ITRM930251A1

ITRM930251A1 - Procedimento per la regolazione del consumo della guarnizione del freno in un complesso di frenatura di un autoveicolo azionato mediante un mezzo a pressione.

Info

Publication number: ITRM930251A1
Application number: IT000251A
Authority: IT
Inventors: Jorg Fischer; Bodo Klein
Original assignee: Daimler Benz Ag
Priority date: 1992-04-30
Filing date: 1993-04-21
Publication date: 1994-10-21
Also published as: FR2690720B1; GB9307337D0; DE4214181C2; IT1261446B; ITRM930251A0; FR2690720A1; GB2266568B; DE4214181A1; GB2266568A

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione_ dal titolo: ?Procedimento per.la regolazione del constano della, guarnizione del freno in un complesso di frenatura di un autoveicolo azionato mediante mezzo a pressione"

L'invenzione concerne un procedimento per la regolazione dell'usura della guarnizione del freno secondo il preambolo della rivendicazione 1.

Un procedimento del tipo ih questione ? de ducibile dalla DE 33 13 078 C2 concernente un circu? to di regolazione per l'armonizzazione dell'usura della guarnizione dei freni. Questa regolazione si basa o su due sensori di usura della guarnizione dei freni per asse dell'autoveicolo con il vantaggio di una conoscenza precisa dell'usura della guarnizione dei freni su entrambe le ruote di un asse, ma con l'inconveniente dei costi di due sensori e della ulteriore lavorazione corrispondente dei segnali, oppure su un solo sensore di usura della guarnizione dei frenine di volta in volta su una ruota di un asse con il vantaggio di una soluzione pi? vantaggiosa dal punto di vista dei costi, ma con l'inconveniente che l'usurandella guarnizione dei frenisulla ruota nonmunita di sensore rimane inosservata, cosa che pu? provocare cond?-_ zio.ni.critiche di.marcia .e/o cattivi risultati di_ regolazione.

Partendo da quest'ultima,alternativa, l'inyenzione si prefigge il compito di indicare un procedimento migliore per la regolazione dell'usura della guarnizione dei freni soltanto in una ruotamunita di sensore per asse dell'autoveicolo.

_ Questo compito viene risolto, in un proce-_ dimento del tipo in questione, con i particolari caratterizzanti della rivendicazione 1.

Forme di realizzazione vantaggiose e ulteriori sviluppi del procedimento secondo l'invenzione sono caratterizzati dai particolari delle rivendicazioni dipendenti. Mentre specialmente con i particolari della rivendicazione 2 i valori reali dell'usura della guarnizione dei freni vengono posti alla base della compensazione delle differenze di usura delle guarnizioni dei freni tra gli assali, cio? tra l'assale anteriore e l'assale posteriore del veicolo, secondo i particolari della rivendicazione 3 ? anche possibile utilizzare il valore reale dell'usura delle guarnizioni dei freni per compensare la differenza di usura delle guarnizioni dei freni tra le due ruote di un assale. Inoltre,secondo la rivendicazione 4 ? anche possibile una corrispondente sovrapposazione.

lin esempio di esecuzione dell'inyenzione ? rappresentato nei disegni e viene descritto pi? dettagliatamente in seguito. In essi:

la figura 1 mostra uno schema elettrico a blocchi di un impianto di frenatura azionato con mezzo a pressione e

la figura 2 mostra un diagramma di svolgimento del procedimento secondo l'invenzione.

L'impianto di frenatura 10 di autoveicolo rappresentato schematicamente comprende una valvola 11 di freno di servizio che, da serbatoi a pressione 12a, 12b porta il mezzo a pressione tramite tubi separati alla zona dell'assale anteriore VA nonch? alla zona dell'assale posteriore HA; nel tubo della pressione frenante che porta all'assale posteriore ? inserito ancora un regolatore 13 per la regolazione automatica dipendente dal carico della forza frenante. I rispettivi cilindri dei freni sulle ruote sono indicati con 14a, 14b per l'assale anteriore e con 15a, 15b per l'assale posteriore e rappresentano organi di regolazione che spostano guarnizioni di freni indicati schematicamente con 16a - 17b in modo da ottenere, mediante intervento per attrito con.U rispettivo tamburo e rispettivamente disco del freno sulla ruota, effetti deceleranti sulle ruote.

Secondo l'invenzione, soltanto ad una guarnizione del freno di una ruota di un assale,? associato di volta in volta un sensore di usura, ad esempio alla guarnizione 16a del freno della ruota destra dell'assale anteriore VA ? associato il sensore di_ usura 18a e alla guarnizione 17a del freno della ruota destra dell'assale posteriore HA ? associato il _ sensore di usura 19a. I sensori di usura 18a, 19a possono determinare lo spessore di ciascuna guarnizione di freno in qualsiasi modo noto. Le uscite dei sensori di usura 18a, 19a operano attraverso conduttori di segnali 18, 19 su un sistema elettronico di controllo 20,disposto centralmente nell'esempio di esecuzione rappresentato . Il sistema elettronico di controllo 20 invia segnali corrispondenti a valvole elettromagnetiche 21a, 21b e 22a, 22b inserite nei tubi di pressione frenante che portano a ciascuna ruota che controllano le pressioni frenanti sui freni delle ruote e che possono essere le valvole per la realizzazione di funzioni dell'ABS (sistema antibloccaggio}. Inoltre, secondo l'esempio di esecuzione, ad ogni ruota ? associato ancora un sensore di numeri di giri 23a, 23b e 24a, 24b nonch? ad ogni ci lindro 14a - 15b dei freni delle ruote ? associato un sensore di pressione frenante 25a, 25b e 26a, 26b, i cui segnali, analogamente ai segnali della valvola del freno di servizio e del regolatore del freno automatico dipendente dal carico, vengono inviati tramite conduttori di segnali pure al sistema elettronico centrale di controllo 20.

In linea di massima, attraverso il procedimento rappresentato in seguito, oltre all'usura captata della guarnizione del freno su una ruota dell'assale da regolare si controlla anche l'usura della guarnizione del freno della ruota non captata, senza impiegare un (costoso) sensore supplementare.

Inoltre, con l'aiuto delle presenti grandezze fisiche rilevate sulle ruote - ad esempio dei numeri di giri delle ruote, della differenza tra i due numeri di giri delle ruote, delle pressioni frenanti delle ruote e/o delle temperature dei freni delle ruote -si ricava un fattore di correzione K sommando la durata e la grandezza di queste grandezze fisiche - eventualmente anche delle loro derivate - per entrambe le ruote dell'assale relativo nell'apparecchio elettronico di controllo e confrontando e valutando le somme che ne derivano per la ruota munita e non munita di sensore. L'usura captata della guarnizione del freno... viene poi moltiplicata con il fattore di correzione_ K se esso ? maggiore di 1 - cio? se l'usura presunta della guarnizione del freno della ruota non_munita di sensore? maggiore dall'usura della guarnizione del freno rilevata sulla ruota munita di sensore e viene inviato come valore reale alla regolazione sovrapposta per l'armonizzazione dell'usura della guarnizione del freno nonch?, eventualmente, ad un dispositivo di segnalazione.

In caso d'impiego di un freno elettropneumatico EPB, in cui i numeri di giri delle ruote e le pressioni frenanti vengono rilevati, si ottiene poi il seguente svolgimento procedurale per assale per la regolazione dell'usura della guarnizione del freno, Fig. 2 in connessione con Fig. 1, dove

S_D: significa somma memorizzata in modo non transitorio di tutte le differenze rilevate dei numeri di giri (e rispettivamente di una grandezza oppotunamente unificata) tra la ruota munita e la ruota non munita di sensore.

S M: significa somma memorizzata in modo volatile di tutte le integrali rilevate delle pressioni frenanti delle ruote in funzione del tempo

S A: significa la somma memorizzata in modo non voladi tutte le deceleraz ioni_ riievate_della ruota (dn/dt)

D: significa _la_differenza massima dei numeri di g?-_ ri (e rispettivamente di una grandezza_Lmificata cor-_ rispondente) tra la ruota munita e la ruota non munita di sensore durante la frenatura attuale (dovuta al segno) _ T: ? l'integrale della pressione frenante della ruota rispetto al tempo per la frenatura attuale

A: ? la decelerazione della ruota durante la frenatura attuale

X: ? l'usura della guarnizione del freno

Indici : A per assale

S per ruota associata al sensore

N per ruota associata al sensore

Soltanto in nuove guarnizioni di freni del veicolo, le somme SD, ST e SA registrate in una memoria del sistema elettronico di controllo 20 eventualmente gi? in modo non volatile vengono presupposte pari a zero. Altrimenti si rilevano - in seguito ad avvio da parte del gradino di decisione 2 in presenza di frenatura attuale - durante la frenatura con una possibile regolazione dell'usura della guarnizione del freno con il valore reale trasmesso per ultimo della guarnizione del freno secondo la fase 3 secondo la fase procedurale 4 in una fase parziale 4.1, i numeri di giri di entrambe le ruote e in una fase_ parziale 4.3 si rileva il numero di giri iniziale._e_._ finale delle ruote con riferimento ai segnali dei _ sensori di numeri di giri 23a, 23b e rispettivamente,. 24a, 24b e, in una fase parziale 4.2, con riferimento ai segnali dei sensori 25a, 25b e rispettivamente 26a, 26b della pressione frenante, si rilevano le pressioni frenanti delle ruote in base al tempo della frenatura. Indi si calcola, in una fase procedurale 5 al fermine della frenatura, si calcola la differenza massima D del numero di giri, l'integrale della pressione frenante della ruota in base al tempo TS della ruota munita e TN.della ruota non munita di senso re nonch? la decelerazione AS della ruota munita . e

AN della ruota non munita e, in una fase procedurale 6 secondo le fasi parziali 6.1 - 6.5 vengono sommati di volta in volta al valore memorizzato per ultimo associato. Fa qu?sti nuovi valori si ricava poi, in condizione priva di frenatura nell'elettronica di controllo 20 in una fase procedurale 7, un fattore

K = f (SD, STN, STS, SAN, SAS) che-poi ? maggiore di

1 " quando l'usura della guarnizione del freno sulla ruotanon associata alsensore? maggiore dell'usura della guarnizione del freno sulla ruotas captata ; con il fattore te si ricava quindi, con riferimento alle grandezze

fisiche supplementari, un rapporto.,che .rappresenta_ il bilancio dell'enerqia.,tra l'usura del la guarn

zione del freno della ruota non munita e l'usura

del la guarnizione del freno della.?rupta non munitadisensore.Se nella fase di decisione 7.1 si accerta poi che K ? maggiore di "1" ,allora in una fase procedurale 8 si_ calcola una usura X^ della guarnizione del freno ri-_ ferita all'assale moltiplicando l'usura XS non captata della guarnizione del freno con il fattore K, dove X. ? maggiore di XS.

Se invece nella fase di decisione 7.1 ci -accerta che il fattore non-? maggiore di. "1", in un passo 7.2 si pone-il.fattore K = 1 e nel passo procedurale 8 si computa XA = XS., cio?,si mantiene l'usura captata della guarnizione del freno come usura della guarnizione del freno riferita al1'asse. Nella fa-, se procedurale 9 si emette.XA alla regolazione dell'usu.ra della guarnizione del freno.nel.sistema elettronico di controllo 20 che pone questo valore per

la prossima frenatura come valore rea1e dell'usura della guarnizione del freno.

Il decorso del procedjmento descritto avanti viene eseguito sia sull'assale anteriore sia su1-l'assale posteriore, in modo cio? che ad ogni frena-_ tura si computa un xAV (assale anteriore) e XAH (assale posteriore).

Se, ad esempio,.durante..la.successiva frenatura,.il_ valore nominale della pressione.frenante prestabili-_ to dalla valvola 11del freno,di servizio sul sistem a e1ettronico di controllo 20 ? di 4 bar e il rap.-porto della pressione frenante emesso dal regolatore 13 del freno automatico dipendente dal carico al sistema elettronico di controllo ad esempio in presenza di veicolo vuoto ? P assale anteriore : P assale posteriore = 2; cio? P assale anteriore = 4 bar e P assale posteriore = 2 bar, allora, in presenza di valori attuali rilevati per ultimo XAV = XAH, queste pressioni frenanti vengono fornite dal sistema elettronico di controllo attraverso le valvole elettromagnetiche 21a, 21b e 22a, 22b in modo adeguato. Se invece in ultimo si ? rilevato XAV maggiore di XAH, allora si prestabiliscono pressioni frenanti opportunamente modificate dal sistema elettronico di controllo in considerazione di questo dato di fatto e in presenza di frenatura riconosciuta non critica, ad esempio P assale anteriore = 3,7 bar e P assale posteriore = 2,3 bar. Durante questa frenatura successiva (= attuale) si ha quindi di nuovo l'andamento del procedimento descritto, dove il fattore K calcolato durante la frenatura precedente e mem orizzato in modo non volatile viene trascritto dal fattore K calcolato durante questa frenatura attu ale in modo che abbia luogo un'attualizzazione corren te. Soltanto in caso di sostituzione della guarn izione del freno, il fattore K Viene riportato a ?1''.

Grazie all'andamento procedurale descritto_ che si.svolge durante ogni frenatura si assicura -_ sebbene venga captata soltanto una ruota per assale_ dal punto di vista dell'usura della guarnizione del freno - che vengano compensate armonicamente differenze di usura delle guarnizioni dei freni tra gli assali del veicolo.

In alternativa si pu? anche prevedere di rilevare XAV e XAHnon durante ogni frenatura ma a determinate distanze temporali, ad esempio dopo ciascun avviamento del veicolo.

Inoltre, da parte del sistema elettronico di controllo si pu? attivare, quando il fattore K calcolato lascia un campo di valori memorizzato prestabilito, un dispositivo di segnalazione 27, dato che poi si individua un freno guasto. Il dispositivo di segnalazione pu? essere attivato anche quando il valore reale dell'usura della guarnizione del freno XA ha raggiunto un valore massimo prestabilito.

Dall'andamento procedurale descritto si vede anche che, a seconda della enu nciabilit? ; desiderata, darli,fattore K non debbono compiere nelle fasi 4 e 6 del procedimento tutti i passi parziali da 4.1 a 4.3 e da 6.1 a 6.5 ma che anche solo fasi parzjal i 4.1/6.1 oppure 4.2/6.2, 6.3 oppure 4.3/6.4, 6.5 portano ad un fattore K enunciabile, analogamente ad un rilevamento supplementare della durata e del livello della temperatura per mezzo di sensori su ogni freno durante una frenatura.

In tali impianti di frenatura, in cui ad ognii ciilindro di freno sulle ruote ? associata una valvola elettromagnetica e quindi la pressione frenante pu? essere pilotata anche ruota per ruota -come esentato nella figura 1 ? anche possibile porre alla base di una correzione di pressione in base alle ruote per assale un valore reale XA di usura di guarnizione di freno calcolato nella fase procedurale 8.

Se, ad esempio, alla fine, sull'assale an teriore ? stato calcolato una XAV K . XS (K maggio re di 1), allora ci? significa che l'usura della guarnizione del freno della ruota non provvista di sensore ? maggiore che sulla ruota provvista di sensore.: Partendo dalla pressione frenante citata avanti sull'assale anteriore, P assale anteriore = 4 bar, du rante. la frenatura attuale - qualora questa,viene riconoscluta non critica - si esegue,ora una correzio-^ ne di pressione frenante,per ruota, tale che,.attra-_. versola valvola el.e.ttromagnetica 21b, nel cilindro_ 14b .del frenoideila ruota non.provvista.di .sensore_ presentante una usura,pi? forte viene fornita, ad_ esemp io.so1tanto una pressione frenante di 3,4 bar e, attraverso la.vaivoi e elettromagnetica 21a, nel cilindro 14a del freno della ruota provvista di sensore presentante una minore usura, viene fornita, ad esempio, una maggiore pressione frenante di 4,1 bar.

In XAV = (K = 1) ci? ? mostrato in modo esattamente inverso e la stessa cosa dicasi, naturalmente, anche per ?AH-A questa correzione si pu? sovrapporre ora ancora la correzione della pressione frenante descritta avanti tra gli assali (assale anteriore/assale positeriore) in base alla quale, corrispondentemente all'esempio citato avanti, ? necessaria una correzione di pressione frenante di 0,3 bar all'assale anteriore, e precisamente da 4 bar a 3,7 bar, e sull'assale posteriore da 2 bar a 2,3 bar. Tenendo conto di questa esigenza, si ottiene poi, mediante sovrapposizione all'assale anteriore, sulla ruota non provvista di sensore, una pressione frenante di (4 bar - 0,3 - 0,1 bar =) 3, 6 bar e, sulla ruota provvista di sensore, una pressione frenante di (4 bar - 0,3 bar 0?1 bar =) 3,8 bar. Al contrario la pressione frenante sulle ruote dell'assale posteriore ? di 2.3 bar, presupponendo che KH = 1; essa per? viene poi corretta ulte -riormente analogamente all assaie anteriore anche e sull?assale posteriore KH viene accertata maggiore di 1 .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento,per la regolazione dell'usura della guarnizione,del freno nel senso di una .compensazione did ifferenze dell'usura,del le.guarnizio-_ ni dei freni in un impianto di frenatura di autoveicolo azionato da mezzo a pressione.con una valvola_ del freno di Servizio e con valvole elettromagnetiche collocate a valle, con un sensore di usura per il rilevamento. dell'usura di ciascuna guarnizione del freno di ciascuna ruota degli assali, dove i segnali di uscita dei sensori di usura vengono inviati ad un sistema elettronico di controllo che, in presenza di diversa usura delle guarnizioni dei freni, genera segnali per l'attivazione delle valvole elettromagnetiche mediante le quali si controllano le pressioni frenanti dei freni sulle ruote, caratterizzato dal fatto che si determina un altro valore di usura delle guarnizioni dei freni indirettamente da grandezze fisiche di stato della ruota provvista di sensore e della ruota non provvista di sensore dello stesso assale durante una frenatura e a base della regolazione si pone, come valore reale (XS) dell'usura della guarnizione del freno, il maggiore dei due valori di usura delle guarnizioni dei freni rilevati (XS) direttamente e determinati (K . XS) indirettamente.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che a base della regolazione per la compensazione delle differenze di usura delle guarnizioni dei freni tra gli assali dell'autoveicolo, vengono posti i valori reali dell'usura del le guarnizioni dei freni degli assali.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che a base della regolazione per la compensazione della differenza di usura delle guarnizioni dei freni tra le due ruote di un assale dell'autoveicolo, viene posto un valore reale dell'usura delle guarnizioni dei freni di ciascun as sale.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che a base della regolazione per la compensazione delle differenze delle guarnizioni dei freni tra gli assali e le due ruote di ciascun assale viene posto il valore reale dell'usura della guarnizione dei freni.
5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'altro valore del l'usura della guarnizione dei freni viene rilevato moltiplicando il valore (XS) dell'usura della guarn? zione dei freni rilevato in modo diretto con un fattore (K) ottenuto mediante calcolo dalle grandezze fisiche si stato. .
6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il fattore (K) viene r icalcolato a determinati intervalli di tempo e viene memorizzato in modo non volatile per la frenatura in successione.
7. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il fattore (K) rispec chia un rappor to rappresentante il bilancio di energia, tra l'usura della guarnizione del freno della ruota non fornita di sensore e l'usura della guarnizione del freno della ruota fornita di sensore.
8. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che come grandezze fisiche di stato si rilevano gli andamenti dei numeri di giri e/o delle accelerazioni e/o le differenze dei numeri di giri e/o gli andamenti delle pressioni frenanti e rispettivamente i gradienti delle pressioni frenanti e/o gli andamenti delle temperature dei freni sulle ruote e rispettivamente i gradienti delle temperature della ruota provvista di sensore e della ruota non provvista di sensore dello stesso assale.
9. Procedimento secondo la rivendicazione 1 oppure 5, caratterizzato dal fatto che, in presenza di un fattore (K) maggiore di ?1", l'usura capta ta (XS) della guarnizione viene moltiplicata con il fattore (K) mentre, in presenza di_ un fattore (K) minore o uguale "1'', l'usura captata (XS) della guarnizione viene moltiplicata con il fattore (K) uguale a "1".
10. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il fattore (K) viene riportato ad "1" dopo ogni sostituzione della guarnizione del freno.
11. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che, quando il fattore calcolato (K) lascia il campo di valori prestabilito, si individua un freno di ruota difettoso e l'apparecchio di controllo (20) attiva un dispositivo di segnalazione (27).
12. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che le pressioni frenanti, con cui vengono forniti i freni delle ruote in presenza di frenature non critiche, vengono modificate in funzione del o dei fattori calcolati (K).
13. Procedimento secondo la rivendciazione 1, caratterizzato dal fatto che, in caso di superamento di un valore massimo,tramite uno dei valori di usura delle guarnizioni dei freni, l'apparecchio di controllo (20) attiva un dispositivo di segnalazione (27).