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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißzustands einer Reibbremse. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Reibbremse mit einem Steuergerät zur Durchführung des vorgestellten Verfahrens.
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Beim Betrieb einer Reibbremse in einem Fahrzeug kommt es aufgrund von hohen Temperaturen zu einem Verschleiß der Reibbremse, d. h. einer Abnahme an Materialstärke von Bremsscheibe und insbesondere Bremsbelag. Unterschreitet die Materialstärke eines Bremsbelags bzw. einer Bremsscheibe eine kritische Untergrenze, reduziert sich eine Bremswirkung einer entsprechenden Reibbremse erheblich. Um einen Nutzer einer jeweiligen Reibbremse bzw. eines entsprechenden Fahrzeugs rechtzeitig vor einem Verschleiß der Reibbremse unter eine kritische Untergrenze zu warnen und ggf. eine Wartung der Reibbremse anzuzeigen, sind Systeme erforderlich, die den Verschleiß der Reibbremse überwachen.
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Traditionelle Verfahren zur Überwachung des Verschleißzustands von Bremskomponenten basieren in der Regel auf Kratzblechen oder Leiterschleifen, die einen Zeitpunkt bestimmen, an dem eine jeweilige Bremskomponente ausgetauscht werden sollte. Um eine Prädiktion eines fälligen Austauschs jeweiliger Bremskomponenten zu ermöglichen, werden modellbasierte Berechnungsverfahren eingesetzt, die jedoch eine wiederholte Versorgung mit Ist-Daten benötigen.
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In der deutschen Druckschrift
DE 10 2011 016 126 A1 wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißzustands einer Radbremse offenbart, bei dem mittels einer anhand eines Betätigungswegs eines Bremsaktuators ermittelten Bremskraft auf einen aktuellen Verschleißzustand geschlossen wird.
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Die deutsche Druckschrift
DE 100 05 758 A1 betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißzustands eines Bremsbelags, bei dem der aktuelle Verschleißzustand des Bremsbelags in Abhängigkeit einer elastischen Verformung einer entsprechenden Bremsanordnung ermittelt wird.
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Die
US 2005 / 212 355 A1 betrifft eine elektrisch zu betätigende Fahrzeugbremse und ein Verfahren zum Steuern einer elektrisch zu betätigenden Fahrzeugbremse. Die Fahrzeugbremse umfasst einen Bremskolben, der auf mindestens einen Reibbelag einwirkt und aus einer Ausgangsposition in eine Betätigungsposition versetzt werden kann, in der der Bremskolben den Reibbelag gegen ein rotierendes Element der Fahrzeugbremse drückt, das gegen Drehung gesichert mit einem Rad des Kraftfahrzeugs verbunden ist, und eine Getriebeeinheit, die von einem Elektromotor angetrieben wird und auf den Bremskolben einwirkt, um den Bremskolben zu betätigen, wobei der Elektromotor von einer elektronischen Steuereinheit ausgelöst werden soll, die auch eingerichtet ist, Leistungsparameter des Fahrzeugs, des Elektromotors und / oder der Fahrzeugbremse zu erfassen.
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Die
DE 10 2011 007 036 A1 offenbart ein Verfahren zum Einstellen einer Feststellbremse, die eine elektromechanische Bremsvorrichtung mit einem elektrischen Bremsmotor zum Erzeugen einer elektromechanischen Klemmkraft umfasst, bei dem die Feststellbremse selbsttätig bis zum Erreichen einer Sollklemmkraft zugespannt und anschließend wieder geöffnet wird, falls seit dem zuletzt durchgeführten Zuspannvorgang ein definiertes Fahrprofil absolviert worden ist.
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Aus der
EP 1 762 746 A2 ist ein Bremsüberwachungs- und -steuersystem bekannt, das einen Bremsbelag umfasst, der dazu ausgelegt ist, eine Bremsscheibe beim Betätigen der Bremse reibschlüssig in Eingriff zu bringen, einen Motor, der betriebsmäßig an dem Bremsbelag angebracht ist, und eine elektronische Steuereinheit in Kommunikation mit dem Motor. Der Motor bewirkt, dass sich der Bremsbelag als Reaktion auf ein Kompensationssignal in einer nicht angelegten Position befindet und sich als Reaktion auf ein Steuersignal in eine angelegte Position bewegt. Die elektronische Steuereinheit empfängt von einem Motorpositionssensor Signale, die eine Winkelposition des Motors anzeigen, wenn sich der Bremsbelag in der angelegten Position befindet, und berechnet das Kompensationssignal zumindest teilweise basierend auf der Winkelposition des Motors, wenn sich der Bremsbelag in der angelegten Position befindet.
