(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の少なくとも１つのブレーキの少なくとも１つの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を高めるため、および／または制動摩耗および／または駆動エネルギーを低減するための方法において、
前記少なくとも１つのブレーキの温度信号であって、少なくとも１つのセンサによって捕捉された、前記ブレーキおよび／または前記ブレーキの機能部品の少なくとも１つの温度を表す温度信号を読み取り、前記少なくとも１つのブレーキに関する制動要求信号および／または制動圧信号を読み取るステップと、
前記温度信号ならびに前記制動要求信号および／または制動圧信号を使用して熱的な故障状況を決定するステップと、
前記少なくとも１つのブレーキの前記少なくとも１つの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を高めるために、および／または制動摩耗および／または駆動エネルギーの低減を実現するために、前記決定された熱的な故障状況を使用して、適合された制動要求信号および／または適合された制動圧信号を提供するステップと
を含み、
前記ブレーキのブレーキパッドでの温度が許容範囲内でほぼ一定の高温状態であることが決定されたとき、動作上の後続の制動時に一回、より高い制動圧で前記制動が行われることを特徴とする方法。
【請求項２】
より高い制動圧での制動後に常に高い温度が検出されるとき、音響信号および／または光信号が出力されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
持続的に高い温度が検出されたときに警告信号が提供されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
低い制動圧および／または低い減速値のときに、前記車両の安定走行状態で前記制動圧が適合されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
時間に関するおよび／または制動圧推移に関する温度推移を決定し、前記温度推移を使用して前記熱的な故障状況を決定するために、どの時間および／または導入された制動圧中にどのような温度が達成されるかが制動中に検査されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ディスクブレーキでの温度が低すぎる場合、補助ブレーキまたはエネルギー回生ブレーキがオフに切り換えられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
故障状態および摩耗に関する決定された値が、走行ログまたは地理的定位システムによって、スペア部品を準備するためまたは点検間隔を計画するために作業場に伝達されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
温度測定によって、前記少なくとも１つの温度信号が、前記ディスクブレーキのブレーキディスク、および／または少なくとも１つのブレーキパッド、および／またはハウジング構成部品で直接的または間接的に生じることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
温度測定用のセンサとして、放射高温計が使用されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記温度測定が、磁気車輪センサおよび／またはＡＢＳセンサを使用して行われ、前記磁気車輪センサの前記信号の振幅が温度情報を提供することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ブレーキおよび／または前記ブレーキの機能部品の少なくとも１つの温度を表す温度信号を読み取り、前記少なくとも１つのブレーキに関する制動要求信号および／または制動圧信号を読み取るステップにおける前記センサから前記熱的な故障状態を決定するステップにおける評価デバイスへの信号転送が無線で行われることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に従って、車両の少なくとも１つのブレーキの少なくとも１つの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を高めるための方法を実施するため、および／または制動摩耗および／または駆動エネルギーを低減するための制御装置（１４０、１７０）において、
前記少なくとも１つのブレーキの温度信号であって、少なくとも１つのセンサによって捕捉された、前記ブレーキおよび／または前記ブレーキの機能部品の少なくとも１つの温度を表す温度信号を読み取るため、ならびに前記少なくとも１つのブレーキに関する制動要求信号および／または制動圧信号を読み取るためのインターフェース（１４４）と、
前記温度信号ならびに前記制動要求信号および／または制動圧信号を使用して熱的な故障状況を決定するための決定デバイス（１４６）と、
前記少なくとも１つのブレーキの前記少なくとも１つの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を実現するために、および／または制動摩耗および／または駆動エネルギーの低減を実現するために、前記熱的な故障状況を使用して、適合された制動要求信号および／または適合された制動圧信号を提供するための提供デバイス（１４８）と
を備えることを特徴とする制御装置（１４０、１７０）。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の温度信号を提供するように構成された、および／または、ブレーキの少なくとも１つの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を高めるための、および／または制動摩耗および／または駆動エネルギーを低減するための方法に従って適合された制動要求を受信するように構成されることを特徴とする車両のブレーキ。
【請求項１４】
車両のブレーキシステムにおいて、
請求項１２に記載の制御装置と、
車軸に配置された請求項１３に記載の第１のブレーキと、
車両長手方向軸に関して前記第１のブレーキとは逆側の前記車軸の側で前記車軸に配置された、またはさらなる車軸に配置された第２のブレーキと
を含むことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のブレーキシステムを備えることを特徴とする車両。
【請求項１６】
請求項１２に記載の制御装置で実行されるときに、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の、車両（１００）の少なくとも１つのブレーキの少なくとも１つの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を高めるための方法を実施することを特徴とするプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載の車両のブレーキの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を高めるための方法に関する。本発明はまた、対応する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動作上、特に安全性に関連するブレーキの機能部品の列が、ブレーキディスクでのブレーキパッドの摩擦接触により生じる熱負荷の影響を受ける。これは、とりわけ、運転動作中に通常生じる温度変化によって生じることもある。
【０００３】
これらの熱負荷は、機能部品の材料の機械的および／または化学的変化をもたらすおそれがあり、ここで、例えば、ブレーキパッドの摩擦パッドのいわゆるグレージングが、その摩擦面での摩擦係数の低下をもたらす。
【０００４】
関連の機能部品の熱的過負荷は、いわゆるオーバーヒートにより生じることがある。この場合、所期の制動は行われず、ブレーキパッドの軽い接触によってオーバーヒートが生じ、これは、ブレーキパッド、およびガイドやシールなどディスクブレーキの機械的部品の熱的損傷を持続的にもたらす可能性がある。
【０００５】
下り坂走行時のブレーキの持続的な使用も、熱的過負荷の意味合いで重要とみなすことができ、これも、クランプデバイスなどの作動機構の停留が起こりやすいなど、関連の構成部品の損傷をもたらすことがあり、それにより、望ましくない残留引きずりトルクが生成され、その結果、高すぎる持続温度が生じる。
【０００６】
例えば特許文献１に、ディスクブレーキの領域における温度を決定するために誘導信号送信機を多機能要素として使用することが提案されており、この信号送信機により、とりわけ温度に依存する信号が生成され、これらの信号は評価デバイスで目標値と比較され、目標値を超えているときには、例えば音響信号が発せられる。
【０００７】
特許文献２は、誘導センサによって２つの変数（例えば、自動車のブレーキ付きの車輪の回転数と、ブレーキの温度と）を併せて測定するためのセンサ構成を記載している。
【０００８】
したがって、従来は関連の構成部品がすぐに交換され、そのために少なくとも車両の停車が必要であり、これは当然かなりのコストにつながり、コストは特に、車両の停車時間、ならびに場合によってはスペア部品調達および組立てまたは分解作業により生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２４３１２７Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許発明第４４３１０４５Ｃ２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、ディスクブレーキの耐用寿命を延ばし、その機能安全性を最適化する方法を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、独立請求項の特徴によって解決される。
【００１２】
車両、特に商用車および／またはトレーラの少なくとも１つのブレーキの少なくとも１つの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を高めるため、および／または制動摩耗および／または駆動エネルギーを低減するための本発明による方法は、
少なくとも１つのブレーキの温度信号であって、少なくとも１つのセンサによって捕捉された、ブレーキおよび／またはブレーキの機能部品の少なくとも１つの温度を表す温度信号を読み取り、少なくとも１つのブレーキに関する制動要求信号および／または制動圧信号を読み取るステップと、
温度信号ならびに制動要求信号および／または制動圧信号を使用して熱的な故障状況を決定するステップと、
少なくとも１つのブレーキの少なくとも１つの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を高めるために、および／または制動摩耗および／または駆動エネルギーの低減を実現するために、決定された熱的な故障状況を使用して、適合された制動要求信号および／または適合された制動圧信号を提供するステップと
を含む。
【００１３】
本発明による方法は、いわば熱管理とみなされ、これは、動作上の温度をセンサによって捕捉し、動作上の温度を、温度を表す温度信号として提供して利用するだけでなく、必要な場合には機能部品を可能な限り再調整する。したがって、温度信号を使用して、少なくとも１つの機能部品に関する基準変量を表す制御信号が提供される。ここで、再調整は、コンピュータ制御で行われる。この方法は、ブレーキまたはブレーキシステムで実施することができる。ここで、ブレーキは、例えばディスクブレーキまたはドラムブレーキでよい。
【００１４】
すなわち、対象の機能部品を直接交換するために、温度を捕捉し、温度が目標値を超過した後に信号をアクティブにすることしかできない従来技術に対し、本発明によって、対応する構成部品をすぐに交換することなく、これらの機能部品を新たな動作安全状態にすることが達成される。それにより、車輪ブレーキまたは対象の機能部品の耐用寿命が延びるので、有利には経済性が高められる。
【００１５】
ここで、さらなる実施形態では、信号転送を無線で行うことができる。これは、センサから評価デバイスへ、およびそこから場合によってはアクチュエータへの信号伝達がワイヤレスで、すなわち無線通信などを介して行われることを意味し、ここで、ディスクブレーキの状態を考慮に入れて機能部品の調整が行われる。
【００１６】
温度測定は、異なる機能部品で直接的または間接的に行うことができる。したがって、少なくとも１つの機能部品の少なくとも１つの温度を表す温度信号を、温度センサ、例えば熱電対、抵抗温度計、または非接触測定温度計、例えば放射温度計によって提供する、または別のセンサ信号から導出することができる。対応するセンサは、例えば、磁気車輪、ディスクブレーキのブレーキディスク、一方もしくは両方のブレーキパッド、またはブレーキキャリパ部品、および電子構成部品に、温度補償に使用されるような別個のまたは一体化された熱電対の形態で配置することができる。この場合、温度測定は、ブレーキパッドに組み込まれているパッド摩耗センサで行われる。
【００１７】
一実施形態では、温度測定は、磁気車輪および／またはＡＢＳセンサを使用して行うことができる。したがって、有利には、１つのセンサを２つの機能のために使用することができる。したがって、磁気車輪センサの信号振幅は、機能部品の温度を表すことができ、ここで、回転数の周波数と温度の振幅とが対応する。しかし、この場合、ブレーキディスクに磁気車輪を接続するとき、例えばカップディスクが使用されているかネックディスクが使用されているかに応じたブレーキディスクの構造様式、および磁気車輪の位置が、温度信号の時間推移および温度の高さに影響を与えることを考慮に入れることができる。この方法は、電子制御ブレーキシステム（ＥＢＳ）によるデータの妥当性検査によってこれらの相違を認識することができ、ここで、実現されるブレーキエネルギーを決定するために、制動圧、ブレーキ時間、および速度が使用される。
【００１８】
非接触温度センサとして、放射高温計を使用することができ、ここで、ディスクブレーキの場合、好ましくはブレーキディスクの両側にそれぞれ１つの放射高温計が提供される。
【００１９】
放射高温計として、例えばゲルマニウムフォトダイオードもしくはインジウム−ガリウム−ヒ素フォトダイオードを有する狭帯域高温計の形態での赤外線温度計、または帯域放射高温計、ならびに商高温計を使用することができる。
【００２０】
例えばディスクブレーキなどのブレーキの熱的に損なわれた状態は、例えばブレーキパッドのグレージングにより生じ、これは、ブレーキパッドでの接触圧が低すぎることおよび温度が低すぎることに起因し、ブレーキパッドの摩擦係数の低下をもたらす。これは、例えば、ハイブリッド車などに使用されるようなブレーキエネルギー回生機能を備えるリターダおよび他の２次追加ブレーキシステムなどの連続ブレーキ装置を主として使用することによって生じることがある。このとき、制動プロセス中に低い制動圧しか導入されず、低い温度しか達成されない。
【００２１】
一実施形態は、ディスクブレーキでの制動圧が低すぎるおよび／または温度が低すぎるとき、補助ブレーキ、例えばリターダまたはエネルギー回生ブレーキがオフに切り替えられ、低すぎる制動圧が、対応する様式で高められることを企図する。これにより、グレージングを防止することができる。
【００２２】
制動圧が低すぎること、およびブレーキまたは隣接する構成部品、例えば割り当てられた車軸での温度が低すぎることが検出された場合、複数のブレーキ間の負荷平衡を要求または開始することができる。したがって、制動圧が低すぎること、およびブレーキまたは隣接する構成部品、例えば割り当てられた車軸での温度が低すぎることが検出された場合、制御装置（ＥＣＵ）から調整デバイスに要求を送ることができ、それにより、グレージング状態になったパッドがある場合には、補助ブレーキがオフに切り替えられて、グレージング状態のパッドを有するブレーキでの制動力、したがって温度を上昇させる。補助ブレーキは、リターダ、または車軸またはドライブトレインに取り付けられたエネルギー回生ブレーキでよい。すなわち、場合により、常用ブレーキは、モータブレーキおよび／またはリターダもしくはエネルギー回生ブレーキの前に使用される。そのようにして、車両の全体的な減速度を高めることなく、より大きな制動力をグレージング状態のブレーキパッドに及ぼすことができ、ここで、グレージング状態のブレーキパッドに対するそのようにして増加された制動力は、グレージングの状態に反して作用し、ブレーキパッドの摩擦係数が再び増加される。
【００２３】
それにより、ブレーキ、例えばディスクブレーキの基本温度が所定の高いレベルで維持され、したがって、ブレーキパッドのいわゆる低温摩耗またはグレージングが回避される。さらに、有利なのは、車両運転者が、全てのディスクブレーキの目標温度を超えたときの信号の伝達を通知に基づいて認識し、その後、ディスクブレーキの対応する連続負荷を回避するように応答することができる可能性である。
【００２４】
車輪が回転しているときのブレーキパッドでの温度のほぼ一定の高温状態は、例えばブレーキパッドのガイドまたはブレーキキャリパガイドの機械的な一時的なブレーキ故障状態を示唆することがある。
【００２５】
この状態が検出された場合、ガイドのつかえの解除を達成するために、ディスクブレーキへの次の制動時に、より高い制動圧を一度印加することができる。代替として、車両が停止しているときに、ガイドのつかえの解除を達成するためにブレーキを作動させることができる。これが誤動作を改善しない場合には、ディスクブレーキへの制動要求を低下することができ、光学的および／または音響的な警告通知を発することができる。
【００２６】
ブレーキディスクの運動の自由度のために空隙が十分でないことによる誤動作により、および生じた残留制動トルクにより、ブレーキのオーバーヒートが生じることがある。ブレーキのそのような状態で発生する熱は、自己増強効果をもたらす可能性がある。
【００２７】
ブレーキディスクおよび／またはブレーキパッドの熱膨張に起因するこの残留制動トルクは、例えば双方向アジャスタを用いて、ブレーキパッドをブレーキディスクから能動的に離すこと（空隙拡大）によって補償することができる。本発明により、この能動制御された空隙拡大を開始することができる。したがって、ブレーキは、１回の大きな制動要求によって、および／または制動要求の低減によって、機能可能な状態に再びすることができ、または望ましくない故障挙動を回避することができる。
【００２８】
従来技術について既に言及したように、長く続く下り坂走行によって、ディスクブレーキの持続的に高い温度が生じることがあり、そこにより、許容できない動作状態が生じる。
【００２９】
ここで、本発明によって、制動中に高温が長く続くとき、それぞれの車輪に割り当てられたブレーキまたはディスクブレーキ間で制動要求を分散することができる可能性があり、それにより、車軸の１つまたは複数のブレーキが高温負荷を受けるのではなく、最も高温のディスクブレーキでの温度が低下されるように全てのブレーキが高温負荷を受ける。ここで、同じ車両減速度またはさらに高い車両減速度で、このブレーキに対する制動要求が低下され、別のブレーキに対する制動要求が増加される。
【００３０】
したがって、さらなる実施形態では、より高い制動圧での制動後に常に高い温度が検出されるとき、音響信号および／または光信号を出力することができる。これは、そのようにして運転手が事前に警告を受けるので有利である。
【００３１】
さらなる実施形態では、持続的に高い温度が検出されたとき、特に車両が下り坂走行を長く続けるとき、警告信号が提供されることによってさらなる警告を行うことができる。
【００３２】
熱的な制動状態の最適化は、安定走行範囲内、すなわち低い制動圧および減速度の範囲内のみで制動要求の分散が行われることによって達成することができる。ここで、車軸の複数のブレーキ間の制動性能の均等化を行うことができる。ここで、複数の車軸のブレーキ間の制動性能の均等化を行うこともできる。緊急制動時および急制動時に性能を保つために、制動要求分散は、安定走行範囲内に限定して使用することができる。安定走行範囲は、低い制動圧および減速度の範囲内にすることができる。したがって、熱的な動作状態に応じてブレーキの有効性の最適化を実現することができる。
【００３３】
したがって、一実施形態では、特に、低い制動圧および／または低い減速値のときに、特に７バール未満、特に５バール未満、特に３バール未満の制動圧で、特に３ｍ／ｓ未満の減速度値で、車両の安定走行状態で制動圧を適合させることができる。したがって、有利な適合性を達成することができる。
【００３４】
これは、低圧によって特徴付けられる安定走行状態でのみ行われる。急制動／緊急停止の場合、全てのブレーキが制限なく作動される。
【００３５】
評価ユニットによって、例えば温度−排気の減少または排気値の減少、したがって摩擦対の摩擦係数の減少によるブレーキの摩擦仕事の減少が検知された場合、いわゆる錆取り制動を開始することができる。上述した状態は、例えばディスクブレーキの場合、特にブレーキディスクへの材料移送による事前の高い熱負荷によって、または比較的長期間にわたってあまり使用されていないブレーキ（「休眠」パッドとしても知られている）によって引き起こされることがある。
【００３６】
０．３ｇ未満の適応制動の場合、制動は、不均一に、すなわち安定走行パラメータ内でブレーキに分散させることができ、したがって、熱的に損なわれたブレーキは、ブレーキパッド表面の錆取りを行う制動圧要件を有する。熱負荷を受けていないディスクブレーキは、この大きさだけ低減された制動要求を有する。
【００３７】
このために、別の実施形態では、ディスクブレーキの摩擦仕事の減少は、温度−排気の減少および／または排気値の減少に基づいて、および／または制動圧閾値未満の制動圧で温度閾値未満の温度であるときに決定することができる。
【００３８】
さらに別の実施形態では、適合制動が０．３ｇ未満であると決定されたときに、異なる制動圧をディスクブレーキに印加することができる。
【００３９】
緊急停止（すなわち０．３ｇよりも大きい）またはＡＢＳ制御時のための制動要求では、制動要求の分散は行われない。なお、制動要求の均等化は、斜めに、すなわち例えば右前および左後ろで行うこともできる。したがって、有利には、安定走行状態を維持することができる。
【００４０】
温度の高さ、および制動実施後の温度上昇と温度低下の経時変化は、２つの車両間で、例えばバスとトラックにおいて、異なる車両構成およびホイールハウジング構成により区別することができる。これは、代替モデルで表すことができる。ここで対応するパラメータを得るために、制動圧の印加後、どの時間内にどのような温度になるかを検査することができる。
【００４１】
一実施形態では、時間に関するおよび／または制動圧推移に関する温度推移を決定し、温度推移を使用して熱的な故障状況を決定するために、どの時間および／または導入された制動圧中にどのような温度が達成されるかを制動中に検査することができる。ここで、故障除去のためにどのような手段を講じることができるかに基づく故障特定の利点が得られる。
【００４２】
ここで、車両の他の車輪またはブレーキとの比較によって出力信号の検査を行うことができる。代替モデルは、ブレーキ、隣接する構成部品、および補足または代替として環境の熱伝導または熱伝達、ならびに補足または代替として熱容量および冷却を表すことができる。
【００４３】
上記の請求項のいずれか一項に従って、車両、特に商用車および／またはトレーラの少なくとも１つのブレーキの少なくとも１つの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を高めるための上述した方法を実施するため、および／または制動摩耗および／または駆動エネルギーを低減するための本発明による制御装置は、
少なくとも１つのブレーキの温度信号であって、少なくとも１つのセンサによって捕捉された、ブレーキおよび／またはブレーキの機能部品の少なくとも１つの温度を表す温度信号を読み取るため、ならびに少なくとも１つのブレーキに関する制動要求信号および／または制動圧信号を読み取るためのインターフェースと；温度信号ならびに制動要求信号および／または制動圧信号を使用して熱的な故障状況を決定するための決定デバイスと；少なくとも１つのブレーキの少なくとも１つの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を実現するために、および／または制動摩耗および／または駆動エネルギーの低減を実現するために、熱的な故障状況を使用して、適合された制動要求信号および／または適合された制動圧信号を提供するための提供デバイスとを備える。したがって、上述した方法を有利に実施することができる。
【００４４】
制御装置は、本明細書で提示する方法の変形形態のステップを、対応するデバイスで実施または実現するように構成することができる。制御装置は、電気機器または電気回路、例えば集積回路でよい。制御装置は、調整デバイス、ＥＣＵ、または制御デバイスでもよい。制御装置は、電子制御ブレーキシステムの一部でよい。制御装置は、適切なインターフェースを介して信号を受信して出力するように構成することができる。また、本発明の根底にある着想を、制御装置によって効率的に実現することもできる。
【００４５】
本明細書において、制御装置とは、センサ信号を処理し、センサ信号に応じて制御信号および／またはデータ信号を出力する電気機器を意味する。制御デバイスのインターフェースは、ハードウェアおよび／またはソフトウェアとして構成することができる。ハードウェアとしての構成では、インターフェースは、例えば、制御デバイスの様々な機能を含むいわゆるシステムＡＳＩＣの一部でよい。しかし、インターフェースは、独立した集積回路として構成されてもよく、またはディスクリート構成要素から少なくとも一部なっていてもよい。ソフトウェアとしての構成では、インターフェースは、例えば、別のソフトウェアモジュールと共にマイクロコントローラに存在するソフトウェアモジュールでよい。
【００４６】
車両、特に商用車および／またはトレーラ用のブレーキが、温度信号を提供するように構成され、および／または、ブレーキの少なくとも１つの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を高めるための、および／または制動摩耗および／または駆動エネルギーを低減するための適合された制動要求を受信するように構成される。
【００４７】
車両、特に商用車および／またはトレーラ用の制動システムは、上述した制御装置と、車軸に配置された上述した第１のブレーキと、車両長手方向軸に関して第１のブレーキとは逆側の車軸の側で車軸に配置された、またはさらなる車軸に配置された第２のブレーキとを含む。
【００４８】
車両、特に商用車および／またはトレーラは、上述したブレーキシステムを備える。
【００４９】
また、半導体メモリなどの機械可読キャリアに記憶することができ、制御デバイスまたは制御装置で実行されるときに、上述した実施形態の１つによる方法を実施するために使用される、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品が有利である。
【００５０】
なお、本発明による方法は、電子制御ブレーキシステム（ＥＢＳ）用のソフトウェアのアップデートによって、実地動作または実地試験で決定された新たな故障状態が記録されるように更新することができる。
【００５１】
温度と摩耗の情報によって、制動摩耗を含めた制動性能が最適化されるような形でブレーキを動作させることができる。したがって、特に、車両に使用される個々のディスクブレーキのブレーキパッドの耐用寿命を適合させることができる。
【００５２】
さらなる実施形態で、故障状態および摩耗に関して決定された値が、走行ログまたは地理的定位システムによって、スペア部品を準備するためまたは点検間隔を計画するために作業場に伝達されることで、さらなる利点が得られる。これは特に、ブレーキパッドやスペアブレーキなどのスペア部品の準備と点検間隔の計画とに関し、これは、ディスクブレーキの状態の熱的な検出によって可能である。
【００５３】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な例示的実施形態をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一例示的実施形態によるブレーキシステムを備えた車両の概略ブロック図である。
【図２】本発明の一例示的実施形態による方法の流れ図である。
【図３】本発明の一例示的実施形態による熱的な故障状況の概要を表で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
本発明の好ましい例示的実施形態の以下の説明では、様々な図面に示されており同様の作用を有する要素については同一または同様の参照符号を使用し、これら要素の説明は繰り返さない。
【００５６】
図１は、本発明の一例示的実施形態によるブレーキシステムを備える車両１００の概略ブロック図を示す。図示される例示的実施形態では、車両１００は、商用車１０２およびトレーラ１０４を含む。前方方向が矢印で示されている。
【００５７】
商用車１０２は、それぞれ２つのブレーキ１１２、１１４、１２２、１２４、１３２、１３４を有する３つの車軸１１０、１２０、１３０を備え、ここで、それぞれ、１つのブレーキ１１２、１２２、１３２が商用車１０２の進行方向での車両右側に、１つのブレーキ１１４、１２４、１３４が車両左側に配置されている。さらに、商用車１０２は、制御装置１４０を備える。ブレーキは、それぞれ少なくとも１つの温度信号ｔ１１２、ｔ１１４、ｔ１２２、ｔ１２４、ｔ１３２、ｔ１３４を提供するように構成されており、温度信号は、それぞれの信号線を介して制御装置１４０に供給され、制御装置１４０によって読み取られる。制御装置１４０は、ブレーキ１１２、１１４、１２２、１２４、１３２、１３４毎に制動要求信号１４２を提供するように構成されている。制動要求信号１４２は、それぞれ関連の信号線を介して各ブレーキ１１２、１１４、１２２、１２４、１３２、１３４に伝達される。
【００５８】
トレーラ１０４は、それぞれ２つのブレーキ１５２、１５４、１６２、１６４を有する２つの車軸１５０、１６０を備え、ここで、それぞれ、１つのブレーキ１５２、１６２がトレーラ１０４の進行方向での車両右側に、１つのブレーキ１５４、１６４が車両左側に配置されている。さらに、トレーラ１０４は、トレーラ制御装置１７０を備える。ブレーキ１５２、１５４、１６２、１６４は、それぞれ少なくとも１つの温度信号ｔ１５２、ｔ１５４、ｔ１６２、ｔ１６４を提供するように構成されており、温度信号は、それぞれの信号線を介してトレーラ制御装置１７０に供給され、トレーラ制御装置１７０によって読み取られる。トレーラ制御装置１７０は、ブレーキ１５２、１５４、１６２、１６４毎に制動要求信号１７２を提供するように構成されている。制動要求信号１７２は、それぞれ関連する信号線を介して各ブレーキ１５２、１５４、１６２、１６４に伝達される。
【００５９】
制御装置１４０、１７０は、それぞれ図２に示される方法を実施するように構成されている。第１の例示的実施形態では、制御装置１４０は、商用車１０２の制動およびトレーラ１０４の制動のための方法を実施するように、商用車に構成されている。代替実施形態では、トレーラ１０４のトレーラ制御装置１７０は、商用車１０２から独立して、トレーラの制動のための方法を実施するように構成されている。
【００６０】
緊急停止時／急制動時、または車両１０２、１０４が安定走行状態でなくなった状態では、この方法は中断される。制動要求の均等化は、１つの車軸内で、２つの車軸間で、車両１００、１０２、１０４を通る対角（例えばＶＲ／ＨＬ）で、または商用車１０２とトレーラ１０４の間で行われる。
【００６１】
通常の車両構成における大抵の制動は、低い制動圧および減速度の範囲で行われる。緊急制動時および急制動時に性能を保つために、制動要求分散は、低い制動圧および減速度の範囲にある安定走行範囲内でのみ使用される。
【００６２】
制御装置１４０、１７０は、車両１０２、１０４のブレーキの状態監視を行うように構成されている。ブレーキのそれぞれの温度およびそれぞれの摩耗に関する情報によって、車両１００の制動性能および摩耗が最適化されるようにブレーキを動作させることができ、パッド摩耗時間またはパッド耐用寿命を車両／トレーラ内で適合させることができる。したがって、制動要求は、状態監視に応じて変更して、個々のブレーキに伝達することができる。図３は、様々な熱的な故障状況と、それらの故障状況を場合によっては修復できる、または対応する警告を発することができる可能性を説明する。検出された熱的な故障状況を記憶することによって、先を見越したメンテナンスを計画することができる。
【００６３】
この例では、制御装置１４０は、少なくとも１つのブレーキの温度信号であって、少なくとも１つのセンサによって捕捉された、ブレーキおよび／またはブレーキの機能部品の少なくとも１つの温度を表す温度信号を読み取るため、ならびに少なくとも１つのブレーキに関する制動要求信号および／または制動圧信号を読み取るためのインターフェース１４４と；温度信号ならびに制動要求信号および／または制動圧信号を使用して熱的な故障状況を決定するための決定デバイス１４６と；少なくとも１つのブレーキの少なくとも１つの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を実現するために、および／または制動摩耗および／または駆動エネルギーの低減を実現するために、熱的な故障状況を使用して、適合された制動要求信号および／または適合された制動圧信号を提供するための提供デバイス１４８とを備える。
【００６４】
トレーラ制御装置１７０も同様に構成することができる。
【００６５】
図示されていない一例示的実施形態では、商用車１０２の制御装置１４０とトレーラ１０４のトレーラ制御装置１７０とが互いに結合されている。したがって、熱的故障の発生および検出時に、トレーラ１０４と商用車１０２との間で制動要求を分散することができる。別の例示的実施形態では、２つの制御装置１４０、１７０は互いに独立して動作する。さらなる例示的実施形態では、車両１００は制御装置１４０を備え、制御装置１４０は、熱的故障が検出されたときに、商用車１０２の車軸１１０、１２０、１３０とトレーラ１０４の車軸１５０、１６０とに制動要求を分散する。
【００６６】
図２は、本発明の一実施形態による方法２００を示す。車両用の少なくとも１つのブレーキの少なくとも１つの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を高めるため、ならびに補足または代替として、制動摩耗を減少させるため、ならびに補足または代替として、駆動エネルギー減少させるための方法２００は、読取りステップ２１０と、決定ステップ２２０と、提供ステップ２３０とを含む。この車両は、図１に示される車両１００の例示的実施形態の変形形態でよい。
【００６７】
読取りステップ２１０において、車両１００の少なくとも１つのブレーキ１１２、１１４、１２２、１２４、１３２、１３４、１５２、１５４、１６２、１６４の温度信号（これは、少なくとも１つのセンサによって捕捉された、車両１００のブレーキ１１２、１１４、１２２、１２４、１３２、１３４、１５２、１５４、１６２、１６４、および／または車両１００のブレーキ１１２、１１４、１２２、１２４、１３２、１３４、１５２、１５４、１６２、１６４の機能部品の少なくとも１つの温度を表す）と、車両１００の少なくとも１つのブレーキ１１２、１１４、１２２、１２４、１３２、１３４、１５２、１５４、１６２、１６４に関する制動要求信号、および補足または代替として制動圧信号とが読み取られる。決定ステップ２２０では、温度信号ならびに制動要求信号および／または制動圧信号を使用して熱的な故障状況が決定される。提供ステップ２３０では、車両１００の少なくとも１つのブレーキ１１２、１１４、１２２、１２４、１３２、１３４、１５２、１５４、１６２、１６４の少なくとも１つの熱負荷を受けた機能部品の動作安全性を高めるために、および／または制動摩耗および／または駆動エネルギーの低減を実現するために、熱的な故障状況を使用して、適合された制動要求信号および／または適合された制動圧信号が提供される。
【００６８】
図３は、本発明の一例示的実施形態による熱的な故障状況の概要を表で示す。各列は、車両のブレーキの熱的な故障状況を示す。第１の行は、ヒートアップの故障状況を示し、第２の行は、例えば下り坂走行中または下り坂走行後など、誤使用の故障状況を示し、第３の行は、グレージングの故障状況を示し、第４の行は、ガイドのつかえの故障状況を示す。第１の列は制動圧の状態を示し、第２の列は温度を示し、第３の列は時間推移を示す。
【００６９】
右上に向かう矢印は、それぞれの列の値の増加を表し、左下に向かう矢印は、それぞれの列の値の減少を表す。
【００７０】
第３の列で、文字「ｈ」は、時間値「時間」を意味し、文字「Ｍ」は、時間値「月」を意味する。
【００７１】
ヒートアップの故障状況は、例えばブレーキディスクの運動の自由度のための十分な空隙を確立することができないときに、ブレーキの誤動作に起因する可能性がある。そのようなブレーキで発生する熱は、自己増強効果をもたらす。ヒートアップの故障状況は、制動要求の印加または制動圧信号の印加なしに長期間にわたって維持される（非常に）高い温度によって特徴付けられる。ここで、ブレーキは、１回の大きい制動要求（例えば、少なくとも１秒間にわたる８バールよりも大きい制動圧）によって、および／または制動要求の低減によって、機能可能な状態に再びすることができ、または望ましくない故障挙動を回避することができる。
【００７２】
例えば長く続く下り坂走行による誤使用の故障状況では、ブレーキの持続的な高温が生じ、これは、不可避であるが、許容できない動作状態である。制動中に所定の閾値を超える温度が長く続く場合、ブレーキ／車軸が高温にならず、最も高温のブレーキでの温度が低下されるように全ての車軸が負荷を受けるように、車輪／車軸の間で制動要求を分散できる可能性がある。これは、各場合に不変の（またはより良い）総車両減速度で、このブレーキ／車軸への制動要求が低下され、別のブレーキ／車軸への制動要求が増加されることによって行われる。
【００７３】
グレージングの故障状況は、長期間にわたる低い制動圧での高温によって特徴付けられる。パッドでの接触圧が低すぎることおよび温度が低すぎることにより、パッドの摩擦係数の低下が生じる。これは、例えば、リターダおよび２次追加ブレーキシステムを主として使用することによって生じることがある。ここで、制動中、低い制動圧しか加えられず、低温のみが発生される。対策として、対応するブレーキへの制動要求が高められる。これは、別の車軸が全く制動されておらず、したがってグレージング状態のパッドを有する車軸に対してより強い制動圧を加えることができることによって実現され、または、リターダおよび２次追加ブレーキを一時的にオフに切り替えることによって実現される。
【００７４】
例えばガイドのつかえなどの一時的な機械的な故障状態の故障状況は、より長い期間（例えば数時間）にわたる制動圧信号の印加なしでの高温によって特徴付けられる。車輪が回転しているときにパッドでの温度が許容範囲内でほぼ一定の高温状態であることは、例えばパッドのガイドまたはキャリパガイドの機械的なブレーキの一時的な故障状態を示唆することがある。この状態が検出されると、ガイドのつかえの解除を達成するために、このブレーキ／車軸に対する次の制動時に、より高い制動圧が一回供給される。これが誤動作の改善をもたらさない場合、このブレーキ／車軸への制動要求が低下され、警告ランプまたは音響警告信号を発することができる。代替として、ブレーキは、車両が停止しているとき、最大制動圧までの制動圧で、少なくとも１回または数回駆動させることができる。例えば、モータがオフに切り替えられるとき、ブレーキは、最大制動圧で３回、それぞれ１秒間作動されて、故障状況を打ち消すか、または故障状況をなくす。
【００７５】
上記の例示的実施形態は、例として選択されているにすぎず、互いに組み合わせることもできる。
【符号の説明】
【００７６】
１００  車両
１０２  商用車
１０４  トレーラ
１１０、１２０、１３０  軸
１１２、１１４  ブレーキ
１２２、１２４  ブレーキ
１３２、１３４  ブレーキ
ｔ１１２、ｔ１１４  温度信号
ｔ１２２、ｔ１２４  温度信号
ｔ１３２、ｔ１３４  温度信号
１４０  制御装置
１４２  制動要求信号
１４４  インターフェース
１４６  決定デバイス
１４８  提供デバイス
１５０、１６０  車軸
１５２、１５４  ブレーキ
１６２、１６４  ブレーキ
ｔ１５２、ｔ１５４  温度信号
ｔ１６２、ｔ１６４  温度信号
１７０  トレーラ制御装置
１７２  制動要求信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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