用于监控制动部件的方法和控制设备与流程

本发明涉及一种用于监控车辆的制动部件的方法，以及一种控制设备，该控制设备被设置用于执行根据本发明的方法。

背景技术：

1、车辆、尤其是商用车辆，部分地具有复杂的制动系统，所述制动系统带有大量不同的制动部件，例如阀、执行器以及气动的和/或液压的构件。这些制动部件在此被配属于车辆的各个被制动的车轮，使得通常存在车轮个体的车轮制动器。

2、有缺陷的制动部件可能尤其在制动过程期间导致危急的行驶状况。车辆的各个制动部件的完全的或部分的失效，例如可能减小车辆的制动功率，或者由于车辆左侧和右侧上不同的制动力矩而导致非期望的横向力。

3、由于各个制动部件的完全的或部分的失效而作用于车辆的非期望横向力的作用的结果，是车辆向左或向右的拉扯。这在于，例如有缺陷的制动部件非有意地以不同强度对可制动车轮进行制动，例如在车辆的左侧比在右侧更多。因此，车辆的各个制动部件的完全的或部分的失效，可能导致车辆的不可控制的并且因而危险的行驶状态。

4、从现有技术中已知各种用于监控车辆的制动部件的方法。例如从us8532897b2或us9283937b2已知这样的方法，在这些方法中，通过对车辆的转向角预设与实际转向角的比对，或者借助于在各个车轮的相应制动执行器上的压力传感器，来监控制动部件。

5、从ep3753794a1已知一种方法，在该方法中，通过监控并比较各个车轮的相应制动功率，来监控车辆的制动功率。

6、从us2012/0010779a1已知一种方法，在该方法中，在限定的制动测试的过程中，必须达到预先确定的参数。

7、现有技术中所描述的方法中的一些具有如下缺点：必须已经在车辆的制动部件中的至少一个制动部件中存在显著产生作用的缺陷，相应被监控的该缺陷的反应或作用才会指示或者说提示该车辆的单个制动部件的完全的或部分的失效。

8、此外，对于一些方法而言，需要附加的且部分地昂贵的另外的部件，例如传感器。

技术实现思路

1、因此，本发明的任务是，提供一种灵敏的且有效的用于监控车辆的制动部件的方法。

2、根据本发明，该任务通过一种用于监控车辆的制动部件的方法来解决，其中，车辆具有至少一个第一可制动车轮和至少一个第二可制动车轮，该方法具有以下步骤：

3、-采集第一可制动车轮的累积的第一车轮信息，并且采集第二可制动车轮的累积的第二车轮信息，

4、-确定在累积的第一车轮信息与累积的第二车轮信息之间的车轮信息偏差，

5、-只要该车轮信息偏差超过预先确定的极限值，就输出信号。

6、车辆的可制动车轮具有各种制动部件，例如阀、执行器和/或气动的和/或液压的构件，以及软管和管路。这些制动部件中的一些被实施为车轮个体的，这意味着，它们被明确地配属于相应的可制动车轮。

7、在此，累积的车轮信息应理解为关于涉及车轮的特性的参量或测量值的信息，其中，该参量或该测量值被累加，或者说被累积亦或被合计。

8、在最简单的情况下，这可以例如设置为，参量或测量值在一个时间段上被测量并被相加。此外，可以例如设置为，参量或测量值被连续地记录，并且该量或该测量值的时间积分值构成该累积的车轮信息。

9、根据该方法的一实施方式，累积的第一车轮信息和累积的第二车轮信息例如对应于第一可制动车轮的转数或者说第二可制动车轮的转数，或对应于可由所述转数导出的参量、例如相应的车轮速度或车轮路程。

10、根据该实施方式，相应车轮的转数被累积，即被累加。

11、可从转数导出的参量，不一定应理解为严格数学意义上的求导，而更应理解为不同的量彼此换算的可能性。

12、因此，在车轮周长已知的情况下，例如可以从车轮转数计算出该车轮的所驶过路程，称为车轮路程，并且反之亦然。

13、车轮速度，也可以在确定的时间段内既换算为所涉及车轮的转数，又换算为所驶过的车轮路程，并且反之亦然。车轮速度在此一方面可以被视为车辆相对于路面的角速度或相对速度。每时间段所驶过的车轮路程或者说按时间求微分的车轮路程，给出车轮速度的量度，其中，必要时（角速度）仍需考虑车轮周长。

14、反之，由车轮速度的时间积分得出车轮路程。

15、相应车轮的转数构成易于确定的输入参量，该输入参量例如可以经由本来就已安装的车轮转速传感器来采集。

16、确定车轮信息偏差，在最简单的形式中可以例如通过在累积的第一车轮信息与累积的第二车轮信息之间的差值形成来进行。只要第一可制动车轮和第二可制动车轮具有不同的特性、例如不同的车轮周长，那么这些不同的特性就可以通过相应的归一化来予以考虑。

