DE102016218022A1

DE102016218022A1 - Method for determining the state of wear of brake assemblies on vehicle axles of a vehicle brake system

Info

Publication number: DE102016218022A1
Application number: DE102016218022.3A
Authority: DE
Inventors: Torsten Bajorat; Klaus Berger
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2016-09-20
Publication date: 2018-03-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Verschleißzustandes der Reibkomponenten Bremssystems von Bremsanordnungen an den Fahrzeugachsen eines Fahrzeugbremssystems, bei welchem ein Maß für den Verschleißzustand der Reibkomponenten einer Bremsanordnung wenigstens einer ersten Fahrzeugachse gemäß der DE 10 2014 212 594 A1 bestimmt wird, ein Volumenverbrauch an Bremsflüssigkeit bestimmt wird, der durch das ermittelte Maß für den Verschleißzustand verursacht ist, der Volumenverbrauch an Bremsflüssigkeit der wenigstens ersten Fahrzeugachse, welcher durch den Verschleiß der Bremsanordnungen der ersten Fahrzeugachse verursacht ist, ein Gesamtvolumenverbrauch an Bremsflüssigkeit, welcher durch den Verschleiß der Reibkomponenten der der wenigstens ersten und einer zweiten Fahrzeugachse zugeordneten Bremsanordnungen verursacht ist, ermittelt wird, der Volumenverbrauch an Bremsflüssigkeit, welcher durch den Verschleiß der Reibkomponenten der Bremsanordnungen der zweiten Fahrzeugachse verursacht ist, aus der Differenz des Gesamtvolumenverbrauchs an der wenigstens ersten und der zweiten Fahrzeugachse bestimmten Volumenverbrauchs an der ersten Fahrzeugachse bestimmt wird, und ein Maß für den Verschleißzustand der Reibkomponenten der Bremsanordnungen der zweiten Fahrzeugachse aus dem ermittelten Volumenverbrauch der ersten Fahrzeugachse bestimmt wird.The invention relates to a method for determining the state of wear of the friction components brake system of brake assemblies on the vehicle axles of a vehicle brake system, in which a measure of the wear state of the friction components of a brake assembly at least a first vehicle axle according to DE 10 2014 212 594 A1 is determined, a volume consumption of brake fluid determined by the determined measure of the wear condition, the volume consumption of brake fluid of the at least first vehicle axle, which is caused by the wear of the brake assemblies of the first vehicle axle, a total volume of brake fluid, which by the wear of the friction components of at least the first and a second vehicle axle associated brake assemblies is determined, it is determined, the volume consumption of brake fluid, which by the wear of the friction components of the brake assemblies of the two It is determined from the difference of the total volume consumption of the at least first and the second vehicle axle determined volume consumption on the first vehicle axle, and a measure of the wear state of the friction components of the brake assemblies of the second vehicle axle from the determined volume consumption of the first vehicle axle is determined.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Verschleißzustandes der Reibkomponenten, insbesondere der Bremsbeläge und der Bremsscheiben von Bremsanordnungen an Fahrzeugachsen eines Fahrzeugbremssystems.The invention relates to a method for determining the state of wear of the friction components, in particular the brake pads and the brake discs of brake assemblies on vehicle axles of a vehicle brake system.

Ein Verfahren zur Erkennung des Verschleißes eines Bremssystems ist bereits aus der DE 10 2014 212 594 A1 der Anmelderin bekannt, auf die vollinhaltlich Bezug genommen wird. Der Inhalt dieser DE 10 2014 212 594 A1 wird hiermit vollinhaltlich in die Offenbarung vorliegender Erfindung mit einbezogen, insbesondere zu dem Zweck, Merkmale dieser DE 10 2014 212 594 A1 in die Patentansprüche vorliegender Erfindung mit einzubeziehen.A method for detecting the wear of a brake system is already out of DE 10 2014 212 594 A1 the applicant, to the full content of which reference is made. The content of this DE 10 2014 212 594 A1 is hereby incorporated in full in the disclosure of the present invention, in particular for the purpose of features of this DE 10 2014 212 594 A1 to include in the claims of the present invention.

Bei diesem bekannten Verfahren wird der Bremsbelagverschleiß an Bremsbelägen von Bremsanordnungen mit elektrischen Parkbremsen bestimmt. Solche als elektrische Parkbremse ausgebildete Bremsanordnungen befinden sich in der Regel an der Hinterachse eines Fahrzeugs.In this known method, the brake lining wear on brake pads of brake assemblies with electric parking brakes is determined. Such designed as an electric parking brake brake assemblies are usually on the rear axle of a vehicle.

Um nun einen Bremsbelagverschleiß gemäß dieser DE 10 2014 212 594 A1 zu bestimmen, wird der Abstand des jeweiligen Bremsbelages zu einem fixen, nicht veränderbaren Referenzpunkt als Anfangspunkt ermittelt, indem eine Differenz zwischen diesem fixen Referenzpunkt und einem vordefinierten Anlegepunkt als Endposition, bei dem der Bremsbelag beim Zuspannen gerade in Anlage an die Bremsscheibe als Bremsfläche gebracht wird, gemessen wird. Aus der Entfernung, also der Differenz dieser beiden ermittelten Positionen des Bremsbelages, also der definierten Anfangsposition und der definierten Endposition, wird eine Messstrecke ermittelt, die ein Maß für den aktuellen Bremsbelagverschleiß ist. Ist der Anlegepunkt nicht oder nicht mit ausreichend guter Genauigkeit ermittelbar, kann auch der entsprechende Endpunkt am Ende des Zuspannvorganges als Messpunkt herangezogen werden, da ein fester Zusammenhang zwischen dem Anlegepunkt und dem Endpunkt existiert.To now have a brake pad wear according to this DE 10 2014 212 594 A1 To determine, the distance of the respective brake pad is determined to a fixed, non-variable reference point as the starting point by a difference between this fixed reference point and a predefined contact point as the end position, in which the brake pad is just brought into contact with the brake disc as a braking surface during application , is measured. From the distance, ie the difference between these two determined positions of the brake lining, ie the defined starting position and the defined end position, a measuring distance is determined, which is a measure of the current brake pad wear. If the application point is not or can not be determined with sufficiently good accuracy, the corresponding end point at the end of the application process can also be used as a measurement point, since there is a fixed relationship between the application point and the end point.

Gemäß der DE 10 2014 212 504 90 A1 wird eine Verschleißstrecke als Maß des aktuellen Bremsbelagverschleißes berechnet, indem die Differenz zwischen der aktuell bestimmten Messstrecke bei unbekanntem Bremsbelagverschleiß, gebildet aus der Differenz der ermittelten Anfangsposition und der ermittelten Endposition, und einer initialen Messstrecke gebildet wird, welche eine Information des bekannten Bremsbelagverschleißes, bspw. der ursprünglichen Dicke des Bremsbelags beinhaltet. Diese ursprüngliche Dicke des Bremsbelages bzw. die initiale Messstrecke kann beispielsweise im Neuzustand unter analoger Anwendung des bekannten Verfahrens berechnet werden, beispielsweise im Rahmen eines Initialisierungsvorganges.According to the DE 10 2014 212 504 90 A1 a wear distance is calculated as a measure of the current brake pad wear by the difference between the currently determined measurement distance with an unknown brake lining wear, formed from the difference of the determined initial position and the determined end position, and an initial measurement section is formed, which information of the known brake pad wear, eg. the original thickness of the brake pad includes. This original thickness of the brake lining or the initial measuring section can be calculated, for example, in the new state using analogous application of the known method, for example as part of an initialization process.

Typischerweise wird bei diesem bekannten Verfahren nach jedem Wechsel der Bremsbeläge bzw. Bremsscheibe und/oder bei einer erstmaligen Inbetriebnahme des Fahrzeugs eine Initialisierung vorgenommen. Bei dieser Initialisierung wird eine minimale Messstrecke zwischen der Anfangsposition des Bremsbelages und dessen Endposition für einen neuen, also noch nicht verschlissenen Bremsbelag bzw. noch nicht verschlissenen Bremsscheibe ermittelt und beispielsweise zusammen mit einer Information der ursprünglichen Dicke der zugehörigen Bremsbeläge bzw. Bremsscheibe in einem Steuergerät, bspw. dem Bremsensteuergerät abgespeichert. Die Differenz aus der aktuell bestimmten Messstrecke und der initialen Messstrecke eines Bremsbelages im Neuzustand ergibt dann direkt die Verschleißstrecke als Maß des Verschleißzustandes an, also den Bremsbelagverschleiß und Bremsscheibenverschleiß, oder lässt sich zumindest daraus ableiten.Typically, in this known method after each change of the brake pads or brake disc and / or initial commissioning of the vehicle, an initialization is made. In this initialization, a minimum measuring distance between the initial position of the brake lining and its end position for a new, not yet worn brake pad or not worn brake disc is determined and, for example, together with an information of the original thickness of the associated brake pads or brake disc in a control unit, For example, the brake control unit stored. The difference between the currently determined measuring path and the initial measuring path of a brake lining in the new state then directly indicates the wear path as a measure of the state of wear, ie the brake pad wear and brake disc wear, or at least can be deduced therefrom.

Mittels dieses bekannten Verfahrens lässt sich mit hoher Genauigkeit ein jeweiliger Bremsbelagverschleiß bzw. Verschleiß der Bremsscheibe ermitteln. Typischerweise wird die Bremsscheibe nicht mit jedem Wechsel der Bremsbeläge gewechselt. Die Bremsscheibe wird in der Regel erst dann gewechselt, wenn eine vorgegebene Mindestdicke unterschritten ist und/oder der so genannte Einlaufrand zu groß wird. Ein Vergleich des Bremssystems im Neuzustand, also bei neuer Bremsscheibe und neuen Bremsbelägen, mit den folgenden Bremsbelagwechseln liefert auch eine Information über den jeweiligen Zustand sowie des Verschleißes der Bremsscheibe.By means of this known method, a respective brake pad wear or wear of the brake disc can be determined with high accuracy. Typically, the brake disc is not changed with each change of the brake pads. The brake disk is usually changed only when a predetermined minimum thickness is exceeded and / or the so-called inlet edge is too large. A comparison of the brake system in new condition, so with new brake disc and new brake pads, with the following brake pad changes also provides information about the current condition and the wear of the brake disc.

Bei dem bekannten Verfahren zur Bestimmung des Verschleißzustandes wird der berechnete Bremsbelagverschleiß mit einem vorgegebenen zulässigen Bremsbelagverschleiß verglichen. Dieser zulässige Bremsbelagverschleiß bezeichnet einen solchen Verschleißwert, ab dem ein Bremsbelag laut Empfehlung des Herstellers ausgetauscht werden sollte. Sofern der ermittelte Bremsbelagverschleiß den zulässigen Bremsbelagverschleiß überschreitet, wird eine optische oder akustische Mitteilung an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben. Auf diese Weise wird der Fahrer bei entsprechender Erkennung eines vorgegebenen Bremsbelagverschleißes auf den Zustand seiner Bremsbeläge hingewiesen, so dass er diese zum Beispiel umgehend austauschen kann.In the known method for determining the state of wear, the calculated brake pad wear is compared with a predetermined allowable brake pad wear. This permissible brake pad wear refers to such a wear value, from which a brake pad should be replaced according to the recommendation of the manufacturer. If the determined brake pad wear exceeds the permissible brake pad wear, an optical or acoustic message is issued to the driver of the vehicle. In this way, the driver is informed of the condition of his brake pads with appropriate detection of a given brake pad wear, so that he can replace them, for example, immediately.

Als definierte Anfangsstellung des Bremsbelages kann der rückwärtige Anschlag des Bremsbelages an einem Bremssattel der Bremsanordnung, also dem der Bremsscheibe gegenüberliegenden Anschlag des Bremsbelages am Bremssattel, oder der Aktuatorik verwendet werden. Dieser rückwärtige Anschlag ist fix und bezeichnet somit einen feststehenden, sich nicht veränderlichen Referenzpunkt als definierte Anfangsstellung, die stets als Referenz für die Messung der Messstrecke zum Anlegepunkt des Bremsbelages an der Bremsscheibe als definierte Endposition herangezogen werden kann.As a defined initial position of the brake lining, the rear stop of the brake pad on a brake caliper of the brake assembly, so the brake disc opposite stop the brake pad on the caliper, or the actuator can be used. This backward Stop is fixed and thus denotes a fixed, non-variable reference point as a defined initial position, which can always be used as a reference for the measurement of the measuring section to the application point of the brake pad on the brake disc as a defined end position.

Das bekannte Verfahren kann in periodischen Abständen wiederholt werden, um jeweils den aktuellen Bremsbelagverschleiß zu ermitteln. Beispielsweise wird das bekannte Verfahren nach einer vorgegebenen Zeitdauer, wie etwa nach einigen Tagen, nach einer vorgegebenen Gesamtfahrtstrecke, wie zum Beispiel nach einigen hundert Kilometern Fahrtstrecke, nach einer vorgegebenen Anzahl an Bremsvorgängen und/oder nach jeder neuen Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges wiederholt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass ein Bremsbelagverschleiß sicher erkannt wird.The known method can be repeated at periodic intervals to determine the current brake pad wear. For example, the known method is repeated after a predetermined period of time, such as a few days after a predetermined total distance, such as after a few hundred kilometers of driving, after a predetermined number of braking operations and / or after each new startup of the motor vehicle. This ensures that brake pad wear is reliably detected.

Die bei jeder Iteration ermittelten Werte des Bremsbelagverschleißes werden als Messwerte abgespeichert. Bei Vorhandensein einer vorgegebenen Anzahl an abgespeicherten Messwerten wird vorzugsweise eine Extrapolation des zukünftigen, zu erwartenden Bremsbelagverschleißes vorgenommen. Basierend auf dieser Extrapolation wird eine Mitteilung ausgegeben, wann der zulässige Bremsbelagverschleiß voraussichtlich erreicht sein wird. Auf diese Weise kann einem Fahrer des Kraftfahrzeuges bereits frühzeitig angezeigt oder mitgeteilt werden, wann dessen Bremsbeläge voraussichtlich die Verschleißgrenze erreicht haben werden. Der Fahrer kann so die zukünftigen Serviceintervalle beispielsweise nach Maßgabe des zu erwartenden Bremsbelagverschleißes gezielt vorausplanen.The brake lining wear values determined during each iteration are stored as measured values. In the presence of a predetermined number of stored measured values, an extrapolation of the future, expected brake pad wear is preferably carried out. Based on this extrapolation, a message is issued as to when the allowable brake pad wear is likely to be achieved. In this way, a driver of the motor vehicle can be displayed early or communicated when his brake pads are expected to have reached the wear limit. The driver can thus plan ahead for the future service intervals, for example, in accordance with the expected brake pad wear.

Das bekannte Verfahren gemäß der DE 10 2014 212 594 A1 wird im abgestellten Zustand des Fahrzeuges und bei nicht aktivierter, also gelöster Parkbremse eingesetzt. Eine Messung des Bremsbelagverschleißes im nicht abgestellten Zustand des Fahrzeuges, zum Beispiel wenn ein Fahrzeug stets mit. gespannter Parkbremse abgestellt wird, kann das bekannte Verfahren im laufenden Betrieb des Kraftfahrzeuges durchgeführt werden. Hierzu erfolgt das Bewegen der Bremsbeläge gegen die definierte Anfangsposition des Bremsbelages bei niedriger Geschwindigkeit des Fahrzeuges, beispielsweise bei einer Geschwindigkeit nahe 0 km/h, zum Beispiel bei Schrittgeschwindigkeit oder bei Geschwindigkeiten bis 25 km/h. Dieses Bewegen der Bremsbeläge ist unkritisch, da kein Eingriff in die Bremsfunktion erfolgt. Im Anschluss an das Anlaufen der Anfangsposition werden die Bremsbeläge in eine vorgegebene gelöste Position gefahren, beispielsweise in eine Position zwischen der Endposition und der Anfangsposition. Diese beiden Positionen werden abgespeichert und herangezogen, um daraus eine Wegstrecke zu ermitteln. Die Bremsbeläge werden erst dann gegen die Endposition bewegt, wenn das Fahrzeug bei betätigter Parkbremse wieder gesichert ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das bekannte Verfahren auch zumindest teilweise im Betrieb des Fahrzeuges durchführbar ist und, nachdem die Endposition erst bei gesichertem Fahrzeug ermittelt wird, die Funktion des Bremssystems stets gewährleistet ist. Aus den so ermittelten Positionen der Anfangsposition, der gelösten Position und der Endposition kann die gesamte Messstrecke und somit der Verschleißweg als Maß des Bremsbelagverschleißes ermittelt werden. Dabei erfolgt das Anfahren des Messpunktes nur dann, wenn das Bremspedal des Fahrzeuges nicht betätigt wird, da ansonsten ein eingesteuerter Bremsdruck, beispielsweise durch das Betätigen des Bremspedales, zu einer Verschiebung der Endposition des Bremsbelages führen würde, wodurch die Messung des Bremsbelagverschleißes nicht mehr verlässlich wäre.The known method according to the DE 10 2014 212 594 A1 is used in the parked state of the vehicle and not activated, so solved parking brake. A measurement of the brake pad wear in the non-parked state of the vehicle, for example, if a vehicle always with. parked parked brake, the known method can be carried out during operation of the motor vehicle. For this purpose, the movement of the brake pads against the defined initial position of the brake pad at low speed of the vehicle, for example, at a speed close to 0 km / h, for example, at walking speed or at speeds up to 25 km / h. This movement of the brake pads is not critical because there is no intervention in the braking function. Following the start of the initial position, the brake pads are moved to a predetermined released position, for example in a position between the end position and the initial position. These two positions are stored and used to determine a distance from it. The brake pads are only moved to the end position when the vehicle is secured again when the parking brake is applied. In this way it can be ensured that the known method can also be carried out at least partially during operation of the vehicle and, after the end position is determined only when the vehicle is secured, the function of the brake system is always ensured. From the determined positions of the initial position, the released position and the end position, the entire measuring path and thus the wear path can be determined as a measure of the brake pad wear. In this case, the approach of the measuring point takes place only when the brake pedal of the vehicle is not operated, otherwise a controlled brake pressure, for example by pressing the brake pedal, would lead to a shift of the end position of the brake pad, whereby the measurement of the brake pad wear would no longer be reliable ,

Bei dem bekannten Verfahren gemäß der DE 10 2014 212 594 A1 erfolgt die Ermittlung der Messstrecke zumindest einseitig am Bremssattel bzw. am Bremsaktuator. Bei einem sogenannten Festsattelkonzept bewegt sich der Bremssattel nicht, so dass die Wegmessung dann einseitig stattfindet, wobei die Ermittlung der Wegstrecke an dem dem Aktuator zugewandten Bremsbelag erfolgt. Darüber hinaus wäre es auch möglich, die Ermittlung der Messstrecke an beiden Seiten des Bremssattels durchzuführen. Da bei sogenannten Schwimmsätteln der Bremssattelbeweglich auf Führungsbolzen gelagert ist, ergibt sich eine Wegmessung, die den Verschleiß auf beiden Seiten des Bremssattels bei einseitiger Messung berücksichtigt. Alternativ wäre auch denkbar, dass der Verschleiß der Bremsbeläge und Bremsscheibe über die Verschiebung des Bremssattels auf den Führungsbolzen gemessen wird. Ein zusätzlicher Sensor wäre hierzu erforderlich, um die entsprechende Wegmessung am Führungsbolzen vorzunehmen.In the known method according to the DE 10 2014 212 594 A1 the determination of the test section is carried out at least on one side on the brake caliper or on the brake actuator. In a so-called fixed caliper concept, the caliper does not move, so that the distance measurement then takes place on one side, wherein the determination of the distance on the brake pad facing the actuator takes place. In addition, it would also be possible to carry out the determination of the measuring section on both sides of the caliper. Since in so-called floating calipers the caliper is movably mounted on guide pins, there is a displacement measurement, which takes into account the wear on both sides of the caliper in one-sided measurement. Alternatively, it would also be conceivable that the wear of the brake pads and brake disc is measured via the displacement of the caliper on the guide pin. An additional sensor would be required to do the corresponding displacement measurement on the guide pin.

Bei dem bekannten Verfahren kann die Ermittlung der Anfangsposition des Bremsbelages und dessen Endposition auf unterschiedliche Weise erfolgen, beispielsweise durch direkte und indirekte Messung. Beispielsweise kann eine Wegmessung basierend auf einer Veränderung der elektrischen Parameter des einer Verstellmechanik zugeordneten elektrischen Motors der elektrischen Parkbremse der Bremsanordnung vorgenommen werden. Hierbei kann auch eine durch ein Motormodell gestützte Wegmessung verwendet werden. Bei dieser Wegmessung wird die Tatsache benützt, dass beim Anfahren der Anfangsposition des Bremsbelages oder dessen Endposition sich das Erreichen dieser jeweiligen Positionen durch eine Veränderung des Motorstromes bemerkbar macht. Beispielsweise erhöht sich bei Erreichen der Anfangsposition bzw. der Endposition der aufgenommene Motorstrom des elektrischen Motors. Aus diesen Zeitpunkten und damit aus der Differenz der Zeitpunkte, welche für das Erreichen der Anfangsposition und der Endposition maßgeblich sind, kann ein Rückschluss auf die zurückgelegte Messstrecke gemacht werden. Auch ist es möglich eine direkte Wegmessung mittels Wegesensoren vorzunehmen. Ferner eignet sich eine indirekte Wegmessung unter Verwendung von kapazitiven und/oder magnetischen Sensoren.In the known method, the determination of the initial position of the brake pad and its end position can be done in different ways, for example by direct and indirect measurement. For example, a displacement measurement based on a change in the electrical parameters of an adjusting mechanism associated electric motor of the electric parking brake of the brake assembly can be made. In this case, it is also possible to use a path measurement supported by a motor model. In this path measurement, the fact is used that when approaching the initial position of the brake pad or its end position, the achievement of these respective positions makes noticeable by a change in the motor current. For example, when the initial position or the end position is reached, the recorded motor current of the motor increases electric motor. From these times and thus from the difference of the times, which are relevant for the achievement of the initial position and the end position, a conclusion can be made on the distance traveled. It is also possible to carry out a direct path measurement by means of position sensors. Furthermore, an indirect path measurement using capacitive and / or magnetic sensors is suitable.

Dieses bekannte Verfahren gemäß der DE 10 2014 212 594 A1 setzt voraus, dass zur Bestimmung eines Maßes des Verschleißzustandes des Bremsbelages einer Bremsanordnung diese Bremsanordnung mit einer elektrischen Parkbremse ausgestattet ist. Falls eine solche elektrische Parkbremse nicht vorgesehen ist, kann dieses Verfahren gemäß der DE 10 2014 212 594 A1 nicht realisiert werden.This known method according to the DE 10 2014 212 594 A1 assumes that to determine a measure of the state of wear of the brake pad of a brake assembly, this brake assembly is equipped with an electric parking brake. If such an electric parking brake is not provided, this method can according to the DE 10 2014 212 594 A1 not realized.

Ausgehend von diesem Stand der Technik. besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zur Bestimmung eines Maßes für den Verschleißzustand von Bremsbelägen sowohl von Bremsanordnungen mit elektrischen Parkbremsen an einer Hinterachse eines Fahrzeugs als auch von Bremsanordnungen an keine Parkbremsen aufweisende Vorderachsen eines Fahrzeugs zu ermitteln.Based on this state of the art. The object of the invention is to determine a method for determining a measure of the wear condition of brake pads both of brake assemblies with electric parking brakes on a rear axle of a vehicle as well as brake assemblies on no parking brakes front axles of a vehicle.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Bestimmung des Verschleißzustandes der Bremsbeläge von Bremsanordnungen an zwei Fahrzeugachsen eines Fahrzeugbremssystems mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a method for determining the state of wear of the brake linings of brake assemblies on two vehicle axles of a vehicle brake system having the features of patent claim 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung des Verschleißzustandes der Reibkomponenten von Bremsanordnungen an den Fahrzeugachsen eines Fahrzeugbremssystems werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt:

a) Ermitteln eines Maßes für den Verschleißzustand der Reibkomponenten einer Bremsanordnung einer wenigstens ersten Fahrzeugachse aus der Länge einer Messstrecke, entlang welcher der Bremsbelag als Reibkomponente zwischen einer definierten Anfangsposition und einer definierten Endposition bewegt wird, wobei in der Endposition der Bremsbelag an einer Bremsfläche zumindest anliegt,
b) Bestimmen eines durch das ermittelte Maß für den Verschleißzustand verursachten Volumenverbrauchs an Bremsflüssigkeit,
c) Ermitteln des Volumenverbrauchs an Bremsflüssigkeit der wenigstens ersten Fahrzeugachse, welcher durch den Verschleiß der Bremsanordnungen der ersten Fahrzeugachse verursacht ist, entweder
c1) durch Verdoppeln des mit Verfahrensschritt b ermittelten Wertes des Volumenverbrauchs, oder
c2) durch Bestimmen eines Maßes für den Verschleißzustand des Bremsbelags der der wenigstens ersten Fahrzeugachse zugeordneten weiteren Bremsanordnung mittels der Verfahrensschritte a und b und Addition der ermittelten Werte des Volumenverbrauchs der beiden der wenigstens ersten Fahrzeugachse zugeordneten Bremsanordnungen,
d) Bestimmen eines Gesamtvolumenverbrauchs an Bremsflüssigkeit, welcher durch den Verschleiß der Reibkomponenten der der wenigstens ersten und einer zweiten Fahrzeugachse zugeordneten Bremsanordnungen verursacht ist,
e) Bestimmen des Volumenverbrauchs an Bremsflüssigkeit, welcher durch den Verschleiß der Reibkomponenten der Bremsanordnungen der zweiten Fahrzeugachse verursacht ist, aus der Differenz des Gesamtvolumenverbrauchs an der wenigstens ersten und der zweiten Fahrzeugachse gemäß Verfahrensschritt d und des mit Verfahrensschritt c bestimmten Volumenverbrauchs an der ersten Fahrzeugachse, und
f) Bestimmen eines Maßes für den Verschleißzustand der Reibkomponenten der Bremsanordnungen der zweiten Fahrzeugachse aus dem gemäß Verfahrensschritt e ermittelten Volumenverbrauch.

In the method according to the invention for determining the state of wear of the friction components of brake assemblies on the vehicle axles of a vehicle brake system, the following method steps are carried out:

a) determining a measure of the wear state of the friction components of a brake assembly of an at least first vehicle axle from the length of a measuring section along which the brake pad is moved as a friction component between a defined initial position and a defined end position, wherein in the end position of the brake pad at least abuts a braking surface .
b) determining a volume consumption of brake fluid caused by the determined measure of the wear condition,
c) determining the volume consumption of brake fluid of the at least first vehicle axle, which is caused by the wear of the brake assemblies of the first vehicle axle, either
c1) by doubling the value of the volume consumption determined with method step b, or
c2) by determining a measure for the wear condition of the brake lining of the further brake arrangement assigned to the at least first vehicle axle by means of method steps a and b and adding the determined values of the volume consumption of the two brake assemblies assigned to the at least first vehicle axle,
d) determining a total volume consumption of brake fluid which is caused by the wear of the friction components of the brake assemblies associated with the at least first and a second vehicle axle,
e) determining the volume consumption of brake fluid, which is caused by the wear of the friction components of the brake assemblies of the second vehicle axle, from the difference of the total volume consumption at the at least first and second vehicle axles according to method step d and the volume consumption determined at method step c at the first vehicle axle, and
f) determining a measure of the state of wear of the friction components of the brake assemblies of the second vehicle axle from the volume consumption determined according to method step e.

Das erfindungsgemäße Verfahren nützt die Erkenntnis, dass durch den Verschleiß der Reibkomponenten, also der Bremsbeläge oder der Bremsbeläge und der Bremsscheibe diese dünner werden und daher der Bremskolben mit zunehmendem Verschleiß immer weiter aus dem Bremssattel herausfährt, um einen geringen Abstand zwischen dem Bremsbelag und der zugehörigen Bremsscheibe sicherzustellen. Dies führt dazu, dass das mit Bremsflüssigkeit gefüllte Volumen im Bremszylinder größer wird. Dieser aufgrund des Verschleißes an den Reibkomponenten verursachte zusätzliche Volumenverbrauch an Bremsflüssigkeit wird über den Ausgleichsbehälter des Fahrzeugbremssystems ausgeglichen, wodurch der Flüssigkeitspegel in dem Bremsflüssigkeitsbehälter sinkt, also ein deutlich niedriger Bremsflüssigkeitspegel im Bremsflüssigkeitsbehälter auftritt als dies bei ausgewechselten Reibkomponenten, wie bspw. Bremsbeläge und/oder Bremsscheiben wäre.The method according to the invention makes use of the knowledge that due to the wear of the friction components, ie the brake linings or the brake linings and the brake disc, they become thinner and therefore the brake piston with increasing wear moves further and further out of the caliper, by a small distance between the brake pad and the associated brake pad Ensure brake disc. As a result, the volume filled with brake fluid in the brake cylinder becomes larger. This caused due to the wear on the friction components additional volume consumption of brake fluid is compensated via the surge tank of the vehicle brake system, whereby the liquid level drops in the brake fluid reservoir, so a significantly lower brake fluid level in the brake fluid reservoir occurs than with replaced friction components, such as brake pads and / or brake discs would.

Der im Bremssystem durch den Verschleiß der Reibkomponenten verursachte zusätzliche Volumenverbrauch an Bremsflüssigkeit teilt sich auf in einen die Bremsanordnungen der Fahrzeughinterachse betreffenden Anteil und einen die Bremsanordnungen der Fahrzeugvorderachse betreffenden Anteil. Zur Bestimmung des durch einen Verschleiß der Reibkomponenten verursachten Volumenverbrauchs an einer Fahrzeugachse wird erfindungsgemäß mit Verfahrensschritt a des eingangs beschriebenen und bekannten Verfahrens gemäß der DE 10 2014 212 594 A1 eingesetzt. Mit diesem bekannten Verfahren wird das Maß des Verschleißes an den Bremsbelägen oder den Bremsbelägen und den Bremsscheiben der mit einer elektrischen Parkbremse ausgestatteten elektromagnetischen Bremsanordnungen der Fahrzeughinterachse bestimmt.The additional volume consumption of brake fluid caused by the wear of the friction components in the brake system is divided into a proportion relating to the braking arrangements of the vehicle rear axle and a component relating to the braking arrangements of the vehicle front axle. In order to determine the volume consumption on a vehicle axle caused by wear of the friction components, according to the invention, method step a of the initially described and known method according to FIG of the DE 10 2014 212 594 A1 used. With this known method, the degree of wear on the brake pads or the brake pads and the brake discs of the equipped with an electric parking brake electromagnetic brake arrangements of the vehicle rear axle is determined.

Erfindungsgemäß kann nun gemäß Verfahrensschritt b aus diesem Maß des Verschleißes der Reibkomponenten der dadurch erzeugte Volumenverbrauch dieser Bremsanordnung bestimmt und damit auch der an der Fahrzeugachse auftretende Volumenverbrauch. Hierzu kann gemäß Verfahrensschritt c der ermittelte Wert des Volumenverbrauchs unter der Annahme, dass der Verschleiß der Reibkomponenten an der weiteren Bremsanordnung dieser Fahrzeugachse identisch ist, verdoppelt werden. Alternativ ist vorgesehen, das Maß sowie den zugehörigen Volumenverbrauch entsprechend den Verfahrensschritten a und b auch für diese weitere Bremsanordnung zu ermitteln und die beiden Werte des Volumenverbrauchs zu addieren.According to the invention can now be determined according to process step b from this level of wear of the friction components of the volume consumption generated by this brake assembly and thus also the occurring on the vehicle axle volume consumption. For this purpose, according to method step c, the determined value of the volume consumption can be doubled on the assumption that the wear of the friction components on the further brake arrangement of this vehicle axle is identical. Alternatively, it is provided to determine the dimension and the associated volume consumption according to method steps a and b also for this further brake arrangement and to add the two values of the volume consumption.

Erfindungsgemäß wird nun mit der Differenz aus dem durch Verschleift der Reibkomponenten verursachten Gesamtvolumenverbrauch an Bremsflüssigkeit im Fahrzeugbremssystem, der sich aus der Summe des Volumenverbrauchs der Bremsanordnungen an allen Fahrzeugachsen, also der Vorder- und Hinterachse zusammensetzt, und dem mit dem Verfahrensschritt c ermittelten Volumenverbrauch der ersten Fahrzeugachse, bspw. der Hinterachse der Volumenverbrauch der zweiten Fahrzeugachse, bspw. der Vorderachse ermittelt. Aus diesem Volumenverbrauch an Bremsflüssigkeit der Bremsanordnungen der zweiten Fahrzeugachse lässt sich nun die Hälfte des Volumenverbrauchs der zweiten Fahrzeugachse jeweils einer Bremsanordnung zuordnen und hieraus ein Maß für den Bremsbelagverschleiß bestimmen. Dieser Wert stellt ein Bemitteltes Maß für den Bremsbelagverschleiß der Bremsanordnungen der zweiten Fahrzeugachse, bspw. der Fahrzeugvorderachse dar.According to the invention, the difference between the total volume consumption of brake fluid in the vehicle brake system caused by wear of the friction components, which is composed of the sum of the volume consumption of the brake assemblies on all vehicle axles, ie the front and rear axles, and the volume consumption of the first determined by method step c will now be used Vehicle axle, eg. The rear axle of the volume consumption of the second vehicle axle, eg. The front axle determined. From this volume consumption of brake fluid of the brake assemblies of the second vehicle axle can now be half of the volume consumption of the second vehicle axle each assign a brake assembly and determine a measure of the brake lining wear. This value represents an averaged measure of the brake lining wear of the brake assemblies of the second vehicle axle, for example the vehicle front axle.

Alternativ ist es auch möglich, bei einem Fahrzeugbremssystems mit zwei diagonalen Bremskreisen und einem Bremsflüssigkeitsbehälter mit zwei Kammern jeweils getrennt für jeden Bremskreis den Gesamtvolumenverbrauch an Bremsflüssigkeit zu bestimmen und hieraus jeweils als Differenz zum Volumenverbrauch der Bremsanordnung an der einen Fahrzeugachse des jeweiligen Bremskreises den Volumenverbrauch einer Bremsanordnung des jeweiligen Bremskreises an der zweiten Fahrzeugachse zu bestimmen.Alternatively, it is also possible in a vehicle brake system with two diagonal brake circuits and a brake fluid reservoir with two chambers each separately for each brake circuit to determine the total volume of brake fluid and from each of these as a difference to the volume consumption of the brake assembly on the one vehicle axle of the respective brake circuit volume consumption of a brake assembly to determine the respective brake circuit on the second vehicle axle.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird entsprechend dem bekannten Verfahren gemäß der DE 10 2014 212 594 A1 als Maß für den Verschleißzustand einer Reibkomponente eine Verschleißstrecke durch Bildung einer Differenz zwischen der Länge der Messstrecke in einem ersten Zeitpunkt bei bekanntem Anfangsverschleißzustand der Reibkomponente und der Länge der Messstrecke in einem nachfolgenden zweiten Zeitpunkt bei unbekannten Verschleißzustand der Reibkomponente ermittelt.According to an advantageous embodiment of the invention, according to the known method according to the DE 10 2014 212 594 A1 as a measure of the wear state of a friction component, a wear path determined by forming a difference between the length of the measuring section in a first time with known initial wear condition of the friction component and the length of the measuring section in a subsequent second time at unknown state of wear of the friction component.

Die Bestimmung des Gesamtvolumenverbrauchs an Bremsflüssigkeit, welcher durch den Verschleiß der Reibkomponenten der der ersten und zweiten Fahrzeugachse zugeordneten Bremsanordnungen verursacht ist, erfolgt weiterbildungsgemäß dadurch, dass der Füllstand der Bremsflüssigkeit in einem Bremsflüssigkeitsbehälter (auch Ausgleichsbehälter genannt) des Fahrzeugbremssystems bestimmt wird. Hierzu wird vorzugsweise der Volumenverbrauch an Bremsflüssigkeit aus der Differenz der im ersten Zeitpunkt und im zweiten Zeitpunkt erfassten Füllstände im Bremsflüssigkeitsbehälter bestimmt.The determination of the total volume consumption of brake fluid, which is caused by the wear of the friction components of the first and second vehicle axle associated brake assemblies is carried out according to education, characterized in that the level of the brake fluid in a brake fluid reservoir (also called surge tank) of the vehicle brake system is determined. For this purpose, the volume consumption of brake fluid is preferably determined from the difference of the detected in the first time and the second time levels in the brake fluid reservoir.

Bei Einsatz eines Bremsflüssigkeitsbehälters mit zwei Kammern erfolgt weiterbildungsgemäß die Bestimmung des Gesamtvolumenverbrauchs jeweils in den beiden Bremskreisen des Fahrzeugbremssystems durch Bestimmung des Füllstandes der Bremsflüssigkeit jeweils in diesen beiden Kammern des Bremsflüssigkeitsbehälters.When using a brake fluid reservoir with two chambers further determination of the total volume consumption takes place in the two brake circuits of the vehicle brake system by determining the level of the brake fluid in each of these two chambers of the brake fluid reservoir.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung lässt sich die Verschleißstrecke als Maß des Verschleißzustandes aus dem Volumenverbrauch an Bremsflüssigkeit und umgekehrt der Volumenverbrauch aus der Verschleißstrecke in einfacher Weise mittels folgendem mathematischen Zusammenhang berechnen, wonach der Volumenverbrauch an Bremsflüssigkeit durch Multiplikation der Verschleißstrecke mit der Kolbenfläche eines Bremskolbens der Bremsanordnung berechnet wird.According to an advantageous embodiment of the invention, the wear distance can be calculated as a measure of wear condition from the volume consumption of brake fluid and vice versa, the volume consumption from the wear path in a simple manner by the following mathematical relationship, after which the volume consumption of brake fluid by multiplying the wear distance with the piston surface of a brake piston Brake assembly is calculated.

Schließlich ist es besonders vorteilhaft, wenn als wenigstens erste Fahrzeugachse die Hinterachse verwendet wird, deren Bremsanordnungen mit jeweils einer elektrischen Parkbremse ausgestattet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei einem Fahrzeug eingesetzt werden, welches mehrere erste Fahrzeugachsen als Hinterachsen aufweist, deren Bremsanordnungen mit jeweils einer elektrischen Parkbremse ausgestattet sind.Finally, it is particularly advantageous if at least the first vehicle axle, the rear axle is used, the brake assemblies are each equipped with an electric parking brake. The inventive method can also be used in a vehicle having a plurality of first vehicle axles as rear axles, the brake assemblies are each equipped with an electric parking brake.

Als Reibkomponenten werden Bremsbeläge oder Bremsbeläge und jeweils zugehörige Bremsscheiben bereitgestellt.As friction components brake pads or brake pads and associated brake discs are provided.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung des Verschleißzustandes eines Fahrzeugbremssystems beschrieben.The method according to the invention will be described below with reference to an exemplary embodiment of a method according to the invention for determining the state of wear of a vehicle brake system.

Ein Verfahren zur Bestimmung des Verschleißzustand von Reibkomponenten, insbesondere Bremsbelägen oder Bremsbeläge und zugehörige Bremsscheiben von Bremsanordnungen eines Fahrzeugbremssystems wird anhand eines Fahrzeugs mit zwei Fahrzeugachsen, also einer Fahrzeughinterachse als erste Fahrzeugachse und einer Fahrzeugvorderachse als zweite Fahrzeugachse beschrieben. Das zugehörige Fahrzeugbremssystem eines solchen Fahrzeugs weist an jeder Fahrzeugachse jeweils eine linke und rechte elektromechanische Bremsanordnung eines Fahrzeugrades auf, wobei die Bremsanordnungen an der Fahrzeughinterachse als erste Fahrzeugachse mit elektrischen Parkbremsen ausgebildet sind. Diese Bremsanordnungen an der Fahrzeughinterachse lassen sich daher sowohl in einem Bremsbetriebsmodus als auch als Feststellbremse verwenden. A method for determining the state of wear of friction components, in particular brake linings or brake linings and associated brake disks of brake arrangements of a vehicle brake system is described with reference to a vehicle having two vehicle axles, ie a vehicle rear axle as the first vehicle axle and a vehicle front axle as the second vehicle axle. The associated vehicle brake system of such a vehicle has on each vehicle axle in each case a left and right electromechanical brake arrangement of a vehicle wheel, wherein the brake assemblies are formed on the vehicle rear axle as the first vehicle axle with electric parking brakes. These brake assemblies on the vehicle rear axle can therefore be used both in a brake operating mode and as a parking brake.

Der Bremsbelagverschleiß, gegebenenfalls zusammen mit dem Verschleiß an der zugehörigen Bremsscheibe an diesen beiden Bremsanordnungen mit elektrischer Parkbremse der Fahrzeughinterachse wird mittels des Verfahrens gemäß der DE 10 2014 212 594 A1 bestimmt, deren Inhalt vollinhaltlich durch Verweis Gegenstand dieser Beschreibung sein soll. So wird gemäß dieser DE 10 2014 212 594 A1 als Maß für den Verschleißzustand der Reibkomponenten der beiden Bremsanordnungen der Fahrzeughinterachse eine Verschleißstrecke S_v,h,l für die linke Bremsanordnung der Fahrzeughinterachse und eine Verschleißstrecke S_v,h,r für die rechte Bremsanordnung der Fahrzeughinterachse ermittelt.The brake pad wear, possibly together with the wear on the associated brake disc on these two brake assemblies with electric parking brake the vehicle rear axle is by means of the method according to the DE 10 2014 212 594 A1 whose content shall be the subject of this description by reference in its entirety. So will according to this DE 10 2014 212 594 A1 as a measure of the state of wear of the friction components of the two brake assemblies of the vehicle rear axle a wear section S _{v, h, l} for the left brake assembly of the vehicle rear axle and a wear section S _{v, h, r determined} for the right brake assembly of the vehicle rear axle.

Im Folgenden werden als Reibkomponenten die Bremsbeläge angeführt, entsprechendes gilt auch für die zugehörigen Bremsscheiben, so dass auch der gemeinsame Verschleiß aus einem Bremsbelag zusammen mit dem Verschleiß der zugehörigen Bremsscheibe bestimmt wird.In the following, the brake pads are given as friction components, the same applies to the associated brake discs, so that the common wear of a brake pad is determined together with the wear of the associated brake disc.

Hierzu wird gemäß dieser DE 10 2014 212 594 A1 der Bremsbelag aus einer definierten Anfangsposition (auch Fixpunkt genannt) gegen eine Bremsscheibe in eine definierte Endposition (auch Messpunkt genannt) mittels einer motorisch angetriebenen Verstellmechanik gefahren, in welcher der Bremsbelag gerade an der Bremsscheibe anliegt. Die definierte Anfangsposition des Bremsbelages bildet bspw. ein rückwärtiger Anschlag des Bremsbelages am Bremssattel der Parkbremse. Die Länge dieser von der Anfangsposition und der Endposition des Bremsbelages gebildeten Messstrecke stellt ein Maß für den Verschleißzustand des Bremsbelages dar.For this purpose, according to this DE 10 2014 212 594 A1 the brake pad from a defined initial position (also called fixed point) against a brake disc in a defined end position (also called measuring point) driven by means of a motor-driven adjustment mechanism, in which the brake pad is currently applied to the brake disc. The defined initial position of the brake lining forms, for example, a rearward stop of the brake pad on the brake caliper of the parking brake. The length of this measured distance formed by the initial position and the end position of the brake pad is a measure of the wear state of the brake pad.

Zur Bestimmung eines aktuellen Verschleißzustandes wird die Länge der Messstrecke zwischen der Anfangsposition und der Endposition des Bremsbelages in zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten ermittelt und die Differenz als Verschleißstrecke S_v,h,r des Bremsbelages der rechten Bremsanordnung bzw. als Verschleißstrecke S_v,h,l des Bremsbelages der linken Bremsanordnung der Fahrzeughinterachse berechnet.In order to determine a current state of wear, the length of the measuring path between the initial position and the end position of the brake pad is determined in two successive times and the difference as a wear distance S _{v, h, r of} the brake pad of the right brake assembly or wear track S _{v, h, l} Brake lining of the left brake assembly of the vehicle rear axle calculated.

So wird in einem ersten Zeitpunkt, bei welchem der Verschleißzustand bekannt ist, die Länge der Messstrecke bestimmt, bspw. bei einem neuen Bremsbelag (Initialisierung) und zu einem späteren zweiten Zeitpunkt erneut die Länge der Messstrecke bestimmt, um den in diesem zweiten Zeitpunkt vorliegenden Bremsbelagverschleiß zu bestimmen. Diese Bestimmung des aktuellen Bremsbelagverschleißes kann in periodischen Zeitabständen wiederholt und die derart erhaltenen Verschleißstrecken als Messwerte gespeichert und ausgewertet werden. So kann bspw. bei Vorhandensein einer vorgegebenen Anzahl solcher Messwerte (Zeitreihe) eine Extrapolation des Bremsbelagverschleißes vorgenommen werden.Thus, in a first time at which the state of wear is known, the length of the measuring path is determined, for example. With a new brake pad (initialization) and at a later second time again determines the length of the measuring path to the present in this second time brake pad wear to determine. This determination of the current brake lining wear can be repeated at periodic intervals and the wear paths obtained in this way can be stored and evaluated as measured values. Thus, for example, in the presence of a predetermined number of such measured values (time series), an extrapolation of the brake pad wear can be carried out.

Die Anfangsposition und die Endposition des Bremsbelages wird anhand des Verlaufes des Betriebsstromes des die Verstellmechanik antreibenden Motors detektiert und hieraus die Länge der Messstrecke bestimmt, wie dies im Detail in der DE 10 2014 212 594 A1 beschrieben ist.The initial position and the end position of the brake lining is detected on the basis of the course of the operating current of the motor driving the adjusting mechanism and from this the length of the measuring path is determined, as described in detail in the DE 10 2014 212 594 A1 is described.

Ausgehend von den ermittelten Verschleißstrecken S_v,h,r und S_v,h,l als Maß für den Verschleißzustand der Bremsbeläge der elektrischen Parkbremsen an der Hinterachse wird der durch den Verschleiß an den Bremsbelägen verursachte Volumenverbrauch an Bremsflüssigkeit bestimmt. Hierzu wird die ermittelte Verschleißstrecke S_v,h,r bzw. S_v,h,l mit der Kolbenfläche A_k eines Bremskolbens der Verstellmechanik der elektrischen Parkbremse gemäß folgenden Formeln multipliziert: V_v,h,r = S_v,h,r × A_k und V_v,h,l = S_v,h,l × A_k, wobei V_v,h,r der Volumenverbrauch an der rechten Bremsanordnung und V_v,h,l der Volumenverbrauch an der linken Bremsanordnung ist.Starting from the determined wear distances S _{v, h, r} and S _{v, h, l} as a measure of the state of wear of the brake pads of the electric parking brakes on the rear axle, the volume consumption of brake fluid caused by the wear on the brake pads is determined. For this purpose, the determined wear distance S _{v, h, r} or S _{v, h, l is} multiplied by the piston area A _{k of} a brake piston of the adjusting mechanism of the electric parking brake according to the following formulas: V _{v, h, r} = S _{v, h, r} × A _k and V _{v, h, l} = S _{v, h, l} × A _k , where V _{v, h, r is} the volume consumption at the right brake assembly and V _{v, h, l is} the volume consumption at the left brake assembly.

Der Volumenverbrauch an Bremsflüssigkeit für die Hinterachse ergibt sich als Summe aus dem Volumenverbrauch jeweils einer Bremsanordnung gemäß V_v,h = V_v,h,r + V_v,h,l. The volume consumption of brake fluid for the rear axle results as the sum of the volume consumption of a respective brake assembly according to V _{v, h} = V _{v, h, r} + V _{v, h, l} .

Zur Bestimmung des Volumenverbrauchs V_v,h an der Hinterachse ist es auch möglich nur bspw. den Volumenverbrauch V_v,h,r für die rechte Bremsanordnung an der Hinterachse zu bestimmen und diese mit dem Wert 2 zu multiplizieren. Hierbei davon ausgegangen, dass an an der rechten und linken Bremsanordnung der Hinterachse im Wesentlichen gleiche Verschleißzustände an den Bremsanordnungen auftreten.To determine the volume consumption V _{v, h} at the rear axle, it is also possible, for example, to determine the volume consumption V _{v, h, r} for the right-hand brake assembly on the rear axle and to multiply this value by the value 2. Hereby of it assumed that at the right and left brake assembly of the rear axle substantially the same wear conditions on the brake assemblies occur.

Um den durch Bremsbelagverschleiß an den Bremsanordnungen der Vorderachse verursachten Volumenverbrauch an Bremsflüssigkeit zu bestimmen, wird gleichzeitig in dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt, in denen die Lange der Messstrecken ermittelt wird, auch der durch den Bremsbelagverschleiß an allen Bremsanordnungen des Fahrzeuges verursachte Gesamtvolumenverbrauch V_v,gesamt ermittelt, da sich der Volumenverbrauch V_v,v an der Vorderachse als Differenz aus diesem Gesamtvolumenverbrauch V_v,gesamt und dem Volumenverbrauch V_v,h an der Hinterachse berechnet.In order to determine the volume consumption of brake fluid caused by brake lining wear on the brake assemblies of the front axle, at the same time in the first time and the second time in which the length of the measuring sections is determined, the total volume consumption V _v caused by the brake pad wear on all brake assemblies of the vehicle _{, Total} determined, since the volume consumption V _{v, v} calculated at the front axle as a difference from this total volume consumption V _{v, total} and the volume consumption V _{v, h} at the rear axle.

Hierzu wird im ersten Zeitpunkt und im zweiten Zeitpunkt jeweils der Füllstand in dem Bremsflüssigkeitsbehälter, also dem Ausgleichsbehälter des Fahrzeugbremssystems ermittelt. Die Differenz aus einem Füllstandsmesswert M₁ im ersten Zeitpunkt und einem Füllstandsmesswert M₂ im zweiten Zeitpunkt bildet den Differenzfüllstand ΔM. Gegebenenfalls ist eine Bremsflüssigkeitstemperaturkompensation erforderlich. Aus diesem Differenzfüllstand ΔM und dem bekannten Querschnitt A_B des Bremsflüssigkeitsbehälters berechnet sich der Gesamtvolumenverbrauch V_v,gesamt gemäß V_v,gesamt = A_B × ΔM. For this purpose, the level in the brake fluid reservoir, ie the reservoir of the vehicle brake system is determined at the first time and at the second time. The difference between a level measurement M ₁ at the first time and a level measurement M ₂ at the second time forms the difference level ΔM. If necessary, a brake fluid temperature compensation is required. From this difference level ΔM and the known cross-section A _{B of} the brake fluid reservoir, the total volume consumption V _v, calculated in _total V _{v, total} = A _B × ΔM.

Damit lässt sich der Volumenverbrauch V_v,v an der Vorderachse gemäß V_v,v = V_v,gesamt – V_v,h berechnen.Thus, the volume consumption V _{v, v} at the front axle according to V _{v, v} = V _{v, total} - V _{v, h} to calculate.

Aus diesem Volumenverbrauch V_v,v an der Vorderachse lässt sich mit der bereits oben benutzten mathematischen Beziehung zwischen Verschleißstrecke, Volumenverbrauch und Kolbenfläche eines Bremskolbens die Verschleißstrecke an jeweils den beiden Bremsanordnungen der Vorderachse berechnen: S_v,v,r = S_v,v,l = V_v,v/A_k/2, wobei From this volume consumption V _{v, v} at the front axle can be calculated with the already used above mathematical relationship between wear distance, volume consumption and piston area of a brake piston, the wear distance at each of the two brake assemblies of the front axle: S _{v, v, r} = S _{v, v, l} = V _{v, v} / A _k / 2, where

S_v,v,r die Verschleißstrecke an der rechten Bremsanordnung und S_v,v,l die Verschleißstrecke an der linken Bremsanordnung ist. Damit ergibt sich für die beiden Bremsbeläge an den Bremsanordnungen der Vorderachse jeweils ein gemittelter Wert für die Verschleißstrecke.S _{v, v, r is} the wear path on the right brake assembly and S _{v, v, l is} the wear path on the left brake assembly. This results in each case for the two brake pads on the brake assemblies of the front axle an averaged value for the wear path.

Besteht das Fahrzeugbremssystem aus zwei diagonalen Bremskreisen mit einem Tandemhauptbremszylinder, ist der Bremsflüssigkeitsbehälter mit zwei Kammern so gestaltet, dass ein individuelles Messen der beiden Bremskreise mit jeweils einem Sensor für den Druck- so wie einem zweiten Sensor für den Schwimmkreis möglich ist. Mit diesem zweiten Sensor lässt sich der Füllstand jeweils in den beiden Kammern bestimmen.If the vehicle brake system consists of two diagonal brake circuits with a tandem master cylinder, the brake fluid reservoir with two chambers is designed so that an individual measurement of the two brake circuits with one sensor for the pressure as well as a second sensor for the circuit is possible. With this second sensor, the level can be determined in each of the two chambers.

Mit dem oben beschriebenen Verfahren wird der Volumenverbrauch V_V,h,r der rechten Bremsanordnung des ersten Bremskreises an der Hinterachse und der Volumenverbrauch V_V,h,l der Ligen Bremsanordnung des zweiten Bremskreises an der Hinterachse bestimmt.With the method described above, the volume consumption V _{V, h, r of} the right brake assembly of the first brake circuit at the rear axle and the volume consumption V _{V, h, l of} the league brake assembly of the second brake circuit is determined on the rear axle.

Um den durch Bremsbelagverschleiß an den Bremsanordnungen der Vorderachse verursachten Volumenverbrauch an Bremsflüssigkeit zu bestimmen, wird gleichzeitig in dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt, in denen die Länge der Messstrecken ermittelt wird, auch der durch den Bremsbelagverschleiß an allen Bremsanordnungen des Fahrzeuges verursachte Gesamtvolumenverbrauch V_v,gesamt,1 bzw. V_v,gesamt,2 in jeweils der beiden Kammern des Bremsflüssigkeitsbehälters ermittelt, da sich hinsichtlich des einen Bremskreises der Volumenverbrauch V_v,h,l an der linken Bremsanordnung der Vorderachse als Differenz aus dem Gesamtvolumenverbrauch V_v,gesamt,1 der einen Kammer des Bremsflüssigkeitsbehälters und dem Volumenverbrauch V_v,h,r der rechten Bremsanordnung an der Hinterachse berechnet und hinsichtlich des anderen Bremskreises der Volumenverbrauch V_v,v,r an der rechten Bremsanordnungen der Vorderachse als Differenz aus dem Gesamtvolumenverbrauch V_v,gesamt,2 der anderen Kammer des Bremsflüssigkeitsbehälters und dem Volumenverbrauch V_v,h,l der linken Bremsanordnungen an der Hinterachse berechnet.In order to determine the volume consumption of brake fluid caused by brake lining wear on the brake assemblies of the front axle, at the same time in the first time and the second time in which the length of the measuring sections is determined, the total volume consumption V _v caused by the brake lining wear on all brake assemblies of the vehicle _{, Total, 1} or V _{v, total, 2 determined} in each of the two chambers of the brake fluid reservoir, as with respect to the one brake circuit of the volume consumption V _{v, h, l} at the left brake assembly of the front axle as a difference from the total volume consumption V _{v, total , 1} of a chamber of the brake fluid reservoir and the volume consumption V _{v, h, r} calculated the right brake assembly on the rear axle and with respect to the other brake circuit, the volume consumption V _{v, v, r} at the right brake assemblies of the front axle as the difference between the total volume consumption V _{v, total, 2 of} the other chamber of the B Remsflüssigkeitsbehälters and the volume consumption V _{v, h, l} calculated the left brake assemblies on the rear axle.

Hierzu wird im ersten Zeitpunkt und im zweiten Zeitpunkt jeweils der Füllstand in den beiden Kammern des Bremsflüssigkeitsbehälters ermittelt. Die Differenz aus den Füllstandsmesswerten M_1,1 bzw. M_1,2 der beiden Kammern des Bremsflüssigkeitsbehälters im ersten Zeitpunkt und Füllstandsmesswerten M_2,1 M_2,2 der beiden Kammern des Bremsflüssigkeitsbehälters im zweiten Zeitpunkt bildet den Differenzfüllstand ΔM₁ bzw. ΔM₂ der beiden Kammern des Bremsflüssigkeitsbehälters. Gegebenenfalls ist eine Bremsflüssigkeitstemperaturkompensation erforderlich. Aus diesen Differenzfüllstanden ΔM₁ und ΔM₂ und dem bekannten Querschnitt A_B,1 bzw. A_B,2 der Kammern des Bremsflüssigkeitsbehälters berechnet sich der Volumenverbrauch V_v,gesamt,1 des einen Bremskreises gemäß V_v,gesamt,1 = A_B,1 × ΔM₁, und der Volumenverbrauch V_v,gesamt,2 des anderen Bremskreises gemäß V_v,gesamt,2 = A_B,2 × ΔM₂. For this purpose, in each case the level in the two chambers of the brake fluid reservoir is determined at the first time and at the second time. The difference between the fill level measured values M _1,1 and M _{1,2 of} the two chambers of the brake fluid reservoir at the first time and level readings M _2,1 M _{2,2 of} the two chambers of the brake fluid reservoir at the second time forms the difference level ΔM ₁ or ΔM ₂ the two chambers of the brake fluid reservoir. If necessary, a brake fluid temperature compensation is required. From these Differenzfüllstände .DELTA.M ₁ and .DELTA.M ₂ and the known cross-section A _{B, 1} and A _{B, 2 of} the chambers of the brake fluid reservoir, the volume consumption V _{v, total, 1} of a brake circuit calculated according to V _{v, total, 1} = A _{B, 1} × ΔM ₁ , and the volume consumption V _{v, total, 2 of} the other brake circuit according to V _{v, total, 2} = A _{B, 2} × ΔM ₂ .

Damit lässt sich der Volumenverbrauch an der Vorderachse gemäß V_v,v,l = V_v,gesamt,1 – V_v,h,r für die linke Bremsanordnung des einen Bremskreises und gemäß V_v,v,r = V_v,gesamt,2 – V_v,h,l für die rechte Bremsanordnung des anderen Bremskreises berechnen.This allows the volume consumption at the front axle according to V _{v, v, l} = V _{v, total, 1} - V _{v, h, r} for the left brake assembly of a brake circuit and according to V _{v, v, r} = V _{v, total, 2} - V _{v, h, l} calculate for the right brake assembly of the other brake circuit.

Aus diesem Volumenverbrauch V_v,v,l und V_v,v,r der Bremsanordnungen an der Vorderachse lässt sich mit der bereits oben benutzten mathematischen Beziehung zwischen Verschleißstrecke, Volumenverbrauch und Kolbenfläche eines Bremskolbens die Verschleißstrecke an jeweils der beiden Bremsanordnungen der Vorderachse berechnen: S_v,v,l = V_v,v,l/A_k, und S_v,v,r = V_v,v,r/A_k, wobei S_v,v,l die Verschleißstrecke an der linken Bremsanordnung (zugehörig zum einen Bremskreis) und S_v,v,r die Verschleißstrecke an der rechten Bremsanordnung zugehörig zum anderen Bremskreis) ist.From this volume consumption V _{v, v, l} and V _{v, v, r of} the brake assemblies on the front axle can be calculated with the already used above mathematical relationship between wear distance, volume consumption and piston surface of a brake piston, the wear distance at each of the two brake assemblies of the front axle: S _{v, v, l} = V _{v, v, l} / A _k , and S _{v, v, r} = V _{v, v, r} / A _k , where S _{v, v, l is} the wear path on the left brake assembly (belonging to one brake circuit) and S _{v, v, r is} the wear path on the right brake assembly associated with the other brake circuit).

Mit den nun vorliegenden Werten für die Verschleißstrecken S_v,h,r, S_v,h,l, S_v,v,r und S_v,v,l lässt sich überprüfen, ob die Verschleißgrenze der Reibkomponenten, also der Bremsbeläge oder der Bremsbeläge und der Bremsscheiben erreicht ist. Hierzu lassen sich diese gespeicherten Werte mit einem vorgegebenen zulässigen Verschleißwert vergleichen und gegebenenfalls ein akustisches und/oder optisches Warn- oder Informationssignal erzeugen. Liegt jeweils eine Zeitreihe dieser Werte S_v,h,r, S_v,h,l, S_v,v,r und S_v,v,l vor, lässt sich für jeden Bremsbelag oder für jeden Bremsbelag zusammen mit der zugehörigen Bremsscheibe eine Kennlinie durch Extrapolation erzeugen, die jeweils einen Rückschluss für das Erreichen einer Verschleißgrenze erlaubt.With the now available values for the wear sections S _{v, h, r} , S _{v, h, l} , S _{v, v, r} and S _{v, v, l} can be checked whether the wear limit of the friction components, ie the brake pads or the Brake pads and the brake discs is reached. For this purpose, these stored values can be compared with a predefined permissible wear value and optionally generate an audible and / or visual warning or information signal. If there is a time series each of these values S _{v, h, r} , S _{v, h, l} , S _{v, v, r} and S _{v, v, l} , a brake pad or brake pad can be used together with the associated brake disc Generate characteristic curve by extrapolation, which allows in each case a conclusion for reaching a wear limit.

Zur Bestimmung des Füllstandes der Bremsflüssigkeit in dem Bremsflüssigkeitsbehälter bzw. der Bremsflüssigkeit in den beiden Kammern des Bremsflüssigkeitsbehälters ist ein Füllstandssensor vorgesehen, mit welchem der komplette Messbereich von einem vollen Füllstand über einen maximalen Füllstand bis zu einem minimalen und leeren Füllstand detektierbar ist. Der Bremsflüssigkeitsbehälter sollte so aufgebaut sein, dass die Bremsflüssigkeit sich schnell beruhigt und möglichst am Schwappen gehindert wird. In Kombination mit einem Neigungssensor, der für eine elektrische Parkbremse bereits verfügbar ist, kann der aktuelle Füllstand auch bei Steigungen und Gefällen ermittelt werden. Dies könnte auch sowohl über ein Kennfeld als auch durch empirisch ermittelte Faktoren realisiert werden.To determine the level of the brake fluid in the brake fluid reservoir or the brake fluid in the two chambers of the brake fluid reservoir, a level sensor is provided with which the complete range from a full level over a maximum level to a minimum and empty level can be detected. The brake fluid reservoir should be designed so that the brake fluid calms quickly and is prevented from sloshing. In combination with a tilt sensor, which is already available for an electric parking brake, the current level can be determined even on inclines and slopes. This could also be realized both via a characteristic diagram and through empirically determined factors.

Bei dem Einsatz eines Bremsflüssigkeitsbehälters mit zwei Kammern wird die Messgenauigkeit erhöht und erlaubt auch eine Verifizierung der ermittelten Werte.When using a brake fluid reservoir with two chambers, the measurement accuracy is increased and also allows a verification of the determined values.

Die Messung des Füllstandes für den Bremsverschleiß im Bremsflüssigkeitsbehälter sollte nur im Fahrzeugstillstand ermittelt werden und wenn

– Die Kupplung des Fahrzeugs unbetätigt ist, da bei Fahrzeugen mit manuellem Getriebe der Kupplungsgeber in der Regel ebenfalls aus dem Vorratsbehälter der Bremsflüssigkeit gespeist wird. Die Genauigkeit der Messung wird daher bei unbetätigter Kupplung erhöht.
– Das Bremspedal unbetätigt ist, um dadurch ebenso die Genauigkeit der Messung zu erhöhen. Gegebenenfalls könnten leichte Bremsdrücke zugelassen werden, wenn der Volumenverbrauch durch den Druckaufbau nicht oder nur geringfügig beeinflusst würde.
– Das Fahrzeug eine gewisse Zeitdauer außer Betrieb ist. Gegebenenfalls könnte ein Korrekturfaktor berücksichtigt werden, der in Abhängigkeit von der Außentemperatur und der Motoröltemperatur bestimmt wird.

The measurement of the level of brake wear in the brake fluid reservoir should only be determined when the vehicle is at a standstill and if

- The clutch of the vehicle is unconfirmed, since in vehicles with manual transmission of the clutch encoder is usually also fed from the reservoir of the brake fluid. The accuracy of the measurement is therefore increased when un-actuated clutch.
- The brake pedal is de-energized, thereby also increasing the accuracy of the measurement. If necessary, slight brake pressures could be allowed if the volume consumption was not or only slightly influenced by the pressure build-up.
- The vehicle is out of service for a certain period of time. If necessary, a correction factor could be taken into account, which is determined as a function of the outside temperature and the engine oil temperature.

Wird bspw. der Füllstand im Bremsflüssigkeitsbehälter beim Abstellen des Fahrzeugs ermittelt und ebenso bei einer Inbetriebnahme, so kann eine signifikante Volumenveränderung im Bremsflüssigkeitsbehälter, der bspw. durch Nachfüllen bewirkt wurde, sicher erkannt und in der Berechnung des Gesamtvolumenverbrauchs berücksichtigt werden. Eine Beobachtung der Zeitreihen der Werte S_v,h,r, S_v,h,l, S_v,v,r und S_v,v,l für die Verschleißstrecken der Bremsbeläge der Bremsanordnungen an den beiden Fahrzeugachsen stellt sicher, dass es tatsächlich um einen neuen und erhöhten Bremsflüssigkeitsstand handelt und nicht um eine Fehlmessung.If, for example, the fill level in the brake fluid reservoir is determined when the vehicle is parked and also during startup, then a significant change in volume in the brake fluid reservoir, which was caused, for example, by refilling, can be reliably detected and taken into account in the calculation of the total volume consumption. Observing the time series of the values S _{v, h, r} , S _{v, h, l} , S _{v, v, r} and S _{v, v, l} for the wear paths of the brake linings of the brake assemblies on the two vehicle axles ensures that it actually is a new and increased brake fluid level and not a faulty measurement.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Verschleißzustandes an Bremsbelägen aller Bremsanordnungen an den Fahrzeugachsen eines Fahrzeugs besteht nicht nur darin, dass auf eine Verschleißsensorik an einer Fahrzeugachse (in der Regel die Hinterachse) mit elektrischen Parkbremsen verzichtet werden kann, sondern ebenso an einer Fahrzeugachse ohne elektrische Parkbremsen, in der Regel an der Vorderachse, wenn ein Füllstandssensor für den Bremsflüssigkeitsbehälter verwendet wird. Anstelle eines Füllstandsensors kann auch ein Volumenzähler eingesetzt werden. Neben der Verschleißsensorik im Bremsbelag werden zusätzlich auch Verkabelungen, Kabelhalter- und führungen, Auswerteelektroniken und der Bremsflüssigkeitsschalter eingespart.The advantage of the inventive method for determining the state of wear on brake pads of all brake assemblies on the vehicle axles of a vehicle is not only that can be dispensed with wear sensors on a vehicle axle (usually the rear axle) with electric parking brakes, but also on a vehicle axle without electric parking brakes, typically at the front axle, when a level sensor is used for the brake fluid reservoir. Instead of a level sensor, a volume meter can be used. In addition to the wear sensor technology in the brake pad, additional cabling, Kabelhalter- and guides, transmitters and the brake fluid switch saved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102014212594 A1 [0002, 0002, 0002, 0004, 0012, 0013, 0015, 0015, 0020, 0024, 0032, 0032, 0034, 0037]
DE 10201421250490 A1 [0005]

Claims

Method for determining the state of wear of the friction components of brake assemblies on the vehicle axles of a vehicle brake system, in which the following method steps are carried out: a) determining a measure of the state of wear of the friction components of a brake assembly at least a first vehicle axle from the length of a measuring section along which a brake pad is moved as a friction component between a defined initial position and a defined end position, wherein in the end position of the brake pad at least abuts a braking surface . b) determining a volume consumption of brake fluid caused by the determined measure of the wear condition, c) determining the volume consumption of brake fluid of the at least first vehicle axle, which is caused by the wear of the brake assemblies of the first vehicle axle, either c1) by doubling the value of the volume consumption determined with method step b, or c2) by determining a measure for the wear condition of the brake lining of the further brake arrangement assigned to the at least first vehicle axle by means of method steps a and b and adding the determined values of the volume consumption of the two brake assemblies assigned to the at least first vehicle axle, d) determining a total volume consumption of brake fluid which is caused by the wear of the friction components of the brake assemblies associated with the at least first and a second vehicle axle, e) determining the volume consumption of brake fluid, which is caused by the wear of the friction components of the brake assemblies of the second vehicle axle, from the difference of the total volume consumption at the at least first and the second vehicle axle according to method step d and the method determined at step c volume consumption at the at least first vehicle axle , and f) determining a measure of the state of wear of the friction components of the brake assemblies of the second vehicle axle from the volume consumption determined according to method step e.

A method according to claim 1, characterized in that a1) as a measure of the wear state of a friction component a wear path by forming a difference between the length of the measuring section in a first time with a known initial wear condition of the friction component and the length of the measuring section in a subsequent second time at unknown Wear condition of the friction component is determined.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that d1) for carrying out the method step d, the level of the brake fluid in a brake fluid reservoir of the vehicle brake system is determined.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that d1) for carrying out the method step d, the level of the brake fluid is determined in each case in two chambers of a brake fluid reservoir of the vehicle brake system.

A method according to claim 2, 3 and 4, characterized in that d2) for carrying out the method steps d and d1, the volume consumption of brake fluid from the difference of the detected at the first time and the second time levels is determined.

Method according to one of claims 2 to 4, characterized in that g) for determining the caused by wear on a friction component of a brake assembly volume consumption from the wear path and vice versa, the following mathematical relationship is used, after which the volume consumption of brake fluid by multiplying the wear path with the piston surface a brake piston of the brake assembly is calculated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one rear axle is used as the at least first vehicle axle, wherein the brake assemblies of the at least first vehicle axle are each formed with an electric parking brake.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as friction components brake pads or brake pads and respective associated brake discs are provided.