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Die
DE 100 05 758 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung des Verschleißzustandes eines Bremsbelages bei einer elektromechanischen Bremsenanordnung. Das Verfahren umfasst die Schritte - Pressen des Bremsbelages gegen eine Bremsfläche unter einer ersten Belag-Anpresskraft, - Ändern der den Bremsbelag gegen die Bremsfläche drängenden Belag-Anpresskraft, - Erfassen der elastischen Verformung der Bremsanordnung infolge der Änderung der Belag-Anpresskraft, und - Ermitteln von hinsichtlich des Belagverschleißes indikativen Daten auf Grundlage der Belag-Anpresskräfte und der erfassten Verformung der Bremsanordnung.
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Vor diesem Hintergrund wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißzustands einer Reibbremse bereitgestellt, bei dem der Verschleißzustand in Abhängigkeit eines Vergleichs einer von der Reibbremse aufgebrachten Spannkraft mit mindestens einem im voraus bereitzustellenden Referenzwert ermittelt wird, wobei der Verschleißzustand in Abhängigkeit einer aktuellen Temperatur der Reibbremse ermittelt wird und wobei die Spannkraft mittels eines Spannkraftsensors ermittelt wird und wobei als Spannkraftsensor eine Feststellbremse gewählt wird und wobei die Feststellbremse kontinuierlich mit Elektrizität einer bestimmten Spannung versorgt wird, und ein Hydrauliksystem der Reibbremse kontinuierlich unter Druck gesetzt wird, wobei die Spannkraft zum Zeitpunkt einer Änderung einer Stromaufnahme der Feststellbremse aufgrund eines Übergangs einer von der Reibbremse aufzubringenden Haltekraft von der Feststellbremse auf das Hydrauliksystem in Abhängigkeit eines in dem Hydrauliksystem während eines Lösezeitpunkts der Feststellbremse anliegenden Drucks ermittelt wird.
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Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen.
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Das vorgestellte Verfahren basiert insbesondere auf einem Vergleich einer unter Verwendung eines zu betrachtenden Bremsbelags ermittelten Spannkraft mit einem Referenzwert der Spannkraft in einer vergleichbaren Betriebssituation, der bspw. unter Verwendung eines neuwertigen Bremsbelags ermittelt wurde. Um einen validen Vergleich zwischen einer ermittelten Spannkraft und einer Referenz zu ermöglichen, ist weiterhin in Ausgestaltung vorgesehen, dass Bedingungen, wie bspw. Bremstemperatur, Hangneigung und Außentemperatur mit in eine Beurteilung eines aktuellen Verschleißzustands einbezogen werden.
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Das vorgestellte Verfahren basiert insbesondere auf einem Vergleich eines Setzungsverhaltens bzw. eines Abkühlungsverhaltens eines Bremsbelags, bei dem ein Bremsbelag bedingt durch thermisches Schrumpfen, d. h. einem Setzungsverhalten, an Volumen insbesondere in axialer Auslenkung verliert.
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Ausgehend von einer betriebswarmen Bremse, die eine Temperatur in einem Temperaturbereich, von bspw. 150 °C bis 350 °C aufweist, verliert ein Bremsbelag beim Abkühlen über die Zeit an Volumen, d. h. der Bremsbelag zeigt ein thermisches Schrumpfen. Da der Verlust an Volumen beim Abkühlen sich relativ zu einer Grundsubstanz, d. h. einer Materialstärke bzw. Materialdicke eines jeweiligen Bremsbelags ändert, kann anhand des Abkühlungsverhaltens des Bremsbelags auf dessen Materialstärke geschlossen werden. Um die Materialstärke und, dadurch bedingt, den Verschleißzustand des Bremsbelags zu beurteilen, kann eine absolute Volumenänderung, d. h. eine Änderung der Materialstärke des Bremsbelags, in Relation zu einem Referenzwert interpretiert werden. Ausgehend von einem bekannten Abkühlungsverhalten, d. h. Setzungsverhalten, eines neuwertigen Bremsbelags kann also eine Abweichung der Materialstärke eines zu betrachtenden Bremsbelags von der Materialstärke eines neuwertigen Bremsbelags ermittelt werden. Dazu wird vorteilhafterweise eine ermittelte Spannkraft zu einem bestimmten Betriebspunkt zwischen einem neuwertigen und einem zu betrachtenden Bremsbelag verglichen. Da die Spannkraft sich in Abhängigkeit der Materialstärke eines jeweiligen Bremsbelags ändert, kann die Spannkraft als Vergleichsgröße zwischen neuwertigem und zu betrachtendem Bremsbelag verwendet werden. Bei einem neuwertigen Bremsbelag ist generell mehr Volumen vorhanden als bei einem verschlissenen Bremsbelag, so dass der neuwertige Bremsbelag auch eine größere Schwankungsbreite beim Abkühlen zeigt, d. h. der neuwertige Bremsbelag verliert beim Abkühlen mehr Volumen als ein verschlissener Bremsbelag. Entsprechend zeigt ein verschlissener Bremsbelag weniger starke Schwankungen der resultierenden Spannkraft, so dass im Vergleich der Spannkraft eines verschlissenen Bremsbelags mit einem neuwertigen Bremsbelag der verschlissene Bremsbelag anhand niedrigerer Spannkraftschwankungen, d. h. einem flacheren Kurvenverlauf einer entsprechenden Spannkraftkurve, erkennbar ist.
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Um eine Volumenänderung eines Bremsbelags bzw. einer Bremskomponente zu erfassen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, eine durch eine jeweilige Reibbremse aufgebrachte Spannkraft zu ermitteln. Insbesondere ist vorgesehen, die Spannkraft über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg zu ermitteln bzw. zu beobachten. Da sich verschlissene von neuwertigen Bremsbelägen in ihrem Setzungsverhalten, d. h. ihrer Volumenänderung beim Abkühlen unterscheiden, ist vorgesehen, die Spannkraft bzw. einen Spannkraftabbau einer jeweiligen zu betrachtenden Reibbremse während einem Setzungsvorgang, mit einem Referenzwert bzw. einer Referenzkurve einer Volumenänderung eines neuwertigen Bremsbelags bei einem Setzungsvorgang zu vergleichen und, dadurch bedingt, den Verschleißzustand des zu betrachtenden Bremsbelags zu beurteilen.
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Es ist denkbar, dass der Referenzwert von einem jeweiligen Fahrzeug selbst gelernt wird. Dazu kann einmalig eine Spannkraft zu einem bestimmten Zeitpunkt, bspw. 500 km nach einem Belagwechsel und einer Bremsscheibentemperatur von mindestens 400 °C ermittelt und in einem Speicher des Fahrzeugs hinterlegt werden.
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Selbstverständlich ist auch ein Ermitteln von mehreren Referenzwerten denkbar, um bspw. einen Verschleiß innerhalb eines bestimmten Intervalls, wie bspw. auf einer Rennstrecke, beurteilen zu können. Dazu können insbesondere mehrere Referenzwerte zu bestimmten Betriebspunkten des Fahrzeugs, bspw. 500, 5000, 10000, 15000, 25000 und 50000 km nach Belagwechsel verwendet werden, um einen Verschleißverlauf der jeweiligen Reibbremse zu beurteilen und ggf. zu interpolieren. Zur Interpolation des Verschleißzustands der jeweiligen Reibbremse können zu einem jeweiligen Betriebspunkt ermittelte Spannkraftverläufe bzw. Spannkraftverlaufspunkte in ein mathematisches Modell eingebunden werden.
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In einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass die Spannkraft mittels eines Spannkraftsensors ermittelt wird.
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Zum Erfassen einer an einer jeweiligen Reibbremse anliegenden Spannkraft bzw. zum Ermitteln einer Spannkraftkurve in einem bestimmten Zeitraum, kann ein Spannkraftsensor verwendet werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass als Spannkraftsensor eine Feststellbremse, wie bspw. eine elektronische Feststell- bzw. Parkbremse (EPB) verwendet wird.
