DE102020130545A1 - Verfahren zum Betrieb eines personengesteuerten Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines personengesteuerten Kraftfahrzeugs (1), wobei verfahrensgemäß im bestimmungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeugs (1) eine Mehrzahl von Kenngrößen (v, p, a, T), die mit der Funktion und/oder der Bedienung einer Reibungsbremse (4) des Kraftfahrzeugs (1) in Zusammenhang stehen, erfasst und/oder ermittelt werden, anhand der Kenngrößen ein Grad eines aktuellen Einflusses auf die Wirksamkeit einer Reibpaarung von drehendem Bremsenkörper (6) und Bremsbelag der Reibungsbremse (4) ermittelt wird, der Grad des aktuellen Einflusses mit einem oberen Schwellwert und mit einem unteren Schwellwert verglichen wird, und bei Überschreiten des oberen Schwellwerts oder Unterschreiten des unteren Schwellwerts einen Hinweis an den Fahrer des Kraftfahrzeugs (1) ausgegeben wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines personengesteuerten Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug.
  • Insbesondere landgestützte Kraftfahrzeuge, insbesondere Radfahrzeuge wie Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, weisen üblicherweise Reibungsbremsen zur Verzögerung, zum Abbremsen, während der Fahrt auf. Üblicherweise sind mittlerweile derartige Reibungsbremsen als Scheibenbremsen ausgebildet. Diese weisen eine mit dem Radkörper mitdrehende Bremsscheibe sowie einen drehfest mit dem Kraftfahrzeug verbundenen Bremssattel auf, der gegen die Bremsscheibe verstellbare Bremsbeläge trägt. Bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen sind die Bremsscheiben meist aus Stahl, im Rennsportbereich oder auch bei für den Straßenverkehr zugelassenen Sportwagen aus Keramik oder Kohlenstofffaser-Verbundstoffen gebildet. Die Bremsbeläge sind meist aus einem gesinterten (organischen oder auch anorganischen) Material gebildet. Bei Montage einer neuen Bremsanlage, zumindest neuen Bremsscheiben und/oder Bremsbelägen, sollten die Reibpartner der Reibungsbremse, im vorliegenden Fall also die jeweilige Bremsscheiben die zugehörigen Bremsbeläge, eingefahren werden. Während einer solchen „Bremseneinschleifphase“ erfolgt ein Angleichen der jeweiligen Oberflächen von Bremsscheiben und Bremsbelägen aneinander. Dadurch wird beispielsweise ein vergleichsweise stabiles Bremsmoment sowie auch eine möglichst hohe Bremswirkung erzielt.
  • Diese Bremseneinschleifphase erstreckt sich meist über eine Fahrtstrecke von etwa 300 bis 500 Kilometern, meist in Abhängigkeit der Fahrweise oder des Fahrprofils. Während dieser Zeit sollten „Gewaltbremsungen“ und/oder überhöhte thermische Belastungen der Bremsanlage vermieden werden. Gewaltbremsungen können dabei zu einem asymmetrischen Einschleifen von Bremsscheiben und Bremsbelägen führen, während zu hohe thermische Belastungen zu einem „Verglasen“ der Bremsbeläge und damit eine Reduktion der Bremsleistung, und/oder in Form von lokaler Überhitzung zu einem Verzug der Bremsscheibe führen können. Deshalb sind solche Belastungen gerade während der Bremseneinschleifphase möglichst zu vermeiden.
  • Aus DE 10 2010 001 676 A1 ist beispielsweise die automatische Abarbeitung einer Einbrems-Routine beispielsweise auf einem Prüfstand bekannt. Dies hat den Nachteil, dass das Einbremsen oder Einschleifen von neuen Bremsscheiben und/oder Bremsbelägen nur durch geschultes Personal erfolgen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nutzung einer Reibungsbremse bei einem Kraftfahrzeug zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Des Weiteren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 8. Ferner wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst jeweils durch ein Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betrieb eines personengesteuerten Kraftfahrzeugs. Verfahrensgemäß wird dabei im bestimmungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeugs eine Mehrzahl von Kenngrößen (d. h. insbesondere wenigstens zwei Kenngrößen), die mit der Funktion und/oder der Bedienung einer Reibungsbremse des Kraftfahrzeugs in Zusammenhang stehen, erfasst und/oder ermittelt. Anhand dieser Kenngrößen wird ein Grad eines aktuellen Einflusses auf die Wirksamkeit einer Reibpaarung von drehenden Bremsenkörper und Bremsbelag der Reibungsbremse ermittelt. Dieser Grad des aktuellen Einflusses wird anschließend mit einem oberen Schwellwert und mit einem unteren Schwellwert verglichen. Bei Überschreiten des oberen Schwellwerts oder Unterschreiten des unteren Schwellwerts wird ein Hinweis an den Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben.
  • Unter „Grad“ des Einflusses wird hier und im Folgenden insbesondere ein vorzugsweise kontinuierlicher oder auch stufenweise qualitativer (also bspw. gering positiv, mittel negativ, stark negativ oder dergleichen) Wert verstanden, aus dem ablesbar ist, wie sich die Kenngrößen, die insbesondere die aktuelle Fahrsituation des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise widerspiegeln, auf die Wirksamkeit der Reibpaarung, insbesondere also auf die Bremsleistung, auswirken.
  • Bei dem „drehenden Bremsenkörper“ handelt es sich vorzugsweise um eine Bremsscheibe einer Scheibenbremse, die die Reibungsbremse bildet. Alternativ kann es sich im Rahmen der Erfindung aber auch um eine Bremstrommel einer Trommelbremse handeln.
  • Dadurch, dass ein Einfluss auf die Wirksamkeit der Reibpaarung ermittelt und auf Basis dessen ein Hinweis an den Fahrer ausgegeben wird, ergeben sich vielfältige und vorteilhafte Möglichkeiten, auch einen technisch nicht versierten Fahrer in die Erhaltung oder auch Verbesserung der Bremswirkung einzubinden. So kann der Fahrer Aufgaben übernehmen, die ansonsten durch einen Servicetechniker vorgenommen werden und/oder die unter Umständen bei Nicht-Ausführung auch zu einem erforderlichen Ersatz der Bremsenkörper und/oder Bremsbeläge führen können.
  • In einer zweckmäßigen Verfahrensvariante enthält der Hinweis eine Anleitung, die vom Überschreiten oder Unterschreiten des jeweiligen Schwellwerts abhängig ist und die darauf gerichtet ist, wie die Reibungsbremse zur Erhöhung der Wirksamkeit der Reibpaarung zu betätigen ist. Anders ausgedrückt enthält der Hinweis eine Anweisung, wie stark und/oder wie lange der Fahrer die Bremse betätigen soll. Beispielsweise wird dem Fahrer empfohlen, nicht so hart (wie aktuell erfolgt) zu bremsen, sondern mit weniger Druck, dafür über einen längeren Zeitraum.
  • In einer bevorzugten Verfahrensvariante werden als Kenngrößen insbesondere ein Bremsdruck (die insbesondere aus der vom Fahrer auf ein Bremspedal aufgebrachten Bremskraft resultiert), eine Fahrtgeschwindigkeit und auch eine aus der Bedienung der Bremse resultierende Verzögerung erfasst. Als Alternative für den Bremsdruck, insbesondere bei einem sogenannten „entkoppelten“ Bremssystem (bei dem insbesondere das Bremspedal nicht kraftübertragungstechnisch mit den Bremsbelägen gekoppelt ist), wird optional auch ein Pedalweg oder die vorgenannte Bremskraft als „Anforderungswunsch“ herangezogen. Hierbei wird der Bremsweg oder die Bremskraft signalübertragungstechnisch an ein Bremsensteuergerät, mittels dessen die Krafterzeugung ausgelöst wird, übertragen. Diese Größen werden dabei vorzugsweise sensoriell (d. h. unter Nutzung von speziellen Sensoren) erfasst. Als weitere Kenngröße wird außerdem eine Bremsentemperatur ermittelt. Optional stellen insbesondere Bremsdruck und Bremsentemperatur bereits selbst oder auch in Form eines zeitlichen Intergrals oder dergleichen einen Einfluss auf die Wirksamkeit der Reibpaarung dar.
  • Vorzugsweise wird die Bremsentemperatur, insbesondere deren aktueller Wert, mittels eines hinterlegten (Rechen-) Modells ermittelt, d. h. anhand von Messgrößen, bspw. der Fahrtgeschwindigkeit, des Bremsdrucks und der Verzögerung, berechnet. Dadurch können zusätzliche Sensoren, insbesondere Temperatursensoren an der Reibungsbremse, eingespart werden. Aktuell bereits bekannte Modelle, die die Temperaturentwicklung der Reibungsbremsen während der Fahrt abbilden, haben sich hierbei vorteilhafterweise als hinreichend genau erwiesen.
  • In einer weiteren zweckmäßigen Verfahrensvariante wird der obere Schwellwert derart gewählt, dass bei Überschreiten des oberen Schwellwerts um einen vorgegebenen Wert, insbesondere um einen vorgegebenen Abstand zu dem Schwellwert, d. h. um maximal diesen Wert bzw. Abstand, eine bleibende Schädigung der Reibungsbremse noch unterbunden werden kann. Anders ausgedrückt wird der obere Schwellwert mit hinreichend Abstand zu einem zu einer dauerhaften Schädigung führenden Wert gewählt. Beispielsweise führt eine Betätigung der Reibungsbremsen mit mittlerem Bremsdruck über eine lange Dauer, bspw. von mehr als drei Minuten, zu einer hohen Wärmeentwicklung an den Reibungsbremsen des Kraftfahrzeugs. Solche Fälle treten bspw. bei einer Bergabfahrt ohne Nutzung der „Motorbremse“ (oder Rekuperation) auf und können bei Überschreiten eines Maximaltemperaturwerts zum „Verglasen“ führen. Beispielsweise wird der obere Schwellwert so gelegt, dass der Abstand zum Maximaltemperaturwert 10 bis 15 Prozent des Maximaltemperaturwerts beträgt oder der Maximaltemperaturwert nur für eine Dauer von 5 Sekunden erreicht werden darf. Der Schwellwert kann optional also auch einem zeitlichen Kriterium unterliegen, insbesondere dahingehend, dass der Abstand zum Maximalwert größer wird, umso länger die Belastung anzunehmen ist. Im Fall der Bremsbetätigung wird hierbei bspw. davon ausgegangen, dass bei einer kurzzeitigen Gewaltbremsung der Maximaltemperaturwert zwar auch, aber nur für kurze Zeit erreicht wird, wohingegen bei einer vergleichsweise langsamen, aber konstant steigenden Temperaturentwicklung (bspw. die oben genannte Bergabfahrt) der Maximaltemperaturwert voraussichtlich auch für eine vergleichsweise lange Zeit (bspw. mehr als 30 Sekunden oder mehrere Minuten) erreicht wird.
  • In einer besonders bevorzugten Verfahrensvariante erfolgt die hier und im Folgenden beschriebene Erfassung bzw. Ermittlung der Kenngrößen im Rahmen einer manuell zu startenden Bremseneinschleiffunktion. Diese wird vorzugsweise von Servicepersonal, das die Reibungsbremse erneuert hat, oder auch beim erstmaligen Einbau während der Neufertigung des Kraftfahrzeugs, insbesondere mittels einer nur Servicepersonal zugänglichen Schnittstelle aktiviert. Eine Aktivierung durch den Fahrer, bspw. mittels eines herkömmlicherweise vorhandenen Fahrzeuginformationssystems (auch als „Bordcomputer“ bezeichnet) ist aber ebenfalls möglich und vorgesehen.
  • Im Rahmen der Bremseneinschleiffunktion wird vorzugsweise die Belastung der jeweiligen Reibungsbremse dahingehend überwacht, dass ein möglichst schnelles Einschleifen der Reibpaarung (d. h. eine Bremseneinschleifphase möglichst kurz ist) aber dennoch keine für eine möglichst hohe Bremsleistung negativen Einflüsse auftreten. Solche negativen Einflüsse sind bspw. lokale Verglasungen der Bremsbeläge, die auftreten können, da die Bremsbeläge noch vergleichsweise rau und in ihrer Oberflächenkontur noch nicht hinreichend an den drehenden Bremsenkörper angeformt sind. Optional wird für die Bremseneinschleifphase der vorstehend beschriebene Abstand zwischen oberen Schwellwert und Maximalwert größer gewählt als für den bestimmungsgemäßen Normalbetrieb.
