DE10219039A1

DE10219039A1 - Verfahren und Anordnung zur Überwachung von Fahrzeugbremsen elektronisch geregelter Bremssysteme von Fahrzeugen und Fahrzeugkombinationen auf Überlast

Info

Publication number: DE10219039A1
Application number: DE10219039A
Authority: DE
Inventors: Horst Eckert; Arnd Gaulke
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 2002-04-29
Filing date: 2002-04-29
Publication date: 2003-11-13
Also published as: US6934618B2; JP2004231168A; US20040015283A1; EP1359077A1; JP4560761B2; DE50311909D1; EP1359077B1

Abstract

Offenbart wird ein Verfahren zur Überlastüberwachung von Fahrzeugbremsen von elektronisch geregelten Bremssystemen von Fahrzeugen sowie von Fahrzeugkombinationen aus wenigstens einem Zug- und Anhängefahrzeug, ggf. mit einer Koppelkraftregelung. Bei dem Verfahren werden die Temperaturen der Radbremsen (18, 26) der Räder des Fahrzeugs (1) oder der Teilfahrzeuge der Fahrzeugkombination ermittelt und mit einem vorbestimmten Temperaturgrenzwert verglichen, wobei ein erstes Fahrer-Warnsignal "Warnstufe 1" ausgegeben wird, wenn die Temperatur der Radbremsen an einer Achse des Fahrzeugs oder eines Teilfahrzeugs den Temperaturgrenzwert überschreitet. Es wird ein zweites Fahrer-Warnsignal "Warnstufe 2" ausgegeben, wenn die ermittelten Temperaturen der Radbremsen an mehr als einer Achse des Fahrzeugs oder wenigstens eines Teilfahrzeugs oder aller Teilfahrzeuge der Fahrzeugkombination den Temperaturgrenzwert überschreiten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Fahrzeugbremsen elektronisch geregelter Bremssysteme von Fahrzeugen und Fahrzeugkombinationen auf Überlast gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei EBS-Systemen werden bekanntlich der Bremsbelagverschleiß und das Adhäsionsverhältnis zwischen Fahrzeugrad und Fahrbahn bzw. der Kraftschlussbeiwert zwischen Rad und Fahrbahn geregelt, wobei im Bereich geringer Abbremsung der Verschleiß und im Bereich hoher Abbremsung die Adhäsion geregelt wird.

Betätigt der Fahrer das Bremspedal werden zuerst bis zu einem vorgebbaren Fahrer-Sollbremswert Bremsdrücke ausgesteuert, die ausschließlich nach Belagverschleißregelkriterien berechnet werden. In diesem Anfangsbereich wird bei den Berechnungen keine Rücksicht auf Achslasten genommen. Bei Überschreitung des Fahrer-Sollbremswertes wechselt das Regelsystem vom Belagverschleißregelungsbereich in den Adhäsionsregelbereich über. In diesem höheren Abbremsungsbereich überwiegen Komfort- und Sicherheitsaspekte gegenüber dem Verschleißaspekt. Das Regelungsziel im Adhäsionsregelbereich ist gleicher Bremsschlupf für alle Räder. Im Adhäsionsregelbereich werden Achslasten bei der Bremsdruckberechnung und -regelung berücksichtigt. Die in den Bremsen umzusetzende Bewegungsenergie zwischen den Achsen ist nicht mehr gleich. Werden definierte Differenzschlupfschwellen vor Erreichen des Fahrer-Sollbremswertes überschritten, erfolgt der Wechsel auch schon früher. Im Adhäsionsregelbereich ist gleiche Adhäsion, d. h. ein Differenzschlupf zwischen den Achsen von Null, das Regelungsziel.

Wenn bspw. ein vollbesetzter Bus eine Gefällestrecke herunter fährt, wird der Busfahrer seine Bremse in der Regel häufiger einsetzen müssen mit der Folge, dass die Bremsen zwangsläufig mehr oder weniger schnell heiß bzw. heißer und damit überlastet werden. Mit heißer werdender Bremse sinkt der Reibbeiwert (µ-Wert) der Bremsenreibpaarung (Bremsbelag/Bremsscheibe oder Bremsbelag/Bremstrommel), und zwar um bis zu 100%. Ein Abfallen des Reibbeiwertes der Reibpaarung bedeutet weniger Bremskraft der Bremse.

Sind die Bremsen zwischen der Vorderachse und der Hinterachse unterschiedlich heiß, was in der Regel der Fall ist, ist dort die Bremskraftabnahme am größten, wo die Temperatur am höchsten ist. Es baut sich also ein vom Normalzustand abweichender Differenzschlupf auf. Ein solcher Differenzschlupf wird vom EBS-System ausgeregelt, dessen Regelungsziel ein Differenzschlupf von Null ist.

Normalerweise sind bei einem Fahrzeug, bspw. Nutzkraftwagen, insbesondere Lastkraftwagen und Bus, die Kühlverhältnisse für die Hinterachs-Bremsen schlechter als für die Vorderachs-Bremsen. Ferner sind regelmäßig die Hinterachslasten um ca. 50-100% größer als die Vorderachslasten. Dies bedeutet, dass die Hinterradbremsen stets heißer sein werden als die Vorderradbremsen - auch schon im Verschleißregelbereich.

Die Hinterachsbremse wird, da sie heißer ist als die Vorderachsbremse, bei gleichem Bremsdruck weniger Bremskraft erzeugen. Aufgrund des erwähnten Regelungszieles des EBS-Systems (Differenzschlupf Null) wird in die Hinterachsbremse durch die EBS-Regelung mehr Bremsdruck eingesteuert. Die Hinterachsbremse wird also noch heißer mit der Gefahr einer Überhitzung und eines dadurch bedingten Ausfalls der Bremse durch Überlastung.

Es ist bekannt, bei Fahrzeugkombinationen aus einem Zug- und Anhängefahrzeug einer elektronischen Zuspannenergieregelung eine Kopplungskraftregelung (KKR) zu überlagern, durch die der Anhängersolldruck geregelt wird. Ziel dieser Kopplungskraftregelung ist eine Koppelkraft Null, d. h., dass bei einer Bremsung über die Anhängerkupplung keine oder nur eine Kraft von zulässiger Größe (Sollgröße) vom Anhängefahrzeug auf das Zugfahrzeug oder umgekehrt übertragen wird. Damit ist die Gefahr eines Einknickens des Fahrzeugzuges durch Aufschieben bzw. die Gefahr eines zu starken Aufschiebens des Anhängefahrzeugs vermieden, wodurch die Richtungsstabilität des Fahrzeugzuges verbessert wird. Außerdem soll dadurch auch ein Ziehen oder zu starkes Ziehen durch das Zugfahrzeug bei einem Bremsvorgang vermieden werden. Treten bei solchen Kopplungskraftregelungen der Zuspannenergie zwischen den Radbremsen des Zugfahrzeugs und des Anhängefahrzeugs unterschiedliche Radbremsentemperaturen auf, insbesondere auch durch unterschiedliche Beladungsverteilung zwischen Zugfahrzeug und Anhängefahrzeug, so sind die Bremskräfte der heißeren Radbremsen kleiner als die Bremskräfte der Radbremsen mit den niedrigeren Temperaturen, wodurch wiederum die Gefahr eines Aufschiebens des Anhängefahrzeugs oder eines Ziehens durch das Zugfahrzeug besteht. Bei höherer Belastung der hinteren Achse des Zugfahrzeugs werden die Radbremsen des Zugfahrzeuges heißer als die Radbremsen des Anhängefahrzeugs und bei höherer Belastung der Achsen des Anhängefahrzeugs werden die Radbremsen des Anhängefahrzeugs heißer als die Radbremsen der Zugmaschine. Heißere Zugwagenbremsen bedeuten Ziehen und heißere Anhängerbremsen bedeuten Aufschieben. Überschreiten die Temperaturen der Radbremsen einen vorgebbaren, definierten Grenzwert, besteht die Gefahr einer Überlastung und eines Ausfalls der Bremse.

Durch die EP 0 188 685 B1 ist eine Überlast-Schutz- und/oder -Warneinrichtung bekannt. Bei dieser Einrichtung wird ein Ist-Bremsdruck mit einem Soll-Bremsdruck verglichen. Wenn der Ist-Bremsdruck vom Soll-Bremsdruck um einen vorbestimmten Wert abweicht, wird ein Warnsignal abgegeben. Diese Einrichtung bezieht sich auf eine einzelne Bremse.

Durch die EP 0 320 602 B1 ist eine Überlast-Warneinrichtung für eine Anhängerbremse bekannt. Es werden der Bremsdruck im Zugfahrzeug und der Bremsdruck im Anhängefahrzeug gemessen. In einer Vergleichseinrichtung wird aus den beiden Drücken ein Verhältniswert gebildet. Es wird ein Warnsignal abgegeben, wenn die Änderungsgeschwindigkeit des Verhältniswertes gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert.

Aus der EP 0 417 431 B1 ist ein Verfahren zur Überwachung einer Bremseinrichtung auf Überlast bekannt, das sich auf eine einzelne Trommelbremse bezieht. Es wird die Verformung eines ausgewählten Bauteiles (Bremstrommel) gemessen und mit einer abgespeicherten Verformungskennlinie verglichen. Wenn die während einer Bremsung auftretende Ist- Verformung gleich oder größer ist als die abgespeicherte Verformung, wird ein Warnsignal abgegeben.

Durch die EP 0 569 697 B1 ist ein Verfahren zur Überwachung der wenigstens einen Anhängerbremse eines Fahrzeugzuges auf Überlast bekannt. Das elektronische Bremssystem ist mit permanenter Koppelkraftregelung ausgerüstet. Bei einer Bremsung wird in dem Motorfahrzeug ein die Energiezufuhr zu der Motorfahrzeugbremse mitbestimmendes Energieanforderungssignal erzeugt, aus dem ein die Anhängerbremse mitsteuerndes Anhängerenergiesignal abgeleitet wird, wobei die in der Kupplung anstehende Kupplungskraft mittels des Anhängerenergiesignals geregelt wird. Es wird auf Überlast erkannt und wird ein Warnsignal abgegeben, wenn bei gegebenen Energieanforderungssignal das Anhängerenergiesignal nicht nur vorübergehend ansteigt.

Die EP 0 569 698 B1 offenbart ein Verfahren zur Überwachung der wenigstens einen Motorfahrzeugbremse eines Motorfahrzeugs eines Fahrzeugzuges auf Überlast. Es wird hier, wie bei der EP 0 569 697 B1 das Anhängerenergiesignal beobachtet, nur dass hier auf eine Überlast der Motorfahrzeugbremse erkannt wird und dann ein entsprechendes Warnsignal abgegeben wird, wenn das Anhängerenergiesignal als Ergebnis der Koppelkraftregelungen bei gegebenem Energieanforderungssignal nicht nur vorübergehend abfällt.

Bei all diesen bekannten Verfahren werden physikalische Größen, wie Druck, Kraft, Moment, in einem Vergleichsverfahren ausgewertet. Wird beim Vergleich festgestellt, dass vordefinierte Grenzwerte überschritten werden, erfolgt eine Warnung für den Fahrer, der zum Schutz vor weiterer Überlastung seine weitere Fahrweise entsprechend anpassen muss.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, durch das eine temperaturbedingte Überlastung von Bremsen überwacht wird und bei erkannter Überlast ein Fahrerwarnsignal abgegeben wird. Außerdem soll eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist im Anspruch 17 angegeben.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung schlägt zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zur Überlast-Überwachung von Fahrzeugbremsen von elektronisch geregelten Bremssystemen (EBS-Systemen) von Fahrzeugen sowie von Fahrzeugkombinationen aus wenigstens einem Zug- und Anhängefahrzeug, ggf. mit einer Koppelkraftregelung vor, bei dem die Temperaturen der Radbremsen der Räder des Fahrzeugs oder der Teilfahrzeuge der Fahrzeugkombination ermittelt und mit einem vorbestimmten Temperaturgrenzwert verglichen werden, wobei ein erstes Fahrer-Warnsignal "Warnstufe 1" ausgegeben wird, wenn die Temperatur der Radbremsen an einer Achse des Fahrzeugs oder eines Teilfahrzeugs den Temperaturgrenzwert überschreitet, und ein zweites Fahrer-Warnsignal "Warnstufe 2" ausgegeben wird, wenn die ermittelten Temperaturen der Radbremsen an mehr als einer Achse des Fahrzeugs oder wenigstens eines Teilfahrzeugs oder aller Teilfahrzeuge der Fahrzeugkombination den Temperaturgrenzwert überschreiten.

Die Warnsignale können dabei akustische und/oder optische und/oder subjektiv zu empfindende Signale wie Bremspedalfeeling oder Fadingempfinden sein.

Die Erfindung schlägt also vor, eine Warnung der Stufe 1 auszugeben, wenn bei einem Fahrzeug oder bei einem Teilfahrzeug einer Fahrzeugkombination bei einem Bremsvorgang an einer Radbremse eine definiert hohe Temperatur oder an einer Achse ein definiert hoher Temperaturmittelwert, d. h. den Grenzwert überschreitende Temperaturen, auftreten, und eine Warnung der Stufe 2 auszugeben, wenn bei einem Fahrzeug oder wenigstens einem Teilfahrzeug an mehr als einer Achse definiert hohe Temperaturen auftreten, da in diesem Falle eine höhere Gefahr für eine Überlastung und den Ausfall von Bremsen besteht. Wenn an beiden bzw. sämtlichen Teilfahrzeugen einer Fahrzeugkombination zu hohe Radbremsentemperaturen auftreten, erfolgt ebenfalls eine Warnung der Stufe 2.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden.
Es zeigen
Fig. 1 schematisch ein Fahrzeug mit einer EBS-Bremsanlage und
Fig. 2 schematisch eine Fahrzeugkombination aus einem Zugfahrzeug und einem Fahrzeuganhänger mit jeweils einer EBS-Bremsanlage.
Gleiche und einander entsprechende Bauteile sind in den Figuren der Zeichnung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer bspw. pneumatisch betriebenen EBS-Bremsanlage 2 mit einem Zentralsteuergerät 4 für die Zuspannenergie-Regelung, in das i. A. auch das Antiblockierregelsystem integriert ist. Energieleitungen, bspw. Druckleitungen, sind mit durchgezogenen Linien und elektrische Leitungen mit gestrichelten Linien eingezeichnet. Es sind nur die Räder und zugehörige Bauteile, bspw. pneumatische Bauteile, einer Seite der Vorderachse VA und der Hinterachse HA des Fahrzeugs dargestellt.
Die zur Betätigung der Bremsen benötigte Energie, bspw. Druckluft, wird in Energiespeichern 6, 8, bspw. Druckluftbehältern, bereit gestellt. Über einen Fahrer-Bremswertgeber 10 gibt der Fahrer dem EBS-System einen Sollwert vor. Der Bremskreis ist hier zweikreisig ausgebildet und führt zum einen über einen Energiezuteiler 14, bspw. Druckmodulator, zu einer Zuspanneinrichtung 16, bspw. Bremszylinder, für ein Rad mit Radbremse 18 der Vorderachse (VA). Der andere Bremskreis führt über einen weiteren Energiezuteiler 22, bspw. Druckmodulator, zu einer Zuspanneinrichtung 24, bspw. Bremszylinder, für ein Rad mit Radbremse 26 der Hinterachse (HA). Das Antiblockiersystem erhält über Radsensoren 28, 30 Informationen über das Drehverhalten der Räder. Sollten diese eine Blockierneigung zeigen, gibt das Steuergerät 4 bzw. das in das Steuergerät integrierte ABS-System in bekannter Weise elektrische Signale an die Energiezuteiler 14, 22, bspw. Druckmodulatoren, aus, welche die Zuspannenergie, bspw. den Bremsdruck, herabsetzen und somit die Blockierneigung wieder beseitigen können.
Die Zentralsteuereinheit 4 besitzt Eingänge für Energiesensoren 32, 44, bspw. Drucksensoren, zur Ermittlung der Zuspannenergie, bspw. des Bremsdruckes, in den Zuspanneinrichtungen 16, 24, bspw. Bremszylindern, der Vorder- und Hinterachse.
Die Zentralsteuereinheit 4 weist ferner Eingänge für Einrichtungen 36, 38 zur vorzugsweise ständigen Ermittlung der Temperaturen der Radbremsen, bspw. Temperatursensoren, auf. In der Zentralsteuereinheit 4 werden die ermittelten Temperaturen der Radbremsen der Räder der Vorderachse und der Hinterachse miteinander und mit einem vorbestimmten Temperaturgrenzwert verglichen. Wird festgestellt, dass die Temperaturen den Temperaturgrenzwert bei einem Bremsvorgang überschreiten, wird die Energieverteilung, bspw. Druckverteilung, zwischen den Radbremsen so gewählt, dass in die Radbremsen mit den höheren Temperaturen eine geringere Zuspannenergie, bspw. ein geringerer Bremsdruck, und in die Radbremsen mit den niedrigeren Temperaturen eine höhere Zuspannenergie, bspw. ein höherer Bremsdruck, eingesteuert wird als vor dem Überschreiten des Grenzwertes. Wenn bspw. die Temperatur der Hinterachsbremsen den Grenzwert überschreitet und höher ist als die Temperatur der Vorderachsbremsen, werden also die Hinterachsbremsen geringer belastet als vor dem Überschreiten des Temperaturgrenzwertes, um auf diese Weise den Temperaturunterschied zwischen den Achsen zu verringern. Hierzu kann eine geeignete zusätzliche elektronische Einrichtung 40 im Zentralsteuergerät 4 und/oder eine entsprechende Programmerweiterung der im Zentralsteuergerät enthaltenen Mikroprozessoren vorgesehen sein. Die entsprechende Zuspannenergieverteilung zwischen den Radbremsen, bspw. durch verringerte Druckeinsteuerung in die Bremszylinder der heißeren Bremsen, erfolgt vorzugsweise über die Energiezuteiler 14, 22, bspw. Druckmodulatoren, des EBS-Systems, kann aber auch über gesonderte Energiezuteiler (nicht dargestellt) erfolgen.
Die Fig. 2 zeigt schematisch eine Fahrzeugkombination aus einem Zugfahrzeug 1 und einem Anhängefahrzeug 1' mit jeweils einer bspw. pneumatisch betriebenen EBS-Bremsanlage 2, 2' mit einem Zentralsteuergerät 4, 4' für die Zuspannenergie-Regelung, in dem i. A. auch das ABS-System integriert ist. Die Zentralsteuergeräte 4, 4' sind über eine Signalleitung 5 miteinander verbunden. Energieleitungen, bspw. Druckleitungen, sind mit durchgezogenen Linien und elektrische Leitungen bzw. Signalleitungen sind mit gestrichelten Linien gezeichnet. Es sind nur die Räder und zugehörigen Bauteile, bspw. pneumatischen Bauteile, einer Seite der Vorderachsen VA, VA' und der Hinterachsen HA, HA' der Teilfahrzeuge 1, 1' der Fahrzeugkombination dargestellt.
