DE3940456C2 - - Google Patents
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- F16D2066/001—Temperature
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Warnung vor und zur Vermeidung einer Überlastung der Bremsen eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for warning before and to avoid overloading the brakes Motor vehicle with the features of the preamble of Claim 1.
Die DE 38 13 494 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Temperaturbestimmung von periodisch bewegten Kraftfahrzeugteilen, insbesondere Bremsscheiben. Dabei wird als Temperaturfühler ein ohnehin vorhandener Verschleißfühler benutzt. Der Fühler enthält temperaturempfindliches elektrisches Material, dessen Widerstandswert eine Aussage sowohl über die Temperatur als auch über den Verschleißgrad des Fühlers und damit indirekt über das Teil liefert. Es werden Kennlinien herangezogen, um Temperatur- und Verschleißeinflüsse auseinanderhalten und getrennt voneinander bewerten zu können. Die zeitliche Entwicklung des Temperaturanstiegs nimmt keinen Einfluß auf eine gefahreneindämmende Maßnahme.DE 38 13 494 A1 describes a device for temperature determination of periodically moving motor vehicle parts, especially brake discs. It is used as a temperature sensor an existing wear sensor is used. The sensor contains temperature sensitive electrical Material whose resistance value is both a statement about the temperature as well as the degree of wear of the Sensor and thus indirectly via the part. It characteristic curves are used to determine the effects of temperature and wear separate and separate from each other to be able to evaluate. The temporal development of the Temperature rise has no influence on one risk-reducing measure.
Die WO 84/00406 beschreibt eine Warneinrichtung bei der beispielsweise eine Mehrzahl von Radbremsen mit an feststehenden Bremsbauteilen angeordneten Temperatursensoren ausgerüstet ist, deren Temperatursignale erfaßt und überwacht werden. Mittels eines dauernden Vergleichs aller Temperatursignale untereinander wird eine Prüfung dahingehend vorgenommen, ob die einzelnen Radbremsen zuzuordnenden Signale nur innerhalb eines gewissen Grenzwertes, z. B. um maximal 20%, voneinander abweichen, oder ob wenigstens ein Signal von übrigen Signalen stärker abweicht und somit eine durch Überlastung oder Defekt überhitzte Bremse signalisiert.WO 84/00406 describes a warning device in the for example, a plurality of wheel brakes with fixed Brake components arranged temperature sensors is equipped, the temperature signals detected and be monitored. By means of a constant comparison all temperature signals among themselves is a test made whether the individual wheel brakes assignable signals only within a certain limit, e.g. B. deviate from each other by a maximum of 20%, or whether at least one signal is stronger from other signals deviates and thus one due to overload or defect overheated brake signals.
Nachteilig bei diesem Stande der Technik ist zum einen eine gewisse Trägheit der Temperaturüberwachung, denn die Belastung und Temperatur einer Bremse kann dort durchaus schon ein schädliches Ausmaß angenommen haben, bevor eine Warnanzeige erfolgt. Zum anderen lehrt diese Lösung keine gefahreneindämmende Entlastung einer wie auch immer überlastungsgefährdeten Bremse und keine Maßnahme zur Prolongation einer gewissen Mindestbremsfähigkeit bei bestehender Überlast.One disadvantage of this prior art is a certain inertia of temperature monitoring, because the The load and temperature of a brake can certainly be there have already reached a harmful extent before one Warning is displayed. On the other hand, this solution does not teach Danger-reducing relief for a person who is at risk of overload Brake and no prolongation measure a certain minimum braking ability with existing Overload.
Die US 39 22 640 beschreibt eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der Temperatur jeder der mehreren Bremsen eines Fahrzeugs. Es finden Erfassungsschaltkreise für Minimal- und Maximaltemperaturen Anwendung. Diese erzeugen jeweils Ausgangssignale zur Anzeige der heißesten und kühlsten Bremse am Fahrzeug überhaupt. Außerdem wird die Temperaturdifferenz zwischen der heißesten und kühlsten Bremse erfaßt und bei Überschreiten eines Grenzwertes zu einer Warnanzeige aufbereitet.US 39 22 640 describes a circuit arrangement to monitor the temperature of each of the multiple brakes of a vehicle. There are detection circuits for Minimum and maximum temperatures application. Generate these each output signals to display the hottest and coolest brake on the vehicle at all. In addition, the Temperature difference between the hottest and coolest Brake detected and when a limit value is exceeded prepared a warning display.
