CN1759030A - 监测缓速器制动力矩变化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种监测缓速器尤其是汽车缓速器的制动力矩变化的方法。其中制动力矩的变化通过控制压力调节回路来调节，所述控制压力调节回路带有安置在其中的压力传感器，该方法包括以下步骤：借助于安置在控制压力调节回路中的压力传感器动态检测汽车缓速器的控制压力；将所测得控制压力随时间的变化曲线与至少一个预定的标称变化曲线进行比较；基于所进行的实际值－标称值的比较，在达到规定标准时就发出警告和/或通过操作人员尤其是汽车司机阻止缓速器以后的接通。

Description

监测缓速器制动力矩变化的方法

本发明涉及对缓速器的制动力矩变化的监测，其中制动力矩的变化通过控制压力调节回路来调节。本发明尤其涉及一种对制动力矩的变化进行监测或者说对制动力矩的变化进行监测并识别故障的方法。

通常，汽车的缓速器以及相类似的系统都借助于可以有级或无级地分配的控制压力(风压PY)来调节或者控制。其中在控制压力调节回路中安置有压力传感器。该压力传感器只用来在设定汽车缓速器的预定控制压力时实现调节的目的或者说用于使偏差最小化。图1示出了一种这样的缓速器系统，该系统具有电子控制装置，其中缓速器用标号1表示，压力传感器用标号2表示，电控制单元用标号3表示，电动风阀用标号4表示。Pv表示缓速器工作介质的储存系统的压力，其中工作介质例如存储在储存容器里。

缓速器也称作液力制动器，由于其具有附加制动系统的功能，因此例如在控制系统里出现故障时就允许断开或者说停止运行。简言之，也就是说，安全状态是断开状态。在开发缓速器系统时，致力于提供一种用于在缓速器系统的整个使用期间可靠地断开缓速器以及确保这种断开功能的装置。对缓速器的断开特性的不希望的改变可能导致汽车系统的故障或者在最坏情况下可能会造成事故。因此例如在危急状况下缓慢断开缓速器时就会使汽车有侧滑的危险。

本发明的目的是提出一种监测预定的制动力矩变化的方法。其特点一方面是高度的可靠性，另一方面可以应用在已有的缓速器整体系统中，而不会引起大的附加费用或者尤其不必设置附加部件。

根据本发明的目的通过一种具有权利要求1所述特征的方法来实现。此外还通过根据本发明的权利要求13所述的应用来实现。从属权利要求描述了本发明的特别有利的实施例。

通过根据本发明的方法，可以提供一种对例如断开过程或接通过程中的制动力矩变化的可靠的监测。根据本发明，应用了总是在缓速器的控制压力调节回路里存在的压力传感器来检测控制压力的动态变化曲线，其中利用调节回路通过在缓速器输入端施加预定控制压力来调节缓速器制动力矩。该检测到的动态变化曲线是实际变化曲线，将该实际变化曲线与至少一个预定的标称变化曲线相比较。根据标称值与实际值的比较结果，一旦达到规定的标准值，例如如果实际曲线偏离标称曲线一个规定的大小，就输出警告，而用来作为替换或者作为补充的另一种方法是可以使缓速器或者尤其是通过缓速器控制装置实现的缓速器控制进入一种状态，在该状态下通过汽车司机阻止缓速器将来的接通。缓速器被所谓停止运行。这种停止运行可以例如通过专业厂家，在排除导致相对于标称变化曲线有偏差的实际曲线的故障之后而取消。

根据一种有利的实施例，预先规定了以至少一种标称特征曲线形式的标称变化曲线。一个这样的特性曲线例如可以存储在缓速器控制装置里。实际曲线与标称曲线的对比也有利地通过缓速器控制装置来进行。根据一种有利的实施例，至少规定两种标称特性曲线，也就是第一个预警特性曲线和第二个停止运行特性曲线。当实际变化曲线“违反”预警特性曲线时则输出一个警告，而当“违反”停止运行特性曲线时，则进行上述的缓速器停止运行。以下还要详细说明，如何能够检测和评估特性曲线的这样的“违反”。

预先给定的标称特性曲线在一定条件下是唯一的标称特性曲线，其可以是在缓速器系统结构设计时所计算的或者通过实验求得的针对系统的特性曲线，尤其是所谓“最坏情况”的特性曲线，这种曲线是指当假定可能最不利的状态在系统中出现时所生成的特性曲线。另外，还可以在特性曲线里考虑到系统或环境的可变的状态参量，例如环境温度、汽车质量、轴荷重等等。用来作为替换或者作为补充的另一种方法可以对于每种汽车或者说每种缓速器在运行开始时“记住”一个“适应”的特性曲线，这就是说根据汽车运行时间开始时所检测到的运行参数来设定该特性曲线。

通过实际变化曲线也就是检测到的控制压力随时间的变化曲线与标称曲线的比较，就可以使得尤其是在缓速器基本完全排完时或者缓速器排完至一个预定的充料程度时识别出临界的变化，也就是说控制压力的排气特性的不寻常的变化，并且采用适合的措施。假如例如规定了一条预警极限线，那么通过该比较就可以判断出该缓速器系统是否还能继续使用(例如利用给司机一个必须对系统进行检查的警告信号)或者缓速器立即就不能再用了，并且例如通过缓速器控制装置使其保持断开状态。(此处有利地输出给司机一个信号：缓速器已不起作用了)

根据本发明的一种有利的实施例，规定的标称变化曲线包括有两条标称特性曲线，也就是一条预警特性曲线和一条停止运行特性曲线。或者将检测到的控制压力随时间的变化曲线立即与两个特性曲线进行比较或者首先仅与预警特性曲线比较。根据所检测到的控制压力随时间的变化曲线与预警特性曲线的对比结果来确定是否有必要与停止运行特性曲线进行比较。例如如果缓速器力矩降低，也就是说通过控制压力调节回路预先规定了制动力矩的降低，那么有利的是在超过预警特性曲线之后应进行所检测到的控制压力与停止特性曲线的比较。如果在此情况下不超过预警特性曲线的话，也就是说实际变化曲线在规定的标称变化曲线附近并因而不需要警告的话，那就可以不必与停止运行特性曲线进行比较了。

相反，如果缓速器装料，也就是说控制压力调节回路预先规定了缓速器的制动力矩的提高，那么首先比较看实际变化曲线是否低于预警特性曲线，若是这样的话，就使检测到的控制压力随时间的变化曲线与停止运行特性曲线比较。在此情况下，如果并没有满足预警标准，也就是说实际变化曲线靠近于标称变化曲线并且因此并不低于预警特性曲线，那么最后的比较就可以不发生。

若低于或者超过了预警特性曲线，根据调节情况，有利的是给司机输出一个警告信号。当相应地超过或者低于停止运行特性曲线时，有利地使缓速器系统停止运行，如上所述的那样。

实际曲线超过或者低于标称特性曲线已经表示于刚才所述的根据绝对压力变化曲线比较的实例中。然而也可以为了识别故障或者为了监测制动力矩的变化而考虑到其它的参量，例如由控制压力所经过的两个规定的压力点之间的时间间隔。另一种方法是在一个或多个规定的压力点上对控制压力变化梯度进行比较。这种梯度比较的优点是与被设定作为缓速器调节回路的目标预定值的缓速器制动力矩无关。

显然也可以通过根据本发明的方法监测控制压力的升高，也就是说缓速器制动力矩的预定的升高。有利地将气动储备压力用作规定的标称特性曲线中附加的影响参数。这就是说储备系统的压力，例如在具有缓速器工作介质的储备容器之中或在其之后，因为这种压力对于控制压力的上升梯度有直接的影响。在将储备压力(pV)作为测量信号的汽车中，可以将其包括在实际曲线与标称曲线的对比中。若有故障，就是说压力升高超过标称特性，那么应该有利地考虑到，储备压力测量信号示出了故障。

在没有储备压力测量信号的汽车中，有利地在确定标称变化曲线或者标称特性曲线时考虑了最小的可能储备压力(pVmin)以及最大可能的储备压力(pVmax)。因此，例如可以在对实际控制压力与标称变化曲线进行动态比较时考虑下标称特性曲线和上标称特性曲线。也就是考虑到最小可能的储备压力的标称特性曲线以及考虑到最大可能的储备压力的标称特性曲线。控制压力(实际值)则应该位于作为极限曲线的这两个标称特性曲线之间。

根据本发明的方法可以使在缓速器断开时以及在缓速器接通时实现对故障的识别。另外也可以监测当制动力矩变化到一个预先选择的目标制动力矩时的变化曲线，其中目标制动力矩大于零并小于缓速器的最大制动力矩。

例如可能导致偏离于标称变化曲线的压力梯度的故障源尤其是电动风控制阀的一种故障，利用该阀来调整控制压力。这种故障例如由于异物或内部缺陷、泄漏或者断面变化而引起的。另一种故障原因可能是压力传感器的故障。当然缓速器也可能由于例如异物、泄漏或者断面变化而直接发生故障，而且在控制装置或者在储备压力系统中也可能有故障。

