DE102016215725A1 - Verfahren zur prädiktiven Verschleißerkennung in Kraftfahrzeugbremsanlagen - Google Patents

Verfahren zur prädiktiven Verschleißerkennung in Kraftfahrzeugbremsanlagen Download PDF

Info

Publication number
DE102016215725A1
DE102016215725A1 DE102016215725.6A DE102016215725A DE102016215725A1 DE 102016215725 A1 DE102016215725 A1 DE 102016215725A1 DE 102016215725 A DE102016215725 A DE 102016215725A DE 102016215725 A1 DE102016215725 A1 DE 102016215725A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
brake
wear
extrapolation
distance
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102016215725.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Christopher Kreis
Timo Dobberphul
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102016215725.6A priority Critical patent/DE102016215725A1/de
Publication of DE102016215725A1 publication Critical patent/DE102016215725A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D66/02Apparatus for indicating wear
    • F16D66/021Apparatus for indicating wear using electrical detection or indication means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2210/00Detection or estimation of road or environment conditions; Detection or estimation of road shapes
    • B60T2210/30Environment conditions or position therewithin
    • B60T2210/36Global Positioning System [GPS]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/403Brake circuit failure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D2066/003Position, angle or speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zur prädiktiven Verschleißerkennung in Kraftfahrzeugbremsanlagen werden während einer Bremsbetätigung ein den Betätigungsweg repräsentierender Parameter und ein die Bremskraft an den Radbremsen repräsentierende Parameter erfasst und zueinander in Beziehung gesetzt werden. Durch Beobachtung dieser Parameter für eine Vielzahl von Bremsbetätigungen über einen Zeitraum oder eine Fahrstrecke hinweg wird bei einer Veränderung der Beziehung zwischen den genannten Parametern auf einen Verschleiß der Radbremsen geschlossen und hieraus der verbleibende Zeitraum oder die verbleibende Fahrstrecke bis zu einer erforderlichen Wartung durch Extrapolation bestimmt. Zur Verbesserung der Prädiktionsgenauigkeit wird aus Positions- und/oder Navigationsdaten im Hinblick auf einen voraussichtlichen Streckenverlauf ein zu erwartender Verschleiß ermittelt und in die Extrapolation des verbleibenden Zeitraums oder der verbleibenden Fahrstrecke bis zu einer erforderlichen Wartung einbezogen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur prädiktiven Verschleißerkennung in Kraftfahrzeugbremsanlagen, bei dem während einer Bremsbetätigung ein den Betätigungsweg repräsentierender Parameter und ein die Bremskraft an den Radbremsen repräsentierender Parameter erfasst und zueinander in Beziehung gesetzt werden und durch Beobachtung dieser Parameter für eine Vielzahl von Bremsbetätigungen über einen Zeitraum oder eine Fahrstrecke hinweg bei einer Veränderung der Beziehung zwischen den genannten Parametern auf einen Verschleiß der Radbremsen geschlossen und hieraus der verbleibende Zeitraum oder die verbleibende Fahrstrecke bis zu einer erforderlichen Wartung durch Extrapolation bestimmt wird.
  • Herkömmlicherweise wird Verschleiß an den Radbremsen einer Kraftfahrzeugbremsanlage während eines Werkstattaufenthalts durch eine Messung der Dicke der Bremsbeläge und der Bremsscheiben ermittelt, so dass bei Bedarf die Bremsbeläge und Bremsscheiben ausgetauscht werden können. Weiterhin sind sogenannte Verschleißsensoren bekannt, welche bei einem bestimmten Verschleißgrad ein hörbares oder auch elektrisches Signal erzeugen, so dass der Fahrer eine Werkstatt aufsuchen kann.
  • Im Zuge der zunehmenden Verbreitung von fremdenergiebetätigten Bremskraftverstärkern, welche nicht mehr auf dem herkömmlichen Unterdruckprinzip basieren, können Parameter, welche aus der Ansteuerung eines solchen Bremskraftverstärkers bekannt sind, herangezogen werden, um den Verschleiß abzuschätzen und hieraus den verbleibenden Zeitraum oder die verbleibende Fahrstrecke bis zu einer erforderlichen Wartung zu ermitteln. Ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Bestimmung des Verschleißes der Bremsbeläge ist aus DE 10 2011 016 126 A1 bekannt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Voraussagegenauigkeit für den verbleibenden Zeitraum bzw. die verbleibende Fahrstrecke bis zur nächsten erforderlichen Wartung zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass im Hinblick auf einen voraussichtlichen Streckenverlauf ein zu erwartender Verschleiß ermittelt und in die Extrapolation des verbleibenden Zeitraums oder der verbleibenden Fahrstrecke bis zu einer erforderlichen Wartung einbezogen wird.
  • Ein solcher Streckenverlauf kann beispielsweise im Hinblick auf Gefälle, Kurven und dergleichen analysiert und dementsprechend in ein zu erwartendes Bremsbelag- oder Bremsscheibenverschleißprofil umgerechnet werden.
  • Weiterhin ist es möglich, auf der Grundlage von Positions- und/oder Navigationsdaten im Fahrbetrieb wiederkehrende Streckenverläufe zu identifizieren und für solche Streckenverläufe den aus der tatsächlichen Bremsbetätigung durch den Fahrer ermittelte Verschleiß abzuspeichern. Die Häufigkeit der Wiederkehr der Streckenverläufe sowie der zugehörige Verschleiß können ebenfalls in die Extrapolation einbezogen werden, um die Voraussagegenauigkeit zu verbessern.
  • Ferner kann bei einem Starten des Fahrzeugs eine Fahrererkennung vorgenommen werden. Die erfassten Parameter werden dann dem jeweiligen Fahrer zugeordnet abgespeichert, um fahrerindividuelle Bremsbetätigungsprofile zu generieren. Die Bremsbetätigungsprofile der verschiedenen Fahrer können ebenfalls bei der Extrapolation berücksichtigt werden. So kann beispielsweise unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Nutzungsanteile eines Fahrzeugs durch unterschiedliche Fahrer der Zeitraum oder die Fahrstrecke bis zur nächsten erforderlichen Wartung besser vorausgesagt werden. Eine solche Fahrererkennung kann auch unabhängig von der vorstehend erläuterten Berücksichtigung von Streckenverläufen zur Verbesserung der Voraussagegenauigkeit genutzt werden.
  • Unterschiedliche Fahrer können beispielsweise durch personalisierte Fahrzeugschlüssel, für einzelne Fahrer typische Fahrzeugeinstellungen oder mit dem Multimediasystem des Fahrzeugs gekoppelte Mobiltelefone oder dergleichen erkannt werden.
  • Weiterhin ist es möglich, bei der Extrapolation des verbleibenden Zeitraums oder der verbleibenden Fahrstrecke bis zur erforderlichen Wartung zwischen einem Verschleiß der Bremsbeläge und einem Verschleiß der Bremsscheiben zu unterscheiden.
  • Zur Erfassung des Verschleißes der Bremsbeläge kann eine Erhöhung des Verhältnisses des den Betätigungsweg repräsentierenden Parameters zu dem die Bremskraft repräsentierenden Parameter über der Zeit oder der Fahrstrecke in einem mit der Zeit oder der Fahrstrecke ansteigenden Toleranzband betrachtet werden. Auf eine erforderliche Wartung kann beispielsweise dann geschlossen werden, wo innerhalb des Toleranzbandes durch die Extrapolation ein vorgegebener Wert für das genannte Verhältnis erreicht wird.
  • Zur Erfassung des Verschleißes der Bremsscheiben kann eine Veränderung der Fahrzeuglängsverzögerung im Verhältnis zu dem die Bremskraft repräsentierenden Parameter über der Zeit oder Fahrstrecke beobachtet und extrapoliert wird und auf eine erforderliche Wartung geschlossen wird, wo bei einem bestimmten Wert für den die Bremskraft repräsentierenden Parameter ein vorgegebener Wert für die Fahrzeuglängsverzögerung unterschritten wird. Eine solche Erfassung des Bremsscheibenverschleißes kann auch unabhängig von der vorstehend erläuterten Vorgehensweise vorgesehen werden.
  • In einer Ausführungsvariante wird für den die Bremskraft repräsentierenden Parameter die Fahrzeuglängsverzögerung bei einem bestimmten Bremsdruck während mehrerer Bremsbetätigungen innerhalb eines Zeit- oder Fahrstreckenfensters unter Berücksichtigung des Radschlupfs erfasst. Aus diesen Werten wird für das Zeit- oder Fahrstreckenfenster ein Mittelwert gebildet wird, welcher der Extrapolation zu Grunde gelegt wird.
  • Bevorzugt werden zur Verschleißerkennung Parameter verwendet werden, welche in einem Steuergerät eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers vorliegen. Hierdurch lässt sich die Verschleißüberwachung rein softwaretechnisch verwirklichen.
  • Das Verfahren kann im Steuergerät des elektromechanischen Bremskraftverstärker ausgeführt werden.
  • Nachfolgend wir die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem elektromechanischen Bremskraftverstärker,
  • 2 ein Beispiel für eine Bremsbelagverschleißerkennung, und in
  • 3 ein Beispiel für eine Bremsscheibenverschleißerkennung.
  • Das Ausführungsbeispiel zeigt in 1 eine Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem Bremspedal 1, einem Bremskraftverstärker 2, einem Hauptbremszylinder 3, einer ABS/ESP-Ventileinheit 4 sowie Radbremsen 5. das Bremspedal 1 ist über eine Druckstangenanordnung 6 mit dem Hauptbremszylinder 3 gekoppelt. Über die Druckstangenanordnung 6 wird zudem die Unterstützungskraft des Bremskraftverstärker 2 in den Hauptbremszylinder 3 eingeleitet.
  • Der Bremskraftverstärker 2 ist vorliegend beispielhaft als elektromechanischer Bremskraftverstärker ausgebildet und zwischen dem Bremspedal 1 und dem Hauptbremszylinder 3 angeordnet. Er weist einen elektrischen Antriebsmotor 7 zur Erzeugung der Unterstützungskraft für den Hauptbremszylinder 3 auf. Die Unterstützungskraft wird in Abhängigkeit eines fahrerseitig oder automatisch vorgegebenen Bremsbefehls generiert. Zwischen dem elektrischen Antriebsmotor 7 und der Druckstangenanordnung 6 ist eine Getriebeeinrichtung 8 eingekoppelt, welche die rotatorische Antriebsbewegung des Antriebsmotors 7 in eine Translationsbewegung der Druckstangenanordnung 6 und damit letztlich des ersten Kolbens des Hauptbremszylinders 3 übersetzt.
  • Bei einer Bremspedalbetätigung drückt ein Ausgangsglied der Getriebeeinrichtung 8 die Druckstangenanordnung 6 in Richtung des Hauptbremszylinders 3. Dazu kann die vom Fahrer am Bremspedal 2 aufgebrachte Fußkraft F beispielsweise mit einem Kraftsensor 9 gemessen werden. Entsprechende Signale werden, gegebenenfalls im Kontext weiterer Fahrzeugparameter, in einem Steuergerät 10 ausgewertet, welches den elektrischen Antriebsmotor 7 ansteuert, so dass dieser entsprechend bestromt wird. Das Antriebsmoment des elektrischen Antriebsmotors 7 wird über die Getriebeeinrichtung 8 als Verstärkungskraft an dem ersten Kolben des Hauptbremszylinders 3 zusammen mit der vom Fahrer am Bremspedal 1 aufgebrachten Fußkraft F des Fahrers zur Wirkung gebracht, um einen entsprechenden Bremsdruck in den Bremskreisen der Kraftfahrzeugbremsanlage zu erzeugen.
  • Zur Ansteuerung des Bremskraftverstärkers 2 werden im Steuergerät 10 verschiedene Parameter berücksichtigt. So sind dort beispielsweise die vom Fahrer aufgebrachte Fußkraft F, der Motorwinkel φ sowie die Motorwinkelgeschwindigkeit φ . des Antriebsmotors 7, gegebenenfalls auch der Vordruck p des hydraulischen Bremssystems sowie die Fahrzeuglängsverzögerung a bekannt.
  • Aus diesen Größen lassen sich bei einer Betrachtung über einen längeren Zeitraum oder eine bestimmte Kilometerleistung Rückschlüsse auf den Verschleißzustand der Radbremsen 5 gewinnen. Durch Extrapolation lässt sich ermitteln, wann eine Wartung der Radbremsen 5 fällig wird.
  • Eine entsprechende Auswertung kann beispielsweise im Steuergerät 10 erfolgen und über geeignete Ausgabemittel 11 dem Fahrer unmittelbar angezeigt werden und/oder einer Werkstatt vorab oder bei einer Inspektion übermittelt werden. Zudem kann bei einem turnusgemäßen Werkstattaufenthalt geprüft werden, ob die Radbremsen 5 noch bis zum nächsten Werkstattaufenthalt halten werden oder ob diese bereits vorsorglich gewartet werden sollten, um dem Fahrer einen außerplanmäßigen Werkstattaufenthalt zu ersparen.
  • Zur Verschleißerkennung werden bei jeder Bremsbetätigung ein den Betätigungsweg repräsentierender Parameter und ein die Bremskraft an den Radbremsen 5 repräsentierender Parameter erfasst und zueinander in Beziehung gesetzt. Dieses Verhältnis V wird für eine Vielzahl von Bremsbetätigungen gespeichert und im Hinblick auf Veränderungen analysiert.
  • Eine Information über den Betätigungsweg am Bremspedal 1 kann beispielsweise mit einem entsprechenden Wegsensor gemessen werden. Da bei einem elektromechanischen Bremskraftverstärker 2 üblicherweise die Stellung des Antriebsmotors 7 zur Ansteuerung desselben benötigt wird und damit bekannt ist, kann eine den Betätigungsweg repräsentierende Information auch aus diesem Signal gewonnen werden, so dass am Bremspedal 1 kein eigener Sensor hierfür benötigt wird.
  • Entsprechend kann zur Ermittlung der Bremskraft der vom Antriebsmotor 7 bereitgestellte Strom herangezogen werden. Alternativ oder ergänzend kann hierfür auch das Signal eines Vordrucksensors 12 der ESP/ABS-Ventileinheit 4 berücksichtigt werden. Sind die Bremsdrücke an den einzelnen Radbremsen 5 bekannt, können auch diese für den die Bremskraft repräsentierenden Parameter herangezogen werden.
  • Durch Beobachtung dieser beiden Parameter für eine Vielzahl von Bremsbetätigungen über einen Zeitraum oder eine Fahrstrecke hinweg wird bei einer definierten Veränderung der Beziehung zwischen diesen auf einen Verschleiß der Radbremsen geschlossen.
  • So ist für einen Verschleiß der Bremsbeläge eine sehr langsame Erhöhung des Betätigungswegs bei gleichbleibender Bremskraft, beispielsweise gleichbleibenden Gegendruck aus dem hydraulischen System, typisch.
  • Defekte am Bremskraftverstärker 2 machen sich hingegen üblicherweise durch eine schnellere Veränderung der genannten Parameter bemerkbar. So tritt zum Beispiel bei Leckage eine schnelle und starke Vergrößerung des Betätigungswegs bei geringer Bremskraft bzw. geringem Gegendruck aus dem hydraulischen System auf.
  • Ein Verschleiß der Bremsscheiben macht sich hingegen durch eine Verringerung der Fahrzeuglängsverzögerung a bei gleicher Bremskraft bzw. gleichem Bremsdruck bemerkbar.
  • Man kann somit anhand des Verlaufs der oben genannten Parameter über der Zeit bzw. der Fahrstrecke erkennen, welche Veränderungen in der Kraftfahrzeugbremsanlage auftreten. Für verschleißabhängige Veränderungen kann zudem anhand der bisher verstrichenen Zeit oder gefahrenen Fahrstrecke hochgerechnet werden, wann entsprechende Komponenten ausgetauscht werden müssen.
  • Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die Genauigkeit solcher Voraussagen weiter zu verbessern. Hierzu werden nachfolgend verschiedene Konzepte vorgestellt, welche allein oder in Kombination miteinander verwirklicht werden können. Aus der Tatsache, dass diese nachfolgend im Zusammenhang miteinander erläutert werden, ist nicht zu schließen, dass die einzelnen Konzepte nicht auch unabhängig voneinander verwirklicht werden könnten. All diesen Konzepten ist gemeinsam, dass hierdurch eine Verschleißgrenze genauer vorausgesagt werden kann. Als Verschleißgrenze wird vorliegend entweder ein bestimmter Zeitpunkt oder auch ein bestimmter Kilometerstand verstanden. Gegebenenfalls können bei einer Auswertung parallel beide Größen als Verschleißgrenze angegeben werden.
  • Der Verschleiß der Fahrzeugbremsen, das heißt der Bremsbeläge und Bremsscheiben hängt im starken Maße von der Fahrweise und vom Bremsverhalten des Fahrers sowie von der gewählten Fahrstrecke und zugehörigen Topographie ab. Durch Einbeziehung entsprechender Informationen kann eine deutliche Verbesserung der Voraussage der Verschleißgrenze erzielt werden.
  • In einer ersten Ausführungsvariante werden Positions- und/oder Navigationsdaten im Hinblick auf einen voraussichtlichen Streckenverlauf ausgewertet. Durch Kenntnis der Topographie und Straßenführung, beispielsweise im Hinblick auf Gefällestrecken, Kurven, etc. kann, gegebenenfalls zusätzlich unter Berücksichtigung des bisherigen Bremsverhaltens des Fahrers, ein zu erwartender Verschleiß ermittelt werden. Dieser zu erwartende Verschleiß wird in die Extrapolation des verbleibenden Zeitraums oder der verbleibenden Fahrstrecke bis zu einer erforderlichen Wartung einbezogen, um die Prädiktionsgenauigkeit zu erhöhen.
  • In einer zweiten Ausführungsvariante werden auf der Grundlage von Positions- und/oder Navigationsdaten im Fahrbetrieb wiederkehrende Streckenverläufe identifiziert. Fährt ein Fahrer häufig die gleiche Strecke, wie dies beispielsweise für Berufspendler der Fall ist, wird dies erkannt. Für solche Streckenverläufe kann aus der tatsächlichen Bremsbetätigung durch den Fahrer der jeweilige Verschleiß ermittelt werden. Durch Berücksichtigung der Häufigkeit der Wiederkehr solcher Streckenverläufe sowie des zugehörigen Verschleißes in der Extrapolation lässt sich die Prädiktionsgenauigkeit erhöhen.
  • In einer dritten Ausführungsvariante wird der Gebrauch des Fahrzeugs durch unterschiedliche Fahrer berücksichtigt. Hierzu wird bei einem Starten des Fahrzeugs eine Fahrererkennung vorgenommen. Dazu können beispielsweise personalisierte Fahrzeugschlüssel, typische und gegebenenfalls abgespeicherte Einstellungen wie beispielsweise die Sitzeinstellung oder unterschiedlichen Fahrern zugeordnete und mit einem Multimediasystem des Fahrzeugs gekoppelte Mobiltelefone berücksichtigt werden. Die oben genannten Parameter werden in diesem Fall dem jeweiligen Fahrer zugeordnet abgespeichert. Hieraus werden fahrerindividuelle Bremsbetätigungsprofile und somit entsprechende Verschleißgrößen generiert, welche in der Extrapolation des verbleibenden Zeitraums oder der verbleibenden Fahrstrecke bis zur erforderlichen Wartung einbezogen werden. Bei der Extrapolation kann beispielsweise berücksichtigt werden, welchen Zeitnutzungs- oder Fahrstreckenanteil der jeweilige Fahrer besitzt. Auch hierdurch wird die Prädiktionsgenauigkeit erhöht.
  • Diese verschiedenen Ausführungsvarianten können unabhängig voneinander oder auch in Kombination oder Unterkombination miteinander in eine Verschleißüberwachung einbezogen werden.
  • Weiterhin ist es möglich, bei der Extrapolation des verbleibenden Zeitraums oder der verbleibenden Fahrstrecke bis zur erforderlichen Wartung zwischen einem Verschleiß der Bremsbeläge und einem Verschleiß der Bremsscheiben zu unterscheiden, so dass dem Fahrer oder einer Werkstatt gleich mitgeteilt werden kann, welche Komponenten austauschbedürftig sind. Hierbei macht man sich zunutze, dass ein Verschleiß der Bremsbeläge und ein Verschleiß der Bremsscheiben sich durch etwas unterschiedliche Parameterveränderungen bemerkbar machen.
  • Für den Verschleiß der Bremsbeläge wird eine Erhöhung des Verhältnisses V des den Betätigungsweg repräsentierenden Parameters zu dem die Bremskraft repräsentierenden Parameter über der Zeit oder der Fahrstrecke in einem mit der Zeit oder der Fahrstrecke ansteigenden Toleranzband T betrachtet, wie dies in 2 dargestellt ist. Der aus den bisherigen Bremsbetätigungen resultierende Verlauf dieses Verhältnisses ist in 2 mit v bezeichnet. Dieser Verlauf v wird in die Zukunft extrapoliert, wie dies durch den Abschnitt v* in 2 gezeigt ist. Auf eine erforderliche Wartung wird dann geschlossen wird, wo innerhalb des Toleranzbandes T durch die Extrapolation ein vorgegebener Wert Vs als Verschleißgrenze für das genannte Verhältnis V erreicht wird. In 2 kann dann auf der Abszisse der Zeitpunkt oder die Kilometerleistung für den Austausch der Bremsbeläge abgelesen werden. Eine entsprechende Information wird über die Ausgabemittel 11 bereitgestellt. Die Aufbereitung dieser Information kann je nach Bedarf eingestellt und übermittelt werden.
  • Zur Ermittlung des Verschleißes der Bremsscheiben wird die Fahrzeuglängsverzögerung a erfasst, welche mittels eines üblicherweise am Fahrzeug verbauten Sensors 13 erfasst wird. Zudem wird der die Bremskraft repräsentierenden Parameter erfasst. Zur Auswertung wird eine Veränderung der Fahrzeuglängsverzögerung a im Verhältnis R zu dem die Bremskraft repräsentierenden Parameter über der Zeit oder Fahrstrecke beobachtet, wie dies in 3 dargestellt ist. Auch hier erfolgt wiederum eine Extrapolation eines bereits bekannten Verlaufs r in die Zukunft, das heißt es wird ermittelt, wie sich der Verlauf r weiter fortsetzen wird. In diese Extrapolation können die oben genannten Gesichtspunkte hinsichtlich Fahrweise und Bremsverhalten sowie Fahrstrecke einbezogen werden. Der extrapolierte Verlauf ist in 3 mit r* gekennzeichnet. Auf eine erforderliche Wartung der Bremsscheiben wird geschlossen, wo bei einem bestimmten Wert für den die Bremskraft repräsentierenden Parameter ein vorgegebener Wert für die Fahrzeuglängsverzögerung a unterschritten wird, d.h. das Verhältnis R einen bestimmten Wert Rs als Verschleißgrenze erreicht. Auf der Abszisse in 3 kann dann wiederum der Zeitpunkt oder die Kilometerleistung für den Austausch der Bremsbeläge abgelesen werden. Eine entsprechende Information wird über die Ausgabemittel 11 bereitgestellt. Die Aufbereitung dieser Information kann auch hier je nach Bedarf eingestellt und übermittelt werden.
  • Da die Fahrzeuglängsverzögerung a vom Reibbeiwert der Fahrbahn abhängig ist, empfiehlt es sich, zusätzlich den Schlupf an den Fahrzeugrädern auszuwerten. Dieser ist üblicherweise an einem Fahrzeug mit Antiblockiersystem und/oder elektronischem Stabilitätsprogramm bekannt. Für den die Bremskraft repräsentierenden Parameter wird daher die Fahrzeuglängsverzögerung a bei einem bestimmten Bremsdruck p oder einer bestimmten Bremskraft während mehrerer Bremsbetätigungen innerhalb eines Zeit- oder Fahrstreckenfensters unter Berücksichtigung des Radschlupfs erfasst. Eine Möglichkeit der Berücksichtigung des Radschlupfs besteht darin, nur solche Messwerte zu verwenden, bei denen sich der Radschlupf in einem bestimmten Toleranzbereich bewegt. Aus diesen Werten wird für das Zeit- oder Fahrstreckenfenster ein Mittelwert für die Fahrzeuglängsverzögerung a gebildet wird, welcher im Rahmen des Verhältnisses R der Extrapolation zu Grunde gelegt wird.
  • Hierdurch wird es möglich, nicht nur eine zeitliche oder Fahrstrecken-Verschleißgrenze für die Bremsbeläge, sondern auch eine entsprechende Verschleißgrenze für die Bremsscheiben vorherzusagen. Eine Vorhersage der Verschleißgrenze für die Bremsscheiben kann insbesondere auch unabhängig von der oben erläuterten Berücksichtigung der Fahrweise und des Bremsverhaltens des Fahrers sowie des Streckenverlaufs in einem Steuergerät des Fahrzeugs, vorzugsweise im Steuergerät 10 des Bremskraftverstärker 2 implementiert werden.
  • Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und weiterer Abwandlungen näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel und die Abwandlungen dienen dazu, die Ausführbarkeit der Erfindung zu belegen. Technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiterer Einzelmerkmale erläutert wurden, können auch unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, selbst wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf die konkret beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Bremspedal
    2
    Bremskraftverstärker
    3
    Hauptbremszylinders
    4
    ABS/ESP-Ventileinheit
    5
    Radbremse
    6
    Druckstangenanordnung
    7
    Antriebsmotor des Bremskraftverstärker
    8
    Getriebeeinrichtung
    9
    Kraftsensor
    10
    Steuergerät
    11
    Ausgabemittel
    12
    Vordrucksensor
    13
    Fahrzeuglängsverzögerungssensor
    a
    Fahrzeuglängsverzögerung
    p
    hydraulischer Vordruck der ABS/ESP-Ventileinheit
    φ
    Motorwinkel
    φ .
    Motorwinkelgeschwindigkeit
    r
    bisheriger Verschleißverlauf der Bremsscheiben
    r*
    extrapolierter Verschleißverlauf der Bremsscheiben
    s
    Kilometerleistung
    ss
    prognostizierte Kilometerleistung für Wartung
    t
    Zeit
    ts
    prognostizierter Wartungszeitpunkt
    v
    bisheriger Verschleißverlauf der Bremsbeläge
    v*
    extrapolierter Verschleißverlauf der Bremsbeläge
    F
    Fahrerfußkraft
    R
    Verhältnis
    Rs
    vorgegebener Wert für die Verschleißgrenze der Bremsbeläge
    T
    Toleranzband
    V
    Verhältnis
    Vs
    vorgegebener Wert für die Verschleißgrenze 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
    • DE 102011016126 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Verfahren zur prädiktiven Verschleißerkennung in Kraftfahrzeugbremsanlagen, bei dem: während einer Bremsbetätigung ein den Betätigungsweg repräsentierender Parameter und ein die Bremskraft an den Radbremsen repräsentierender Parameter erfasst und zueinander in Beziehung gesetzt werden, und durch Beobachtung dieser Parameter für eine Vielzahl von Bremsbetätigungen über einen Zeitraum oder eine Fahrstrecke hinweg bei einer Veränderung der Beziehung zwischen den genannten Parametern auf einen Verschleiß der Radbremsen geschlossen und hieraus der verbleibende Zeitraum oder die verbleibende Fahrstrecke bis zu einer erforderlichen Wartung durch Extrapolation bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus Positions- und/oder Navigationsdaten im Hinblick auf einen voraussichtlichen Streckenverlauf ein zu erwartender Verschleiß ermittelt und in die Extrapolation des verbleibenden Zeitraums oder der verbleibenden Fahrstrecke bis zu einer erforderlichen Wartung einbezogen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Grundlage von Positions- und/oder Navigationsdaten im Fahrbetrieb wiederkehrende Streckenverläufe identifiziert werden, für solche Streckenverläufe der aus der tatsächlichen Bremsbetätigung durch den Fahrer ermittelte Verschleiß abgespeichert wird, und die Häufigkeit der Wiederkehr der Streckenverläufe sowie der zugehörige Verschleiß in die Extrapolation einbezogen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Starten des Fahrzeugs eine Fahrererkennung vorgenommen wird und die erfassten Parameter dem jeweiligen Fahrer zugeordnet abgespeichert werden, um fahrerindividuelle Bremsbetätigungsprofile zu generieren, und die Bremsbetätigungsprofile der verschiedenen Fahrer bei der Extrapolation berücksichtigt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Extrapolation des verbleibenden Zeitraums oder der verbleibenden Fahrstrecke bis zur erforderlichen Wartung zwischen einem Verschleiß der Bremsbeläge und einem Verschleiß der Bremsscheiben unterschieden wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für den Verschleiß der Bremsbeläge eine Erhöhung des Verhältnisses des den Betätigungsweg repräsentierenden Parameters zu dem die Bremskraft repräsentierenden Parameter über der Zeit oder der Fahrstrecke in einem mit der Zeit oder der Fahrstrecke ansteigenden Toleranzband betrachtet wird und auf eine erforderliche Wartung geschlossen wird, wo innerhalb des Toleranzbandes durch die Extrapolation ein vorgegebener Wert für das genannte Verhältnis erreicht wird.
