CN102398587B - 用于对用于蓄压器的加载装置进行监测的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对用于特别是在机动车用的制动系统中的蓄压器的加载装置进行监测的方法。所述方法包括下述步骤：至少暂时控制所述加载装置，以用于给所述蓄压器加载；计算所述加载装置的虚拟的额定状态；将所述加载装置的虚拟的额定状态与实际的状态进行比较；借助将虚拟的额定状态和实际的状态进行比较来识别所述加载装置的故障；以及当存在故障时关断所述加载装置。本发明还涉及一种用于对用于特别是在机动车用的制动系统中的蓄压器的加载装置进行监测的设备。

Description

用于对用于蓄压器的加载装置进行监测的方法和设备

技术领域

本申请涉及一种用于对用于特别是在机动车用的制动系统中的蓄压器的加载装置进行监测的方法、以及一种相应的设备。

背景技术

例如形式为制动缸的蓄压器尤其安装在机动车中，并且用于为相应的机动车的轮制动缸加载压力。为了在制动缸上提供足够的制动作用、即足够的压力，附加地设置了制动力放大器。

通过机动车的逐步发展，混合式电动机动车也越来越多地投入市场，这种混合式电动机动车不仅具有传统的内燃机而且还具有相应的用于驱动车辆的电机。因为受原理限制，电机不能再提供低压用于传统的制动力放大器，所以在这种车辆中制动力放大器通过蓄压器来代替。蓄压器相应地借助加载装置来进行加载，以便能给轮制动缸加载用于制动车辆的压力。

由EP 1 564 409 A2已知一种用于利用控制装置和调节装置来运行泵的方法或设备。在此，该泵可以用作在制动设备中的液压泵。为了控制该泵，在第一步骤中能与能给定的额定转速相关地形成第一控制参数。在第二步骤中，调节装置检测泵的各个当前的转速并且将如此检测的转速与给定的额定转速曲线进行比较。如果识别出当前转速曲线偏离于额定转速曲线，则该泵如此借助第二控制参数来控制，使得当前转速曲线与额定转速曲线相匹配。

发明内容

在权利要求1中限定的、用于对用于特别是在机动车用的制动系统中的蓄压器的加载装置进行监测的方法包括下述步骤：至少暂时致动所述加载装置，以用于给所述蓄压器加载；计算所述加载装置的虚拟的额定状态；将所述加载装置的虚拟的额定状态与实际的状态进行比较；借助将虚拟的额定状态和实际的状态进行比较来识别所述加载装置的故障；以及当存在故障时关断所述加载装置。

在权利要求9中限定的、用于对用于特别是在机动车用的制动系统中的蓄压器的加载装置进行监测的设备包括：致动器件，用于至少暂时致动所述加载装置，以用于给所述蓄压器加载；计算器件，用于对所述加载装置的虚拟的额定状态进行计算；识别器件，用于借助将所述加载装置的虚拟的额定状态与实际的状态进行比较来识别所述加载装置的故障，

其中所述致动器件以下述方式形成，即，在识别出所述加载装置的故障时关断所述加载装置。

本发明的优点

在权利要求1中限定的、用于对用于蓄压器的加载装置进行监测的方法以及在权利要求9中限定的、用于对用于蓄压器的加载装置进行监测的设备具有下述优点：能可靠且快速地识别加载装置的故障，特别是静止的或要缓慢运行的加载装置。此外，以这种方式能实现：避免对用于加载装置的电控制装置的损害，其中在存在故障时关断该加载装置或者停止对加载装置的致动。在识别故障时提高的可靠性以下述方式给出，即加载装置的状态的所谓的真实性测试（Plausibilitätsprüfung）不仅通过泵的简单的额定-实际-比较来实现，这例如在EP 1 564 409 A2中实现，而且还通过对虚拟的额定状态和实际的状态进行比较来实现。

根据本发明的一种有利的改进方案，所述比较和/或识别在能给定的时间间隔内，特别是在小于1000 ms、优选小于800ms的时间间隔内，特别是在300 ms和700 ms之间的时间间隔内实现。在此所获得的优点是，提供了用于识别故障的延续时间的最佳值，并且同时在故障的情况下能足够快速地关断所述加载装置。因此能可靠地避免对加载装置、和/或加载装置的致动电子元件的损害。

根据另一种有利的改进方案，在识别故障和关断所述加载装置之后，至少暂时重新对加载装置进行致动。在此优点是，如果该错误例如能通过关断并重新接通所述加载装置来消除，那么加载装置的仅暂时出现的故障不会导致完全关断加载装置进而必要时关断整个机动车。这种错误、例如在加载装置的电机中被卡住的炭刷能以这种方式消除，因此机动车的驾驶员不用使其车辆抛锚和/或不必寻找维修车间。如果故障在一次或多次对加载装置进行再致动后才求得，则总地停止所述致动，并且必要时将故障的相应的提示用信号通知给机动车的驾驶员。

