DE10216871A1

DE10216871A1 - Method for sensing brake lining wear on commercial/utility vehicles with disk brakes uses sensors to detect brake lining/pad thickness and an evaluatory circuit to display data in a driver's cab.

Info

Publication number: DE10216871A1
Application number: DE2002116871
Authority: DE
Inventors: Frank Pietsch
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2003-10-30

Abstract

Sensors (6,7) detect the thickness separately of two brake linings/pads (4,5) for each disk brake (1). The measurement results are passed on to a display device in a driver's cab or on a trailer. An evaluatory circuit (8) on each brake determines the remaining thickness or percentage of wear of the most heavily worn brake linings/pads.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bremsbelagverschleiß-Sensierung, insbesondere für Nutzfahrzeuge mit Scheibenbremsen, gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 oder 6. The invention relates to a method for Brake pad wear detection, especially for Commercial vehicles with disc brakes, according to the preamble of Claims 1 or 6.

Aus der DE 199 33 961 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung des Funktionsstandes und des Verschleißes von Bremsvorrichtungen bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren werden Verschleißsignale von Bremselementen per Funk vom Anhänger an den Motorwagen gesendet und dort in einer Anzeigeeinrichtung angezeigt. Die Anzeigeeinrichtung ist so ausgebildet, daß der Verschleiß (Gesamtverschleiß) der linken und der rechten Bremse einer Achse übereinanderliegend angezeigt wird. Hierdurch ist ein ungleichmäßiger Verschleiß der beiden Bremsen einer Achse besonders leicht erkennbar. Es kann aber nicht der Verschleiß der einzelnen Bremsbeläge erfaßt werden. DE 199 33 961 A1 describes a method for Monitoring the functional status and wear of Braking devices known. In this well-known The process uses wear signals from brake elements via Radio sent from the trailer to the motor vehicle and there displayed in a display device. The Display device is designed so that the wear (Total wear) of the left and right brakes one Axis is displayed one above the other. This is an uneven wear of the two brakes one Axis particularly easy to see. But it cannot the wear of the individual brake pads can be recorded.

Erfahrungsgemäß kann es zu einem ungleichmäßigen Verschleiß der beiden Bremsbeläge einer Radbremse kommen. Um den Verschleiß einzelner Beläge zu messen bzw. zu erfassen, sind bereits spezielle analoge Sensoren für Scheibenbremsen bekannt (EP 11 76 330 A2). Mit einer derartigen Vorrichtung läßt sich die Stärke der beiden Beläge einzeln erfassen. Es kann allerdings nicht die Abnützung der Bremsscheibe selbst berücksichtigt werden. Die Stärke bzw. prozentuale Abnutzung der einzelnen Bremsbeläge ist in einer Anzeigevorrichtung anzeigbar. Experience has shown that it can become uneven Wear of the two brake pads of a wheel brake. To measure the wear of individual pads special analog sensors for Disc brakes known (EP 11 76 330 A2). With a Such device can be the strength of the two Record pads individually. However, it cannot Wear of the brake disc itself is taken into account become. The strength or percentage wear of the individual brake pads is in a display device displayable.

Die bekannte Übertragung und Anzeige der Stärke bzw. Abnutzung sämtlicher einzelner Bremsbeläge hat jedoch Nachteile. Zum einen ist die Menge der zu übertragenden Daten relativ groß. Zum anderen ist eine Anzeige der Stärken sämtlicher Bremsbeläge für den Fahrer unübersichtlich. The known transmission and display of the strength or However, all individual brake pads have wear Disadvantage. Firstly, the amount to be transferred Data relatively large. On the other hand, there is a display of Strengths of all brake pads for the driver confusing.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bremsbelagverschleiß-Sensierung anzugeben, welches die obengenannten Nachteile nicht aufweist. The invention is therefore based on the object Brake pad wear detection method indicate which of the above disadvantages does not having.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 6 enthaltene Erfindung gelöst. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige Weiterbildungen. This object is achieved by the in claims 1 and 6 contained invention solved. The subclaims contain appropriate further training.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß durch die Beschränkung auf die Auswertung des jeweils am stärksten abgenutzten Bremsbelags nur die Hälfte der Daten im Vergleich zum Stand der Technik übertragen und/oder in der Anzeigevorrichtung in übersichtlicher Weise angezeigt werden. The method has the advantage that by restricting the evaluation of each most worn brake pads only half of the Transfer data compared to the prior art and / or in the display device in a clearer manner Way.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. The invention is described below with reference to a drawing explained in more detail.

Diese zeigt in This shows in

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Scheibenbremse, dem zugehörigen Wegsensor, sowie der zugehörigen Auswerteschaltung und in Fig. 1 is a schematic representation of a disc brake, the associated displacement sensor, and the associated evaluation circuit and in

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines aus Zugfahrzeug und Anhänger bestehenden Nutzfahrzeugs mit angeschlossener Auswerteeinrichtung bzw. Anzeigeeinrichtung für den Bremsbelagverschleiß. Fig. 2 is a schematic representation of a commercial vehicle consisting of towing vehicle and trailer with connected evaluation device or display device for brake pad wear.

In der Fig. 1 ist schematisch eine Scheibenbremse (1) mit Bremsscheibe (2), Bremssattel (3), und Bremsbelägen (4, 5) dargestellt. Zur Bremsung werden die Bremsbeläge (4, 5) in bekannter Weise durch eine (nicht dargestellte) Vorrichtung gegen die Bremsscheibe (2) gedrückt. In Fig. 1, a disc brake ( 1 ) with brake disc ( 2 ), brake caliper ( 3 ), and brake pads ( 4 , 5 ) is shown schematically. For braking, the brake pads ( 4 , 5 ) are pressed in a known manner against the brake disc ( 2 ) by a device (not shown).

Zur Einzel-Messung der Restdicken der Bremsbeläge (4, 5) dient ein Sensor (6, 7), der hier als Wegsensor mit Schiebewiderständen (R1, R2) ausgebildet ist. Die Widerstände sind mit einer Batteriespannung (+Ub) beaufschlagt. Die jeweiligen Abgriffe der Schiebewiderstände sind an die Eingänge zweier Verstärker (V1 und V2) gelegt. Diese liefern über zwei Dioden. (D1, D2) eine Ausgangsspannung von UV1 bzw. UV2. Diese beiden Spannungen werden über zwei gleiche Widerstände (R3 und R4) auf einen Abschlußwiderstand (R5) gegeben. Hier stellt sich eine Spannung (UR5) ein, welche der höchsten Spannung der Verstärker bzw. Impedanzwandler (V1 oder V2) entspricht. Damit ist (UR5) ein Maß für den jeweils höchsten Bremsbelagverschleiß bzw. die geringste Bremsbelagstärke der Bremsbeläge (4, 5). Über einen weiteren Verstärker/Impedanzwandler (V3) wird diese Ausgangsspannung (V) dann auf einen Analog/Digitalwandler (9) gegeben, dort in einen digitalen Wert umgewandelt und auf eine Datenverbindung (18) geleitet. Der Sensor (6, 7) ist vorzugsweise so ausgebildet, daß die Abnutzung der Bremsscheibe (2) die Ausgangssignale für die Bremsbelagstärken nicht beeinflußt. A sensor ( 6 , 7 ) is used for individual measurement of the remaining thicknesses of the brake linings ( 4 , 5 ), which is designed here as a displacement sensor with sliding resistors (R1, R2). A battery voltage (+ Ub) is applied to the resistors. The respective taps of the sliding resistors are connected to the inputs of two amplifiers (V1 and V2). These deliver via two diodes. (D1, D2) an output voltage of UV1 or UV2. These two voltages are applied to a terminating resistor (R5) via two identical resistors (R3 and R4). A voltage (UR5) is set here, which corresponds to the highest voltage of the amplifier or impedance converter (V1 or V2). This makes (UR5) a measure of the highest brake pad wear and the lowest brake pad thickness of the brake pads ( 4 , 5 ). This output voltage (V) is then passed to an analog / digital converter ( 9 ) via a further amplifier / impedance converter (V3), where it is converted into a digital value and passed to a data connection ( 18 ). The sensor ( 6 , 7 ) is preferably designed so that the wear of the brake disc ( 2 ) does not affect the output signals for the brake pad thicknesses.

Der Analog/Digitalwandler (9) kann auch in die Auswerteschaltung (8) integriert sein. Alle elektronischen Bauteile (Sensor (6, 7), Auswerteschaltung (8) und Analog/Digital-Wandler (9)) sind in unmittelbarer Nähe der Radbremsen (10 bis 17) angeordnet. The analog / digital converter ( 9 ) can also be integrated in the evaluation circuit ( 8 ). All electronic components (sensor ( 6 , 7 ), evaluation circuit ( 8 ) and analog / digital converter ( 9 )) are arranged in the immediate vicinity of the wheel brakes ( 10 to 17 ).

Im Gegensatz zum oben erwähnten Stand der Technik wird hier also nicht eine Information über die einzelnen Stärken beider Bremsbeläge (4, 5) oder eine Information über die Gesamtstärke der beiden Bremsbeläge (4, 5) weitergeleitet, sondern nur eine Information über die Reststärke bzw. der prozentualen Abnutzung des jeweils am stärksten abgenutzten Bremsbelages. In contrast to the prior art mentioned above, information about the individual thicknesses of both brake pads ( 4 , 5 ) or information about the total thickness of the two brake pads ( 4 , 5 ) is not forwarded here, but only information about the remaining thickness or the percentage wear of the most worn brake pad.

