DE19845091A1

DE19845091A1 - Arrangement for determining thickness of wearing coating, esp. vehicle brake or clutch lining, has electric circuit that displays pre-warning signal when wire loop starts to wear through

Info

Publication number: DE19845091A1
Application number: DE1998145091
Authority: DE
Inventors: Juergen Finke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2000-04-06

Abstract

The arrangement has an electric circuit (4) with at least one wire loop (5) in the lining (1) at the depth of the wear limit (3). The wire is worn through when the wear limit is reached, which can be displayed. The electric circuit is designed so that at the start of the separation of the wire loop a pre-warning signal can already be displayed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Stärke eines zumindest zeitweise einer Reibung unterliegenden und einen Abrieb erfahrenden, verschleißenden Belags, insbesondere zur Ermittlung der Stärke eines Brems- oder Kupplungsbelags, wobei der Belag auf einem Belagträger angeordnet und durch eine bestimmte Stärke des Belags eine Verschleißgrenze definiert ist, wobei ein elektrischer Schaltkreis mit mindestens einer Drahtschleife vorgesehen ist und die Drahtschleife innerhalb des Belags in Höhe der Verschleißgrenze angeordnet ist und bei einem Abrieb des Belags über seine Verschleißgrenze hinaus eine Durchtrennung der Drahtschleife erfolgt und diese Durchtrennung entsprechend anzeigbar ist.The invention relates to a device for determining the strength of an at least temporarily a rubbing surface that is subject to friction and experiences abrasion, in particular to determine the thickness of a brake or clutch lining, the The covering is arranged on a covering carrier and one by a certain thickness of the covering Wear limit is defined, with an electrical circuit having at least one Wire loop is provided and the wire loop within the surface at the level of Wear limit is arranged and in the event of abrasion of the covering above its Wear limit beyond cutting the wire loop and this Cutting can be displayed accordingly.

Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht (DE-A-42 31 107), wird die Stärke eines Bremsbelags durch das Messen entsprechender Widerstandsänderungen ermittelt. Hierzu sind innerhalb des Bremsbelags mehrere Drahtschleifen angeordnet bzw. parallel geschaltet, wobei jede Drahtschleife einen Widerstand aufweist. Legt sich der Bremsbelag nun an die Bremsscheibe an und erfährt den entsprechenden Abrieb, so werden die übereinander angeordneten Drahtschleifen jeweils nacheinander beim Vorliegen des entsprechend starken Abriebs durchtrennt, so daß eine Änderung des Gesamtwiderstands erfolgt. Durch die erfolgte Widerstandsänderung kann der entsprechende Abrieb des Belags ermittelt bzw. gemessen werden. Erst die Durchtrennung einer in Höhe der Verschleißgrenze angeordneten Drahtschleife bzw. die hierdurch erfolgende stufenartige Widerstandsänderung zeigt - im Endeffekt - das Erreichen der Verschleißgrenze an.In the prior art from which the invention is based (DE-A-42 31 107), the strength of a brake pad by measuring corresponding changes in resistance. For this purpose, several wire loops are arranged or parallel within the brake pad switched, each wire loop having a resistor. The brake pad lays down now on the brake disc and experiences the corresponding abrasion, so the one above the other wire loops one after the other when the cut accordingly strong abrasion, so that a change in the total resistance he follows. As a result of the change in resistance, the corresponding abrasion of the covering can occur be determined or measured. Only a cut in the amount of the wear limit arranged wire loop or the resulting step-like change in resistance in effect - indicates that the wear limit has been reached.

