DE102019215420A1

DE102019215420A1 - Method for determining the wear of a brake lining of a wheel brake and hydraulic brake system

Info

Publication number: DE102019215420A1
Application number: DE102019215420.4A
Authority: DE
Inventors: Aleksandar Stanojkovski
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2021-04-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Verschleißes eines Bremsbelags einer mit einer hydraulischen Bremsanlage (100) verbundenen Radbremse (102,104,106,108) eines Fahrzeugs, wobei die Bremsanlage über einen hydraulischen Bremskreis mit der Radbremse hydraulisch verbunden ist und eine Druckbereitstellungseinrichtung (112, 138) aufweist, die dazu ausgebildet ist, dem Bremskreis Bremsflüssigkeit zuzuführen und die in dem Bremskreis befindliche Bremsflüssigkeit mit einem definierten Druck zu beaufschlagen, wobei das Verfahren das Ermitteln einer Referenz für ein der Radbremse über den Bremskreis zuzuführendes Referenzflüssigkeitsvolumen (Vref) aufweist, sodass sich der Bremsbelag der Radbremse in einer definierten Prüfposition befindet, sowie das Ermitteln im Wirkbetrieb der Bremsanlage, ob sich der Bremsbelag der Radbremse in der definierten Prüfposition befindet, das Ermitteln des der Radbremse über den Bremskreis durch die Druckbereitstellungseinrichtung zugeführten Flüssigkeitsvolumens (Vist), wenn die Position des Bremsbelags der Radbremse der definierten Prüfposition entspricht, das Ermitteln einer Abweichung (ΔV) des ermittelten zugeführten Flüssigkeitsvolumens von dem Referenzflüssigkeitsvolumen, und das Ermitteln des Verschleißes des Bremsbelags aus der ermittelten Abweichung, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Prüfposition durch eine Sequenz von wenigstens zwei Betätigungszuständen der Bremsanlage und/oder der Radbremse definiert ist und wobei die Prüfposition als erreicht gilt, wenn nach der Detektion eines ersten Betätigungszustands der Sequenz wenigstens ein zweiter Betätigungszustand der Sequenz detektiert wird.The invention relates to a method for determining the wear of a brake lining of a wheel brake (102,104,106,108) of a vehicle connected to a hydraulic brake system (100), the brake system being hydraulically connected to the wheel brake via a hydraulic brake circuit and having a pressure supply device (112, 138), which is designed to supply brake fluid to the brake circuit and to apply a defined pressure to the brake fluid in the brake circuit, the method comprising determining a reference for a reference fluid volume (Vref) to be supplied to the wheel brake via the brake circuit, so that the brake lining of the wheel brake is is located in a defined test position, and the determination in the active operation of the brake system, whether the brake lining of the wheel brake is in the defined test position, the determination of the wheel brake supplied via the brake circuit by the pressure supply device Fl fluid volume (Vist), if the position of the brake lining of the wheel brake corresponds to the defined test position, determining a deviation (ΔV) of the determined supplied fluid volume from the reference fluid volume, and determining the wear of the brake lining from the determined deviation, characterized in that the defined The test position is defined by a sequence of at least two actuation states of the brake system and / or the wheel brake, and the test position is considered to be reached when at least one second actuation state of the sequence is detected after a first actuation state of the sequence has been detected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Verschleißes eines Bremsbelags einer mit einer hydraulischen Bremsanlage verbundenen Radbremse eines Fahrzeugs sowie ein entsprechendes hydraulisches Bremssystem.The invention relates to a method for determining the wear of a brake lining of a vehicle wheel brake connected to a hydraulic brake system, as well as a corresponding hydraulic brake system.

Aus dem Stand der Technik sind bereits eine Vielzahl von Möglichkeiten bekannt, wie der Verschleiß eines Bremsbelags einer Reibbremse ermittelt werden kann. Beispielsweise sind aus dem Stand der Technik Vorrichtungen bekannt, bei denen in dem Bremsbelag elektrische Kontakte eingearbeitet sind, welche ein Signal auslösen, sobald sie aufgrund eines Verschleißes des Bremsbelags mit der Bremsscheibe in Kontakt kommen. Derartige Systeme sind jedoch aufgrund der zusätzlichen Sensorik aufwändig und kostspielig.A large number of possibilities are already known from the prior art as to how the wear of a brake lining of a friction brake can be determined. For example, devices are known from the prior art in which electrical contacts are incorporated into the brake lining, which trigger a signal as soon as they come into contact with the brake disc due to wear of the brake lining. However, such systems are complex and expensive due to the additional sensors.

Neben der Verwendung von elektrischen Kontakten in einem Bremsbelag ist es aus dem Stand der Technik ferner bekannt, aus dem Volumenverbrauch einer hydraulischen Bremsanlage auf den Verschleißzustand von Reibkomponenten eines Bremssystems zu schließen. Ein entsprechendes Verfahren ist beispielsweise in der DE 10 2016 218 022 A1 beschrieben. Dabei wird ausgehend von einer definierten Anfangsposition Bremsbelags bei vollständig zurückgezogenem Bremskolben und einer Endposition des Bremsbelags, definiert durch ein Anliegen des Bremsbelags an dem Reibpartner die jeweilige Verschiebestrecke des Bremsbelags zu unterschiedlichen Zeitpunkten ermittelt. Aus einer Veränderung dieser Messtrecke, die insbesondere durch eine elektromechanische Parkbremse bestimmt werden soll, wird auf den Verschleiß der Reibbeläge geschlossen.In addition to the use of electrical contacts in a brake lining, it is also known from the prior art to deduce the wear condition of friction components of a brake system from the volume consumption of a hydraulic brake system. A corresponding method is, for example, in DE 10 2016 218 022 A1 described. Starting from a defined starting position of the brake pad with the brake piston fully retracted and an end position of the brake pad, defined by the brake pad being in contact with the friction partner, the respective displacement distance of the brake pad is determined at different times. A change in this measurement path, which is to be determined in particular by an electromechanical parking brake, is used to deduce the wear of the friction linings.

Im Betrieb einer hydraulischen Bremse ist es jedoch üblicherweise nicht vorgesehen, dass der Bremskolben und mithin der Bremsbelag nach jedem Bremsvorgang bis zu einem Anschlag zurückgezogen wird, sodass eine definierte Anfangsposition für den zuvor beschriebenen Ansatz häufig nicht vorliegt. Folglich ist der zuvor beschriebene Ansatz für Bremsanlage ohne eine aktive Rückführung des Bremskolbens nach einem Bremsvorgang nicht anwendbar.In the operation of a hydraulic brake, however, there is usually no provision for the brake piston and consequently the brake lining to be retracted as far as a stop after each braking process, so that a defined starting position for the approach described above is often not available. Consequently, the approach described above for braking systems without an active return of the brake piston after a braking process cannot be used.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde ein verbessertes Verfahren zur Ermittlung des Verschleißes eines Bremsbelags zu schaffen, das die vorstehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik überwindet.The invention is therefore based on the object of creating an improved method for determining the wear of a brake lining which overcomes the disadvantages of the prior art described above.

Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung nach Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The above-mentioned object is achieved according to the invention by a method according to claim 1 and a device according to claim 15. Advantageous refinements of the invention are the subject matter of the subclaims.

In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung des Verschleißes eines Bremsbelags einer mit einer hydraulischen Bremsanlage verbundenen Radbremse eines Fahrzeugs, wobei die Bremsanlage über einen hydraulischen Bremskreis mit der Radbremse hydraulisch verbunden ist und eine Druckbereitstellungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, dem Bremskreis Bremsflüssigkeit zuzuführen und die in dem Bremskreis befindliche Bremsflüssigkeit mit einem definierten Druck zu beaufschlagen. Das Verfahren weist dabei das Ermitteln einer Referenz für ein der Radbremse über den Bremskreis zuzuführendes Referenzradbremsflüssigkeitsvolumen auf, sodass sich der Bremsbelag der Radbremse in einer definierten Prüfposition befindet. Ferner weist das Verfahren das Ermitteln im Wirkbetrieb der Bremsanlage auf, ob sich der Bremsbelag der Radbremse in der definierten Prüfposition befindet, das Ermitteln des der Radbremse über den Bremskreis durch die Druckbereitstellungseinrichtung zugeführten Radbremsflüssigkeitsvolumens, wenn die Position des Bremsbelags der Radbremse der definierten Prüfposition entspricht, das Ermitteln einer Abweichung des ermittelten zugeführten Radbremsflüssigkeitsvolumens von dem Referenzradbremsflüssigkeitsvolumen, und das Ermitteln des Verschleißes des Bremsbelags aus der ermittelten Abweichung auf. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die definierte Prüfposition durch eine Sequenz von wenigstens zwei Betätigungszuständen der Bremsanlage und/oder der Radbremse definiert ist und wobei die Prüfposition als erreicht gilt, wenn nach der Detektion eines ersten Betätigungszustands der Sequenz wenigstens ein zweiter Betätigungszustand der Sequenz detektiert wird.In a first aspect, the invention relates to a method for determining the wear of a brake lining of a wheel brake of a vehicle connected to a hydraulic brake system, the brake system being hydraulically connected to the wheel brake via a hydraulic brake circuit and having a pressure supply device which is designed to supply the brake circuit To supply brake fluid and to apply a defined pressure to the brake fluid in the brake circuit. The method includes determining a reference for a reference wheel brake fluid volume to be supplied to the wheel brake via the brake circuit, so that the brake lining of the wheel brake is in a defined test position. Furthermore, the method includes determining, in the active operation of the brake system, whether the brake lining of the wheel brake is in the defined test position, determining the wheel brake fluid volume supplied to the wheel brake via the brake circuit by the pressure supply device, if the position of the brake lining of the wheel brake corresponds to the defined test position, determining a deviation of the determined supplied wheel brake fluid volume from the reference wheel brake fluid volume, and determining the wear of the brake lining from the determined deviation. According to the invention, it is provided that the defined test position is defined by a sequence of at least two actuation states of the brake system and / or the wheel brake, and the test position is considered to be reached when at least one second actuation state of the sequence is detected after a first actuation state of the sequence has been detected .

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch das Durchlaufen bestimmter Sequenzen von Betätigungszuständen der Bremsanlage und/oder der Radbremse ein definierter Referenzpunkt für die Position des Bremsbelags reproduziert werden kann, der zur Bestimmung des Verschleißes des Bremsbelags geeignet ist.The invention is based on the knowledge that by running through certain sequences of operating states of the brake system and / or the wheel brake, a defined reference point for the position of the brake lining can be reproduced, which is suitable for determining the wear of the brake lining.

Unter einem „Betätigungszustand“ ist dabei ein Betriebszustand der Bremsanlage oder der Radbremse zu verstehen, der durch eine Betätigung der Bremse verursacht wurde. Dabei kann der Betätigungszustand durch einen in einer Radbremse herrschenden Druck, durch einen Betätigungsgrad eines Bremspedals oder durch eine Stellung von Ventilen oder weiteren hydraulischen Komponenten der Bremsanlage definiert sein. Die Betätigung der Bremse kann dabei sowohl durch einen Fahrzeugführer, als auch durch eine automatische Fahrfunktion, beispielsweise einen Autopiloten ausgelöst werden.An “actuation state” is to be understood as an operating state of the brake system or the wheel brake that was caused by actuation of the brake. The actuation state can be defined by a pressure prevailing in a wheel brake, by a degree of actuation of a brake pedal or by a position of valves or other hydraulic components of the brake system. The actuation of the brake can be triggered both by a vehicle driver and by an automatic driving function, for example an autopilot.

Unter einem „Ermitteln“ der Referenz kann dabei sowohl das Durchführen einer entsprechenden Messung zur Bestimmung der Referenz, als auch ein Auslesen eines in einem Speichermedium abgelegten Datensatzes sein, der eine entsprechende Referenz enthält. Beispielsweise kann einmalig eine Referenz durch eine entsprechende Messung bestimmt und in einem Speichermedium abgelegt werden, welche bei weiteren Prüfungen des Verschleißes des Bremsbelags wiederum als Referenz durch Auslesen des Speichermediums herangezogen wird.“Determining” the reference can be used to carry out a corresponding measurement to determine the reference, as well as a Read out a data record stored in a storage medium that contains a corresponding reference. For example, a reference can be determined once by a corresponding measurement and stored in a storage medium, which in turn is used as a reference by reading out the storage medium in further tests of the wear of the brake lining.

Eine Messung zur Bestimmung der Referenz für das dem Bremskreis zuzuführende Referenzradbremsflüssigkeitsvolumen zur Herstellung der definierten Prüfposition wird dabei vorzugsweise durch die Durchführung des im Wesentlichen identischen Verfahrens nach einer Erneuerung der Bremsbeläge durchgeführt. Die dabei ermittelte Volumenaufnahme der Radbremsen zur Herstellung der Prüfposition wird dann als Referenz angenommen. Beispielsweise kann hierzu vorgesehen sein, dass ein Fahrzeugführer oder Werkstattpersonal nach erfolgtem Austausch der Bremsbeläge eine manuelle Bestätigung vornehmen, dass die Bremsbeläge getauscht wurden, woraufhin die Referenz durch das Fahrzeug selbsttätig ermittelt und abgespeichert wird.A measurement to determine the reference for the reference wheel brake fluid volume to be supplied to the brake circuit to produce the defined test position is preferably carried out by performing the essentially identical method after the brake linings have been renewed. The volume uptake of the wheel brakes determined in this way for establishing the test position is then taken as a reference. For example, it can be provided for this purpose that after the brake pads have been replaced, a vehicle driver or workshop staff manually confirm that the brake pads have been replaced, whereupon the reference is automatically determined and stored by the vehicle.

Das zuvor beschriebene Verfahren kann beispielsweise vor jedem Fahrtantritt mit einem Fahrzeug durchgeführt werden, sobald die Zündung des Fahrzeugs aktiviert wurde. Dabei kann sowohl eine automatische Prüfung des Verschleißes des Bremsbelags vorgesehen sein, als auch eine manuelle Aktivierung einer entsprechenden Funktion durch den Fahrer. Wird dabei festgestellt, dass der Bremsbelag auf eine Dicke abgenutzt ist, welche unterhalb eines Grenzwerts liegt, der anzeigt, dass der Bremsbelag erneuert werden sollte, kann dem Fahrer eine entsprechende Warnmeldung ausgegeben werden.The method described above can be carried out, for example, before each start of a journey with a vehicle as soon as the ignition of the vehicle has been activated. Both an automatic check of the wear of the brake lining and a manual activation of a corresponding function by the driver can be provided. If it is found that the brake lining is worn to a thickness which is below a limit value which indicates that the brake lining should be replaced, a corresponding warning message can be output to the driver.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass der erste Betätigungszustand durch Betätigung der Bremsanlage über einen definierten Betätigungsgrad hinaus und der zweite Betätigungszustand durch eine Nicht-Betätigung der Bremsanlage definiert ist. Der Betätigungsgrad der Bremsanlage kann dabei beispielsweise durch einen Pedalwinkel des Bremspedals bzw. einen anderweitigen Sensorwert eines Sensors zur Fahrerwunscherfassung (Kraftsensor, Wegsensor, Drucksensor, etc.) ermittelt werden. Der definierte Betätigungsgrad ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass durch die Reibung zwischen den Bremsbelägen und den jeweiligen Reibpartnern der Radbremsen bereits eine Verzögerung des Fahrzeugs bewirkt wird. Dabei kann der entsprechende Betätigungsgrad beispielsweise auch durch einen Beschleunigungssensor des Fahrzeugs verifiziert werden.According to a preferred embodiment it is provided that the first actuation state is defined by actuation of the brake system beyond a defined degree of actuation and the second actuation state is defined by non-actuation of the brake system. The degree of actuation of the brake system can be determined, for example, by a pedal angle of the brake pedal or another sensor value of a sensor for detecting the driver's wishes (force sensor, displacement sensor, pressure sensor, etc.). The defined degree of actuation is preferably selected in such a way that the friction between the brake linings and the respective friction partners of the wheel brakes already causes the vehicle to be decelerated. The corresponding degree of actuation can also be verified, for example, by an acceleration sensor of the vehicle.

Nach einer Betätigung der Bremsanlage bis zu einer eintretenden Fahrzeugverzögerung und einem Anschließenden Lösen der Bremse stellt sich zwischen den Bremsbelägen und den jeweiligen Reibpartnern jeweils ein definiertes Lüftspiel ein, dessen Länge relativ genau bekannt ist. Folglich kann in dieser Situation eine verlässliche Aussage über die aktuelle Position des Bremsbelags getroffen werden, die zur Bestimmung des Bremsbelagverschleißes ausreichend ist. Vorzugsweise wird dabei die Sequenz nur als „erkannt“ bewertet, wenn der zeitliche Abstand zwischen dem Überschreiten des Betätigungsgrads, also dem ersten Betriebszustand, und dem vollständigen Lösen der Bremse eine definierte Zeitspanne nicht überschritten wird.After the brake system has been actuated until the vehicle decelerates and the brake is subsequently released, a defined clearance is established between the brake linings and the respective friction partners, the length of which is known relatively precisely. Consequently, in this situation, a reliable statement can be made about the current position of the brake lining, which is sufficient to determine the brake lining wear. The sequence is preferably only assessed as “recognized” if the time interval between exceeding the degree of actuation, that is, the first operating state, and the complete release of the brake is not exceeded a defined period of time.

Neben einer Betrachtung des Betätigungsgrades aus einem ermittelten Fahrerwunsch zur Bestimmung des Betätigungszustands ist nach einer weiteren Ausführungsform ferner vorgesehen, dass der erste Betätigungszustand durch einen ersten in einer Radbremse herrschenden Druck und der zweite Betätigungszustand durch einen zweiten in der Radbremse herrschenden Druck definiert ist, wobei der zweite in der Radbremse herrschende Druck geringer als der erste in der Radbremse herrschende Druck ist. In diesem Fall wird nicht nur der Betätigungsgrad der Bremse, sondern vielmehr die tatsächlich in der Radbremse herrschende Betriebssituation zur Bestimmung der Prüfposition herangezogen.In addition to considering the degree of actuation from a determined driver's request to determine the actuation state, a further embodiment also provides that the first actuation state is defined by a first pressure prevailing in a wheel brake and the second actuation state is defined by a second pressure prevailing in the wheel brake, the second pressure prevailing in the wheel brake is lower than the first pressure prevailing in the wheel brake. In this case, not only the degree of actuation of the brake, but rather the operating situation actually prevailing in the wheel brake is used to determine the test position.

Vorzugsweise wird dabei eine Bestimmung des Bremsbelagverschleißes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nur dann durchgeführt, wenn die Querbeschleunigung des Fahrzeugs unterhalb eines definierten Grenzwerts liegt. So kann gewährleistet werden, dass die Komponenten der Radbremse nicht aufgrund der herrschenden Kräfte verschoben werden, was die Genauigkeit der Verschleißerkennung beeinträchtigen würde.In this case, the brake lining wear is preferably determined according to the method according to the invention only when the transverse acceleration of the vehicle is below a defined limit value. This ensures that the components of the wheel brake are not shifted due to the prevailing forces, which would impair the accuracy of the wear detection.

Das Verfahren wurde bisher stets nur für eine einzelne Radbremse beschrieben. Allerdings ist das Verfahren auch bei einem Fahrzeug anwendbar, welches mit einer Mehrzahl von Radbremsen ausgestattet ist. Eine radindividuelle Bestimmung des Verschleißes der jeweiligen Bremsbeläge ist dabei nach einer Ausführungsform möglich, indem, wenn das Fahrzeug eine Mehrzahl von Radbremsen aufweist, die Verfahrensschritte für jede Radbremse individuell durchgeführt werden, wobei für die Dauer der Durchführung der Verfahrensschritte für eine Radbremse die übrigen Radbremsen von dem Bremskreis hydraulisch getrennt sindThe method has so far only been described for a single wheel brake. However, the method can also be used in a vehicle which is equipped with a plurality of wheel brakes. According to one embodiment, a wheel-specific determination of the wear of the respective brake linings is possible in that, if the vehicle has a plurality of wheel brakes, the process steps are carried out individually for each wheel brake, the remaining wheel brakes from being carried out for the duration of the process steps for one wheel brake are hydraulically separated from the brake circuit

Eine hydraulische Entkopplung der Radbremsen von dem Bremskreis kann auf einfachem Weg durch ein Schließen der entsprechenden Trennventile erfolgen, welche die Radbremsen mit dem Bremskreis auf der Druckseite verbinden.The wheel brakes can be hydraulically decoupled from the brake circuit in a simple manner by closing the corresponding isolating valves which connect the wheel brakes to the brake circuit on the pressure side.

Alternativ hierzu kann bei Fahrzeugen, welche beispielsweise auf der Hinterachse eine elektromechanische integrierte Parkbremse (IPB) aufweisen, auch eine achsweise Bestimmung des Verschleißes der Bremsbeläge der Radbremsen erfolgen. Hierzu wird zunächst der Gesamtverschleiß für alle Radbremsen bestimmt, indem das Verfahren durchgeführt wird, während alle Radbremsen mit dem Bremskreis hydraulisch verbunden sind. Anschließend wird über den Stellmotor der IPB ebenfalls eine Prüfung der Dicke des Bremsbelags auf an sich bekanntem Wege durchgeführt. Das hierbei ermittelte Ergebnis für den Verschleiß der Bremsbeläge der Radbremsen auf der Hinterachse wird dann vom Gesamtergebnis abgezogen um den Verschleiß der Radbremsen der Vorderachse zu erhalten.Alternatively, in vehicles that have a have electromechanical integrated parking brake (IPB), an axle-wise determination of the wear of the brake linings of the wheel brakes is also carried out. To this end, the total wear for all wheel brakes is first determined by performing the method while all wheel brakes are hydraulically connected to the brake circuit. The thickness of the brake lining is then also checked in a known manner using the servomotor of the IPB. The result determined in this way for the wear of the brake linings of the wheel brakes on the rear axle is then subtracted from the overall result in order to obtain the wear of the wheel brakes on the front axle.

Eine solche achsweise Prüfung des Verschleißes ist insbesondere vorteilhaft, da bei PKW üblicherweise die Bremslast, welche von den Bremsen der Vorderachse getragen wird, größer als die Bremslast der Bremsen auf der Hinterachse. Die Bremsen der Vorderachse sind daher meist größer dimensioniert als die Bremsen der Hinterachse. Folglich würde eine gleichzeitige Prüfung der Bremsen der Vorder- und Hinterachse zu fehlerhaften Ergebnissen führen, da aus einem Wert für den Gesamtverschleiß nicht ohne Weiteres auf den Verschleiß der einzelnen Bremsbeläge der Radbremsen geschlossen werden könnte.Such an axle-by-axle check of wear is particularly advantageous, since in passenger cars the braking load carried by the brakes on the front axle is usually greater than the braking load of the brakes on the rear axle. The brakes on the front axle are therefore usually larger than the brakes on the rear axle. Consequently, a simultaneous test of the brakes of the front and rear axles would lead to incorrect results, since a value for the total wear would not be able to easily deduce the wear of the individual brake linings of the wheel brakes.

Vor diesem Hintergrund wird bei Anwendung des beschriebenen Verfahrens bei einem Fahrzeug mit einer Mehrzahl von Radbremsen die Genauigkeit der Verschleißerkennung ferner verbessert, indem, wenn das Fahrzeug eine Mehrzahl von Radbremsen aufweist, für jede der Radbremsen eine radbremsindividuelle Referenz ermittelt wird. Auf diesem Weg können unterschiedliche Charakteristika der einzelnen Radbremsen berücksichtigt werden.Against this background, when the method described is used in a vehicle with a plurality of wheel brakes, the accuracy of the wear detection is further improved in that, if the vehicle has a plurality of wheel brakes, a wheel brake-specific reference is determined for each of the wheel brakes. In this way, different characteristics of the individual wheel brakes can be taken into account.

Um bei dem Ermitteln des Radbremsflüssigkeitsvolumens eine möglichst hohe Genauigkeit zu erreichen, sollten, je nach Auslegung des Bremskreises, eine Vielzahl von Einflussfaktoren berücksichtigt werden, welche unter anderem durch die in dem Bremskreis befindlichen Systemkomponenten gegeben sind. Beispielsweise ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Druckbereitstellungseinrichtung einen Hauptzylinder mit einem Zylinderkolben aufweist, wobei bei der Ermittlung des der Radbremse zugeführten Radbremsflüssigkeitsvolumens der Verschiebeweg des Zylinderkolbens in dem Hauptzylinder berücksichtigt wird.In order to achieve the highest possible accuracy when determining the wheel brake fluid volume, depending on the design of the brake circuit, a large number of influencing factors should be taken into account, which are given, among other things, by the system components located in the brake circuit. For example, one embodiment provides that the pressure supply device has a master cylinder with a cylinder piston, the displacement path of the cylinder piston in the master cylinder being taken into account when determining the wheel brake fluid volume supplied to the wheel brake.

Der Verschiebeweg des Zylinderkolbens in dem Hauptzylinder kann dabei beispielsweise durch einen entsprechenden Wegsensor ermittelt werden. Aus der Kenntnis der Geometrie des Hauptzylinders kann dann aus dem Verschiebeweg des Zylinderkolbens die aus dem Hauptzylinder verdrängte Bremsflüssigkeit ermittelt werden.The displacement path of the cylinder piston in the master cylinder can be determined, for example, by a corresponding path sensor. From the knowledge of the geometry of the master cylinder, the brake fluid displaced from the master cylinder can then be determined from the displacement path of the cylinder piston.

Nach einer hieran anknüpfenden Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass der Zylinderkolben mit einem entlang einer Strecke verschiebbar gelagerten Pedal kinematisch gekoppelt ist, wobei der Verschiebeweg des Zylinderkolbens aus einer Betätigungsgröße des Pedals bestimmt wird. Der Verschiebeweg des Bremspedals kann beispielsweise durch einen Sensor bestimmt werden, welcher die Winkelauslenkung des Hebels, an dem das Bremspedal gelagert ist, ermittelt. Bei Kenntnis der Geometrie der Verbindung zwischen Bremspedal und Hauptzylinder kann dann der Verschiebeweg des Zylinderkolbens bestimmt werden.According to an embodiment linked to this, it is further provided that the cylinder piston is kinematically coupled to a pedal mounted displaceably along a path, the displacement path of the cylinder piston being determined from an actuation variable of the pedal. The displacement path of the brake pedal can be determined, for example, by a sensor which determines the angular deflection of the lever on which the brake pedal is mounted. If the geometry of the connection between the brake pedal and the master cylinder is known, the displacement path of the cylinder piston can then be determined.

Neben einer Ausführung der Druckbereitstellungseinrichtung als einfacher Hauptzylinder, kann die Druckbereitstellung auch als sogenannter Tandemhauptzylinder ausgeführt sein. Dabei sind in einem gemeinsamen Zylinder zwei über eine Feder gekoppelte Zylinderkolben angeordnet. Jeder Zylinderkolben begrenzt dabei einen eigenen Druckraum. Üblicherweise sind in diesem Fall bei einem Fahrzeug mit insgesamt vier Radbremsen jeweils zwei Radbremsen einem Druckraum zugeordnet. Bei einer Betätigung eines solchen Tandemhauptzylinders werden beide Zylinderkolben simultan verschoben. Das dabei aus den beiden Druckräumen verdrängte Bremsflüssigkeitsvolumen kann über zwei separate Wegesensoren bestimmt werden, welche jeweils einem Zylinderkolben zugeordnet sind. Alternativ kann aus der Kenntnis der Geometrie des Tandemhauptzylinders auch mit einem einzelnen Wegsensor das aus den beiden Druckräumen verdrängte Bremsflüssigkeitsvolumen bestimmt werden, indem der ermittelte Verschiebeweg eines Zylinderkolbens entsprechend auf den zweiten Zylinderkolben umgerechnet wird.In addition to designing the pressure supply device as a simple master cylinder, the pressure supply can also be designed as a so-called tandem master cylinder. Two cylinder pistons coupled via a spring are arranged in a common cylinder. Each cylinder piston delimits its own pressure chamber. In this case, in a vehicle with a total of four wheel brakes, two wheel brakes are usually assigned to one pressure chamber. When such a tandem master cylinder is actuated, both cylinder pistons are displaced simultaneously. The volume of brake fluid displaced from the two pressure chambers can be determined via two separate travel sensors, which are each assigned to a cylinder piston. Alternatively, the knowledge of the geometry of the tandem master cylinder can also be used to determine the volume of brake fluid displaced from the two pressure chambers using a single displacement sensor by converting the determined displacement path of a cylinder piston to the second cylinder piston.

Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Druckbereitstellungseinrichtung einen Linearaktuator mit einem Zylinder und einem elektromotorisch in dem Zylinder verschiebbaren Kolben auf. In diesem Fall wird bei der Ermittlung des der Radbremse zugeführten Radbremsflüssigkeitsvolumens der Verschiebeweg des Kolbens in dem Zylinder berücksichtigt.According to a further embodiment, the pressure supply device has a linear actuator with a cylinder and a piston that can be displaced in the cylinder by an electric motor. In this case, the displacement path of the piston in the cylinder is taken into account when determining the wheel brake fluid volume supplied to the wheel brake.

Hieran anknüpfend wird der Verschiebeweg des Kolbens nach einer weiteren Ausführungsform aus Betriebsparametern des Elektromotors des Linearaktuators ermittelt. Ist beispielsweise der Kolben über ein Rotations-Translations-Getriebe mit dem Kolben verbunden, lässt sich über die Drehzahl des Motors und die Dauer der Bestromung aus der Kenntnis des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes der Verschiebeweg des Kolbens bestimmen.Following on from this, according to a further embodiment, the displacement path of the piston is determined from operating parameters of the electric motor of the linear actuator. If, for example, the piston is connected to the piston via a rotation-translation gear, the displacement path of the piston can be determined from the knowledge of the transmission ratio of the gear via the speed of the motor and the duration of the energization.

Druckbereitstellungseinrichtung dieser Art sind in so genannten elektrohydraulischen Bremsen bekannt. Dabei wird aus der Betätigung eines Bremspedals ein Bremswunsch des Fahrers ermittelt und der Linearaktuator entsprechend angesteuert. Dabei ist der eigentliche Hauptzylinder des Bremssystems, welcher direkt mit dem Bremspedal verbunden ist, von den Radbremsen und dem Linearaktuator hydraulisch getrennt. Folglich trägt in diesem Fall die Betätigung des Hauptzylinders durch einen Fahrer nicht zur Gesamt-Volumenbilanz des Bremskreises bei und muss bei der Bestimmung des Radbremsflüssigkeitsvolumens nicht berücksichtigt werden.Pressure supply devices of this type are known in what are known as electrohydraulic brakes. The actuation becomes a Brake pedal determines a braking request from the driver and the linear actuator is activated accordingly. The actual master cylinder of the brake system, which is directly connected to the brake pedal, is hydraulically separated from the wheel brakes and the linear actuator. Consequently, in this case the actuation of the master cylinder by a driver does not contribute to the overall volume balance of the brake circuit and does not have to be taken into account when determining the wheel brake fluid volume.

Unter dem Begriff „Druckbereitstellungseinrichtung“ kann demnach, je nach Ausführung der Bremsanlage, entweder ein (Tandem)Hauptzylinder oder ein Linearaktuator verstanden werden.The term “pressure supply device” can accordingly be understood to mean either a (tandem) master cylinder or a linear actuator, depending on the design of the brake system.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist ein mit Bremsflüssigkeit gefülltes Reservoir mit dem Bremskreis hydraulisch verbunden, wobei das Reservoir einen Füllstandsensor aufweist. Bei dem Ermitteln des der Radbremse zugeführten Bremsflüssigkeitsvolumens wird dann ein mittels des Füllstandsensors ermittelter Flüssigkeitsstand der Bremsflüssigkeit in dem Reservoir berücksichtigt.According to a further embodiment, a reservoir filled with brake fluid is hydraulically connected to the brake circuit, the reservoir having a level sensor. When determining the brake fluid volume supplied to the wheel brake, a fluid level of the brake fluid in the reservoir determined by means of the fill level sensor is then taken into account.

Ein solches Reservoir dient üblicherweise zum Ausgleich eines Flüssigkeitsbedarfs bei einer Bremsung, beispielweise wenn im Zuge einer ABS-Regelung mehrfach Druck in der Radbremse auf- und wieder abgebaut wird. Füllstandsensoren von Reservoirs weisen häufig keinen kontinuierlichen Messbereich auf, sondern vielmehr diskrete Flüssigkeitsniveaus, die detektiert werden können. In diesem Fall wäre jedoch zunächst keine genaue Bestimmung des Füllstands des Reservoirs möglich. Vielmehr könnte lediglich ein ungefährer Bereich für den Füllstand angegeben werden. Es ist in diesem Fall jedoch möglich, dass, ausgehend von einem bestimmten Füllstand des Reservoirs, dem Reservoir kontrolliert durch einen Linearaktuator Flüssigkeit zugeführt wird, bis der Füllstandsensor einen veränderten Füllstand anzeigt. Dabei ist die dem Reservoir durch den Linearaktuator zugeführte Flüssigkeitsmenge wie zuvor beschrieben genau bestimmbar. Aus Kenntnis der zugeführten Flüssigkeitsmenge bei Erreichen eines definierten Füllstands kann dann auf den vorherigen Füllstand des Reservoirs rückgeschlossen werden.Such a reservoir is usually used to compensate for a fluid requirement during braking, for example when pressure is built up and reduced again several times in the wheel brake in the course of ABS control. Fill level sensors of reservoirs often do not have a continuous measuring range, but rather discrete liquid levels that can be detected. In this case, however, an exact determination of the fill level of the reservoir would initially not be possible. Rather, only an approximate range for the fill level could be specified. In this case, however, it is possible, starting from a specific fill level of the reservoir, to supply the reservoir with liquid in a controlled manner by a linear actuator until the fill level sensor indicates a changed fill level. The amount of liquid supplied to the reservoir by the linear actuator can be precisely determined as described above. From knowledge of the amount of liquid supplied when a defined fill level is reached, conclusions can then be drawn about the previous fill level of the reservoir.

Die Genauigkeit der Bestimmung des Füllstands des Reservoirs und damit auch der Bestimmung des Radbremsflüssigkeitsvolumens wird nach einer weiteren Ausführungsform dadurch verbessert, dass bei dem Ermitteln des Flüssigkeitsstands der Bremsflüssigkeit in dem Reservoir eine Querbeschleunigung und/oder Längsbeschleunigung des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Eine solche Querbeschleunigung oder Längsbeschleunigung verändert den Flüssigkeitsspiegel in dem Reservoir, welcher durch den Füllstandsensor üblicherweise nur an einer einzigen Position innerhalb des Reservoirs bestimmt werden kann. Durch Berücksichtigung der Beschleunigung des Fahrzeugs kann hier jedoch eine Korrektur eingerechnet werden.The accuracy of the determination of the fill level of the reservoir and thus also of the determination of the wheel brake fluid volume is improved according to a further embodiment in that a transverse acceleration and / or longitudinal acceleration of the vehicle is taken into account when determining the fluid level of the brake fluid in the reservoir. Such a transverse acceleration or longitudinal acceleration changes the liquid level in the reservoir, which can usually only be determined at a single position within the reservoir by the filling level sensor. However, a correction can be included here by taking into account the acceleration of the vehicle.

Alternativ zur zuvor beschriebenen Berücksichtigung von Längs- und/oder Querbeschleunigung bei Bestimmung des Flüssigkeitsstands des Reservoirs ist nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das Verfahren zur Ermittlung des Verschleißes des Bremsbelags nur bei Stillstand des Fahrzeugs durchgeführt wird. Dies hat ferner den Vorteil, dass die Bremsen bei Stillstand des Fahrzeugs keiner Belastung unterliegen und folglich üblicherweise nicht aufgeheizt sind, was eine Bestimmung des Verschleißes verfälschen würde.As an alternative to the previously described consideration of longitudinal and / or transverse acceleration when determining the fluid level of the reservoir, a further embodiment provides that the method for determining the wear of the brake lining is only carried out when the vehicle is at a standstill. This also has the advantage that the brakes are not subject to any load when the vehicle is at a standstill and consequently are usually not heated up, which would falsify a determination of the wear.

Bei Bestimmung des Verschleißes des Bremsbelags im Stillstand des Fahrzeugs ist nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass bei dem Ermitteln des Flüssigkeitsstands der Bremsflüssigkeit in dem Reservoir ein Neigungswinkel des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Dies ist beispielsweise notwendig, wenn das Fahrzeug an einem Hang geparkt war und bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs das beschriebene Verfahren durchgeführt werden soll.When determining the wear of the brake lining when the vehicle is at a standstill, a further embodiment provides that an angle of inclination of the vehicle is taken into account when determining the fluid level of the brake fluid in the reservoir. This is necessary, for example, if the vehicle was parked on a slope and the method described is to be carried out when the vehicle is started up.

Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des beschriebenen Verfahrens wird nach einer weiteren Ausführungsform dadurch erhöht, dass das Verfahren ferner das Ermitteln einer Temperatur der Bremsflüssigkeit aufweist, wobei bei dem Ermitteln des der Radbremse zugeführten Radbremsflüssigkeitsvolumens die ermittelte Temperatur der Bremsflüssigkeit berücksichtigt wird. Durch das Bestimmen der Temperatur der Bremsflüssigkeit kann eine etwaige Ausdehnung des Flüssigkeitsvolumens in dem Bremskreis oder eine Veränderung der Geometrie der Bremsanlage berücksichtigt werden. Dabei kann ein Temperatursensor im Bremskreis vorgesehen sein, der direkt die Temperatur der Bremsflüssigkeit misst, oder es kann hierbei auf eine Bestimmung der Umgebungstemperatur zurückgegriffen werden. Bei Berücksichtigung der Temperatur der Bremsflüssigkeit ist es dabei vorteilhaft, wenn auch die Temperatur der Bremsflüssigkeit bekannt ist, welche bei der Bestimmung der Referenz vorgelegen hat, sodass ein repräsentativer Vergleich möglich ist.According to a further embodiment, the accuracy and reliability of the method described is increased in that the method further includes determining a temperature of the brake fluid, the determined temperature of the brake fluid being taken into account when determining the wheel brake fluid volume supplied to the wheel brake. By determining the temperature of the brake fluid, any expansion of the fluid volume in the brake circuit or a change in the geometry of the brake system can be taken into account. A temperature sensor can be provided in the brake circuit, which directly measures the temperature of the brake fluid, or a determination of the ambient temperature can be used. When taking into account the temperature of the brake fluid, it is advantageous if the temperature of the brake fluid that was present when the reference was determined is also known, so that a representative comparison is possible.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Hydraulische Bremsanlage mit einer Druckbereitstellungseinrichtung, wobei die Bremsanlage dazu ausgebildet ist, eine Referenz für ein einer Radbremse über den Bremskreis zuzuführendes Referenzradbremsflüssigkeitsvolumen zu ermitteln, sodass sich der Bremsbelag der Radbremse in einer definierten Prüfposition befindet, im Wirkbetrieb der Bremsanlage zu ermitteln, ob sich der Bremsbelag der Radbremse in der definierten Prüfposition befindet, wobei die definierte Prüfposition durch eine Sequenz von wenigstens zwei Betätigungszuständen der Bremsanlage und/oder der Radbremse definiert ist und wobei die Prüfposition als erreicht gilt, wenn nach der Detektion eines ersten Betätigungszustands der Sequenz ein zweiter Betätigungszustand der Sequenz detektiert wird, das der Radbremse über den Bremskreis durch die Druckbereitstellungseinrichtung zugeführte Radbremsflüssigkeitsvolumen zu ermitteln, wenn die Position des Bremsbelags der Radbremse der definierten Prüfposition entspricht, eine Abweichung des ermittelten zugeführten Radbremsflüssigkeitsvolumens von dem Referenzradbremsflüssigkeitsvolumen zu ermitteln, und den Verschleiß des Bremsbelags aus der ermittelten Abweichung zu ermitteln.In a further aspect, the invention relates to a hydraulic brake system with a pressure supply device, the brake system being designed to determine a reference for a reference wheel brake fluid volume to be supplied to a wheel brake via the brake circuit, so that the brake lining of the wheel brake is in a defined test position Brake system to determine whether the brake lining of the wheel brake is in the defined Test position is located, wherein the defined test position is defined by a sequence of at least two operating states of the brake system and / or the wheel brake and wherein the test position is considered to be reached when, after the detection of a first operating state of the sequence, a second operating state of the sequence is detected that the To determine the wheel brake fluid volume supplied via the brake circuit by the pressure supply device when the position of the brake lining of the wheel brake corresponds to the defined test position, to determine a deviation of the determined supplied wheel brake fluid volume from the reference wheel brake fluid volume, and to determine the wear of the brake lining from the determined deviation.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Bremsanlage mit einem Bremskreis mit vier Radbremsen und
2 ein Flussdiagramm des Verfahrens.

Preferred embodiments are explained in more detail below with reference to the drawings. Show:

1 a schematic representation of a hydraulic brake system with a brake circuit with four wheel brakes and
2 a flow chart of the process.

Im Folgenden sind einander ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.In the following, features that are similar or identical to one another are identified by the same reference symbols.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer hydraulischen Bremsanlage 100 zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens. Die Bremsanlage 100 ist dabei mit insgesamt vier Radbremsen 102, 104, 106 und 108 eines nicht dargestellten Fahrzeugs hydraulisch verbunden. Jede der Radbremsen 102, 104 106 und 108 weist dabei ein Verzögerungselement 110, in dem dargestellten Fall eine Bremsscheibe, und wenigstens einen Bremsbelag (nicht dargestellt) auf. Zur Betätigung einer Radbremse 102, 104, 106, oder 108 wird der Radbremse über die Bremsanlage 100 eine Bremsflüssigkeit zugeführt. Hierdurch wird der Bremsbelag zunächst so weit in Richtung der Bremsscheibe 110 bewegt, bis der Bremsbelag auf der Bremsscheibe 110 aufliegt. Ab diesem Zeitpunkt führt eine weitere Zufuhr von Bremsflüssigkeit in die Radbremse zu einem Anstieg des Drucks innerhalb der Radbremse 102, 104, 106, oder 108, welcher zu einer erhöhten Reibung zwischen Bremsscheibe 110 und Bremsbelag führt und das Fahrzeug entsprechend verzögert.The 1 shows a schematic representation of a hydraulic brake system 100 to carry out the procedure described above. The braking system 100 is with a total of four wheel brakes 102 , 104 , 106 and 108 a vehicle, not shown, hydraulically connected. Any of the wheel brakes 102 , 104 106 and 108 has a delay element 110 , in the case shown, a brake disc, and at least one brake pad (not shown). To operate a wheel brake 102 , 104 , 106 , or 108 the wheel brake is controlled by the braking system 100 a brake fluid is supplied. As a result, the brake lining is initially so far in the direction of the brake disc 110 moves until the brake pad is on the brake disc 110 rests. From this point in time, a further supply of brake fluid into the wheel brake leads to an increase in the pressure within the wheel brake 102 , 104 , 106 , or 108 which leads to increased friction between the brake disc 110 and brake lining leads and the vehicle decelerates accordingly.

Die Bremsanlage 100 weist hierzu einen Tandemhauptzylinder 112 auf, der durch ein Bremspedal 114 durch einen Fahrer des Fahrzeugs betätigt werden kann. Bei einer Betätigung des Bremspedals 114 wird dabei ein erster Zylinderkolben 116 in den Tandemhauptzylinder 112 verschoben und verdrängt eine darin befindliche Bremsflüssigkeit aus einem ersten Druckraum, sodass ein definiertes Bremsflüssigkeitsvolumen einem mit dem Tandemhauptzylinder 112 verbundenen Bremskreis zugeführt wird. Gleichzeitig ist der erste Zylinderkolben 116 über eine Feder 118 an einem zweiten Zylinderkolben 120 abgestützt, der seinerseits ebenfalls federbelastet gelagert ist. Folglich wird bei einer Verschiebung des ersten Zylinderkolbens 116 gleichzeitig auch der zweite Zylinderkolben 120 verschoben und verdrängt seinerseits ein definiertes Bremsflüssigkeitsvolumen aus einem zweiten Druckraum des Tandemhauptzylinders.The braking system 100 has a tandem master cylinder for this purpose 112 on that by a brake pedal 114 can be operated by a driver of the vehicle. When the brake pedal is pressed 114 becomes a first cylinder piston 116 in the tandem master cylinder 112 displaced and displaces a brake fluid located therein from a first pressure chamber, so that a defined brake fluid volume is one with the tandem master cylinder 112 connected brake circuit is supplied. At the same time is the first cylinder piston 116 over a feather 118 on a second cylinder piston 120 supported, which in turn is also spring-loaded. Consequently, when the first cylinder piston is displaced 116 at the same time also the second cylinder piston 120 shifted and in turn displaces a defined volume of brake fluid from a second pressure chamber of the tandem master cylinder.

Dabei ist an dem Tandemhauptzylinder ein Wegesensor 122 angeordnet, der dazu ausgebildet ist, den Verschiebeweg der Zylinderkolben 116 und 120 bei einer Betätigung des Bremspedals 114 zu ermitteln und ein entsprechendes Signal auszugeben. Aus dem hierbei ermittelten Signal kann bei Kenntnis der Geometrie des Tandemhauptzylinders 112 das jeweilige Bremsflüssigkeitsvolumen bestimmt werden, das bei der Betätigung des Bremspedals 114 aus den jeweiligen Druckräumen in den Bremskreis abgegeben wurde.There is a position sensor on the tandem master cylinder 122 arranged, which is designed to the displacement path of the cylinder piston 116 and 120 when the brake pedal is pressed 114 to determine and output a corresponding signal. With knowledge of the geometry of the tandem master cylinder 112 the respective brake fluid volume can be determined when the brake pedal is operated 114 was released from the respective pressure chambers into the brake circuit.

Dabei sind die Druckräume jeweils mit zwei Radbremsen 102 und 104 bzw. 106 und 108 hydraulisch verbunden. Dabei sind zwischen den Druckräumen und den Radbremsen 102, 104, 106, 108 zunächst Trennventile 124 und 126 angeordnet, welche die Druckräume mit den Paaren von Radbremsen 102, 104 und 106, 108 verbinden und stromlos offen sind. Ferner befinden sich vor den Radbremsen 102, 104, 106, 108 jeweils stromlos offene Einlassventile 128, 130, 132 und 134, mittels derer einzelne Radbremsen 102, 104, 106 und 108 von dem Tandemhauptzylinder 112 hydraulisch getrennt werden können.The pressure chambers are each equipped with two wheel brakes 102 and 104 or. 106 and 108 hydraulically connected. There are between the pressure chambers and the wheel brakes 102 , 104 , 106 , 108 first isolation valves 124 and 126 arranged, which the pressure chambers with the pairs of wheel brakes 102 , 104 and 106 , 108 connect and are open when de-energized. There are also in front of the wheel brakes 102 , 104 , 106 , 108 inlet valves open when de-energized 128 , 130 , 132 and 134 , by means of which individual wheel brakes 102 , 104 , 106 and 108 from the tandem master cylinder 112 can be separated hydraulically.

Im Betrieb der Bremsanlage 100 in der hydraulischen Rückfallebene, in der nur der Tandemhauptzylinder 112 als Druckbereitstellungseinrichtung wirkt, würde demnach bei einer Betätigung des Bremspedals 114 ein definiertes Bremsflüssigkeitsvolumen aus dem Tandemhauptzylinder 112 verdrängt und den Radbremsen 102, 104, 106 und 108 zu gleichen Teilen zugeführt, wenn die Einlassventile 128, 130, 132, 134 geöffnet sind. Unter der Annahme, dass keine Leckagen des Bremskreises vorliegen und die Bremsanlage 100 vollständig entlüftet ist, wird das Bremsflüssigkeitsvolumen vollständig den Radbremsen 102, 104, 106 und 108 zugeführt und stellt daher in diesem Fall das Radbremsflüssigkeitsvolumen dar.In operation of the braking system 100 in the hydraulic fall-back level, in which only the tandem master cylinder 112 acts as a pressure supply device, would accordingly when the brake pedal is actuated 114 a defined volume of brake fluid from the tandem master cylinder 112 displaced and the wheel brakes 102 , 104 , 106 and 108 fed in equal parts when the inlet valves 128 , 130 , 132 , 134 are open. Assuming that there are no leaks in the brake circuit and the brake system 100 is completely vented, the brake fluid volume is completely the wheel brakes 102 , 104 , 106 and 108 and therefore represents the wheel brake fluid volume in this case.

In der Bremsanlage 100 ist dabei ferner ein Drucksensor 136 vorgesehen, durch den der Druck des Tandemhauptzylinders 112 bestimmt werden kann. Dieser Druck entspricht dabei jedoch auch genau dem Druck, der innerhalb der Radbremsen 102, 104, 106, 108 herrscht, wenn die Einlassventile 128, 130, 132 und 134 offen sind und kein Druckabbau, beispielsweise über Auslassventile, erfolgen kann. Folglich kann aus der Zusammenschau der Messwerte des Wegesensors 122 und des Drucksensors 136 bestimmt werden, bei welchem den Radbremsen 102, 104, 106, 108 zugeführten Radbremsflüssigkeitsvolumen in den Radbremsen welcher Druck herrscht. Mittels des erfindungsgemäßen und im Folgenden mit Bezug auf die 2 nochmals beschriebenen Verfahrens, kann unter anderem aus diesen Werten der Verschleiß der Bremsbeläge der Radbremsen 102, 104, 106 und 108 ermittelt werden.In the braking system 100 is also a pressure sensor 136 provided by the pressure of the tandem master cylinder 112 can be determined. However, this pressure also corresponds exactly to the pressure within the wheel brakes 102 , 104 , 106 , 108 prevails when the inlet valves 128 , 130 , 132 and 134 are open and no pressure reduction, for example via outlet valves. As a result, looking at the measured values from the position sensor together 122 and the pressure sensor 136 can be determined at which the wheel brakes 102 , 104 , 106 , 108 supplied wheel brake fluid volume in the wheel brakes which pressure prevails. By means of the invention and below with reference to the 2 The method described again, among other things, the wear of the brake linings of the wheel brakes can be derived from these values 102 , 104 , 106 and 108 be determined.

Soll dabei lediglich der Verschleiß eines einzelnen Bremsbelags ermittelt werden, beispielsweise des Bremsbelags der Radbremse 102, können die übrigen Radbremsen 104, 106 und 108 hydraulisch von dem Tandemhauptzylinder 112 getrennt werden, indem die entsprechenden Einlassventile 130, 132, und 134 geschlossen werden.If only the wear of a single brake pad is to be determined, for example the brake pad of the wheel brake 102 , can use the remaining wheel brakes 104 , 106 and 108 hydraulically from the tandem master cylinder 112 be separated by the appropriate inlet valves 130 , 132 , and 134 getting closed.

Neben der zuvor beschriebenen hydraulischen Rückfallbetriebsart ist die Bremsanlage 100 ferner für den Betrieb als fremdgesteuerte bzw. By-Wire-Bremsanlage ausgelegt. Hierzu weist die Bremsanlage 100 einen Linearaktuator 138 auf, der ebenfalls über entsprechende Leitungen mit den Radbremsen 102, 104, 106 und 108 hydraulisch verbunden ist. Dabei sind zwischen den Radbremsen 102, 14, 106 und 108 und dem Linearaktuator 138 stromlos geschlossene Zuschaltventile 140 und 142 angeordnet, welche die Radbremsen 102, 104 bzw. 106, 108 jeweils von dem Linearaktuator 138 hydraulisch trennen.In addition to the hydraulic fallback mode described above, the brake system is 100 also designed for operation as an externally controlled or by-wire braking system. To this end, the brake system 100 a linear actuator 138 on, which also has corresponding lines with the wheel brakes 102 , 104 , 106 and 108 is hydraulically connected. There are between the wheel brakes 102 , 14th , 106 and 108 and the linear actuator 138 normally closed sequence valves 140 and 142 arranged which the wheel brakes 102 , 104 or. 106 , 108 each from the linear actuator 138 hydraulically disconnect.

Der Linearaktuator 138 weist einen Elektromotor 144 auf, dessen Rotor über ein Rotations-Translations-Getriebe 146 mit einem Kolben 148 verbunden ist. Der Kolben 148 ist wiederum in einem Zylinder 150 angeordnet und dazu ausgebildet bei einer Verschiebung innerhalb des Zylinders 150 Bremsflüssigkeit aus dem Zylinder 150 zu verdrängen und dem Bremskreis zuzuführen.The linear actuator 138 has an electric motor 144 on, whose rotor has a rotation-translation gear 146 with a piston 148 connected is. The piston 148 is in turn in a cylinder 150 arranged and designed for a displacement within the cylinder 150 Brake fluid from the cylinder 150 to displace and feed the brake circuit.

Im By-Wire-Betrieb der Bremsanlage 100 ist der Tandemhauptzylinder durch Schließen der Trennventile 124 und 126 hydraulisch von den Radbremsen 102, 104, 106 und 108 getrennt und durch Öffnen des Ventils 160 mit einem Bremspedalsimulator 158 verbunden. Eine Betätigung des Bremspedals 114 wird dabei über den Wegsensor 122 erfasst und ein entsprechender Bremswunsch des Fahrers festgestellt. Ferner wird durch den Drucksensor 136 der entstehende Druck innerhalb des durch die geschlossenen Trennventile 124 und 126 begrenzten Kreises ermittelt. Aus den so ermittelten Werten werden Betriebsparameter für den Elektromotor 144 abgeleitet, sodass durch eine entsprechende Ansteuerung des Elektromotors 144 der Kolben 148 so in dem Zylinder 150 verschoben und Bremsflüssigkeit aus dem Zylinder 150 verdrängt wird, dass der Bremswunsch des Fahrers auf elektronischem Weg in den Radbremsen 102, 104, 106 und 108 umgesetzt wird.In by-wire operation of the brake system 100 is the tandem master cylinder by closing the isolating valves 124 and 126 hydraulically from the wheel brakes 102 , 104 , 106 and 108 separately and by opening the valve 160 with a brake pedal simulator 158 connected. An operation of the brake pedal 114 is done via the displacement sensor 122 detected and a corresponding braking request from the driver is determined. Furthermore, the pressure sensor 136 the resulting pressure within the through the closed isolating valves 124 and 126 limited circle determined. The values determined in this way become operating parameters for the electric motor 144 derived, so that by a corresponding control of the electric motor 144 The piston 148 so in the cylinder 150 moved and brake fluid from the cylinder 150 What is suppressed is that the driver's braking request is electronically transferred to the wheel brakes 102 , 104 , 106 and 108 is implemented.

Aus den Betriebsparametern des Elektromotors 144, wie beispielsweise Drehzahl und Bestromungsdauer, der Kenntnis des Übersetzungsverhältnisses des Rotations-Translations-Getriebes 146 und der Kenntnis der Geometrie des Zylinders 150 kann dabei direkt das den Radbremsen 102, 104, 106 und 108 zugeführte Radbremsflüssigkeitsvolumen ermittelt werden.From the operating parameters of the electric motor 144 , such as speed and duration of energization, knowledge of the gear ratio of the rotation-translation gear 146 and knowing the geometry of the cylinder 150 can do this directly to the wheel brakes 102 , 104 , 106 and 108 supplied wheel brake fluid volume can be determined.

Dabei wird durch einen weiteren Drucksensor 152 der durch den Linearaktuator 138 erzeugte Druck überwacht. Aus der Zusammenschau des durch den Drucksensor 152 ermittelten Drucks und dem ermittelten Radbremsflüssigkeitsvolumen lässt sich wiederum der Verschleiß der Bremsbeläge ermitteln.This is done by another pressure sensor 152 that by the linear actuator 138 generated pressure is monitored. From the synopsis of the pressure sensor 152 The determined pressure and the determined wheel brake fluid volume can in turn determine the wear of the brake linings.

Je nach Betriebsart der Bremsanlage 100 dient dabei entweder der Tandemhauptzylinder 112 als Druckbereitstellungseinrichtung im Sinne der Erfindung, oder der Linearaktuator 138.Depending on the operating mode of the braking system 100 Either the tandem master cylinder is used for this 112 as a pressure supply device within the meaning of the invention, or the linear actuator 138 .

In der in 1 dargestellten Bremsanlage ist ferner ein Reservoir 154 vorgesehen, dass mit dem Tandemhauptzylinder 112 und dem Linearaktuator 138 hydraulisch verbunden ist. Dabei ist das Reservoir 154 bis zu einem Füllstand mit Bremsflüssigkeit befüllt. Der Füllstand wird dabei durch einen an dem Reservoir 154 angeordneten Füllstandsensor 156 ermittelt. Das Reservoir 154 dient dazu, bei Bedarf, beispielsweise in Folge einer ABS-Regelung, einen Bremsflüssigkeitsvolumenbedarf des Linearaktuators 138 oder Tandemhauptzylinders auszugleichen. Damit verändert sich jedoch gegebenenfalls das Gesamtvolumen an Bremsflüssigkeit in dem Bremskreis. Daher sollte für eine genaue Bestimmung des Radbremsflüssigkeitsvolumens auch der Füllstand des Reservoirs 154 mittels des Füllstandsensors 156 bestimmt und in der Gesamtbilanz berücksichtigt werden.In the in 1 The brake system shown is also a reservoir 154 provided that with the tandem master cylinder 112 and the linear actuator 138 is hydraulically connected. Here is the reservoir 154 filled with brake fluid to a level. The fill level is thereby determined by one on the reservoir 154 arranged level sensor 156 determined. The reservoir 154 serves to provide a brake fluid volume requirement of the linear actuator when required, for example as a result of an ABS control 138 or to balance the tandem master cylinder. However, this may change the total volume of brake fluid in the brake circuit. Therefore, for an exact determination of the wheel brake fluid volume, the fill level of the reservoir should also be 154 by means of the level sensor 156 determined and taken into account in the overall balance.

Im Folgenden wird nun mit Bezug auf das in 2 dargestellte Flussdiagramm nochmals das Verfahren an sich beschrieben.In the following, with reference to the in 2 The illustrated flowchart describes the method per se again.

Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt 300 zunächst eine Referenz für ein einer Radbremse 102, 104, 106, 108 über den Bremskreis zuzuführendes Referenzradbremsflüssigkeitsvolumen Vref, sodass sich der Bremsbelag der Radbremse 102, 104, 106, 108 in einer definierten Prüfposition befindet. Das Ermitteln kann dabei sowohl das erstmalige Bestimmen der Referenz durch eine entsprechende Messung als auch das Auslesen einer Referenz aus einem Speichermedium beinhalten. Es können dabei durchaus auch mehrere Referenzradbremsflüssigkeitsvolumina für die jeweiligen Radbremsen 102, 104, 106 oder 108 ermittelt werden. Die Prüfposition ist dabei durch eine Sequenz von wenigstens zwei Betätigungszuständen der Bremsanlage 100 und/oder der Radbremse 102, 104, 106, 108 definiert, wobei die Prüfposition als erreicht gilt, wenn nach der Detektion eines ersten Betätigungszustands der Sequenz wenigstens ein zweiter Betätigungszustand der Sequenz detektiert wird.In a first process step 300 first a reference for a wheel brake 102 , 104 , 106 , 108 Reference wheel brake fluid volume Vref to be supplied via the brake circuit, so that the brake lining of the wheel brake 102 , 104 , 106 , 108 is in a defined test position. The determination can include both the initial determination of the reference by means of a corresponding measurement and the reading out of a reference from a storage medium. A number of reference wheel brake fluid volumes can also be used for the respective wheel brakes 102 , 104 , 106 or 108 be determined. The The test position is based on a sequence of at least two operating states of the brake system 100 and / or the wheel brake 102 , 104 , 106 , 108 defined, wherein the test position is deemed to have been reached when, after the detection of a first actuation state of the sequence, at least one second actuation state of the sequence is detected.

Anschließend werden in Schritt 302 im Wirkbetrieb der Bremsanlage die Betätigungszustände der Bremsanlage 100 und/oder der Radbremsen 102, 104, 106 und 108 überwacht.Then in step 302 In the active operation of the brake system, the operating states of the brake system 100 and / or the wheel brakes 102 , 104 , 106 and 108 supervised.

In Schritt 304 wird dann ermittelt, ob sich der Bremsbelag der Radbremse 102, 104, 106, 108 in der definierten Prüfposition befindet. Hierzu wird abgeglichen, ob die ermittelten Betätigungszustände die definierte Sequenz abbilden, sodass davon ausgegangen werden kann, dass der Bremsbelag in der Prüfposition ist. Ist dies nicht der Fall, wird Schritt 302 wiederholt, bis in Schritt 304 der gewünschte Druck ermittelt wird.In step 304 it is then determined whether the brake lining of the wheel brake 102 , 104 , 106 , 108 is in the defined test position. For this purpose, it is compared whether the determined actuation states map the defined sequence, so that it can be assumed that the brake lining is in the test position. If this is not the case, step 302 repeated until in step 304 the desired pressure is determined.

Wenn in Schritt 304 ermittelt wird, dass die Position des Bremsbelags der Radbremse 102, 104, 106, 108 der definierten Prüfposition entspricht, wird in Schritt 306 das der Radbremse zugeführte Radbremsflüssigkeitsvolumen V_ist ermittelt. Hierzu wird eine Gesamtbilanz des Bremskreises und der mit dem Bremskreis hydraulisch verbundenen Elemente, insbesondere der Druckbereitstellungseinrichtung und des Reservoirs, aufgestellt und das tatsächlich unter Berücksichtigung aller Elemente der Radbremse zugeführte Radbremsflüssigkeitsvolumen bestimmt.If in step 304 it is determined that the position of the brake lining of the wheel brake 102 , 104 , 106 , 108 corresponds to the defined test position, in step 306 the wheel brake fluid volume V supplied to the wheel brake _is determined. For this purpose, an overall balance of the brake circuit and the elements hydraulically connected to the brake circuit, in particular the pressure supply device and the reservoir, is drawn up and the wheel brake fluid volume actually supplied, taking into account all the elements of the wheel brake, is determined.

Anschließend wird in Schritt 306 eine Abweichung ΔV des ermittelten zugeführten Radbremsflüssigkeitsvolumens von dem Referenzradbremsflüssigkeitsvolumen ermittelt.Then in step 306 a deviation ΔV of the determined supplied wheel brake fluid volume from the reference wheel brake fluid volume is determined.

Schließlich wird in Schritt 308 aus der ermittelten Abweichung beispielsweise aus der Kenntnis der Geometrie der Radbremse die Verlängerung des Verschiebewegs des Bremsbelags und folglich die Reduzierung der Dicke des Bremsbelags aufgrund des Verschleißes ermittelt.Finally, in step 308 from the determined deviation, for example from knowledge of the geometry of the wheel brake, the extension of the displacement path of the brake lining and consequently the reduction in the thickness of the brake lining due to wear are determined.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102016218022 A1 [0003]

Claims

Method for determining the wear of a brake lining of a wheel brake (102, 104, 106, 108) of a vehicle connected to a hydraulic brake system (100), the brake system (100) being connected to the wheel brake (102, 104, 106, 108) via a hydraulic brake circuit ) is hydraulically connected and has a pressure supply device (112, 138) which is designed to supply brake fluid to the brake circuit and to apply a defined pressure to the brake fluid located in the brake circuit, the method comprising the following steps: Determining a reference for _{a reference wheel brake fluid volume (V ref} ) to be supplied to the wheel brake (102, 104, 106, 108) via the brake circuit, so that the brake lining of the wheel brake (102, 104, 106, 108) is in a defined test position, - determination in the active operation of the brake system ( 100), whether the brake lining of the wheel brake (102, 104, 106, 108) is in the defined test position, - Determine the wheel brake fluid volume (Vist) supplied to the wheel brake (102, 104, 106, 108) via the brake circuit by the pressure supply device (112, 138) if the position of the brake lining of the wheel brake (102, 104, 106, 108) corresponds to the defined test position, - determining a deviation (.DELTA.V) of the determined supplied Radbremsflüssigkeitsvolumens _(V) from the Referenzradbremsflüssigkeitsvolumen (V _ref), and - determining the wear of the brake pad from the determined deviation (.DELTA.V), characterized in that the checking position defined by a sequence of at least two actuation states of the brake system (100) and / or the wheel brake (102, 104, 106, 108) is defined and the test position is considered to be reached if at least one second actuation state of the sequence is detected after the detection of a first actuation state of the sequence.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the first actuation state is defined by actuation of the brake system (100) beyond a defined degree of actuation and the second actuation state is defined by non-actuation of the brake system (100).

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the first actuation state is defined by a first pressure prevailing in the wheel brake (102, 104, 106, 108) and the second actuation state is defined by a second pressure prevailing in the wheel brake (102, 104, 106, 108), wherein the second pressure prevailing in the wheel brake (102, 104, 106, 108) is lower than the first pressure prevailing in the wheel brake (102, 104, 106, 108).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that, if the vehicle has a plurality of wheel brakes (102, 104, 106, 108), the method steps for each wheel brake (102, 104, 106, 108) are carried out individually, for the duration of the implementation of the method steps for a wheel brake (102, 104, 106, 108), the remaining wheel brakes (102, 104, 106, 108) are hydraulically separated from the brake circuit.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that if the vehicle has a plurality of wheel brakes (102, 104, 106, 108), a wheel brake-specific reference is determined for each of the wheel brakes (102, 104, 106, 108).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure supply device (112) has a master cylinder (112) with a cylinder piston (116, 120), wherein when determining the wheel brake fluid volume (102, 104, 106, 108) supplied to the wheel brake (102, 104, 106, 108) Vist) the displacement path of the cylinder piston (116, 120) in the master cylinder (112) is taken into account.

Procedure according to Claim 6 , characterized in that the cylinder piston (116) is kinematically coupled to a pedal (114) mounted displaceably along a path, the displacement path of the cylinder piston (116) being determined from an actuation variable of the pedal (114).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure supply device (138) has a linear actuator (138) with a cylinder (150) and a piston (148) displaceable in the cylinder (150) by an electric motor, the wheel brake being used when determining the (102, 104, 106, 108) supplied wheel brake fluid volume (Vist) the displacement path of the piston (148) in the cylinder (150) is taken into account.

Procedure according to Claim 8 , characterized in that the displacement path of the piston (148) is determined from operating parameters of the electric motor (144) of the linear actuator (138).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a reservoir (154) filled with brake fluid is hydraulically connected to the brake circuit, the reservoir (154) having a fill level sensor (156), wherein the wheel brake (102, 104 , 106, 108) supplied Brake fluid volume (Vist), a fluid level of the brake fluid in the reservoir (154) determined by means of the fill level sensor (156) is taken into account.

Procedure according to Claim 10 , characterized in that when determining the fluid level of the brake fluid in the reservoir (154), a transverse acceleration and / or longitudinal acceleration of the vehicle is taken into account.

Procedure according to Claim 10 , characterized in that the method for determining the wear of the brake lining is only carried out when the vehicle is at a standstill.

Procedure according to Claim 12 , characterized in that an angle of inclination of the vehicle is taken into account when determining the fluid level of the brake fluid in the reservoir (154).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method comprises determining a temperature of the brake fluid, the determined temperature of the brake fluid being taken into account when determining the wheel brake fluid volume (Vist) supplied to the wheel brake (102, 104, 106, 108).

Hydraulic brake system (100) with a pressure supply device (112, 138), the brake system (100) being designed to add a reference for a reference wheel brake fluid volume (V _ref ) to be supplied to a wheel brake (102, 104, 106, 108) via the brake circuit determine so that the brake lining of the wheel brake (102, 104, 106, 108) is in a defined test position, - in the active operation of the brake system (100) to determine whether the brake lining of the wheel brake (102, 104, 106, 108) is in the defined test position is located, the defined test position is defined by a sequence of at least two operating states of the brake system (100) and / or the wheel brake (102, 104, 106, 108) and the test position is considered to be reached if after the detection of a First actuation state of the sequence, a second actuation state of the sequence is detected, - that of the wheel brake (102, 104, 106, 108) via the brake circuit by the pressure supply device (112, 138) to determine supplied wheel brake fluid volume (Vist) if the position of the brake lining of the wheel brake (102, 104, 106, 108) corresponds to the defined test position, - a deviation (ΔV) of the determined supplied wheel brake fluid volume (Vist) from the reference wheel brake fluid volume (V _ref ) to determine, and - to determine the wear of the brake lining from the determined deviation (ΔV).