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Eine elektronische Feststellbremse ist in der Regel Teil eines Bremssattels und damit Teil einer Reibbremse. Um bspw. ein Fahrzeug fest auf einem Stellplatz abzustellen, verfährt die Feststellbremse die Reibbremse in einen Parkzustand, indem die Reibbremse geschlossen ist und eine definierte Spannkraft aufbringt, um das Fahrzeug gegen ein Wegrollen zu sichern.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Feststellbremse kontinuierlich mit Elektrizität einer bestimmten Spannung versorgt wird und ein Hydrauliksystem der Reibbremse kontinuierlich unter Druck gesetzt wird, wobei die Spannkraft in Abhängigkeit eines in dem Hydrauliksystem während eines Lösezeitpunkts der Feststellbremse anliegenden Drucks ermittelt wird.
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Da die Feststellbremse ihre Stromaufnahme in Abhängigkeit einer aktuellen Belastung ändert, ist in Ausgestaltung vorgesehen, den Verschleißzustand einer jeweiligen Reibbremse mittels des Stromaufnahmeverhaltens einer Feststellbremse eines jeweiligen Fahrzeugs zu bestimmen. Dazu ist vorgesehen, dass eine durch die Feststellbremse aufgebrachte Spannkraft unter Verwendung eines hydraulischen Druckäquivalents bestimmt wird. Zum Ermitteln des hydraulischen Druckäquivalents wird eine Hydraulikpumpe bzw. ein elektrischer Bremskraftverstärker einer jeweiligen zu betrachtenden Reibbremse in Betrieb genommen, um ein Betriebs- bzw. Hydraulikbremssystem der Reibbremse zu aktivieren, während gleichzeitig die Feststellbremse durch Anlegen einer gleichbleibenden Spannung gelöst bzw. angetrieben wird. Wenn sich die Belastung der Feststellbremse, bedingt durch die Aktivierung des Hydraulikbremssystems ändert, d. h. bspw. zum Zeitpunkt, wenn das Hydraulikbremssystem die Haltekraft der Reibbremse bestimmt und die Feststellbremse entsprechend entlastet (t1), sinkt die Stromaufnahme der Feststellbremse, wodurch es möglich ist, den Zeitpunkt des Übergangs der Haltekraft von der Feststellbremse auf das hydraulische Bremssystems, d. h. den Lösezeitpunkt (t1), exakt zu bestimmen. Da die Hydraulikpumpe bzw. der elektrische Bremskraftverstärker den hydraulischen Druck kontinuierlich, d. h. linear, aufbaut und der Lösezeitpunkt (t1) von einer aktuell anliegenden Spannkraft abhängt, kann über den zum Lösezeitpunkt (t1) anliegenden hydraulischen Druck auf die aktuell anliegende Spannkraft geschlossen werden. Da sich die Spannkraft in Abhängigkeit des Verschleißzustands der Reibbremse ändert, kann demzufolge über einen Vergleich der zum Lösezeitpunkt (t1) anliegenden Spannkraft bzw. des anliegenden hydraulischen Drucks mit einem Referenzwert der Verschleißzustand der Reibbremse beurteilt werden.
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Ebenso wie bei der Bestimmung des Verschleißzustands mittels des Abkühlungsverhaltens ist es bei der Bestimmung des Verschleißzustands anhand eines Druckäquivalents erforderlich, dass eine jeweilige zu betrachtende Reibbremse eine bestimmte bzw. eine ausreichend hohe Temperatur aufweist, um einen validen Vergleich mit einem Referenzwert zu ermöglichen.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass der Verschleißzustand der Reibbremse in Abhängigkeit mindestens eines Betriebsparameters der Feststellbremse ermittelt wird.
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Unter einem Betriebsparameter der Feststellbremse ist im Kontext der vorgestellten Erfindung ein sich beim Betrieb der Feststellbremse ändernder Wert, wie bspw. eine Betriebsspannung oder eine Betriebsstromstärke zu verstehen. Betriebsparameter können gemessen oder durch bspw. ein Steuergerät vorgegeben sein. Insbesondere bei einer Bestimmung eines Druckäquivalents ist eine genaue Protokollierung eines Spannungsverlaufs beim Betrieb der Feststellbremse zur Identifizierung des Zeitpunks des Lösens der Feststellbremse entscheidend.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass eine aktuell an einer die Reibbremse umfassenden Vorrichtung anliegende Hangabtriebskraft zur Korrektur der ermittelten Spannkraft verwendet wird.
