WO2020049144A1 - Method for monitoring the function, in particular for monitoring the tightness, of a braking apparatus, and a braking apparatus and a vehicle - Google Patents

Method for monitoring the function, in particular for monitoring the tightness, of a braking apparatus, and a braking apparatus and a vehicle Download PDF

Info

Publication number
WO2020049144A1
WO2020049144A1 PCT/EP2019/073806 EP2019073806W WO2020049144A1 WO 2020049144 A1 WO2020049144 A1 WO 2020049144A1 EP 2019073806 W EP2019073806 W EP 2019073806W WO 2020049144 A1 WO2020049144 A1 WO 2020049144A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data points
brake
braking
value
braking device
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/073806
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alexander Fuchs
Original Assignee
Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of WO2020049144A1 publication Critical patent/WO2020049144A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/32Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
    • G01M3/3236Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by monitoring the interior space of the containers
    • G01M3/3272Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by monitoring the interior space of the containers for verifying the internal pressure of closed containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE 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
    • B60T17/00Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/221Procedure or apparatus for checking or keeping in a correct functioning condition of brake systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F16D55/22Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
    • F16D55/224Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members
    • F16D55/225Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads
    • F16D55/226Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads in which the common actuating member is moved axially, e.g. floating caliper disc brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F16D65/183Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes with force-transmitting members arranged side by side acting on a spot type force-applying member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D2066/005Force, torque, stress or strain
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/02Fluid pressure
    • F16D2121/08Fluid pressure acting on a membrane-type actuator, e.g. for gas pressure

Definitions

  • the invention relates to a method for function monitoring, in particular for tightness monitoring, a braking device and a braking device, and a vehicle comprising several of these braking devices.
  • the object of the present invention is therefore a method for function monitoring, in particular with regard to the tightness or functionality of the seals used within the braking device, to provide a braking device.
  • the present invention achieves this object by providing a method with the features of claim 1 and by providing one
  • a method for function monitoring, in particular for tightness monitoring, of a braking device of a vehicle is preferably used for monitoring a pneumatic disc brake of a wheel of a vehicle, for example a truck. Due to the construction, such braking devices have a pneumatic and / or hydraulic pressure chamber.
  • Brake device in the form of a pneumatic disc brake can be found in DE 10 2016 1 17 593 A1, to which the present invention relates.
  • the aforementioned method has at least the following steps:
  • a) there is an evaluation of a sensor signal for detecting an internal pressure of a pressure chamber of the braking device during a period of time, with a plurality of data points of the internal jerk being recorded at different times during the period and the period of time comprising at least one braking with at least one applied and one released Operating status includes.
  • This internal pressure prevails in the aforementioned pressure chamber of the braking device, also called the pressure modulator, and can be several millibars, for example 5-50 millibars.
  • the pressure room can e.g. act a caliper interior or tappet space within the braking device.
  • the braking device can be a disc brake or a drum brake, although a disc brake is preferred.
  • a caliper brake in particular is a preferred embodiment.
  • the disc brake can have a brake caliper and can, but need not, have a brake carrier.
  • a pneumatically or possibly also electromotively actuated brake cylinder can be connected to the brake caliper and a caliper interior delimited by the caliper, which can be flanged to the caliper.
  • the interior of the saddle can be designed as the aforementioned pressure space.
  • a plunger space which is arranged adjacent to the caliper interior and in which a brake plunger is guided, can be designed as a pressure space.
  • the brake cylinder e.g. in the
  • Brake device are monitored, which is known to be acted upon by compressed air.
  • the volume of said pressure space changes preferably in proportion to a stroke movement of a brake tappet of the brake device.
  • the sensor signal comprises a chronological sequence of a plurality of data points. It can be a recording of a sensor signal over a certain period of time or a continuous sensor signal that is only recorded and possibly evaluated by a measuring and / or evaluation unit in a specific period or time window. There are several in time
  • a first comparison value is determined from at least two data points of the sensor signal.
  • the first of the at least two data points is determined, in particular selected, in such a way that it is located in a time segment of the Time window of the sensor signal is in which the braking device is in the applied operating state.
  • This first data point corresponds to an internal pressure in the locked operating state of the braking device and the second data point corresponds to an internal pressure in the released operating state of the braking device.
  • the comparison value itself can, for example, be the difference between the two
  • the determined first comparison value is compared in a step c) with a first limit value.
  • the leakage is determined, preferably a leak in the pressure chamber, e.g. if the internal pressure is too low, especially in the closed operating mode.
  • This count can also be compared to a limit. If the count exceeds the limit, e.g. if a leak is detected three times in succession, a warning can be issued.
  • the method is preferably used to monitor the tightness of a pneumatic disc brake with a pneumatic brake cylinder, but it can
  • Function monitoring also other function variables, e.g. the temperature of the braking device, in particular the so-called saddle temperature, based on the
  • the above-mentioned method can primarily be used to specifically check the
  • Functionality eg a caliper seal of a brake caliper of a disc brake as well as from various other interfaces.
  • the method can be used to detect a dysfunctional seal or, optionally, a gradual degradation of the sealing effect and prevent consequential damage such as corrosion caused by moisture.
  • the method can have a further step e), a second comparison value being determined from a chronological sequence of data points in the closed operating mode and being compared with a second limit value.
  • step e By supplementing the method with step e), a possible complete saddle leak and / or dysfunctionality of the seals can be prevented, since this is recognized during the gradual progress of a leak. This results in advantages for the maintenance control, since degrading Seals are recognized in good time and moisture ingress is prevented.
  • Application time in particular a drop in the internal pressure during application.
  • This drop can be used as the second comparison value, e.g. as a gradient.
  • the determination of the data points can be identical to a previous braking operation or a previous braking operation in which the method according to the invention can always be newly initiated. his.
  • the same also applies advantageously to the determination of the two data points to determine the first comparison value and to the sequence of data points to determine the second comparison value.
  • a warning signal is output if the count value has reached a certain value in step d). This means that a measurement does not automatically lead to a warning message, but may be followed by a subsequent one
  • the first and / or the second data point can be an average of a plurality of chronologically successive data points, in each case in an operating state, that is to say released or locked.
  • the second comparison value can be formed by forming a moving average value from the chronological sequence of data points in the clamped operating state.
  • the second comparison value can alternatively or additionally be carried out by a recursive
  • the method for function monitoring in particular for tightness monitoring, can advantageously be combined with further method features and / or supplemented by further monitored functions.
  • step f) by comparing the first and / or the second determined comparison values of several braking devices of a vehicle, the stronger temperature development of one of the braking devices, in particular the saddle temperature of this braking device, can be determined and output as a warning signal.
  • the first and / or second can be carried out in a step g)
  • Comparative value of a first braking device of a vehicle can be used as part of a plausibility test for leak testing with other braking devices of the vehicle.
  • the comparison values of the braking devices are compared with one another. In the event of increased deviations from the comparison values, there is no plausibility.
  • a braking device in particular one, is also according to the invention.
  • Disc brake which has a measuring and / or evaluation unit which is equipped to carry out the aforementioned method according to the invention.
  • a vehicle is also according to the invention, which has several, but at least two, of the aforementioned braking devices according to the invention and with which steps f) and g) can also be carried out.
  • FIG. 1 flow chart for the sequence of the method
  • FIG. 3 shows a second diagram of a temporally progressive density function
  • Fig. 5 shows a schematic representation of an embodiment of a
  • Fig. 1 shows a flow chart for explaining an inventive
  • Embodiment of a method Embodiment of a method.
  • the method is used to monitor the tightness of a braking device
  • Field 100 is the representation of a brake actuation of the brake device. By actuating the brake 100, the measuring and / or evaluation unit can be used
  • the inventive method can be activated, wherein the measuring and / or evaluation unit can have a data memory on which a computer program product for executing the present method can be stored.
  • the method is activated by the brake actuation and a sensor signal of a pressure sensor is first determined in a step 101 and read in by the measuring and / or evaluation unit 2.
  • a suitable braking device with a pressure sensor is disclosed, for example, in patent application DE 10 2017 128 595 A1 and DE 10 2016 1 17 593 A1.
  • reference number 201 overall designates an embodiment variant of a pneumatic braking device according to the invention.
  • Braking device 201 here in the form of a disk brake, has a brake disk 202 which is spanned by a brake caliper 203.
  • Brake caliper 203 a brake lever 207 mounted in a brake caliper interior 206, which is operatively connected to a bridge 212 and at one
  • Braking process presses the bridge 212 via one or more pressure pieces against a brake lining 205 on the application side.
  • the movement of the brake lever 207 is effected by a plunger 208 of an air-tight pneumatic brake cylinder 204 connected to the brake caliper 203.
  • the plunger 208 is moved from a non-braking position shown in FIG. 5 into a braking position by pressurizing the brake cylinder 204.
  • the movement of the plunger 208 takes place as a linear movement.
  • the plunger 208 is separated from a cylinder interior 21 1 in a known construction by an airtight separating device 210 designed here as a bellows.
  • the reference symbols 216 and 217 have been used to represent some interfaces to be monitored, possibly with seals, such as the separating device 210, which can be checked for their tightness.
  • a pressure sensor 214 is arranged in an airtight pressure chamber of the disc brake, the volume of which changes in proportion to a stroke movement of the tappet 208.
  • This pressure sensor 214 is, as shown schematically in FIG. 5, connected to a first interface of an evaluation unit 215, in which the stroke of the tappet 208 of the brake cylinder 204 is determined from the detected pressure change.
  • pressure sensor 214 is arranged on the tappet 208 in the embodiment variant shown in FIG. 5, it is also conceivable to arrange the pressure sensor 214 at a different location within the tappet space 209 or also in the
  • the pressure space in which the pressure sensor 214 is arranged is in one
  • the separating device 210 is preferably designed as a bellows, in particular as a bellows, as already described above with reference to that in FIG. 5
  • the pressure chamber is formed exclusively by the plunger chamber 209.
  • the plunger chamber 209 is separated from the cylinder interior 21 1 and the by an appropriately designed airtight separating device 210
  • Caliper interior 206 of the brake caliper 203 is formed separately.
  • the tappet 208 is received in a receiving opening connecting the tappet space 209 to the saddle interior 206, the tappet 208 sealing the tappet space 209 from the saddle interior 206 in an airtight manner both in the braking position and in the non-braking position.
  • Such a pressure sensor 214 can be attached to an easily accessible location of the braking device 201, in particular anywhere in the caliper interior 206 or tappet space 209, since the pressure in the airtight pressure space under consideration changes in the same way. If you choose a location away from the brake disc and the brake pads, this enables the use of a comparatively inexpensive sensor, since the pressure sensor is not exposed to excessively high ambient temperatures due to the distance from the brake disc and the brake pads.
  • the pressure sensor 214 can e.g. on existing circuit boards of sensors, such as a wear potentiometer.
  • the method 1 according to the invention can be triggered with the following method steps after the brake actuation 100 of the braking device.
  • calling function 2 e.g. by initiating the program
  • a pressure sensor signal is recorded.
  • this first step 101
  • Pressure sensor signal recorded over a predetermined time interval t.
  • the program step can be defined as “reception of the sensor signal p in a specified
  • the sensor signal pjn 1 comprising a plurality of data points, which has a predefined data length, is stored in the aforementioned data memory. If a signal pJnO is already present in the data memory, this signal is transmitted with the chronological sequence of the data points of the
  • the available sensor signal of the course of the internal pressure can be checked for an existing leak in the system.
  • two characteristic data points of the signal are used and the difference is formed.
  • Dr_ ⁇ h1 f (p_in [t1], pjn [t2])
  • the characteristic data points are selected such that a data point lies before the mechanical application of the brake device and a data point after the application, that is to say in the actuated system state of the brake device.
  • more than two characteristic points can also be used to detect a difference in the signal curve.
  • several data points can be used to form two characteristic data points, for example one or more preceding and following data points (multi-sampling), the
  • Data points can then be averaged and used as a characteristic data point.
  • the difference between the two (or more) characteristic data points can then be compared in one step 104 with one limit value or with several limit values, with several characteristic data points.
  • Limit values (depending on how they are defined) trigger a warning that the evaluated signal of the specific braking device indicates a leak in this braking device.
  • an internal counter can also be incremented and only after a defined counter value has been exceeded, that is to say with several
  • Dr_ ⁇ h1 ⁇ limit value
  • a gradual leak can now be determined by determining a second comparison value.
  • Dr_ ⁇ h2 For this purpose, several data points, preferably in chronological succession, can be used, which were determined in the locked operating state. These are required to determine a second comparison value Dr_ ⁇ h2.
  • the second comparison value is also compared with a further limit value
  • Dr_ ⁇ h2 ⁇ limit value
  • a stop 3 of method 1 can then take place until a new brake actuation 100.
  • a pressure signal 6 of a pressure sensor that is to say a pressure sensor signal, of a fault-free braking device which varies between approximately 2 and a maximum of 25 mbar.
  • a "brake pressure signal” 7 is shown, which is also referred to as a signal from the service brake system. 2 is to be used to explain the third and fourth method steps 103 and 104 in more detail.
  • the data points for step 103 before the brake is applied are in the range 0-3 mbar. In the diagrams, the signals share the ordinate axis.
  • the brake pressure signal 7 the unit is bar, for the internal pressure 6 the unit is mbar.
  • a data point can be selected as the first characteristic data point.
  • the data points after tightening are more than 20 mbar.
  • Data point should be chosen as the second characteristic data point.
  • the difference between the first and the second data point should ideally be more than 17 mbar. If the value of the difference between the data points falls below 17 mbar, a warning signal can be issued.
  • the method can also have the further steps 105 and 106.
  • the pressure sensor signal can be adjusted to a possible one
  • step 103 there is a gradual leak if there is a gradual degradation of the sealing effect and this is not sensed by step 103.
  • Data points are used and evaluated in the applied operating state of the braking device, that is to say when the brake is actuated.
  • the information can be extracted from the data points in different ways.
  • a moving average can be formed and this can be compared with the starting value of the data points examined.
  • the amount of moving averages can be calculated iteratively over a time interval of the determined sensor signal.
  • the time interval can be shifted overlapping, ie the first data point is repeatedly deleted from the time interval under consideration, the first data point is added after the time interval and a new mean value is calculated.
  • the data points occurring in the aforementioned time interval can be weighted as desired.
  • the sensor signal can be smoothed by forming a moving average can be reached so that outliers are not significant for the data points.
  • Another possibility is to determine the gradient of the chronological sequence from data points, for example using the recursive least squares method (RLS algorithm) or using another regression method.
  • the gradient of the chronological sequence of the data points can then be compared with a defined limit value. If the determined gradient is above or below the specified limit value, a gradual leak is recognized and a corresponding warning is issued.
  • the addressed data points are preferably recorded at each identical braking time at each braking in order to make the method as robust and comparable as possible.
  • the i-th data point can be selected as the first data point after the start of the method.
  • the variable i stands for a freely selectable integer, with the condition that the i-th data point is in the system state "closed".
  • This value can be set empirically, for example in a time range after the brake is applied and with a safety margin at the time the brake is released.
  • the time at which the brake is released depends on the type of braking. With an empirically determined minimum duration, a time interval can be limited in which the brake is applied to all types of
  • Brake device in the applied state has a progressive reduction in the amount of the signal in the area 200 shown. This shows one
  • Fig. 4 shows a brake system with a dysfunctional sealing effect. It can be seen that when the brake is applied, the internal pressure signal overshoots (approx. At 2 on the abscissa) and immediately afterwards a decrease to the level before application. At approx. 8 on the abscissa, the brake is released again and the volume is increased by retracting the ram. There is an overshoot into the negative, but due to the dysfunctional sealing effect, it immediately returns to the initial level.
  • the method shown in FIG. 1 can be supplemented by additional method steps.
  • the difference values determined in steps 103 and 104 can also be used
  • differential values of one / more braking devices (101) are significantly higher or lower than the pressure values of the other wheel brakes, an unusual temperature development on the wheel brakes, for example the saddle temperature, are concluded with significantly higher pressure values and a corresponding warning is issued.
  • Braking device such as shown in Fig. 5, ensure the monitoring of the stroke movement of the plunger during the braking process due to the changing pressure, and the stroke movement of the plunger can be determined from this pressure change, since the pressure change is proportional to the linear movement of the plunger.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Abstract

A method (1) for monitoring the function, in particular for monitoring the tightness, of a braking apparatus (201), having the following steps: a) evaluating (step 101) a sensor signal (6) for capturing an internal pressure in a pressure chamber, in particular a caliper interior (206) or a plunger chamber (209), of the braking apparatus (201) during a period, wherein a plurality of data points (300, 400) of the internal pressure are captured during the period at staggered times, and wherein the period comprises at least one braking operation with at least one applied operating state and one released operating state; b) determining a first comparison value (step 103) from two data points, wherein a first data point is selected in a period of the sensor signal in which the braking apparatus is in the applied operating state, and wherein a second data point is selected in a period of the sensor signal in which the braking apparatus is in the released operating state; c) comparing the first comparison value (step 104) with a first limit value while determining a leakage, and d) outputting (5) a warning signal or a change in a count value if the comparison value reaches, exceeds or undershoots the limit value; and a braking apparatus (201) and a vehicle.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Verfahren zur Funktionsüberwachung, insbesondere zur Function monitoring method, in particular for
Dichtheitsüberwachung, einer Bremsvorrichtung und eine Bremsvorrichtung, sowie ein Fahrzeug Leakage monitoring, a braking device and a braking device, and a vehicle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsüberwachung, insbesondere zur Dichtheitsüberwachung, einer Bremsvorrichtung und eine Bremsvorrichtung, sowie ein Fahrzeug umfassend mehrere dieser Bremsvorrichtungen. The invention relates to a method for function monitoring, in particular for tightness monitoring, a braking device and a braking device, and a vehicle comprising several of these braking devices.
Feldausfälle bedingt durch korrodierte Mechanikteile einer Bremsvorrichtung treten heutzutage bei einem Versagen der Dichtwirkung einer Bremsvorrichtung auf. Das Versagen der Dichtwirkung kann als Ursache eine mechanische oder thermische Beschädigung der Dichtungen haben. Wird diese dysfunktionale Dichtung nicht frühzeitig erkannt, kann Feuchtigkeit in die Bremse eindringen und zu Folgefehlern führen, die die Funktion der Bremse beeinträchtigen oder einen Kompletttausch der Zuspanneinheit zur Folge haben können. Field failures due to corroded mechanical parts of a braking device nowadays occur when the sealing effect of a braking device fails. The failure of the sealing effect can be caused by mechanical or thermal damage to the seals. If this dysfunctional seal is not recognized at an early stage, moisture can penetrate into the brake and lead to subsequent errors that impair the function of the brake or can result in a complete replacement of the application unit.
Beispielsweise kann eine fortschreitende Korrosion der mechanischen Teile der Nachstelleinheit zu einem Ausfall dessen führen. Dies hätte im gravierendsten Fall die Folge, falls der Fehler nicht vorab aufgedeckt wird, dass die Nachstellfunktion der Bremse aussetzt und das Lüftspiel zwischen Belägen und Scheibe sich über den nominal spezifizierten, zulässigen Bereich vergrößert. Ein vergrößertes Lüftspiel kann zu Bremsleistungseinbußen und beispielsweise zum Schiefziehen führen. For example, progressive corrosion of the mechanical parts of the adjusting unit can lead to failure of the latter. In the most serious case, this would have the consequence, if the error was not discovered beforehand, that the brake adjustment function was interrupted and the clearance between the pads and the disk increased over the nominally specified, permissible range. An increased clearance can lead to reduced braking performance and, for example, to skewing.
Eine wichtige Zustandsüberwachung ist daher die Überwachung der Dichtungen. Durch beschädigte oder fehlerhafte Dichtungen kommt es zu einem Feuchtigkeitseintritt in den Bremseninnenraum und dadurch eventuell zum Ausfall elektronischer Teile oder zur Korrosion innerer mechanischer Teile. Monitoring the seals is therefore an important condition monitor. Damaged or defective seals result in moisture entering the interior of the brakes and possibly in the failure of electronic parts or in the corrosion of internal mechanical parts.
Ausgehend von den vorgenannten Überlegungen ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Funktionsüberwachung, insbesondere hinsichtlich der Dichtheit bzw. der Funktionalität der eingesetzten Dichtungen innerhalb der Bremsvorrichtung, einer Bremsvorrichtung bereitzustellen. Based on the above considerations, the object of the present invention is therefore a method for function monitoring, in particular with regard to the tightness or functionality of the seals used within the braking device, to provide a braking device.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch das Bereitstellen eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das Bereitstellen einer The present invention achieves this object by providing a method with the features of claim 1 and by providing one
Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Braking device with the features of claim 10.
Ein Verfahren zur Funktionsüberwachung, insbesondere zur Dichtheitsüberwachung, einer Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs, dient vorzugsweise zur Überwachung einer pneumatischen Scheibenbremse eines Rades eines Fahrzeugs, beispielsweise eines LKW’s. Solche Bremsvorrichtungen weisen baubedingt einen pneumatischen und/oder hydraulischen Druckraum auf. A method for function monitoring, in particular for tightness monitoring, of a braking device of a vehicle is preferably used for monitoring a pneumatic disc brake of a wheel of a vehicle, for example a truck. Due to the construction, such braking devices have a pneumatic and / or hydraulic pressure chamber.
Weitere bauliche Details einer Ausführungsvariante einer pneumatischen Further structural details of a variant of a pneumatic
Bremsvorrichtung in Form einer pneumatischen Scheibenbremse kann der DE 10 2016 1 17 593 A1 entnommen werden, auf welche die vorliegende Erfindung Bezug nimmt. Brake device in the form of a pneumatic disc brake can be found in DE 10 2016 1 17 593 A1, to which the present invention relates.
Das vorgenannte Verfahren weist zumindest die folgenden Schritte auf: The aforementioned method has at least the following steps:
In einem ersten Schritt a) erfolgt ein Auswerten eines Sensorsignals zur Erfassung eines Innendrucks eines Druckraums der Bremsvorrichtung während eines Zeitraums wobei während des Zeitraums zeitlich versetzt eine Mehrzahl von Datenpunkten des Innenrucks erfasst wird und wobei der Zeitraum zumindest eine Bremsung mit zumindest einem zugespannten und einem gelösten Betriebszustand umfasst. In a first step a) there is an evaluation of a sensor signal for detecting an internal pressure of a pressure chamber of the braking device during a period of time, with a plurality of data points of the internal jerk being recorded at different times during the period and the period of time comprising at least one braking with at least one applied and one released Operating status includes.
Dieser Innendruck herrscht in dem vorgenannten Druckraum der Bremsvorrichtung, auch Druckmodulator genannt, und kann mehrere Millibar betragen, beispielsweise 5 - 50 Millibar. Der Druckraum kann z.B. ein Sattelinnenraum oder Stößelraum innerhalb der Bremsvorrichtung handeln.  This internal pressure prevails in the aforementioned pressure chamber of the braking device, also called the pressure modulator, and can be several millibars, for example 5-50 millibars. The pressure room can e.g. act a caliper interior or tappet space within the braking device.
Bei der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung kann es sich um eine Scheibenbremse oder eine Trommelbremse handeln, wobei allerdings eine Scheibenbremse bevorzugt ist. Insbesondere eine Sattelbremse ist eine bevorzugte Ausführungsvariante. Die Scheibenbremse kann dabei einen Bremssattel aufweisen und kann, muss aber nicht, einen Bremsträger aufweisen. Mit dem Bremssattel und einem u.a. durch den Bremssattel begrenzten Sattelinnenraum kann ein pneumatisch oder ggf. auch elektromotorisch betätigter Bremszylinder verbunden sein, der an den Bremssattel angeflanscht sein kann. Der Sattelinnenraum kann als der vorgenannte Druckraum ausgebildet sein. Optional kann auch ein benachbart zu dem Sattelinnenraum angeordneter Stößelraum in welchem ein Bremsstößel geführt ist, als Druckraum ausgebildet sein. The braking device according to the invention can be a disc brake or a drum brake, although a disc brake is preferred. A caliper brake in particular is a preferred embodiment. The disc brake can have a brake caliper and can, but need not, have a brake carrier. A pneumatically or possibly also electromotively actuated brake cylinder can be connected to the brake caliper and a caliper interior delimited by the caliper, which can be flanged to the caliper. The interior of the saddle can be designed as the aforementioned pressure space. Optionally, a plunger space, which is arranged adjacent to the caliper interior and in which a brake plunger is guided, can be designed as a pressure space.
Optional kann allerdings auch als Druckraum der Bremszylinder, z.B. in der Optionally, however, the brake cylinder, e.g. in the
Ausgestaltung einer pneumatischen, elektromotorischen oder hydraulischen Design of a pneumatic, electric motor or hydraulic
Bremsvorrichtung, überwacht werden, welcher bekannterweise mit Druckluft beaufschlagt wird. Brake device are monitored, which is known to be acted upon by compressed air.
Das Volumen des besagten Druckraumes verändert sich vorzugsweise proportional zu einer Hubbewegung eines Bremsstößels der Bremsvorrichtung. The volume of said pressure space changes preferably in proportion to a stroke movement of a brake tappet of the brake device.
Das Sensorsignal umfasst eine zeitliche Abfolge einer Mehrzahl von Datenpunkten. Es kann sich über eine Aufnahme eines Sensorsignals über einen gewissen Zeitraum handeln oder über ein kontinuierliches Sensorsignal, welches nur in einem bestimmten Zeitraum bzw. Zeitfenster durch eine Mess- und/oder Auswerteeinheit aufgezeichnet und ggf. ausgewertet wird. Es handelt sich dabei auf mehrere zeitlich The sensor signal comprises a chronological sequence of a plurality of data points. It can be a recording of a sensor signal over a certain period of time or a continuous sensor signal that is only recorded and possibly evaluated by a measuring and / or evaluation unit in a specific period or time window. There are several in time
aufeinanderfolgende Datenpunkte, insbesondere druckäquivalente Datenpunkte, welche innerhalb eines Zeitfensters bzw. Zeitintervalls aufgenommen wurden. Während dieses Zeitfensters wird zumindest ein Bremsvorgang mit der Bremsvorrichtung durchgeführt, so dass die Bremsvorrichtung einerseits im gelösten Betriebszustand und andererseits im zugespannten Betriebszustand während der Ermittlung des successive data points, in particular data points equivalent to pressure, which were recorded within a time window or time interval. During this time window, at least one braking operation is carried out with the braking device, so that the braking device on the one hand in the released operating state and on the other hand in the locked operating state during the determination of the
Sensorsignals vorliegt. Sensor signal is present.
In einem Schritt b) erfolgt ein Ermitteln eines ersten Vergleichswertes aus zumindest zwei Datenpunkten des Sensorsignals. Der erste der zumindest zwei Datenpunkte wird so ermittelt, insbesondere ausgewählt, dass er sich dabei in einem Zeitabschnitt des Zeitfensters des Sensorsignals befindet, in welchem sich die Bremsvorrichtung im zugespannten Betriebszustand befindet. In a step b), a first comparison value is determined from at least two data points of the sensor signal. The first of the at least two data points is determined, in particular selected, in such a way that it is located in a time segment of the Time window of the sensor signal is in which the braking device is in the applied operating state.
Dieser erste Datenpunkt entspricht einem Innendruck im zugespannten Betriebszustand der Bremsvorrichtung und der zweite Datenpunkt entspricht einem Innendruck im gelösten Betriebszustand der Bremsvorrichtung. This first data point corresponds to an internal pressure in the locked operating state of the braking device and the second data point corresponds to an internal pressure in the released operating state of the braking device.
Der Vergleichswert selbst kann beispielsweise durch Differenzbildung beider The comparison value itself can, for example, be the difference between the two
Datenpunkte ermittelt werden. Es sind allerdings auch andere Varianten, z.B. Data points are determined. However, there are also other variants, e.g.
Quotientenbildung beider Datenpunkte oder dergleichen, möglich. Quotient formation of both data points or the like, possible.
Der ermittelte erste Vergleichswert wird in einem Schritt c) mit einem ersten Grenzwert verglichen. Je nach Auswahl des Vergleichswertes und des Grenszwertes erfolgt bei Erreichen, Über- oder Unterschreiten des Grenzwertes durch den Vergleichswert eine Ermittlung einer Undichtigkeit, vorzugsweise einer Undichtigkeit des Druckraumes, z.B. bei zu geringem Innendruck, insbesondere im zugespannten Betriebsmodus. The determined first comparison value is compared in a step c) with a first limit value. Depending on the selection of the comparison value and the limit value, if the limit value is reached, exceeded or undershot, the leakage is determined, preferably a leak in the pressure chamber, e.g. if the internal pressure is too low, especially in the closed operating mode.
Wird eine Undichtigkeit ermittelt, so erfolgt die Ausgabe eines Warnsignals oder Änderung eines Zählwertes. If a leak is determined, a warning signal is issued or a count is changed.
Dieser Zählwert kann ebenfalls mit einem Grenzwert verglichen werden. Überschreitet der Zählwert den Grenzwert, z.B. bei dreimalig-aufeinanderfolgender Detektion einer Undichtigkeit, so kann eine Warnung ausgegeben werden. This count can also be compared to a limit. If the count exceeds the limit, e.g. if a leak is detected three times in succession, a warning can be issued.
Das Verfahren dient bevorzugt der Überwachung der Dichtigkeit einer pneumatischen Scheibenbremse mit einem pneumatischen Bremszylinder, allerdings kann die The method is preferably used to monitor the tightness of a pneumatic disc brake with a pneumatic brake cylinder, but it can
Funktionsüberwachung auch weitere Funktionsgrößen, wie z.B. die Temperatur der Bremsvorrichtung, insbesondere die sogenannte Satteltemperatur, anhand der Function monitoring also other function variables, e.g. the temperature of the braking device, in particular the so-called saddle temperature, based on the
Ermittlung des Drucksignals, ohne zusätzliche Verwendung eines Temperatursensors, überwachen. Monitor the determination of the pressure signal without the additional use of a temperature sensor.
Das vorgenannte Verfahren kann in erster Linie zur gezielten Überprüfung der The above-mentioned method can primarily be used to specifically check the
Funktionstüchtigkeit z.B. einer Satteldichtung eines Bremssattels einer Scheibenbremse als auch von verschiedenen weiteren Schnittstellen genutzt werden. Dabei kann durch das Verfahren eine dysfunktionale Dichtung oder optional auch eine schleichende Degradation der Dichtwirkung erkannt werden und Folgeschäden wie Korrosion durch Feuchtigkeitseintritt vermieden werden. Functionality eg a caliper seal of a brake caliper of a disc brake as well as from various other interfaces. The method can be used to detect a dysfunctional seal or, optionally, a gradual degradation of the sealing effect and prevent consequential damage such as corrosion caused by moisture.
Im Ergebnis des Verfahrens können aufgrund der Warnung aufwendige und teure Reparaturmaßnahmen wie z.B. der Tausch einer kompletten Zuspanneinheit einer Bremsvorrichtung vermieden werden und durch einen Eingriff mit deutlicher weniger Wartungsaufwand, bspw. ein alleiniger Tausch einer oder mehrerer Dichtungen der Bremsvorrichtung, substituiert werden, wodurch die Servicekosten erheblich reduziert werden. As a result of the method, complex and expensive repair measures such as e.g. the replacement of a complete application unit of a braking device can be avoided and replaced by an intervention with significantly less maintenance effort, for example a single replacement of one or more seals of the braking device, which significantly reduces the service costs.
Ebenfalls wird die Sicherheit der Scheibenbremse noch weiter erhöht, da einem drohenden Ausfall von mechanischen Teilen aufgrund Korrosion durch direkte The safety of the disc brake is also increased even further, as an impending failure of mechanical parts due to direct corrosion
Sensierung vorgebeugt wird. Sensation is prevented.
Vorteile ergeben sich zudem durch gezielte Steuerung der Wartung bzw. der Advantages also result from the targeted control of maintenance or
Werkstattaufenthalte (predictive maintenance) sowie der Erhöhung der Sicherheit der Bremseinrichtung durch Überwachung der Dichtwirkung der Bremssattel- und Workshop visits (predictive maintenance) as well as increasing the safety of the brake device by monitoring the sealing effect of the brake caliper and
Bremszylinderdichtungen. Brake cylinder seals.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Further advantageous embodiments of the invention are the subject of
Unteransprüche. Subclaims.
Zur Detektion einer schleichenden Undichtigkeit kann das Verfahren einem weiteren Schritt e) aufweisen, wobei ein zweiter Vergleichswert aus einer zeitlichen Abfolge von Datenpunkten im zugespannten Betriebsmodus ermittelt wird und mit einem zweiten Grenzwert verglichen wird. To detect a gradual leak, the method can have a further step e), a second comparison value being determined from a chronological sequence of data points in the closed operating mode and being compared with a second limit value.
Durch die Ergänzung des Verfahrens mit Schritt e) kann einer möglichen kompletten Sattelundichtigkeit und/oder Dysfunktionalität der Dichtungen vorgebeugt werden, da diese schon während des schleichenden Fortschritts einer Undichtigkeit erkannt wird. Dadurch ergeben sich Vorteile für die Wartungssteuerung, da degradierende Dichtungen rechtzeitig erkannt werden und damit ein Feuchtigkeitseintritt unterbunden wird. By supplementing the method with step e), a possible complete saddle leak and / or dysfunctionality of the seals can be prevented, since this is recognized during the gradual progress of a leak. This results in advantages for the maintenance control, since degrading Seals are recognized in good time and moisture ingress is prevented.
Bei der Ermittlung dieses zweiten Vergleichswertes werden lediglich Datenpunkte verwendet, welche innerhalb eines Zeitabschnitts aufgenommen wurden, in welchem die Bremsvorrichtung sich in einem zugespannten Betriebsmodus befindet. Hierbei wird betrachtet, ob ein eine Verringerung der Werte der Datenpunkte innerhalb der When determining this second comparison value, only data points are used which were recorded within a time period in which the braking device is in a locked operating mode. It is considered whether a decrease in the values of the data points within the
Zuspannzeit, also insbesondere ein Abfall des Innendrucks während des Zuspannens erfolgt. Dieser Abfall kann als der zweite Vergleichswert, z.B. als Gradient, ermittelt werden. Application time, in particular a drop in the internal pressure during application. This drop can be used as the second comparison value, e.g. as a gradient.
Bei jeder Bremsung unter Betätigung der Bremsvorrichtung kann die Ermittlung der Datenpunkte, also sowohl der Zeitpunkt zum Aufzeichnen des Sensorsignals, als auch die Länge des Sensorsignals identisch zu einer vorhergehenden Bremsung bzw. einer vorhergehenden Bremsbetätigung, bei der das erfindungsgemäße Verfahren stets neu initiiert werden kann, sein. Gleiches gilt ebenfalls vorteilhaft für die Bestimmung der zwei Datenpunkte zur Ermittlung des ersten Vergleichswertes und für die Abfolge von Datenpunkten zur Ermittlung des zweiten Vergleichswertes. With each braking operation of the braking device, the determination of the data points, that is to say both the point in time for recording the sensor signal and the length of the sensor signal, can be identical to a previous braking operation or a previous braking operation in which the method according to the invention can always be newly initiated. his. The same also applies advantageously to the determination of the two data points to determine the first comparison value and to the sequence of data points to determine the second comparison value.
Es ist zudem von Vorteil, wenn ein Warnsignal ausgegeben wird, sofern in Schritt d) der Zählwert einen bestimmten Wert erreicht hat. Dadurch führt eine Messung nicht automatisch zu einer Warnmeldung sondern kann ggf. durch eine nachfolgende It is also advantageous if a warning signal is output if the count value has reached a certain value in step d). This means that a measurement does not automatically lead to a warning message, but may be followed by a subsequent one
Messung bei neuerlicher Bremsung verifiziert und ggf. kann der Zählwert auf Null rückgesetzt werden. Measurement during renewed braking verified and, if necessary, the count can be reset to zero.
Der erste und/oder der zweite Datenpunkt kann als ein Mittelwert mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Datenpunkte jeweils in einem Betriebszustand, also gelöst oder zugespannt, sein. The first and / or the second data point can be an average of a plurality of chronologically successive data points, in each case in an operating state, that is to say released or locked.
Der zweite Vergleichswert kann durch Bildung eines gleitenden Mittelwertes aus der zeitlichen Abfolge von Datenpunkten jeweils im zugespannten Betriebszustand gebildet werden. Der zweite Vergleichswert kann alternativ oder zusätzlich durch ein rekursives The second comparison value can be formed by forming a moving average value from the chronological sequence of data points in the clamped operating state. The second comparison value can alternatively or additionally be carried out by a recursive
Verfahren aus einer zeitlichen Abfolge von Datenpunkten im zugespannten Procedure from a chronological sequence of data points in the clamped
Betriebsmodus ermittelt werden. Operating mode can be determined.
Das Verfahren zur Funktionsüberwachung, insbesondere zur Dichtheitsüberwachung, kann vorteilhaft mit weiteren Verfahrensmerkmalen kombiniert und/oder um weitere überwachte Funktionen ergänzt werden. In einem optionalen Schritt f) kann durch Vergleich der ersten und/oder der zweiten ermittelten Vergleichswerte von mehreren Bremsvorrichtungen eines Fahrzeugs die eine stärkere Temperaturentwicklung einer der Bremsvorrichtungen, insbesondere der Satteltemperatur dieser Bremsvorrichtung, ermittelt und als Warnsignal ausgegeben wird. The method for function monitoring, in particular for tightness monitoring, can advantageously be combined with further method features and / or supplemented by further monitored functions. In an optional step f), by comparing the first and / or the second determined comparison values of several braking devices of a vehicle, the stronger temperature development of one of the braking devices, in particular the saddle temperature of this braking device, can be determined and output as a warning signal.
