本發(fā)明涉及一種用于機動車的制動裝置以及一種用于對所述制動裝置的損壞進行探測的方法。
背景技術(shù):
從現(xiàn)有技術(shù)中,例如已知文獻DE102004046869A1。該文獻說明了用于對自動化的制動裝置的功能進行檢查并且尤其是用于對自動化的駐車制動器(停車制動器)的功能進行檢查的方法和裝置,其中所述自動化的駐車制動器構(gòu)造為電動液壓的駐車制動器。其中介紹了,在此可以借助于對主軸的運動進行探測的傳感器或者借助于對主軸的驅(qū)動裝置的所消耗的馬達電流的檢測來對檢查進行檢測:所述主軸是否可以在制動裝置的駐車制動位置中運動。
此外,從現(xiàn)有技術(shù)中知道已知文獻DE19933962A1。該文獻說明了用于對用于車輛制動器的機電的拉緊裝置進行監(jiān)控的裝置和方法,其中所述機電的拉緊裝置具有以下組件:驅(qū)動裝置,該驅(qū)動裝置包括具有供電機構(gòu)的電動馬達;優(yōu)選的彈簧儲能缸,該彈簧儲能缸具有能夠由所述驅(qū)動裝置致緊的、用于對用來將所述車輛制動器拉緊并且松開的挺桿進行操縱的彈簧。所述監(jiān)控裝置包括用于對所述供電機構(gòu)中的電流和/或電壓曲線進行確定的確定機構(gòu),所述確定機構(gòu)的輸出端被連接到測評機構(gòu)上,所述測評機構(gòu)被設(shè)計用于:將所確定的電流和/或電壓曲線與預(yù)先保存的額定值和/或預(yù)先保存的額定值特征進行比較。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
對于與安全相關(guān)的元件、如駐車制動器來說,有利的是,提早地、也就是在所述駐車制動器的功能已經(jīng)受到影響的時刻之前識別損壞情況,以便能夠及時地更換損壞的元件。為了可靠地確定所存在的損壞,此外顯得目的明確的是,能夠獨立地、也就是說在不取決于預(yù)先保存的額定值或者額定值特征的情況下識別損壞情況。此外,應(yīng)該有效地確定損壞情況并且避免關(guān)于損壞情況的錯誤信息。
因此,設(shè)置一種用于對用于機動車的、具有至少一個制動裝置的、自動化的駐車制動器的故障進行確定的方法,其中所述駐車制動器具有能夠操控的駐車制動執(zhí)行器。按照本發(fā)明,所述方法的特征在于,在代表所述駐車制動執(zhí)行器的輸出力矩的參量的時間曲線的基礎(chǔ)上識別所述駐車制動器的損壞。這樣的方法能夠?qū)崿F(xiàn)提早識別駐車制動器的損壞情況,其中應(yīng)該同樣可靠地并且有效地確定損壞情況。
“制動裝置”在這方面應(yīng)該是指組件的聯(lián)合,所述聯(lián)合形成車輛的車輪的制動設(shè)備。所述制動裝置由此例如包括用于制動流體的流入口和流出口、作為制動卡鉗(也稱為制動鉗)來構(gòu)成的制動殼體以及制動活塞。與此有別的是,制動系統(tǒng)例如可以包括多個制動裝置。此外,對于所述機動車來說,可以在特定的制動裝置上存在駐車制動器的集成,所述駐車制動器例如構(gòu)造為具有以電動的方式被驅(qū)動的主軸的馬達啟動的制動鉗(Motor-on-Caliper)。例如,可以在后車橋的兩個車輪的制動裝置上分別存在一個所集成的駐車制動器,而在前車橋的兩個車輪的制動裝置上則沒有設(shè)置駐車制動器。
駐車制動過程尤其用于將車輛固定在停止?fàn)顟B(tài)中。自動化的駐車制動器(也被稱為自動化的或者自動的停車制動器)承擔(dān)著產(chǎn)生對于駐車過程來說所需要的制動力的工作或者在產(chǎn)生對所述駐車過程來說所需要的制動力時輔助駕駛員,并且能夠保持所產(chǎn)生的制動力。為此,在第一步驟中在所述制動裝置上設(shè)定所需要的制動力,并且在第二步驟中確定所產(chǎn)生的制動力。所需要的制動力的水平取決于多個因素、例如車重、保持平面的坡度或者也取決于制動盤的溫度。所述制動力通過所述制動活塞產(chǎn)生所述制動襯片在所述制動盤上的壓緊力;因此,也可以談及夾緊力。所述制動力由此能夠?qū)崿F(xiàn)一種保持力,用于將所述車輛保持在所停靠的位置中。所述駐車制動器為了產(chǎn)生所述制動力而具有駐車制動執(zhí)行器。這個駐車制動執(zhí)行器例如可以構(gòu)造為所述駐車制動器的功率大的電動馬達。所述駐車制動器為了固定所產(chǎn)生的制動力而例如具有自行制動的閉鎖機構(gòu)。這個自行制動的閉鎖機構(gòu)可以構(gòu)造為具有主軸傳動機構(gòu)的電動馬達。在此當(dāng)然可以涉及相同的電動馬達。