Weiterhin ist im Stand der Technik eine Vorrichtung zur Ermittlung der Stärke eines Bremsbelags bekannt (DE-A-23 34 942), bei der mehrere eine elektrisch leitende Verbindung aufweisende Ansätze vorgesehen sind, die unterschiedlich lang ausgebildet sind. Bei einem bestimmten Abrieb des Belags wird - je nach Stärke des Abriebs - der jeweilige entsprechende Ansatz "erfaßt" bzw. abgebrochen, so daß die hierin vorgesehene elektrisch leitende Verbindung entsprechend zerstört wird. Da die in den Ansätzen vorgesehenen elektrisch leitenden Verbindungen jeweils wieder einen Widerstand aufweisen, ändert sich mit der Beschädigung bzw. des Abbruchs jedes Ansatzes der Gesamtwiderstand, so daß wiederum über diese Widerstandsänderung der Abrieb des Belags meßbar ist. Erst das Erfassen bzw. Abbrechen des Ansatzes, der der Verschleißgrenze des Belags zugeordnet ist, bzw. die hierdurch erfolgende stufenartige Widerstandsänderung zeigt - im Endeffekt - das Erreichen der Verschleißgrenze des Belags an.Furthermore, a device for determining the strength of a Brake pads known (DE-A-23 34 942), in which several have an electrically conductive connection Approaches are provided, which are of different lengths. At a certain abrasion of the covering - depending on the strength of the abrasion - the respective Appropriate approach "captured" or canceled, so that the electrical provided here conductive connection is destroyed accordingly. Because those provided in the approaches electrically conductive connections each have a resistance changes with the damage or termination of each approach, the total resistance, so that in turn, the abrasion of the covering can be measured via this change in resistance. First that Detect or cancel the approach associated with the wear limit of the covering or the resulting step-like change in resistance shows - in the end - reaching the wear limit of the covering.