17、对该车轮信息偏差是否超过预先确定的极限值的检查，在最简单的情况下同样可以借助于差值形成来进行。

18、该方法基于如下原理：在车轮的特性相同、例如车轮周长、所安装的制动部件和制动操控相同，并且正常工作的制动部件均匀作用的情况下，不应发生超过该极限值。

19、超过该极限值，指示在累积的第一车轮信息与累积的第二车轮信息之间的本质差异。该差异又基于第一可制动车轮相比于第二可制动车轮的不同特性。

20、然而，只要第一和第二可制动车轮的已知特性是相同的，而该极限值仍被超过，那么就可以由此推断出第一或第二可制动车轮处的故障。

21、在第一和第二可制动车轮的已知特性不同的情况下，相应车轮的不同的已知特性，可以通过对相应累积的车轮信息的相应归一化，或者通过对该极限值的相应选择来予以考虑，使得仅仅制动部件中的故障能够成为极限值超过的原因。

22、例如，若累积的车轮信息是相应可制动车轮的转数，并且由此确定车轮信息偏差，那么该极限值的超过就指示：可制动车轮中的一个比另一个完成了明显更多或更少的转数。

23、根据从哪个方向超过该极限值，可以推断出：在第一或第二可制动车轮处的制动部件上是否存在故障。

24、此外，制动部件中的该故障，可以通过与对其执行该方法的另外的可制动车轮的交叉相关来进一步界定。

25、在存在该车轮信息偏差对该极限值的超过的情况下，输出信号，以便指示在第一或第二可制动车轮的所述制动部件之一上存在故障或缺陷。

26、通过在一个时间段上对车轮信息进行累积，有缺陷的制动部件的即使非常小的作用也能够被可靠地探测，因为这些小的作用同样累积。

27、原则上，关于第一和第二可制动车轮在车辆上的位置不存在限制。该方法既适用于在车辆一侧上的车轮，也适用于在车辆相对侧上的车轮。

28、通过根据本发明的方法，因而以简单的方式提供了一种灵敏的且有效的用于监控车辆的制动部件的方法。

29、此外，根据本发明，该任务通过一种用于车辆的控制设备来解决，该控制设备被设置用于执行根据本发明的方法。

30、上面所列举的该方法的这些优点相应地适用。

31、根据该方法的一实施方式，第一可制动车轮和第二可制动车轮分别布置在车辆的相对侧上，优选地分别布置在车辆的一个车桥的相对侧上。

32、如开头所描述的，在车辆左侧和右侧上的不同强度的制动力矩可能导致横向力，这些横向力可能引起一种不稳定的行驶状况。

33、通过布置在车辆的相对侧上、优选地分别布置在车辆的一个车桥的相对侧上，这些车轮的制动部件被相应地监控，并且可能的缺陷被及早地且可靠地探测。

34、此外，该做法具有如下优点：至少在车辆的一个车桥的分别相对的侧上的车轮，通常具有相同的特性，例如制动操控的方式和车轮周长。由此，不需要上面所描述的对这些车轮信息的归一化或对该极限值的匹配。

35、根据该方法的另一实施方式，累积的第一车轮信息和累积的第二车轮信息仅仅在制动过程期间被采集，尤其在直线路段上。

36、由此，仅当车辆实际被制动时，这些车轮信息才被累积。此外，有缺陷的制动部件的可能小的作用，同样仅仅在制动过程期间被累积。由于这些作用通常仅在制动过程期间出现，相对于没有有缺陷的制动部件作用的累积的车轮信息而言，这些作用的比例被改善。

37、此外，在直线路段上的制动过程中，车辆左侧和右侧上的车轮的制动器，通常至少按车桥相同地被操控，这使上面所描述的方法在车轮信息的归一化或该极限值的匹配方面得到简化。

38、根据该方法的另一实施方式，在采集累积的车轮信息时，在自动制动期间所采集的累积的车轮信息与手动制动期间所采集的累积的车轮信息之间进行区分；并且在确定该车轮信息偏差时，附加地在自动制动期间所采集的累积的车轮信息与手动制动期间所采集的累积的车轮信息之间进行区分。

39、通过对自动制动期间所采集的累积的车轮信息与手动制动期间所采集的累积的车轮信息确定车轮信息偏差、尤其是比较，可以探测车辆的制动部件中的另外的缺陷。

40、例如，在通过ebs或acc进行自动制动时，部分地有不同于在通过驾驶员进行手动制动时的其他制动部件参与车轮个体的制动过程。例如，在自动制动时，制动踏板的制动部件不是该制动过程的组成部分。

