用于监测车辆的车轮制动器的过程的制作方法

1.本发明涉及用于监测车辆的车轮制动器的过程。


背景技术：

2.车辆的制动器受到一定程度的磨损，特别是制动片必须定期更换。然而，制动片耗损取决于许多因素，因此通常无法可靠地被预测。此外，车辆制动器也可能出现其它干扰因素。例如，会产生制动拖滞，这会对车辆的能耗产生负面影响。


技术实现要素：

3.本发明的目的是能够在车轮制动器(特别是经受磨损的部件)的维修寿命过程中更好地监测车轮制动器。
4.该目的通过一种用于监测车辆的车轮制动器的过程实现，该过程包括以下步骤：
[0005]-确定制动特性的当前值，其中，在过程循环中在所述车轮制动器处设置预定义制动压力，并且确定所述制动特性；
[0006]-将当前值与所存储的制动特性的理想值进行比较；以及
[0007]-存储制动特性的当前值并且评估当前值、当前值与所存储的理想值的比较和/或当前值与理想值之间的差。
[0008]
制动特性的当前值与理想值的匹配提供了关于测量时车轮制动器的实际特定状况的信息。通过与所存储的值进行比较，可以在预定义时间段内评估车轮制动器的行为，例如，可以评估制动片磨损的发展、或者对车轮制动器中的可能故障进行一般诊断。因此，该过程一般地特别适用于检查车轮制动器并在较长时间段内对其进行监测。例如，可以从安装时间到更换时间点实行对经受磨损的零件的监测。
[0009]
该过程还可以用于针对制动拖滞(brake drag)的任何发生来监测车轮制动器，必要时可通过进一步重置车轮制动器进行直接干预，特别是如果车轮制动器是机电致动制动器。
[0010]
在本技术中，术语“确定”通常被理解为计算、参考检查和/或测量，其也可以包括来自其它来源的其它参数。
[0011]
制动特性优选地是车轮制动器的c
p
值。c
p
值与制动压力和由制动压力产生的制动扭矩的比率成比例，因此是车轮制动器的性能和功能能力的量度。
[0012]
在理想形式中，c
p
值是车轮制动器的设计质量和有效性的指标。例如，这取决于有效制动盘半径以及制动片和制动盘的数量、尺寸和材料。因此，它可以以理想形式被记录和计算，并且还适用于模拟。
[0013]
然而，实际当前c
p
值还受到当前环境条件的影响，这些环境条件包括温度、湿度以及制动片和制动盘之间的污垢以及其它车轮制动参数，例如不均匀耗损、部件材料的变化或制动拖滞的发生。
[0014]
当然，其它合适的车轮制动参数也可以用作制动特性。
[0015]
为了提高确定制动特性的当前值的准确性，优选地在当前值确定期间登记或确定影响车轮制动器的行为的当前车辆参数。这些可能包括所有环境影响，诸如温度、湿度或道路坡度，但也包括车轮制动器的部件的当前温度以及当前车辆重量。原则上，可以使用所有合适的可检测参数来确定制动特性的当前值。
[0016]
所存储的制动特性的当前值可用于执行长期评估，特别是用于在预定数量的制动操作、计划维修间隔的周期和/或车轮制动器的部件的理想维修寿命内执行所述长期评估。通过这种方式，可以识别任何过度磨损或不均匀耗损，但也可以识别例如材料的不期望变化。例如，所存储的数据可以随时间进行评估，但也可以根据环境影响进行过滤，以便例如专门记录车轮制动器在潮湿条件或低温下的行为以及在这些条件下可能发生的任何损坏。
[0017]
通过对数据的评估，可以确定制动控制系统在制动操作期间考虑的校正值，例如用于产生制动压力的预设置，其包括当前制动特性与理想制动特性的偏差。
[0018]
如果确定制动特性达到预定义阈值，则可以发出警告信号。这是有利的，例如，如果在所确定的制动特性的当前值下不能再实现所要求的紧急制动动态。
[0019]
在另一变型中，所存储的制动特性的值可用于插值车轮制动器的可能磨损过程。例如，如果确定了不期望的可能高磨损程度，则可能会发出通知，告知所计划的维修日期必须提前。
[0020]
在这两种情况下，警告信号优选地被显示在车辆中以及存储在控制单元中，当车辆被维修时，该警告信号可以被读出。所存储的制动特性的值也优选地可用于输出。
[0021]
制动特性的理想值优选地被预先确定并存储在车辆的存储器中。这些可以是针对相应制动特性的测量或模拟特性曲线或特性图，其也可以考虑环境影响以及理想化的老化和磨损处理。术语“理想化”不是用来表示最佳值或类似值，而是从一开始就存储的通过测量或模拟产生的输出和比较值。
[0022]
当满足预定义条件时，优选地以自动方式(即，无需驾驶员干预)执行过程序列。在这种情况下，预定义条件包括特定的预定义时间间隔、行驶的公里数、执行的制动操作，当然，还包括没有当前制动操作的周期和特定环境条件，在这些环境条件下，很可能可以不中断地执行过程循环并提供有意义的结果。
[0023]
为了使过程循环运行而不被车辆乘员注意到，考虑到制动特性的当前值，优选地在过程循环期间增加或减少车辆的驱动功率，以补偿车轮制动器的致动。这是以自动方式实现的，即，无需驾驶员干预。
附图说明
[0024]
以下基于示例性实施方式并参考附图更详细地描述本发明。在附图中：
[0025]
图1示出了根据本发明的用于监测车辆的车轮制动器的过程的单个操作的示意图；以及
[0026]
图2示出了根据本发明的方法的步骤的示意顺序。
具体实施方式
[0027]
为了监测车辆的车轮制动器，图1所示的过程循环在预定义时间点以自动方式执行。
[0028]
仅当满足与当前驾驶条件一致的预定义条件时，才执行所述过程循环。例如，可以不执行当前制动操作。
[0029]
以自动方式在要监测的车轮制动器上设置预定义制动压力(步骤10)。
[0030]
确定制动特性的当前值ba(步骤10)。
[0031]
将当前值ba与所存储的制动特性的理想值bi进行比较(步骤12)。理想值bi描述了在测量时根据理论计算、测试或模拟制动特性应具有的值。这里，例如，考虑车轮制动器的设计、部件的材料特性以及(如果适用)当前环境和理论磨损过程。
[0032]
存储并评估当前值ba，并且在评估(步骤16)中，还可以考虑值ba和bi的比较和/或当前值与理想值之间的差b
a-bi(步骤16)。
[0033]
当然，在确定当前值ba之后执行的步骤可以以任何顺序执行。
[0034]
制动特性例如是相应车轮制动器的c
p
值。
[0035]
作为与所施加的制动压力到车轮制动器的制动扭矩的转换成比例的量，c
p
值提供关于车轮制动器的有效性的信息。由于这包括车轮制动器的结构特性，例如有效制动盘半径、相互作用部件(诸如，制动片和制动盘)的数量、尺寸和材料，因此该值非常适合表示相应车轮制动器的理想版本。
[0036]
理想值bi被存储在控制单元(未更详细地表示)的模型18中，例如存储在特性图中，该特性图还考虑了其它参数，例如车轮制动器的温度、环境影响和/或理想老化和磨损状况(参见图2)。根据在确定当前值ba时存在的条件，最合适的理想值bi从所存储的数据中选择并用于比较。
[0037]
对于过程循环，在适当时间点，通过(未示出的)车轮制动器的制动系统19(参见图2)中的未示出的控制系统，将预定义车辆减速度a
setpoint
以自动方式传送到制动控制系统20。
[0038]
该控制系统指定制动压力值pb，该制动压力值被传送到待监测的车轮制动器的控制系统22。
[0039]
考虑到轮胎和道路之间的界面数据24来预定义制动扭矩tb，该界面数据24尤其可以包括与轮胎压力和/或道路摩擦系数和/或道路状况和/或道路斜度相关的感测/测量或估计/建模值、和/或与轮胎条件状况的模型数据。
[0040]
设定点制动扭矩t
setpoint
基于预定义车辆减速度a
setpoint
从源自模型18的理想值bi生成，并且被传送到监测系统26。
[0041]
监测系统26与连接到驱动控制系统的驱动系统28通信，并且传输校正扭矩δtb以增加或减少当前驱动功率，以补偿施加的制动扭矩tb。其目的是使车辆乘员不会注意到自动过程循环。
[0042]
由于在过程循环期间不仅需要补偿所施加的制动扭矩tb的增加，而且还需要补偿所施加的制动扭矩tb的减少，因此提供了当前驱动功率的相应增加或减少。
[0043]
所得到的实际车辆减速度a
actual
被记录并且在自适应闭环控制回路中使用，以调整制动扭矩tb，并且必要时调整校正扭矩δtb。由此设定的制动扭矩tb用于确定当前制动特性ba。
[0044]
这被存储在制动系统19中的适当位置。
[0045]
通过将当前制动特性ba与来自模型18的合适理想值bi进行比较，可以得出关于车
轮制动器的当前状况的结论。
[0046]
如果可能，与车辆和车辆的环境相关的所有其它相关参数都进行记录并用作制动特性ba的校正值，从而尽可能消除不能归因于车轮制动器自身状况的所有影响。
[0047]
如果需要，还可以通过模型18中的相应特性曲线或特性图来调整特定参数，例如温度或湿度。基本上，目的是使用尽可能具有可比性的当前值ba和理想值bi。
[0048]
根据以这种方式获得的数据，例如确定校正值，该校正值被包括在由驾驶员启动或由车辆(未示出)自主启动的每个制动操作中。
[0049]
此外，这里还对各个车轮制动器进行了长期观察，并创建了相应的评估，该评估提供了有关车轮制动器的部件的老化过程和磨损的信息。原则上，可以在各个部件的预期整个寿命内进行长期观察。也可以在预定义数量的制动操作、两个维修日期之间的时间间隔或通常在预定义时间间隔(通常为几个月)内执行长期观察。
[0050]
通过结合所存储的当前值ba进行评估并且与理想值bi进行比较，对车轮制动器部件的可能磨损进行插值。在本示例中，如果在下一个计划维修日期之前达到过度磨损，则会发出警告信号。
[0051]
在这里还检查当前值ba，以确定制动特性是否已经达到指示过度磨损的预定义阈值，例如，选择该阈值，使得预定义紧急制动情况不再能够实现。在这种情况下，车辆会发出即时警告信号。
[0052]
所存储的值ba以这样的方式被存储在制动系统19中，即，它们可以例如在车辆维修期间由外部控制系统读取。
[0053]
在该示例中，当前值ba与理想值bi的比较也用于识别任何制动拖滞(brake drag)，该制动拖滞例如是由于尽管车轮制动器打开，但是车轮制动器的制动片仍未完全被释放的事实而产生的。
[0054]
为了具体检查这一点，例如，可以将要达到的车辆减速度a
setpoint
设置为零，即，当实行过程循环时，可以考虑车辆的未制动状态。然而，如果必须增加驱动功率以补偿制动作用，并且考虑到所谈论的所有参数，这可归因于车轮制动器，则假设存在制动拖滞。
[0055]
如果车轮制动器是机电致动制动器，则此处向车轮制动器发出重置命令，从而设置制动片从制动盘回去，从而直接减小或消除制动拖滞。
[0056]
所描述的所有开环和闭环部件可以在车辆的公共或单独电子控制单元中实现。这与过程的执行无关。
[0057]
此外，用于补偿制动扭矩的车辆驱动功率是否通过内燃机和/或电马达产生与过程的执行无关。

技术特征：
1.一种用于监测车辆的车轮制动器的过程，所述过程包括以下步骤：-确定(10)制动特性的当前值(b
a
)，其中，在过程循环中在所述车轮制动器处设置预定义制动压力，并且确定所述制动特性；-将所述当前值(b
a
)与所存储的所述制动特性的理想值(b
i
)进行比较(12)；以及-存储(14)所述制动特性的所述当前值(b
a
)，并且评估(16)所述当前值(b
a
)、所述当前值(b
a
)与所存储的所述理想值(b
i
)的比较和/或所述当前值(b
a
)与所述理想值(b
i
)之间的差。2.根据权利要求1所述的过程，所述制动特性是所述车轮制动器的c
p
值。3.根据前述权利要求中任一项所述的过程，在确定所述当前值(b
a
)期间记录或确定影响所述车轮的行为的当前车辆参数。4.根据前述权利要求中任一项所述的过程，所存储的所述制动特性的所述当前值(b
a
)被用于执行长期评估，特别是用于在预定数量的制动操作、计划维修间隔的周期和/或所述车轮制动器的部件的理想维修寿命内执行所述长期评估。5.根据前述权利要求中任一项所述的过程，确定在制动操作期间由制动控制系统考虑的校正值。6.根据前述权利要求中任一项所述的过程，如果所述制动特性达到预定义阈值，则发出警告信号。7.根据前述权利要求中任一项所述的过程，根据所存储的所述当前值(b
a
)插值所述车轮制动器的可能磨损过程。8.根据前述权利要求中任一项所述的过程，所述制动特性的所述理想值(b
i
)被存储在所述车辆的存储器中。9.根据前述权利要求中任一项所述的过程，当满足预定义条件时，以自动方式执行过程循环。10.根据前述权利要求中任一项所述的过程，考虑到所述制动特性的所述当前值，在过程循环期间增加或减少所述车辆的驱动功率，以补偿所述车轮制动器的致动。

技术总结
本发明涉及用于监测车辆的车轮制动器的过程。在用于监测车辆的车轮制动器的过程中，在过程循环中在车轮制动器处设置预定义制动压力，并且确定制动器特性的当前值(B


技术研发人员：C
受保护的技术使用者：采埃孚主动安全股份有限公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/9/26