所述駐車制動器的夾緊力通過一種系統(tǒng)-主軸螺母和絲杠-來施加和和/或保持。所述絲杠為此由馬達-傳動機構(gòu)單元來驅(qū)動并且作用于所述制動活塞的底部上。所述絲杠和所述主軸螺母通常具有旋轉(zhuǎn)的端部止擋部?!榜v車制動器的損壞”尤其是指所述駐車制動器的組件的損壞:這些徑向止擋部例如根據(jù)所定義的次數(shù)的接觸而設(shè)計。如果超過這個次數(shù),則可能出現(xiàn)所述端部止擋部的故障。在及時識別所述損壞的情況下可以在所述停車制動器完全失靈之前有利地更換磨損件。所述方法探測并且為此測評代表所述駐車制動執(zhí)行器的輸出力矩的參量的曲線,以便尤其識別局部的約束。對于異常情況的測評也允許對所述損壞進行分類。用所描述的方法可以確定主軸螺母的止擋部上的或者主軸的止擋部上的、絲杠本身上的局部的故障或者可以確定所述自動化的駐車制動器上的傳動機構(gòu)部件上的局部的故障。
在一種有利的設(shè)計方案中,所述方法的特征在于,為了識別所述損壞,對代表所述駐車制動執(zhí)行器的輸出力矩的參量在所述駐車制動器的操控過程的第一階段中的時間曲線進行測評,其中所述駐車制動器的操控過程包括至少兩個階段,其中在第一階段中沒有形成或者消除減小至少一個制動襯片與制動盤之間的夾緊力,并且在第二階段中形成或者消除夾緊力。
其中理解為:所述駐車制動過程具有至少兩個階段。在第一階段中,尤其在激活所述駐車制動執(zhí)行器(“拉緊所述駐車制動器”)時消除主軸的空行程以及制動盤與制動襯片之間的間隙(Lüftspiel)。在這個階段中,沒有明顯地形成制動力或者保持力。一旦消除了所述空行程和所述間隙,對于所述駐車制動執(zhí)行器的進一步操控就引起力的形成。這應(yīng)該被稱為第二階段。例如,在另外的第三階段中-如已經(jīng)描述的那樣-可以將所形成的夾緊力鎖住。所作的解釋描述了所述駐車制動器的激活過程,也就是所述停車制動器的閉合。此外,在所述制動器斷開時也可以以兩個階段為出發(fā)點,其中,在一個階段中消除所述駐車制動執(zhí)行器的夾緊力,并且在另一個階段中同樣沒有通過所述力的消除產(chǎn)生影響或者沒有影響到所述力的消除。有利地將所述方法用在所述駐車制動過程的一個階段中,在該階段中沒有形成或者消除制動力或者夾緊力。借助于對這個階段的關(guān)注或者通過對這個條件的考慮,可以避免:由于所述制動力的形成或者消除而必須對相應(yīng)的力份額或者效應(yīng)加以考慮。對于所述主軸的運動來說,僅僅需要恒定的馬達力矩,用于例如克服摩擦。這個階段因此可以有利地用于對另外的效應(yīng)、例如損壞進行測評,所述另外的效應(yīng)對所述駐車制動執(zhí)行器的輸出力矩有影響。
通過使用另外的產(chǎn)生力的執(zhí)行器、例如用于產(chǎn)生液壓壓力的液壓泵,例如可以在所述駐車制動器的斷開過程中通過這個另外的執(zhí)行器來承擔(dān)所述消除力的階段。在這種情況中,可以在“無力的”第一階段的意義下對電動馬達的、用于使所述駐車制動器的主軸螺母返回的整個操控階段進行測評。
在另一種有利的設(shè)計方案中,所述方法的特征在于,在所述駐車制動執(zhí)行器的所確定的電流值的基礎(chǔ)上來確定代表所述駐車制動執(zhí)行器的輸出力矩的參量,其中,如果確定了所述電流值曲線的變化、尤其是如果確定了被負的電流值變化所跟隨的正的電流值變化,則識別出所述駐車制動器的損壞。
其中可理解為,在所述駐車制動執(zhí)行器的電流值的時間曲線的基礎(chǔ)上識別所述駐車制動器的損壞。為此,例如連續(xù)地確定或者估計電動馬達的電流值。將這些數(shù)值保存下來并且從中推導(dǎo)出電流值曲線。將所述電流值用作代表駐車制動執(zhí)行器的輸出力矩的參量這種做法是有利且合適的,因為可以容易地確定這些電流值。此外,在所述輸出力矩的曲線與所述電流值的曲線之間存在較高的關(guān)聯(lián)性。同樣,對于所述電流值的使用而言可以套用到所存在的用于檢測的系統(tǒng)上。如已經(jīng)描述的那樣,在特定的應(yīng)用情況中存在恒定的馬達力矩需求,這引起不變的電流值曲線。所述電流值曲線的所識別的變化可以有利地用于識別損壞情況。為了有效地識別所述局部的損壞,可以更加詳細地對所述電流值的曲線進行測評。在此,除了所述電流值曲線的真正的變化之外,也識別所述變化的順序作為相關(guān)的指示器。與此相關(guān),尤其已經(jīng)發(fā)現(xiàn),被負的電流值變化(也就是電流值降低)所跟隨的正的電流值變化(也就是電流值升高)是用于對局部的損壞進行識別的有效的指示器。
在一種有利的設(shè)計方案中,所述方法的特征在于,如果在所定義的間隔、尤其是時間間隔內(nèi)確定了所述電流值曲線的變化,則識別出損壞。
其中可理解為,所述結(jié)果的質(zhì)量可以通過對于另外的-或者(與所述變化的順序相比)也是其他的-條件的關(guān)注來積極地受到影響。尤其應(yīng)該關(guān)注正的與負的電流值變化之間的關(guān)系。為了減少錯誤解釋,可以有利地規(guī)定,僅僅如果在所定義的間隔之內(nèi)出現(xiàn)所述電流值的兩次變化才推斷出損壞??梢詫⒁环N時間段定義為間隔。作為示范性的時間間隔,要提到對于主軸旋轉(zhuǎn)一圈來說必要的時間,作為替代方案,當(dāng)然也可以規(guī)定其他時間間隔。作為替代方案,也可以有利地使用其他間隔,例如所述主軸的特殊的旋轉(zhuǎn)角。
在另一種有利的設(shè)計方案中,所述方法的特征在于,如果電壓值曲線與所述電流值曲線基本上同時變化,則中斷對于損壞的識別。
其中可理解為,如果與所述電流值曲線的變化一起存在所述電壓的變化,則盡管例如滿足了另外的所定義的條件也沒有推斷出損壞。由此可以有利地避免可能的錯誤解釋。對于這樣的條件的考慮能夠有利地實現(xiàn)控制功能。
在一種有利的改進方案中,此外所述方法的特征在于,如果電壓值曲線與所述電流值曲線同向地變化,尤其如果正的電壓變化導(dǎo)致正的電流值變化,則中斷對于損壞的識別。
由此尤其可以避免:在操控所述駐車制動器時將特殊的效應(yīng)錯誤解釋為損壞。這種效應(yīng)如下:如果所述駐車制動器的電動馬達已經(jīng)達到了空轉(zhuǎn)速度并且電壓提高了最低尺度,那么所述電動馬達在這種情況中就變得更快。同時可能會有更多電流流動,因為電阻保持恒定(U=R*I)。盡管不存在損壞或者局部的約束,但是在出現(xiàn)這樣的、暫時的電壓變化時電流曲線看上去與機械的故障相同。但是,實際上,這種電流曲線純粹以電的方式被引發(fā)而不是通過機械的影響所引發(fā)。但是,通過對于所述條件的考慮,在這種情況下不會推斷出損壞。
在另一種有利的設(shè)計方案中,所述方法的特征在于,如果在所述電壓值曲線中確定了超過所定義的閾值的電壓變化,則中斷對于損壞的識別。
其中可理解為,僅僅在中斷對于損壞的識別時才應(yīng)該考慮具有一定的水平的電壓變化。在操控所述駐車制動器時經(jīng)常出現(xiàn)較小的電壓變化。但是,對于損壞的識別不應(yīng)該由此受到不好的影響。因此,有利地定義一個閾值,自該閾值起假設(shè),存在所述電壓的實際上的變化。很小的電壓變化通常在電流信號中不能容易地識別,例如可以如此得到定義,從而還沒有達到所述引起探測的電流變化。
在一種有利的設(shè)計方案中,所述方法的特征在于,如果確定了基礎(chǔ)的測量參量、尤其是電流值的連續(xù)上升或者連續(xù)下降,則識別出所述電流值曲線的變化,其中,如果確定了多個、尤其是四個上升的或者下降的、在時間上直接彼此先后相隨的測量變量,則識別出一種連續(xù)性。
其中例如可理解為,借助于對所述馬達電流的、以數(shù)字方式測量的數(shù)據(jù)點之間的相鄰關(guān)系的測評來穩(wěn)健地(robust)并且提早地識別所述電流值曲線的變化。所述馬達電流能夠?qū)崿F(xiàn)對于當(dāng)前的輸出力矩的估計和/或計算,因此,將所述電流值選擇為操控的特殊的參數(shù)。所述電流值曲線的變化本身應(yīng)該較快并且可靠地予以識別。在此,可能出現(xiàn)所述電流值曲線的正的變化(上升)或者負的變化(下降)。如果所述電流在多個、尤其是至少四個彼此先后相隨的點上連續(xù)地上升或者下降,則連續(xù)的上升或者下降被假定為是可靠的,也就是所述估計被假定為是穩(wěn)健的。如果每五毫秒進行一次測量,則可以有利地在20毫秒的時間段內(nèi)以用于進行有效識別的較高的可靠性來識別所述電流值曲線的變化。
用于連續(xù)的上升(1)或者下降(2)的條件如下:
條件1:
條件2:
在一種有利的改進方案中,所述方法的特征在于,如果確定了所述基礎(chǔ)的測量變量的連續(xù)的并且足夠的上升或者下降,則識別出所述電流值曲線的變化,其中如果確定了-對所述駐車制動執(zhí)行器(2)進行操控的、在時間上直接彼此先后相隨的測量變量的-多個、尤其是三個上升的差額(d1、d2、d3),或者如果在時間上直接彼此先后相隨的測量變量的多個、尤其是三個差額(d1、d2、d3)相應(yīng)地超過為所述差額(d1、d2、d3)所分配的閾值(a、b、c),其中所述閾值(a、b、c)相等或者所述閾值(a、b、c)的連續(xù)的上升根據(jù)所分配的差額(d1、d2、d3)的時間等級或者說次序(Rang)而存在,則識別出足夠的上升或者下降。
其中可理解為,如果確定了所述電流值的連續(xù)的并且足夠的上升,則例如識別出所述電流值曲線的變化。關(guān)于所述連續(xù)性,要參照條件1和2。如果確定了-對所述駐車制動執(zhí)行器進行操控的、在時間上直接地彼此先后相隨的電流值的-多個、尤其是三個上升的差額,則識別出足夠的上升或者下降。將定義為差額。
條件3:
在一種替代的設(shè)計方案中,如果-對所述駐車制動執(zhí)行器進行操控的、在時間上直接地彼此先后相隨的電流值的-多個、尤其是三個的差額分別超過為所述差額所分配的閾值,其中所述閾值相等或者所述閾值根據(jù)所分配的差額的時間等級存在連續(xù)的上升,則識別出足夠的上升。
條件3:d1>a并且d2>b并且d3>c
其中
其中“=”應(yīng)該解釋為力或者電流的線性的上升,并且“<”應(yīng)該解釋為所述力或者電流的累進的上升。
對于正的電流變化來說,用于所述閾值a、b、c的典型的數(shù)值是:
a=0.1A到1A
b=0.2A到1A
c=0.3A到1A
對于負的電流變化來說,用于所述閾值a、b、c的典型的數(shù)值是:
a=-1A到-0.3A
b=-1A到-0.2A
c=-1A到-0.1A
所述元素a、b、c在此應(yīng)該理解為閾值,所述閾值可以與現(xiàn)存的制動系統(tǒng)或者相應(yīng)的組件特性相匹配。在選擇參數(shù)時,適用以下關(guān)系:a、b、c的數(shù)值越小,所述識別就越敏感;a、b、c的數(shù)值越小,所述識別相對于故障就越容易受到影響。
在一種有利的改進方案中,所述方法的特征在于,在對所述測量變量、尤其是所述電流值進行測評時不考慮所定義的測量變量,其中尤其不考慮接通峰值的測量變量,其中,借助于時間因數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)一種不考慮,尤其是不考慮接通過程的前10ms的測量值,并且/或者借助于定量的因數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)一種不考慮,尤其是不考慮超過所定義的水平的測量值。
其中可理解為,不對所述馬達電流的開始的接通峰值加以考慮。所述接通峰值短時間具有較高的電流值。但是為了不錯誤地推斷局部的損壞,在分析時可以將這些數(shù)值排除在外。例如,自一定的水平起的電流值預(yù)示著接通峰值并且可以相應(yīng)地自該電流值水平起不能加以考慮。因為所述接通峰值在接通過程中出現(xiàn),所以也可以在測評時不對第一時間間隔的、尤其是前10毫秒的電流值加以考慮。作為替代方案,根本沒有查明這些電流值。
在所述方法的一種替代的、有利的設(shè)計方案中規(guī)定,在所述駐車制動執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)速度的基礎(chǔ)上確定所述代表駐車制動執(zhí)行器的輸出力矩的參量,其中如果確定了所述旋轉(zhuǎn)速度的曲線的變化,尤其是如果確定了被旋轉(zhuǎn)速度的上升所跟隨的旋轉(zhuǎn)速度的下降,則識別出所述駐車制動器的損壞。