  • Die vorstehend beschriebenen Hinweise sind während der aktiven Bremseneinschleiffunktion beispielsweise darauf gerichtet, Gewaltbremsungen zu vermeiden, aber auch ausschließliches oder häufiges sanftes Bremsen zu vermeiden. Letzteres führt häufig zu einem langsamen Einschleifen.
  • Besonders bevorzugt wird anhand des Grads des aktuellen Einflusses im Rahmen der Bremseneinschleiffunktion auch eine Dauer der Bremseneinschleifphase ermittelt (insbesondere anhand eines Rechenmodells abgeschätzt). Optional wird eine vorgegebene Dauer (insbesondere eine „Streckenlänge“, d. h. eine Strecke, die bis zum bestimmungsgemäßen Einschleifzustand zurückzulegen ist) der Bremseneinschleiffunktion an die ermittelte Dauer angepasst. Insbesondere wird also der Einfluss der individuellen Fahrweise des Fahrers auf die Wirksamkeit der Reibpaarung ermittelt und die Dauer der Bremseneinschleifphase entsprechend verlängert oder verkürzt - sowie vorzugsweise auch die Bremseneinschleiffunktion zum Ende der Bremseneinschleifphase beendet.
  • Als Abbruchkriterium oder Endkriterium, also um die Bremseneinschleiffunktion bestimmungsgemäß zu beenden, wird zweckmäßigerweise zwar grundsätzlich die zurückgelegte Wegstrecke herangezogen, insbesondere über wenigstens 300 bis ca. 500 km. Vorzugsweise werden aber aus den vorstehend genannten Kenngrößen abgeleitete Kriterien, bspw. ein Ziel-Summenenergieumsatz oder eine (insbesondere zeitliche) Stabilisierung insbesondere der vorgenannten Kenngrößen herangezogen. Diese sind wiederum (insbesondere im Fall der Stabilisierung der Kenngrößen) ein Hinweis auf die Wirksamkeit der Reibpaarung und/oder den „faktischen“ Abschluss der Einschleifvorgänge. Insbesondere ist also davon auszugehen, dass bei Ausbleiben von Veränderungen an den Kenngrößen, bspw. dem Druckbedarf für eine vorgegebene Verzögerung oder dergleichen, keine Veränderungen mit Einfluss auf die Wirksamkeit an der Reibpaarung mehr erfolgen und somit die Bremseneinschleiffunktion beendet werden kann. Optional wird das oder das jeweilige vorgenannte Endkriterium bei Ablauf der gemäß vorstehender Beschreibung erwarteten Dauer der Bremseneinschleifphase überprüft.
  • In einer zusätzlichen zweckmäßigen oder auch für sich eigenständigen Verfahrensvariante wird anhand der Kenngrößen zusätzlich auch ein Grad der Wirksamkeit der Reibpaarung abgeleitet. Bei Unterschreiten eines Grenzwerts durch den Grad der Wirksamkeit wird dabei eine Warnung und/oder eine Handlungsempfehlung zur Regeneration der Wirksamkeit ausgegeben. Dies ist bspw. dahingehend zweckmäßig, dass nach einer Reinigung des Kraftfahrzeugs die Bremsleistung aufgrund nasser Bremsbeläge abnehmen kann. Die Regeneration erfolgt in diesem Fall insbesondere durch (vorzugsweise mittels des vorstehend beschriebenen Hinweises angeleitete) Bremsungen durch den Fahrer. Auch nach einer längeren Phase einer Nichtnutzung kann bspw. aufgrund von oxidierten (rostenden) Bremsscheiben die Bremsleistung abnehmen, da sich abgeriebene Rostpartikel in die Bremsbeläge einarbeiten können. Durch mehrfaches hartes Bremsen können hierbei die Bremsbeläge wieder „freigefahren“ werden. Auch bei leicht verglasten - bspw. aufgrund nur kurzzeitig zu heiß gewordenen Reibungsbremsen - Bremsbelägen kann durch - wiederum angeleitete - Bremsmanöver (bspw. harte Kurzzeitbremsungen bei niedrigen Bremsscheibentemperaturen) die verglaste Schicht entfernt und so die Reibungsbremse wieder regeneriert werden.
  • Der Hinweis wird optional akustisch, bspw. über eine (vorzugsweise synthetische) Stimmausgabe, optisch und/oder haptisch, bspw. durch eine Vibration oder einen Gegendruck am Bremspedal oder Lenkrad, ausgegeben. Im Fall der optischen Ausgabe wird dem Fahrer optional eine Art Zielkorridor für die aufzubringende Bremskraft angezeigt, bspw. in Form eines Balkens, der die Bremskraft repräsentiert und zwischen einer ebenfalls angezeigten Ober- und einer Untergrenze liegen sollte.
  • In einer zweckmäßigen Verfahrensvariante wird optional ein gegebenenfalls verfügbares generatorisches Bremsen (d. h. insbesondere eine sogenannte Rekuperation) bei elektrifizierten Fahrzeugen zurückgenommen. Dadurch wird die Last beim Bremsen vorteilhafterweise erhöht. Alternativ wird zum gleichen Zweck der Fahrer angewiesen, beim Bremsen den Leerlauf einzulegen, um manuell ein generatorsiches Bremsen zu unterbinden.
  • Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt weist Programmcode auf, der bei Ausführung durch einen Prozessor diesen dazu veranlasst, das vorstehend beschriebene Verfahren vorzugsweise selbsttätig, optional in Interaktion mit dem Fahrer, durchzuführen.
  • Das erfindungsgemäße Steuergerät für das Kraftfahrzeug ist dazu eingerichtet, das vorstehend beschriebene Verfahren vorzugsweise selbsttätig, optional in Interaktion mit dem Fahrer, durchzuführen. Insbesondere handelt es sich bei dem Steuergerät zumindest im Kern um einen Mikrocontroller mit einem Prozessor und einem Datenspeicher, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form einer Betriebssoftware, insbesondere des vorstehend genannten Computerprogrammprodukts, programmtechnisch implementiert ist, so dass das Verfahren - gegebenenfalls in Interaktion mit dem Fahrer - bei Ausführung der Betriebssoftware in dem Mikrocontroller selbsttätig durchgeführt wird.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist Räder auf sowie jeweils eine, einem jedem Rad zugeordnete Reibungsbremse. Außerdem weist das Kraftfahrzeug das vorstehend beschriebene Steuergerät auf.
  • Somit weisen das Computerprogrammprodukt (bei bestimmungsgemäßer Ausführung), das Steuergerät und das Kraftfahrzeug die gleichen Merkmale und Vorteile auf wie das vorstehend beschriebene Verfahren.
  • In einer alternativen und für sich erfinderischen Variante kommt das vorstehend beschriebene Verfahren auch bei (voll-) automatisierten Fahrzeugen zum Einsatz. Bei diesen wird dabei bei erstmaliger Inbetriebnahme oder nach Austausch von Bremsbelägen und/oder Bremsenkörper oder auch nach erkannter herabgesetzter Bremswirkung (z. B. nach Salzeinfluss auf winterlichen Straßen, nach Durchfahrt einer Waschanlage, etc.) eine Routine ausgelöst, um ein Regenerieren oder Reinigen der Bremse automatisiert ablaufen zu lassen und die Verzögerungsstrategie (d. h. wie Bremswirkung und oder auch Rekuperieren bei Elektromotoren eingesetzt wird) entsprechend anzupassen (z. B. temporär stärkeres Bremsen anstatt sanfter Bremsungen). Optional wird hierbei den Insassen ein Hinweis gegeben, dass diese Routine gestartet ist.
  • Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden insbesondere derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur, 1, in einer schematischen Seitenansicht ein Kraftfahrzeug mit einem Steuergerät.
  • 1 zeigt ein landgestütztes Kraftfahrzeug 1 in Form eines Personenkraftwagens, der auch durch einen Fahrer gesteuert wird. Das Kraftfahrzeug 1 weist vier Räder 2 auf. Jedem Rad 2 ist eine Reibungsbremse des Kraftfahrzeugs 1 in Form je einer Scheibenbremse 4 zugeordnet. Die Scheibenbremsen 4 weisen jeweils einen drehbar mit dem jeweiligen Rad 2 gekoppelten Bremsenkörper in Form einer Bremsscheibe 6 und einen Bremssattel 8 auf, der nicht dargestellte, gegen die Bremsscheibe 6 verstellbare Bremsbeläge trägt.