Die zur Betätigung der Bremsen benötigte Energie, bspw. Druckluft, wird in Energiespeichern 6, 8, 8' bspw. Druckluftbehältern, bereitgestellt. Über einen Fahrer-Bremswertgeber 10 im Zugfahrzeug 1 gibt der Fahrer dem EBS-System einen Sollwert vor. Die Bremskreise sind jeweils zweikreisig ausgebildet und führen zum einen über Energiezuteiler 14, 14', bspw. Druckmodulatoren, zu einer Zuspanneinrichtung 16, 16', bspw. Bremszylinder, für Räder mit Radbremsen 18, 18' der Vorderachsen. Die anderen Bremskreise führen über weitere Energiezuteiler 22, 22', bspw. Druckmodulatoren, zu Zuspanneinrichtungen 24, 24', bspw. Bremszylindern, für Räder mit Radbremsen 26, 26' der Hinterachsen. Die Antiblockiersysteme erhalten über Radsensoren 28, 28', 30, 30' Informationen über das Drehverhalten der Räder. Sollten diese ein Blockierneigung zeigen, geben die Steuergeräte 4, 4' bzw. die in die Steuergeräte integrierten ABS-Systeme in bekannter Weise elektrische Signale an die Energiezuteiler 14, 14', 22, 22', bspw. Druckmodulatoren, aus, welche die Zuspannenergie, bspw. den Bremsdruck, herabsetzen und somit die Blockierneigung wieder beseitigen können.
Die Zentralsteuereinheiten 4, 4' besitzen Eingänge für Energiesensoren 32, 32', 44, 44', bspw. Drucksensoren, zur Ermittlung der Zuspannenergien, bspw. der Bremsdrücke, in den Zuspanneinrichtungen 16, 16', 24, 24', bspw. Bremszylindern, der Vorder- und Hinterachsen.
Die Zentralsteuereinheiten 4, 4' weisen ferner Eingänge für Einrichtungen 36, 36', 38, 38' zur vorzugsweise ständigen Ermittlung der Temperaturen der Radbremsen, bspw. Temperatursensoren, auf. In einer der Zentralsteuereinheiten 4, 4' werden die ermittelten Temperaturen der Radbremsen der Räder der Teilfahrzeuge 1, 1' fahrzeugweise miteinander und mit einem vorbestimmten Temperaturgrenzwert verglichen. Wird festgestellt, dass die Temperaturen voneinander um wenigstens einen vorbestimmten Wert abweichen und die Temperaturen der Radbremsen wenigstens eines Teilfahrzeugs 1, 1' den Temperaturgrenzwert bei einem Bremsvorgang überschreiten, wird in die Radbremsen des Teilfahrzeugs, bspw. Anhängefahrzeugs, dessen Radbremsentemperaturen größer sind als die Radbremsentemperaturen des anderen Teilfahrzeugs, bspw. Zugfahrzeugs, eine niedrigere Zuspannenergie eingesteuert als vor dem Überschreiten des Temperaturgrenzwertes und wird eine höhere Zuspannenergie in die Radbremsen des Teilfahrzeugs, bspw. Anhängefahrzeugs, eingesteuert als vor dem Überschreiten des Temperaturgrenzwertes, wenn die Radbremsentemperaturen dieses Teilfahrzeugs, bspw. Anhängefahrzeugs, kleiner sind als die Radbremsentemperaturen des anderen Teilfahrzeugs, bspw. Zugfahrzeugs. Hierzu kann wenigstens eine geeignete zusätzliche elektronische Einrichtung 40, 40' im Zentralsteuergerät 4, 4' und/oder eine entsprechende Programmerweiterung der im Zentralsteuergerät enthaltenen Mikroprozessoren vorgesehen sein. Die entsprechende Zuspannenergieverteilung zwischen den Radbremsen der Teilfahrzeuge 1, 1', bspw. durch verringerte Druckeinsteuerung in die Bremszylinder der einzelnen Bremsen, erfolgt vorzugsweise über die Energiezuteiler 14, 14', 22, 22', bspw. Druckmodulatoren, der EBS-Systeme, kann aber auch über gesonderte Energiezuteiler (nicht dargestellt) erfolgen.
Das Programm des EBS-Systems kann dahingehend ausgelegt werden, dass die Anhänger-Sollzuspannenergie oder die Zugfahrzeug-Sollzuspannenergie in Abhängigkeit von den ermittelten Radbremsentemperaturen verringert oder erhöht wird.
Das Programm kann auch so ausgelegt werden, dass bei Verringerung der Anhängefahrzeug-Sollzuspannungsenergie gleichzeitig die Zugfahrzeug-Sollzuspannenergie erhöht wird und dass bei Erhöhung der Anhängefahrzeug-Sollzuspannenergie gleichzeitig die Zugfahrzeug-Sollzuspannenergie verringert wird.
Die Änderungen der Sollzuspannenergien der Teilfahrzeuge können gesamtbremskraftneutral oder gesamtbremskraftverringernd erfolgen.
Anhand der Fig. 1 und 2 wurden radbremsentemperaturharmonisierende Bremsdruckregelungsverfahren und damit auch aktiv wirkende Überlastschutzverfahren beschrieben. Aufbauend auf diesen aktiv wirkenden, radbremsentemperaturberücksichtigenden Verfahren soll nachfolgend das erfindungsgemäße Fahrerwarnverfahren nebst Anordnung beschrieben werden. Die anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Überlastschutzverfahren werten Radbremsentemperaturen aus. Dabei wird in Vergleichen ermittelt, ob eine einseitige Überlastung von Bremsen vorliegt oder evtl. alle Bremsen gleichmäßig zu hohe Temperaturen aufweisen. Im ersten Fall wird durch die Verfahren temperaturausgleichend eingegriffen, um die jeweils höher belastete Radbremse relativ zu schonen. Im zweiten Fall wird nicht temperaturausgleichend eingegriffen. In diesem zweiten Fall sollte aber auch eine Fahrerwarnung ausgesprochen werden.