  6. Verfahren zur prädiktiven Verschleißerkennung der Bremsscheiben in Kraftfahrzeugbremsanlagen, bei dem: während einer Bremsbetätigung ein die Fahrzeuglängsverzögerung repräsentierender Parameter und ein die Bremskraft an den Radbremsen repräsentierende Parameter erfasst und zueinander in Beziehung gesetzt werden, und durch Beobachtung dieser Parameter für eine Vielzahl von Bremsbetätigungen über einen Zeitraum oder eine Fahrstrecke hinweg bei einer Veränderung der Beziehung zwischen den genannten Parametern auf einen Verschleiß der Bremsscheiben geschlossen und hieraus der verbleibende Zeitraum oder die verbleibende Fahrstrecke bis zu einer erforderlichen Wartung durch Extrapolation bestimmt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für den Verschleiß der Bremsscheiben eine Veränderung der Fahrzeuglängsverzögerung im Verhältnis zu dem die Bremskraft repräsentierenden Parameter über der Zeit oder Fahrstrecke beobachtet und extrapoliert wird und auf eine erforderliche Wartung geschlossen wird, wo bei einem bestimmten Wert für den die Bremskraft repräsentierenden Parameter ein vorgegebener Wert für die Fahrzeuglängsverzögerung unterschritten wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für den die Bremskraft repräsentierenden Parameter die Fahrzeuglängsverzögerung bei einem bestimmten Bremsdruck während mehrerer Bremsbetätigungen innerhalb eines Zeit- oder Fahrstreckenfensters unter Berücksichtigung des Radschlupfs erfasst wird und aus diesen Werten für das Zeit- oder Fahrstreckenfenster ein Mittelwert gebildet wird, welcher der Extrapolation zu Grunde gelegt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verschleißerkennung Parameter verwendet werden, welche in einem Steuergerät eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers vorliegen.
  10. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses in einem Steuergerät eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers ausgeführt wird.
DE102016215725.6A 2016-08-22 2016-08-22 Verfahren zur prädiktiven Verschleißerkennung in Kraftfahrzeugbremsanlagen Pending DE102016215725A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016215725.6A DE102016215725A1 (de) 2016-08-22 2016-08-22 Verfahren zur prädiktiven Verschleißerkennung in Kraftfahrzeugbremsanlagen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016215725.6A DE102016215725A1 (de) 2016-08-22 2016-08-22 Verfahren zur prädiktiven Verschleißerkennung in Kraftfahrzeugbremsanlagen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016215725A1 true DE102016215725A1 (de) 2018-02-22

Family

ID=61083826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016215725.6A Pending DE102016215725A1 (de) 2016-08-22 2016-08-22 Verfahren zur prädiktiven Verschleißerkennung in Kraftfahrzeugbremsanlagen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016215725A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021030940A (ja) * 2019-08-27 2021-03-01 株式会社Ihi 摩耗検出装置及びブレーキシステム
JPWO2021186620A1 (de) * 2020-03-18 2021-09-23
DE102021206661A1 (de) 2021-06-28 2022-12-29 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Bestimmung eines Verschleißzustands eines Bremsbelags eines Fahrzeugs

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008015288A1 (de) * 2007-03-27 2009-04-02 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Bremsbelagprognosesystem
DE102009011986A1 (de) * 2009-03-05 2010-09-16 Audi Ag Verfahren zum Ermitteln des Verschleißzustands einer Reibbremse oder -kupplung und eine Reibbremse oder -kupplung
DE102011016126A1 (de) 2011-04-05 2012-10-11 Lucas Automotive Gmbh Technik zum Bestimmen des Verschleißzustands eines Bremsbelags
DE102012102579A1 (de) * 2012-03-26 2013-09-26 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren zum Bestimmen vorhandenen Lüftspiels einer Scheibenbremse und entsprechende Scheibenbremse
DE102012209519A1 (de) * 2012-06-06 2013-12-12 Saf-Holland Gmbh Verfahren zur Sicherstellung der Bremswirkung einer Bremse

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008015288A1 (de) * 2007-03-27 2009-04-02 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Bremsbelagprognosesystem
DE102009011986A1 (de) * 2009-03-05 2010-09-16 Audi Ag Verfahren zum Ermitteln des Verschleißzustands einer Reibbremse oder -kupplung und eine Reibbremse oder -kupplung
DE102011016126A1 (de) 2011-04-05 2012-10-11 Lucas Automotive Gmbh Technik zum Bestimmen des Verschleißzustands eines Bremsbelags
DE102012102579A1 (de) * 2012-03-26 2013-09-26 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren zum Bestimmen vorhandenen Lüftspiels einer Scheibenbremse und entsprechende Scheibenbremse
DE102012209519A1 (de) * 2012-06-06 2013-12-12 Saf-Holland Gmbh Verfahren zur Sicherstellung der Bremswirkung einer Bremse

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021030940A (ja) * 2019-08-27 2021-03-01 株式会社Ihi 摩耗検出装置及びブレーキシステム
JP7238696B2 (ja) 2019-08-27 2023-03-14 株式会社Ihi 摩耗検出装置及びブレーキシステム
JPWO2021186620A1 (de) * 2020-03-18 2021-09-23
WO2021186620A1 (ja) * 2020-03-18 2021-09-23 三菱電機株式会社 ブレーキ制御装置
JP7214037B2 (ja) 2020-03-18 2023-01-27 三菱電機株式会社 ブレーキ制御装置
DE102021206661A1 (de) 2021-06-28 2022-12-29 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Bestimmung eines Verschleißzustands eines Bremsbelags eines Fahrzeugs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014119024B4 (de) System und Verfahren zur Warnung vor Verschleiß eines Bremsreibbelages eines Fahrzeuges
DE102006015034B4 (de) Verfahren und Recheneinheit zur Bestimmung eines Leistungsparameters einer Bremse
EP2651723B1 (de) Verfahren zum einstellen der von einer feststellbremse ausgeübten stellkraft
EP3665048B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bestimmen von veränderungen im längsdynamischen verhalten eines schienenfahrzeugs
DE102008051535B4 (de) Verfahren und System zum Ermitteln des Einleitens eines Notbremsmanövers
DE102011016126A1 (de) Technik zum Bestimmen des Verschleißzustands eines Bremsbelags
DE19639686A1 (de) Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug
EP3221194B1 (de) Bremseinrichtung und verfahren zum gleichmässigen abbremsen
EP2831465B1 (de) Verfahren zum bestimmen eines vorhandenen lüftspiels einer scheibenbremse und entsprechende scheibenbremse
DE102011003183A1 (de) Verfahren zur Überwachung der Funktion einer Feststellbremse in einem Fahrzeug
DE102015204764A1 (de) Verfahren zum Ermitteln einer Druck-Volumen-Charakteristik eines Bremssystems eines Fahrzeugs und Auswerte- und/oder Steuervorrichtung für zumindest eine Bremssystemkomponente eines Bremssystems eines Fahrzeugs
DE10228115B4 (de) Elektrisch betätigbare Fahrzeugbremse und Verfahren zur Steuerung einer elektrisch betätigbaren Fahrzeugbremse
EP2719597B1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems
DE102016218022A1 (de) Verfahren zur Bestimmung des Verschleißzustandes von Bremsanordnungen an Fahrzeugachsen eines Fahrzeugbremssystems
DE102016215725A1 (de) Verfahren zur prädiktiven Verschleißerkennung in Kraftfahrzeugbremsanlagen
DE102018004885A1 (de) Technik zum Ermitteln eines Verschleißwertes, welcher einen Verschleiß eines Reibbelags einer Fahrzeugbremse angibt
DE102015113587A1 (de) Linearsensor für eine Bremse
DE102018009372A1 (de) Technik zum Betreiben einer Fahrzeugbremse mit einer hydraulischen Betriebsbremse und einer elektrischen Feststellbremse
EP3353022B1 (de) Validierungs- und zertifizierungsverfahren für ein schienenfahrzeug
DE102006029979A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges
DE102011121109A1 (de) Verfahren und Vorrichtungen zur Einstellung eines Bremsmoments mindestens einer Reibbremse eines Rades
DE19813912A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen bzw. Ändern des Lüftspiels zwischen Bremsbelägen und Reibflächen von Fahrzeugbremsen
EP3529116B1 (de) Schätzverfahren für den reibwert eines hydraulischen bremssystems
DE102016222504A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen an zumindest einer Bremsscheibe eines Kraftfahrzeuges
DE102017216457A1 (de) Verfahren zur Bestimmung einer maximalen Geschwindigkeit eines Fahrzeugs während eines Einparkmanövers

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed