DE3348387C2

DE3348387C2 - Vehicle brakes testing system

Info

Publication number: DE3348387C2
Application number: DE19833348387
Authority: DE
Inventors: Werner 7000 Stuttgart De Stumpe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-01-08
Filing date: 1983-01-08
Publication date: 1993-01-28
Anticipated expiration: 2003-01-09

Abstract

The testing system uses the measured braking cylinder stroke associated with each braking operation. The least value of the measured braking cylinder stroke is determined for a number of successive measured values and is stored for subsequent use as a criteria for assessing the condition of the brakes.Pref. the difference in the braking cylinder stroke is determined for successive stored values and is used together with the geometry of the wheel brake to determine the brake pad wear which is summed with previous wear values to actuate a warning display when a max.permissible wear value is reached

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betriebssicherung von Brem sen mit verschleißunterworfenen Bremsbelägen, insbesondere von druckmittelbetätigten Trommel- oder Scheibenbremsen in Kraftfahr zeugen, nach der Gattung des Patentanspruchs.The invention relates to a method for securing the operation of the brake sen with brake pads subject to wear, in particular from pressure-operated drum or disc brakes in motor vehicles testify, according to the preamble of the claim.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Betriebssicherung von Bremsen (DE-OS 28 35 406) ist an den Bremszylindern einer jeden Radbremse ein elektrischer Schalter angeordnet, der im Stromkreis einer Kon trollampe angeordnet ist. Ein den Schaltkontakt betätigender axial verschiebbarer Schalterstößel ragt in den Hubweg des Bremszylinders hinein. Der Schalterstößel ist derart angeordnet, daß er bei Über schreiten eines vorgegebenen maximalen Hubes des Bremszylinders mit einem an diesem befestigten Schaltfinger in Berührung kommt und von diesem axial so weit verschoben wird, daß der Schaltkontakt schließt und die Kontrollampe aufleuchtet. Damit wird dem Fahrer signali siert, daß im Bremszylinder ein unzulässiger hoher Hubweg vorhanden ist und die Radbremse nachgestellt werden muß.In a known device for securing brakes (DE-OS 28 35 406) is on the brake cylinders of each wheel brake an electrical switch arranged in the circuit of a con troll lamp is arranged. An axially actuating the switching contact sliding switch plunger protrudes into the stroke of the brake cylinder inside. The switch plunger is arranged such that it over exceed a predetermined maximum stroke of the brake cylinder a shift finger attached to this comes into contact and from this is shifted axially so far that the switch contact closes and the indicator light comes on. This signals the driver Siert that there is an impermissible high stroke in the brake cylinder is and the wheel brake must be readjusted.

Da üblicherweise die Bremsen mehrmals nachgestellt werden können, bis der Bremsbelag so weit abgenutzt ist, daß die Radbremse neu be legt werden muß, erlaubt eine derartige Kontrolle des Bremszylinder hubs keine Aussage über den Zustand der Bremsbeläge. Bei der Nach stellung der Bremsen ist daher immer eine Sichtkontrolle der Brems beläge erforderlich, was zusätzliche Montagearbeiten erfordert. Since the brakes can usually be adjusted several times, until the brake pad is worn so far that the wheel brake be new must be placed, allows such a control of the brake cylinder hubs no statement about the condition of the brake pads. At the night position of the brakes is therefore always a visual inspection of the brakes coverings required, which requires additional assembly work.

Bei Bremsen mit automatischen Bremsgestängestellern oder bei häufi ger Wartung der Bremsen mit Bremsnachstellung kommt zudem hinzu, daß entweder die Kontrolleuchte gar nicht anspricht, weil die Nachstel lung früher erfolgt als der noch zulässige Bremszylinderhub erreicht wird, oder aber der Schalterstößel auf so geringen Hub eingestellt werden muß, daß ein zu häufiges Auftreten von Wartungshinweisen zu Unzuträglichkeiten für den Fahrer führt. In diesem Fall ist eine solche Vorrichtung nicht brauchbar. Eine Aussage über den Bremsbe lagverschleiß bzw. die Prüfung der Restdicke der Bremsbeläge läßt sich mit der bekannten Vorrichtung nicht erzielen.For brakes with automatic brake linkage adjusters or for frequent ger maintenance of the brakes with brake adjustment is also added that either the indicator light does not respond at all because the adjuster tion occurs earlier than the still permitted brake cylinder stroke is, or the switch plunger set to such a small stroke It must be ensured that maintenance instructions occur too frequently Leads to intolerance for the driver. In this case it is such device is not usable. A statement about the Bremsbe wear or checking the remaining thickness of the brake pads can not be achieved with the known device.

Des weiteren ist beispielsweise durch die DE-OS 30 10 498 bereits ein Verfahren bekannt, bei welchem aus der Verdrehung einer Bremswelle eine Zustandsanzeige abgeleitet wird. Bei jeder Bremsbetätigung wird dabei der Verdrehwinkel der Bremswelle bis zum Greifen der Bremsbe läge ermittelt und abgespeichert und bildet ein Kriterium für die Zustandsanzeige der Bremsbeläge.Furthermore, for example from DE-OS 30 10 498 is already a Method known in which from the rotation of a brake shaft a status indicator is derived. With every brake application the angle of rotation of the brake shaft until the brake handle grips would be determined and saved and forms a criterion for the Status display of the brake pads.

Bei einem solchen Verfahren bleiben aber die Elastizität von Brems gestänge und Bremstrommel sowie thermische Einflüsse unberücksich tigt.With such a method, however, the elasticity of the brake remains linkage and brake drum as well as thermal influences does.

Außerdem ist es von Nachteil, daß ungleiche Bremsbelag-Abnutzung auftreten kann und daß eine solche ungleiche Abnutzung zu vorzeiti gem Werkstattbesuch zwingt.It is also disadvantageous that uneven brake pad wear can occur and that such uneven wear too early after visiting the workshop.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermei den und ein Verfahren zur Betriebssicherung von Bremsen der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sowohl die Belagabnutzung er kannt als diese auch vergleichmäßigt wird.The object of the invention is to avoid these disadvantages the and a method for securing the brakes of the input mentioned type so that both the lining wear knows when this is evened out.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Verfahrensschritte des Patentan spruchs gelöst. This object is achieved according to the invention in a generic Process through the characteristic process steps of the patent solved.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel zur Anwendung der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung:An embodiment for applying the invention is in the Drawing shown and in the description below explained. It shows in a schematic representation:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Prüfung des Betriebszustandes einer Radbremse und Fig. 1 is a block diagram of a device for checking the operating state of a wheel brake and

Fig. 2 das auf zwei Radbremsen eine Achse er weiterte Blockschaltbild in Fig. 1. FIG. 2 shows the block diagram in FIG. 1 on an axle on two wheel brakes.

Description of the embodiment

Bei dem Verfahren zur Betriebssicherung einer Radbremse mit ver schleißunterworfenem Bremsbelag, z. B. einer Scheibenbremse oder Trommelbremse in einem Kraftfahrzeug, wird bei jeder Bremsbetäti gung, die ein Schließen eines Bremslichtschalters 10 bewirkt, der Bremszylinderhub gemessen. Aus einer Anzahl von Hubmeßwerten wird der jeweils kleinste Bremszylinderhub ermittelt und abgespeichert. Die Speicherwerte werden dann als Kriterium für eine Zustandsanzeige der Radbremse, die eine Beurteilung des Bremsbelages zuläßt, ver wendet.In the method for the operational safety of a wheel brake with ver brake pad, z. B. a disc brake or drum brake in a motor vehicle, the brake cylinder stroke is measured at each brake actuation, which causes a brake light switch 10 to close. The smallest brake cylinder stroke is determined and stored from a number of stroke measurement values. The stored values are then used as a criterion for a status display of the wheel brake, which permits an assessment of the brake lining.

Hierzu ist jedem Bremszylinder ein Meßglied zur Erfassung des Brems zylinderhubs bei Bremsbetätigung, im Beispiel ein inkrementaler Weg geber 11, zugeordnet. Der inkrementale Weggeber 11 gibt die Größe des Bremszylinderhubs als n Bit-Wort an einen Minimumsucher 12. Der Minimumsucher 12 besteht im einfachsten Fall aus einem Komparator 13 und aus einem Speicherglied 14. Der eine Eingang des Komparators 13 ist mit dem inkrementalen Weggeber 11 und der andere Eingang mit dem Ausgang des Speicherglieds 14 verbunden, der zugleich den Ausgang 15 des Minimumsuchers 12 bildet. Der Schiebetakt für den Minimumsucher 12 wird von der Bremsbetätigung abgeleitet, im Beispiel vom Brems lichtschalter 10, dem ein Impulsformer 16 nachgeschaltet ist, der seinerseits aus den vom Bremslichtschalter 10 kommenden Impulsen Rechteckimpulse bildet. Mit den negativen Flanken dieser Rechteckim pulse wird einerseits das Speicherglied 14 getaktet und andererseits ein Zähler 17 mit Überlauf weitergeschaltet. Der Zähler 17 ist hier als 4-Bit-Zähler ausgebildet. Sein Überlaufausgang ü ist mit dem Takteingang eines Speichers 18 verbunden. Durch diese Konfiguration ermittelt der Minimumsucher 12 aus jeweils sechszehn Bremszylinder hub-Meßwerten H_i, die dem Minimumsucher 12 bei insgesamt sechszehn Bremsbetätigungen zugeführt werden, den jeweils kleinsten Hubmeßwert H_min. Dieser minimale Hubmeßwert H_min steht am Ausgang 15 des Minimumsuchers 12 an und wird mit Auftreten eines Überlaufsignals am Zähler 17 über den Signaleingang 19 des Speichers 18 in letzteren eingeschrieben.For this purpose, a measuring element for detecting the brake cylinder stroke when the brake is actuated, in the example an incremental displacement sensor 11 , is assigned to each brake cylinder. The incremental displacement encoder 11 gives the size of the brake cylinder stroke to a minimum seeker 12 as an n-bit word. In the simplest case, the minimum seeker 12 consists of a comparator 13 and a memory element 14 . One input of the comparator 13 is connected to the incremental displacement sensor 11 and the other input to the output of the memory element 14 , which at the same time forms the output 15 of the minimum finder 12 . The shift cycle for the minimum seeker 12 is derived from the brake actuation, in the example from the brake light switch 10 , which is followed by a pulse shaper 16 , which in turn forms rectangular pulses from the pulses coming from the brake light switch 10 . With the negative edges of this rectangular pulse, on the one hand the memory element 14 is clocked and on the other hand a counter 17 with an overflow is switched on. The counter 17 is designed here as a 4-bit counter. Its overflow output ü is connected to the clock input of a memory 18 . With this configuration, the minimum finder 12 determines the smallest stroke measured value H _min from sixteen brake cylinder stroke measured values H _i , which are fed to the minimum finder 12 with a total of sixteen brake operations. This minimum stroke measurement value H _min is present at the output 15 of the minimum finder 12 and is written into the latter via the signal input 19 of the memory 18 when an overflow signal occurs at the counter 17 .

Der Speicher 18 weist zwei n Bit-Speicherplätze auf und ist im Bei spiel durch Hintereinanderschaltung zweier D-Flip-Flops 20 und 21 realisiert. Jeder Q-Ausgang des Flip-Flops 20, 21 ist mit einem Ein gang eines Substrahierers 22 verbunden. In dem Subtrahierer 22 wird die Differenz ΔH zweier aufeinanderfolgender Speicherwerte, welche die minimalen Bremszylinderhübe aus zeitlich aufeinanderfolgenden Gruppen von jeweils sechszehn Bremsbetätigungen darstellen, gebil det. Die Differenz ΔH wird einem dem Subtrahierer 22 nachgeschalte ten Rechenglied 23 zugeführt. In dem Rechenglied 23 wird aus der Hubdifferenz unter Berücksichtigung der speziellen Geometrie der Radbremse der Betrag des Bremsbelagverschleißes V ermittelt. Alle Verschleißbeträge werden in einem dem Rechenglied 23 nachgeschalte ten Summierer 24 aufaddiert und einerseits in einer Anzeige 25 sichtbar gemacht und andererseits an einen Eingang eines Komparators 26 gelegt. Der Komparator 26 vergleicht die Summe der berechneten Verschleißbeträge mit einem eingegebenen maximal zulässigen Bremsbe lagverschleiß V_zul und schaltet eine Warnleuchte 27 ein, sobald die Summe der Verschleißbeträge V größer als der zulässige Bremsbe lagverschleiß V_zul ist. Der Ausgang des Rechenglieds 23 ist außer dem noch mit dem Anschluß C′ verbunden, dessen Bedeutung in Zusam menhang mit Fig. 2 nachfolgend erläutert wird. The memory 18 has two n-bit memory locations and is realized in the game by connecting two D flip-flops 20 and 21 in series . Each Q output of the flip-flop 20 , 21 is connected to an input of a sub-emitter 22 . In the subtractor 22 , the difference .DELTA.H of two successive stored values, which represent the minimum brake cylinder strokes from time-sequential groups of sixteen brake operations in each case, is formed. The difference ΔH is fed to a subtractor 22 th arithmetic element 23 . The amount of brake pad wear V is determined in the computing element 23 from the stroke difference, taking into account the special geometry of the wheel brake. All amounts of wear are added up in a summator 24 connected to the computing element 23 and made visible on the one hand in a display 25 and on the other hand placed at an input of a comparator 26 . The comparator 26 compares the sum of the calculated amounts of wear with an entered maximum allowable brake pad wear V _zul and switches on a warning lamp 27 as soon as the sum of the wear amounts V is greater than the allowable brake pad wear V _zul . The output of the computing element 23 is also connected to the terminal C ', the meaning of which in connection with FIG. 2 is explained below.

Der Q-Ausgang des D-Flip-Flops 20 ist einerseits mit einer Darstel lungsvorrichtung 28, die z. B. als Griffel- oder Elektroschreiber ausgebildet sein kann, und andererseits mit einem Komparator 29 bunden. Die Darstellungsvorrichtung 28 ist außerdem noch mit dem Übertragungsgang des Zählers 17 verbunden. Während von den Impulsen am Übertragausgang des Zählers 17 das Schreibpapier der Darstel lungsvorrichtung 28 schrittweise fortgeschaltet wird, wird von den n- Bit-Worten am Q-Ausgang des D-Flip-Flops 20 der Griffelschreiber ge steuert. In der Darstellungsvorrichtung 28 wird somit der minimale Hub über der Anzahl i der Bremsungen dargestellt. Diese Darstel lungsform ermöglicht dem Fahrer, die Tendenz des Bremsbelagver schleißes zu erkennen und daraus Rückschlüsse auf die Lebensdauer des Bremsbelages zu ziehen. Die in Fig. 1 zu sehenden plötzlichen Hubverkleinerungen resultieren dabei aus Nachstellung des Lüftweges der Radbremse. Im Komparator 29 wird der am Q-Ausgang des Flip-Flops 20 jeweils anstehende minimale Bremszylinderhub aus sechszehn Brems betätigungen mit einem eingegebenen zulässigen maximalen Hub H_zul verglichen. Ist der jeweilige minimale Bremszylinderhub gleich oder größer als der zulässige Maximalhub, schaltet der Komparator 29 eine weitere Warnleuchte 30 ein, die dem Fahrer signalisiert, daß der Lüftweg der Radbremse nachgestellt werden muß. Es sei angemerkt, daß für den hier zuvor beschriebenen Schaltungsteil an Stelle des Q-Aus gangs des D-Flip-Flops 20 auch der Q-Ausgang des D-Flip-Flops 21 ver wendet werden kann, da im Speicher 18 jeweils immer zwei zeitlich aufeinanderfolgende Hubmeßwerte abgespeichert sind, die über die beiden Speicherausgänge 31 und 32 parallel abgenommen werden.The Q output of the D flip-flop 20 is on the one hand with a presen- tation device 28 , the z. B. can be designed as a stylus or electric pen, and on the other hand bound with a comparator 29 . The display device 28 is also still connected to the transmission path of the counter 17 . While the writing paper of the presen- tation device 28 is progressively advanced by the pulses at the carry output of the counter 17, the stylus recorder is controlled by the n-bit words at the Q output of the D flip-flop 20 . The minimum stroke over the number i of braking operations is thus shown in the display device 28 . This form of presentation enables the driver to recognize the tendency of brake pad wear and to draw conclusions about the life of the brake pad. The sudden reductions in stroke seen in FIG. 1 result from adjustment of the air travel of the wheel brake. In the comparator 29 , the pending minimum brake cylinder stroke from sixteen brake operations at the Q output of the flip-flop 20 is compared with an entered maximum stroke H _zul . If the respective minimum brake cylinder stroke is equal to or greater than the permissible maximum stroke, the comparator 29 switches on a further warning light 30 , which signals to the driver that the release path of the wheel brake must be adjusted. It should be noted that instead of the Q output from the D flip-flop 20 , the Q output of the D flip-flop 21 can also be used for the circuit part described here, since there are always two in time in the memory 18 successive stroke measurement values are stored, which are taken in parallel via the two memory outputs 31 and 32 .

In der Anzeige 25 kann der Fahrer jederzeit den momentanen Bremsbe lagverschleiß ablesen und damit die Restdicke des Bremsbelags fest stellen. Außerdem erhält er durch Aufleuchten der Warnleuchte 27 einen Hinweis, daß die minimal zulässige Restdicke des Bremsbelags er reicht ist und die Radbremse neu belegt werden muß. Ist die Rad bremse neu belegt, so wird die Anzeige 25 gelöscht und der Summierer 24 auf Null zurückgestellt. Dies erfolgt mit Hilfe eines Tasters 33, der kurzzeitig einen Löschimpuls an die Reset-Eingänge des Summie rers 24 und der Anzeige 25 legt.In the display 25 , the driver can read the current brake pad wear at any time and thus determine the remaining thickness of the brake pad. In addition, by warning light 27 lighting up, he receives an indication that the minimum permissible remaining thickness of the brake pad is sufficient and the wheel brake must be reassigned. If the wheel brake is newly occupied, the display 25 is deleted and the totalizer 24 is reset to zero. This is done with the aid of a button 33 , which briefly places an erase pulse on the reset inputs of the summers 24 and the display 25 .

In Fig. 2 ist die in Fig. 1 beschriebene Vorrichtung für zwei Rad bremsen einer Radachse dargestellt. Die in Fig. 1 strichpunktiert umrahmte Schaltungseinheit mit den Eingängen A und B und dem Ausgang C′ ist in Fig. 2 als Kasten dargestellt. Den Anschlüssen A bis C′ ist in Zuordnung zur Bremse 1 bzw. Bremse 2 der jeweilige Index bei geschrieben. Die Bremsen 1 und 2 werden gemeinsam betätigt, wobei gleichzeitig der Bremslichtschalter 10 geschaltet wird. Die inkre mentalen Weggeber 11₁ und 11₂ geben an die Eingänge A₁ und A₂ die jeweiligen Bremszylinderhubmeßwerte. An den Ausgängen C₁′ und C₂′ steht - wie zu Fig. 1 beschrieben - der jeweils für eine Gruppe von sechszehn Bremsbetätigungen für jede Radbremse ermittelte Verschleißbetrag des Bremsbelags an.In Fig. 2 the device described in Fig. 1 for two wheel brakes of a wheel axle is shown. The dashed-dotted circuit unit in Fig. 1 with the inputs A and B and the output C 'is shown in Fig. 2 as a box. The connections A to C 'in correspondence to brake 1 or brake 2, the respective index is written at. The brakes 1 and 2 are actuated together, the brake light switch 10 being switched at the same time. The incremental displacement transducers 11 ₁ and 11 ₂ give the respective brake cylinder stroke measured values to the inputs A₁ and A₂. At the outputs C₁ 'and C₂' is - as described for Fig. 1 - the determined for a group of sixteen brake operations for each wheel brake wear amount of the brake pad.

Gemäß der Erfindung werden nun diese beiden Verschleißbeträge V₁ und V₂ einem Komparator 34 zugeführt und dort miteinander ver glichen. Ist der Verschleißbetrag V₁ größer als der Verschleißbe trag V₂ so steht am Ausgang 35 des Komparators 34 ein Steuersignal an, das einer Bremsdrucksteuervorrichtung 37 für die Bremse 1 zuge führt wird. Diese steuert den Bremsdruck für die Bremse 1 im Sinne des Erreichens eines gleichmäßigen Bremsbelagverschleißes in beiden Radbremsen, was bedeutet, daß der Bremsdruck der Bremse 1 erniedrigt wird. Ist der Verschleißbetrag V₂ größer als der Verschleißbetrag V₁ so wird über den Ausgang 36 eine Bremsdrucksteuervorrichtung 38 für die Radbremse 2 angesteuert. Auf diese Weise wird eine gleiche Abnutzung aller Radbremsen der Bremsanlage erzielt.According to the invention, these two amounts of wear V₁ and V₂ are now fed to a comparator 34 and compared there with each other. If the amount of wear V 1 is greater than the wear amount V 2 , there is a control signal at the output 35 of the comparator 34 which leads to a brake pressure control device 37 for the brake 1 . This controls the brake pressure for the brake 1 in the sense of achieving uniform brake lining wear in both wheel brakes, which means that the brake pressure of the brake 1 is reduced. If the amount of wear V₂ is greater than the amount of wear V₁, a brake pressure control device 38 for the wheel brake 2 is controlled via the output 36 . In this way, an equal wear of all wheel brakes of the brake system is achieved.

Ein dabei eventuell auftretendes spürbares Schiefziehen des Fahr zeugs wird in den meisten Fällen vom Fahrer ohne Beeinträchtigung ausgeglichen. Bei Gefahr sorgt ein Antiblockiersystem (ABS) für Aus gleich. A noticeable skewing of the drive that may occur In most cases, the driver receives the equipment without any impairment balanced. An anti-lock braking system (ABS) ensures that there is no danger equal.

Der Meßwertgeber für den Bremszylinderhub muß dabei nicht ein inkre mentaler Weggeber 11 sein. Die Messung des Bremszylinderhubs kann auch elektrisch analog erfolgen. Der Hubweg des Bremszylinders kann dabei optisch, akustisch, mechanisch, induktiv, kapazitiv oder mit tels Widerstandsmessung gemessen werden.The transmitter for the brake cylinder stroke does not have to be an incremental encoder 11 . The brake cylinder stroke can also be measured electrically in analog fashion. The stroke of the brake cylinder can be measured optically, acoustically, mechanically, inductively, capacitively or by means of resistance measurement.

Claims

Method for securing the operation of brakes with brake pads subject to wear, in particular pressure-actuated drum or disc brakes in motor vehicles, in which a status indicator of the individual wheel brake is derived from the displacement or strokes of the individual brake cylinders during brake actuation, with each brake cylinder stroke being actuated each time the brake is actuated is measured, from a number of stroke measurement values (H _i ) the respectively smallest, assigned to the individual wheel brake (H _min ) is determined and stored and the stored values are used as a criterion for the status display, characterized in that those determined from the same braking operations Amounts of wear (V₁, V₂) of at least two wheel brakes ( 1 , 2 ) each compared with one another and in the event of inequality, the brake pressure on at least one of the wheel brakes ( 1 , 2 ) is corrected in terms of a wear amount equality.