Die im Stand der Technik bekannte Vorrichtung, von der die Erfindung ausgeht, ist nicht optimal ausgebildet. Dadurch, daß erst bei der Durchtrennung der auf der Höhe der Verschleißgrenze angeordneten Drahtschleife für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs die Durchtrennung dieser Drahtschleife und damit das Erreichen der Verschleißgrenze des Belags plötzlich, also von einem Moment auf den anderen - ohne eine entsprechende Vorwarnung - angezeigt wird, muß der Fahrer eines Kraftfahrzeugs - wie die Praxis gezeigt hat - entsprechend schnell einen Servicetermin zur Erneuerung des Belags vereinbaren bzw. wahrnehmen. Einerseits sind rasche Termine in den Service-Werkstätten oftmals nur schwer zu vereinbaren, andererseits stehen insbesondere für Geschäftsreisende oftmals wichtige Geschäftstermine an, so daß auf das entsprechende Kraftfahrzeug nicht ohne weiteres sofort zu verzichten ist. Aus den oben erwähnten Gesichtspunkten wird ersichtlich, daß es von Nachteil sein kann, wenn der Fahrer eines Kraftfahrzeugs erst bei der vollständigen Durchtrennung der entsprechenden auf der Höhe der Verschleißgrenze angeordneten Drahtschleife die Information erhält, daß nunmehr die Verschleißgrenze des Belags erreicht ist.The device known in the prior art from which the invention is based is not optimally trained. The fact that only at the severing of the level of Wear limit arranged wire loop for the driver of a motor vehicle Cutting this wire loop and thus reaching the wear limit of the Suddenly, suddenly from one moment to the next - without a corresponding one Warning - is displayed, the driver of a motor vehicle - as practice has shown accordingly - quickly arrange a service appointment for renewing the covering or perceive. On the one hand, quick appointments in service workshops are often difficult to agree, on the other hand, there are often important ones, especially for business travelers Business appointments, so that the corresponding motor vehicle is not immediately available is to be dispensed with. From the above-mentioned points of view, it can be seen that from It can be a disadvantage if the driver of a motor vehicle does not start until the complete Cutting the corresponding one arranged at the level of the wear limit Wire loop receives the information that the wear limit of the covering has now been reached is.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung, von der die Erfindung ausgeht, derart auszugestalten und weiterzubilden, daß eine möglichst kostengünstige frühzeitigere Erkennung bzw. Ermittlung des Erreichens der Verschleißgrenze bei einem Belag ermöglicht ist.The invention is therefore based on the object, the known device, of which the Invention is based on designing and developing such that one possible inexpensive earlier detection or determination of the reaching of the Wear limit is possible with a covering.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun dadurch gelöst, daß der elektrische Schaltkreis so ausgebildet ist, daß bereits bei Beginn der Durchtrennung der Drahtschleife ein - im Endeffekt - anzeigbares Vorwarn-Signal erzeugbar ist. Dadurch, daß nun ein Vorwarn-Signal erzeugt wird, wenn bereits die Durchtrennung der vorgesehenen Drahtschleife beginnt, ist eine frühzeitigere Erkennung des Erreichens der Verschleißgrenze des Belags realisiert. Hierdurch werden die oben beschriebenen Nachteile vermieden. Einerseits kann der Fahrer eines Kraftfahrzeugs nunmehr frühzeitig einen entsprechenden Service-Termin mit einer Werkstatt vereinbaren, andererseits ist der Fahrer eines Kraftfahrzeugs aber bereits vorgewarnt, daß demnächst, also in naher Zukunft, die Verschleißgrenze des Belags vollständig erreicht wird, so daß er die entsprechend notwendigen Schritte auch möglichst früh einleitet, was zu einer Erhöhung des Sicherheitsstandards führt. Weiterhin ist aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des ohnehin vorgesehenen elektrischen Schaltkreises auch eine kostengünstig konstruktive Frühwarnung realisiert.The above problem is now solved in that the electrical circuit is formed that a - in the beginning of severing the wire loop Bottom line - displayable pre-warning signal can be generated. Because now a pre-warning signal is generated when the intended cutting of the wire loop already begins realizes earlier detection of the wear limit of the covering being reached. This avoids the disadvantages described above. On the one hand, the driver can of a motor vehicle now have a corresponding service appointment with an early Arrange a workshop, on the other hand, the driver of a motor vehicle is already warned that soon, in the near future, the wear limit of the covering is fully achieved so that he takes the necessary steps as possible initiates early, which leads to an increase in security standards. Furthermore is due the inventive design of the electrical circuit provided anyway also implemented an inexpensive constructive early warning.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf an dieser Stelle auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im folgenden wird nun das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigtThere are now a number of possibilities for the device according to the invention advantageous to design and develop. For this purpose, the the subordinate claims are referred to. Hereinafter the preferred embodiment of the invention will now be described with reference to a drawing explained. The drawing shows

Fig. 1 teilweise die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer schematischen Darstellung und Fig. 1 partially the device according to the invention in a schematic representation and

Fig. 2 zum besseren Verständnis ein die schematische Darstellung aus Fig. 1 ersetzendes "Ersatzschaltbild". FIG. 2 shows a "equivalent circuit diagram" to replace the schematic representation from FIG. 1 for better understanding.

Die Fig. 1 und 2 zeigen teilweise und in einer schematischen Darstellung eine Vorrichtung zur Ermittlung der Stärke eines zumindest zeitweise einer Reibung unterliegenden und einen Abrieb erfahrenden, verschleißenden Belags 1, hier zur Ermittlung der Stärke eines Bremsbelags. Der Belag 1 ist auf einem Belagträger 2 angeordnet. Durch eine bestimmte Stärke des Belags 1 ist eine Verschleißgrenze 3 definiert, die hier als gestrichelte Linie angedeutet ist. Weiterhin ist ein elektrischer Schaltkreis 4 vorgesehen, der mindestens eine Drahtschleife 5 aufweist. Die Drahtschleife 5 ist innerhalb des Belags 1 in der Höhe der Verschleißgrenze 3 angeordnet, wobei bei einem Abrieb des Belags 1 über seine Verschleißgrenze 3 hinaus eine Durchtrennung der Drahtschleife 5 erfolgt und diese Durchtrennung, was hier nicht dargestellt ist, durch eine entsprechende Anzeige, vzw. auf dem Armaturenbrett, entsprechend anzeigbar ist. Figs. 1 and 2 show an apparatus for determining the strength of an at least temporarily exposed to friction and experienced abrasion, wear-forming coating 1 partially and in a schematic representation, in this case for determining the thickness of a brake lining. The covering 1 is arranged on a covering carrier 2 . A wear limit 3 is defined by a certain thickness of the covering 1 , which is indicated here as a dashed line. Furthermore, an electrical circuit 4 is provided, which has at least one wire loop 5 . The wire loop 5 is arranged within the covering 1 at the level of the wear limit 3 , wherein if the covering 1 abrades beyond its wear limit 3 , the wire loop 5 is severed and this severance, which is not shown here, by a corresponding display, vzw . on the dashboard, can be displayed accordingly.

