專利名稱：監(jiān)測緩速器制動力矩變化的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對緩速器的制動力矩變化的監(jiān)測，其中制動力矩的變化通過控制壓力調節(jié)回路來調節(jié)。本發(fā)明尤其涉及一種對制動力矩的變化進行監(jiān)測或者說對制動力矩的變化進行監(jiān)測并識別故障的方法。
通常，汽車的緩速器以及相類似的系統(tǒng)都借助于可以有級或無級地分配的控制壓力(風壓PY)來調節(jié)或者控制。其中在控制壓力調節(jié)回路中安置有壓力傳感器。該壓力傳感器只用來在設定汽車緩速器的預定控制壓力時實現(xiàn)調節(jié)的目的或者說用于使偏差最小化。

圖1示出了一種這樣的緩速器系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有電子控制裝置，其中緩速器用標號1表示，壓力傳感器用標號2表示，電控制單元用標號3表示，電動風閥用標號4表示。Pv表示緩速器工作介質的儲存系統(tǒng)的壓力，其中工作介質例如存儲在儲存容器里。
緩速器也稱作液力制動器，由于其具有附加制動系統(tǒng)的功能，因此例如在控制系統(tǒng)里出現(xiàn)故障時就允許斷開或者說停止運行。簡言之，也就是說，安全狀態(tài)是斷開狀態(tài)。在開發(fā)緩速器系統(tǒng)時，致力于提供一種用于在緩速器系統(tǒng)的整個使用期間可靠地斷開緩速器以及確保這種斷開功能的裝置。對緩速器的斷開特性的不希望的改變可能導致汽車系統(tǒng)的故障或者在最壞情況下可能會造成事故。因此例如在危急狀況下緩慢斷開緩速器時就會使汽車有側滑的危險。
本發(fā)明的目的是提出一種監(jiān)測預定的制動力矩變化的方法。其特點一方面是高度的可靠性，另一方面可以應用在已有的緩速器整體系統(tǒng)中，而不會引起大的附加費用或者尤其不必設置附加部件。
根據本發(fā)明的目的通過一種具有權利要求1所述特征的方法來實現(xiàn)。此外還通過根據本發(fā)明的權利要求13所述的應用來實現(xiàn)。從屬權利要求描述了本發(fā)明的特別有利的實施例。
通過根據本發(fā)明的方法，可以提供一種對例如斷開過程或接通過程中的制動力矩變化的可靠的監(jiān)測。根據本發(fā)明，應用了總是在緩速器的控制壓力調節(jié)回路里存在的壓力傳感器來檢測控制壓力的動態(tài)變化曲線，其中利用調節(jié)回路通過在緩速器輸入端施加預定控制壓力來調節(jié)緩速器制動力矩。該檢測到的動態(tài)變化曲線是實際變化曲線，將該實際變化曲線與至少一個預定的標稱變化曲線相比較。根據標稱值與實際值的比較結果，一旦達到規(guī)定的標準值，例如如果實際曲線偏離標稱曲線一個規(guī)定的大小，就輸出警告，而用來作為替換或者作為補充的另一種方法是可以使緩速器或者尤其是通過緩速器控制裝置實現(xiàn)的緩速器控制進入一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下通過汽車司機阻止緩速器將來的接通。緩速器被所謂停止運行。這種停止運行可以例如通過專業(yè)廠家，在排除導致相對于標稱變化曲線有偏差的實際曲線的故障之后而取消。
根據一種有利的實施例，預先規(guī)定了以至少一種標稱特征曲線形式的標稱變化曲線。一個這樣的特性曲線例如可以存儲在緩速器控制裝置里。實際曲線與標稱曲線的對比也有利地通過緩速器控制裝置來進行。根據一種有利的實施例，至少規(guī)定兩種標稱特性曲線，也就是第一個預警特性曲線和第二個停止運行特性曲線。當實際變化曲線“違反”預警特性曲線時則輸出一個警告，而當“違反”停止運行特性曲線時，則進行上述的緩速器停止運行。以下還要詳細說明，如何能夠檢測和評估特性曲線的這樣的“違反”。
預先給定的標稱特性曲線在一定條件下是唯一的標稱特性曲線，其可以是在緩速器系統(tǒng)結構設計時所計算的或者通過實驗求得的針對系統(tǒng)的特性曲線，尤其是所謂“最壞情況”的特性曲線，這種曲線是指當假定可能最不利的狀態(tài)在系統(tǒng)中出現(xiàn)時所生成的特性曲線。另外，還可以在特性曲線里考慮到系統(tǒng)或環(huán)境的可變的狀態(tài)參量，例如環(huán)境溫度、汽車質量、軸荷重等等。用來作為替換或者作為補充的另一種方法可以對于每種汽車或者說每種緩速器在運行開始時“記住”一個“適應”的特性曲線，這就是說根據汽車運行時間開始時所檢測到的運行參數來設定該特性曲線。
通過實際變化曲線也就是檢測到的控制壓力隨時間的變化曲線與標稱曲線的比較，就可以使得尤其是在緩速器基本完全排完時或者緩速器排完至一個預定的充料程度時識別出臨界的變化，也就是說控制壓力的排氣特性的不尋常的變化，并且采用適合的措施。假如例如規(guī)定了一條預警極限線，那么通過該比較就可以判斷出該緩速器系統(tǒng)是否還能繼續(xù)使用(例如利用給司機一個必須對系統(tǒng)進行檢查的警告信號)或者緩速器立即就不能再用了，并且例如通過緩速器控制裝置使其保持斷開狀態(tài)。(此處有利地輸出給司機一個信號緩速器已不起作用了)根據本發(fā)明的一種有利的實施例，規(guī)定的標稱變化曲線包括有兩條標稱特性曲線，也就是一條預警特性曲線和一條停止運行特性曲線?；蛘邔z測到的控制壓力隨時間的變化曲線立即與兩個特性曲線進行比較或者首先僅與預警特性曲線比較。根據所檢測到的控制壓力隨時間的變化曲線與預警特性曲線的對比結果來確定是否有必要與停止運行特性曲線進行比較。例如如果緩速器力矩降低，也就是說通過控制壓力調節(jié)回路預先規(guī)定了制動力矩的降低，那么有利的是在超過預警特性曲線之后應進行所檢測到的控制壓力與停止特性曲線的比較。如果在此情況下不超過預警特性曲線的話，也就是說實際變化曲線在規(guī)定的標稱變化曲線附近并因而不需要警告的話，那就可以不必與停止運行特性曲線進行比較了。
相反，如果緩速器裝料，也就是說控制壓力調節(jié)回路預先規(guī)定了緩速器的制動力矩的提高，那么首先比較看實際變化曲線是否低于預警特性曲線，若是這樣的話，就使檢測到的控制壓力隨時間的變化曲線與停止運行特性曲線比較。在此情況下，如果并沒有滿足預警標準，也就是說實際變化曲線靠近于標稱變化曲線并且因此并不低于預警特性曲線，那么最后的比較就可以不發(fā)生。
若低于或者超過了預警特性曲線，根據調節(jié)情況，有利的是給司機輸出一個警告信號。當相應地超過或者低于停止運行特性曲線時，有利地使緩速器系統(tǒng)停止運行，如上所述的那樣。
實際曲線超過或者低于標稱特性曲線已經表示于剛才所述的根據絕對壓力變化曲線比較的實例中。然而也可以為了識別故障或者為了監(jiān)測制動力矩的變化而考慮到其它的參量，例如由控制壓力所經過的兩個規(guī)定的壓力點之間的時間間隔。另一種方法是在一個或多個規(guī)定的壓力點上對控制壓力變化梯度進行比較。這種梯度比較的優(yōu)點是與被設定作為緩速器調節(jié)回路的目標預定值的緩速器制動力矩無關。
顯然也可以通過根據本發(fā)明的方法監(jiān)測控制壓力的升高，也就是說緩速器制動力矩的預定的升高。有利地將氣動儲備壓力用作規(guī)定的標稱特性曲線中附加的影響參數。這就是說儲備系統(tǒng)的壓力，例如在具有緩速器工作介質的儲備容器之中或在其之后，因為這種壓力對于控制壓力的上升梯度有直接的影響。在將儲備壓力(pV)作為測量信號的汽車中，可以將其包括在實際曲線與標稱曲線的對比中。若有故障，就是說壓力升高超過標稱特性，那么應該有利地考慮到，儲備壓力測量信號示出了故障。
在沒有儲備壓力測量信號的汽車中，有利地在確定標稱變化曲線或者標稱特性曲線時考慮了最小的可能儲備壓力(pVmin)以及最大可能的儲備壓力(pVmax)。因此，例如可以在對實際控制壓力與標稱變化曲線進行動態(tài)比較時考慮下標稱特性曲線和上標稱特性曲線。也就是考慮到最小可能的儲備壓力的標稱特性曲線以及考慮到最大可能的儲備壓力的標稱特性曲線。控制壓力(實際值)則應該位于作為極限曲線的這兩個標稱特性曲線之間。
根據本發(fā)明的方法可以使在緩速器斷開時以及在緩速器接通時實現(xiàn)對故障的識別。另外也可以監(jiān)測當制動力矩變化到一個預先選擇的目標制動力矩時的變化曲線，其中目標制動力矩大于零并小于緩速器的最大制動力矩。
例如可能導致偏離于標稱變化曲線的壓力梯度的故障源尤其是電動風控制閥的一種故障，利用該閥來調整控制壓力。這種故障例如由于異物或內部缺陷、泄漏或者斷面變化而引起的。另一種故障原因可能是壓力傳感器的故障。當然緩速器也可能由于例如異物、泄漏或者斷面變化而直接發(fā)生故障，而且在控制裝置或者在儲備壓力系統(tǒng)中也可能有故障。
本發(fā)明將根據附圖進行進一步詳細的闡述。圖中示出了圖1控制壓力調節(jié)回路的示意圖，根據本發(fā)明的方法應用在其控制裝置中(電子控制單元)；圖2斷開緩速器時所檢測到的實際變化曲線和標稱變化曲線的標稱特性曲線的一個實例；以及圖3接通緩速器時兩個標稱特性曲線的一個實例。
圖2和圖3中示出了控制壓力Py隨時間t變化的曲線。分別用虛線標出兩條標稱特性曲線。而實際變化曲線用實線畫出。此外在圖2中分別示出了在時刻t1和t2的控制壓力梯度Py1和Py2。
在圖2中，控制壓力位于一條高的恒值線上。這就是說緩速器以一個相應大的制動力矩制動。當司機通過操縱一個相應的輸入裝置選擇斷開緩速器的功能之后，控制壓力Py就開始從時刻t斷開信號起降低。如圖所示，在所示的實例中斷開過程都在非臨界的范圍內。這就是說在預警特性曲線以下以及位于預警特性曲線以上的停止特性曲線以下。
圖3示出了一個接通過程，其在有接通信號的時間t接通信號處開始。接通過程在這里也位于非臨界范圍內，這就是說位于規(guī)定的第一(最小的)標稱特性曲線和第二(最大的)標稱特性曲線之間，第一標稱特性曲線取決于在緩速器工作介質的儲備容器中的最小可能的壓力，第二標稱特性曲線則取決于在儲備容器中最大可能的壓力。
權利要求
1.用于監(jiān)測緩速器(1)尤其是汽車的緩速器的制動力矩變化的方法，其中制動力矩的變化通過控制壓力調節(jié)回路來調節(jié)，所述控制壓力調節(jié)回路具有安置在該回路中的壓力傳感器(2)，所述方法包括以下步驟1.1借助于安置在控制壓力調節(jié)回路里的壓力傳感器(2)來動態(tài)檢測緩速器(1)的控制壓力；1.2將檢測到的控制壓力隨時間的變化曲線與至少一個預先規(guī)定的標稱變化曲線進行比較；1.3基于所進行的實際值-標稱值對比，在滿足預定的標準時就輸出警告和/或通過操作人員尤其是司機阻止以后接通所述緩速器(1)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將預先給定的以至少一種標稱特性曲線形式的標稱變化曲線存儲，尤其是存儲在緩速器控制裝置里。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過所述緩速器控制裝置進行比較。
4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，預先規(guī)定的標稱變化曲線包括有兩條標稱特征曲線，一條預警特性曲線和一條停止運行特性曲線，其中將所檢測的控制壓力隨時間的變化曲線與兩條特性曲線進行對比，或者首先與預警特性曲線對比，如果由控制壓力調節(jié)回路預先規(guī)定的制動力矩降低并當超過預警特性曲線時，以及如果由控制壓力調節(jié)回路預先給定的制動力矩升高并當低于預警特性曲線時，那么接著就與停止運行特性曲線相比較；以及如果預定的制動力矩降低并當超過預警特性曲線時以及如果預定的制動力矩升高并當低于預警特性曲線時則輸出一個警告信號；以及如果預定的制動力矩降低并當超過停止運行特性曲線時以及如果預定的制動力矩升高時當低于停止運行特性曲線時，那么就通過操作者，尤其是司機阻止以后接通所述緩速器(1)。
5.根據權利要求2至4中任一項所述的方法，其特征在于，將至少一個標稱特征曲線存儲起來，該曲線取決于各個汽車系統(tǒng)的特定設計參數和汽車系統(tǒng)和/或環(huán)境的可變的、檢測到的狀態(tài)參數。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的方法，其特征在于，將至少一條標稱特性曲線作為自適應的特性曲線存儲起來，所述標稱特性曲線取決于汽車開始運行時所檢測到的運行參數。
7.根據權利要求2至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述比較包括了對所檢測到的控制壓力隨時間的變化曲線和至少一條預定的標稱特性曲線在兩個預定的控制壓力點之間的時間間隔的比較。
8.根據權利要求2至7中任一項所述的方法，其特征在于，所述比較包括了對所檢測的隨時間的變化曲線和至少一條預定的標稱特性曲線在預定的控制壓力點上的控制壓力變化梯度的比較。
9.根據權利要求2至8中任一項所述的方法，其特征在于，將至少一條最小控制壓力的第一標稱特性曲線和最大控制壓力的第二標稱特性曲線存儲起來。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，監(jiān)測所述緩速器的制動力矩的升高，而且所述第一標稱特性曲線取決于在儲備容器中對于緩速器(1)工作介質的最小可能的壓力而產生，而第二標稱特性曲線則取決于在儲備容器中最大可能的壓力而產生。
11.根據權利要求1至9中任一項所述的方法，其特征在于，監(jiān)測緩速器(1)的斷開過程。
12.根據權利要求1至9中任一項所述的方法，其特征在于，監(jiān)測緩速器的制動力矩降低到預定的制動力矩。
13.一種安置在汽車緩速器(1)的控制壓力調節(jié)回路中的壓力傳感器(2)的應用，用來對控制壓力進行動態(tài)監(jiān)測并用來識別故障。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測緩速器尤其是汽車緩速器的制動力矩變化的方法。其中制動力矩的變化通過控制壓力調節(jié)回路來調節(jié)，所述控制壓力調節(jié)回路帶有安置在其中的壓力傳感器，該方法包括以下步驟借助于安置在控制壓力調節(jié)回路中的壓力傳感器動態(tài)檢測汽車緩速器的控制壓力；將所測得控制壓力隨時間的變化曲線與至少一個預定的標稱變化曲線進行比較；基于所進行的實際值－標稱值的比較，在達到規(guī)定標準時就發(fā)出警告和/或通過操作人員尤其是汽車司機阻止緩速器以后的接通。
文檔編號B60T10/00GK1759030SQ200480006489
公開日2006年4月12日 申請日期2004年11月27日 優(yōu)先權日2003年12月23日
發(fā)明者羅蘭·舍雷爾 申請人:沃伊特渦輪兩合公司