Reibkraftverluste zwischen Bremsscheibe- bzw. -trommel und Bremsbelag über starker Erhitzung führen zu Bremsinsuffizienzen (Fading) und sind sehr gefährlich, da sie vom Fahrzeugführer oft zu spät erkannt oder von Fahrzeugunkundigen trotz Versuchsbremsungen bezüglich ihres Entwicklungsstadiums leicht unterschätzt werden. Wird bei bereits erreichtem Überlastzustand dann eine weiter erhöhte Bremsleistung angefordert, kann sich eine Bremsinsuffizienz lawinenartig fortentwickeln. Die Beherrschung dieses Problems ist z. B. bedeutsam bei Fahrzeugen für den Gefahrguttransport.Loss of friction between brake disc or drum and Brake pads overheating lead to brake insufficiency (Fading) and are very dangerous since they are from Drivers often recognized too late or by people unfamiliar with the vehicle despite trial braking regarding their developmental stage can be easily underestimated. Is at already reached overload condition then a further increased When braking power is requested, braking failure can occur develop like an avalanche. Mastery this problem is e.g. B. significant in vehicles for Transport of dangerous goods.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Warnung vor und zur Vermeidung einer Überlastung der Bremsen eines Kraftfahrzeugs anzugeben, durch welches dem Aufbau einer latent sich aufbauenden Bremsinsuffizienz wirkungsvoll entgegengewirkt werden kann. Eine besonders kritische Inanspruchnahme einer Bremse an der Grenze ausschöpfbarer Bremsleistung soll dabei die Verfrühung einer Sicherheitsmaßnahme bewirken.The object of the invention is a method for warning before and to avoid overloading the brakes To specify motor vehicle through which the construction of a latent developing brake insufficiency effective can be counteracted. A particularly critical claim a brake on the border can be exhausted Braking performance is the premature of a safety measure cause.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von einem Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a method solved with the characterizing features of claim 1.
Dazu wird die Temperatur eines funktionswesentlichen und der Temperatur von Bremsbelag und Reibfläche schnell folgenden Bremsbauteils wenigstens auf einer Seite des Kraftfahrzeugs mittels Temperatursensoren wie z. B. Chrom-Nickel-Thermoelementen gemessen, eine mittlere Temperatur daraus errechnet und diese mit dem laufend ermittelten Gradienten des gemittelten Temperaturverlaufes nach einer bestimmten Folge von Bremsungen oder innerhalb definierter Zeitzyklen logisch verknüpft und zur Aufbereitung eines Warnsignals einem Grenzwertvergleich unterworfen; das Warnsignal ermöglicht dem Fahrzeugführer eine geeignete Vorsichtsmaßnahme.For this, the temperature of a functionally essential and the temperature of the brake pad and friction surface quickly following brake component at least on one side of the Motor vehicle using temperature sensors such. B. chrome-nickel thermocouples measured, an average temperature calculated from this and this with the continuously determined Gradients of the averaged temperature curve after a certain sequence of braking or within defined Logically linked time cycles and to prepare a Warning signal subjected to a limit value comparison; the warning signal enables the driver to take a suitable precaution.
In vorteilhafter Weise wird so durch eine rechnerische Tendenzbewertung eine Frühwarnung realisierbar, so daß die kritische Schwelle für eine rein statische Warnauslösung nicht erreicht werden muß. Der Verschleiß- oder Abnutzungsgrad eines Bremsbauteils für sich genommen führt dabei nicht zu einer Verunschärfung der Temperaturerfassung und -bewertung.This is advantageously done by a computational Trend assessment an early warning realizable, so that the critical threshold for a purely static warning trigger does not have to be reached. The wear or Wear level of a brake component takes on its own not to blur the temperature detection and evaluation.
Gemäß einem weitergebildeten Verfahren wird ein resultierendes Zustandsignal benutzt, um in die Motorregelung und/oder in die automatische Getriebeschaltung einzugreifen. Auf diese Weise wird bei ansteigender Temperatur der Bremsen, d. h. bei Annäherung an den Erschöpfungspunkt verfügbarer Bremskapazität, die Bremswirkung der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs zur Unterstützung der Bremsen automatisch zugeschaltet. Beispielsweise kann direkt auf die Regelstange der Einspritzpumpe Zugriff erfolgen, oder es kann bei einem automatisch gesteuerten Getriebe zumindest das Hochschalten gesperrt werden. Je nach Auslegung von Brennkraftmaschine und Motor kann auch beides in Abstimmung aufeinander erfolgen.According to a further developed method, a resultant Status signal used to in the engine control and / or to intervene in the automatic transmission circuit. In this way, the temperature increases Brakes, d. H. when approaching the point of exhaustion available braking capacity, the braking effect of the internal combustion engine of the motor vehicle to support the Brakes activated automatically. For example Direct access to the control rod of the injection pump done, or it can be with an automatically controlled Transmission at least upshift can be locked. Each after design of the internal combustion engine and motor can also both take place in coordination with each other.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun anhand der ein zigen Figur erläutert.The method according to the invention is now based on the zigen figure explained.
