SE532652C2

SE532652C2 - Method and system for monitoring the coating performance of a disc or drum brake

Info

Publication number: SE532652C2
Application number: SE0801662A
Authority: SE
Inventors: Magnus Granstroem; Roberth Harju
Original assignee: Scania Cv Abp
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2008-07-10
Publication date: 2010-03-09
Also published as: KR101593106B1; JP2011527266A; KR20110039341A; EP2310240A1; SE0801662L; SG192484A1; EP2310240A4; WO2010005379A1; MY156907A; JP5253572B2

Description

532 E52 eller flera bromsbelägg försedd skiv- eller trumbroms som an- sätts genom applicering av ett pneumatiskt eller hydrauliskt bromstryck i en bromscylinder. 532 E52 or more brake pads equipped with a disc or drum brake which is applied by applying a pneumatic or hydraulic brake pressure to a brake cylinder.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Enligt föreliggande uppfinning uppnås nämnda syfte med hjälp av ett förfarande uppvisande de i patentkravet 1 angivna särdragen och ett system uppvisande de i patentkravet 7 definierade sär- dragen.SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, said object is achieved by means of a method having the features stated in claim 1 and a system having the features defined in claim 7.

Förhållandet mellan slagsträckan hos bromscylindern eller hos någon del i en bromsmekanism som är anordnad att överföra en av bromscylindern utövad tryckkraft till bromsbeläggen och bromstrycket som skapar tryckkraften hos bromscylindern fast- ställs enligt uppfinningen i samband med en bromsoperation ut- gående från mätvärden som representerar nämnda slagsträcka och mätvärden som representerar nämnda bromstryck. Det läge då bromsens bromsbelägg under verkan av bromscylindern kommer i inledande kontakt med bromsens bromsskiva eller bromstrumma i samband med den aktuella bromsoperationen fastställs genom analys av gradienten hos förhållandet mellan nämnda slagsträcka och nämnda bromstryck. Ett beräknings- värde som representerar det rådande beläggspelet fastställs se- dan utgående från differensen mellan det mätvärde på nämnda slagsträcka som registrerats vid nämnda fastställda läge och ett mätvärde på nämnda slagsträcka som registrerats vid ett tillfälle då nämnda bromstryck är noll.The ratio between the stroke of the brake cylinder or of any part of a brake mechanism arranged to transmit a compressive force exerted by the brake cylinder to the brake pads and the brake pressure which creates the compressive force of the brake cylinder is determined according to the invention in connection with a braking operation. and measured values representing said brake pressure. The position when the brake pads of the brake under the action of the brake cylinder come into initial contact with the brake disc or brake drum in connection with the current braking operation is determined by analyzing the gradient of the relationship between said stroke and said brake pressure. A calculation value representing the prevailing pavement play is then determined on the basis of the difference between the measured value of said stroke recorded at said determined position and a measured value of said stroke recorded at a time when said braking pressure is zero.

Den uppfinningsenliga lösningen utnyttjar det faktum att förhål- landet mellan slagsträckan och bromstrycket uppvisar en markant skiljaktig karaktär före och efter det läge då bromsens bromsbe- lägg under verkan av bromscylindern kommer i inledande kontakt med bromsens bromsskiva eller bromstrumma i samband med en bromsoperation. Det krävs betydligt större ökning av broms- trycket för att förskjuta bromsbeläggen en given sträcka i ansätt- ningsriktningen efter det att bromsbeläggen kommit i inledande 10 15 20 25 30 35 532 652 kontakt med bromsskivan/bromstrumman jämfört med vad som är fallet innan bromsbeläggen kommit i kontakt med bromsski- van/bromstrumman. Genom att studera gradienten hos förhållan- det mellan slagsträckan och bromstrycket under en bromsopera- tion blir det därigenom möjligt att fastställa vid vilket läge den in- ledande kontakten mellan bromsbelägg och broms- skiva/bromstrumma sker. Bromsbeläggens förskjutningssträcka fram till detta kontaktläge från det läge då bromstrycket är noll kommer då att motsvara beläggspelet.The solution according to the invention utilizes the fact that the relationship between the stroke distance and the brake pressure has a markedly different character before and after the position when the brake pads under the action of the brake cylinder come into initial contact with the brake disc or brake drum in connection with a brake operation. A significantly larger increase in the brake pressure is required to displace the brake pads a given distance in the direction of application after the brake pads have come into initial contact with the brake disc / brake drum compared to what is the case before the brake pads come in contact with the brake disc / brake drum. By studying the gradient of the relationship between the stroke distance and the brake pressure during a brake operation, it thus becomes possible to determine at which position the initial contact between the brake pads and the brake disc / brake drum takes place. The displacement distance of the brake pads up to this contact position from the position when the brake pressure is zero will then correspond to the pad play.

Det ovan nämnda bromstrycket utgör ett mått på ansättningskraf- ten hos bromsen.The above-mentioned brake pressure is a measure of the employability of the brake.

Med den uppfinningsenliga lösningen blir det möjligt att fastställa beläggspelet hos en skiv- eller trumbroms på ett enkelt och till- förlitligt sätt. Hos ett elektroniskt styrt bromssystem finns mät- värden avseende bromstrycket hos bromscylindern redan till- gängliga, vilket således innebär att den uppfinningsenliga lös- ningen kan implementeras på ett särskilt enkelt sätt hos ett så- dant bromssystem.With the solution according to the invention, it becomes possible to determine the coating play of a disc or drum brake in a simple and reliable manner. In an electronically controlled braking system, measured values regarding the braking pressure of the brake cylinder are already available, which thus means that the solution according to the invention can be implemented in a particularly simple manner in such a braking system.

Enligt en utföringsform av uppfinningen jämförs nämnda beräk- ningsvärde med ett givet övre gränsvärde, varvid en varning, fö- reträdesvis i form av en akustisk eller visuell signal, avges när beräkningsvärdet överstiger detta övre gränsvärde. Härigenom kan exempelvis en förare i ett fordon uppmärksammas om att be- läggspelet är olämpligt stort.According to an embodiment of the invention, said calculation value is compared with a given upper limit value, a warning, preferably in the form of an acoustic or visual signal, being issued when the calculation value exceeds this upper limit value. In this way, for example, a driver in a vehicle can be made aware that the pavement is inappropriately large.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen jämförs nämnda beräkningsvärde med ett givet nedre gränsvärde, varvid en var- ning, företrädesvis i form av en akustisk eller visuell signal, av- ges när beräkningsvärdet understiger detta nedre gränsvärde.According to another embodiment of the invention, said calculation value is compared with a given lower limit value, whereby a warning, preferably in the form of an acoustic or visual signal, is issued when the calculation value falls below this lower limit value.

Härigenom kan exempelvis en förare i ett fordon uppmärksam- mas om att beläggspelet är olämpligt litet. 10 15 20 25 30 35 532 652 Andra fördelaktiga särdrag hos förfarandet och systemet enligt uppfinningen framgår av de osjälvständiga patentkraven och den nedan följande beskrivningen.In this way, for example, a driver in a vehicle can be made aware that the pavement play is inappropriately small. Other advantageous features of the method and system according to the invention appear from the dependent claims and the following description.

Uppfinningen avser även en datorprogramprodukt uppvisande de i patentkravet 10 definierade särdragen och en elektronisk styr- enhet uppvisande de i patentkravet 12 definierade särdragen.The invention also relates to a computer program product having the features defined in claim 10 and an electronic control unit having the features defined in claim 12.

KORT BESKRIVNING AV RlTNlNGARNA Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hjälp av utföringsexempel, med hänvisning till bifogade ritningar.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail below by means of exemplary embodiments, with reference to the accompanying drawings.

Det visas i: Fig 1 en principskiss över ett system enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, Fig 2 ett schematiskt diagram illustrerande ett förhållande mellan slagsträcka och bromstryck hos en skiv- eller trumbroms, Fig 3 en schematisk perspektivvy av ett dragfordon försett med ett system enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, Fig 4 en principskiss över en elektronisk styrenhet för imple- mentering av ett förfarande enligt uppfinningen, och Fig 5 ett flödesdiagram illustrerande ett förfarande enligt en utföringsform av uppfinningen.Fig. 1 shows a schematic diagram of a system according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 a schematic diagram illustrating a relationship between stroke and brake pressure of a disc or drum brake, Fig. 3 a schematic perspective view of a towing vehicle provided with a system according to an embodiment of the present invention, Fig. 4 is a schematic diagram of an electronic control unit for implementing a method according to the invention, and Fig. 5 is a flow chart illustrating a method according to an embodiment of the invention.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER l Fig 1 illustreras schematiskt ett system 1 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning för övervakning av beläggspelet hos en med bromsbelägg 11a, 11b försedd skivbroms 10 som ansätts genom applicering av ett pneumatiskt bromstryck i en bromscy- 10 15 20 25 30 35 linder 12. l det illustrerade exemplet utgör skivbromsen 10 en hjulbroms av i sig känd typ för ett motorfordon och innefattar en bromsskiva 13 som är vridfast förbunden med ett hjul hos mo- torfordonet och således anordnad att rotera tillsammans med detta hjul. Friktionsytor 14a, 14b är anordnade på ömse sidor av bromsskivan 13. Skivbromsen innefattar en yttre bromsklots 15a som är anordnad på den ena sidan av bromsskivan 13 och som är försedd med ett eller flera bromsbeiägg 11a pà sin mot broms- skivan vända sida. Skivbromsen innefattar vidare en inre broms- klots 15b som är anordnad på den motsatta sidan av bromsski- van 13 och som är försedd med ett eller flera bromsbeiägg 11b på sin mot bromsskivan vända sida. Bromsklotsarna 15a, 15b är anordnade att vid ansättning av bromsen förskjutas i riktning mot bromsskivan 13 så att bromsbeläggen 11a, 11b kommer till frik- tionsingrepp med friktionsytorna 14a, 14b och därigenom brom- sar rotationen hos bromsskivan och hos det till bromsskivan an- slutna hjulet.DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Fig. 1 schematically illustrates a system 1 according to an embodiment of the present invention for monitoring the padding play of a disc brake 10 provided with brake pads 11a, 11b which is applied by applying a pneumatic brake pressure to a brake cylinder. In the illustrated example, the disc brake 10 constitutes a wheel brake of a type known per se for a motor vehicle and comprises a brake disc 13 which is rotatably connected to a wheel of the motor vehicle and thus arranged to rotate together with this wheel. Friction surfaces 14a, 14b are arranged on either side of the brake disc 13. The disc brake comprises an outer brake pad 15a which is arranged on one side of the brake disc 13 and which is provided with one or more brake pads 11a on its side facing the brake disc. The disc brake further comprises an inner brake pad 15b which is arranged on the opposite side of the brake disc 13 and which is provided with one or more brake pads 11b on its side facing the brake disc. The brake pads 15a, 15b are arranged to be displaced in the direction of the brake disc 13 when the brake disc is applied so that the brake pads 11a, 11b come into frictional engagement with the friction surfaces 14a, 14b and thereby brake the rotation of the brake disc and of the brake disc attached to the brake wheel. .

Hos den i Fig 1 illustrerade utföringsformen innefattar bromsen en bromsmekanism 16, vilken är anordnad att överföra en av bromscylindern 12 utövad tryckkraft till bromsklotsarna 15a, 15b och därigenom till bromsbeläggen 11a, 11b. Denna bromsmeka- nism 16 är tillsammans med bromsklotsarna 15a, 15b monterade i ett bromsok 17 och innefattar en i bromsoket svängbart lagrad hävarm 18, en i bromsoket förskjutbart lagrad iusterinrättning 19 och en eller flera i bromsoket förskjutbart lagrade kolvar 20.In the embodiment illustrated in Fig. 1, the brake comprises a brake mechanism 16, which is arranged to transmit a compressive force exerted by the brake cylinder 12 to the brake pads 15a, 15b and thereby to the brake pads 11a, 11b. This brake mechanism 16 is mounted together with the brake pads 15a, 15b in a brake caliper 17 and comprises a lever 18 pivotably mounted in the caliper, an adjusting device 19 slidably mounted in the caliper and one or more pistons 20 slidably mounted in the caliper.

Bromsoket 17 är i sin tur förskjutbart relativt bromscylindern 12 och bromsskivan 13 vinkelrätt mot bromsskivans friktionsytor 14a, 14b. Justerinrättningen 19 är anordnad att på i sig känt sätt automatiskt reglera beläggspelet hos bromsen, dvs spelet mellan bromsbeläggen 11a, 11b och bromsskivan 13. l det illustrerade exemplet innefattar bromscylindern 12 en tryck- stäng 21, en returfjäder 22, en kammare och ett membran 24 som delar av kammaren i en första del 23a och en andra del 23b.The brake caliper 17 is in turn displaceable relative to the brake cylinder 12 and the brake disc 13 perpendicular to the friction surfaces 14a, 14b of the brake disc. The adjusting device 19 is arranged to automatically regulate the lining play of the brake in a manner known per se, i.e. the play between the brake pads 11a, 11b and the brake disc 13. In the illustrated example the brake cylinder 12 comprises a push rod 21, a return spring 22, a chamber and a diaphragm 24 as parts of the chamber in a first part 23a and a second part 23b.

Kammarens andra del 23b är ansluten till en tryckluftskälla 9 via en tryckluftsledning 2 och tillförseln av tryckluft till denna del av 10 15 20 25 30 35 53133 G52 kammaren regleras med hjälp av en i tryckluftsledningen anord- nad reglerventil 3. Tryckstângen 21 är fäst vid membranet 24 och är anordnad att verka på hävarmen 18 vid den ena änden av denna. Tryckstàngen 21 är förskjutbar i riktning mot hävarmen 18 mot verkan av den inuti bromscylindern anordnade returfjädern 22. När en bromsoperation beordras, exempelvis av fordonets förare via en bromsspak 4, öppnas reglerventilen 3 så att tryck- luft strömmar in i kammarens andra del 23b. Det pneumatiska bromstryck som härigenom genereras i kammarens andra del 23b överförs via membranet 24 och tryckstången 21 till en mot häv- armen 18 verkande tryckkraft. När denna tryckkraft blivit tillräck- ligt stor förskjuts tryckstàngen 21 i riktning mot hävarmen 18 mot verkan av returfjädern 22. Hävarmen 18 kommer härigenom att vridas och dels, via justerinrättningen 19 och kolvarna 20, på- verka den inre bromsklotsen 15b med en tryckkraft som trycker denna mot bromsskivan 13, och dels påverka bromsoket 17 med en motriktad kraft, vilken via bromsokets glidlagring skapar en tryckkraft som verkar på den yttre bromsklotsen 15a och trycker denna mot bromsskivan 13.The second part 23b of the chamber is connected to a source of compressed air 9 via a compressed air line 2 and the supply of compressed air to this part of the chamber is regulated by means of a control valve 3 arranged in the compressed air line. 24 and is arranged to act on the lever 18 at one end thereof. The push rod 21 is displaceable in the direction of the lever 18 against the action of the return spring 22 arranged inside the brake cylinder. The pneumatic brake pressure thus generated in the second part 23b of the chamber is transmitted via the diaphragm 24 and the push rod 21 to a compressive force acting against the lever arm 18. When this pressure force has become sufficiently large, the pressure rod 21 is displaced in the direction of the lever 18 against the action of the return spring 22. The lever 18 will thereby be rotated and partly, via the adjusting device 19 and the pistons 20, actuate the inner brake block 15b with a pressure force this against the brake disc 13, and partly actuate the brake caliper 17 with an opposite force, which via the sliding bearing of the brake caliper creates a compressive force which acts on the outer brake pad 15a and presses it against the brake disc 13.

När bromsen ansätts förskjuts först bromsklotsarna 15a, 15b un- der verkan av bromscylindern 12 mot bromsskivan 13 till ett läge då bromsbeläggen 11a, 11b kommer i inledande kontakt med bromsskivans friktionsytor 14a, 14b. Denna inledande förskjut- ning motsvarar beläggspelet och är normalt cirka 0,5-1 mm. Efter det att bromsbeläggen 11a, 11b kommit i inledande kontakt med bromsskivans friktionsytor 14a, 14b förskjuts bromsklotsarna 15a, 15b under verkan av bromscylindern 12 ytterligare mot bromsskivan 13 för att öka friktionskrafterna mellan bromsbeläg- gen 11a, 11b och bromsskivans friktionsytor 14a, 14b till en så- dan nivå att en önskad bromseffekt erhålls. l Fig 2 visas ett diagram som illustrerar förhållandet under en bromsoperation mellan förskjutningen s hos bromscylinderns tryckstàng 21 eller hos någon del i bromsmekanismen 16 som är mekaniskt förbunden med och manövreras med hjälp av tryck- stàngen och det pneumatiska trycket p i den andra delen 23b hos 10 15 20 25 30 35 532 G52 bromscylinderns kammare som skapar tryckkraften hos bromscy- lindern. l denna beskrivning och de efterföljande patentkraven används uttrycket ”slagsträcka” som benämning på denna för- skjutning s, medan ”bromstryck” används som benämning på det- ta tryck p. Av Fig 2 framgår att kurvan 25 som representerar för- hållandet mellan slagsträckan s och bromstrycket p har en påtag- ligt skiljaktig lutning före och efter det läge s, då bromsbeläggen 11a, 11b kommer i inledande kontakt med friktionsytorna 14a, 14b hos bromsskivan 13. Genom analys av gradienten hos för- hållandet mellan slagsträckan s och bromstrycket p blir det såle- des möjligt att fastställa det läge sj då bromsbeläggen under verkan av bromscylindern kommer i inledande kontakt med brom- sens bromsskiva. Förskjutningen fram till detta läge sj från ett läge S0 då bromstrycket p är noll kommer att motsvara belägg- spelet.When the brake is applied, the brake pads 15a, 15b are first displaced under the action of the brake cylinder 12 against the brake disc 13 to a position where the brake pads 11a, 11b come into initial contact with the friction surfaces 14a, 14b of the brake disc. This initial displacement corresponds to the coating play and is normally about 0.5-1 mm. After the brake linings 11a, 11b have come into initial contact with the friction surfaces 14a, 14b of the brake disc, the brake pads 15a, 15b are displaced further against the brake disc 13 under the action of the brake cylinder 12 to increase the frictional forces between the brake pads 11a, 11b and the 14 such a level that a desired braking effect is obtained. Fig. 2 shows a diagram illustrating the relationship during a braking operation between the displacement s of the pressure rod 21 of the brake cylinder or of some part of the brake mechanism 16 which is mechanically connected to and operated by means of the push rod and the pneumatic pressure in the second part 23b of 10 15 20 25 30 35 532 G52 chamber of the brake cylinder which creates the compressive force of the brake cylinder. In this description and the appended claims, the term "stroke" is used to denote this displacement s, while "brake pressure" is used to denote this pressure p. Fig. 2 shows that the curve 25 representing the relationship between the stroke s and the brake pressure p has a markedly different slope before and after the position s, when the brake linings 11a, 11b come into initial contact with the friction surfaces 14a, 14b of the brake disc 13. By analyzing the gradient of the relationship between the stroke distance s and the brake pressure p becomes it is thus possible to determine the position sj when the brake pads under the action of the brake cylinder come into initial contact with the brake disc of the brake. The displacement up to this position sj from a position S0 when the brake pressure p is zero will correspond to the pavement play.

Mätvärden Vp som representerar bromstrycket p fastställs med hjälp av en tryckgivare 5, vilken i det illustrerade exemplet är an- ordnad att avkänna trycket i tryckluftsledningen 2 mellan regler- ventilen 3 och bromscylindern 12. Mätvärden Vs som represente- rar slagsträckan s fastställs med hjälp av en givare 6, vilken i det illustrerade exemplet är anordnad att avkänna förskjutningen hos kolvarna 20. Givaren som används för att fastställa slagsträckan s skulle alternativt kunna vara anordnad att avkänna förskjut- ningen hos någon annan del i bromsmekanismen 16 eller för- skjutningen hos bromscylinderns tryckstång 21. l det illustrerade exemplet är det uppfinningsenliga systemet 1 anordnat att samverka med ett elektroniskt bromssystem, varvid reglerventilen 3 styrs med hjälp av en elektronisk styrenhet 7 i beroende av mätvärden från en givare 8 som är anordnad att av- känna manövreringsrörelser hos en av fordonets förare manövre- rad bromsspak 4. Styrenheten 7 är även anordnad att mottaga information från tryckgivaren 5 avseende bromstrycket p. l detta fall tillhandahålls således de mätvärden Vp som representerar bromstrycket p av denna styrenhet 7. Reglerventilen 3 och såle- des bromstrycket p skulle alternativt kunna regleras direkt med 10 15 20 25 30 35 532 G52 hjälp av en bromsspak, varvid de mätvärden Vp som represente- rar bromstrycket p skulle kunna fastställas i beroende av läget hos bromsspaken.Measured values Vp representing the braking pressure p are determined by means of a pressure sensor 5, which in the illustrated example is arranged to sense the pressure in the compressed air line 2 between the control valve 3 and the brake cylinder 12. Measured values Vs representing the stroke distance s are determined by means of a sensor 6, which in the illustrated example is arranged to sense the displacement of the pistons 20. The sensor used to determine the stroke s could alternatively be arranged to sense the displacement of some other part of the brake mechanism 16 or the displacement of the pressure bar of the brake cylinder. 21. In the illustrated example, the system 1 according to the invention is arranged to cooperate with an electronic braking system, wherein the control valve 3 is controlled by means of an electronic control unit 7 in dependence on measured values from a sensor 8 which is arranged to detect maneuvering movements of one of the vehicle driver-operated brake lever 4. The control unit 7 is also arranged to counter take information from the pressure sensor 5 regarding the brake pressure p. In this case, the measured values Vp representing the brake pressure p are provided by this control unit 7. The control valve 3 and thus the brake pressure p could alternatively be regulated directly with 10 15 20 25 30 35 532 G52 using a brake lever, whereby the measured values Vp representing the brake pressure p could be determined depending on the position of the brake lever.

Det uppfinningsenliga systemet 1 innefattar bearbetningsmedel 31 som är anordnat: - att i samband med en bromsoperation fastställa förhållandet mellan siagsträckan s och bromstrycket p utgående från mätvär- - den Vs som representerar slagsträckan och mätvärden Vp som representerar bromstrycket; - att genom analys av gradienten hos förhållandet mellan slag- sträckan s och bromstrycket p fastställa det läge då bromsbeläg- gen 11a, 11b under verkan av bromscylindern 12 kommer i inle- dande kontakt med bromsens bromsskiva 13 i samband med den aktuella bromsoperationen; och - att fastställa ett beräkningsvärde BV som representerar det rå- dande beläggspelet utgående från differensen mellan det mät- värde Vs, på slagsträckan s som registrerats vid nämnda fast- ställda läge och ett mätvärde Vso på slagsträckan s som registre- rats vid ett tillfälle då bromstrycket p är noll.The system 1 according to the invention comprises processing means 31 which are arranged: - in connection with a braking operation, determining the relationship between the sag distance s and the brake pressure p based on measured values Vs representing the stroke distance and measured values Vp representing the brake pressure; - by analyzing the gradient of the ratio between the stroke s and the brake pressure p to determine the position when the brake linings 11a, 11b come into initial contact with the brake disc 13 of the brake in connection with the current braking operation under the action of the brake cylinder 12; and - determining a calculation value BV representing the prevailing evidence game based on the difference between the measured value Vs, on the stroke s recorded at said determined position and a measured value Vso on the stroke s recorded at a time when the brake pressure p is zero.

Bearbetningsmedlet 31 skulle kunna vara implementerat medelst ovan nämnda styrenhet 7. I det illustrerade exemplet är bearbet- ningsmedlet 31 dock implementerat medelst en annan elektronisk styrenhet 30, vilken är ansluten till den förstnämnda styrenheten 7 för att från denna mottaga mätvärden Vp som representerar bromstrycket p och ansluten till givaren 6 för att från denna mot- taga mätvärden Vs som representerar slagsträckan s.The processing means 31 could be implemented by means of the above-mentioned control unit 7. In the illustrated example, however, the processing means 31 is implemented by means of another electronic control unit 30, which is connected to the first-mentioned control unit 7 to receive from it measured values Vp representing the brake pressure p and connected to the sensor 6 to receive from it measured values Vs which represent the stroke s.

Bearbetningsmedlet 31 skulle kunna vara anordnat att jämföra det fastställda beräkningsvärdet BV med ett givet övre gräns- värde GV1 som representerar en storlek på beläggspelet som ej bör överskridas, och att initiera genereringen av en varning för att varna fordonets förare när beräkningsvärdet BV överstiger detta övre gränsvärde GV1. Bearbetningsmedlet 31 skulle även kunna vara anordnat att jämföra det fastställda beräkningsvärdet BV med ett givet nedre gränsvärde GV2 som representerar en 10 15 20 25 30 35 532 B52 storlek på beläggspelet som ej bör underskridas, och att initiera genereringen av en varning för att varna fordonets förare när be- räkningsvärdet BV understiger detta nedre gränsvärde GV2. Var- ningen presenteras exempelvis i form av en akustisk signal och/eller en visuell signal, exempelvis via en visningsenhet eller annan varningsindikator i fordonets förarhytt. l Fig 3 illustreras ett motorfordon 40 i form av ett dragfordon, vil- ket är försett med trumbromsar 110 av i sig känd typ som ansätts genom applicering av ett pneumatiskt bromstryck i en bromscy- linder 112. Respektive trumbroms 110 innefattar en broms- trumma 113 som är vridfast förbunden med ett hjul hos motorfor- donet och således anordnad att rotera tillsammans med detta hjul. En friktionsyta är anordnad på bromstrummans insida.The processing means 31 could be arranged to compare the determined calculation value BV with a given upper limit value GV1 which represents a size of the pavement that should not be exceeded, and to initiate the generation of a warning to warn the driver of the vehicle when the calculation value BV exceeds this upper limit value. GV1. The processing means 31 could also be arranged to compare the determined calculation value BV with a given lower limit value GV2 which represents a size of the pavement play which should not be undershot, and to initiate the generation of a warning to warn the driver of the vehicle. when the calculation value BV is less than this lower limit value GV2. The warning is presented, for example, in the form of an acoustic signal and / or a visual signal, for example via a display unit or other warning indicator in the vehicle's cab. Fig. 3 illustrates a motor vehicle 40 in the form of a towing vehicle, which is provided with drum brakes 110 of the type known per se which are applied by applying a pneumatic brake pressure in a brake cylinder 112. Each drum brake 110 comprises a brake drum 113. which is rotatably connected to a wheel of the motor vehicle and thus arranged to rotate together with this wheel. A friction surface is arranged on the inside of the brake drum.

Trumbromsen 110 innefattar vidare två inuti bromstrumman 113 anordnade bromsbackar 115a, 115b som var och en är försedd med ett bromsbelägg 111a, 111b på sin mot bromstrumman vän- da sida. Bromsbackarna 115a, 115b är anordnade att vid an- sättning av bromsen förskjutas utåt i riktning mot bromstrumman 113 så att bromsbeläggen 111a, 111b kommer till friktionsin- grepp med friktionsytan hos bromstrumman och därigenom brom- sar rotationen hos bromstrumman och hos det till bromstrumman anslutna hjulet 100.The drum brake 110 further comprises two brake shoes 115a, 115b arranged inside the brake drum 113, each of which is provided with a brake lining 111a, 111b on its side facing the brake drum. The brake shoes 115a, 115b are arranged to be displaced outwards in the direction of the brake drum 113 when the brake is applied so that the brake linings 111a, 111b come into frictional engagement with the friction surface of the brake drum and thereby brake the rotation of the brake drum and the wheel connected to the brake drum. 100.

Hos den i Fig 3 illustrerade utföringsformen innefattar bromsen en bromsmekanism 116, vilken är anordnad att överföra en av bromscylindern 112 utövad tryckkraft till bromsbackarna 115a, 115b och därigenom till bromsbeläggen 111a, 111b. Denna bromsmekanism innefattar en justerinrättning 119 och en kam- axel 117. Justerinrättningen 119 är anordnad att på i sig känt sätt automatiskt reglera beläggspelet hos bromsen, dvs spelet mellan bromsbeläggen 111a, 111b och bromstrumman 113. Bromscylin- dern 112 uppvisar en likartad utformning och funktion som den bromscylinder som beskrivits ovan med hänvisning till Fig 1.In the embodiment illustrated in Fig. 3, the brake comprises a brake mechanism 116, which is arranged to transmit a compressive force exerted by the brake cylinder 112 to the brake shoes 115a, 115b and thereby to the brake linings 111a, 111b. This brake mechanism comprises an adjusting device 119 and a camshaft 117. The adjusting device 119 is arranged to automatically regulate the lining play of the brake in a manner known per se, ie the play between the brake pads 111a, 111b and the brake drum 113. The brake cylinder 112 has a similar design and function as the brake cylinder described above with reference to Fig. 1.

Bromscylindern 112 innefattar bland annat en tryckstång som är anordnad att verka på justerinrättningen 119 och som är förskjut- bar i riktning mot denna mot verkan av en inuti bromscylindern 10 15 20 25 30 35 532 552 10 anordnade returfjäder. Justerinrättningen 119 är utöver sin jus- terfunktion även anordnad att fungera som en hävarm för överfö- ring av en förskjutningsrörelse hos tryckstången till en rotations- rörelse hos kamaxeln 117. När en bromsoperation beordras, ex- empelvis av fordonets förare via en bromsspak, bringas tryckluft att strömma in i en kammare hos bromscylindern 112. Det pneu- matiska bromstryck som härigenom genereras i nämnda kam- mare överförs via ett inuti bromscylindern anordnat membran och tryckstången till en mot justerinrättningen 119 verkande tryck- kraft. När denna tryckkraft blivit tillräckligt stor förskjuts tryck- stången i riktning mot justerinrättningen 119 mot verkan av nämnda returfjäder. Justerinrättningen 119 kommer härigenom att vridas och åstadkomma en rotation av kamaxeln 117, vilken i sin tur via en på kamaxeln anordnad styrkam får bromsbackarna 115a, 115b att pressas utåt så att dessa trycks mot bromstrum- man 113.The brake cylinder 112 comprises, inter alia, a push rod which is arranged to act on the adjusting device 119 and which is displaceable in the direction thereof against the action of a return spring arranged inside the brake cylinder 10. In addition to its adjusting function, the adjusting device 119 is also arranged to function as a lever for transmitting a displacement movement of the push rod to a rotational movement of the camshaft 117. When a braking operation is ordered, for example by the driver of the vehicle via a brake lever, compressed air is brought to flow into a chamber of the brake cylinder 112. The pneumatic brake pressure thereby generated in said chamber is transmitted via a diaphragm arranged inside the brake cylinder and the push rod to a compressive force acting against the adjusting device 119. When this compressive force has become sufficiently large, the push rod is displaced in the direction of the adjusting device 119 against the action of said return spring. The adjusting device 119 will thereby be rotated and cause a rotation of the camshaft 117, which in turn via a guide cam arranged on the camshaft causes the brake jaws 115a, 115b to be pressed outwards so that they are pressed against the brake drum 113.

När bromsen ansätts förskjuts först bromsbackarna 115a, 115b under verkan av bromscylindern 112 mot bromstrumman 113 till ett läge dä bromsbeläggen 111a, 111b kommer i inledande kon- takt med bromstrummans friktionsyta. Denna inledande förskjut- ning motsvarar beläggspelet. Efter det att bromsbeläggen 111a, 111b kommit i inledande kontakt med bromstrummans friktionsyta förskjuts bromsbackarna 115a, 115b under verkan av bromscy- lindern 112 ytterligare mot bromstrumman 113 för att öka frik- tionskrafterna mellan bromsbeläggen 111a, 111b och broms- trummans friktionsyta till en sådan nivå att en önskad bromsef- fekt erhålls. Enligt föreliggande uppfinning fastställs beläggspelet hos denna trumbroms 110 på ett sätt som motsvarar det ovan beskﬂvna.When the brake is applied, the brake shoes 115a, 115b are first displaced under the action of the brake cylinder 112 against the brake drum 113 to a position where the brake linings 111a, 111b come into initial contact with the friction surface of the brake drum. This initial shift corresponds to the evidence game. After the brake linings 111a, 111b come into initial contact with the friction surface of the brake drum, the brake shoes 115a, 115b are displaced further against the brake drum 113 under the action of the brake cylinder 112 to increase the frictional forces between the brake linings 111a, 111b and the brake drum friction surface to such a level that a desired braking effect is obtained. According to the present invention, the coating clearance of this drum brake 110 is determined in a manner corresponding to that described above.

Ett förfarande och ett system enligt föreliggande uppfinning skul- le även kunna användas för att övervaka beläggspelet hos en skiv- eller trumbroms som ansätts genom applicering av ett hyd- rauliskt bromstryck i en bromscylinder, varvid således det ovan nämnda bromstrycket p skulle utgöra det hydrauliska tryck i bromscylindern som skapar tryckkraften hos denna. 10 15 20 25 30 35 532 652 11 l Fig 5 visas ett flödesdiagram som illustrerar en utföringsform av ett förfarande enligt föreliggande uppfinning för övervakning av beläggspelet hos en med ett eller flera bromsbelägg försedd skiv- eller trumbroms som ansätts genom applicering av ett pneumatiskt eller hydrauliskt bromstryck i en bromscylinder 12, 112. l ett första steg S1 fastställs, i samband med en initierad bromsoperation, förhållandet mellan slagsträckan hos bromscy- lindern 12, 112 eller hos någon del i en bromsmekanism 16, 116 som är anordnad att överföra en av bromscylindern utövad tryck- kraft till bromsbeläggen och bromstrycket som skapar tryckkraf- ten hos bromscylindern 12, 112 utgående från mätvärden Vs som representerar nämnda slagsträcka och mätvärden Vp som repre- senterar nämnda bromstryck. l ett andra steg S2 analyseras gra- dienten hos förhållandet mellan nämnda slagsträcka och nämnda bromstryck för att därigenom fastställa det läge då bromsbeläg- gen 11a, 11b, 111a, 111b under verkan av bromscylindern 12, 112 kommer i inledande kontakt med bromsens bromssklva 13 eller bromstrumma 113 i samband med den aktuella bromsopera- tionen. Därefter fastställs i ett tredje steg S3 ett beräkningsvärde BV som representerar det rådande beläggspelet utgående från differensen mellan det mätvärde Vs1 på nämnda slagsträcka som registrerats vid nämnda fastställda läge och ett mätvärde Vso på nämnda slagsträcka som registrerats vid ett tillfälle då nämnda bromstryck är noll.A method and system according to the present invention could also be used to monitor the coating play of a disc or drum brake applied by applying a hydraulic brake pressure in a brake cylinder, thus the above-mentioned brake pressure p would be the hydraulic pressure in the brake cylinder which creates the compressive force of this. Fig. 5 shows a flow chart illustrating an embodiment of a method according to the present invention for monitoring the coating play of a disc or drum brake provided with one or more brake pads which is applied by applying a pneumatic or hydraulic brake pressure in a brake cylinder 12, 112. In a first step S1, in connection with an initiated braking operation, the ratio of the stroke distance of the brake cylinder 12, 112 or of any part of a brake mechanism 16, 116 arranged to transmit one of the brake cylinder is determined applied compressive force to the brake pads and the brake pressure which creates the compressive force of the brake cylinder 12, 112 based on measured values Vs representing said stroke and measured values Vp representing said braking pressure. In a second step S2, the gradient of the relationship between said stroke and said brake pressure is analyzed to thereby determine the position when the brake linings 11a, 11b, 111a, 111b under the action of the brake cylinder 12, 112 come into initial contact with the brake caliper 13 or brake drum 113 in connection with the current braking operation. Then, in a third step S3, a calculation value BV is represented which represents the prevailing pavement play based on the difference between the measured value Vs1 on said stroke recorded at said determined position and a measured value Vso on said stroke recorded at a time when said braking pressure is zero.

Datorprogramkod för implementering av ett förfarande enligt upp- finningen är lämpligen inkluderad i ett datorprogram som är in- läsningsbart till internminnet hos en dator, såsom internminnet hos en elektronisk styrenhet hos ett motorfordon. Ett sådant da- torprogram är lämpligen tillhandahållet via en datorprogrampro- dukt innefattande ett av en elektronisk styrenhet läsbart datalag- ringsmedium, vilket datalagringsmedium har datorprogrammet lagrat därpå. Nämnda datalagringsmedium är exempelvis ett op- tiskt datalagringsmedium i form av en CD-ROM-skiva, en DVD- skiva etc, ett magnetiskt datalagringsmedium i form av en hård- 'lO 15 20 25 30 35 532 552 12 disk, en diskett, ett kassettband etc, eller ett minne av typen ROM, PROM, EPROM ELLER EEPROM eller ett Flashminne.Computer program code for implementing a method according to the invention is suitably included in a computer program which can be read into the internal memory of a computer, such as the internal memory of an electronic control unit of a motor vehicle. Such a computer program is suitably provided via a computer program product comprising a data storage medium readable by an electronic control unit, which data storage medium has the computer program stored thereon. Said data storage medium is, for example, an optical data storage medium in the form of a CD-ROM, a DVD, etc., a magnetic data storage medium in the form of a hard disk, a floppy disk, a cassette tapes etc, or a ROM, PROM, EPROM OR EEPROM type memory or a Flash memory.

Ett datorprogram enligt en utföringsform av uppfinningen inne- fattar datorprogramkod för att i ett motorfordon som innefattar en med ett eller flera bromsbelägg försedd skiv- eller trumbroms som ansätts genom applicering av ett pneumatiskt eller hydrau- liskt bromstryck i en bromscylinder bringa en elektronisk styren- het hos motorfordonet att utföra följande: I - fastställa eller mottaga mätvärden Vs som representerar slag- sträckan hos bromscylindern eller hos någon del i en bromsme- kanism som är anordnad att överföra en av bromscylindern ut- övad tryckkraft till bromsbeläggen; - fastställa eller mottaga mätvärden Vp som representerar broms- trycket som skapar tryckkraften hos bromscylindern; - fastställa, utgående från nämnda mätvärden Vs, Vp, förhållan- det mellan nämnda slagsträcka och nämnda bromstryck i sam- band med en bromsoperation, - fastställa, genom analys av gradienten hos förhållandet mellan nämnda slagsträcka och nämnda bromstryck, det läge då brom- sens bromsbelägg under verkan av bromscylindern kommer i in- ledande kontakt med bromsens bromsskiva eller bromstrumma i samband med den aktuella bromsoperationen; och - fastställa ett beräkningsvärde BV som representerar det rå- dande beläggspelet utgående från differensen mellan det mät- värde Vs1 på nämnda slagsträcka som registrerats vid nämnda fastställda läge och ett mätvärde Vso på nämnda slagsträcka som registrerats vid ett tillfälle då nämnda bromstryck är noll.A computer program according to an embodiment of the invention comprises computer program code for bringing into an motor vehicle comprising a disc or drum brake provided with one or more brake pads which is applied by applying a pneumatic or hydraulic brake pressure to a brake cylinder an electronic control unit in the motor vehicle to perform the following: I - determining or receiving measured values Vs representing the stroke of the brake cylinder or of any part of a brake mechanism arranged to transmit a compressive force exerted by the brake cylinder to the brake pads; - determining or receiving measured values Vp which represent the braking pressure which creates the compressive force of the brake cylinder; determining, on the basis of said measured values Vs, Vp, the ratio between said stroke and said braking pressure in connection with a braking operation, - determining, by analyzing the gradient of the ratio between said stroke and said braking pressure, the position at which the brake brake pads under the action of the brake cylinder come into initial contact with the brake disc or brake drum in connection with the current braking operation; and - determining a calculation value BV representing the prevailing pavement play based on the difference between the measured value Vs1 on said stroke recorded at said determined position and a measured value Vso on said stroke recorded at a time when said braking pressure is zero.

Fig 4 illustrerar mycket schematiskt en elektronisk styrenhet 30 innefattande ett exekveringsmedel 34, såsom en central proces- sorenhet (CPU), för exekvering av datorprogramvara. Exekve- ringsmedlet 34 kommunicerar med ett minne 36, exempelvis av typen RAM, via en databuss 35. Styrenheten 33 innefattar även datalagringsmedium 37, exempelvis i form av ett minne av typen ROM, PROM, EPROM, EEPROM eller ett Flashminne. Exekve- ringsmedlet 34 kommunicerar med datalagringsmediet 37 via da- 10 532 652 13 tabussen 35. Ett datorprogram innefattande datorprogramkod för implementering av ett förfarande enligt uppfinningen, exempelvis i enlighet med den i Fig 5 illustrerade utföringsformen, är lagrat pà datalagringsmediet 37.Fig. 4 very schematically illustrates an electronic control unit 30 comprising an execution means 34, such as a central processing unit (CPU), for executing computer software. The execution means 34 communicates with a memory 36, for example of the RAM type, via a data bus 35. The control unit 33 also comprises data storage medium 37, for example in the form of a memory of the type ROM, PROM, EPROM, EEPROM or a Flash memory. The execution means 34 communicates with the data storage medium 37 via the data tab 35. A computer program comprising computer program code for implementing a method according to the invention, for example in accordance with the embodiment illustrated in Fig. 5, is stored on the data storage medium 37.

Denna uppfinning är särskilt avsedd att användas i ett tungt mo- torfordon, sàsom exempelvis en buss, ett dragfordon eller en lastbil.This invention is particularly intended for use in a heavy motor vehicle, such as, for example, a bus, a towing vehicle or a truck.

Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna, utan en mängd möjligheter till mo- difikationer därav torde vara uppenbara för en fackman på områ- det, utan att denne för den skull avviker från uppfinningens grundtanke sådan denna definieras i bifogade patentkrav.The invention is of course in no way limited to the embodiments described above, but a number of possibilities for modifications thereof should be obvious to a person skilled in the art, without this for that reason deviating from the basic idea of the invention as defined in the appended claims. .

Claims

10 15 20 25 30 35 LT! iZi-ü M IITI Ul PJ * 14 PATENTKRAV

A method of monitoring the padding play of a disc or drum brake (10; 110) provided with one or more brake pads (11a, 11b; 111a, 111b) which is applied by applying a pneumatic or hydraulic brake pressure to a brake cylinder (12; 112). ), characterized in that: - the ratio of the stroke of the brake cylinder (12; 112) or of any part of a brake mechanism (16; 116) arranged to transmit a compressive force exerted by the brake cylinder to the brake linings and the brake pressure creating the compressive force of the brake cylinder is determined in in connection with a braking operation based on measured values (Vs) representing said stroke and measured values (Vp) representing said braking pressure; that the position when the brake pads (11a, 11b; 111a, 111b) under the action of the brake cylinder (12; 112) come into initial contact with the brake disc or brake drum of the brake in connection with the current braking operation is determined by analyzing the gradient of the relationship between stroke and said braking pressure; and - a calculation value (BV) representing the prevailing pavement play is determined on the basis of the difference between the measured value (Vs1) of said stroke recorded at said determined position and a measured value (Vso) of said stroke recorded at a time when said braking distance pressure is zero. . Method according to claim 1, wherein said brake pressure is regulated by means of an electronic control unit (7), characterized in that the measured values (Vp) representing said brake pressure are provided by said electronic control unit (7). . Method according to claim 1, wherein said brake pressure is regulated directly by means of a brake lever (4), characterized in that the measured values (Vp) representing said brake pressure are determined by sensing the position of the brake lever (4). 10 15 20 25 30 35 532 652 15. Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the measured values (Vs) representing said stroke are determined by means of a sensor (6) which is arranged to detect the position of the pressure rod (21) of the brake cylinder or the position of some part. in said braking mechanism (16; 116). . Method according to any one of claims 1-4, characterized in that said calculation value (BV) is compared with a given upper limit value (GV1), a warning, preferably in the form of an acoustic or visual signal, being issued when the calculation value (BV) exceeds this. upper limit value (GV1). . Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that said calculation value (BV) is compared with a given lower limit value (GV2), a warning, preferably in the form of an acoustic or visual signal, being issued when the calculation value (BV) is less than this. lower limit value (GV2). . System for monitoring the coating play of a disc or drum brake provided with one or more brake pads which is applied by applying a pneumatic or hydraulic brake pressure in a brake cylinder, characterized in that the system (1) comprises machining means (31) which is arranged: in connection with a braking operation to determine the relationship between the stroke of the brake cylinder or of any part of a brake mechanism which is arranged to transmit a compressive force exerted by the brake cylinder to the brake pads and the brake pressure which creates the compressive force of the brake cylinder based on measured values (Vs) stroke distance and measured values (Vp) representing said braking pressure; - by analyzing the gradient of the ratio between said stroke and said brake pressure, determine the position when the brake pads, under the action of the brake cylinder, come into initial contact with the brake disc of the brake or brake drum in connection with the current braking operation; and - determining a calculation value (BV) representing the prevailing pavement game based on the difference between the measured value (Vs1) of said stroke recorded at said determined position and a measured value (Vso) of said stroke recorded at a time when said brake pressure is zero. . System according to claim 7, characterized in that the processing means (31) is arranged to compare said calculation value (BV) with a given upper limit value (GV1) and to initiate the generation of a warning when the calculation value (BV) exceeds this upper limit value. (GV1). . System according to claim 7 or 8, characterized in that the processing means (31) is arranged to compare said calculation value (BV) with a given lower limit value (GV2) and to initiate the generation of a warning when the calculation value (BV) exceeds this lower limit value (GV2). Computer program product comprising computer program code for in a motor vehicle comprising a disc or drum brake provided with one or more brake pads which is applied by applying a pneumatic or hydraulic brake pressure in a brake cylinder to bring an electronic control unit of the motor vehicle: - to determine or receiving measured values (Vs) representing the stroke of the brake cylinder or of any part of a brake mechanism arranged to transmit a compressive force exerted by the brake cylinder to the brake pads; - to determine or receive measured values (Vp) which represent the braking pressure which creates the compressive force of the brake cylinder; - determining on the basis of said measured values (Vs, Vp) the relationship between said stroke and said braking pressure in connection with a braking operation, - by determining the gradient of the ratio between said stroke and said braking pressure determining the position when the brake pads of the brake under the action of the brake cylinder come into initial contact with the brake disc or brake drum in connection with the current brake operation ﬁ, and - to determine a calculation value (BV) representing the prevailing padding based on the difference between the measured value on said stroke recorded at said determined position and a measured value (Vso) on said stroke recorded at a time when said braking pressure is zero. Computer program product according to claim 10, characterized in that the computer program product comprises a data storage medium which can be read by an electronic control unit, said computer program code being stored on the data storage medium. An electronic control unit of a motor vehicle comprising an execution means (34), a memory (36) connected to the execution means and a data storage medium (37) connected to the execution means, the computer program code of a computer program product according to claim 10 being stored on said data storage medium ( 37).