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Um eine aktuelle Verschleißbewertung nicht durch Hangabtriebskräfte, die bspw. an einem schiefen Stellplatz anliegen, zu verfälschen, ist in Ausgestaltung vorgesehen, dass eine aktuell auf die zu betrachtende Reibbremse bzw. eine die Reibbremse umfassende Vorrichtung, wie bspw. ein Fahrzeug einwirkende Hangabtriebskraft durch einen Sensor erfasst und zur Korrektur der ermittelten Spannkraft verwendet wird, so dass die jeweilige Spannkraft unabhängig von einem aktuellen Gefälle mit einem jeweiligen Referenzwert zu vergleichen ist.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass eine aktuell an einer die Reibbremse umfassenden Vorrichtung anliegende Hangabtriebskraft verwendet wird, um einen jeweiligen Referenzwert aus einer Anzahl von im Voraus bereitgestellten Referenzwerten auszuwählen.
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Als Referenzwert sind insbesondere Spannkraftwerte für bekannte Temperaturen, Scheibenverschleißzustände, Ausdehnungsverhalten einer jeweiligen Scheibe bzw. einer Rückenplatte sowie jeder weitere verschleißbestimmende Zustand einer Reibbremse denkbar.
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Um aufwendige und ggf. ungenaue Korrekturberechnungen zu vermeiden, kann ein valider Vergleich zwischen einer aktuellen Spannkraft und einem Referenzwert durch Auswahl eines geeigneten, d. h. zu einer aktuellen Situation der die Reibbremse umfassenden Vorrichtung passenden Referenzwerts erfolgen. Dazu kann bspw. ein Satz an Referenzwerten in einem Speicher hinterlegt werden, wobei in Abhängigkeit einer jeweiligen gemessenen Hangabtriebskraft ein jeweiliger Referenzwert ausgewählt wird.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass die Reibbremse mittels eines vorgegebenen Betriebsprogramms auf eine vorgegebene Temperatur gebracht wird, bevor die Spannkraft ermittelt wird.
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Das vorgestellte Verfahren sieht insbesondere eine Spannkraftermittlung an einer betriebswarmen Reibbremse vor. Da bei einem Normalbetrieb einer Reibbremse in bspw. einem Fahrzeug eine Betriebswärme von insbesondere 150 °C bis 300 °C nur selten noch bei einem Abstellvorgang besteht, ist vorgesehen, dass die Reibbremse durch ein Betriebsprogramm, das bspw. leichtes kontinuierliches Bremsen vorsieht, auf Betriebswärme gebracht wird.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass der Verschleißzustand in Abhängigkeit einer aktuellen Umgebungstemperatur ermittelt wird.
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Da das vorgestellte Verfahren auf Parametern basiert, die temperaturabhängig variieren, ist es vorteilhaft, die aktuelle Umgebungstemperatur bei der Berechnung des Verschleißzustands bzw. der Spannkraft zu berücksichtigen und die Spannkraft ggf. zu korrigieren und/oder einen entsprechend angepassten Referenzwert zu wählen.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass ein aktuell bestimmter Verschleißzustand der Reibbremse an ein Steuergerät übermittelt wird.
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Um bspw. einen Nutzer der Reibbremse vor einem ggf. kritischen Verschleiß der Reibbremse zu warnen oder Komponenten bspw. eines Fahrzeugs an einen aktuellen Verschleißzustand der Reibbremse anzupassen, ist vorgesehen, dass ein jeweiliger mittels des vorgestellten Verfahrens ermittelter Verschleißzustand an ein Steuergerät gemeldet wird und das Steuergerät bspw. eine Warnmeldung ausgibt oder die Komponenten entsprechend einstellt.
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Das vorgestellte Verfahren eignet sich insbesondere zur Vorhersage bzw. zum Planen von Wartungsintervallen.
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Traditionellerweise werden zur Bestimmung von Wartungsintervallen Berechnungsverfahren auf Grundlage von Bremsbetätigungen und dabei vorherrschenden Bedingungen eingesetzt, um einen Verschleiß abschätzen. Dabei wird eine Anzahl Stützstellen, wie bspw. Kratzbleche oder Leiterschleifen verwendet, um einen Verschleißverlauf anhand von Vergleichswerten jeweiliger Stützstellen zu interpolieren. In Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass eine gegenüber dem Stand der Technik reduzierte Anzahl Stützstellen, insbesondere zwei Stützstellen verwendet werden, um einen Verschleißverlauf zu interpolieren und ein geeignetes Wartungsintervall vorherzusagen.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Reibbremse mit einem Sensor zur Erfassung einer durch eine Feststellbremse aufgebrachten Spannkraft, und einem Steuergerät, das dazu konfiguriert ist, einen Verschleißzustand der Reibbremse mittels eines Vergleichs einer an der Reibbremse anliegenden Haltekraft mit einem im voraus bereitzustellenden Referenzwert zu bestimmen, wobei das Steuergerät weiterhin dazu konfiguriert ist, den Verschleißzustand in Abhängigkeit einer aktuellen Temperatur der Reibbremse zu bestimmen und wobei das Steuergerät weiterhin dazu konfiguriert ist, die Spannkraft mittels eines Spannkraftsensors zu ermitteln, wobei der Spannkraftsensor eine Feststellbremse ist, und wobei das Steuergerät weiterhin dazu konfiguriert ist, die Feststellbremse kontinuierlich mit einer bestimmten Spannung zu versorgen, und ein Hydrauliksystem der Reibbremse kontinuierlich unter Druck zu setzen, und die Spannkraft zum Zeitpunkt einer Änderung einer Stromaufnahme der Feststellbremse aufgrund eines Übergangs einer von der Reibbremse aufzubringenden Haltekraft von der Feststellbremse auf das Hydrauliksystem in Abhängigkeit eines in dem Hydrauliksystem während eines Lösezeitpunkts der Feststellbremse anliegenden Drucks zu ermitteln.
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Die vorgestellte Reibbremse dient insbesondere zur Durchführung des vorgestellten Verfahrens.
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Es ist denkbar, dass das von der vorgestellten Reibbremse umfasste Steuergerät jeweilige Berechnungen zum Ermitteln des Verschleißzustands nur dann durchführt, wenn die Reibbremse eine vorgegebene Temperatur aufweist.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
- 1 zeigt schematisch eine mögliche Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens auf Grundlage eines Abkühlungsverhaltens eines Bremsbelags.
- 2 zeigt schematisch eine mögliche Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens auf Grundlage eines Druckäquivalents.
- 3 zeigt schematisch einen Vergleich eines Abkühlungsverhaltens einer Reibbremse mit einem Referenzwert gemäß der Ausgestaltung des Verfahrens aus 2.
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In 1 ist ein Vergleich zwischen einem Abkühlungsverhalten eines zu betrachtenden Bremsbelags und einem Abkühlungsverhalten eines Referenzbelags dargestellt.
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In einem Diagramm 1, das sich über eine Achse 3 [Zeit] und eine Achse 5 [Spannkraft] aufspannt, sind Kurven 7 und 9 aufgetragen. Die Kurve 7 wurde auf Grundlage des Abkühlungsverhaltens des zu betrachtenden Bremsbelags ermittelt, wohingegen die Kurve 9 auf Grundlage des Abkühlungsverhaltens eines neuwertigen Bremsbelags ermittelt wurde und als Referenz dient.
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Da die Spannkraft der Kurve 7 höher ist als die Spannkraft der Kurve 9, d. h. die Kurve 9 unterhalb der Kurve 7 verläuft, weist der Bremsbelag, der Kurve 7 zugrundeliegt, weniger Volumen auf als der der Kurve 9 zugrundeliegende Bremsbelag und ist somit verschlissen.
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Anhand einer Abweichung zwischen Kurve 7 und Kurve 9 kann der zu betrachtende Belag hinsichtlich seiner aktuellen Qualität beurteilt werden und, bspw. bei Überschreiten einer bestimmten Abweichung der Kurven 7 und 9 voneinander, ein entsprechendes Warnsignal erzeugt werden.
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In 2 ist eine Spannkraftermittlung für einen zu betrachtenden Bremsbelag auf Grundlage eines Druckäquivalents dargestellt.
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In einem Diagramm 20, das sich über eine Achse 23 [Zeit], eine Achse 25 [Spannkraft] und eine Achse 26 [Stromstärke] aufspannt, sind ein Verlauf 29 einer Stromaufnahme einer Feststellbremse in [Ampere] und ein Verlauf 27 eines von einem elektrisch geregelten Bremskraftverstärker der Reibbremse erzeugten hydraulischen Drucks aufgetragen.
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Um einen Verschleißzustand eines Bremssystems zu ermitteln, wird die Feststellbremse in einem Zustand, in dem die Feststellbremse eine Haltekraft zum Fixieren eines jeweiliges Fahrzeug aufbringt, d. h. bei einer definierten mechanischen Spannkraft, gleichmäßig bestromt. Gleichzeitig zum Bestromen der Feststellbremse wird ein Hydrauliksystem des Bremssystems, über den elektrisch geregelten Bremskraftverstärker, kontinuierlich unter Druck gesetzt. Der mittels des elektrisch geregelten Bremskraftverstärkers erzeugte hydraulische Druck steigt stetig an und erreicht zu einem bestimmten Zeitpunkt t1 einen Wert, welcher der von der Feststellbremse erzeugten Spann- bzw. Haltekraft entspricht. Dies bedeutet, dass sich zum Zeitpunkt t1 die von der Feststellbremse erzeugte mechanische Spannkraft und die von dem elektrisch geregelten Bremskraftverstärker erzeugte hydraulische Kraft entsprechen, so dass die Spannkraft zum Fixieren des Bremssystems, d. h. die Haltekraft, von der Feststellbremse auf das Hydrauliksystem übergeht und so die Feststellbremse entlastet wird. Entsprechend fällt von der Feststellbremse ruckartig eine erhebliche Belastung ab, so dass die Feststellbremse sich mit einem deutlichen geringeren Widerstand bewegen kann. Bedingt durch den geringeren Widerstand nimmt die Feststellbremse für ihre Bewegung deutlich weniger Strom auf, was sich in einem geänderten Verlauf 29 der Stromaufnahme niederschlägt. Dabei ist es unerheblich, ob die Feststellbremse in Richtung einer höheren Spannkraft, d. h. einer Schließbewegung, oder einer niedrigeren Spannkraft, d. h einer Lösebewegung angetrieben wird.
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Anhand einer charakteristischen Form des Verlaufs 29 der Stromaufnahme der Feststellbremse zum Zeitpunkt t1 des Übergangs der Spannkraft auf das Hydrauliksystem kann der Zeitpunkt t1 bestimmt und die von dem Hydrauliksystem aufgebrachte Spannkraft zum Zeitpunkt t1 erfasst werden. Dazu kann bspw. ein entsprechender Wert in einem Steuergerät zur Regelung des elektrisch geregelten Bremskraftverstärkers erfasst werden.
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Da die von dem Hydrauliksystem bzw. der Feststellbremse aufzubringende Spannkraft zum Erzeugen der Haltekraft sich zusammen mit dem Zeitpunkt t1 in Abhängigkeit eines Verschleißzustands bzw. eines Setzungsverhaltens der Reibbremse ändert, kann die von dem Hydrauliksystem zum Zeitpunkt t1 aufgebrachte Spannkraft mit einem Referenzwert abgeglichen und zur Beurteilung des Verschleißzustands verwendet werden.
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In 3 ist ein Vergleich von Spannkräften, die jeweils zu einem Zeitpunkt t1 ermittelt wurden, dargestellt.
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In einem Diagramm 30, das sich über eine Achse 33 [Zeit] und eine Achse 35 [Spannkraft] aufspannt, sind Punkte 37 und 39 eingetragen. Der Punkt 37 entspricht einem Wert, der unter Verwendung des zu betrachtenden Bremsbelags aus 2 ermittelt wurde, wohingegen der Punkt 39 einem Referenzwert auf Grundlage eines neuwertigen Bremsbelags entspricht. Da der zu betrachtende Bremsbelag hier dünner ist als ein neuwertiger Belag, wächst und schrumpft der Bremsbelag weniger als ein neuwertiger Bremsbelag, so dass ein entsprechender Spannkraftverlust beim Abkühlen des zu betrachtenden Bremsbelags geringer ist als ein Referenzspannkraftverlust eines neuwertigen Bremsbelags. Entsprechend eignet sich eine Differenz zum Zeitpunkt t1 zur Beurteilung eines Verschleißzustands des zu betrachtenden Bremsbelags.