用于确定制动器的所需压紧变量的方法技术

公开了一种用于确定车辆的至少一个制动器(26)、尤其是摩擦制动器的所需压紧变量(CSet、FClpSet)的方法，其中，确定所述至少一个制动器(26)的减速变量(Frb、Mrb)的至少两个当前值，其中，借助可变滤波器(21)将减速变量(Frb、Mrb)的所述至少两个当前值处理成制动器(26)的平均减速变量(Frbmean)，其中，由平均减速变量(Frbmean)和当前压紧变量(FClp)确定所述至少一个制动器(26)的状态变量(MUEB)，其中，由所需减速变量(FrbSet)和状态变量(MUEB)确定所述至少一个制动器(26)的所需压紧变量(CSet、FClpSet)，由此有利地借助制动器(26)的状态变量(MUEB)在考虑状态的情况下确定压紧变量(CSet、FClpSet)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定制动器的所需压紧变量的方法
本专利技术涉及一种用于确定制动器的所需压紧变量的方法以及一种用于实施该方法的装置、系统和轨道车辆。为了改善制动器、尤其是摩擦制动器的运行或为了制动器、尤其是摩擦制动器的磨损减少，制动器、尤其是摩擦制动器通过将摩擦衬片压紧到处于运动中的配合件上来引起制动作用，主要目标是，根据制动器的运行状态调整所需压紧力，从而一方面使设定的压紧力尽可能小，以便减小制动器中的磨损，并且另一方面按照制动器的运行状态调整设定的压紧力，以便优化制动作用。出于该考虑此外得到在用于运行具有这种制动器的车辆、尤其是轨道车辆的安全性和经济性方面的优点。
技术介绍
由WO2014/067786A1已知一种方法，按照所述方法求取摩擦制动器的减速变量，亦即，求取摩擦衬片和配合件之间的、亦即制动衬片和制动盘之间的摩擦力或摩擦力矩。此外求取制动衬片作用于制动盘上的压紧变量，亦即例如压紧力或压紧压力。这些随后被计算成表征制动器的运行状态的变量。在该情况下，例如计算制动衬片和制动盘之间存在(vorherrschend)的摩擦系数(Reibewert)。借助该摩擦系数，现在能够由制动器的期望减速变量求取为此所需的压紧变量，其中，通过将摩擦系数包括在内来考虑当前在制动器中存在的运行状态。在该方法中不利的是，减速变量作为瞬时测量值受到强烈的波动。此外未考虑到制动器的减速变量的求取与不同的运行状态有关，并且基于公差和损耗，在制动盘的一个回转上，在摩擦系数中可能出现差别，由此所述求取有误差地并且较不鲁棒地进行。r>
技术实现思路
本专利技术的任务是，从现有技术出发，提供一种方法、一种装置、一种系统、一种轨道车辆和一种计算机程序产品，它们分别解决以上提及的问题并且能够以鲁棒的方式实现所需压紧变量的求取。该任务借助独立权利要求解决。有利的进一步扩展方案是从属权利要求的技术方案。按照本专利技术设有一种方法，该方法用于确定至少一个制动器、尤其是摩擦制动器的所需压紧变量，其中，确定制动器的、优选其每转的减速变量的至少两个当前值，其中，减速变量的所述至少两个当前值借助可变滤波器处理成制动器的平均减速变量。随后由平均减速变量和当前压紧变量求取制动器的状态变量，其中，随后由该状态变量连同制动器的所需减速变量确定制动器的所需压紧变量。在此优选地，制动衬片的挤压力或施加的制动压力或其他合适的变量可以被视为压紧变量，其表示在制动时制动衬片压紧到制动盘上的程度。在此优选地，制动盘和制动衬片之间的摩擦力或摩擦力矩或其他合适的变量可以被视为减速变量，其表示制动器、尤其是制动盘的减速程度。通过摩擦力或摩擦力矩与制动盘的减速度的直接比例关系，制动盘的减速度、亦即例如其角加速度或时间上的转速变化也可以被视为减速变量。优选这样确定减速变量的两个当前值，使得这两个当前值基本上描述制动器的当前运行并且不过时，即落后不多于数个十分之一秒并且尤其是不多于半秒。减速变量的两个当前值优选在少于0.1秒内确定。优选地，减速变量的当前值在制动器的不同位置、尤其是制动盘相对于制动衬片的不同位置处求取，在两个当前值的情况下优选在分别180°转动时求取，特别优选在多于两个值的情况下在制动盘上均匀分布的情况下求取，从而减速变量的值能够尽可能在制动盘的整个区域上求取。优选地，为了进一步处理制动器的减速变量的当前值，借助可变滤波器将所述值处理成制动器的平均减速变量。优选地，平均减速变量在此表示减速变量的当前值的平均值。优选地，在可变滤波器中的处理通过高通滤波或低通滤波或以其他合适的方式进行，以便将特定频率从所述进一步处理中排除，所述特定频率例如可能通过制动盘的制造公差和/或磨损和/或变形和/或加热等产生。优选地，该可变滤波器设计成关于制动器的运行状态是可变的，从而平均减速变量的求取可以根据制动器的运行条件进行。在此优选地，制动盘和制动衬片之间的平均摩擦力或平均摩擦力矩或其他合适的平均变量可以被视为平均减速变量，其表示制动器、尤其是制动盘的减速程度。通过平均摩擦力或平均摩擦力矩与制动盘的平均减速度的直接比例关系，制动盘的平均减速度、亦即例如其平均角加速度或其时间上的平均转速变化也可以被视为平均减速变量。优选地，随后由平均减速变量和同样求取或查询的当前压紧变量确定制动器的状态变量。所述状态变量在此优选这样设计，使得其描述制动器将当前压紧变量转化为平均减速变量的转化能力。所述转化能力例如可能由于制动衬片的磨损或制动衬片或制动盘的过热或由于水或污染物、例如油在制动衬片或制动盘上的附着而显著改变，这通过该状态变量检测。优选地，由制动器的所需减速变量和制动器的状态变量确定为此所需的压紧变量，由此明确地确定制动衬片的压紧或者说挤压，以便根据制动器的运行状态转化所需减速变量。这具有如下优点，即，压紧变量不仅被调整，而且在考虑制动器的运行状态的情况下被施加。优选地，制动器的减速变量的当前值的求取在制动过程的不同时刻进行。这样能够保证，制动器的减速变量的当前值的求取在制动器、尤其是制动盘的不同位置、亦即角度位置处进行，即使不能求取制动器或制动盘的位置。因为制动盘的转动速度在制动期间改变，所以制动器的减速变量在例如具有相同时间间隔的求取时刻总是在制动盘的不同位置处检测。优选保证，所述不同时刻这样选择，使得减速变量的所述至少两个值的求取在制动盘的一个回转内进行。这例如可以通过如下方式来保证，即，求取制动盘的最大可能的转动速度并且由此推导出用于求取减速变量的所需时间间隔，从而保证制动盘在最大转动速度的情况下在两个时刻之间优选转动少于360°并且特别优选最大转动180°。优选地，根据制动器、尤其是制动盘的转速适配可变滤波器。优选在此涉及调节技术的传输元件、例如PT1元件，其具有与转速相关的转折频率，由此能够实现减少或特别优选消除在减速变量的值中的波动。在其他有利的实施方式中，可变滤波器具有多个、优选两个与转速相关的边界频率，以便例如限定用于进一步分析的特定频带并且隔离过低或过高的频率。因此能够实现，不仅将高频波动排除在减速变量的当前值的进一步处理之外，而是此外也能够将低频波动、例如由于低转速内燃机的激励所引起的低频波动排除在外。在其他有利的实施方式中，可变滤波器由减速变量的检测到的值形成平均值并且因此确定制动器的平均减速变量。所述平均同样适合用于为进一步处理排除不希望的波动。优选地，确定制动器在制动盘的整数倍回转上的平均减速变量。在此可以涉及两个或更多个回转。在此的优点是，因此通过一个回转消除在制动器中存在的公差和不精确性。如果例如减速变量的值仅在制动盘的仅90°转动上求取，则制动器在相同压紧力作用于剩余的270°上时的平均减速变量可能与所求取的值显著不同。在一个完整的回转或多个完整的回转上求取值能够实现消除该问题。优选地，状态变量是如下值，该值作为制动器的平均减速变量和当前压紧变量的商数能够如下求取：平均减速变量/当前压紧变量；或当前压紧变量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于确定车辆的至少一个制动器(26)的所需压紧变量(CSet、FCIpSet)的方法，所述制动器尤其是摩擦制动器，其中/n确定所述至少一个制动器(26)的减速变量(Frb、Mrb)的至少两个当前值，其中/n借助可变滤波器(21)将减速变量(Frb、Mrb)的所述至少两个当前值处理成制动器(26)的平均减速变量(Frbmean)，其中/n由平均减速变量(Frbmean)和当前压紧变量(C、FCIp)确定所述至少一个制动器(26)的状态变量(MUEB)，其中/n由所需减速变量(FrbSet)和状态变量(MUEB)确定所述至少一个制动器(26)的所需压紧变量(CSet、FCIpSet)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171201 DE 102017011148.01.用于确定车辆的至少一个制动器(26)的所需压紧变量(CSet、FCIpSet)的方法，所述制动器尤其是摩擦制动器，其中
确定所述至少一个制动器(26)的减速变量(Frb、Mrb)的至少两个当前值，其中
借助可变滤波器(21)将减速变量(Frb、Mrb)的所述至少两个当前值处理成制动器(26)的平均减速变量(Frbmean)，其中
由平均减速变量(Frbmean)和当前压紧变量(C、FCIp)确定所述至少一个制动器(26)的状态变量(MUEB)，其中
由所需减速变量(FrbSet)和状态变量(MUEB)确定所述至少一个制动器(26)的所需压紧变量(CSet、FCIpSet)。


2.按照权利要求1所述的方法，其中，在不同的时刻确定减速变量(Frb、Mrb)的所述至少两个当前值。


3.按照权利要求1或2所述的方法，其中，根据制动器(26)的转速(ndisc)改变所述可变滤波器(21)。


4.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，确定所述至少一个制动器(26)在制动器(26)的制动盘(28)的整数倍回转上的平均减速变量(Frbmean)。


5.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其中，以平均减速变量(Frbmean)和当前压紧变量(C、FCIp)的商数的形式计算所述状态变量(MUEB)，其中，所述商数这样设计：
平均减速变量(Frbmean)/当前压紧变量(C、FCIp)，或
当前压紧变量(C、FCIp)/平均减速变量(Frbmean)。


6.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述当前压紧变量(C、FCIp)
-借助传感器(24)确定，和/或
-取传感器(24)的多个值的平均，和/或
-由利用模拟所述至少一个制动器(26)的几何和物理边界条件的参数(P0、K_FP)对传感器(24)的至少一个值的处理来确定。


7.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其中，由至少一个期望减速变量(FbrSet)确定车辆的所述至少一个制动器(26)的至少一个所需减速变量(FrbSet)。


8.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其中，由所述至少一个制动器(26)的平均减速变量(Frbmean)以及所述至少一个制动器(26)的所需减速变量(FrbSet)确...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·拉赛尔，
申请(专利权)人：克诺尔轨道车辆系统有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE