СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПЕРЕГРЕВА ТОРМОЗНОГО МЕХАНИЗМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2019 года по МПК F16D66/00 B60T17/18 B60T17/22 

Изобретение относится к способу предотвращения перегрева тормозного механизма транспортного средства в соответствии с ограничительной частью п. 1 формулы изобретения. Изобретение относится также к соответствующему устройству управления.

В соответствии с эксплуатационными условиями ряд, в частности, важных с точки зрения безопасности функциональных частей тормозных механизмов подвергается термической нагрузке, которая возникает при фрикционном прилегании тормозных накладок к тормозному диску. Это может быть вызвано также возникающими обычно в режиме движения переменами температур.

Эти термические нагрузки могут приводить к механическим и/или химическим изменениям материалов функциональных деталей, причем, к примеру, так называемое остекленение фрикционных обшивок тормозных накладок может приводить к потере коэффициента трения на их фрикционной плоскости.

Термическая перегрузка соответствующих функциональных деталей может выявляться также при так называемой работе с перегревом. При этом отсутствует какое-либо умышленное торможение, а работа с перегревом имеет место за счет легкого прилегания тормозных накладок, что в долгосрочной перспективе может приводить к термическим повреждениям тормозных накладок и механических деталей дискового тормозного механизма, таких на направляющие, уплотнения или проч.

Критическим в плане термической перегрузки следует рассматривать также длительное использование тормозного механизма при движении под уклон, что также может приводить к повреждению соответствующих конструктивных элементов, как то небольшое заедание органов управления, к примеру, зажимного устройства, вследствие чего формируется нежелательный остаточный скользящий момент, следствием которого является слишком высокая температура при продолжительном нагреве.

Для определения температуры в зоне дискового тормозного механизма, к примеру, в DE 10243127 А1 предлагается использовать индуктивный генератор сигнала в качестве мультифункционального элемента, посредством которого, в частности, могут генерироваться зависящие от температуры сигналы, которые в блоке оценки результатов сравниваются с заданным значением, при превышении которого подается, к примеру, акустический сигнал.

Документ DE 4431045 С2 описывает сенсорное устройство для совместного измерения двух величин, к примеру, числа оборотов имеющего тормозной механизм колеса безрельсового транспортного средства и температуры тормозного механизма, посредством индуктивного датчика.

Как следствие этого, используемые до этого конструктивные элементы непосредственно заменяются, для чего необходим, по меньшей мере, останов транспортного средства, что, естественно, связано со значительными расходами, в частности, являющимися результатом периода простоя транспортного средства, а также, в случае необходимости, закупки запасных частей и проведения работ по монтажу и демонтажу.

В основе изобретения лежит задача создания способа увеличения срока службы дискового тормозного механизма и оптимизации его эксплуатационной надежности.

Эта задача решается посредством технических решений, охарактеризованных признаками независимых пунктов формулы изобретения.

Способ в соответствии с изобретением для предотвращения перегрева тормозного механизма транспортного средства, в частности, грузового транспортного средства и/или прицепа, причем способ включает в себя следующие этапы:

- считывание первого температурного сигнала и, по меньшей мере, одного второго температурного сигнала, причем первый температурный сигнал представляет собой температуру тормозного механизма и/или функциональной части тормозного механизма, и, причем, по меньшей мере, второй температурный сигнал представляет собой, по меньшей мере, одну следующую температуру, по меньшей мере, одного следующего тормозного механизма транспортного средства; и

- определение аварийного состояния тормозного механизма, с использованием первого температурного сигнала и второго температурного сигнала, для предотвращения перегрева тормозного механизма.

Способ в соответствии с изобретением представляет собой термическую систему управления, которая не только посредством датчиков регистрирует температуры в соответствии с эксплуатационными условиями, предоставляет и производит оценку температуры в соответствии с эксплуатационными условиями в качестве отображающего температуру температурного сигнала, но и в случае необходимости дополнительно регулирует функциональные элементы, насколько это возможно. Так при использовании температурного сигнала генерируется регулировочный сигнал, который представляет собой управляющий параметр для, по меньшей мере, одного функционального элемента. При этом дополнительная регулировка осуществляется с управлением от компьютера. Способ может быть осуществлен на тормозном механизма или в тормозной системе. При этом под тормозным механизмом можно понимать, к примеру, дисковый тормозной механизм или барабанный тормозной механизм.

То есть, в противовес известному уровню техники, когда имеется лишь возможность для того, чтобы после регистрации значений температур и факта превышения этими температурами пороговых значений активировать сигнал, чтобы напрямую заменить соответствующие функциональные элементы, при использовании изобретения добиваются перевода этих функциональных элементов в новое, обеспечивающее эксплуатационную надежность, состояние, без немедленной замены соответствующего конструктивного элемента. Благодаря этому, в предпочтительном варианте повышается рентабельность, так как сроки службы колесных тормозных механизмов и, соответственно, функциональных элементов, увеличиваются.

В предпочтительном варианте осуществления тормозной механизм может располагаться на оси, а следующий тормозной механизм может располагаться на той же оси или на следующей оси. Таким образом, в предпочтительном варианте возможно привлекать к осмотру различные тормозные механизмы.

В следующем варианте осуществления предусмотрено, что на этапе определения разность температур определяется как разность между температурным сигналом и следующим температурным сигналом, а аварийное состояние определяется тогда, когда разность температур превышает пороговое значение разности. Пороговое значение разности может быть установлено заранее, к примеру, на основании осуществленного заранее ряда измерений.

Следующий вариант осуществления предусматривает, что на этапе считывания считывается дополнительный температурный сигнал, который представляет собой дополнительную температуру дополнительного тормозного механизма и/или функциональной части дополнительного тормозного механизма и, что на этапе определения определяется аварийное состояние, с использованием дополнительного температурного сигнала. Таким образом, точность может быть повышена.

В еще одном варианте осуществления на этапе определения разность температур определяется как разность между температурным сигналом или температурой и средним значением температурных сигналов или выражающих собой температурные сигналы температурами, в частности, причем среднее значение определяется как медианное значение, среднее усеченное, среднее арифметическое и/или математическое ожидание.

Это является предпочтительным, так как таким образом может быть повышена надежность.

При этом в еще одном следующем варианте осуществления передача сигнала осуществляется беспроводным способом. Это означает, что передача сигнала от датчика к блоку оценки результатов и от него, в случае необходимости, к исполнительному органу, осуществляется беспроводным способом, то есть, по радиосвязи или проч., причем регулировка функциональных элементов производится с учетом состояния дискового тормозного механизма.

Измерение температуры может производиться на различных функциональных элементах напрямую или опосредованно. Так выражающий собой, по меньшей мере, одну температуру, по меньшей мере, одного функционального элемента температурный сигнал от датчика температуры, к примеру, от термоэлемента, может подаваться на термометр сопротивления или на производящий измерения бесконтактным способом термометр, к примеру, на пирометр излучения, или может быть воспроизведен на основании другого сигнала датчика. Соответствующий датчик может располагаться, к примеру, на явнополюсном роторе, на тормозном диске дискового тормозного механизма, на одной или на обеих тормозных накладках, или на части суппорта дискового тормозного механизма, а также на электронных конструктивных элементах, по типу отдельных или встроенных термоэлементов, которые используются для компенсации температур. В этом случае измерение температуры осуществляется на датчиках износа накладок, которые встроены в тормозные накладки.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения измерение температуры может производиться с использованием явнополюсного ротора и/или датчика АБС. Таким образом, в предпочтительном варианте датчик может быть использован для двух функций. Так, амплитуда сигнала датчика явнополюсного ротора может представлять собой температуру функционального элемента, причем частота соответствует числу оборотов, а амплитуда температуре. При этом, однако, следует учесть, что при присоединении явнополюсного ротора к тормозному диску его конструкция, в зависимости от того, используется ли, к примеру, чашечный диск или другой диск, а также положение явнополюсного ротора оказывает воздействие на время прохождения температурного сигнала и на величину температуры. Способ может распознавать эти отличия посредством подтверждения правильности данных при помощи тормозной системы с электронным регулятором, причем давление в системе тормозного привода, длительность торможения и скорость используются для определения преобразованной энергии торможения.

В качестве бесконтактных датчиков температуры могут использоваться пирометры излучения, причем в случае дискового тормозного механизма в предпочтительном варианте на обеих сторонах тормозного диска предусмотрено, соответственно, по одному пирометру излучения.

В качестве пирометра излучения может использоваться инфракрасный термометр, к примеру, в форме пирометра узкого диапазона, с фотодиодами из германия или с фотодиодами из арсенида индия-галлия, или же пирометра излучения стандартного диапазона, также как и пирометра соотношения.

Неблагоприятные с точки зрения температурного режима состояния тормозного механизма, к примеру, дискового тормозного механизма, выявляются, к примеру, при остекленевших тормозных накладках, которые образуются вследствие слишком маленького прижимного усилия и слишком маленькой температуры на тормозных накладках, причем происходит потеря коэффициента трения тормозных накладок. Это может выявляться, к примеру, вследствие преобладающего использования вспомогательных тормозных систем, к примеру, тормозов-замедлителей и других вторичных дополнительных тормозных систем с рекуперацией энергии торможения, которые используются, к примеру, в транспортных средствах с двумя различными приводами. В данном случае в процессе торможения подается лишь небольшое давление в систему тормозного привода и достигаются лишь небольшие значения температуры.

В случае распознавания слишком маленького давления в системе тормозного привода и слишком маленькой температуры на тормозном механизме или на соседних конструктивных элементах, к примеру, на присоединенной оси, может быть востребована или инициирована компенсация нагрузки между несколькими тормозными механизмами.

Так, в случае распознавания слишком маленького давления в системе тормозного привода и слишком маленькой температуры на тормозном механизме или на соседних конструктивных элементах, к примеру, на присоединенной оси, от устройства управления (электронный блок управления) может быть передан запрос на регулировочное устройство в случае наличия остекленевших накладок отключения поддерживаемых тормозных механизмов, для увеличения тормозного усилия и, как следствие, температуры на тормозном механизме с остекленевшими накладками. Поддерживаемыми тормозными механизмами могут быть тормоза-замедлители или установленные на оси или на колесе рекуперативные тормозные механизмы. То есть, в отдельных случаях используются рабочие тормозные механизмы перед моторным тормозным механизмом и/или тормозами-замедлителями или рекуперативными тормозными механизмами. Таким образом, на остекленевшие тормозные накладки может быть оказано большее тормозное усилие без дополнительного общего замедления транспортного средства, причем увеличенное за счет этого тормозное усилие на остекленевшие тормозные накладки противодействует состоянию остекленения и коэффициент трения тормозных накладок снова повышается.

Благодаря этому, основная температура тормозного механизма, к примеру, дискового тормозного механизма, удерживается на определенном повышенном уровне, так что указанный холодный износ или остекленение тормозных накладок предотвращается. На основании этого выявляется явное повышение рентабельности. Это относится в равной степени к возможности водителя транспортного средства на основании уведомления распознавать переданные сигналы при превышении заданной температуры всех дисковых тормозных механизмов и реагировать на это для предотвращения, тем самым, соответствующей длительной нагрузки на дисковых тормозных механизмах.

Незначительное постоянное повышение температуры при вращающемся колесе на тормозных накладках может указывать на временное аварийное состояние механического тормозного механизма, к примеру, направляющей тормозной накладки или направляющей суппорта тормозного механизма.

Если такое состояние распознается, то можно однократно подать на дисковый тормозной механизм при следующем торможении более высокое давление в систему тормозного привода, чтобы добиться отпуска зажатой направляющей. В альтернативном варианте при остановленном транспортном средстве можно привести тормозной механизм в действие, чтобы добиться отпуска зажатой направляющей. Если это не приводит к устранению сбоя, то запрос на торможение к дисковому тормозному механизму может быть уменьшен и может быть реализовано оптическое и/или акустическое предупредительное указание.

Работа тормозного механизма с перегревом может иметь место вследствие аварийного состояния, которое выявляется на основании наличия недостаточного более воздушного зазора для свободного вращения тормозного диска и устанавливающегося остаточного тормозного момента. В таком состоянии тормозного механизма возникновение тепловой энергии может приводить к самоусиливающемуся эффекту.

Этот остаточный тормозной момент, обусловленный термическим расширением тормозного диска и/или тормозных накладок, может быть компенсирован посредством активного отведения тормозных накладок от тормозного диска (увеличения воздушного зазора), к примеру, при помощи двунаправленного регулятора. С помощью изобретения можно инициировать это активно регулируемое увеличение воздушного зазора. Так посредством однократного запроса на сильное торможение и/или посредством снижения запроса на торможение можно снова перевести тормозной механизм в работоспособное состояние или предотвратить нежелательное неправильное функционирование.

Как уже упоминалось в связи с известным уровнем техники, при продолжительном движении под уклон можно получить долговременное повышение температуры дискового тормозного механизма, что определяет ненадежное рабочее состояние.

При использовании изобретения здесь, в случае долговременного повышения температуры в процессе торможения, имеется возможность распределять запрос на торможение между назначенными соответствующим колесам тормозными механизмами, или дисковыми тормозными механизмами, таким образом, чтобы не один тормозной механизм или тормозные механизмы одной оси подвергались воздействию повышенной температуры, а все тормозные механизмы, и таким образом, чтобы температура на самом перегретом дисковом тормозном механизме снижалась. При этом запрос на торможение для данного тормозного механизма уменьшается, а для других увеличивается, при одинаковом или даже усиленном замедлении транспортного средства.

Оптимизация термического состояния тормозного механизма может быть достигнута за счет того, что распределение запроса на торможение осуществляется лишь в диапазоне стабильного движения, то есть, в диапазоне низких значений давления в системе тормозного привода и значений замедления. При этом выравнивание тормозной мощности осуществляется между несколькими тормозными механизмами одной оси. При этом выравнивание тормозной мощности может осуществляться между тормозными механизмами нескольких осей. Для достижения аварийного торможения и полного торможения распределение запроса на торможение в диапазоне стабильного движения может применяться с ограничениями. Диапазон стабильного движения может располагаться в диапазоне низких значений давления в системе тормозного привода или значений замедления. Так оптимизация эффективности тормозного механизма может быть достигнута в зависимости от термического рабочего состояния.

Если при помощи блока оценки результатов распознается снижение работы трения тормозного механизма, к примеру, за счет снижения эмиссии температуры или за счет уменьшенного эмиссионного показателя и, тем самым, уменьшенного коэффициента трения фрикционной пары, то может быть инициировано так называемое очищающее торможение. Описанное состояние может быть обусловлено наличием предшествующей высокой термической нагрузки, к примеру, у дискового тормозного механизма, в частности, с переносом материала на тормозной диск, или вследствие мало используемого в течение длительного времени тормозного механизма, что известно также под названием «спящие» накладки.

Для очищающего торможения в предпочтительном варианте при согласованном торможении менее 0,3 г торможение неравномерно, то есть, в пределах диапазона параметров стабильного движения, может быть распределено по тормозным механизмам, так что термически нагруженный тормозной механизм получает запрос на давление в системе тормозного привода, который обеспечивает очистку поверхности тормозной накладки. Термически ненагруженные тормозные механизмы получают уменьшенный на это значение запрос на торможение.

Для этого в следующем варианте осуществления предусмотрено, что при определении постоянного в диапазоне погрешностей повышения температуры на тормозных накладках тормозного механизма, в частности, при вращающемся колесе, однократно при последующем, в соответствии с эксплуатационными условиями, торможении оно осуществляется с увеличенным давлением в системе тормозного привода, в частности, при неизменной тормозной мощности транспортного средства, и/или тормозной механизм при неподвижном транспортном средстве, по меньшей мере, однократно приводится в действие.

В случае запроса на торможение для аварийного останова, то есть, более 0,3 г, или в случае АБС-регулировки, не осуществляется никакого распределения запроса на торможение. Компенсация запроса на торможение может осуществляться обычно также по диагонали, то есть, к примеру, вперед направо и вниз налево. Так в предпочтительном варианте может сохраняться состояние стабильного движения.

Уровень температуры и процесс повышения температуры и понижения температуры во времени после осуществленного торможения может отличаться у двух транспортных средств, ввиду различия конфигураций транспортных средств и конструкций колесных ниш, к примеру, у автобусов и у грузовых автомобилей. Это может быть отображено в опытном образце. Чтобы в данном случае сохранять соответствующие параметры, после подачи давления в систему тормозного привода можно проверить в течение какого временного промежутка какая температура устанавливается.

При этом посредством сравнения с другими колесами или тормозными механизмами транспортного средства может быть осуществлена проверка переданного сигнала. Опытный образец может отображать теплопроводность или теплопередачу, а в дополнение или в альтернативном варианте теплоемкость и охлаждение тормозного механизма, смежных конструктивных элементов, а также в дополнение или в альтернативном варианте окружающей среды.

Устройство управления в соответствии с изобретением для осуществления способа предотвращения перегрева тормозного механизма транспортного средства, в частности, грузового транспортного средства и/или прицепа включает в себя следующие устройства:

- интерфейс для считывания первого температурного сигнала и, по меньшей мере, одного второго температурного сигнала, причем первый температурный сигнал представляет собой температуру тормозного механизма и/или функциональной части тормозного механизма, и, причем, по меньшей мере, второй температурный сигнал представляет собой, по меньшей мере, одну следующую температуру, по меньшей мере, одного следующего тормозного механизма транспортного средства; и

- устройство для определения аварийного состояния тормозного механизма, с использованием первого температурного сигнала и второго температурного сигнала, для предотвращения перегрева тормозного механизма.

Устройство управления может быть осуществлено таким образом, чтобы этапы варианта представленного в данном случае способа осуществить или перераспределить на соответствующих устройствах. Под устройством управления может пониматься электрический прибор или электрическая схема, к примеру, встроенная схема. Под устройством управления может пониматься также регулировочное устройство, электронный блок управления или блок управления. Устройство управления может быть частью электронной тормозной системы. Устройство управления может быть осуществлено, чтобы посредством соответствующих интерфейсов принимать и передавать сигналы. Лежащая в основе изобретения идея может быть также посредством устройства управления эффективно преобразована.

Под устройством управления в данном случае может пониматься электрический прибор, который обрабатывает сигналы датчика и, в зависимости от сигналов датчика, генерирует сигналы управления и/или информационные сигналы. Интерфейсы устройства управления могут быть осуществлены аппаратными или с управлением от компьютера. В аппаратном варианте осуществления интерфейсы могут являться, к примеру, частью так называемой системы ASIC (специализированной интегральной схемы), которая включает в себя различные функции устройства управления. Интерфейсы могут быть осуществлены, однако, и как собственные интегральные микросхемы или, по меньшей мере, частично могут состоять из отдельных конструктивных элементов. В варианте осуществления с управлением от компьютера интерфейсы могут быть модулями программного обеспечения, которые имеются, к примеру, на микроконтроллере, наряду с другими модулями программного обеспечения.

Тормозной механизм для транспортного средства, в частности, грузового транспортного средства и/или прицепа, который осуществлен для выработки температурного сигнала для предотвращения перегрева тормозного механизма.

Тормозная система для транспортного средства, в частности, грузового транспортного средства и/или прицепа, включает в себя вышеописанное устройство управления, первый вышеописанный тормозной механизм, расположенный на оси, и второй вышеописанный тормозной механизм, расположенный на той же оси и/или на следующей оси.

Транспортное средство, в частности, грузовое транспортное средство и/или прицеп имеет вышеописанную тормозную систему.

Преимуществом является также компьютерный программный продукт с программным кодом, который может быть сохранен на пригодном для машинного считывания носителе, к примеру, полупроводниковом запоминающем устройстве, и используется для осуществления способа в соответствии с одним из вышеописанных вариантов осуществления, когда компьютерный программный продукт реализуется на устройстве управления или на вышеописанном блоке управления.

Впрочем, посредством коррекции программного обеспечения для электронной тормозной системы (EBS) способ в соответствии с изобретением может быть актуализирован таким образом, что в памяти сохраняются новые аварийные состояния, которые определяются в ходе эксплуатации или испытаний в естественных условиях.

На основании полученной информации о температуре и об износе тормозные механизмы могут эксплуатироваться таким образом, что тормозная мощность, включая износ тормозного механизма, оптимизируются. Сроки службы, в частности, тормозных накладок отдельных используемых на транспортном средстве тормозных механизмов могут быть, таким образом, приведены в соответствие.

В случае аварийного состояния и/или при распознавании постоянно повышенной температуры после торможения в примере осуществления изобретения может подаваться акустический и в дополнение или в альтернативном варианте оптический сигнал. Таким образом, внимание водителя заблаговременно обращается на наличие аварийного состояния, благодаря чему временной интервал до момента устранения аварийного состояния может быть уменьшен.

В качестве следующего преимущества в следующем варианте осуществления изобретения выявляется тот факт, что информация об установленном аварийном состоянии может быть передана через систему бортового журнала или систему геолокации в ремонтную мастерскую для подготовки запчастей или планирования интервала для проведения сервисных работ.Иными словами, возможен заблаговременный заказ на поставку запасных частей через систему бортового журнала или систему геолокации и передача информации в ремонтные мастерские по дистанционной связи. Это относится, в частности, к поставкам запасных частей, таких как тормозные накладки, резервные тормозные механизмы, а также к планированию интервалов для проведения сервисных работ, что возможно благодаря термическому распознаванию состояния дискового тормозного механизма.

Предпочтительные примеры осуществления предложенного на рассмотрение изобретения поясняются далее более детально со ссылкой на приложенные чертежи, на которых представлено следующее:

фиг. 1 - схематичное изображение в виде блок-схемы транспортного средства с тормозной системой в соответствии с примером осуществления предложенного на рассмотрение изобретения, и

фиг. 2 - структурная схема способа в соответствии с примером осуществления предложенного на рассмотрение изобретения.

В последующем описании предпочтительных примеров осуществления предложенного на рассмотрение изобретения для представленных на различных чертежах и аналогично функционирующих элементов используются одинаковые или аналогичные ссылочные позиции, причем повторное описание этих элементов опускается.

Фиг. 1 демонстрирует схематичное изображение в виде блок-схемы транспортного средства 100 с тормозной системой в соответствии с примером осуществления предложенного на рассмотрение изобретения. Транспортное средство 100 включает в себя в представленном на рассмотрение примере осуществления грузовое транспортное средство 102, а также прицеп 104. Направление движения вперед обозначено стрелкой.

Грузовое транспортное средство 102 имеет три оси 110, 120, 130, соответственно, с двумя тормозными механизмами 112, 114, 122, 124, 132, 134, причем, соответственно, тормозной механизм 112, 122, 132 располагается на правой стороне транспортного средства в направлении движения грузового транспортного средства 102, а тормозной механизм 114, 124, 134 на левой стороне транспортного средства. Далее грузовое транспортное средство 102 имеет устройство 140 управления. Тормозные механизмы осуществлены, соответственно, таким образом, чтобы генерировать, по меньшей мере, один температурный сигнал t112, t114, t122, t124, t132, t134, который по соответствующей сигнальной линии передается на устройство 140 управления и считывается устройством 140 управления. Устройство 140 управления осуществлено таким образом, чтобы генерировать, по меньшей мере, один сигнал 142 запроса к тормозной системе. Сигнал 142 запроса к тормозной системе по соответствующей назначенной сигнальной линии передается на каждый тормозной механизм 112, 114, 122, 124, 132, 134. В предпочтительном примере осуществления на каждую ось 110, 120, 130 генерируется сигнал 142 запроса к тормозной системе.

Прицеп 104 имеет две оси 150, 160, соответственно, с двумя тормозными механизмами 152, 154, 162, 164, причем, соответственно, один тормозной механизм 152, 162 располагается на правой стороне транспортного средства в направлении движения прицепа 104, а тормозной механизм 154, 164 на левой стороне транспортного средства. Далее прицеп 104 имеет устройство 170 управления прицепом. Тормозные механизмы 152, 154, 162, 164 осуществлены, соответственно, таким образом, чтобы генерировать, по меньшей мере, один температурный сигнал t152, t154, t162, t164, который по соответствующей сигнальной линии передается на устройство 170 управления прицепом и считывается устройством 170 управления прицепом. Устройство 170 управления прицепом осуществлено таким образом, чтобы генерировать, по меньшей мере, один сигнал 172 запроса к тормозной системе. Сигнал 172 запроса к тормозной системе по соответствующей назначенной сигнальной линии передается на каждый тормозной механизм 152, 154, 162, 164. В предпочтительном примере осуществления на каждую ось 150, 160 генерируется сигнал 172 запроса к тормозной системе.

Устройство 140 управления для предотвращения перегрева тормозного механизма транспортного средства, в частности, грузового транспортного средства и/или прицепа, включает в себя интерфейс 144 для считывания первого температурного сигнала и, по меньшей мере, одного второго температурного сигнала, причем первый температурный сигнал представляет собой значение температуры тормозного механизма и/или функциональной части тормозного механизма и, причем, по меньшей мере, один второй температурный сигнал представляет собой, по меньшей мере, одно следующее значение температуры, по меньшей мере, одного следующего тормозного механизма транспортного средства, а также устройство 146 для определения аварийного состояния тормозного механизма, с использованием первого температурного сигнала и второго температурного сигнала, для предотвращения перегрева тормозного механизма. В представленном на фиг.1 примере осуществления интерфейс 144 осуществлен для считывания температурных сигналов t112, t114, t122, t124, t132, t134 тормозных механизмов грузового транспортного средства 102. Устройство 140 управления осуществлено таким образом, чтобы распознавать аварийное состояние тормозного механизма, когда отклонение соответствующей температуры этого тормозного механизма оказывается больше порогового значения среднего значения температур всех тормозных механизмов.

Устройство 170 управления прицепом 104 соответствует, в основном, функционально устройству 140 управления грузовым транспортным средством, с различием в том, что считываются и контролируются температурные сигналы t152, t154, t162, t164 тормозных механизмов 152, 154, 162, 164 прицепа 104.

В не представленном примере осуществления функция устройства 170 управления прицепом 104 встроена в устройство 140 управления грузовым транспортным средством 102.

В не представленном примере осуществления устройство 140 управления грузовым транспортным средством 102 и устройство 170 управления прицепом 104 соединены друг с другом. Таким образом, при наступлении и распознавании аварийного состояния запрос к тормозной системе может быть распределен между прицепом 104 и грузовым транспортным средством 102. В другом примере осуществления оба устройства 140, 170 управления работают независимо друг от друга. В следующем примере осуществления транспортное средство 100 имеет устройство 140 управления, которое распределяет запрос к тормозной системе при распознанном аварийном состоянии на оси 110, 120, 130 грузового транспортного средства 102, а также на оси 150, 160 прицепа 104.

Когда распознается аварийное состояние, то есть, тормозной механизм работает с перегревом, устройство 140 управления при нормальном запросе к тормозной системе может не учитывать соответствующий тормозной механизм или в альтернативном варианте тормозные механизмы соответствующей оси с работающим с перегревом тормозным механизмом, и распределять запрос к тормозной системе на оставшиеся тормозные механизмы. Лишь когда требуемое замедление превысит сравнительное значение, несмотря на работающий с перегревом тормозной механизм, запрос к тормозной системе направляется на все тормозные механизмы, для достижения максимального замедления.

В примере осуществления изобретения для определения температуры используется датчик АБС или явнополюсный ротор. К примеру, как представлено в выкладном описании изобретения DE 10243127 А1, используется явнополюсный ротор с индуктивным датчиком, причем в примере осуществления для определения температуры производится оценка амплитуды сигнала датчика. В альтернативном примере осуществления изобретения для определения температуры контролируется изменение сопротивления соответствующего датчика. Для этого ссылаются на документ DE 4431045 С2. В альтернативном варианте для определения и регистрации температуры используются другие способы измерения.

Фиг. 2 демонстрирует способ 200 в соответствии с примером осуществления предложенного на рассмотрение изобретения. Способ 200 предотвращения перегрева тормозного механизма транспортного средства, в частности, грузового транспортного средства и/или прицепа, включает в себя этап 210 считывания, а также этап 220 определения. Под транспортным средством может пониматься вариант представленного на фиг. 1 примера осуществления транспортного средства 100.

На этапе 210 считывания считывается первый температурный сигнал первого тормозного механизма из тормозных механизмов 112, 114, 122, 124, 132, 134, 152, 154, 162, 164 транспортного средства 100 и второй температурный сигнал второго тормозного механизма из тормозных механизмов 112, 114, 122, 124, 132, 134, 152, 154, 162, 164 транспортного средства 100. На следующем этапе 220 определения, с использованием температурных сигналов, определяется аварийное состояние. Аварийное состояние определяется тогда, когда один из тормозных механизмов 112, 114, 122, 124, 132, 134, 152, 154, 162, 164 транспортного средства 100 работает с перегревом. Это может быть обусловлено механической ошибкой, к примеру, перемещением с зажимом, так что соответствующий тормозной механизм отпускается не полностью и, таким образом, и в нерабочем состоянии оказывает тормозное действие, что приводит к образованию тепловой энергии. Так как измеренная температура соответствующего тормозного механизма зависит от способа установки и места установки температурного датчика, а также от других факторов, то при достижении абсолютных температур сложно определять аварийное состояние. В случае специальной конфигурации транспортного средства измеренная в абсолютном выражении температура может быть также подвергнута сравнению с пороговым значением или со сравнительным или заданным значением, с целью распознавания аварийного состояния.

В описанном здесь способе идентифицируется тормозной механизм, если температура отличается от средних величин всех тормозных механизмов более, чем на определенный диапазон допуска.

Для предотвращения дальнейшего нагрева в примере осуществления изобретения соответствующий тормозной механизм не приводится в действие в случаях торможения при значениях ниже определенного значения замедления при торможении. Если заданное значение торможения превышает определенное пороговое значение замедления, к примеру, в случае аварийного останова или полного торможения, то, несмотря на установленное аварийное состояние, все тормозные механизмы приводятся в действие.

Когда определяется аварийное состояние, то в примере осуществления изобретения подается акустический и, в дополнение или в альтернативном варианте, оптический сигнал. Далее в особом примере осуществления изобретения информация об аварийном состоянии для обеспечения сервисного обслуживания передается на инфраструктурное устройство, к примеру, для обеспечения технического обслуживания или доставки запасных деталей. Это может быть осуществлено параллельно с передачей других параметров электронного бортового журнала.

При распознавании аварийного состояния может быть предусмотрен следующий этап способа, для устранения или для ограничения аварийного состояния. Так при следующем в соответствии с эксплуатационными условиями запросе к тормозной системе запрос к соответствующему тормозному механизму может быть увеличен, чтобы, к примеру, снова обеспечить свободу в случае перемещения с зажимом. В альтернативном варианте или в дополнение к этому соответствующий тормозной механизм в случае останова транспортного средства 100 может быть приведен в действие, в частности, повторно приведен в действие, чтобы при отсутствии тормозного момента обеспечить перемещение подвижных частей тормозного механизма и, тем самым, снова обеспечить исправное состояние тормозного механизма.

Описанные примеры осуществления изобретения выбраны лишь в качестве примеров и могут быть скомбинированы друг с другом.

Предложен способ предотвращения перегрева тормозного механизма транспортного средства, в частности грузового транспортного средства и/или прицепа. Считывают первый температурный сигнал и второй температурный сигнал. Первый температурный сигнал представляет собой температуру тормозного механизма и/или функциональной части тормозного механизма. Второй температурный сигнал представляет собой следующую температуру следующего тормозного механизма транспортного средства. Определяют аварийное состояние тормозного механизма, с использованием первого температурного сигнала и второго температурного сигнала, для предотвращения перегрева тормозного механизма. На этапе определения разность температур определяется как разность между температурным сигналом и следующим температурным сигналом, и аварийное состояние определяется тогда, когда разность температур превышает пороговое значение разности. Предложены также устройство управления для осуществления способа предотвращения перегрева тормозного механизма, тормозной механизм для транспортного средства, тормозная система для транспортного средства, транспортное средство. Достигается увеличение срока службы дискового тормозного механизма, оптимизация его эксплуатационной надежности. 5 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ предотвращения перегрева тормозного механизма транспортного средства, в частности грузового транспортного средства и/или прицепа, при котором выполняют следующие этапы:

- считывают первый температурный сигнал и, по меньшей мере, один второй температурный сигнал, причём первый температурный сигнал представляет собой температуру тормозного механизма и/или функциональной части тормозного механизма, и, причём, по меньшей мере, второй температурный сигнал представляет собой, по меньшей мере, одну следующую температуру, по меньшей мере, одного следующего тормозного механизма транспортного средства; и

- определяют аварийное состояние тормозного механизма, с использованием первого температурного сигнала и второго температурного сигнала, для предотвращения перегрева тормозного механизма, отличающийся тем, что на этапе определения разность температур определяется как разность между температурным сигналом и следующим температурным сигналом, и аварийное состояние определяется тогда, когда разность температур превышает пороговое значение разности.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что тормозной механизм располагают на оси, а следующий тормозной механизм располагают на той же оси или на следующей оси.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на этапе считывания считывают дополнительный температурный сигнал, который представляет собой дополнительную температуру дополнительного тормозного механизма и/или функциональной части дополнительного тормозного механизма и, что на этапе определения определяют аварийное состояние, с использованием дополнительного температурного сигнала.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что на этапе определения разность температур определяют как разность между температурным сигналом или температурой и средним значением температурных сигналов или выражающих собой температурные сигналы температурами, в частности, причём среднее значение определяют как медианное значение, среднее усеченное, среднее арифметическое и/или математическое ожидание.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при определении постоянного в диапазоне допусков повышения температуры на тормозных накладках тормозного механизма, в частности, при вращающемся колесе, однократно при последующем в соответствии с эксплуатационными условиями торможении оно осуществляется с более высоким давлением в тормозной системе, в частности, при неизменной тормозной мощности транспортного средства, и/или тормозной механизм при неподвижном транспортном средстве, по меньшей мере, однократно приводится в действие.

6. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в случае аварийного состояния и/или при распознавании постоянно повышенной температуры после торможения подают акустический и/или оптический сигнал.

7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что информацию об установленном аварийном положении через систему бортового журнала или систему геолокации передают в ремонтную мастерскую для подготовки запасной детали или планирования интервала для проведения сервисных работ.

8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что измерение температуры осуществляют с использованием явнополюсного ротора и/или датчика АБС.

9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что передачу сигнала осуществляют беспроводным способом.

10. Устройство (140, 170) управления для осуществления способа предотвращения перегрева тормозного механизма транспортного средства, в частности грузового транспортного средства и/или прицепа, по любому из пп. 1-9, причём устройство (140, 170) управления содержит следующие устройства:

- интерфейс (144) для считывания первого температурного сигнала и, по меньшей мере, одного второго температурного сигнала, причём первый температурный сигнал представляет собой температуру тормозного механизма и/или функциональной части тормозного механизма, и, причём, по меньшей мере, второй температурный сигнал представляет собой, по меньшей мере, одну следующую температуру, по меньшей мере, одного следующего тормозного механизма транспортного средства; и

- устройство (146) определения аварийного состояния тормозного механизма, с использованием первого температурного сигнала и второго температурного сигнала, для предотвращения перегрева тормозного механизма.

11. Тормозной механизм для транспортного средства, в частности грузового транспортного средства и/или прицепа, содержащий устройство управления по п. 10 и который выполнен с возможностью генерирования температурного сигнала для предотвращения перегрева тормозного механизма.

12. Тормозная система для транспортного средства, в частности грузового транспортного средства и/или прицепа, содержащая:

- устройство управления по п. 10,

- первый тормозной механизм по п. 11, расположенный на оси; и

- второй тормозной механизм по п. 11, расположенный на оси и/или на следующей оси.

13. Транспортное средство, в частности грузовое транспортное средство и/или прицеп, с тормозной системой по п. 12.