Zusätzlich oder alternativ kann in einem Schritt g) der erste und/oder zweite Additionally or alternatively, the first and / or second can be carried out in a step g)
Vergleichswert einer ersten Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs im Rahmen eines Plausibilitätstests zur Dichtigkeitsüberprüfung mit anderen Bremsvorrichtungen des Fahrzeugs genutzt werden. Dabei werden die Vergleichswerte der Bremsvorrichtungen untereinander verglichen. Bei erhöhten Abweichungen der Vergleichswerte ist keine Plausibilität gegeben. Comparative value of a first braking device of a vehicle can be used as part of a plausibility test for leak testing with other braking devices of the vehicle. The comparison values of the braking devices are compared with one another. In the event of increased deviations from the comparison values, there is no plausibility.
Weiterhin erfindungsgemäß ist eine Bremsvorrichtung, insbesondere eine A braking device, in particular one, is also according to the invention
Scheibenbremse, welche eine Mess- und/oder Auswerteeinheit aufweist, welche ausgerüstet ist zur Durchführung des vorgenannten erfindungsgemäßen Verfahrens. Disc brake which has a measuring and / or evaluation unit which is equipped to carry out the aforementioned method according to the invention.
Darüber hinaus ist ebenfalls ein Fahrzeug erfindungsgemäß, welches mehrere, zumindest jedoch zwei, der vorgenannten erfindungsgemäßen Bremsvorrichtungen aufweist und mit welchem insbesondere auch die Schritte f) und g) ausführbar sind. In addition, a vehicle is also according to the invention, which has several, but at least two, of the aforementioned braking devices according to the invention and with which steps f) and g) can also be carried out.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert wird. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Further advantages, features and details of the invention result from the following description, in which an embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing. The person skilled in the art will see the in the drawing
Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale Description and the features disclosed in combination
zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen: expediently also consider individually and combine them into meaningful further combinations. Show it:
Fig. 1 Fließdiagramm zum Ablauf des Verfahrens Fig. 1 flow chart for the sequence of the method
Fig. 2 erstes Diagramm einer zeitlich-fortschreitenden Dichtefunktion; 2 first diagram of a temporally progressive density function;
Fig. 3 zweites Diagramm einer zeitlich-fortschreitenden Dichtefunktion; 3 shows a second diagram of a temporally progressive density function;
Fig. 4 erstes Diagramm einer dysfunktionalen Dichtfunktion; und 4 first diagram of a dysfunctional sealing function; and
Fig. 5 schematische Darstellung einer Ausführungsvariante einer Fig. 5 shows a schematic representation of an embodiment of a
erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung.  braking device according to the invention.
Fig. 1 zeigt ein Fließdiagramm zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Fig. 1 shows a flow chart for explaining an inventive
Ausführungsbeispiels eines Verfahrens. Embodiment of a method.
Das Verfahren dient der Dichtigkeitsüberwachung einer Bremsvorrichtung, The method is used to monitor the tightness of a braking device,
insbesondere einer Scheibenbremse.  especially a disc brake.
Feld 100 ist die Darstellung einer Bremsbetätigung der Bremsvorrichtung. Durch Bremsbetätigung 100 kann durch eine Mess- und/oder Auswerteeinheit der Field 100 is the representation of a brake actuation of the brake device. By actuating the brake 100, the measuring and / or evaluation unit can be used
Bremsvorrichtung das erfindungsgemäße Verfahren aktiviert werden, wobei die Mess- und/oder Auswerteeinheit einen Datenspeicher aufweisen kann, auf welchem ein Computerprogrammprodukt zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens gespeichert sein kann.  Brake device, the inventive method can be activated, wherein the measuring and / or evaluation unit can have a data memory on which a computer program product for executing the present method can be stored.
Alternative Möglichkeiten zur Ausführung des Verfahrens sind selbstverständlich ebenfalls möglich. Durch die Bremsbetätigung wird das Verfahren aktiviert und es wird zunächst in einem Schritt 101 ein Sensorsignal eines Drucksensors ermittelt und durch die Mess- und/oder Auswerteeinheit 2 eingelesen. Eine geeignete Bremsvorrichtung mit einem Drucksensor wird beispielsweise in der Patentanmeldung DE 10 2017 128 595 A1 und in der DE 10 2016 1 17 593 A1 offenbart. Zum Aufbau einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung und der Anordnung eines Drucksensors innerhalb dieser Bremsvorrichtung wird ausdrücklich auf diese Alternative options for executing the method are of course also possible. The method is activated by the brake actuation and a sensor signal of a pressure sensor is first determined in a step 101 and read in by the measuring and / or evaluation unit 2. A suitable braking device with a pressure sensor is disclosed, for example, in patent application DE 10 2017 128 595 A1 and DE 10 2016 1 17 593 A1. For the construction of a braking device according to the invention and the arrangement of a pressure sensor within this braking device, express reference is made to this
Anmeldungen Bezug genommen. Diese in den vorgenannten Patentanmeldungen dargestellten Bremsvorrichtungen sind lediglich Beispiele für eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung. Registrations referenced. These braking devices shown in the aforementioned patent applications are only examples of a braking device according to the invention.
Rein ergänzend wird der Aufbau der Bremsvorrichtung in Anlehnung an eine aus der DE 10 2016 117 593 A1 bekannten Scheibenbremse nachfolgend kurz beschrieben: In a purely supplementary manner, the structure of the braking device is briefly described below based on a disc brake known from DE 10 2016 117 593 A1:
In Fig. 5 ist mit dem Bezugszeichen 201 insgesamt eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen pneumatischen Bremsvorrichtung bezeichnet. Die 5, reference number 201 overall designates an embodiment variant of a pneumatic braking device according to the invention. The
Bremsvorrichtung 201 , hier in der Ausgestaltung als Scheibenbremse, weist eine Bremsscheibe 202 auf, die von einem Bremssattel 203 überspannt wird. In dem Braking device 201, here in the form of a disk brake, has a brake disk 202 which is spanned by a brake caliper 203. By doing
Bremssattel 203 in einem zuspannseitigen Sattelinnenraum 206 ein Bremshebel 207 gelagert, der mit einer Brücke 212 in Wirkverbindung steht und bei einem Brake caliper 203 a brake lever 207 mounted in a brake caliper interior 206, which is operatively connected to a bridge 212 and at one
Bremsvorgang die Brücke 212 über eines oder mehrere Druckstücke gegen einen zuspannseitigen Bremsbelag 205 drückt. Braking process presses the bridge 212 via one or more pressure pieces against a brake lining 205 on the application side.
Die Bewegung des Bremshebels 207 wird durch einen Stößel 208 eines luftdicht mit dem Bremssattel 203 verbundenen pneumatischen Bremszylinders 204 bewirkt. Der Stößel 208 wird durch Druckbeaufschlagung des Bremszylinders 204 aus einer in Fig. 5 dargestellten Nichtbremsstellung in eine Bremsstellung bewegt. Die Bewegung des Stößels 208 erfolgt dabei als lineare Bewegung. Der Stößel 208 ist dabei in bekannter Bauweise durch eine hier als Faltenbalg ausgebildete luftdichte Trenneinrichtung 210 von einem Zylinderinnenraum 21 1 getrennt. The movement of the brake lever 207 is effected by a plunger 208 of an air-tight pneumatic brake cylinder 204 connected to the brake caliper 203. The plunger 208 is moved from a non-braking position shown in FIG. 5 into a braking position by pressurizing the brake cylinder 204. The movement of the plunger 208 takes place as a linear movement. The plunger 208 is separated from a cylinder interior 21 1 in a known construction by an airtight separating device 210 designed here as a bellows.
Mit den Bezugszeichen 216 und 217 wurden einige zu überwachende Schnittstellen ggf. mit Dichtungen, wie die Trenneinrichtung 210, dargestellt, welche auf ihre Dichtheit überprüft werden können. The reference symbols 216 and 217 have been used to represent some interfaces to be monitored, possibly with seals, such as the separating device 210, which can be checked for their tightness.
Zur Zustandsüberwachung der Bremsvorrichtung 201 ist, wie in Fig. 5 ferner zu erkennen ist, in einen luftdichten Druckraum der Scheibenbremse, dessen Volumen sich proportional zu einer Hubbewegung des Stößels 208 verändert, ein Drucksensor 214 angeordnet. As in FIG. 5, the state of the brake device 201 is also monitored a pressure sensor 214 is arranged in an airtight pressure chamber of the disc brake, the volume of which changes in proportion to a stroke movement of the tappet 208.
Dieser Drucksensor 214 ist dabei, wie in Fig. 5 schematisch dargestellt, mit einer ersten Schnittstelle einer Auswerteeinheit 215 verbunden, in der aus der erfassten Druckveränderung der Hub des Stößels 208 des Bremszylinders 204 ermittelt wird. This pressure sensor 214 is, as shown schematically in FIG. 5, connected to a first interface of an evaluation unit 215, in which the stroke of the tappet 208 of the brake cylinder 204 is determined from the detected pressure change.
Während der Drucksensor 214 in der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsvariante am Stößel 208 angeordnet ist, ist es ebenso denkbar, den Drucksensor 214 an einem anderen Ort innerhalb des Stößelraumes 209 anzuordnen oder auch im While the pressure sensor 214 is arranged on the tappet 208 in the embodiment variant shown in FIG. 5, it is also conceivable to arrange the pressure sensor 214 at a different location within the tappet space 209 or also in the
Sattelinnenraum 206 des Bremssattels 203. Caliper interior 206 of the brake caliper 203.
Der Druckraum, in dem der Drucksensor 214 angeordnet ist, wird in einer The pressure space in which the pressure sensor 214 is arranged is in one
Ausführungsvariante der Scheibenbremse durch den Stößelraum 209 und durch den Sattelinnenraum 206 des Bremssattels 203 gebildet, wobei der Stößelraum 209 durch eine luftdichte T renneinrichtung 210 von einem Zylinderinnenraum 21 1 getrennt ausgebildet ist. Embodiment variant of the disc brake formed by the tappet space 209 and by the caliper interior 206 of the brake caliper 203, the tappet space 209 being separated from a cylinder interior 21 1 by an airtight separating device 210.
Die Trenneinrichtung 210 ist bevorzugt als Balg, insbesondere als Faltenbalg ausgebildet, wie es in weiter oben bereits anhand der in Fig. 5 beschriebenen The separating device 210 is preferably designed as a bellows, in particular as a bellows, as already described above with reference to that in FIG. 5
Ausführungsvariante beschrieben wurde. Denkbar ist auch, die T renneinrichtung 210 als Kolben auszubilden. Design variant was described. It is also conceivable to design the separating device 210 as a piston.
Denkbar ist es auch, dass der Druckraum ausschließlich durch den Stößelraum 209 gebildet ist. Der Stößelraum 209 ist dabei durch eine entsprechend ausgebildete luftdichte T renneinrichtung 210 von dem Zylinderinnenraum 21 1 und dem It is also conceivable that the pressure chamber is formed exclusively by the plunger chamber 209. The plunger chamber 209 is separated from the cylinder interior 21 1 and the by an appropriately designed airtight separating device 210
Sattelinnenraum 206 des Bremssattels 203 getrennt ausgebildet. Der Stößel 208 ist in diesem Fall in einer den Stößelraum 209 mit dem Sattelinnenraum 206 verbindenden Aufnahmeöffnung aufgenommen, wobei der Stößel 208 den Stößelraum 209 vom Sattelinnenraum 206 sowohl in der Bremsstellung als auch in der Nichtbremsstellung luftdicht verschließt. Ein solcher Drucksensor 214 kann an einer einfach zugänglichen Stelle der Bremsvorrichtung 201 , insbesondere überall im Sattelinnenraum 206 oder Stößelraum 209 beliebig angebracht werden, da sich der Druck in dem betrachteten luftdichten Druckraum in gleicher Weise verändert. Wählt man einen Anbringungsort entfernt von der Bremsscheibe und den Bremsbelägen, ermöglicht dies den Einsatz eines vergleichsweise günstigen Sensors, da durch die Entfernung von der Bremsscheibe und den Bremsbelägen der Drucksensor keinen allzu hohen Umgebungstemperaturen ausgesetzt ist. Caliper interior 206 of the brake caliper 203 is formed separately. In this case, the tappet 208 is received in a receiving opening connecting the tappet space 209 to the saddle interior 206, the tappet 208 sealing the tappet space 209 from the saddle interior 206 in an airtight manner both in the braking position and in the non-braking position. Such a pressure sensor 214 can be attached to an easily accessible location of the braking device 201, in particular anywhere in the caliper interior 206 or tappet space 209, since the pressure in the airtight pressure space under consideration changes in the same way. If you choose a location away from the brake disc and the brake pads, this enables the use of a comparatively inexpensive sensor, since the pressure sensor is not exposed to excessively high ambient temperatures due to the distance from the brake disc and the brake pads.
Der Drucksensor 214 kann z.B. auf bereits vorhandenen Platinen von Sensoren, wie beispielsweise einem Verschleißpotentiometer aufgebracht werden. The pressure sensor 214 can e.g. on existing circuit boards of sensors, such as a wear potentiometer.
Wie in Fig. 1 erkennbar kann nach der Bremsbetätigung 100 der Bremsvorrichtung das erfindungsgemäße Verfahren 1 mit den nachfolgenden Verfahrensschritten ausgelöst werden. Nach dem Aufruf der Funktion 2, z.B. durch als Programminitiierung, erfolgt die Aufnahme eines Drucksensorsignals. In diesem ersten Schritt 101 wird das As can be seen in FIG. 1, the method 1 according to the invention can be triggered with the following method steps after the brake actuation 100 of the braking device. After calling function 2, e.g. by initiating the program, a pressure sensor signal is recorded. In this first step 101
Drucksensorsignal über ein vorbestimmtes Zeitintervall t aufgenommen. Der Pressure sensor signal recorded over a predetermined time interval t. The
Programmschritt kann als„Empfang des Sensorsignal p in einem festgelegten The program step can be defined as “reception of the sensor signal p in a specified
Zeitfenster t“ definiert werden. Time window t "can be defined.
In einem nachfolgenden Schritt 102 wird das Sensorsignal pjn 1 umfassend eine Mehrzahl an Datenpunkten, welches eine vordefinierte Datenlänge hat, in dem vorgenannten Datenspeicher abgelegt. Falls bereits ein Signal pJnO im Datenspeicher vorliegt, wird dieses Signal mit der zeitlichen Abfolge der Datenpunkte des In a subsequent step 102, the sensor signal pjn 1 comprising a plurality of data points, which has a predefined data length, is stored in the aforementioned data memory. If a signal pJnO is already present in the data memory, this signal is transmitted with the chronological sequence of the data points of the
aufgenommenen Sensorsignals pjn 1 überschrieben. recorded sensor signal pjn 1 overwritten.
Dies lässt sich rechentechnisch einfach darstellen, da beide Signale über die gleiche Datenlänge verfügen. So muss innerhalb der Mess- und/oder Auswerteeinheit kein zusätzlicher Speicherplatz bereitgestellt werden. This is easy to calculate from a computational point of view since both signals have the same data length. In this way, no additional storage space has to be provided within the measuring and / or evaluation unit.
In einem darauffolgenden Schritt 103 kann das verfügbare Sensorsignal des Verlaufs des Innendrucks auf eine vorhandene Undichte im System überprüft werden. Dazu werden zwei charakteristische Datenpunkte des Signals herangezogen und die Differenz gebildet. In a subsequent step 103, the available sensor signal of the course of the internal pressure can be checked for an existing leak in the system. For this, two characteristic data points of the signal are used and the difference is formed.
Dr_ίh1 = f(p_in [t1], pjn [t2]) Dr_ίh1 = f (p_in [t1], pjn [t2])
Die charakteristischen Datenpunkte werden so gewählt, dass ein Datenpunkt vor dem mechanischen Zuspannen der Bremsvorrichung liegt und ein Datenpunkt nach dem Zuspannen, also im betätigten Systemzustand der Bremsvorrichtung. The characteristic data points are selected such that a data point lies before the mechanical application of the brake device and a data point after the application, that is to say in the actuated system state of the brake device.
Es können jedoch optional auch mehr als zwei charakteristische Punkte verwendet werden um einen Unterschied im Signalverlauf zu erfassen. So können zur Erhöhung der Robustheit auch mehrere Datenpunkte unter Bildung zweier charakteristischer Datenpunkte herangezogen werden, beispielsweise jeweils einer oder mehrere vorausgehende und nachfolgende Datenpunkte (multi-sampling), wobei die However, optionally more than two characteristic points can also be used to detect a difference in the signal curve. Thus, to increase the robustness, several data points can be used to form two characteristic data points, for example one or more preceding and following data points (multi-sampling), the
Datenpunkte jeweils entweder vor oder nach dem Zuspannen liegen. Aus den Data points are either before or after tightening. From the
Datenpunkten kann anschließend ein Mittelwert gebildet und als charakteristischer Datenpunkt verwendet werden. Data points can then be averaged and used as a characteristic data point.
Anschließend kann die Differenz der beiden (oder mehreren) charakteristischen Datenpunkte mit einem Grenzwert oder mit mehreren Grenzwerten, bei mehreren charakteristischen Datenpunkten in einem Schritt 104 verglichen werden. The difference between the two (or more) characteristic data points can then be compared in one step 104 with one limit value or with several limit values, with several characteristic data points.
Liegt die Differenz bzw. die Differenzen unter dem bzw. über den definierten Is the difference or the differences below or above the defined
Grenzwerten (je nachdem wie diese definiert sind) wird eine Warnung ausgelöst, dass das ausgewertete Signal der spezifischen Bremsvorrichtung auf eine Undichtigkeit dieser Bremsvorrichtung hinweist. Limit values (depending on how they are defined) trigger a warning that the evaluated signal of the specific braking device indicates a leak in this braking device.
Alternativ oder zusätzlich kann auch ein interner Zähler inkrementeil erhöht werden und erst nach Überschreiten eines definierten Zählerwertes, also bei mehreren Alternatively or additionally, an internal counter can also be incremented and only after a defined counter value has been exceeded, that is to say with several
aufeinanderfolgenden Auswertungen des Innendrucks mit negativen successive evaluations of the internal pressure with negative
Vergleichsergebnissen an der spezifischen Bremsvorrichtungen, bspw. bei Zählerwert = 3, kann eine Warnung oder aber eine Warnung mit höherem Dringlichkeitshinweis ausgegeben werden. Eine typischer Programmbefehl könnte somit lauten: Comparative results on the specific braking devices, for example with counter value = 3, a warning or a warning with higher urgency information can be issued. A typical program command could therefore be:
Falls Dr_ίh1 <= Grenzwert, Ausgabe 4 als Warnung und/oder Zähler +1 If Dr_ίh1 <= limit value, output 4 as warning and / or counter +1
In einem weiteren Schritt 105 kann nunmehr eine Bestimmung auf eine schleichenden Undichtigkeit unter Ermittlung eines zweiten Vergleichswertes erfolgen. In a further step 105, a gradual leak can now be determined by determining a second comparison value.
Hierfür können mehrere vorzugsweise zeitlich aufeinanderfolgende Datenpunkte genutzt werden, welche im zugespannten Betriebszustand ermittelt wurden. Diese werden zur Ermittlung eines zweiten Vergleichswert Dr_ίh2 benötigt. For this purpose, several data points, preferably in chronological succession, can be used, which were determined in the locked operating state. These are required to determine a second comparison value Dr_ίh2.
Dr_ίh2 = f(p_in [t1], pjn [t1 +x], ... p_in[tn]), wobei t1 -tn = zugespannter Betriebszustand und Dr_ίh2 = f (p_in [t1], pjn [t1 + x], ... p_in [tn]), where t1 -tn = closed operating condition and
x= Zeitraum zwischen zwei Datenpunkten  x = period between two data points
In einem Schritt 106 erfolgt ebenfalls ein Vergleich des zweiten Vergleichswertes mit einem weiteren Grenzwert In a step 106, the second comparison value is also compared with a further limit value
Falls Dr_ίh2 <= Grenzwert, Ausgabe 5 als Warnung und/oder Zähler +1 If Dr_ίh2 <= limit value, output 5 as warning and / or counter +1
Anschließend kann ein Stop 3 des Verfahrens 1 bis zu einer erneuten Bremsbetätigung 100 erfolgen. A stop 3 of method 1 can then take place until a new brake actuation 100.
In Fig. 2 ist ein Drucksignal 6 eines Drucksensors, also ein Drucksensorsignal, einer fehlerfrei arbeitenden Bremsvorrichtung abgebildet welches zwischen etwa 2-maximal 25 mbar variiert. Zudem ist ein„Bremsdruck-Signal“ 7 dargestellt, welches auch als Signal der Betriebsbremsanlage bezeichnet wird. Fig. 2 soll zur gegenständlicheren Erläuterung des dritten und vierten Verfahrensschrittes 103 und 104 herangezogen werden. Die Datenpunkte für den Schritt 103 vor dem Zuspannen der Bremse liegen im Bereich 0-3 mbar. In den Diagrammen teilen sich die Signale die Ordinatenachse. Für das Bremsdruck-Signal 7 ist die Einheit bar, für den Innendruck 6 ist die Einheit mbar. Hier kann ein Datenpunkt als erster charakteristischer Datenpunkt gewählt werden. Die Datenpunkte nach dem Zuspannen liegen bei mehr als 20 mbar. Hier kann ein 2 shows a pressure signal 6 of a pressure sensor, that is to say a pressure sensor signal, of a fault-free braking device which varies between approximately 2 and a maximum of 25 mbar. In addition, a "brake pressure signal" 7 is shown, which is also referred to as a signal from the service brake system. 2 is to be used to explain the third and fourth method steps 103 and 104 in more detail. The data points for step 103 before the brake is applied are in the range 0-3 mbar. In the diagrams, the signals share the ordinate axis. For the brake pressure signal 7 the unit is bar, for the internal pressure 6 the unit is mbar. Here a data point can be selected as the first characteristic data point. The data points after tightening are more than 20 mbar. Here can one
Datenpunkt als zweiter charakteristischer Datenpunkt gewählt werden Die Differenz aus dem ersten und dem zweiten Datenpunkt sollte idealerweise bei mehr als 17 mbar liegen. Wird der Wert von 17 mbar für die Differenz der Datenpunkte unterschritten, so kann ein Warnsignal ausgegeben werden. Data point should be chosen as the second characteristic data point. The difference between the first and the second data point should ideally be more than 17 mbar. If the value of the difference between the data points falls below 17 mbar, a warning signal can be issued.
Das Verfahren kann zudem die weiteren Schritte 105 und 106 aufweisen. The method can also have the further steps 105 and 106.
In diesen Verfahrensschritten kann das Drucksensorsignal auf eine mögliche In these process steps, the pressure sensor signal can be adjusted to a possible one
schleichende Undichtigkeit in der Bremsvorrichtung überprüft werden. Eine gradual leakage in the brake device can be checked. A
schleichende Undichtigkeit liegt vor, falls eine zeitlich schleichende Degradation der Dichtwirkung fortschreitet und diese durch Schritt 103 nicht sensiert wird. there is a gradual leak if there is a gradual degradation of the sealing effect and this is not sensed by step 103.
Um diese schleichende Undichtigkeit zu erfassen, werden aufeinanderfolgende In order to detect this creeping leak, successive
Datenpunkte im zugespannten Betriebszustand der Bremsvorrichtung, also bei betätigter Bremse, herangezogen und ausgewertet. Data points are used and evaluated in the applied operating state of the braking device, that is to say when the brake is actuated.
Dabei kann auf unterschiedliche Arten die Information aus den Datenpunkten extrahiert werden. The information can be extracted from the data points in different ways.
In einer Ausführungsvariante kann ein gleitender Mittelwert gebildet werden und dieser mit dem Startwert der untersuchten Datenpunkte verglichen werden. In a variant, a moving average can be formed and this can be compared with the starting value of the data points examined.
Die Menge der gleitenden Mittelwerte kann iterativ über einen Zeitintervall des ermittelten Sensorsignals berechnet werden. Das Zeitintervall kann überlappend verschoben werden, d. h. wiederholt wird der erste Datenpunkt aus dem betrachteten Zeitintervall gestrichen, der erste Datenpunkt nach dem Zeitintervall hinzugenommen und ein neuer Mittelwert berechnet. Für die Berechnung des Mittelwerts können die im vorgenannten Zeitintervall vorkommenden Datenpunkte beliebig gewichtet werden. Durch Bildung eines gleitenden Mittelwerts kann eine Glättung des Sensorsignals erreicht werden, so dass Ausreißer bei den Datenpunkten nicht gravierend ins Gewicht fallen. The amount of moving averages can be calculated iteratively over a time interval of the determined sensor signal. The time interval can be shifted overlapping, ie the first data point is repeatedly deleted from the time interval under consideration, the first data point is added after the time interval and a new mean value is calculated. For the calculation of the mean, the data points occurring in the aforementioned time interval can be weighted as desired. The sensor signal can be smoothed by forming a moving average can be reached so that outliers are not significant for the data points.
Sofern die Differenz des gleitenden Mittelwerts gegenüber dem Startwert einen bestimmten Grenzwert überschreitet, kann eine Warnung auf eine schleichende If the difference between the moving average and the starting value exceeds a certain limit, a warning can be given to a gradual one
Undichtigkeit ausgegeben werden. Leak will be issued.
Eine weitere Möglichkeit ist, den Gradienten der zeitlichen Abfolge aus Datenpunkten zu ermitteln, beispielsweise durch das rekursive kleinste Quadrate Verfahren (RLS- Algorithmus) oder durch ein anderes Regressionsverfahren. Sodann kann der Gradient der zeitlichen Abfolge der Datenpunkte mit einem festgelegten Grenzwert verglichen werden. Ist der ermittelte Gradient über bzw. unter dem festgelegten Grenzwert so wird eine schleichende Undichte erkannt und eine entsprechende Warnung ausgegeben. Another possibility is to determine the gradient of the chronological sequence from data points, for example using the recursive least squares method (RLS algorithm) or using another regression method. The gradient of the chronological sequence of the data points can then be compared with a defined limit value. If the determined gradient is above or below the specified limit value, a gradual leak is recognized and a corresponding warning is issued.
Alternativ oder zusätzlich kann bei Über- oder Unterschreiten des Grenzwertes auch ein interner Zähler inkrementeil erhöht werden und erst nach Überschreiten eines definierten Zählerwertes (bei aufeinanderfolgenden Auswertungen des Innendrucks an der spezifischen Bremse), bspw. bei Zählerwert = 3, eine Warnung ausgegeben werden. Alternatively or additionally, an internal counter can be incrementally increased if the limit value is exceeded or undershot and a warning is only issued after a defined counter value has been exceeded (in the case of successive evaluations of the internal pressure on the specific brake), for example when the counter value = 3.
Die angesprochenen Datenpunkte werden bevorzugt bei jeder Bremsung zu den identischen charakteristischen Zeitpunkten aufgezeichnet, um das Verfahren möglichst robust und vergleichbar zu gestalten. Hierbei kann bspw. als erster Datenpunkt der i-te Datenpunkt nach Start des Verfahrens gewählt werden. Die Variable i steht für eine frei wählbare Ganzzahl, mit der Bedingung dass der i-te Datenpunkt im Systemzustand „zugespannt“ liegt. The addressed data points are preferably recorded at each identical braking time at each braking in order to make the method as robust and comparable as possible. Here, for example, the i-th data point can be selected as the first data point after the start of the method. The variable i stands for a freely selectable integer, with the condition that the i-th data point is in the system state "closed".
Dieser Wert kann empirisch gesetzt werden, bspw. in einem Zeitbereich nach dem Zuspannen der Bremse und mit einem zeitlichen Sicherheitsabstand zum Zeitpunkt des Lösens der Bremse. Der Zeitpunkt des Lösens der Bremse ist dabei abhängig von der Art der Bremsung. Mit einer empirisch ermittelten Minimaldauer kann ein Zeitintervall eingegrenzt werden, in welchem sich die Bremse bei möglichst allen Arten der This value can be set empirically, for example in a time range after the brake is applied and with a safety margin at the time the brake is released. The time at which the brake is released depends on the type of braking. With an empirically determined minimum duration, a time interval can be limited in which the brake is applied to all types of
Bremsung (Bremsung zum Stillstand, leichte Anpassungsbremsung, etc.) im Systemzustand„zugespannt“ befindet. Die angesprochenen Datenpunkte liegen demnach in diesem beschriebenen minimalen Zeitintervall. Braking (braking to a standstill, slight adjustment braking, etc.) in System state "closed" is located. The data points addressed are therefore within the minimum time interval described.
In Fig. 3 und 4 wird der Verfahrensschritt 105 und 106 abermals anhand eines In FIGS. 3 and 4, method steps 105 and 106 are again based on a
Innendrucksignals 6 und eines„Bremsdruck-Signals“ 7 praktisch erläutert. In Fig. 3 erkennt man anhand des Signalsverlaufs dass anstelle eines Plateaus die Internal pressure signal 6 and a "brake pressure signal" 7 practically explained. In Fig. 3 you can see from the waveform that instead of a plateau
Bremsvorrichtung im zugespannten Zustand eine fortschreitende Verringerung des Betrags des Signals im dargestellten Bereich 200 aufweist. Dies zeigt eine Brake device in the applied state has a progressive reduction in the amount of the signal in the area 200 shown. This shows one
fortschreitende Undichtigkeit. progressive leakage.
Der Signalverlauf der Fig. 3 würde allerdings erkennbar nicht zur Ausgabe eines Warnsignals in Schritt 103 führen. Daher muss eine gesonderte Auswertung des Gradienten im zugespannten Zustand, beispielsweise im dargestellten Bereich 200, erfolgen. 3 would obviously not lead to the output of a warning signal in step 103. For this reason, a separate evaluation of the gradient in the clamped state, for example in the area 200 shown, must take place.
Fig 4. zeigt ein Bremssystem mit dysfunktionaler Dichtwirkung. Man erkennt dass beim Zuspannen der Bremse ein Überschwingen des Innendrucksignals (ca. bei 2 auf der Abszisse) und unmittelbar danach ein Rückgang auf das Niveau vor dem Zuspannen. Bei ca. 8 auf der Abszisse wird die Bremse wieder gelöst und das Volumen vergrößert durch das Rückfahren des Stößels. Dabei kommt es zu einem Überschwinger ins Negative, der sich aber aufgrund der dysfunktionalen Dichtwirkung unmittelbar wieder an das Ausgangsniveau stellt. Fig. 4 shows a brake system with a dysfunctional sealing effect. It can be seen that when the brake is applied, the internal pressure signal overshoots (approx. At 2 on the abscissa) and immediately afterwards a decrease to the level before application. At approx. 8 on the abscissa, the brake is released again and the volume is increased by retracting the ram. There is an overshoot into the negative, but due to the dysfunctional sealing effect, it immediately returns to the initial level.
Das in Fig. 1 dargestellte Verfahren kann durch zusätzliche Verfahrensschritte ergänzt werden. So können der in Schritt 103 und 104 ermittelten Differenzwerte mit The method shown in FIG. 1 can be supplemented by additional method steps. The difference values determined in steps 103 and 104 can also be used
Differenzwerden von Drucksignalen von weiteren Bremsvorrichtungen (101 ) von Rädern eines Fahrzeugs verglichen werden. Differences of pressure signals from other braking devices (101) of wheels of a vehicle are compared.
Sollten die Differenzwerte einer/mehrerer Bremsvorrichtungen (101 ) signifikant höher oder geringer sein als die Druckwerte der anderen Radbremsen, kann auf eine ungewöhnliche Temperaturentwicklung an den Radbremsen, z.B. der Satteltemperatur, mit signifikant höheren Druckwerten rückgeschlossen werden und eine entsprechende Warnung ausgegeben werden. If the differential values of one / more braking devices (101) are significantly higher or lower than the pressure values of the other wheel brakes, an unusual temperature development on the wheel brakes, for example the saddle temperature, are concluded with significantly higher pressure values and a corresponding warning is issued.
Zusätzlich zu den vorbeschrieben Funktionsüberwachungen, insbesondere hinsichtlich der Dichtigkeitsüberwachung, kann der Einsatz des Drucksensors in der In addition to the function monitoring described above, in particular with regard to tightness monitoring, the use of the pressure sensor in the
Bremsvorrichtung, wie z.B. in Fig. 5 dargestellt, die Überwachung der Hubbewegung des Stößels beim Bremsvorgang aufgrund des verändernden Druckes gewährleisten, wobei aus dieser Druckänderung die Hubbewegung des Stößels bestimmt werden kann, da die Druckänderung proportional zur linearen Bewegung des Stößels ist. Braking device, such as shown in Fig. 5, ensure the monitoring of the stroke movement of the plunger during the braking process due to the changing pressure, and the stroke movement of the plunger can be determined from this pressure change, since the pressure change is proportional to the linear movement of the plunger.
BEZUGSZEICHEN REFERENCES
Verfahren method
2 Aufruf der Funktion 2 Call the function
3 Stop 3 stop
4 Ausgabe  4th edition
5 Ausgabe  5th edition
6 Drucksensorsignal 6 pressure sensor signal
7 Bremsdruck-Signal7 Brake pressure signal
201 Scheibenbremse 201 disc brake
202 Bremsscheibe  202 brake disc
203 Bremssattel  203 caliper
204 Bremszylinder  204 brake cylinder
205 Bremsbelag  205 brake pad
206 Sattelinnenraum  206 saddle interior
207 Bremshebel  207 brake lever
208 Stößel  208 pestles
209 Stößelraum  209 pestle chamber
210 Trenneinrichtung  210 separator
21 1 Zylinderinnenraum 21 1 cylinder interior
212 Brücke 212 bridge
213 Nachstelleinrichtung 213 adjuster
214 Drucksensor 214 pressure sensor
215 Auswerteeinheit  215 evaluation unit
21 6 Schnittstelle (Dichtung) 21 6 interface (seal)
217 Schnittstelle 217 interface
100 Bremsbetätigung100 brake application
101 -106 Verfahrensschritt 200 Bereich 101 -106 method step 200 area
300 Datenpunkt  300 data point
400 Datenpunkt  400 data point

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Verfahren (1 ) zur Funktionsüberwachung, insbesondere zur 1. Method (1) for function monitoring, in particular for
Dichtheitsüberwachung, einer Bremsvorrichtung (201 ) gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:  Leakage monitoring, a braking device (201) characterized by the following steps:
a) Auswerten (Schritt 101 ) eines Sensorsignals (6) zur Erfassung eines Innendrucks eines Druckraums, insbesondere eines Sattelinnenraums (206) oder eines a) evaluating (step 101) a sensor signal (6) for detecting an internal pressure of a pressure space, in particular a saddle interior (206) or one
Stößelraumes (209) der Bremsvorrichtung (201 ) während eines Zeitraums wobei während des Zeitraums zeitlich versetzt eine Mehrzahl von Datenpunkten (300, Ram chamber (209) of the braking device (201) during a period of time, a plurality of data points (300,
400) des Innenrucks erfasst wird und wobei der Zeitraum zumindest eine Bremsung mit zumindest einem zugespannten und einem gelösten Betriebszustand umfasst; b) Ermittlung eines ersten Vergleichswertes (Schritt 103) aus zwei Datenpunkten, wobei ein erster Datenpunkt in einem Zeitabschnitt des Sensorsignals ausgewählt wird, in welchem sich die Bremsvorrichtung im zugespannten Betriebszustandes befindet und wobei ein zweiter Datenpunkt in einem Zeitabschnitt des 400) of the internal jerk is detected and the period of time comprises at least one braking with at least one closed and one released operating state; b) Determination of a first comparison value (step 103) from two data points, a first data point being selected in a period of the sensor signal in which the braking device is in the applied operating state and a second data point in a period of the
Sensorsignals ausgewählt wird, in welchem sich die Bremsvorrichtung im gelösten Betriebszustandes befindet;  Sensor signal is selected in which the braking device is in the released operating state;
c) Vergleich des ersten Vergleichswertes (Schritt 104) mit einem ersten Grenzwert unter Ermittlung einer Undichtigkeit, und c) comparing the first comparison value (step 104) with a first limit value while determining a leak, and
d) Ausgabe (5) eines Warnsignals oder Änderung eines Zählwertes, sofern der d) output (5) of a warning signal or change of a count value, if the
Vergleichswert den Grenzwert erreicht, über- oder unterschreitet.  Comparative value reaches, exceeds or falls below the limit.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Verfahren einen oder mehrere weitere Schritte e) (Schritt 105, Schritt 106) aufweist, wobei ein zweiter Vergleichswert aus einer zeitlichen Abfolge (200) von Datenpunkten im zugespannten Betriebsmodus ermittelt wird (Schritt 105) und mit einem zweitenthe method has one or more further steps e) (step 105, step 106), a second comparison value being determined from a chronological sequence (200) of data points in the clamped operating mode (step 105) and with a second one
Grenzwert verglichen (Schritt 106) wird. Limit value is compared (step 106).
3. Verfahren nach Anspruch 1 , 3. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Bremsbetätigung (100) die Datenpunkte in Schritt b) und/oder die Abfolge von Datenpunkten in Schritt e) zu einem identischen Zeitpunkt nach einer Bremsbetätigung und über einen identisch-langem Zeitraum ausgewertet werden. characterized in that with each brake actuation (100), the data points in step b) and / or the sequence of data points in step e) are evaluated at an identical point in time after a brake actuation and over an identically long period.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
ein Warnsignal ausgegeben, sofern in Schritt d) der Zählwert einen bestimmten Wert erreicht hat. a warning signal is issued if the count value has reached a certain value in step d).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der erste und/oder der zweite Datenpunkt ein Mittelwert mehrerer zeitlich the first and / or the second data point is an average of several in time
aufeinanderfolgender Datenpunkte jeweils in einem Betriebszustand ist. successive data points are each in an operating state.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der zweite Vergleichswert als gleitender Mittelwert aus mehreren zeitlich the second comparison value as a moving average of several temporal ones
aufeinanderfolgender Datenpunkte jeweils in einem Betriebszustand gebildet wird. successive data points are each formed in an operating state.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Vergleichswert durch ein rekursives Verfahren aus einer zeitlichen Abfolge von Datenpunkten im zugespannten Betriebsmodus ermittelt wird. the comparison value is determined by a recursive method from a chronological sequence of data points in the closed operating mode.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
in einem Schritt f) durch Vergleich der ersten und/oder der zweiten ermittelten determined in a step f) by comparing the first and / or the second
Vergleichswerte von mehreren Bremsvorrichtungen eines Fahrzeugs die eine stärkere Temperaturentwicklung einer der Bremsvorrichtungen, insbesondere der Comparison values of several braking devices of a vehicle which show a stronger temperature development of one of the braking devices, in particular the
Satteltemperatur der Bremsvorrichtung, ermittelt und als Warnsignal ausgegeben wird. Saddle temperature of the brake device, determined and output as a warning signal.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt g) ein Plausibilitätstest zur Dichtigkeitsüberprüfung mit anderen Bremsvorrichtungen eines Fahrzeugs erfolgt. characterized in that in a step g) a plausibility test for leak testing is carried out with other braking devices of a vehicle.
10. Bremsvorrichtung (201 ), insbesondere pneumatische Scheibenbremse, mit Mess- und/oder Auswerteeinheit (215) welche ausgerüstet ist zur Durchführung eines Verfahrens (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 10. Braking device (201), in particular pneumatic disc brake, with a measuring and / or evaluation unit (215) which is equipped to carry out a method (1) according to one of the preceding claims.
11. Fahrzeug umfassend mehrere Bremsvorrichtungen (201 ) gemäß Anspruch 10. 11. Vehicle comprising a plurality of braking devices (201) according to claim 10.
PCT/EP2019/073806 2018-09-07 2019-09-06 Method for monitoring the function, in particular for monitoring the tightness, of a braking apparatus, and a braking apparatus and a vehicle WO2020049144A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018121859.1A DE102018121859A1 (en) 2018-09-07 2018-09-07 Method for function monitoring, in particular for tightness monitoring, a braking device and a braking device, and a vehicle
DE102018121859.1 2018-09-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020049144A1 true WO2020049144A1 (en) 2020-03-12

Family

ID=67928818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/073806 WO2020049144A1 (en) 2018-09-07 2019-09-06 Method for monitoring the function, in particular for monitoring the tightness, of a braking apparatus, and a braking apparatus and a vehicle

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018121859A1 (en)
WO (1) WO2020049144A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114458708A (en) * 2021-08-25 2022-05-10 苏州麦哲轮汽车电子科技有限公司 Automobile brake caliper temperature sensing control system and control method
CN114509218A (en) * 2020-11-17 2022-05-17 大众汽车股份公司 Method and test system for testing signal processes

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111550512B (en) * 2020-05-12 2021-08-24 深圳市科敏传感器有限公司 Train brake cylinder pressure monitoring and collecting system
US11608045B2 (en) * 2020-09-16 2023-03-21 Arvinmeritor Technology, Llc System and method of checking sealing of a brake caliper housing
US11788594B2 (en) 2021-04-30 2023-10-17 Webb Wheel Products, Inc. Systems and methods for monitoring a wear state of a disc brake
US20230258524A1 (en) * 2022-02-15 2023-08-17 Arvinmeritor Technology, Llc Brake caliper housing and a method of checking sealing of same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19804077A1 (en) * 1998-02-03 1999-08-12 Uwe Rehwald Car brake installation
WO2005090821A1 (en) * 2004-03-24 2005-09-29 Haldex Brake Products Ab Sensing system for a disc brake
DE102016117593A1 (en) 2016-09-19 2018-03-22 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Pneumatic disc brake
US20180120185A1 (en) * 2016-10-31 2018-05-03 Caterpillar Sarl Accumulator pressure monitoring system
DE102017128595A1 (en) 2017-12-01 2019-06-06 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Disc brake with a condition monitoring arrangement and method for condition monitoring of such a disc brake

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8899033B2 (en) * 2007-09-19 2014-12-02 GM Global Technology Operations LLC Brake booster leak detection system
US8177309B2 (en) * 2008-05-02 2012-05-15 GM Global Technology Operations LLC Braking booster system leak diagnostics
DE102013201571A1 (en) * 2013-01-31 2014-07-31 Robert Bosch Gmbh Test device for a hydraulic brake system with an electromechanical brake booster and method for inspecting and / or venting a hydraulic brake system with an electromechanical brake booster
DE102016208396A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-23 Robert Bosch Gmbh Method for checking the braking force in a vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19804077A1 (en) * 1998-02-03 1999-08-12 Uwe Rehwald Car brake installation
WO2005090821A1 (en) * 2004-03-24 2005-09-29 Haldex Brake Products Ab Sensing system for a disc brake
DE102016117593A1 (en) 2016-09-19 2018-03-22 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Pneumatic disc brake
US20180120185A1 (en) * 2016-10-31 2018-05-03 Caterpillar Sarl Accumulator pressure monitoring system
DE102017128595A1 (en) 2017-12-01 2019-06-06 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Disc brake with a condition monitoring arrangement and method for condition monitoring of such a disc brake

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114509218A (en) * 2020-11-17 2022-05-17 大众汽车股份公司 Method and test system for testing signal processes
CN114458708A (en) * 2021-08-25 2022-05-10 苏州麦哲轮汽车电子科技有限公司 Automobile brake caliper temperature sensing control system and control method
CN114458708B (en) * 2021-08-25 2024-03-26 苏州麦哲轮汽车电子科技有限公司 Temperature sensing control system and control method for automobile brake caliper

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018121859A1 (en) 2020-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020049144A1 (en) Method for monitoring the function, in particular for monitoring the tightness, of a braking apparatus, and a braking apparatus and a vehicle
EP1499825B1 (en) Diagnostic system and method for a valve
EP1812718B1 (en) Diagnosis device for at least one pneumatic valve actuator arrangement
DE102008062292A1 (en) Method for the pressure-sensory determination of wear state of a valve mechanism and pneumatic valve
EP3516259B1 (en) Pneumatic disk brake
DE102012221770B4 (en) Test method for a brake system
DE102016208613A1 (en) Brake device for a motor vehicle and method for detecting damage to the brake device
DE3930572A1 (en) METHOD FOR DETERMINING THE MEDIUM TEMPERATURE OF A COMPONENT OF A BRAKE DEVICE
DE102011016126A1 (en) Method for determining wear state of wear of brake lining on wheel brake of motor vehicle brake assembly, involves detecting operating force exercised by operation process on break, and compensating temperature dependence of brake
EP2381149A2 (en) Method for determining an operating position of an open/closed valve and field device
DE102007039793A1 (en) Pneumatic system e.g. pneumatic brake system, monitoring method for commercial motor vehicle, involves detecting pressure signal continuously in pneumatic system, and analyzing resulting time response of detected pressure values
DE2813058A1 (en) TIRE PRESSURE MONITORING DEVICE
WO2020057874A1 (en) Method for determining jumps and/or break points in an actuation characteristic of an actuation unit, evaluation module and vehicle
EP3230136B1 (en) Method and system for failure detection in a pressurized air system
EP3119650B1 (en) Compressed-air brake assembly for a rail vehicle
WO2003078857A1 (en) Method and device for testing the functional reliability of parts subject to wear and/or functional parts of a disc brake
EP1697193B1 (en) Method for monitoring a braking torque modification of a retarder
DE10005758A1 (en) Determining state of wear of brake lining involves detecting elastic deformation of braking arrangement resulting from change in force pressing brake lining against braking surface
EP3358332B1 (en) Method for determining the beginning of a wear-related remaining service life of an elastically deformable component, as a structural part and/or bearing part of a device.
DE102011078890A1 (en) Monitoring device for at least one subunit of a hydraulic brake system and method for investigating a functionality of at least one subunit of a hydraulic brake system
EP3817956A1 (en) Method for controlling the braking power in an electrohydraulic braking system of a motor vehicle
DE102016200924A1 (en) Method and control device for determining a state of wear
WO2012065769A2 (en) System and method for detecting a brake circuit failure
DE10236391B3 (en) Pressure-medium accumulator inspection method in motor vehicle, involves comparing actual and target pressure generator drive time passages, when detected pressure-medium circuit working pressure is lower than preset bias pressure
DE102017124437A1 (en) Brake function test method for a mobile work machine with spring-loaded brake and mobile work machine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19766216

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19766216

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1