Die eingangs beschriebenen Nachteile werden nun dadurch vermieden, daß der elektrische Schaltkreis 4 so ausgebildet ist, daß bereits bei Beginn der Durchtrennung der Drahtschleife 5 ein - im Endeffekt - anzeigbares Vorwarn-Signal erzeugbar ist. The disadvantages described at the outset are now avoided in that the electrical circuit 4 is designed in such a way that a prewarning signal which can be displayed - in the end - can be generated even at the beginning of the cutting of the wire loop 5 .

Der elektrische Schaltkreis 4 bzw. die innerhalb des Schaltkreises 4 hier nicht dargestellte, aber vorgesehene Anzeige ist so ausgebildet, daß die drei Zustände der Drahtschleife 5 anzeigbar sind. Hierzu zählt zunächst der Zustand, daß die Drahtschleife 5 vollständig undurchtrennt ist und die Durchtrennung der Drahtschleife 5 noch nicht begonnen hat. Weiterhin zählt hierzu der Zustand, daß die Drahtschleife 5 teilweise bereits durchtrennt ist, also die Durchtrennung bereits begonnen hat und zuletzt der Zustand, daß die Drahtschleife 5 vollständig durchtrennt worden ist.The electrical circuit 4 or the display, which is not shown here within the circuit 4 but is provided, is designed such that the three states of the wire loop 5 can be displayed. First of all, this includes the state that the wire loop 5 is completely non-severed and the severing of the wire loop 5 has not yet begun. Furthermore, this includes the state that the wire loop 5 has already been partially severed, that is to say the severing has already begun, and lastly the state that the wire loop 5 has been completely severed.

Da der hier gezeigte Belag 1 als Bremsbelag ausgebildet ist und mit einer Bremsscheibe 6 zusammenwirkt, wird die Drahtschleife 5 durch die Einwirkung der Bremsscheibe 6 durchgetrennt. Die Zeitdauer bis zur vollständigen Durchtrennung der Drahtschleife 5 ist abhängig von der Dicke des Drahtes der Drahtschleife 5 sowie der entsprechenden Einwirkung der Bremsscheibe 6 auf den Belag 1 bzw. auf die Drahtschleife 5.Since the lining 1 shown here is designed as a brake lining and interacts with a brake disk 6 , the wire loop 5 is severed by the action of the brake disk 6 . The time until the wire loop 5 is completely cut depends on the thickness of the wire of the wire loop 5 and the corresponding action of the brake disc 6 on the lining 1 or on the wire loop 5 .