In der Fig. 2 ist schematisch ein Zugfahrzeug (20) mit Anhänger (21) dargestellt. Das Zugfahrzeug besitzt Radbremsen (10 bis 13), und der Anhänger (14 bis 17). Die schematisch dargestellten Radbremsen (10 bis 17) beinhalten hier auch die Auswerteschaltung (8) sowie den Analog/Digital-Wandler (9) und den Sensor (6, 7) aus der Fig. 1. In FIG. 2 a tractor vehicle (20) is shown with a trailer (21) schematically. The towing vehicle has wheel brakes ( 10 to 13 ) and the trailer ( 14 to 17 ). The schematically illustrated wheel brakes ( 10 to 17 ) here also include the evaluation circuit ( 8 ) and the analog / digital converter ( 9 ) and the sensor ( 6 , 7 ) from FIG. 1.

Die Meßwerte der einzelnen Radbremsen (10 bis 17) werden, wie bereits in Fig. 1 dargestellt, auf eine Datenverbindung (18) gegeben. Diese verläuft vom Anhänger (21) zum Zugfahrzeug (20). The measured values of the individual wheel brakes ( 10 to 17 ) are, as already shown in FIG. 1, transferred to a data connection ( 18 ). This runs from the trailer ( 21 ) to the towing vehicle ( 20 ).

Einzelheiten einer derartigen Datenverbindung für Fahrzeuge sind in der ISO 11992/2 spezifiziert. Als Datenverbindung kann ein Bus, insbesondere der bekannte CAN- Bus verwendet werden. Details of such a data connection for Vehicles are specified in ISO 11992/2. As A bus, especially the well-known CAN Bus can be used.

An die Datenverbindung (18) ist weiter eine Anzeigeeinrichtung (19) angeschlossen. In dieser können auf verschiedene Arten die Werte des jeweils am stärksten abgenutzten Bremsbelages der Radbremsen (10 bis 17) angezeigt werden. Als Beispiel ist eine balkenförmige Darstellung der Restbelagstärken gezeichnet. Dabei ist jeder der acht Balken einer Radbremse (10 bis 17) zugeordnet. A display device ( 19 ) is also connected to the data connection ( 18 ). In this, the values of the most worn brake pads of the wheel brakes ( 10 to 17 ) can be displayed in different ways. A bar-shaped representation of the remaining covering thicknesses is drawn as an example. Each of the eight bars is assigned to a wheel brake ( 10 to 17 ).

Anstatt über einen Bus können die Meßwerte der Radbremsen (10 bis 17) alternativ auch drahtlos über in den Radbremsen (10 bis 17) integrierte Sender an die Anzeigeeinrichtung (19) übertragen werden. Ein bekanntes Verfahren hierzu ist "Blue Tooth". In diesem Fall enthält die Anzeigeeinrichtung (19) einen passenden Empfänger. Instead of using a bus, the measured values of the wheel brakes ( 10 to 17 ) can alternatively also be transmitted wirelessly to the display device ( 19 ) via transmitters integrated in the wheel brakes ( 10 to 17 ). A known method for this is "Blue Tooth". In this case, the display device ( 19 ) contains a suitable receiver.

Die Anzeigeeinrichtung (19) kann für den Fahrer sichtbar im Führerhaus des Zugfahrzeuges (20) angebracht sein. Sie kann aber auch am Anhänger (21) angebracht sein. The display device ( 19 ) can be attached to the driver's cab of the towing vehicle ( 20 ) so that it is visible to the driver. But it can also be attached to the trailer ( 21 ).

Wahlweise ist durch die Anzeigeeinrichtung (19) die Reststärke oder die prozentuale Abnutzung des jeweils am stärksten abgenutzten Bremsbelages jeder Radbremse (10 bis 17) anzeigbar, je nach Wunsch des Fahrers. The remaining thickness or the percentage wear of the most worn brake lining of each wheel brake ( 10 to 17 ) can be displayed by the display device ( 19 ), depending on the driver's request.

Die Anzeigeeinrichtung (19) kann weiter auch eine Wartungsanzeige mit einem Hinweis auf einen notwendigen Bremsbelagwechsel und/oder der Restlaufzeit des Fahrzeugs enthalten. Diese basiert dann auf dem am stärksten verschlissenen Bremsbelag des Gesamtfahrzeuges. Die genannte Wartungsanzeige kann entweder in geeigneter Weise berechnet werden, oder aus einer gespeicherten Tabelle entnommen werden. The display device ( 19 ) can also contain a maintenance display with an indication of a necessary brake pad change and / or the remaining running time of the vehicle. This is then based on the most worn brake pad of the entire vehicle. The maintenance notification mentioned can either be calculated in a suitable manner or can be taken from a stored table.

Die Datenverbindung (18) kann auch mit einer Diagnose- Steckdose verbunden sein (nicht dargestellt). Hiermit können bei einem Werkstattaufenthalt die auszuwechselnden Bremsbeläge leicht ausgelesen werden. The data connection ( 18 ) can also be connected to a diagnostic socket (not shown). With this, the brake pads to be replaced can be easily read out during a workshop visit.

Alternativ können gemäß Nebenanspruch 6 von den Radbremsen (10 bis 17) auch die Reststärken bzw. prozentualen Abnutzungen beider Bremsbeläge jeder Radbremse (10 bis 17) gemeinsam über die Datenverbindung (18) zur Anzeigeeinrichtung (19) übertragen werden. Dabei entfallen die einzelnen Auswerteschaltungen (8). In diesem Fall sorgt jedoch eine der Anzeigeeinrichtung (19) vorgeschaltete Elektronik (22) bzw. eine entsprechende Software dafür, daß wiederum von jeder Radbremse (10 bis 17) nur der jeweils am stärksten verschlissene Bremsbelag zur Anzeige kommt. Alternatively, the residual strengths or percentage wear of both brake linings of each wheel brake ( 10 to 17 ) can also be transmitted jointly via the data connection ( 18 ) to the display device ( 19 ) from the wheel brakes ( 10 to 17 ). The individual evaluation circuits ( 8 ) are omitted. In this case, however, electronics ( 22 ) or corresponding software upstream of the display device ( 19 ) ensure that each wheel brake ( 10 to 17 ) in turn shows only the most worn brake pad.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, daß durch die Beschränkung der Anzeige auf die jeweils am stärksten verschlissenen Beläge jeder Bremse die zu übertragende Datenmenge halbiert ist und der Fahrer mit einem Blick die für ihn wichtigsten Informationen schnell erkennen kann. The method according to the invention results in Advantage that by limiting the display to the most worn pads on each brake the amount of data to be transferred is halved and the The most important drivers for him at a glance Can quickly recognize information.

Obwohl im Ausführungsbeispiel gem. Fig. 1 eine Scheibenbremse dargestellt ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch auf die beiden Bremsbacken einer Trommelbremse angewendet werden. Although according to the exemplary embodiment. Fig. 1 shows a disc brake is shown, the inventive method of a drum brake can be applied to the two brake shoes.

Claims

1. Method for sensing brake lining wear, in particular for commercial vehicles with disc brakes ( 1 ), the strength of the two brake linings ( 4 , 5 ) of each disc brake ( 1 ) using sensors ( 6 , 7 ) being individually measurable or evaluable, and the measurement results for all brakes ( 1 ) via a data connection ( 18 ) to a display device ( 19 ), characterized in that by means of an evaluation circuit ( 8 ) of each wheel brake ( 1 , 10 to 17 ) the residual strength or the percentage wear of the heaviest worn brake pad ( 4 or 5 ) is determined.

2. The method according to claim 1, characterized in that the wear signal for the most worn brake pad of all wheel brakes ( 10 to 17 ) is transmitted in digital form via the data link ( 18 ) and that the wear signals by a suitable display device ( 19 ) can be displayed individually or together.

3. The method according to claim 1 to 2, characterized in that the display device ( 19 ) is arranged in the cab of the towing vehicle ( 20 ) or on the trailer ( 21 ).

4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the residual strength or percentage wear of the most worn brake pad of each wheel brake ( 10 to 17 ) can be displayed by the display device ( 19 ).

5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the evaluation circuit ( 8 ) is attached to each wheel brake ( 10 to 17 ).

6. Method for sensing brake lining wear, in particular for commercial vehicles with disc brakes ( 1 ), the strength of the two brake linings ( 4 , 5 ) of each disc brake ( 1 ) being individually measurable or evaluable by means of sensors ( 6 , 7 ), and the measurement results for all brakes ( 1 ) via a data connection ( 18 ) to a display device ( 19 ), characterized in that the display device ( 19 ) is preceded by electronics ( 22 ) which transmit the signal of each wheel brake ( 10 to 17 ) selects the most worn brake pad.

7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that on the display device ( 19 ) further a maintenance display with an indication of a necessary brake pad change and / or on the remaining life of the vehicle, which are on the most worn out Brake pad of the entire vehicle based.

6. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the data connection ( 18 ) is designed as a bus.

9. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the data connection ( 18 ) is designed as a radio connection.