedarf schnell und einfach ausgetauscht werden.In particular, the control device can determine a measured value of a measured variable dependent on the resistance value of the circuit, the circuit preferably comprising the wear contact units and a distribution cable unit. The distribution cable unit also preferably has the reference resistors and preferably also the additional reference resistors, provided that additional reference resistors are provided. The wear contact units can preferably be detachably connected to the distribution cable unit, for example via plug connections. The wear contact units can then be exchanged quickly and easily if necessary.
Das Steuergerät kann zudem ein vom wenigstens einen Verschleißzustand der wenigstens zwei Bremsbeläge abhängiges Signal ausgeben. Dieses kann genutzt werden, um dem Fahrer des Nutzfahrzeugs oder einer anderen Person den Verschleißzustand anzuzeigen. So wird die Wartung der Bremsanlage nicht vergessen, die so möglicherweise zudem zu einem günstigen Zeitpunkt durchgeführt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine Verschleißzustand der wenigstens zwei Bremsbeläge von einem Anzeigemittel, vorzugsweise am Nutzfahrzeug, angezeigt werden. Dies kann beispielsweise akustisch und/oder optisch erfolgen. Der Fahrer oder eine andere Person kann so sehr einfach eine Information über den Verschleißzustand der Bremsanlage erhalten. Der Einfachheit halber kann zum Zwecke der Anzeige des Verschleißzustands das vom Steuergerät ausgegebene Signal genutzt werden.The control unit can also output a signal that is dependent on the at least one state of wear of the at least two brake linings. This can be used to indicate the state of wear to the driver of the commercial vehicle or to another person. In this way, maintenance of the brake system is not forgotten, which can possibly also be carried out at a favorable time. Alternatively or additionally, the at least one state of wear of the at least two brake linings can be displayed by a display means, preferably on the utility vehicle. This can be done acoustically and / or optically, for example. The driver or another person can easily get information about the The brake system is in good condition. For the sake of simplicity, the signal output by the control device can be used for the purpose of displaying the state of wear.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
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1 ein Nutzfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Bremsanlage in einer perspektivischen Ansicht, -
2 die Bremsanlage des Nutzfahrzeugs aus1 in schematischer Darstellung, -
3A-B eine Einheit aus Bremsbelag und Verschleißkontakteinheit in zwei Verschleißzuständen in einer schematischen Darstellung, -
4 eine zweite erfindungsgemäße Bremsanlage in schematischer Darstellung und -
5 eine Einheit aus Bremsbelag, Verschleißkontakteinheit und Zusatzverschleißkontakteinheit in einer schematischen Darstellung.
-
1 a commercial vehicle with a brake system according to the invention in a perspective view, -
2 the brake system of thecommercial vehicle 1 in a schematic representation, -
3A-B a unit of brake lining and wear contact unit in two states of wear in a schematic representation, -
4th a second brake system according to the invention in a schematic representation and -
5 a unit of brake lining, wear contact unit and additional wear contact unit in a schematic representation.
In der
Die Bremsanlage
Die Verschleißkontakteinheiten
Der elektrische Leiter
Die elektrischen Leiter
Die Verteilerkabeleinheit
Bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Bremsanlage
Wenn die Bremsbeläge
Über das Steuergerät
Es kann also eine Information darüber erhalten werden, welcher Bremsbelag
Eine alternative Bremsanlage
Wie insbesondere in der
Parallel zu den Zusatzverschleißeinheiten
In diesem Zusammenhang können die Zusatzverschleißgrenzwerte so gewählt werden, dass vorzugsweise nur noch eine geringe Wegstrecke bis zum Austausch des Bremsbelags
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