根据另一种有利的改进方案，对所述虚拟的额定状态的计算包括对第一特征参数的计算，该第一特征参数与在蓄压器中的压力相关。在此优点是，能简单且同时可靠地对加载装置的虚拟的额定状态进行计算，而加载装置的复杂的虚拟的模式本身不必进行计算。

根据另一种有利的改进方案，实际状态借助第二特征参数来描述，所述第二特征参数与在加载装置运行时至少一个运行参数相关。在此所获得的优点是，加载装置的实际状态能借助简单的且单独的特征参数来描述。因此能明显简化加载装置的虚拟的额定状态与实际状态的比较。

根据另一种有利的改进方案，对虚拟的额定状态的计算附加地包括加载装置的至少一个致动参数和/或致动时间。在此所获得的优点是，一方面能更简单且更可靠地实现对虚拟的额定状态的计算，并且同时能实现以脉冲的方式致动加载装置。

根据另一种有利的改进方案，所述致动和/或比较借助于电压实现。以这种方式，能使用简单的电子或电开关元件用于对加载装置的虚拟的额定状态和实际的状态进行比较，从而能避免附加的耗费的开关元件。

根据另一种有利的改进方案，第一和第二特征参数相对于至少一个给定的阈值进行比较。在此所获得的优点是，能更可靠地实施所述比较。由第一和第二特征参数的噪声引起的错误的比较通过与给定的阈值的比较而实现最小化。

附图简要说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的说明中详细阐述。其中示出了：

图1 根据本发明的实施例的一种设备的示意性结构；

图2 根据本发明的实施例的用于对加载装置的虚拟的额定状态进行计算的信号处理的流程图；

图3 根据本发明的实施例的用于对加载装置的虚拟的额定状态进行计算的流程图；以及

图4 根据本发明的实施例的用于识别加载装置的形式为错误的停止状态的故障的流程图；

图5 根据本发明的实施例的一种方法的流程图。

具体实施方式

图1根据本发明的实施例示出了设备的示意性的结构。

在图1中，附图标记1标记一种设备，该设备用于对于蓄压器D用的、形式为具有泵马达或者说泵电机M的泵的加载装置L进行监测。在此，泵监测设备1包括信号处理器件2、负载评估器3、用于对泵的虚拟的额定状态进行计算的计算器件4以及用于泵马达M的、形式为停止状态监测部的识别器件5。泵马达M在致动时对于与加载装置L连接的蓄压器D加载压力。此外，加载装置L与控制装置C、特别是计算机或调整电路相连接。利用附图标记S来标注各个器件2，4，5或负载评估器3的输入或输出信号。信号处理器件2接收泵马达M的马达控制信号S_M，例如在泵马达M处所测量的电压或布尔型变量，其表明：泵马达M直接通过控制装置C来进行致动。信号处理器件2将信号S₁传输给识别器件5，该信号表明：直接对泵马达M进行监测。此外，该信号处理器件将信号S₂提供给识别器件，该信号描述泵马达M的所测量的发电机电压（Generatorspannung）K₂。此外，信号处理器件2借助信号S₃将泵马达M的馈电电压传输给计算器件4，同样如一种可能已被调节的脉冲宽度调制比（Pulsweitenmodulations-Verhältnis），利用该脉冲宽度调制比通过控制装置C来对于泵马达M进行致动。

负载评估器3接收蓄压器D的压力作为输入信号S_D并求得用于泵马达或者说泵电机M的虚拟的负载电压。泵马达M必须利用求得的负载电压进行致动，以便能提高蓄压器D中的压力。负载评估器3将负载电压作为信号S₅传输至计算器件4。计算器件4现在借助信号S₃、S₄以及S₅来计算泵马达M的虚拟的额定状态。从而在图1的情况下，泵马达M的算得的发电机电压（Generatorspannung）K₁借助信号S₆从计算器件4传输至识别器件5。识别器件5现在借助于被提供的信号S₁、S₂、S₆对泵马达M的虚拟额定状态和实际状态进行比较来识别泵马达M的故障，并且必要时在存在故障时关断泵马达M：对此由识别器件5发出的信号S₇作为输入信号传输至控制器件C。然后，控制器件C以下述方式控制所述加载装置L，即，在存在不真实的状态下、即在存在加载装置L的泵马达M的故障时关断所述加载装置。

图2根据本发明的实施例示出用于对加载装置的虚拟的额定状态进行计算的信号处理的流程图。

在图2中描述了通过信号处理器件2进行信号处理的流程。在第一步骤A₁中，信号处理开始。在第二步骤A₂中，确定是否直接对于泵马达M进行致动。如果在步骤A₂中确定，未直接致动泵马达M，则在步骤A₃中为了进一步进行处理，将包括了脉冲宽度调制信号的信号S₄设为零，同样还适合于形式为馈电电压和泵马达M的信号S₃。信号S₂包括用于所述识别器件5的泵马达M的所测量的发电机电压K₂，该信号设为直接在泵马达M上测量的电压。然后，在步骤A₇中结束了所述信号处理。如果在步骤A₂中确定：通过控制器件C对泵马达M进行致动，则在步骤A₄中将信号S₁设为用于“真”的逻辑值，该信号表示：直接激活对泵马达M的监测。在另一个步骤A₅中，变化的马达控制信号S_M的输入现在被等候如此之久，直至马达控制信号可被使用。如果上述马达控制信号S_M未改变，则在步骤A₇中所述信号处理结束。如果能使用新的马达控制信号S_M，则信号S₄的相应的变量由信号处理器件2设为相应的值，并且特别是泵马达M的所测量的发电机电压K₂被设为在致动间隔或通流电流间隔期间用于马达电压的值。根据图1，信号S₁-S₄传输给计算器件4或识别器件5。

图3根据本发明的实施例示出用于对加载装置C的虚拟额定状态进行计算的流程图。在图3中示出用于借助于计算器件4对泵马达M的虚拟额定状态进行计算的流程。利用第一步骤B₁开始计算。在第二步骤B₂中确定与所述脉冲宽度调制比相关的滤波常数。在第三步骤B₃中，泵马达M的虚拟的发电机电压K₁在考虑步骤B₂中计算的滤波常数的情况下由泵马达M的馈电电压、脉冲宽度调制比以及泵马达M的负载电压来计算。在第四步骤B₄中求得：所计算的虚拟发电机电压K₁是否具有负值。如果该情况并非如此，该方法以步骤B₆结束。如果确定泵马达M的负的虚拟发电机电压K₁，则在另一个步骤B₅中该虚拟发电机电压被设为0，并且该方法在步骤B₆中结束。

图4根据本发明的实施例示出用于识别加载装置的形式为错误的停止状态的故障的流程图。在图4中，停止状态监测部在第一步骤C₁中借助识别器件5来启动。在第二步骤C₂中，将泵马达M的所测量的发电机电压K₂与给定的第一阈值K进行比较。如果该值小于给定的阈值K，则在第三步骤C₃中测试：所计算的虚拟的发电机电压K₁是否大于给定的第一阈值K。如果情况如此，则在另一个步骤C₅中确定停止状态并且相应地设定停止状态指示变量的值。在步骤C₅中确定停止状态后，在步骤C₁₄中测试：是否直接实现对泵马达M的监测。如果情况如此，则在另一个步骤C₁₅中确定一种停止状态，然后在步骤C₁₇中发出相应的信号S₇并且泵马达M借助该信号由控制装置C来关断。如果在步骤C₃中确定：泵马达M的所计算的虚拟发电机电压K₁未超过给定的第一阈值K，则在步骤C₆中确定：不存在泵马达M的停止状态，并且相应地设定停止状态指示变量的值。然后如前所述，在步骤C₁₄中测试：是否对泵马达M进行监测。如果进行监测，则在步骤C₁₅中并且进一步在步骤C₁₇中产生相应的信号S₇或者发出：不存在泵马达M的停止状态。如果在步骤C₁₄中确定：不对泵马达进行监测，则在步骤C₁₆中产生一种相应的信号S₇并且在步骤C₁₇中发出：存在用于泵马达M的停止状态的无效信号。

如果在步骤C₂中测试表明：未超过泵马达M的所测量的发电机电压K₂的给定的第一阈值K，则在步骤C₄中测试：该第一阈值是否大于给定的第二阈值K'。如果情况如此，则在步骤C₇中确定：不存在泵马达M的停止状态并且进一步利用步骤C₁₄，C₁₅或C₁₆和C₁₇进行处理。如果在步骤C₄中确定：泵马达M的所测量的发电机电压K₂未超过给定的第二阈值K'，则在步骤C₈中进行时间测量。如果在步骤C₁₀中时间测量表明：还未超过给定的延续时间，则在步骤C₁₁中在该时间间隔期间测试：泵马达M的所计算的发电机电压K₁是否超过给定的第一阈值K。如果测试表明：超过了给定的第一阈值K，则在另一个步骤C₁₂中确定：泵马达M停止并且相应地设定停止状态指示变量。接下来，如前所述，利用步骤C₁₄，C₁₅或C₁₆和C₁₇来识别停止状态。如果在步骤C₁₁中该测试表明：所计算的虚拟发电机电压K₁未超过给定的第一阈值K，则在另一个步骤C₁₃中确定：不存在泵马达M的停止状态并且设定相应的停止状态指示变量。然后进一步利用步骤C₁₄，C₁₅或C₁₆和C₁₇进行处理。

图5根据本发明的第一实施例示出了一种方法的流程图。在第一步骤W₁中，至少暂时致动所述加载装置L以用于为蓄压器D加载。在另一个步骤W₂中，计算加载装置L的虚拟的额定状态。在第三步骤W₃中，将加载装置L的虚拟的额定状态与实际的的状态进行比较。在第四步骤W₄中，借助于将虚拟的额定状态和实际的状态进行比较来识别所述加载装置L的故障，以及在最后一个步骤W₅中，当存在故障时关断加载装置L。

如果识别出加载装置L、例如其泵马达M的不真实的状态，即加载装置的静止的或缓慢运行的泵马达M，则不再致动泵马达M并且必要时将一种错误输入到相应的错误存储器中。如果错误例如比一秒长，则再次尝试致动所述泵马达M。如果测试现在表明：重新适当地驱动泵马达M，即泵马达M的不真实的状态不再存在，则重新删除在错误存储器中的前述错误输入。如果例如在蓄压器D中的压力下降到给定的值之下，则同样再次接通泵马达M，以便在用于轮制动缸的蓄压器D中确保在机动车内的制动系统中使用时足够的压力。

虽然借助前述实施例来描述本发明，但是本发明并不限于此，而是能以多种方式进行修改。

Claims (15)

1.一种用于对用于蓄压器（D）的加载装置（L）进行监测的方法，所述方法包括下述步骤：

至少暂时致动（W₁）所述加载装置（L），以用于给所述蓄压器（D）加载，

计算（W₂）所述加载装置（L）的虚拟的额定状态，

将所述加载装置（L）的虚拟的额定状态与实际的状态进行比较（W₃），

借助于将虚拟的额定状态与实际的状态进行比较来识别（W₄）所述加载装置（L）的故障，以及

当存在故障时关断（W₅）所述加载装置（L）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，故障的比较（W₃）和/或识别（W₄）在能给定的时间间隔内实现。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在识别（W₄）故障和关断（W₅）所述加载装置（L）之后，至少暂时重新对加载装置进行致动。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对所述虚拟的额定状态的计算（W₂）包括对第一特征参数（K₁）的计算，所述第一特征参数与在蓄压器（D）中的压力相关。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述实际的状态借助于第二特征参数（K₂）来描述，所述第二特征参数与在加载装置（L）运行时至少一个运行参数相关。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对所述虚拟的额定状态的计算（W₂）附加地包括所述加载装置（L）的至少一个致动参数和/或致动时间。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述致动（W₁）和/或比较（W₃）借助于电压来实现。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对所述虚拟的额定状态的计算（W₂）包括对第一特征参数（K₁）的计算，所述第一特征参数与在蓄压器（D）中的压力相关，其中所述实际的状态借助于第二特征参数（K₂）来描述，所述第二特征参数与在加载装置（L）运行时至少一个运行参数相关，其中所述第一和第二特征参数（K₁，K₂）相对于至少一个给定的阈值（K）进行比较。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述蓄压器（D）设置在机动车用的制动系统中。

10.根据权利要求2所述的方法，其中，故障的比较（W₃）和/或识别（W₄）在小于1000 ms的时间间隔内实现。

11. 根据权利要求2所述的方法，其中，故障的比较（W₃）和/或识别（W₄）在小于800ms的时间间隔内实现。

12.根据权利要求2所述的方法，其中，故障的比较（W₃）和/或识别（W₄）在300 ms和700 ms之间的时间间隔内实现。

13.一种用于对用于蓄压器（D）的加载装置（L）进行监测的设备，所述设备包括：

致动器件（C），用于至少暂时地致动所述加载装置（L），以用于给所述蓄压器（D）加载，

计算器件（4），用于对所述加载装置（L）的虚拟的额定状态进行计算，

识别器件（5），用于借助于将所述加载装置（L）的虚拟的额定状态与实际的状态进行比较来识别所述加载装置（L）的故障，

其中所述致动器件（C）以下述方式形成，即，在识别出所述加载装置（L）的故障时关断所述加载装置（L）。

14. 根据权利要求13所述的设备，其中，所述蓄压器（D）设置在机动车用的制动系统中。

15.一种根据权利要求13所述的设备的应用，以用于对用于在机动车中的制动系统的蓄压器（D）的加载装置（L）进行监测。