Für die Fahrerwarnung weist/weisen die Zentralsteuereinheit(en) 4, 4' eine elektronische Einrichtung 50, 50' oder entsprechende Programmerweiterungen auf zur Erzeugung von unterschiedlichen Warnsignalen, die den Fahrer über eine Warneinrichtung 52 akustisch und/oder optisch warnen und/oder in Form einer subjektiv zu empfindenden Warnung ansprechen. Die ermittelten Radbremsentemperaturen oder Radbremsentemperaturmittelwerte werden radweise oder achsweise fahrzeugbezogen oder teilfahrzeugbezogen ausgewertet.
Es erfolgt eine Warnung der Stufe 1, wenn an einem Fahrzeug 1 oder an einem Teilfahrzeug 1, 1' einer Fahrzeugkombination an einer Achse den Temperaturgrenzwert übersteigende Temperaturen erreicht werden.
Es wird eine Warnung der Stufe 2 ausgegeben, wenn an einem Fahrzeug oder an einem Teilfahrzeug an mehr als einer Achse den Temperaturgrenzwert überschreitende Temperaturen erreicht werden. In diesem Fall liegt eine höhere Gefahr vor.
Wenn bei beiden bzw. allen Teilfahrzeugen einer Fahrzeugkombination den Temperaturgrenzwert überschreitende Radbremsentemperaturen festgestellt werden, erfolgt ebenfalls eine Warnung der Stufe 2.
Wie oben bereits erwähnt, können die Warnsignale akustischer und/oder optischer und/oder subjektiv zu empfindender Art sein.
Bei akustischer Warnung kann die Frequenz des akustischen Signals abhängig von der Warnstufe sein; je höher die Warnstufe, desto höher die Frequenz des akustischen Signals. Die Frequenz des akustischen Signals kann auch direkt abhängen von der absoluten ermittelten, den Temperaturgrenzwert überschreitenden Spitzentemperatur. Je höher die Spitzentemperatur, desto höher kann die Frequenz gewählt werden.
Die optische Warnung kann durch Blinklicht erfolgen, wobei auch hier die Blinkfrequenz abhängig sein kann von der Warnstufe oder der Höhe der Spitzentemperatur; je höher die Warnstufe oder die Spitzentemperatur, desto höher die Blinkfrequenz.
Für eine optische Fahrerwarnung kann man zum Beispiel ein schematisches Abbild eines Fahrzeugs oder einer Fahrzeugkombination im Display vorsehen mit Darstellung der Räder. Bei ermittelten, den Grenzwert überschreitenden Temperaturen oder Temperaturmittelwerten blinken dann die betroffenen Räder der Radbremsen oder leuchten auf. Hierbei können auch die absoluten Temperaturen mit angezeigt werden. Auch hier kann die Blinkfrequenz von der Warnstufe oder von der Höhe der ermittelten absoluten Temperatur abhängig gemacht werden.
Subjektiv zu empfindende Warnungen sind für eine Fahrerwarnung sehr zielführend. Um den Fahrer über ein Bremspedalfeeling zu warnen, kann im Falle der Ermittlung von den Grenzwert überschreitenden Radbremsentemperaturen eine abgespeicherte Feelingkurve flacher gelegt werden in Abhängigkeit vom jeweiligen Gefährdungspotential, also in Abhängigkeit von der absoluten Höhe der Spitzentemperatur und/oder der Durchschnittstemperatur oder von der Warnstufe. Die Feelingkurve kann dabei stufenweise flacher gelegt werden. Bspw. kann die Feelingkurve um eine Stufe flacher gelegt werden, wenn nur ein Teilfahrzeug Radbremsentemperaturen über dem Grenzwert aufweist, und kann um zwei Stufen flacher gelegt werden, wenn bspw. beide Teilfahrzeuge einer Fahrzeugkombination zu heiße Radbremsen aufweisen.
Wenn bei einer Fahrzeugkombination das Anhängefahrzeug die zu heißen Bremsen aufweist und dadurch bedingt die ihm abverlangte Bremsarbeit verringert wird, stoppt die Fahrzeugverzögerungsregelung. Hierdurch erfolgt kein Ausgleich für eine sich anschließend einstellende Unterbremsung des Fahrzeugs. Als Folge davon wird das Fahrzeug für den Fahrer gefühlsmäßig unterbremsen, was der Fahrer dann als Fading empfindet und als entsprechende Warnung auffasst.
Wenn das Zugfahrzeug die zu heißen Bremsen aufweist und dadurch die den Radbremsen des Anhängefahrzeugs abverlangte Bremsarbeit erhöht wird, kann die Feelingkurve flacher gelegt werden, was dem Fahrer über Bremspedalfeeling mitgeteilt wird; die Verzögerungsregelung bleibt aktiv.
Es kann auch das Bremsdruckniveau abgesenkt werden, wodurch sich dann unmittelbar eine Verringerung der Ist-Fahrzeugverzögerung einstellt, was der Fahrer ebenfalls als Fading empfindet.
Das beschriebene Warnverfahren kann mit einer Motorleistungsbegrenzung kombiniert sein, um im Überlastfall eine Reduzierung des zulässigen Motormomentes zu bewirken. Es ist auch möglich, im festgestellten Überlastfall das Fahren mit höherer Geschwindigkeit nicht mehr zuzulassen. Automatische Getriebe schalten in diesem Fall nicht mehr hoch, damit die kinetische Energie kleiner bleibt und die Motorschleppleistung größer wird.
Wenn zu hohe Radbremsentemperaturen ermittelt worden sind, werden externe Soll-Abbremsungsanforderungen bspw. von Abstandsregelungssystemen, Geschwindigkeitsregelungssystemen, Antriebsschlupfregelungssystemen etc. nicht oder nur eingeschränkt zugelassen. So sind Antriebsschlupfregelungen nur dann uneingeschränkt zugelassen, wenn die heißen Bremsen nicht die der Antriebsachse sind. Sind diese Bremsen aber auch schon auf einem relativ hohen Temperaturniveau, sind nur noch eingeschränkte Antriebsschlupf-Regelungsvorgänge erlaubt, z. B. in Form einer Zeitbeschränkung oder nur bis zu einem bestimmten Temperaturniveau oder nach vergleichbaren Radbremsen schonenden Kriterien.

Claims

1. Verfahren zur Überwachung von Fahrzeugbremsen von elektronisch geregelten Bremssystemen (EBS-Systemen) auf Überlast von Fahrzeugen sowie von Fahrzeugkombinationen aus mindestens einem Zug- und Anhängefahrzeug, ggf. mit einer Koppelkraftregelung zur Anpassung oder wenigstens weitgehenden Anpassung der durch die Anhängefahrzeugbremse bewirkte Anhängefahrzeugverzögerung an die durch die Zugfahrzeugbremse bewirkte Zugfahrzeugverzögerung, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturen oder Temperaturmittelwerte der Radbremsen der Räder des Fahrzeugs oder der Teilfahrzeuge der Fahrzeugkombination ermittelt und mit einem vorbestimmten Temperaturgrenzwert verglichen werden und dass

- ein erstes Fahrer-Warnsignal "Warnstufe 1" ausgegeben wird, wenn die Temperatur einer Radbremse oder der Temperaturmittelwert der Radbremsen an einer Achse des Fahrzeugs oder eines Teilfahrzeugs den Temperaturgrenzwert überschreitet und

- ein zweites Fahrer-Warnsignal "Warnstufe 2" ausgegeben wird, wenn die ermittelten Temperaturen oder Temperaturmittelwerte der Radbremsen an mehr als einer Achse des Fahrzeugs oder wenigstens eines Teilfahrzeugs oder sämtlicher Teilfahrzeuge der Fahrzeugkombination den Temperaturgrenzwert überschreiten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnsignale akustische und/oder optische und/oder subjektiv zu empfindende Signale sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die akustischen Warnsignale der "Warnstufe 1 und 2" unterschiedliche Frequenzen aufweisen.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Warnsignale Blinklichtsignale sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blinklichtsignale der "Warnstufen 1 und 2" unterschiedliche Blinkfrequenzen aufweisen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der akustischen Signale und die Blinkfrequenz der optischen Signale in Abhängigkeit von der Höhe der ermittelten, den Temperaturgrenzwert überschreitenden absoluten Temperaturwerte gewählt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass für die einzelnen Radbremsen des Fahrzeugs oder der Teilfahrzeuge der Fahrzeugkombination auf einem Display optische, radbezogene Symbole vorgesehen sind, die bei über der Temperaturgrenze liegenden Radbremsentemperaturen oder Temperaturmittelwerten mit einer von den Warnstufen oder der Höhe der ermittelten absoluten Temperaturen abhängigen Frequenz blinken.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der Blinksignale oder zusätzlich zu den Blinksignalen die ermittelten Radbremsentemperaturen auf dem Display wiedergegeben werden.

9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das subjektiv zu empfindende Signal durch ein Bremspedalfeeling entsprechend einer abgespeicherten Feelingkurve realisiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Feelingkurve in Abhängigkeit von den Warnstufen oder von den ermittelten absoluten Spitzentemperaturen der Radbremsen stetig oder stufenweise flacher gelegt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Feelingkurve um eine Stufe flacher gelegt wird, wenn nur ein Teilfahrzeug Radbremsentemperaturen über dem Temperaturgrenzwert aufweist, und um zwei Stufen flacher gelegt wird, wenn beide Teilfahrzeuge Radbremsentemperaturen über dem Temperaturgrenzwert aufweisen.

12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahrer ein Fadingempfinden (Unterbremsung) vermittelt wird, wenn die Radbremsen des Anhängefahrzeugs Temperaturen über dem Temperaturgrenzwert aufweisen.

13. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahrer ein Fadingempfinden (Unterbremsung) vermittelt wird, wenn die Radbremsen des Zugfahrzeugs Temperaturen über dem Temperaturgrenzwert aufweisen und das Druckniveau gesenkt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ermittlung von Radbremsentemperaturen über dem Temperaturgrenzwert externe Soll-Abbremsungsanforderungen von z. B. Abstandsregeleinrichtungen oder ASR-Regeleinrichtungen oder Geschwindigkeitsregelungssystemen etc. nicht oder nur eingeschränkt zugelassen werden.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Überlastfall die Motorleistung begrenzt wird durch Reduzierung des zulässigen Motormomentes.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Überlastfall Fahren mit hoher Geschwindigkeit unterbunden wird, bspw. automatische Getriebe nicht mehr hochschalten.

17. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Bremswertgeber und mit wenigstens einem elektronisch geregelten Bremssystem (EBS-System) von Fahrzeugen und von Fahrzeugkombinationen aus wenigstens einem Zug- und Anhängefahrzeug, ggf. mit einer Einrichtung zur Koppelkraftregelung zur Anpassung oder wenigstens weitgehenden Anpassung der durch die Anhängefahrzeugbremse bewirkten Anhängefahrzeugverzögerung an die durch die Zugfahrzeugbremse bewirkten Zugfahrzeugverzögerung, so dass bei einer Bremsung keine oder nur eine Kraft von zulässiger Größe vom Anhängefahrzeug auf das Zugfahrzeug und umgekehrt übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass

- Einrichtungen (36, 38, 36', 38') zur Ermittlung der Temperaturen oder von Temperaturmittelwerten der Radbremsen (18, 26, 18', 26') der Räder des Fahrzeugs (1) oder der Teilfahrzeuge (1, 1') vorgesehen sind, deren Temperatur-Signale in einem Zentralsteuergerät (4, 4') des EBS-Systems (2) oder der EBS-Systeme (2, 2') oder in wenigstens einer separaten Auswerteeinrichtung (50, 50') fahrzeug- oder teilfahrzeugbezogen rad- oder achsweise mit einem vorbestimmten Temperaturgrenzwert verglichen werden, und

- das Zentralsteuergerät (4, 4') oder die separate Auswerteeinrichtung (50, 50') Fahrerwarnsignale abgibt, wenn die ermittelten Temperaturen oder Temperaturmittelwerte den Temperaturgrenzwert überschreiten.

18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralsteuergerät (4, 4') oder die Auswerteeinrichtung (50, 50') ein erstes Fahrer-Warnsignal "Warnstufe 1" erzeugt, wenn die Temperatur oder der Temperaturmittelwert der Radbremsen an einer Achse des Fahrzeugs (1) oder eines Teilfahrzeugs (1, 1') den Temperaturgrenzwert überschreitet und eine zweites Fahrer- Warnsignal "Warnstufe 2" erzeugt, wenn die ermittelten Temperaturen oder Temperaturmittelwerte der Radbremsen an mehr als einer Achse des Fahrzeugs oder wenigstens eines Teilfahrzeugs oder sämtlicher Teilfahrzeuge der Fahrzeugkombination den Temperaturgrenzwert überschreiten.

19. Anordnung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnsignale eine akustische und/oder optische Warneinrichtung (52) betätigen oder ein subjektives Warnempfinden (Bremspedalfeeling oder Fading) auslösen.

20. Anordnung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Radbremsen (18, 26, 18', 26') des Fahrzeugs (1) oder der Teilfahrzeuge (1, 1') mittels Temperatursensoren (36, 38, 36', 38') oder nach einem Temperaturmodell unter Berücksichtigung eines den Belastungszustand der Bremse repräsentierenden Lastsignals oder der Wärmeenergiezufuhr zu der Bremse oder Verformung von Bauteilen der Bremse oder der momentanen Fahrzeugverzögerung und der Fahrzeuggeschwindigkeit oder anderer geeigneter Parameter im Zentralsteuergerät (4, 4') ermittelt wird.

21. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralsteuergerät (4, 4') oder die Auswerteeinrichtung (50, 50') zusätzlich die Spitzentemperaturen der den Temperaturgrenzwert überschreitenden Temperaturen der Radbremsen (18, 26, 18', 26') ermittelt.

22. Anordnung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, das die Warnsignale die Warneinrichtung (52) zur Abgabe der akustischen und/oder optischen Signale so steuern, dass sich die Frequenz dieser Signale entsprechend den Warnstufen oder der Höhe der ermittelten absoluten Temperaturen ändert.

23. Anordnung nach Anspruch 18, 19 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinrichtung (52) ein Display mit einer schematischen Darstellung eines Fahrzeugs oder einer Fahrzeugkombination mit den Radbremsen der Räder zugeordneten optisch erfassbaren Radsymbolen umfasst, welche bei Überlastung der zugeordneten Bremse blinken.

24. Anordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Display die ermittelten absoluten den Temperaturgrenzwert übersteigenden Temperaturen der Radbremsen angezeigt werden.

25. Anordnung nach Anspruch 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zentralsteuereinheit (4, 4') oder der Auswerteeinrichtung (50, 50') eine Bremspedal- Feelingkurve abgespeichert ist, die im Überlastfall (Temperaturen der Radbremsen überschreiten den Temperaturgrenzwert) in Abhängigkeit von der Warnstufe und/oder der absoluten Temperatur oder der mittleren Temperatur flacher gelegt wird.

26. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Änderung der Bremsarbeit im Überlastfall dem Fahrer ein Gefühl von Fading vermittelt wird.

27. Anordnung nach einem der Ansprüche 17-26, dadurch gekennzeichnet, dass externe Soll-Abbremsungsanforderungen, bspw. von Abstandsregelungs-, Geschwindigkeitsregelungs-, Antriebsschlupfregelungssystemen etc. im Überlastfall nicht oder nur eingeschränkt zugelassen sind.

28. Anordnung nach einem der Ansprüche 17-27, dadurch gekennzeichnet, dass im Überlastfall durch die Warnsignale das zulässige Motormoment reduziert wird zur Begrenzung der Motorleistung.

29. Anordnung nach einem der Ansprüche 17-28, dadurch gekennzeichnet, dass im Überlastfall durch die Warnsignale das Fahren mit hoher Geschwindigkeit verhindert wird.

30. Anordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochfahren bei einem automatischen Getriebe blockiert wird.