本发明将根据附图进行进一步详细的阐述。图中示出了：

图1：控制压力调节回路的示意图，根据本发明的方法应用在其控制装置中(电子控制单元)；

图2：断开缓速器时所检测到的实际变化曲线和标称变化曲线的标称特性曲线的一个实例；以及

图3：接通缓速器时两个标称特性曲线的一个实例。

图2和图3中示出了控制压力Py随时间t变化的曲线。分别用虚线标出两条标称特性曲线。而实际变化曲线用实线画出。此外在图2中分别示出了在时刻t₁和t₂的控制压力梯度Py₁和Py₂。

在图2中，控制压力位于一条高的恒值线上。这就是说缓速器以一个相应大的制动力矩制动。当司机通过操纵一个相应的输入装置选择断开缓速器的功能之后，控制压力Py就开始从时刻t_断开信号起降低。如图所示，在所示的实例中断开过程都在非临界的范围内。这就是说在预警特性曲线以下以及位于预警特性曲线以上的停止特性曲线以下。

图3示出了一个接通过程，其在有接通信号的时间t_接通信号处开始。接通过程在这里也位于非临界范围内，这就是说位于规定的第一(最小的)标称特性曲线和第二(最大的)标称特性曲线之间，第一标称特性曲线取决于在缓速器工作介质的储备容器中的最小可能的压力，第二标称特性曲线则取决于在储备容器中最大可能的压力。

Claims (13)

1.用于监测缓速器(1)尤其是汽车的缓速器的制动力矩变化的方法，其中制动力矩的变化通过控制压力调节回路来调节，所述控制压力调节回路具有安置在该回路中的压力传感器(2)，所述方法包括以下步骤：

1.1借助于安置在控制压力调节回路里的压力传感器(2)来动态检测缓速器(1)的控制压力；

1.2将检测到的控制压力随时间的变化曲线与至少一个预先规定的标称变化曲线进行比较；

1.3基于所进行的实际值-标称值对比，在满足预定的标准时就输出警告和/或通过操作人员尤其是司机阻止以后接通所述缓速器(1)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将预先给定的以至少一种标称特性曲线形式的标称变化曲线存储，尤其是存储在缓速器控制装置里。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过所述缓速器控制装置进行比较。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，预先规定的标称变化曲线包括有两条标称特征曲线，一条预警特性曲线和一条停止运行特性曲线，其中将所检测的控制压力随时间的变化曲线与两条特性曲线进行对比，或者首先与预警特性曲线对比，如果由控制压力调节回路预先规定的制动力矩降低并当超过预警特性曲线时，以及如果由控制压力调节回路预先给定的制动力矩升高并当低于预警特性曲线时，那么接着就与停止运行特性曲线相比较；以及

如果预定的制动力矩降低并当超过预警特性曲线时以及

如果预定的制动力矩升高并当低于预警特性曲线时则输出一个警告信号；以及

如果预定的制动力矩降低并当超过停止运行特性曲线时以及如果预定的制动力矩升高时当低于停止运行特性曲线时，那么就通过操作者，尤其是司机阻止以后接通所述缓速器(1)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，将至少一个标称特征曲线存储起来，该曲线取决于各个汽车系统的特定设计参数和汽车系统和/或环境的可变的、检测到的状态参数。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，将至少一条标称特性曲线作为自适应的特性曲线存储起来，所述标称特性曲线取决于汽车开始运行时所检测到的运行参数。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述比较包括了对所检测到的控制压力随时间的变化曲线和至少一条预定的标称特性曲线在两个预定的控制压力点之间的时间间隔的比较。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述比较包括了对所检测的随时间的变化曲线和至少一条预定的标称特性曲线在预定的控制压力点上的控制压力变化梯度的比较。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法，其特征在于，将至少一条最小控制压力的第一标称特性曲线和最大控制压力的第二标称特性曲线存储起来。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，监测所述缓速器的制动力矩的升高，而且所述第一标称特性曲线取决于在储备容器中对于缓速器(1)工作介质的最小可能的压力而产生，而第二标称特性曲线则取决于在储备容器中最大可能的压力而产生。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，监测缓速器(1)的断开过程。

12.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，监测缓速器的制动力矩降低到预定的制动力矩。

13.一种安置在汽车缓速器(1)的控制压力调节回路中的压力传感器(2)的应用，用来对控制压力进行动态监测并用来识别故障。