JPH05215162A - ブレーキライニングの摩耗を検出するための装置 - Google Patents

ブレーキライニングの摩耗を検出するための装置

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JPH05215162A
JPH05215162A JP31833492A JP31833492A JPH05215162A JP H05215162 A JPH05215162 A JP H05215162A JP 31833492 A JP31833492 A JP 31833492A JP 31833492 A JP31833492 A JP 31833492A JP H05215162 A JPH05215162 A JP H05215162A
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brake
lining
sensor
temperature
parallel
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JP31833492A
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Werner Stumpe
シュトゥンペ ヴェルナー
Juergen Wrede
ヴレーデ ユルゲン
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Robert Bosch GmbH
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    • F16D66/00Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の欠点を解消し特にセンサにかかるコス
トがわずかで済み、種々異なる情報がインテリジェント
評価によって得られるような装置を提供すること。 【構成】 並列に接続された抵抗はその抵抗値が強い温
度依存性を有しており、前記電子評価装置は、種々異な
る原因による抵抗値の変化に基づく電流の変化を検出し
て表示のため及び/又は制御操作のために異なる信号を
生成するように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、摩擦ライニングブレー
キのブレーキライニングの摩耗を検出するための装置で
あって、ライニング内に埋め込まれたセンサと電子評価
装置とを有しており、前記センサは電流の流れる少なく
とも2つの並列に設けられた抵抗からなり、該抵抗はラ
イニングの摩耗が進行している場合に時間的に順次非作
用状態におかれるものであり、前記電子評価装置は、作
用する抵抗値の変化を評価して表示を生ぜしめ及び/又
は制御操作をトリガする装置に関する。
【0002】本発明の核心は複数の並列に接続された抵
抗を有するブレーキライニング厚さセンサに対し温度依
存性の強い抵抗材料を用いることと、センサ信号を付加
的に評価すること、例えば温度信号として電流J又は電
圧降下Uを付加的に評価することにある。
【0003】
【従来の技術】ブレーキライニングの厚さ情報は2つの
手段によって検出される。
【0004】すなわち ・信号経過から、ワイヤループの裂断の際の信号におけ
る突然の急峻な上昇ないし下降(跳躍的変化)を電子装
置によって識別する手段(温度による信号変化はこれと
は逆に緩やかである)、 ・及び/又は2つの状態(この2つの状態ではブレーキ
は周囲温度をとっている)の間の信号におけるオフセッ
トΔUを識別する手段、によって検出される。この2つ
の手段は同時か又は選択的に使用され得る。
【0005】ブレーキが周囲温度を有しているか否かは
別のセンサ信号と、構成に起因する定数とに基づいて検
出され得る。周囲温度がそのような2つの時点の間で異
なると、このことは周囲温度に関する情報によって補正
され得る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は請求項
1の上位概念に述べたような装置において、従来の欠点
を解消し特にセンサにかかるコストがわずかで済み、種
々異なる情報がインテリジェント評価によって得られる
ような装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、並列に接続された抵抗はその抵抗値が強い温度依存
性を有しており、前記電子評価装置は、種々異なる原因
による抵抗値の変化に基づく電流の変化を検出して表示
のため及び/又は制御操作のために異なる信号を生成す
るように構成されて解決される。
【0008】本発明によって得られる利点は、・唯1つ
の2極センサによってブレーキ温度とブレーキライニン
グ厚さを検出することができる、 ・センサにかかる余分なコストがわずかで済む、 ・種々異なる情報がインテリジェント評価によって得ら
れる、ことである。
【0009】そのためには専らソフトウエアコスト、場
合によっては付加的なメモリ、永続的な電流供給、制御
装置内の温度計だけしか必要にならない。
【0010】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
【0011】図1には電子制御されるエアーブレーキ装
置(ELB)を備えた実用車が示されている。このエア
ーブレーキ装置(ELB)は電気的な制動値センサ1と、
制御装置2と、貯蔵用タンク3a,3bと、電気的圧力
制御弁4a,4bと、ブレーキシリンダ5a,5bとを
有している(それぞれ1つのアクスルの1つの車輪のみ
が示されている)。さらに図1には車輪6a,6bと、
ブレーキドラム7a,7bと、ブレーキシュー8a,8
bと、アンチロックブレーキ装置(ABS)10a,1
0b用回転数センサと、組み合わされたライニング厚さ
/温度センサ(BTS)9a,9bと、圧力センサ17
a,17bとが示されている。前記BTSは基本的に既
知のライニング摩耗測定センサのように構成される。複
数の並列に接続された抵抗(段が多いほど分解能が増
す)R1〜Rn(図2及び図3参照)がセンサ内に埋め
込まれている。これらの複数の抵抗の接続線路は段付け
されたワイヤループ15として構成される。図2では当
該センサ9aがブレーキライニング8a固定用のリベッ
トの代わりにブレーキシューに組み込まれている。制動
の際にはライニングの摩耗によってワイヤループが順次
続けて裂断される。それにより並列回路の合成抵抗値が
変化する。この関係は次式によって表される。
【0012】 1/Rges=1/R1+1/R2+1/R3+…1/Rn R1〜Rnがそれぞれ等しい場合(R1=R2=R3=
…Rn)は次式が成り立つ。
【0013】Rges=Rn/n この抵抗の変化は、供給電圧(Uvers)が一定の場
合に測定抵抗R中の電流変化Jを引き起こす。上記測定
抵抗により電子装置2において同様に変化する電圧Uが
取り出される。この電圧Uは固定的な時間間隔Δt(タ
イマ14)中でサンプリングされA/D変換器11aで
デジタル化される。
【0014】並列回路の抵抗値Rgesは複数あるワイ
ヤループの裂断によってのみ変化するのではなく、ライ
ニングの温度によっても変化する。この作用はこれまで
は不都合なものとして見られてきた。そのため材料の相
応の選択により抵抗をできるだけ温度に依存しないよう
に構成することが試みられてきた。本発明はまさにこの
試みとは逆の方向を行くものである。
【0015】抵抗R1〜Rnに対し温度係数の高い材料
が用いられている。それにより当該装置は擬似的に温度
検出器となる。温度測定と、ライニング厚さの測定との
間の区別は、2極線路上の信号Uのインテリジェント評
価だけで行われる。
【0016】信号経過の例は図4に示されている。
【0017】ブレーキライニングが新しく、ブレーキが
冷えている(すなわち周囲温度と同じ)状態ではセンサ
(BTS)9aは信号Uoを供給する(図4)。全ての
部分抵抗R1,R2,R3,…Rnは抵抗Rgesにま
とめられる。ここにおいて時点t1でブレーキが操作さ
れたならば摩擦熱によってライニング温度が高まり、そ
れに伴ってセンサ(BTS)9内の温度も高まる。それ
により例えば抵抗R1〜Rnの温度依存性の抵抗値、す
なわち抵抗値Rgesが減少する。従って供給電圧Uv
ersが一定で制御装置内の抵抗Rが一定の場合には電
圧低下(U=R・J)の結果、電流Jは増加する。電圧
Uの変化は温度変化に基づいて比較的緩慢にかつ連続的
に生じる。この勾配は例えばΔU′/Δtで表される。
電圧Uはセンサ(BTS)9の温度δとブレーキ温度に
比例するので、センサ(BTS)9は周知のブレーキ用
温度センサのように動作する。例えば限界値を上回った
場合には運転者はブレーキが過熱する前に表示装置(ラ
ンプ、ブザー)によって警告される。
【0018】制動値センサ1を介して制御装置2では、
制動が行われたか否かの識別が行われ、制動圧情報が圧
力センサに供給される。さらに車輪回転数センサ10
a,10bか又は別の方法を介して、車両が停止してい
るのか又は走行しているのかに関する情報が得られる。
【0019】車両が例えば時間Tの間停止状態にあるな
らば、ブレーキは周囲温度を有していることを前提にす
ることができる。この時間Tは最後の制動時におけるブ
レーキ能力(=∫ブレーキ圧・車輪回転数・定数dt)
に依存し、センサ信号と、事前に記憶された定数値に基
づいて算出される。周囲温度は外気温検出器19を介し
て制御装置2で求めることができる。このようにして全
ての温度センサ9は周囲温度に調整される。運転スイッ
チの遮断後に制御装置2及びセンサ9への電流供給を可
能にするために、継続供給用小型補助バッテリ18を設
けることができる。
【0020】ここにおいて時点t2(図4)で制動が繰
り返された後、抵抗Rnの最初のワイヤループが裂断さ
れるくらいに大きくライニングの厚さが減ると、抵抗値
は衝撃的に変化する(例えばΔRges=|Rn/n−
Rn/n−1|だけ変化する)。このことは信号Uの急
峻な上昇を引き起こす。変化ΔUはΔtにおける温度変
化によって可能な跳躍的変化(Sprung…ΔU′m
ax)よりも大きい。この跳躍的変化は実験的に求めら
れて記憶される。周囲温度へのブレーキの再冷却時に
も、Rnの欠落による抵抗変化に相応するΔUはそのま
ま残る。そのためUの最後の値又は複数の先行する値
を、ブレーキが周囲温度に冷却されたときにメモリ12
に記憶することにより、電子装置はΔUの違いを識別す
ることができるようになる。このようにして、すなわち
衝撃的な上昇ΔU及び/又は冷却後に残るオフセットΔ
Uにより、ライニングの厚さが評価され得る。
【0021】ライニングの厚さ情報に基づき、例えばフ
ロントアクスルとリアアクスルにおいて違いが生じた場
合に、制動圧が電子制御式エアーブレーキ装置により次
のように補正されるものとなる。すなわちライニング厚
さの後調整作用によりブレーキライニングの摩耗が均一
になるように補正される。
【0022】全てのアクスルにおいて均一なライニング
摩耗を生じさせるという目的で、制動圧を分配させるた
めの制御が徐々に行われるため、ライニングの厚さ変化
を時間的に遅延させて検出しても十分である。すなわち
車両の静止後の時点Tの後に検出してもよい。
【0023】電圧降下Uは抵抗値Rgesの他に供給電
圧Uvers及び抵抗Rにも依存する。供給電圧Uve
rsは制御装置2において求めることができ、それによ
り障害の要因は取り除かれる。抵抗Rに対し例えば次の
ような抵抗材料が選択され得る。すなわち抵抗率が−4
0度C〜+30度Cの周囲温度範囲において全く変化し
ないか又は問題のない程度にしか変化しないような材料
が選択され得る。
【0024】センサ中の1つ又は複数(m)のワイヤル
ープが摩耗によって裂断されていることが識別されると
同時に新たな抵抗値Rges=Rn/n−m(同じ大き
さの部分抵抗の場合)が制御装置2で検出される。温度
検出のための信号Uの評価は相応に適合される。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、唯1つの2極センサに
よってブレーキ温度とブレーキライニング厚さを検出す
ることができる。従ってセンサにかかるコストがわずか
で済み、種々異なる情報がインテリジェント評価によっ
て得られる。そのためにはソフトウエアに関するコスト
しか余分にかからない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施例を示した図である。
【図2】本発明におけるセンサの構成を示した図であ
る。
【図3】本発明による実施例の部分回路図を示した図で
ある。
【図4】信号経過の例を示した図である。
【符号の説明】
1 制動値センサ 2 制御装置 3a 貯蔵用タンク 3b 貯蔵用タンク 4a 圧力制御弁 4b 圧力制御弁 5a ブレーキシリンダ 5b ブレーキシリンダ 6a 車輪 6b 車輪 7a ブレーキドラム 7b ブレーキドラム 8a ブレ−キシュ− 8b ブレーキシュー 9a ライニング厚さ/温度センサ 9b ライニング厚さ/温度センサ 10a アンチロック装置 10b アンチロック装置 12 メモリ 14 タイマ 17a 圧力センサ 17b 圧力センサ 18 補助バッテリ 19 外気温検出器 U 信号 R1 抵抗 R2 抵抗 R3 抵抗 Rges 抵抗値 Uvers 供給電圧 J 電流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユルゲン ヴレーデ ドイツ連邦共和国 シュツットガルト 50 ゼーシュヴァルベンヴェーク 1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 摩擦ライニングブレーキのブレーキライ
    ニングの摩耗を検出するための装置であって、ライニン
    グ内に埋め込まれたセンサと電子評価装置とを有してお
    り、前記センサは電流の流れる少なくとも2つの並列に
    設けられた抵抗からなり、該抵抗はライニングの摩耗が
    進行している場合に時間的に順次非作用状態におかれる
    ものであり、前記電子評価装置は、作用する抵抗値の変
    化を評価して表示を生ぜしめ及び/又は制御操作をトリ
    ガする、装置において、 前記並列に接続された抵抗はその抵抗値が強い温度依存
    性を有しており、前記電子評価装置は、種々異なる原因
    による抵抗値の変化に基づく電流の変化を検出して表示
    のため及び/又は制御操作のために異なる信号を生成す
    るように構成されていることを特徴とする、ブレーキラ
    イニングの摩耗を検出するための装置。
JP31833492A 1991-11-30 1992-11-27 ブレーキライニングの摩耗を検出するための装置 Pending JPH05215162A (ja)

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DE19914139546 DE4139546A1 (de) 1991-11-30 1991-11-30 System zum erkennen des verschleisses eines bremsbelags
DE4139546.8 1991-11-30

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