Damit bereits bei Beginn der Durchtrennung der Drahtschleife 5 ein im Endeffekt anzeigbares Vorwarn-Signal durch den hier dargestellten elektrischen Schaltkreis 4 erzeugbar ist, ist der elektrische Schaltkreis 4 hier so ausgeführt, daß bei Berührung der Drahtschleife 5 durch die Bremsscheibe 6 ein Vorwarn-Signal erzeugt wird. Hierzu weist die Bremsscheibe 6 zur Erzeugung dieses Vorwarn-Signals einen Masse-Anschluß 6a auf, der in Fig. 1 rechts dargestellt ist.Thus already at the start of the severing of the wire loop 5 a displayable in effect, pre-alarm signal can be generated by the illustrated here, the electrical circuit 4, the electric circuit 4 is here embodied such that upon contact of the wire loop 5 formed by the brake disc 6, a pre-alarm signal becomes. For this purpose, the brake disc 6 has a ground connection 6 a for generating this prewarning signal, which is shown on the right in FIG. 1.

Der vorgesehene elektrische Schaltkreis 4 kann nun ganz unterschiedlich ausgebildet sein, weist vzw. aber mindestens ein Widerstandselement 7 auf, wie die Fig. 2 erkennen läßt. Fig. 2 zeigt ein schematisches elektrisches "Ersatzschaltbild" für den den Zustand, daß die Bremsscheibe 6 an dem Belag 1 anliegt und die Drahtschleife 5 berührt, so da eine entsprechende elektrische Verbindung zwischen dem Masse-Anschluß 6a der Bremsscheibe 6 und dem elektrischen Schaltkreis 4 existiert.The intended electrical circuit 4 can now be designed very differently, vzw. but at least one resistance element 7 , as can be seen in FIG. 2. Fig. 2 shows a schematic electrical "equivalent circuit" for the state that the brake disc 6 rests on the pad 1 and touches the wire loop 5 , so that there is a corresponding electrical connection between the ground terminal 6 a of the brake disc 6 and the electrical circuit 4 exists.

Weiterhin kann der in Fig. 2 nunmehr gezeigte elektrische Schaltkreis 4 nicht nur ein Widerstandselement 7, sondern auch ein hier dargestelltes Strommeßgerät 8 aufweisen. Denkbar ist, daß sowohl über die Ermittlung einer Widerstandsänderung oder über die Ermittlung der Änderung der Stromstärke der entsprechende Zustand der Drahtschleife 5 ermittelbar ist. Furthermore, the electrical circuit 4 now shown in FIG. 2 can have not only a resistance element 7 , but also a current measuring device 8 shown here. It is conceivable that the corresponding state of the wire loop 5 can be determined both by determining a change in resistance or by determining the change in current.

Das Schaltbild der Fig. 2 verdeutlicht, daß für die oben erwähnten drei Zustände der Drahtschleife 5 für die Größe des Gesamtwiderstands R folgendes gilt:The circuit diagram of FIG. 2 illustrates that the following applies to the size of the total resistance R for the three states of the wire loop 5 mentioned above:

Im Zustand, daß die Drahtschleife 5 vollständig undurchtrennt ist und die Durchtrennung noch nicht begonnen hat, gilt, daß der Gesamtwiderstand konstant ist, so daß auch ein konstanter Strom I fließt, der entsprechend gemessen werden kann. Wird nun die Drahtschleife 5 teilweise durchtrennt, d. h. beginnt die Durchtrennung der Drahtschleife 5, so tritt der in Fig. 2 dargestellte Fall ein. Es kommt zu einer Widerstandsänderung (R = 0) und damit zu einer Änderung der Stromstärke I (I.∞). Beides ist entsprechend ermittelbar. Bei einer vollständig durchtrennten Drahtschleife 5, also dem dritten Zustand, kann kein Strom I fließen (da R.∞), so daß auch dieser Zustand entsprechend ermittelbar und anzeigbar ist.In the state that the wire loop 5 is completely cut and the cut has not yet begun, the total resistance is constant, so that a constant current I flows, which can be measured accordingly. Now, the wire loop 5 is partially cut through, that is, the severing of the wire loop 5 starts, the case shown in Fig. 2 occurs. There is a change in resistance (R = 0) and thus a change in current I (I. (). Both can be determined accordingly. In the case of a completely cut wire loop 5 , ie the third state, no current I can flow (since R.∞ da), so that this state can also be determined and displayed accordingly.

Durch die hier teilweise dargestellte und erläuterte erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine frühzeitige Erkennung bzw. Anzeige des Erreichens der entsprechenden Verschleißgrenze 3 des Belags 1 möglich. Hierdurch werden die eingangs beschriebenen Nachteile vermieden, insbesondere der Fahrer des Kraftfahrzeugs entsprechend früh hierüber informiert.The device according to the invention, which is partially shown and explained here, enables early detection or display of the reaching of the corresponding wear limit 3 of the covering 1 . This avoids the disadvantages described above, in particular the driver of the motor vehicle is informed accordingly early.

Weiterhin kann die Vorrichtung weitere schaltungstechnische Elemente oder auch einen Mikroprozessor aufweisen, die notwendig sind, um beispielsweise die erfolgende und meßbare "Widerstandsänderung" bzw. Änderung der Stromstärke zu erfassen, wenn die Durchtrennung der Drahtschleife 5 beginnt bzw. vollständig realisiert ist.Furthermore, the device can have further circuitry elements or a microprocessor, which are necessary, for example, to detect the measurable "resistance change" or change in current intensity that occurs when the wire loop 5 starts to be cut or is completely implemented.

Des weiteren ist nicht nur denkbar, daß über die Dicke des Drahtes der Drahtschleife 5 ein entsprechender Widerstand realisiert wird, sondern auch durch eine bestimmte Dicke des Drahtes der Drahtschleife 5 im Verhältnis zur vorgesehenen Verschleißgrenze 3 eine entsprechende Abstimmung bzgl. der Früherkennung der Verschleißgrenze 3 möglich ist.Furthermore, it is not only conceivable that a corresponding resistance is realized via the thickness of the wire of the wire loop 5 , but also by a certain thickness of the wire of the wire loop 5 in relation to the intended wear limit 3, a corresponding coordination with regard to the early detection of the wear limit 3 is possible is.

Claims

1. Device for determining the thickness of a lining ( 1 ) that is subject to friction and experiences abrasion at least at times, in particular for determining the thickness of a brake or clutch lining, the lining ( 1 ) being arranged on a lining carrier ( 2 ) and A wear limit ( 3 ) is defined by a certain thickness of the covering ( 1 ), an electrical circuit ( 4 ) having at least one wire loop ( 5 ) being provided and the wire loop ( 5 ) inside the covering ( 1 ) at the level of the wear limit ( 3 ) is arranged and in the event of abrasion of the covering ( 1 ) beyond its wear limit ( 3 ), the wire loop ( 5 ) is severed and this severation can be indicated accordingly, characterized in that the electrical circuit ( 4 ) is designed such that Already at the beginning of the severing of the wire loop ( 5 ), a prewarning signal that can be displayed - in the end - can be generated.

2. Device according to the preceding claim, characterized in that the electrical circuit ( 4 ) or the display arranged within the circuit is designed so that the three states of the wire loop ( 5 ), namely "wire loop completely cut / no start of the cut "," Wire loop partially severed / beginning of severing "and" Wire loop completely severed "can be displayed.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the lining ( 1 ) is designed as a brake lining and cooperates with a brake disc ( 6 ).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the wire loop ( 5 ) can be severed by the action of the brake disc ( 6 ).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a prewarning signal is generated when the wire loop ( 5 ) is touched by the brake disc ( 6 ).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the brake disc ( 6 ) for generating this pre-warning signal has a ground connection ( 6 a).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical circuit ( 4 ) has at least one resistance element ( 7 ).

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the corresponding state of the wire loop ( 5 ) can be determined by determining a change in resistance (R) within the electrical circuit ( 4 ).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical circuit ( 4 ) has at least one ammeter ( 8 ).

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the corresponding state of the wire loop ( 5 ) can be determined by determining the current strength (I).