用于在机动车、尤其是商用机动车的制动器中进行气隙识别的方法、控制器以及具有该控制器的制动器技术

本发明专利技术涉及一种用于在机动车、尤其是商用机动车的制动器(100)中进行气隙识别的方法，该方法包括下列步骤：读取布置在制动器(100)处的磨损传感器(115)的测量信号；从测量信号获知代表制动器的未被操纵状态的初始信号值；从测量信号获知代表制动器的制动状态的事件信号值；以及从事件信号值与初始信号值的差获知气隙，其中，对磨损传感器的测量信号检查具有表征性的信号波动的存在，信号波动由于制动衬片与其待制动的配对件形成接触而出现。

Method and controller for air gap identification in vehicle, especially commercial vehicle brake, and brake with the controller

The present invention relates to a method for air gap identification in a motor vehicle, especially a brake (100) of a commercial motor vehicle, which includes the following steps: reading a measurement signal of a wear sensor (115) arranged at the brake (100); knowing the initial signal value of the non manipulated state of the generation of the table brake from the measured signal; The event signal value of the brake state representing the brake is known from the measured signal; and the gas gap is known from the difference between the event signal value and the initial signal value, in which the measurement signal of the wear sensor has the characteristic signal fluctuation, and the signal fluctuation is formed by the contact between the brake lining and the pairing of the brake. Appear.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在机动车、尤其是商用机动车的制动器中进行气隙识别的方法、控制器以及具有该控制器的制动器
本专利技术涉及用于在机动车、尤其是商用机动车的制动器中进行气隙识别的方法。此外，本专利技术还涉及用于在这种制动器中进行气隙识别的控制器以及这种制动器。
技术介绍
用于气隙识别的方法在机动车、尤其是商用机动车领域中普遍公知。因此，例如EP2520817A1公开了这样一种方法。目标通常在于，借助气隙识别来确认使用在制动器中的制动衬片磨损到什么程度，或者制动器是否如设置那样工作。挑战在于，从具有足够的可靠性和准确性的可在机动车中使用的传感器提取出能够用于气隙识别的数据。EP2520817A1为此提出的是，利用制动器的磨损传感器。尤其提出的是，借助磨损传感器在制动器未被操纵时的第一时间点就测量进给单元所经过的行程距离，并且在制动器被操纵时的第二时间点重新测量进给单元所经过的行程距离。然后由两个所测得的路程的差直接获知应当代表气隙的值。但是在此存在巨大的缺陷，即，所获知的值并不以足够高的准确度来反映真实的气隙。更确切地说，在那所获知的值由于干扰影响而失真。例如仅由于制动设备的弹性的卡钳口径引起了进给单元的最大2mm的行程距离，从而在不考虑有助于限定对气隙的克服的另外的辅助变量的情况下无法正确确定实际上大多小于1mm的气隙。
技术实现思路
在这种背景下，本专利技术的任务是，说明一种用于气隙识别的可行方案，该可行方案在器械方面花费尽可能最小的情况下以尽可能高的准确度能够实现对气隙的可靠的识别。本专利技术在开头所述类型的方法中解决其任务，该方法具有下列步骤：-读取布置在制动器上的磨损传感器的测量信号，-从测量信号获知代表制动器的未被操纵状态的初始信号值，-从测量信号获知代表制动器的制动状态的事件信号值，以及-从事件信号值与初始信号值的差获知气隙，其中，-对磨损传感器的测量信号检查具有表征性的信号波动的存在，信号波动由于制动衬片与其待制动的配对件形成接触而出现。本专利技术既涉及盘式制动器也涉及鼓式制动器，其中，在盘式制动器中，与制动衬片对应的配对件是制动盘，在鼓式制动器中则是制动鼓。磨损传感器以通常公知的方式例如测量进给单元、压力柱塞的冲程或在制动设备的传动链中相应地铰接的构件的角度运动。根据本专利技术，初始信号值指的是在制动器未被操纵的情况下的磨损传感器的测量信号平稳段。该值由于制动衬片的逐渐磨损而随时间变化。事件信号值根据本专利技术指的是如下信号值，在该信号值处，可以肯定制动衬片与其配对件已经彼此接触，从而不发生进一步的空程。本专利技术利用了如下认识，即，磨损传感器已经是高度灵敏的测量仪，该测量仪除了对操纵距离进行纯粹测量之外还可以结合时间上的信号变化曲线进行分析。如尤其由于在制动衬片与配对件之间形成接触而发生的机械结构的改变直接影响了磨损传感器的初始信号的信号变化曲线。根据本专利技术认识到，在制动衬片和配对件已经彼此形成接触且制动设备的空程被用尽时，总是会在信号变化曲线中出现具有表征性的波动。在此，本专利技术开始做准备并且在信号变化曲线中鉴别所述信号波动。由于根据本专利技术使焦点指向对磨损传感器的测量信号的分析，因而可以排除干扰变量，例如作为干扰变量的弹性的卡钳口径(Sattelaufweitung)。通过如下方式有利地对本专利技术进行改进，即，具有表征性的波动由局部的信号最大值和时间上与之相邻的局部的信号最小值形成，其中，将信号最小值的信号值确立为事件信号值。尽管在出现具有表征性的波动之前理论上的空程或理论上的气隙已经轻微越过了。这在磨损传感器的时间上的信号变化曲线中示出为信号上升的轻微衰减。然而，该区域却无法用令人满意的重复准确度在信号变化曲线中定位。但因为上述具有表征性的波动总是在信号值上升的第一次削平(Abflachen)后不久就已经出现，所以可以通过鉴别具有表征性的波动以及通过将信号最小值专断地设定为事件信号值来以很高的重复准确度获知针对气隙的值，该值极为接近真实的(理论的)气隙。若例如观察具有压力柱塞的盘式制动器，在该制动器中磨损传感器直接测量该压力柱塞的所经过的行程，那么一旦压力柱塞接触制动衬片，那么必要时就会在信号变化曲线中产生轻微的削平，并且一旦被压力柱塞运动的制动衬片与制动盘第一次接触，就产生了进一步的削平。然而，制动衬片开始“作用”时的制动器的压力点则在此后立即开始，并且该点能在磨损传感器的信号变化曲线中的具有表征性的波动的形状中看到。在方法的优选实施方式中通过如下方式获知初始信号值，即，对在预先确定的时间段内所读取的测量信号取平均值，并且将该平均值暂存。求平均值一方面用于信号整平滑，并且另一方面可以用于将干扰信号从信号变化曲线中滤出。在制动器未被操纵时，基于彼此不同的运行条件，由磨损传感器传达的信号值不是正好恒定不变的，而是在特定的公差带中运动。若例如预先确定的时间被确立为0.05秒(测量信号在该时间内被求平均值)，并且磨损传感器以100Hz的频率采样，那么分别经由五次连续相继的单测量来获知平均值。频率和待获知的时间段可以视期望的平滑度来匹配。在方法的另一优选实施方式中，一旦所读取的测量信号以预先确定的触发值超过初始信号值，那么就执行获知事件信号值的步骤。由此应当防止，事件错误地将信号变化曲线中的波动鉴别为越过了气隙，该越过仅归因于外部的干扰。预先确定的触发值优选处在信号值范围内，该信号值范围换算成由磨损传感器测得的构件的操纵行程后处在受设计所限的气隙的20％～50％的范围内。在根据本专利技术的方法的优选设计方案中，获知事件信号值包括检测作为时间的函数的测量信号、形成测量信号的一阶时间导数以及形成测量信号的二阶时间导数。由这三个函数可以紧接着以很小的计算耗费获知信号最大值，以及尤其是获知信号最小值。信号最小值在此被确定为是如下信号值，其中，测量信号的一阶时间导数等于零，并且测量信号的二阶时间导数大于零。类似地将如下信号值确定为信号最大值，在其中，测量信号的一阶导数等于零，并且测量信号的二阶导数小于零。原则上也可以将接近信号最大值的信号值确立为事件信号值。然而，在越过信号最大值时，构件的至少一个已经略微发生弹性变形。因此，信号最小值被接近实际上的理论的气隙地定位。