41、只要自动制动期间所采集的累积的车轮信息相对于手动制动期间所采集的累积的车轮信息具有偏差，那么就可以推断出在相应被专属使用的制动部件中的缺陷。

42、根据该方法的另一实施方式，累积的车轮信息的采集，在最小时间段上和/或以累积的车轮信息的最少数量进行。

43、通过设置最小时间段和/或车轮信息的最少数量，有缺陷的制动部件据以被识别的灵敏度可以进一步提高。例如可行的是，有缺陷的制动部件对例如车轮的转数的作用，只有从一定的时间或一定的转数起才是能可靠探测的。

44、根据该方法的另一实施方式，信号的输出引起以下措施中的一个或多个：

45、-向车辆的驾驶员输出声学的、触觉的或光学的信号，

46、-向车辆的控制设备输出故障报告，和/或

47、-对车辆进行制动。

48、所有上面所述的措施都适合于可靠地防止由于有缺陷的制动部件而发生危急行驶状况。例如，驾驶员在识别到声学的、触觉的或光学的信号之后，可以使车辆停下、更谨慎地驾驶车辆。这同样适用于相应的控制设备根据所收到的故障报告的情况。

49、根据该方法的另一实施方式，累积的第一车轮信息和累积的第二车轮信息，在车辆的整个使用寿命上、或者在车辆的至少一个制动器检查间隔上分别被累积，并且作为历史信息提供给新车辆或者在制动器检查之后提供给同一车辆，使得在确定该车轮信息偏差时，附加地在该新车辆或在制动器检查之后的同一车辆的当前累积的车轮信息与该历史信息之间进行区分，尤其将这些历史信息与当前累积的车轮信息进行比较。

50、通过在车辆的整个使用寿命上、或者在车辆的至少一个制动器检查间隔上的累积，选择特别长的间隔，使得由于各个车轮个体的制动部件的故障而导致的即使最小的偏差也能够被可靠地识别。

51、通过提供这些累积的历史信息以及将当前累积的车轮信息与这些历史信息进行比较，存在另外的可行性，来探测车辆的制动部件中的已经轻微的缺陷。

52、尤其当这些历史数据来自车辆、该车辆可证明不具有有缺陷的制动部件时，这些历史数据由此可以被用作参考数据。因此，在当前累积的车轮信息相对于这些历史参考数据存在偏差时，就存在制动部件处的缺陷。

53、根据该方法的另一实施方式，该方法被连续地执行，尤其以下步骤

54、-确定该车轮信息偏差，以及

55、-只要该车轮信息偏差超过预先确定的极限值，就输出信号，

56、与以下步骤并行地或同时地进行

57、-采集累积的车轮信息。

58、由此实现：早在该方法开始时，对累积的车轮信息具有大的影响的制动部件的缺陷就已经被可靠地识别。

59、此外实现：对制动部件中缺陷识别的灵敏度随时间不断进一步提高，因为持续地有附加的信息被加算到这些累积的车轮信息上，使得由于持续的累积，对这些累积的车轮信息具有非常小的影响的制动部件的缺陷也能够被探测。

60、根据该方法的另一实施方式，制动部件是制动系统、尤其是车轮制动器的阀、执行器和/或气动的和/或液压的构件。

61、通过确定多于两个车轮的车轮信息偏差、例如借助于交叉相关，可以探测不同的、部分地专属地车轮个体的、或者部分地共同地或按车桥被使用的制动部件中的缺陷。

62、根据该方法的另一实施方式，该极限值是相对极限值，尤其关于所述累积的车轮信息的时间段和/或车轮信息数量而言。

63、例如，该极限值可以如此选择，使得大于5%的车轮信息偏差意味着超过该极限值。

64、绝对极限值在这些车轮信息的持续累积的情况下是不利的，因为这些绝对极限值在相应长时间累积的情况下会有规律地被超过。

65、而在相对极限值的情况下，由于这些车轮信息在一时间段上和/或车轮信息数量上的累积而导致的该车轮信息偏差的绝对升高是允许的，而不会导致超过该极限值。

66、根据该方法的另一实施方式，该预先确定的极限值依赖于制动力分配。

67、制动力分配尤其设置为：车辆的前桥以与车辆的后桥不同的制动压力被操控。在执行该方法时——其中第一可制动车轮布置在前桥上，而第二可制动车轮布置在后桥上，相应的制动力分配必须在选择该极限值时或者在对累积的第一车轮信息和累积的第二车轮信息进行归一化时被考虑，以便仅仅这两个车轮的制动部件上的缺陷对车轮信息偏差作出贡献。