Die Kurve 1 stellt die aktuell gemessene Temperatur eines wesentlichen Bremsbauteils über der Zeit dar, und zwar im Verlaufe mehrerer aufeinanderfolgender Bremsungen. Es kommt bekanntermaßen zu wiederholten Temperaturanstiegen und anschließend zu gewissen Temperaturabfällen während Brems pausen. Die Linie 4 entspricht einer maximal zulässigen Grenztemperatur TG der Bremsen. Verfahrensgemäß wird aus der Kurve 1 durch rechnerisches Glätten ein Mittelwert gemäß der gestrichelten Kurve 2 errechnet; diese Kurve stellt insoweit den augenblicklichen Durchschnittswert der über einzelnen Bremsungen hinweg sich ändernden Bremstempe ratur dar. Verfahrensgemäß wird der Gradient dieses Verlau fes errechnet und ein der ermittelten Steigung proportiona ler Wert mit dem Wert der Kurve 2 logisch verknüpft, z. B. zur Kurve 2 hinzuaddiert, woraus sich als Ergebnis die Temperaturkurve 3 als Trendkurve ergibt. Diese Trendkurve wird bezüglich des Erreichens bzw. Überschreitens der Grenztemperatur TG überwacht.Curve 1 represents the currently measured temperature of an essential brake component over time, specifically over the course of several successive braking operations. As is known, there are repeated temperature rises and then certain temperature drops during breaks. Line 4 corresponds to a maximum permissible limit temperature T G of the brakes. According to the method, an average value according to the dashed curve 2 is calculated from curve 1 by mathematical smoothing; this curve represents the instantaneous average value of the braking temperature changing across individual braking operations. According to the method, the gradient of this gradient is calculated and a value proportional to the determined gradient is logically linked to the value of curve 2 , e.g. B. added to curve 2 , which results in the temperature curve 3 as a trend curve. This trend curve is monitored for reaching or exceeding the limit temperature T G.
Je steiler der Anstieg pro Zeit der errechneten mittleren Temperaturkurve 2 ausfällt, desto größer fällt insoweit der augenblickliche Temperatursicherheitsbstand TS der Trend kurve 3 von der Kurve der mittleren Temperatur 2 aus. Dies bedeutet, daß der Schnittpunkt der Trendkurve 3 mit der Grenztemperaturlinie 4 zeitlich umso mehr vorverlagert wird, je stärker die betrachtete Bremse innerhalb einer Beobachtungszeiteinheit beansprucht und dadurch erhitzt wird.The steeper the increase per time of the calculated average temperature curve 2, the greater the current temperature safety margin T S of the trend curve 3 from the curve of the average temperature 2. This means that the intersection of the trend curve 3 with the limit temperature line 4 is advanced the more time the more the brake under consideration is stressed within one observation time unit and is thereby heated.
Die entsprechende Beobachtungszeiteinheit kann vorzugs weise der zeitliche Abstand zwischen zwei Verrechnungen erfaßter und gemessener Bremstemperaturwerte sein.The corresponding observation time unit can be preferred the time interval between two calculations recorded and measured brake temperature values.
Im figurgemäßen Beispiel hat zum Beginn des dritten Berechnungszyklus die Trendkurve 3 die Grenztemperatur linie 4 noch nicht erreicht. Dies erfolgt erst kurz nach Beginn des dritten Berechnungszyklus zum Zeitpunkt T1, d. h. um ein Zeitmaß TWV früher als das Erreichen der maximal zulässigen Bremstemperatur TG der Kurve 2. Beim Beginn des vierten Berechnungszyklus liegt die Grenztemperaturlinie 4 unter der Trendkurve 3. Dieses Kriterium wird verfahrens gemäß zu einem Zustandssignal 5 aufbereitet, welches zu einem Warnsignal an den Fahrzeugführer führt. Verfahrens gemäß kann es weiter dazu genutzt werden, um in die Motor regelung und/oder in die automatische Getriebeschaltung einzugreifen. In diesem Falle wird bereits vor Erreichen der maximal zulässigen Bremstemperatur TG zur Zeit T2 der mittleren Temperaturkurve 2, d. h. schon bei Beginn des vierten Berechnungszyklus die Bremswirkung der Brennkraft maschine des Kraftfahrzeugs zur Unterstützung der Bremsen zugeschaltet, um eine unzulässige Überbeanspruchung der Bremsen (d. h. über den Punkt 7 einer zulässigermaßen voll ständigen Ausschöpfung der Bremskapazität hinaus) zu ver meiden. Würde allein die mittlere Temperaturkurve 2 dieser Grenzwertüberwachung unterworfen, würde das Zustandssignal 5′ hier beispielhaft verzögert um das Zeitmaß TSV zwischen zwei Berechnungszyklen ausgelöst.In the figure-based example, the trend curve 3 has not yet reached the limit temperature line 4 at the beginning of the third calculation cycle. This takes place shortly after the start of the third calculation cycle at time T 1 , that is, by a time measure T WV earlier than the maximum permissible braking temperature T G of curve 2 . At the beginning of the fourth calculation cycle, the limit temperature line 4 lies below the trend curve 3 . In accordance with the method, this criterion is processed into a status signal 5 , which leads to a warning signal to the vehicle driver. According to the method, it can also be used to intervene in the engine control and / or in the automatic transmission shift. In this case, before the maximum permitted braking temperature T G is reached at time T 2 of the middle temperature curve 2 , that is to say at the beginning of the fourth calculation cycle, the braking effect of the internal combustion engine of the motor vehicle is activated to assist the brakes in order to prevent the brakes from being overloaded too much (ie over point 7 of a permissibly full utilization of the braking capacity) to be avoided. If only the average temperature curve 2 were subjected to this limit value monitoring, the status signal 5 'would be triggered here, for example, delayed by the time measure T SV between two calculation cycles.
Die Signalspannung US wirkt auf ein mengenbeeinflussendes Element der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs, etwa auf die Regelstange einer Einspritzpumpe, oder löst bei einem automatisch gesteuerten Getriebe eine Hochschaltsperre oder die automatische Anwahl eines niedrigeren Ganges aus, oder bewirkt sowohl Mengenbegrenzung als auch Getriebeeingriff in wechselseitiger Abstimmung aufeinander. The signal voltage U S acts on a quantity-influencing element of the internal combustion engine of the vehicle, for example on the control rod of an injection pump, or triggers an upshift lock or the automatic selection of a lower gear in an automatically controlled transmission, or effects both quantity limitation and transmission intervention in mutual coordination .
Durch diese verfahrensgemäßen Maßnahmen wird also erstens eine bremsbeanspruchungsabhängig zeitlich sich frühver schiebende Warnung des Fahrzeugführers erreicht. Zweitens wird eine unter dynamischer Bremslast maximale Ausnutz barkeit der Bremsen eines Kraftfahrzeugs erzielt. Drit tens wird in Abhängigkeit vom Grad der bereits erfolgten Ausschöpfung der Bremskapazität bzw. von der Geschwindig keit des Annäherns der Bremstemperatur an die maximal zulässige Bremstemperatur eine motorseitige Bremsmoment zuschaltung zur Entlastung der Bremsen bewirkt.These procedural measures therefore firstly a braking time dependent on the braking load pushing warning of the driver reached. Secondly becomes a maximum utilization under dynamic braking load Availability of the brakes of a motor vehicle achieved. Third tens will depend on the degree of already done Exhaustion of the braking capacity or of the speed speed of the braking temperature to the maximum permissible braking temperature a motor-side braking torque Activation to relieve the brakes.
Die dargestellten Temperaturverläufe können selbstver ständlich sowohl für ein einzelnes gebremstes Rad als auch für mehrere Bremsen einer Radgruppe gelten, oder aber für eine durch Rechenprogramm ausgewählte heißeste bzw. die sich am schnellsten erwärmende Bremse am Fahr zeug überhaupt, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird.The temperature profiles shown can self ver for both a single braked wheel as well also apply to several brakes in a wheel group, or but for a hottest one selected by computer program or the fastest warming brake on the driver at all, without thereby the framework of the Invention is left.
Claims (7)
- - daß der Grenzwert TG (4) das Maximaltemperaturniveau bei voller Ausschöpfung der maximal zulässigen Bremsleistung repräsentiert,
- - daß erfaßte Temperaturwerte (1) einer Trendauswertung unterworfen werden,
- - daß zu diesem Zweck ein zeitlicher Mittelwert (2) er faßter Temperaturwerte (1) gebildet wird,
- - daß der Gradient des vorgenannten Mittelwertes (2) ge bildet wird,
- - daß besagter Mittelwert (2) und ein dem Gradienten des Mittelwertes (2) proportionales Maß TS miteinander ver knüpft (3) werden und,
- - daß das Verknüpfungsergebnis (3) mit besagtem Grenzwert TG (4) verglichen wird
- - that the limit value T G ( 4 ) represents the maximum temperature level when the maximum permitted braking power has been fully utilized,
- - that recorded temperature values ( 1 ) are subjected to a trend evaluation,
- - That for this purpose a temporal mean ( 2 ) of recorded temperature values ( 1 ) is formed,
- - That the gradient of the aforementioned average ( 2 ) is formed ge
- - That said mean ( 2 ) and a dimension T S proportional to the gradient of the mean ( 2 ) are linked together ( 3 ) and,
- - That the link result ( 3 ) is compared with said limit value T G ( 4 )
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