在另一优选设计方案中，一旦结束机动车的制动，就进行获知初始信号值的步骤。一旦所读取的测量信号值低过触发值，尤其进行该步骤。以触发值为参照对象被视作是处理技术上简单的可行方案。在制动过程之前获知的并且暂存的初始信号值在完全结束制动之后通常不是正好被再次达到，这是因为由于制动而在制动衬片处出现了磨损。通过如下方式有利地改进根据本专利技术的方法，即，该方法包括下列步骤：-提供针对制动器的最大容许的气隙的极限值；-将所获知的气隙与该极限值进行比较；以及-如果气隙超过极限值，则提供警告信号。警告信号可以优选以具有预先确定的代码的具有表征性的数据信号的形式作为声学的或光学的警告信号或者作为多个或全部的信号形式的组合来提供。开头提及类型的方法在优选的设计方案中通过如下方式改进成用于自动地校准机动车的、尤其是商用机动车的制动器的气隙的方法，即，使该方法除了之前说明的优选的实施方式的步骤之外还包括：-提供针对制动器的气隙的额定值；-将所获知的气隙与该额定值进行比较；以及-获知作为所获知的气隙与额定值之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于在机动车、尤其是商用机动车的制动器(100)中进行气隙识别的方法(200)，所述方法包括下列步骤：‑读取布置在所述制动器(100)处的磨损传感器(115)的测量信号；‑从所述测量信号获知代表所述制动器的未被操纵状态的初始信号值；‑从所述测量信号获知代表所述制动器的制动状态的事件信号值；以及‑从所述事件信号值与所述初始信号值的差获知气隙，其中，‑对所述磨损传感器的测量信号检查具有表征性的信号波动的存在，所述具有表征性的信号波动由于制动衬片与其待制动的配对件形成接触而出现。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.11 DE 102016001577.21.用于在机动车、尤其是商用机动车的制动器(100)中进行气隙识别的方法(200)，所述方法包括下列步骤：-读取布置在所述制动器(100)处的磨损传感器(115)的测量信号；-从所述测量信号获知代表所述制动器的未被操纵状态的初始信号值；-从所述测量信号获知代表所述制动器的制动状态的事件信号值；以及-从所述事件信号值与所述初始信号值的差获知气隙，其中，-对所述磨损传感器的测量信号检查具有表征性的信号波动的存在，所述具有表征性的信号波动由于制动衬片与其待制动的配对件形成接触而出现。2.根据权利要求1所述的方法(200)，其中，通过局部的信号最大值和时间上与之相邻的局部的信号最小值形成具有表征性的波动，并且将所述信号最小值的信号值确立为事件信号值。3.根据权利要求1或2所述的方法(200)，其中，通过如下方式获知所述初始信号值，即，将所读取的测量信号在预先确定的时间段上求平均值，并且将所述平均值暂存。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(200)，其中，一旦所读取的测量信号以预先确定的触发值超过所述初始信号值，就执行获知所述事件信号值的步骤。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(200)，其中，获知所述事件信号值包括：-检测作为时间的函数的测量信号；-形成所述测量信号的一阶时间导数；以及-形成所述测量信号的二阶时间导数。6.根据权利要求5所述的方法(200)，其中，所述信号最小值被确定为如下信号值，在该信号值处，-所述测量信号的一阶时间导数等于零，并且-所述测量信号的二阶时间导数大于零。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法(200)，其中，一旦对所述机动车的制动结束，尤其是一旦所读取的测量信号值低过触发值，就重新进行获知所述初始信号值的步骤。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法(200)，所述方法还包括：-提供针对所述制动器的最大容许的气隙的极限值；-将所获知的气隙与所述极限值进行比较；以及-如...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·凯勒，米尔科·塞普，
申请(专利权)人：威伯科欧洲有限责任公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE