EP2812596A2 - Bremsanlage und verfahren zur steuerung einer bremsanlage - Google Patents

Bremsanlage und verfahren zur steuerung einer bremsanlage

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EP2812596A2
EP2812596A2 EP13703041.7A EP13703041A EP2812596A2 EP 2812596 A2 EP2812596 A2 EP 2812596A2 EP 13703041 A EP13703041 A EP 13703041A EP 2812596 A2 EP2812596 A2 EP 2812596A2
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EP
European Patent Office
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brake
control unit
brake pad
brake system
lining
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13703041.7A
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French (fr)
Inventor
Manfred Schoenauer
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of EP2812596A2 publication Critical patent/EP2812596A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/04—Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature

Definitions

  • the present invention relates to a brake system of a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and a method for controlling such a brake system.
  • EP 2 207 983 B1 discloses a brake shoe and a brake wear monitoring system in which a passive transponder is provided for detecting the state of wear present on the friction lining and / or for identifying the brake shoe, either on the back plate or on one with the back plate connectable damping plate is permanently fixed. Accordingly, the brake wear monitoring tion system to a transmitter-receiving unit that communicates with this transponder.
  • the object of the present invention is to provide a brake system which further improves the cooperation of the control unit of such a brake system with the brake linings installed in the brake system.
  • the control unit has one or more additional control modules which can be activated by an electronic key provided on at least one brake pad which can be mounted in a disc brake or a hub brake.
  • processing of coating-dependent properties is enabled by the electronic brake control.
  • the design of the control unit with such brake lining dependent additional control modules serves for optimal utilization of the coating properties and thus an increase in the braking performance of the brake system.
  • a manual or automatic read-out of a data carrier arranged on the brake lining takes place via a computing and evaluation unit. Furthermore, the physical properties of the brake lining are loaded into the control unit and the control module of the control unit assigned to the installed brake lining is activated.
  • This provides the possibility of a modular construction of the control unit, which makes it possible to control additional functions relevant for a particular type of brake pad, for example optimized wear management, and in particular to switch it on or off.
  • the brake system has a computer and evaluation unit with which the electronic key of the built-in brake pad can be read out, wherein the computer and evaluation unit unit is connected to the control unit for passing the read data. So can be read directly after the installation of a corresponding brake pad, if such an identifier is present at all and if so, what type of brake pad is the built-brake pad.
  • the computer and evaluation unit may also be part of a diagnostic system located outside the brake system, in which the brake pad-specific data is read in manually or by reading out a data carrier enclosed, for example, a chip or magnetic stripe card, and preferably adjusted via a central database be, with the central database returns a successfully performed authentication to the diagnostic system, which is then passed to the control unit of the brake system and thus an activation of the additional control module or the additional control modules of the control unit takes place.
  • a data carrier enclosed, for example, a chip or magnetic stripe card
  • FIGS 1 to 4 are schematic flow diagrams for the representation of
  • the electronic pad detection can be made on the one hand when installing the brake pad or brake pads in the brake system or in an alternative embodiment, a multiple pad detection can be made.
  • a data carrier is arranged on a brake pad to be installed on which an electronic key is stored.
  • the arrangement of this data carrier on the brake pad can be fastened by fixing the data carrier directly on the brake pad, for example, fixed to a pad carrier plate friction lining.
  • a data carrier in the form of, for example, a chip card or a Magnetic strip card for such a brake pad conceivable, which is readable via a computer and evaluation unit which is on the brake system or elsewhere in the vehicle having the brake system. In this computer and evaluation then an authentication of the brake pad data.
  • the brake control unit controls the brake system such that only standard control modules are executed to perform a braking operation that enables the legally prescribed function of the brake system.
  • signals are transmitted to the control unit by the computer and evaluation unit which activate one or more additional control modules with which a further optimized function of the brake system, for example by utilizing the specific properties of the brake lining used, is made possible ,
  • additional control modules with which a further optimized function of the brake system, for example by utilizing the specific properties of the brake lining used, is made possible .
  • These include, for example, the material identification of the brake lining per se, furthermore characteristic diagrams with regard to temperature, speed, pressure and wear-dependent property changes, material properties of the brake lining such as elasticity and shear moduli, compressibilities, wear behavior and response times.
  • the computer and evaluation unit can also be designed as an external diagnostic device.
  • the data carrier arranged on the brake lining preferably contains only one authentication number which, when the brake lining is installed in the brake system, is preferably input manually into a computer and evaluation unit designed in an external diagnostic device.
  • This computer and evaluation unit is connected to a database, preferably with a central database connected via an Internet portal, a service hotline or the like, which performs the authentication of the brake pad's authentication number and, upon successful authentication, returns an activation code to the control unit of the brake system is passed on and activates the additional control modules for optimized control of the brake system.
  • the query of the brake pad data by the control unit is preferably carried out by registering a change of predetermined size of
  • the data carrier on the brake pad is preferably not directly on the brake pad, but arranged away from the brake pad to by in the course of the brake system occurring braking operations are not damaged.
  • the disk is either connected via a connecting cable to the brake pad or wirelessly, preferably by means of an active transponder, for example, according to the IEEE standard 1902.1 (RuBee), the receiver required for this purpose is arranged on the brake system or in the vehicle
  • the data of the brake lining are preferably checked at every vehicle start as part of a brake system check.
  • the continuous data transmission between the brake pad and the control unit of the brake system also offers the advantage of obtaining and processing information of the brake pad in a timely manner, for example the processing of current wear or temperature conditions of the brake pads.

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Abstract

Eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs weist mindestens eine von einer Steuereinheit ansteuerbare Scheiben- oder Nabenbremse auf, in der mindestens ein Bremsbelag montierbar ist, wobei der Bremsbelag einen Datenträger mit einem auf diesem gespeicherten elektronischen Schlüssel aufweist, und die Steuereinheit Steuermodule zur Ausführung eines Bremsvorgangs aufweist, wobei die Steuereinheit eine oder mehrere durch den an dem mindestens einen Bremsbelag vorgesehenen elektronischen Schlüssel aktivierbare Steuermodule aufweist. Desweiteren wird ein Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs beschrieben.

Description

Bremsanlage und Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Steuerung ei- ner solchen Bremsanlage.
Die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von Bremssystemen in Kraftfahrzeugen steigen bedingt durch das auch in Zukunft weiter steigende Verkehrsaufkommen im Personen- und Güterverkehr ständig an. Die Rahmenbe- dingungen, in denen solche Bremsanlagen arbeiten, werden durch die Umwelt- , Gewichts- und Bauraumanforderungen zudem immer ungünstiger.
Wichtig ist es beispielsweise, den Verschleiß eines Reibbelags eines Bremsbelags zu erkennen und ggf. weitere physikalische Eigenschaften eines in einer Bremse eingesetzten Bremsbelags zu kennen.
So ist beispielsweise aus der EP 2 207 983 B1 eine Bremsbacke und ein Bremsenverschleißüberwachungssystem bekannt, bei dem zur Erfassung des am Reibbelag vorliegenden Verschleißzustandes und/oder zur Identifizierung der Bremsbacke ein passiver Transponder vorgesehen ist, der entweder an der Rückenplatte oder an einem mit der Rückenplatte verbindbaren Dämpfungsblech unlösbar fixiert ist. Entsprechend weist das Bremsenverschleißüberwa- chungssystem eine Senderempfangseinheit auf, die mit diesem Transponder kommuniziert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bremsanlage bereitzustellen, die die Zusammenarbeit der Steuereinheit einer solchen Bremsanlage mit den in der Bremsanlage verbauten Bremsbelägen weiter verbessert.
Diese Aufgabe wird durch eine Bremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
Erfindungsgemäß weist die Steuereinheit ein oder mehrere durch einen an mindestens einem Bremsbelag, der in einer Scheiben- oder Nabenbremse montierbar ist, vorgesehenen elektronischen Schlüssel aktivierbare zusätzliche Steuermodule auf. Dadurch ist eine Verarbeitung belagabhängiger Eigenschaften durch die elektronische Bremsensteuerung ermöglicht. Die Ausbildung der Steuereinheit mit solchen Bremsbelag abhängigen zusätzlichen Steuermodulen dient dabei zur optimalen Ausnutzung der Belageigenschaften und damit einer Steigerung der Bremsleistung der Bremsanlage.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt nach dem Einbau eines Bremsbelags in einem Belagschacht oder einer Bremstrommel ein manuelles oder automatisches über eine Rechen- und Auswerteeinheit erfolgendes Auslesen eines an dem Bremsbelag angeordneten Datenträgers. Des Weiteren erfolgt ein Laden der physikalischen Eigenschaften des Bremsbelags in die Steuereinheit und ein Aktivieren eines dem eingebauten Bremsbelag zugeordneten Steuermoduls der Steuereinheit. Dadurch ist die Möglichkeit eines modularen Aufbaus der Steuereinheit gegeben, welche ermöglicht, für einen bestimmten Bremsbelagtyp relevante Zusatzfunktionen, beispielsweise ein optimiertes Ver- schleißmanagement zu steuern und insbesondere zu- oder abzuschalten. Gesetzlich vorgeschriebene Funktionsmerkmale der Bremsanlage bleiben davon unberührt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprü- che.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante weist die Bremsanlage eine Rechner- und Auswerteeinheit auf, mit dem der elektronische Schlüssel des eingebauten Bremsbelags auslesbar ist, wobei die Rechner- und Auswerteein- heit mit der Steuereinheit zur Weitergabe der ausgelesenen Daten verbunden ist. So kann direkt nach dem Einbau eines entsprechenden Bremsbelags ausgelesen werden, ob eine solche Kennung überhaupt vorhanden ist und falls ja, um welche Art von Bremsbelag es sich bei dem eingebauten Bremsbelag handelt.
Die Rechner- und Auswerteeinheit kann alternativ auch Teil eines außerhalb der Bremsanlage sich befindenden Diagnostiziersystems sein, in das manuell oder durch Auslesen eines dem Bremsbelag beispielsweise beiliegenden Datenträgers, beispielsweise eine Chip- oder Magnetstreifenkarte die Bremsbelag spezifischen Daten eingelesen werden und vorzugsweise über eine zentrale Datenbank abgeglichen werden, wobei die zentrale Datenbank eine erfolgreich durchgeführte Authentifizierung an das Diagnosesystem zurückgibt, welches sodann an die Steuereinheit der Bremsanlage weitergegeben wird und damit eine Aktivierung des zusätzlichen Steuermoduls bzw. der zusätzlichen Steuermodule der Steuereinheit erfolgt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Figuren 1 bis 4 schematische Ablaufdiagramme zur Darstellung von
Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Wie in den Figuren 1 bis 4 gezeigt ist, kann die elektronische Belagerkennung zum einen einmalig beim Einbau des Bremsbelags bzw. der Bremsbeläge in die Bremsanlage vorgenommen werden oder in einer alternativen Ausführungsvariante kann auch eine mehrfache Belagerkennung vorgenommen werden.
Betreffend die einmalige Bremsbelagerkennung sind gemäß dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel an einem einzubauenden Bremsbelag ein Datenträger angeordnet, auf dem ein elektronischer Schlüssel gespeichert ist. Die Anordnung dieses Datenträgers an dem Bremsbelag kann dabei durch Befestigung des Datenträgers direkt am Bremsbelag, beispielsweise am an einer Belagträgerplatte festgelegten Reibbelag befestigt sein. Alternativ ist auch die Beigabe eines Datenträgers in Form beispielsweise einer Chipkarte oder einer Magnetstreifenkarte zu einem solchen Bremsbelag denkbar, der über eine Rechner- und Auswerteeinheit, die an der Bremsanlage oder anderswo in dem die Bremsanlage aufweisenden Fahrzeug auslesbar ist. In dieser Rechner- und Auswerteeinheit erfolgt sodann eine Authentifizierung der Bremsbelagdaten.
Falls die Authentifizierung des eingebauten Bremsbelags fehlgeschlagen ist, steuert die Steuereinheit der Bremsanlage die Bremsanlage dergestalt, dass lediglich Standartsteuermodule zur Ausführung eines Bremsvorgangs ausgeführt werden, die die gesetzlich vorgeschriebene Funktion der Bremsanlage ermöglichen.
War die Authentifizierung erfolgreich, so werden durch die Rechner- und Auswerteeinheit Signale an die Steuereinheit weitergegeben, die eine oder mehrere zusätzliche Steuermodule aktivieren, mit denen eine weiter optimierte Funk- tion der Bremsanlage, beispielsweise durch Nutzung der spezifischen Eigenschaften des eingesetzten Bremsbelags, ermöglicht ist. Dazu zählen beispielsweise die Materialkennung des Bremsbelages an sich, weiterhin Kennfelder bezüglich temperatur-, geschwindigkeits-, druck- und verschleißabhängige Eigenschaftsänderungen, Materialeigenschaften des Bremsbelags wie Elastizi- täts- und Schermodule, Kompressibilitäten, Verschleißverhalten und Ansprechzeiten.
Wie in Figur 2 gezeigt ist, kann die Rechner- und Auswerteeinheit auch als externes Diagnosegerät ausgebildet sein.
Bei der in Figur 4 gezeigten Ausführungsvariante enthält der am Bremsbelag angeordnete Datenträger vorzugsweise lediglich eine Authentifizierungsnum- mer, welche beim Einbau des Bremsbelags in der Bremsanlage vorzugsweise manuell in ein externes Diagnosegerät ausgebildete Rechner- und Auswerte- einheit eingegeben werden.
Diese Rechner- und Auswerteeinheit ist mit einer Datenbank verbunden, bevorzugt mit einer über ein Internetportal, eine Servicehotline oder ähnliches verbundenen zentralen Datenbank, welche die Authentifizierung der Authentifi- zierungsnummer des Bremsbelags durchführt und bei erfolgreicher Authentifizierung einen Freischaltcode zurückgibt, der an die Steuereinheit der Bremsanlage weitergegeben wird und die zusätzlichen Steuermodule zur optimierten Steuerung der Bremsanlage aktiviert. Die Abfrage der Bremsbelagdaten durch die Steuereinheit erfolgt dabei bevorzugt durch Registrierung einer Veränderung vorbestimmter Größe des
Schachtmaßes eines Bremsbelagschachtes der Bremsanlage, bei der die Druckstücke einer Zuspanneinheit soweit zurückgefahren werden, um ausreichend Platz zu schaffen zur Montage von neuen Bremsbelägen, deren Dicke größer ist als die Dicke von verbrauchten Bremsbelägen, bei denen der Reibbelag in Folge der erfolgten Abbremsungen abgerieben wurde.
Bei der in Figur 3 dargestellten alternativen Ausführungsvariante, bei der die bremsbelagrelevanten Daten entweder kontinuierlich oder in vorgegebenen zeitlichen oder ereignisabhängigen Abständen abgefragt werden, ist der Daten träger am Bremsbelag vorzugsweise nicht unmittelbar am Bremsbelag, sondern entfernt vom Bremsbelag angeordnet, um durch im Funktionsverlauf der Bremsanlage erfolgende Bremsvorgänge nicht beschädigt zu werden. Der Datenträger ist dabei entweder über ein Verbindungskabel mit dem Bremsbelag verbunden oder auch drahtlos, vorzugsweise mittels eines aktiven Transponders, zum Beispiel nach dem IEEE Standard 1902.1 (RuBee), wobei der dazu erforderliche Empfänger an der Bremsanlage oder im Fahrzeug angeordnet ist
Die Daten des Bremsbelags werden vorzugsweise bei jedem Fahrzeugstart im Rahmen einer Bremsanlagesystemüberprüfung überprüft. Die kontinuierliche Datenübertragung zwischen Bremsbelag und Steuereinheit der Bremsanlage bietet zudem den Vorteil, zeitnah Informationen des Bremsbelags zu erhalten und zu verarbeiten, beispielsweise die Verarbeitung aktueller Verschleiß- oder Temperaturzustände der Bremsbeläge.

Claims

Ansprüche
1 . Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, aufweisend mindestens eine von einer Steuereinheit ansteuerbare Scheiben- oder Nabenbremse, in der mindestens ein Bremsbelag montierbar ist, wobei der Bremsbelag einen Datenträger mit einem auf diesem gespeicherten elektronischen Schlüssel aufweist, und die Steuereinheit Steuermodule zur Ausführung eines Bremsvorgangs aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit eine oder mehrere durch den an dem mindestens einen Bremsbelag vorgesehenen elektronischen Schlüssel aktivierbare zusätzliche Steuermodule aufweist.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanlage eine Rechner- und Auswerteeinheit aufweist, mit der der elektronische Schlüssel eines eingebauten Bremsbelags auslesbar ist, wobei die Rechner- und Auswerteeinheit mit der Steuereinheit zur Weitergabe der ausgelesenen Daten verbunden ist.
3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der den elektronischen Schlüssel enthaltende Datenträger an einem vom
Bremsbelag beabstandeten Ort angeordnet ist.
4. Bremsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Weitergabe der Daten des Bremsbelags an die Steuereinheit drahtgebunden erfolgt.
5. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Weitergabe der Daten des Bremsbelags an die Steuereinheit drahtlos mittels eines aktiven Transponders erfolgt.
6. Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einer Bremsanlage gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend die Verfahrensschritte:
- Einbau eines Bremsbelags in einen Belagschacht oder eine Bremstrommel,
- Manuelles oder automatisch über eine Rechner- und Auswerteeinheit erfolgendes Auslesen eines an dem Bremsbelag angeordneten Datenträgers, - Laden der physikalische Eigenschaften des Bremsbelags in die Steuereinheit,
- Aktivieren eines dem eingebauten Bremsbelag zugeordneten Steuermoduls der Steuereinheit.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslesen eines an dem Bremsbelag angeordneten Datenträgers durch eine Rechnerund Auswerteeinheit erfolgt, wenn die Steuereinheit eine für eine Neumontage erforderliche Veränderung des Schachtmaßes des Belagschachtes registriert.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der an dem Bremsbelag angeordnete Datenträger beim ersten Bremsvorgang zerstört wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auslesen des an dem Bremsbelag angeordneten Datenträgers durch die Rechner- und Auswerteeinheit die gelesenen Daten einer Zentraldatenbank zugeführt werden und dass nach erfolgter Authentifizierung des Bremsbelags ein Freischaltcode zur Aktivierung des dem eingebauten Bremsbelag zugeordneten Steuermoduls an die Steuereinheit gegeben wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenstrom zwischen dem an einem vom Bremsbelag beabstande- ten Ort befestigten Datenträger und der Rechner- und Auswerteeinheit kontinuierlich oder in vorbestimmten zeitlichen oder ereignisabhängigen Abständen erfolgt.
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