[发明专利]用于确定制动器的性能参数的方法和计算单元

说明书

本发明涉及用于确定制动器的性能参数的方法、相应的计算单元、 相应的计算机程序和相应的计算机程序产品。

现有技术

在现有技术中存在许多不同的制动器。例如在这里举出的制动器可 以用钢绳牵拉、拉杆、液压或者压缩空气动作。特别是汽车中，除传统 的液压动作的制动器以外，还有电气的或机电的制动器在使用，其中该 制动器不再由驾驶员手动操作，而是用电动机以电气或电机的方式传 递、确认和解决的，例如(自增强的)机电式圆盘制动器。在这样的圆 盘制动器中，一个电动的执行器产生操作力，把该制动器的摩擦片衬里 压在旋转的制动盘上。一种可以附加设置的采取楔子装置形式的自增强 装置利用包含在旋转的制动盘上的动能，进一步施加在摩擦片衬里上， 亦即，摩擦片衬里以一个比执行器的力明显增强的力，并非由电执行器 施加的力压在制动盘上。这样一种制动器的基本原理可从DE 198 19 564 查知。

上列所有制动器的共同点是：固定不能旋转的第一制动件与可以旋 转的第二制动件相互作用，例如摩擦片衬里-制动盘、制动抱闸-制动 缸等等，以便产生摩擦力矩N_R。该相互作用产生一个垂直于两个制动 件的接触面的法向力F_N，和一个对抗两个制动件之间相对运动的摩擦力 F_R。摩擦力通过作用点离旋转轴的距离r与摩擦力矩N_R有关，N_R＝r·F_R， 并通过摩擦系数μ与法向力有关F_R＝μ·F_N(库伦摩擦)。要说明的是，对 于浮动鞍座圆盘制动器，存在F_R＝2μ·F_N的关系。

这里明确地引用DE 101 51 950的公开内容，其中描述了如何求出 机电的楔形制动器的摩擦力矩和如何确定摩擦系数(摩擦值)。该结果 用于制动力的调节，例如用以防止制动器抱死。

在制动装置中，特别是汽车制动器，存在这样的问题，即制动特性， 亦即，特别是所施加的力和有效力之间的比率随着时间而改变，特别是 恶化。制动特性的下降在某段时间内可以通过增大制动力或执行器力加 以补偿，直至最后该制动器无法再可靠运行并丧失运行能力为止。在制 动器的现场使用中，亦即，例如该汽车交付客户之后，通常只有当出现 危险情况或者甚至发生事故时，才知道制动性能下降。通常车间或者测 试中心的测试不可能查出在刹车时可能出现的全部功能缺陷。这样的测 试通常隔很长时间才进行一次。

因此提出的问题是，特别要在现场准确地和提前确定制动装置的性 能参数。

这个任务通过具有独立权项的特征的用于确定制动器的性能参数 的方法、计算单元、计算机程序和计算机程序产品解决。

只要不明确指出，以下进行的阐述和优点均涉及所有按照本发明的 解决方案。按照本发明的计算单元具有实施所描述的步骤的相应装置。

按照本发明确定制动器的性能参数，特别是操作能力和工作能力。 该制动器具有相互作用时可以产生摩擦力和摩擦力矩的第一制动件和 第二制动件。在现场确定第一制动件和第二制动件之间的第一组摩擦系 数(滑动摩擦系数)。“现场确定”这个特征应理解为不是由制造厂家进 行的确定。按照本发明确定不是由制造厂家进行，而是例如在一般汽车 行使时、在车间或者在检测中心，例如在汽车检测中心进行。在本公开 中，“确定”的概念应理解为“求出”、“测量”、“估计”、“计算”等等 的上位概念，亦即提供结果的每一种措施的上位概念。第一组摩擦系数 与预先确定的第二组摩擦系数比较。下面该第一组量亦称为“实际指纹” (Ist-Fingerprint)或“实际值”，而第二组量亦称为“额定指纹”或“额 定值”。该性能参数最后根据第一组和第二组的偏差确定，其中该偏差 通过比较获得。

如前所说，摩擦值原则上可以从摩擦力和法向力之间的比较确定。 法向力例如可以用力流中的传感器确定。摩擦力例如可以用布置在制动 器的摩擦片衬里和一个刹车时支持摩擦片衬里的组件之间的传感器测 量。相关专业人员还会想出其他可能性。

下面陈述额定指纹和偏差之间的相互关系。额定指纹(与汽车类型 和汽车轴有关)应理解为制动器尚能可靠运行的摩擦系数(摩擦值)下 限，相应地应使用小偏差或者零偏差。反之，若使用新的制动件，例如 摩擦片衬里/制动盘的组合的额定指纹，则允许偏差可以相应地设置得高 一些。