CN107107886B - 用于监控制动操作的方法和控制器 - Google Patents

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Abstract

公开了用于监控制动操作的设备和方法的各种实施例。根据一个方面，制动操作监控系统包括多个车轮速度传感器(14a、b、c、d)、制动需求传感器(26a、b)；多个稳定性传感器(26、30)和控制器(22)。控制器包括：车轮速度端口；制动需求端口；稳定性传感器端口；用于接收多个消息的通信端口；和包括控制逻辑(21)的处理单元。控制逻辑接收制动需求信号、指示车辆转弯的至少一个稳定性型号、和单独的车轮速度。如果制动需求信号指示没有制动，则控制逻辑计算主值，以与单独的车轮速度信号比较。

Description

用于监控制动操作的方法和控制器
背景技术
本发明涉及用于监控商用车辆上的制动操作的设备和方法。商用车辆，诸如牵引车挂车和公交车，通常装备有防抱死制动或稳定性控制系统。这些系统通过监控车辆上的各种传感器来在车轮打滑或车辆的不稳定的情况下控制车辆制动。一些车辆装备有制动磨损传感装置，制动磨损传感装置指示各制动衬垫的磨损。当磨损超过预定阈值时，通常给予操作者以警告。然而，制动磨损传感器不测量制动拖滞(brake drag)，制动拖滞可当在行车制动应用完成时制动靴(brake shoe)或制动垫(brake pad)未被完全释放时发生。制动磨损传感器不测量不良制动，当在特定车轮处的制动不与车辆上其他车轮端制动一样快或者一样充分地应用时，可发生不良制动(underperforming brake)。来自与稳定性控制系统相关的磨损装置和传感器的信息通常在车辆操作期间被即时地评估，这不指示制动操作中的任何长期趋势。这些制动磨损系统通常与防抱死制动或稳定性控制系统分开，以致于从制动磨损系统获知的任何信息不被用于改善制动性能。
发明内容
公开了制动操作监控系统的各种方面。根据一个方面，制动操作监控系统包括多个车轮速度传感器，该多个车轮速度传感器中的各个与特定的车轮部位相关；制动需求传感器；多个稳定性传感器，其用于接收稳定性信号；和控制器。控制器包括：多个车轮速度输入，其用于接收单独的车轮速度传感器信号；制动需求输入；多个稳定性传感器输入，其用于接收稳定性信号；通信端口，其用于发送和接收多个消息；和处理单元，其包括控制逻辑，其中，该处理单元与该多个车轮速度输入和通信端口通信。控制逻辑能够：接收指示制动需求的制动需求信号；接收指示该车辆的转弯的至少一个稳定性信号；接收指示单独的车轮速度的信号；如果制动需求信号指示没有制动，则由单独的车轮速度信号确定主车轮速度信号；如果该至少一个稳定性信号指示没有转弯，则基于各车轮速度信号与主车轮速度信号之差来确定单独的车轮速度信号的基线校正；和将差储存在处理单元中。
根据另一方面，一种用于监控车辆上的制动操作的方法包括接收指示制动需求的制动需求信号；接收指示该车辆的稳定性的至少一个稳定性信号；从与车辆的单独的车轮端相关的单独的车轮速度传感器接收多个车轮速度信号；确定车辆的速率至少与预定最小速率一样大；在制动需求信号指示没有制动，且其中该至少一个稳定性信号指示没有转弯时，由多个车轮速度信号确定主值；确定单独的车轮速度信号中的各个的基线校正；和将基线校正储存在处理单元中。
根据另一方面，一种用于检测车辆的制动系统缺陷的控制器包括：多个车轮速度输入，其用于接收单独的车轮速度传感器信号，该多个车轮速度输入中的各个与特定的车轮部位相关；制动需求输入；多个稳定性传感器输入，其用于接收稳定性信号；通信端口，其用于发送和接收多个消息；和处理单元，其包括控制逻辑，其中，该处理单元与该多个车轮速度输入和通信端口通信。控制逻辑能够：接收指示制动需求的制动需求信号；接收指示该车辆的转弯的至少一个稳定性信号；接收指示单独的车轮速度的信号；如果制动需求信号指示没有制动，则计算主值；如果该至少一个稳定性信号指示没有转弯，则基于各车轮速度信号与主值之差来确定单独的车轮速度信号的基线校正；和将差储存在处理单元中。
附图说明
在并入本说明书中并组成其一部分的附图中，例示了本发明的实施例，这些实施例与在上面给出的本发明的概述和在下面给出的详细说明一起用于例示本发明的实施例。
图1例示了根据本发明的示例的具有牵引车部分和挂车部分的车辆的示意图示。
图2例示根据本发明的示例的实现制动监控系统的方法。
图3例示根据本发明的示例的实现制动监控系统的另一方法。
图4例示根据本发明的示例的实现制动监控系统的另一方法。
图5例示根据本发明的示例的实现制动监控系统的另一方法。
图6例示根据本发明的示例的实现制动监控系统的另一方法。
具体实施方式
参照图1，例示了根据本发明的示例的具有牵引车部分12和挂车部分13的车辆10。牵引车部分12和挂车部分13都装备有制动监控功能，或者仅一部分可装备有制动监控功能。
车辆10的牵引车部分12大体上具有至少六个车轮部位。牵引车部分12的车轮部位包括右前、右中、右后、左前、左中和左后。车辆10的挂车部分13大体上具有至少四个车轮部位。挂车部分13的车轮部位包括右前、右后、左前和左后。
在图1中示出的示例中，车辆10的牵引车部分12包括四个车轮速度传感器14a、14b、14c、14d。车辆10的挂车部分13包括两个车轮速度传感器14e、14f。当轮胎旋转时，各车轮速度传感器14a、14b、14c、14d、14e、14f对特定的车轮部位生成车轮速度信号。在车辆10上可具有大于六个或少于六个车轮速度传感器。
车辆10的牵引车部分12包括在各车轮部位处的制动控制装置34a、34b、34c、34d。各制动控制装置34a、34b、34c、34d气动地连接于控制阀35a、35b，且用于防抱死制动和/或稳定性控制。在其他示例中，每个车轮轮轴可具有单个制动控制装置，或者各车轮部位可具有制动控制装置。在一个示例中，制动控制装置34a、34b、34c、34d是防抱死制动控制调节器。
车辆10的牵引车部分12包括制动踏板24。两个制动需求传感器26a、26b安装在制动踏板上或接近制动踏板24。在一个示例中，制动需求传感器26a、26b是压力传感器。
由于车辆10的牵引车部分12装备有稳定性控制系统，诸如Bendix® ESP®完全稳定性系统，故牵引车部分12包括组合侧向加速度传感器和偏航速率传感器26。车辆10的牵引车部分12包括操纵角度传感器30，操纵角度传感器30也用于车辆10的稳定性控制中。
车辆10的牵引车部分12包括雷达传感器32，雷达传感器32用于在具有制动的自适应巡航系统(诸如Bendix® Wingman®先进ACB)中使用。由雷达传感器48发送的信息通常包括自动减速请求。当ACB系统确定车辆10需要减速以便在车辆10与目标车辆之间维持某跟随距离时，响应于自动减速请求来形成减速信号。
车辆10的牵引车部分12包括电池40。电池40、或电池组，驱动整个车辆10。车辆10的牵引车部分12包括点火开关38。点火开关38在无论何时驾驶者开始车辆10的点火时提供功率。
车辆10的牵引车部分12包括停车灯36。无论何时驾驶者压下制动踏板24，且达到或超过六磅每平方英寸(psi)的近似制动压力时，功率通过停车灯开关(未示出)传送到灯停车灯36。在牵引车上的停车灯开关被启动的同时，功率还被提供至车辆10的挂车部分13。
车辆10的牵引车部分12包括串行通信总线42。串行通信总线42在连接于牵引车部分12上的串行通信总线42的控制器之间传送处于SAE J1939格式或专利格式的消息。
车辆10的牵引车部分12包括显示器44，以便驾驶者可看见车辆制动系统的状态，包括制动监控操作。显示器44可连接于串行通信总线42或直接连接于牵引车控制器22。
牵引车部分12上的各车轮部位包括轮胎传感器，轮胎传感器由轮胎传感器46a、46b、46c、46d、46e、46f例示。挂车部分13上的各车轮部位包括轮胎传感器，轮胎传感器由轮胎传感器46g、46h、46i、46j例示。轮胎传感器46a、46b、46c、46d、46e、46f、46g、46h、46i、46j监控轮胎特征信息，诸如轮胎压力、轮胎温度、传感器电池电压、车辆负载和轮胎振动。轮胎传感器可包括加速度计或离心开关，以指示运动值，诸如车轮的旋转。轮胎传感器46a、46b、46c、46d、46e、46f、46g、46h、46i、46j例如可为来自Elyria, Ohio的Bendix CommercialVehicle Systems LLC的Smartire®轮胎压力监控系统中使用的轮胎压力传感器。各轮胎传感器46a、46b、46c、46d、46e、46f、46g、46h、46i、46j包括无线发射器，无线发射器以选定的数据发射格式周期性地发射信号，该信号包含轮胎相关信息和唯一传感器识别码(ID)。
车辆10的牵引车部分12包括牵引车控制器22。牵引车控制器22可为独立的控制器，或者除了制动操作监控之外，包括用于控制防抱死制动、稳定性控制、或具有制动的主动巡航控制系统的功能。
车辆10的挂车部分13包括挂车控制器23。挂车控制器23可为独立的控制器，或者除了制动操作监控之外，包括用于控制防抱死制动或稳定性控制系统的功能。挂车控制器23从牵引车部分12经由电池连接或经由用于驱动停车灯36的连接接收功率。
牵引车控制器22包括控制逻辑21，控制逻辑21用于执行制动监控功能。控制逻辑21还可执行防抱死制动、稳定性控制或具有制动的主动巡航功能。控制逻辑21可包括易失性、非易失性存储器、固态存储器、闪速存储器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、前述存储器类型的变形、它们的组合、和/或适合用于提供所描述的功能和/或储存用于由控制逻辑21执行的计算机可执行指令的任何其他类型的存储器。在制动控制方法的操作期间确定的值还可储存在控制逻辑21的存储器中。
牵引车控制器22与串行通信总线42通信。牵引车控制器22与显示器44通信。显示器44对车辆操作者通知可由牵引车控制器22确定的制动系统的任何问题。牵引车控制器22还可对串行通信总线42发送与制动操作有关的信息。
牵引车控制器22接收代表制动需求的信号。制动需求信号可直接来自压力传感器26a、26b或来自行车制动回路中的另一来源。牵引车控制器22包括用于接收指示车辆10稳定性的信号的至少一个输入。牵引车控制器22可接收偏航速率信号、侧向加速度信号和/或操纵角度传感器信号。牵引车控制器22包括用于来自车轮速度传感器14a、14b、14c、14d的车轮速度传感器信号的单独的输入。这些信号中的各个可如图1所示地直接连接于牵引车控制器22，或者可经由其他器件，诸如经由串行通信总线42接收。
牵引车控制器22连接于用于驱动牵引车控制器22的电池40。牵引车控制器22还可包括来自点火开关38的输入。牵引车控制器22仅当点火开关38被接合时在点火开关输入处接收功率。
牵引车控制器22与制动控制装置34a、34b、34c、34d和控制阀35a、35b通信。制动控制装置34a、34b、34c、34d从由驾驶者进行的制动踏板24的应用或者从控制阀35a、35b接收空气供应。控制阀35a、35b由牵引车控制器22独立地控制，以与驾驶者的制动应用独立地提供供应压力。
牵引车控制器22的控制逻辑21利用在上面描述的传感器和装置中的各个来在车轮端处监控制动操作。例如，当应用至制动器的压力在行车制动应用的结束时不被完全释放时，可发生制动拖滞。制动拖滞的原因包括在行车制动应用的结束时的未对准的卡钳，该卡钳将制动垫与转动体接触地进行保持。在车辆10移动时，在制动事件之后监控制动拖滞。牵引车控制器22的控制逻辑21也在车轮端处识别不良制动。不良制动是不应用与其他车轮端制动相同的压力水平的制动。不良制动的一些原因包括失调的制动器或过度磨损的制动垫。在制动事件期间监控不良制动。
在图2-6中示出用于实现根据本发明的示例的监控制动操作的方法的一系列流程图。
在图2中，主值确定方法100在步骤102中开始。控制逻辑21在步骤106中通过确定是否存在来自压力传感器26a、26b的制动需求信号来确定车辆10是否在制动。如果不存在制动需求信号，则方法100前进至步骤108。如果存在制动需求信号，则方法100返回至步骤102。在步骤108中，控制逻辑21或者通过利用来自车轮速度传感器14a、14b、14c、14d的信号，或者其他加速度指标，诸如串行通信总线42上的加速度消息来确定车辆10是否在加速。如果车辆10不在加速，则方法100继续至步骤110。如果车辆10在加速，则方法100返回至步骤102。在步骤110中，控制逻辑21或者通过利用来自操纵角度传感器30的信号，或者其他转弯指标来确定车辆10是否在转弯。转弯包括强力的左和右转向，以及转向以通过驶出坡道来离开公路。因公路上的正常车道变换引起的操纵角度的变化不会被认为是转弯。如果车辆10不在转弯，则方法100继续至步骤112。如果车辆10在转弯，则方法100返回至步骤102。
在步骤112中，控制逻辑21接收来自车轮速度传感器14a、14b、14c、14d的车轮速度信号中的各个。在步骤114中，监控车轮速度信号以起始时间周期。在一个实施例中，该起始时间周期是大约三十(30)秒。在另一个实施例中，该起始时间周期是大约六十(60)秒。如果该起始时间周期尚未经过，则方法100继续和在步骤112中一样地收集车轮速度信号。
一旦该起始时间周期已经过，则控制逻辑21在步骤120中确定主值。主值将在随后的步骤中被与各车轮速度信号单独地比较。可以以多种不同的方式确定主值。在一个示例中，主值被设定为最频值(mode)，或最频繁发生的车轮速度信号。在另一个示例中，主值是所有车轮速度信号的中间值或平均值。在另一个示例中，主值被设定为匹配两个最接近的车轮速度信号。在另一个示例中，主值是由牵引车控制器22利用车轮速度信号估算的车辆速率。在另一个示例中，从车辆10上的另一控制器接收车辆速率，该另一控制器诸如发动机控制器、雷达控制器或分开的防抱死制动系统控制器，且由牵引车控制器22在串行通信总线42上接收车辆速率。在另一个示例中，主值被设定为与总体车辆速率相等或近似相等的车轮速度信号。一旦控制逻辑21确定主值，则在步骤122中将主值储存在控制逻辑21的存储器部分中。一旦主值在步骤122中被储存，则制动监控操作可继续地移动至短期监控方法140、拖滞监控方法180、不良制动监控方法220、和长期监控方法240中的任一者，或者可同时地运行所有的监控方法140、180、220、240。
在图3中示出的示例中，示出了短期监控方法140。在步骤142中，开始短期监控方法140。在步骤144中，监控车辆10的速率，以确定速率是否小于预定最小速率。在一个示例中，预定最小速率是五(5)英里每小时，且在另一示例中，预定的最小速率是十(10)英里每小时。如果车辆10等于或大于预定速率地移动，则方法140继续至步骤146。如果车辆10的速率小于预定速率，则方法返回至步骤142。
在步骤146中，控制逻辑21确定车辆10是否在由主动安全系统控制，主动安全系统诸如稳定性控制或具有制动的主动巡航系统。主动安全系统将自动地控制车辆制动，诸如利用稳定性控制介入或具有制动的主动巡航介入。如果车辆10在由主动安全系统控制，则方法140返回至步骤142。如果车辆不在由主动安全系统控制，则方法140继续至步骤148。
在步骤148中，控制逻辑21确定来自压力传感器26a、26b的制动需求信号是否大于预定最大制动阈值或小于预定最小制动阈值。在一个示例中，预定最小制动阈值是大约十磅每平方英寸(10psi)，且预定最大预定制动阈值是大约三十磅每平方英寸(30psi)。如果制动需求信号大于预定最大制动阈值或小于预定最小制动阈值，则方法140返回至步骤142。如果制动需求信号小于或等于预定最大制动阈值，或者大于或等于预定最小制动阈值，则方法140继续至步骤149。以此方式，控制逻辑21确定制动是否已由驾驶者应用在车辆上以试图以正常的方式使车辆减速。
在步骤149中，监控制动需求信号，以确定是否仍存在制动需求。如果存在制动需求，则方法140返回至步骤142。如果不存在制动需求，则方法140继续至步骤150。
在步骤150中，控制逻辑21选择单独的车轮速度传感器14a、14b、14c、14d的最低速率车轮速度信号以与通过方法100确定的主值相比较。主值可在每次开始短期监控方法140时重新确定。最低速率车轮速度信号被选择为其更可能是具有潜在的制动拖滞问题的车轮端上的车轮速度传感器。在步骤152中，控制逻辑21确定最低速率车轮速度传感器信号与主值之差。在步骤154中，最低速率车轮速度信号与主值之差被累计，这意味着随时间变化累积该差。例如，为了计算累计的差，从时间t2时的速率V2减去时间t1时的速率V1，且将该差除以t2-t1以获得累计的速率IV1。然后从时间t3时的速率V3减去累计的速率IV2，且将该差除以t3-t2中的差，等等。在步骤156中，将累计差与短期阈值相比较。如果该差等于或大于短期阈值，则方法140继续至步骤158。如果该差小于短期阈值，则方法140返回至步骤150。在一个示例中，短期阈值在3和10之间。在另一个示例中，短期阈值是4。
在步骤158中，当最低速率车轮速度信号的累计差大于或等于短期阈值时，使制动拖滞误差计数器增大一个增量。
在步骤160中，将制动拖滞误差计数器与误差计数阈值相比较。如果累积制动拖滞误差计数器小于误差计数阈值，则方法140继续至步骤162。如果制动拖滞误差计数器大于或等于误差计数阈值，则方法140继续至步骤168且由控制逻辑21记录短期故障。在一个示例中，误差计数阈值在3和10之间。在另一个示例中，误差计数阈值是5。
如果控制逻辑21记录了短期制动拖滞故障，则控制逻辑21可对显示器44发送指标信号，以对驾驶者指示可能在具有该故障的车轮端处发生的制动拖滞。
如果制动拖滞误差计数器在步骤160中未等于或超过误差计数阈值，则控制逻辑21继续至步骤162且确定从步骤142中的短期监控的起始起的短期时间周期是否已经过。如果短期时间周期已经过，则在步骤164中将制动拖滞误差计数器重新设定至零。该重新设定防止车轮速度信号上的噪声导致测量或累计中的误差。如果短期时间周期尚未经过，则方法140直接返回至步骤150，在此重新开始最低速率车轮速度信号与主值的比较。在一个示例中，短期时间周期的范围从大约五(5)分钟到大约十(10)分钟。
在图4中的示例中，示出了拖滞监控方法180。在步骤182中，开始拖滞监控方法180。在步骤184中，控制逻辑21监控车辆10的速率，以确定速率是否大于或等于预定最小速率。在一个示例中，预定最小速率是五英里每小时。在另一个示例中，预定最小速率是十英里每小时。如果车辆10大于或等于预定最小速率地移动，则方法180继续至步骤186。如果车辆10的速率小于预定最小速率，则方法180返回至步骤182。
在步骤186中，控制逻辑21或者通过利用来自操纵角度传感器30的信号，或者其他转弯指标来确定车辆10是否在转弯。如果车辆10不在转弯，则方法180继续至步骤188。如果车辆10在转弯，则方法180返回至步骤182。
在步骤188中，控制逻辑21确定制动需求信号是否小于预定最大制动阈值。在一个示例中，预定最大制动阈值是大约二十磅每平方英寸。在另一个示例中，预定最大制动阈值是大约三十磅每平方英寸。如果制动需求信号小于预定制动阈值，则方法180继续至步骤190。如果制动需求信号大于或等于预定最大制动阈值，则方法返回至步骤182。
在步骤190中，控制逻辑21将车轮速度传感器14a、14b、14c、14d的所有车轮速度信号单独地与主值进行比较。在步骤192中，控制逻辑21确定各车轮速度传感器信号与主值之差。主值可在每次开始拖滞监控方法180时重新确定。
在步骤194中，为了确定在任一车轮处是否存在制动拖滞，将各车轮速度信号与主值之差累计，这意味着随着时间变化将差累积，类似于短期监控方法140的步骤154。在步骤195中，将车轮速度传感器信号中的各个的累计差与拖滞阈值比较。如果该差等于或大于拖滞阈值，则方法180继续至步骤196。如果该差小于拖滞阈值，则方法180返回至步骤190。在一个示例中，拖滞阈值在8和15之间。在另一个示例中，拖滞阈值是10。
在步骤196中，使拖滞误差计数器增量。拖滞误差计数器与短期监控方法140的制动拖滞误差计数器不相同。在步骤198中，将拖滞误差计数器与拖滞误差阈值相比较。如果拖滞误差计数器小于拖滞误差阈值，则方法180继续至步骤200。如果拖滞误差计数器大于或等于拖滞误差阈值，则方法180继续至步骤204。
拖滞监控方法180可与单独的车轮端上的轮胎传感器46a、46b、46c、46d、46e、46f交叉核对信息。在步骤204中，从已超过拖滞误差阈值的车轮端中的轮胎传感器分析轮胎温度。在步骤206中，将轮胎温度与阈值温度相比较。如果轮胎温度超过阈值温度，则在步骤208中记录拖滞故障。因为拖滞的刹车可导致车轮端处的高温，故该高温也将由该车轮端处的轮胎中的轮胎传感器获取。关于轮胎温度的信息可通过串行通信总线42而被交换，或者牵引车控制器22可直接从传感器46a、46b、46c、46d、46e、46f接收轮胎压力信息。
如果控制逻辑21记录拖滞故障，则控制逻辑21可通过指示器44对驾驶者指示，在车轮端处存在制动拖滞，其中在该车轮端处具有高于拖滞阈值的误差计数器和高于温度阈值。
如果制动拖滞误差计数器在步骤198中未等于或超过拖滞阈值，则控制逻辑21继续至步骤200且确定从拖滞监控步骤190的起始起的拖滞时间周期是否已经过。如果拖滞时间周期已经过，则在步骤202中将误差计数器重新设定至零。该功能补偿可在测量或累计中导致误差的任何车轮速度信号上的噪声。如果拖滞时间周期尚未经过，则方法180直接返回至步骤190，以继续将所有的车轮速度信号与主值相比较。在一个示例中，拖滞时间周期的范围从大约十(10)分钟到大约十五(15)分钟。
一旦利用方法140确定短期故障，或者在方法180中确定拖滞故障，则可由牵引车控制器22经由制动控制装置34a、34b、34c、34d对具有制动拖滞的车轮端给予更小的制动压力，以便防止车轮端变得过度制动且影响车辆的稳定性。
在图5中示出的另一示例中，示出了不良制动监控方法220。在步骤222中，开始不良制动监控方法220。