其中可理解為,也可以在所述駐車制動執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)速度的基礎(chǔ)上實施對于故障的確定。在此,代表所述駐車制動執(zhí)行器的輸出力矩的參量是旋轉(zhuǎn)速度、尤其是所述旋轉(zhuǎn)速度的曲線。作為旋轉(zhuǎn)速度是指所述駐車制動執(zhí)行器每時間單位所確定的轉(zhuǎn)速。因為對于停車制動器來說經(jīng)常將電動馬達用作駐車制動執(zhí)行器,所以所述駐車制動執(zhí)行器的轉(zhuǎn)速可以是所述電動馬達的轉(zhuǎn)速。所述輸出力矩的上升在此引起所述旋轉(zhuǎn)速度的下降。而所述輸出力矩的降低則引起旋轉(zhuǎn)速度的上升。已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn),可以將這種關(guān)聯(lián)用于確定故障。用于在代表所述輸出力矩的參量的基礎(chǔ)上確定故障的方法因此要么可以在所述駐車制動執(zhí)行器的電流值的基礎(chǔ)上要么作為替代方案可以在所述駐車制動執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)速度的基礎(chǔ)上來實施。在一種替代的設(shè)計方案中,也可以使用所述旋轉(zhuǎn)速度與所述電流值的組合。由此例如可以有利地提高所述結(jié)果質(zhì)量的有效性。
此外有利地規(guī)定,所述方法的在前面-關(guān)于所述電流值曲線的基礎(chǔ)-所描述的設(shè)計方案以類似的方式也用作基于旋轉(zhuǎn)速度的方法的有利的設(shè)計方案。為此例如要進行對于測量變量的連續(xù)的和/或足夠的上升或者下降的確定,其中在這種情況下考慮所述駐車制動執(zhí)行器的轉(zhuǎn)速或者旋轉(zhuǎn)速度作為測量變量。
在一種有利的設(shè)計方案中,所述方法的特征在于,對代表所述駐車制動執(zhí)行器的輸出力矩的參量的時間曲線進行測評,用于確定所述駐車制動器的損壞,其中對所識別的約束的數(shù)目進行測評,并且/或者其中對所識別的約束的時間上的間隔進行測評。
其中可理解為,所述方法也如下地對代表所述駐車制動執(zhí)行器的輸出力矩的參量的曲線進行測評,用于得到關(guān)于可能的損壞情況的其他信息。在此,可以將所探測到的異常情況分配到特殊的組件上。對于所述損壞的分類可以有利地從所確定的參量的時間曲線中推導(dǎo)出來。用所描述的方法,由此可以確定主軸螺母的止擋部上的或者主軸的止擋部上的、絲杠本身上的局部的故障或者可以確定所述自動化的駐車制動器上的傳動機構(gòu)部件上的局部的故障。通過所述局部的約束的時間間隔和電動馬達的已知的旋轉(zhuǎn)速度,可以進一步推斷,所述約束是主軸每轉(zhuǎn)一圈出現(xiàn)一次還是更為經(jīng)常地出現(xiàn)。借助于所述方法,可以從每個任意的主軸位置并且在進行每次任意的操控(斷開、閉合、在更換襯片時完全地斷開、再校準)時識別所述故障。例如根據(jù)主軸每旋轉(zhuǎn)一圈一次性或者按所述主軸的螺距二次探測到的約束(在一種替代的設(shè)計方案中所述駐車制動器的每次操控過程)來推斷出螺母-主軸-系統(tǒng)的故障。
此外,對于多種約束來說,推斷出減速傳動機構(gòu)的故障。
當(dāng)然也可以根據(jù)所確定的數(shù)據(jù)、例如借助于代表所述輸出力矩的參量的變化的水平來推斷出形成所述損壞的嚴重性。
在另一種有利的設(shè)計方案中,所述方法的特征在于,出現(xiàn)或者說得到(erfolgen)了關(guān)于所述駐車制動器的所確定的損壞的信息、尤其是機動車的駕駛員的信息。
其中可理解為,所述方法不僅識別損壞情況,而是也進一步對這種信息進行處理。為此,例如可以借助于向駕駛員發(fā)出的警告或者提示來設(shè)置所述信息的主動的傳遞。這樣的傳遞例如可以作為組合儀表中的警告符號或者文字元素來進行。在一種補充或者替代的設(shè)計方案中,也可以保存所述信息,并且在讀出故障存儲器時設(shè)置對于詳細的信息的轉(zhuǎn)送。
按照本發(fā)明,設(shè)置了用于具有自動化的駐車制動器的機動車的控制器,其中所述駐車制動器具有能夠操控的、用于產(chǎn)生夾緊力并且/或者用于確保所產(chǎn)生的夾緊力的駐車制動執(zhí)行器,并且其中所述控制器的特征在于,所述控制器具有一些器件并且被設(shè)置用于識別所述駐車制動器的損壞,其中在代表所述駐車制動執(zhí)行器的輸出力矩的參量的時間曲線的基礎(chǔ)上進行所述識別。
其中可理解為,設(shè)置了用于所述機動車的控制器和/或其他計算單元,所述控制器具有一些器件并且/或者被構(gòu)造、即被設(shè)置用于實施或者支持-如前面所描述的那樣的-方法。
按照本發(fā)明,此外設(shè)置了用于機動車的自動化的駐車制動器,其中所述駐車制動器具有能夠操控的、用于產(chǎn)生夾緊力并且/或者用于確保所產(chǎn)生的夾緊力的駐車制動執(zhí)行器,并且其中所述自動化的駐車制動器的特征在于:所述駐車制動器具有一些器件并且被設(shè)置用于對所述駐車制動器的損壞進行識別,其中在代表所述駐車制動執(zhí)行器的輸出力矩的參量的時間曲線的基礎(chǔ)上進行所述識別。
其中理解為,設(shè)置了用于機動車的駐車制動器,該駐車制動器具有一些器件并且/或者被構(gòu)造、即被設(shè)置用于實施或者支持-如前面所描述的那樣的-方法。
附圖說明
本發(fā)明的其他特征和益處從借助于附圖對實施例所作的說明中得出。從附圖中:
圖1示出了具有行車制動器和“馬達啟動的制動鉗”結(jié)構(gòu)中的自動化的駐車制動器的制動裝置的示意性的剖視圖;
圖2a-c示出了主軸止擋部及主軸螺母止擋部在旋轉(zhuǎn)一圈的過程中的運動的圖示;
圖3a、3b示出了馬達電流關(guān)于時間在馬達力矩上升或者下降時的理想化的曲線以及測量點的相鄰關(guān)系;
圖4示出了馬達電流在馬達力矩上升時關(guān)于時間的一般曲線以及具有上升的電流值的測量點;并且
圖5示出了駐車制動器的損壞檢查的流程圖;
圖6示出了在駐車制動器無損壞的情況下馬達電流的曲線以及所識別的負的和正的電流變化;并且
圖7示出了在駐車制動器有損壞的情況下馬達電流的曲線以及所識別的負的和正的電流變化。
具體實施方式
圖1示出了用于車輛的制動裝置1的示意性的剖視圖。所述制動裝置1在此具有自動化的(自動的)駐車制動器(停車制動器),該駐車制動器可以借助于在此構(gòu)造為直流馬達的執(zhí)行器2(制動馬達)來施加用于將所述車輛固定住的夾緊力。所述駐車制動器的執(zhí)行器2為此驅(qū)動沿著軸向的方向得到支承的主軸3、尤其是絲杠3。所述主軸3在其背向所述執(zhí)行器2的端部上設(shè)有主軸螺母4,該主軸螺母在所述自動化的駐車制動器被拉緊的狀態(tài)中抵靠在制動活塞5上。所述駐車制動器通過這種方式以機電的方式將力傳遞到制動襯片8、8’或者制動盤(7)上。所述主軸螺母在此抵靠在所述制動活塞5的內(nèi)部的端面上。所述主軸螺母4和所述制動活塞5在制動卡鉗6中得到了支承,該制動卡鉗鉗狀地搭接制動盤7。所述自動化的駐車制動器例如像所描繪的那樣構(gòu)造為“馬達啟動的制動鉗”系統(tǒng)并且與行車制動器相組合或者被集成到這樣的行車制動器中。行車制動器具有單獨的、用于執(zhí)行正常的行車制動的執(zhí)行器10。行車制動器在圖1中構(gòu)造為液壓系統(tǒng),其中所述執(zhí)行器10例如通過制動力放大器或者ESP泵來表示。為了借助于液壓的行車制動器來形成制動力,將介質(zhì)11擠壓到通過所述制動活塞5和所述制動卡鉗6限定的流體室中。所述制動活塞5相對于環(huán)境借助于活塞密封圈12來密封。
所示出的主軸螺母4具有機械地旋轉(zhuǎn)的端部止擋部,該端部止擋部通過所述主軸螺母止擋部14來示出。作為配對件,也在所述主軸3上構(gòu)造了主軸止擋部13。需要這樣的端部止擋部,以便所述主軸螺母4沒有在所述主軸3上在所述端部位置中沿軸向被夾緊。這種軸向的夾緊可能導(dǎo)致:驅(qū)動力矩沿著相反的方向(也就是說朝所述駐車制動器的閉合的方向)不足夠并且由此所述主軸螺母被閉鎖地留在其端部位置中。
對制動執(zhí)行器2和10的操控借助于輸出級(Endstufe)、也就是說借助于控制器9來進行,該控制器例如可以是行駛動力系統(tǒng)的控制器、例如ESP(電子穩(wěn)定性程序)或者其他控制器。圖1示出了已經(jīng)被消除的空行程和間隙的狀態(tài)。
圖2a、2b和2c示出了在所述主軸3旋轉(zhuǎn)一圈的過程中所述主軸止擋部13及主軸螺母止擋部14的運動的圖示。借助于這張圖示來說明所述端部止擋部13、14的可能的損壞。圖2a示出了所述主軸螺母4和所述主軸3處于端部止擋部中的情況,其中所述主軸止擋部13和所述主軸螺母止擋部14抵靠在彼此上面。圖2b示出了這兩個止擋部13和14在還沒有結(jié)束旋轉(zhuǎn)一圈的過程之后的位置。圖2c示出了所述兩個止擋部13、14在差不多結(jié)束旋轉(zhuǎn)一圈的過程之后的位置。由于所述止擋部13、14的所示出的變形,所述止擋部13、14的在圖2c中示出的位置引起這些止擋部的接觸的結(jié)果,所述接觸則引起所述驅(qū)動力矩的升高。所述端部止擋部13、14根據(jù)所定義的次數(shù)的接觸而設(shè)計。如果超過這個次數(shù),則可能出現(xiàn)故障。在準備階段中就可能已經(jīng)識別出損壞。所述損壞是對絲杠的局部的約束。這種局部的約束通過所述主軸3和/或主軸螺母4上的塑性變形而引起。在此在所述主軸3的徑向止擋部13上并且/或者在所述主軸螺母4的徑向止擋部14上形成一種“鑰匙齒”(塑性變形)。在自起始點“端部止擋部”起測量的情況下,在主軸大約旋轉(zhuǎn)一圈之后,超過所述兩個止擋部13、14。由于所述止擋部13、14的變形而出現(xiàn)機械的接觸并且出現(xiàn)所述駐車制動器的電動馬達2的驅(qū)動力矩的暫時上升。這引起短時間的電流升高,所述短時間的電流升高可以通過停車制動電子裝置的電流測量技術(shù)來測量。所述電流升高的突出之處在于電流的升高連同迅速地緊隨此后的下降。必須穩(wěn)健地識別所述電流曲線的這樣的表示出特征的形狀,以便能夠就所述駐車制動器的可能的損壞作出有效的結(jié)論。
圖3a關(guān)于時間t示出了像例如通過所述駐車制動器的電動馬達2的驅(qū)動力矩(也被稱為馬達力矩MMot)的提高所產(chǎn)生的這樣的電流特性曲線I。在此示意性地理想化地示出了所述電流特性曲線I以及所述馬達電流MMot。此外,在此繪入了測量點k-3、k-2、k-1、k。對于所述數(shù)據(jù)點的測量相應(yīng)地用所述測量點之間的等距的時間間隔TA來進行。除此以外,圖3a表明所述電流值I的、在兩個相鄰的測量點之間所存在的差d。為此繪入了所述電流值差d1、d2、d3。例如,如果確定了基礎(chǔ)的測量變量、即電流值的連續(xù)的上升,則可以識別出變化-電流值變化,其中,如果確定了多個、例如四個上升的在時間上直接彼此先后相隨的測量變量,則識別出一種連續(xù)性。圖3a關(guān)于時間繪出了上升的電流特性曲線I的圖示,其中這一點當(dāng)然也可以并且應(yīng)該以類似的方式用于下降的電流特性曲線I。圖3b以類似的方式關(guān)于時間t示出了像例如通過所述駐車制動器的電動馬達2的驅(qū)動力矩的降低所產(chǎn)生的這樣的電流特性曲線I。
在圖4中所描繪的圖示示出了在上升的電流值的基礎(chǔ)上對所述馬達力矩的升高進行識別的情況,并且尤其應(yīng)該為對本發(fā)明的組成部分的合適的理解作貢獻。
圖4關(guān)于時間示出了在所述馬達力矩MMot升高時所述馬達電流I的示范性的曲線并且示出了具有升高的電流值的測量點。所述馬達電流的曲線首先示出了接通峰值,該接通峰值例如通過對自動化的駐車制動器的電動馬達的、開始的或者重新的接通所引起。圖4中的圖示示范性地示出了所謂“再夾?。≧eclamping)”,也就是在所述駐車制動器已經(jīng)被激活時進行的再夾緊過程。因此,所述馬達力矩MMot在激活所述駐車制動執(zhí)行器時就已經(jīng)以明顯的方式處于正的范圍內(nèi)。通過重新激活所述駐車制動執(zhí)行器這種方式,在這種情況下直接形成馬達力矩MMot。這在所述馬達力矩MMot的所示出的曲線中可以看出。與此同時也提高所述馬達電流I。為了識別所述馬達力矩的提高,例如可以使用四個彼此先后相隨的升高的電流值的條件。在圖4中草繪出這些測量點。在此選擇了5毫秒的掃描時間。
按本發(fā)明的方法當(dāng)然可以在每次操控所述駐車制動器時來實施。在圖5和圖6以及圖7中示范性地描繪了自動化的駐車制動器的拉緊過程。
圖5示出了對于所述駐車制動器進行損壞檢查的示范性的流程圖,用于識別所述駐車制動器的損壞。在所述方法的范圍內(nèi),特別需要的是,識別被負的電流變化所跟隨的正的電流變化。所述方法在步驟S1中以“所述拉緊過程的開始”為開始。在步驟S2中,例如通過對于所述電流值的測量或者估計來連續(xù)地確定所述電流特性曲線。將所確定的電流值中間保存在存儲器中。在所確定的電流值的基礎(chǔ)上識別電流變化。在步驟S31中確定正的電流變化,或者在步驟S32中確定負的電流變化。為了確定電流變化,例如不僅可以針對正的電流變化而且可以類似地針對負的電流變化運用在圖3中所示出的方法及其條件。將所述電流變化同樣中間保存在存儲器中。在另一個步驟S4中確定,負的電流變化是否跟隨著正的電流變化。隨后在步驟S51中對正的電流變化與負的電流變化之間的時間t進行分析。在此被設(shè)置為條件的是:所述正的電流變化與所述負的電流變化之間的時間t處于所定義的時間間隔tD之內(nèi),也就是說所述正的電流變化與所述負的電流變化之間的時間小于所定義的最大時間tD。在另一個步驟S52中對電壓變化UD進行分析。在此被設(shè)置為條件的是,在出現(xiàn)正的電流變化時所述電壓變化UD處于所定義的間隔ΔU之內(nèi),也就是說在電流變化時所述電壓的增加小于所定義的數(shù)值ΔU。即使在所示出的實施例中借助于“與”聯(lián)結(jié)描述了所述步驟S51和S52的條件,在此也要明確地指出,所述方法也可以有利地設(shè)置“或”聯(lián)結(jié)。概括地講,可以對示范性的處理方式進行如下描述:如果所述馬達電流首先升高(正的變化),而后所述馬達電流重又下降(負的變化),并且所述正的電流變化與所述負的電流變化之間的時間處于所定義的時間間隔tD之內(nèi),并且在電流上升時的電壓UD沒有擴大到超過所定義的、用于電壓變化的極限電壓ΔU,則在此推斷出損壞情況。典型的用于tD的數(shù)值在此是0.01秒到0.1秒。典型的數(shù)值是0.1伏特到2伏特。
圖6示出了在駐車制動器沒有損壞的情況下所述馬達電流I的曲線以及所識別的負的及正的電流變化。對于正常的“良好情況”(正常情況)的描述應(yīng)該用于說明所述方法的工作方式。在圖6中示出的模擬情況示出了馬達電流I的測量數(shù)據(jù)和用于電流變化的算法的識別時刻。此外,示范性地繪入了負的電流變化(借助于圓形的標(biāo)記)和正的電流變化(借助于正方形的標(biāo)記)。將所述算法運用到全部測量的電流測量點上。在此示出了兩種范例分析。范例分析A:在馬達起動時識別出兩次彼此先后相隨的負的電流變化。出現(xiàn)這種情況,是因為所述電流特性曲線由于另外的接通的負載而具有較微弱的正的曲線。用于識別損壞情況的標(biāo)準沒有得到滿足,因為負的變化跟隨著負的變化。范例分析B:在這里正的電流變化跟隨著負的電流變化。用于識別損壞情況的條件(“負的電流變化跟隨著正的電流變化”)沒有得到滿足。此外,在所述兩個探測點之間存在大于tD的時間間隔(在假設(shè)tD處于0.01秒與0.1秒之間的情況下)。
圖7示出了在駐車制動器沒有損壞的情況下所述馬達電流I的曲線以及所識別的負的和正的電流變化。對于所述“故障情況”(探測情況)的描述應(yīng)該進一步說明所建議的方法的工作方式。所述圖示示出了受到損壞的、執(zhí)行拉緊過程的執(zhí)行器。所述故障還沒有大到足以對所述駐車制動器的功能產(chǎn)生明顯不好的影響。不過,這樣的故障會通過所述駐車制動器的運行而加重。這可能導(dǎo)致所述駐車制動器失靈。范例分析A:在此沒有對損壞情況進行探測(參見關(guān)于圖6范例分析A的解釋)。范例分析B:在此沒有對損壞情況進行探測(參見關(guān)于圖6范例分析B的解釋)。范例分析C:在此對損壞情況進行了探測。在此識別出損壞情況,因為所有為進行識別所必需的標(biāo)準都得到滿足。這例如能夠?qū)崿F(xiàn)這一點:及時地對所述系統(tǒng)進行維修。范例分析D:在此沒有對損壞情況進行探測(參見圖6范例分析B的解釋)。