  • Werden neue Bremsscheiben 6 und Bremsbeläge installiert, ist eine Bremseneinschleifphase erforderlich, die eine Fahrtstrecke von meist 300 bis 500 km erfordert. In dieser Phase gleichen sich die Oberflächenformen von Bremsscheiben 6 und Bremsbelägen aneinander an, es lagert sich unter Umständen Bremsbelagsmaterial in Vertiefungen der korrespondierenden Bremsscheibe 6 ein. Letzteres führt meist zu einer erhöhten Reibung, hat also einen positiven Effekt. Auch das Angleichen der Oberflächen aneinander hat eine positive Auswirkung auf die erzielbare Bremsleistung.
  • Um diese Bremseneinschleifphase auch mit möglichst hohem Erfolg durch ungeschultes Personal durchlaufen zu können, ist das Kraftfahrzeug 1 dazu eingerichtet, ein im Folgenden näher beschriebenes Verfahren durchzuführen. Dazu wird von dem Servicepersonal, das die neuen Bremsscheiben 6 und Bremsbeläge installiert, eine Bremseneinschleiffunktion, im Folgenden kurz als „Routine“ bezeichnet, aktiviert.
  • Im Rahmen dieser Routine ermittelt ein Steuergerät 10 des Kraftfahrzeugs 1, konkret ein Mikroprozessor, auf dem eine die Routine abbildende Software abgearbeitet wird, verschiedene Kenngrößen, die Einfluss auf die Bremswirkung, also auf die Wirksamkeit der Reibpaarung zwischen der Bremsscheibe 6 und dem Bremsbelag, haben. Konkret erfasst das Steuergerät 10 die Fahrtgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs 1, einen Bremsdruck p, der als Reaktion der Betätigung eines Bremspedals 12 durch den Fahrer zur Verstellung des jeweiligen Bremsbelags aufgebracht (herkömmlicherweise hydraulisch) wird, und mittels eines Beschleunigungssensors 14 eine Verzögerung a.
  • Den Bremsdruck p vergleicht das Steuergerät 10 mit einem oberen und einem unteren Schwellwert. Wenn der untere Schwellwert bei Bremsungen nicht überschritten wird, also stets unterschritten wird, gibt das Steuergerät 10 eine Warnung an den Fahrer aus, die die Aufforderung beinhaltet, „stärker“ zu bremsen, damit sich Bremsbeläge und Bremsscheiben 6 bestimmungsgemäß aneinander angleichen können.
  • Aus allen vorgenannten Kenngrößen errechnet das Steuergerät 10 anhand eines Modells, wie sich die Temperatur T der einzelnen Scheibenbremsen 4 entwickelt. Überschreitet der aktuelle Wert der (ermittelten) Temperatur einen zugeordneten oberen Schwellwert, weist das Steuergerät 10 den Fahrer an, eher kurze, aber härtere Bremsungen vorzunehmen, als längere mit geringerem Bremsdruck. So haben Bremsscheibe 6 und Bremsbeläge immer wieder Phasen, in denen sie sich thermisch „erholen“ können, also wieder abkühlen. Ansonsten droht ein Verglasen der Bremsbeläge, das zu Verlust oder signifikanter Verringerung der Bremswirkung führen kann.
  • Sollte aufgrund einer Notbremsung während der laufenden Routine dennoch ein zu starke Bremsbetätigung erfolgen, ermittelt das Steuergerät 10 anhand der vorstehend beschriebenen Kenngrößen und der daraus abgeleiteten Temperatur eine Wahrscheinlichkeit für einen Schaden an der jeweiligen Scheibenbremse 4. Ein Ergebnis ist beispielsweise eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für ein lokales Verglasen der Bremsbeläge. Dies kann durch eine geeignete Bremsstrategie, bspw. mehrfaches hartes Bremsen wieder behoben werden. Die Scheibenbremse 4 kann so durch geeignete Anleitung durch das Steuergerät 4 regeneriert werden.
  • Außerdem ermittelt das Steuergerät 10 aus den vorgenannten Kenngrößen einen Grad der Wirksamkeit der Reibpaarung, so dass das Steuergerät 10 entscheiden kann, nämlich bei Erreichen eines Zielwerts, die Routine selbsttätig zu beenden.
  • Der Kern der vorstehend beschriebenen Erfindung ist also ein durch das Steuergerät 10 angeleitetes Bremsen während einer Einbremsphase oder „Bremseneinschleifphase“ gebildet. Dadurch kann vorteilhafterweise das Kraftfahrzeug 1 bestimmungsgemäß durch den individuellen Fahrer genutzt werden und dennoch die Bremswirkung (d. h. die Wirksamkeit der Reibpaarung zwischen drehendem Bremsenkörper und Bremsbelag) möglichst verlässlich erhöht werden.
  • Der Gegenstand der Erfindung ist außerdem nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kraftfahrzeug
    2
    Rad
    4
    Scheibenbremse
    6
    Bremsscheibe
    8
    Bremssattel
    10
    Steuergerät
    12
    Bremspedal
    14
    Beschleunigungssensor
    v
    Fahrtgeschwindigkeit
    p
    Bremsdruck
    a
    Verzögerung
    T
    Temperatur
  • 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 102010001676 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb eines personengesteuerten Kraftfahrzeugs (1), wobei verfahrensgemäß im bestimmungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeugs (1) - eine Mehrzahl von Kenngrößen (v, p, a, T), die mit der Funktion und/oder der Bedienung einer Reibungsbremse (4) des Kraftfahrzeugs (1) in Zusammenhang stehen, erfasst und/oder ermittelt werden, - anhand der Kenngrößen ein Grad eines aktuellen Einflusses auf die Wirksamkeit einer Reibpaarung von drehendem Bremsenkörper (6) und Bremsbelag der Reibungsbremse (4) ermittelt wird, - der Grad des aktuellen Einflusses mit einem oberen Schwellwert und mit einem unteren Schwellwert verglichen wird, und - bei Überschreiten des oberen Schwellwerts oder Unterschreiten des unteren Schwellwerts einen Hinweis an den Fahrer des Kraftfahrzeugs (1) ausgegeben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Hinweis eine vom Überschreiten oder Unterschreiten des Schwellwerts abhängige Anleitung enthält, wie die Reibungsbremse (4) zur Erhöhung der Wirksamkeit der Reibpaarung zu betätigen ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei als Kenngrößen ein Bremsdruck (p), ein Pedalweg oder eine Bremskraft, eine Fahrtgeschwindigkeit (v) und eine Verzögerung (a) erfasst und eine Bremsentemperatur (T) ermittelt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der obere Schwellwert derart gewählt ist, dass bei Überschreiten um einen vorgegebenen Wert eine bleibende Schädigung der Reibungsbremse (4) noch unterbunden werden kann.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Erfassung bzw. Ermittlung der Kenngrößen im Rahmen einer manuell zu startenden Bremseneinschleiffunktion erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei anhand des Grads des aktuellen Einflusses eine Dauer einer Bremseneinschleifphase ermittelt wird, insbesondere wobei die Dauer der Bremseneinschleiffunktion daran angepasst wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei anhand der Kenngrößen (v, p, a, T) zusätzlich auch ein Grad der Wirksamkeit der Reibpaarung abgeleitet wird und wobei bei Unterschreiten eines Grenzwerts durch den Grad der Wirksamkeit eine Warnung und/oder eine Handlungsempfehlung zur Regeneration der Wirksamkeit ausgegeben wird.
  8. Computerprogrammprodukt, aufweisend Programmcode, der bei Ausführung durch einen Prozessor diesen dazu veranlasst, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
  9. Steuergerät (10) für ein Kraftfahrzeug (1), dazu eingerichtet, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
  10. Kraftfahrzeug (1) mit Rädern (2) und jedem Rad (2) zugeordneten Reibungsbremsen (4) sowie mit einem Steuergerät, das dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
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DE102022127155A1 (de) 2022-10-18 2024-04-18 Zf Cv Systems Global Gmbh Verfahren zur Überwachung der Bremswirkung eines Fahrzeugs, Bremsensteuergerät, Bremssystem und Fahrzeug

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