在步骤224中，监控制动需求信号，以确定是否存在制动需求。如果不存在制动需求，则方法220返回至步骤222。如果存在制动需求，则方法220继续至步骤224。
在步骤224中，控制逻辑21将车轮速度传感器14a、14b、14c、14d的所有车轮速度信号单独地与主值进行比较。在步骤226中，控制逻辑21确定各车轮速度传感器信号与主值之差。主值可在每次开始不良制动监控方法220时重新确定。
在步骤228中，为了确定在任一车轮处是否存在不良制动，计算各车轮速度信号与主值的累计差，这意味着随时间变化累积该差。在步骤230中，将各车轮速度传感器信号的累计差与不良制动阈值比较。如果该差等于或大于不良制动阈值，则方法220继续至步骤232。如果该差小于不良制动阈值，则方法220返回至步骤222。在一个示例中，不良制动阈值在12和20之间。在另一个示例中，不良制动阈值是15。
在步骤232中，使不良制动误差计数器增量一。在步骤234中，将不良制动误差计数器与不良制动误差计数阈值相比较。如果不良制动误差计数器小于不良制动误差阈值，则方法220继续至步骤238。如果不良制动误差计数器大于或等于不良制动误差阈值，则方法220继续至步骤236，在此记录故障。
如果不良制动误差计数器在步骤234中尚未超过不良制动阈值，则控制逻辑21继续至步骤238且确定从不良制动监控步骤222的起始起的不良制动时间周期是否已经过。如果不良制动监控时间周期已经过，则在步骤239中将误差计数器重新设定至零。该功能补偿可在测量或累计中导致误差的任何车轮速度信号上的噪声。如果不良制动时间周期尚未经过，则方法220直接返回至步骤222，以继续将所有的车轮速度信号与主值相比较。在一个示例中，不良制动时间周期的范围从大约十(10)分钟到大约十五(15)分钟。
一旦利用方法220确定了不良制动故障，则可由牵引车控制器22经由制动控制装置34a、34b、34c、34d对具有不良制动的车轮端给予更大的制动压力，以便维持车辆的稳定性。
在图6中的示例中，示出了长期监控方法240。在步骤242中，开始基线校正。控制逻辑21在步骤244中通过确定是否存在来自制动踏板24的制动需求信号来确定车辆10是否在制动。如果不存在制动需求信号，则方法240前进至步骤246。如果存在制动需求信号，则方法220返回至步骤242。在步骤246中，控制逻辑21或者通过利用来自车轮速度传感器14a、14b、14c、14d的信号，或者串行通信总线42上的其他加速度指标，来确定车辆10是否在加速。如果车辆10不在加速，则方法240继续至步骤248。如果车辆10在加速，则方法240返回至步骤242。在步骤248中，控制逻辑21或者通过利用来自操纵角度传感器30的信号，或者其他转弯指标来确定车辆10是否在转弯。如果车辆10不在转弯，则方法220继续至步骤250。如果车辆10在转弯，则方法240返回至步骤242。
方法240继续至步骤250，在此，控制逻辑21在校正时间周期将单独的车轮速度信号中的各个与已经根据方法100确定的主值相比较，该校正时间周期等于如在方法100中完成的主值的起始时间周期。各车轮速度和主值之间之差在步骤252中确定。各车轮速度信号与主值之差在步骤254中作为一系列数字储存在存储器中，以用于用作基线校正。
一旦基线校正在步骤254中得到储存，则在步骤256中开始长期监控方法。控制逻辑21在步骤258中确定长期时间周期是否已经过，这意味着自从接收到指示车辆10的制动的最后的制动需求信号已经过预定时间。如果长期时间周期已经过，则方法继续至步骤260。如果长期时间周期尚未经过，则方法返回至步骤256。在一个示例中，长期时间周期的范围从大约20分钟到60分钟。在另一个实施例中，长期时间周期是大约30分钟。
在步骤260中，控制逻辑21或者通过利用来自车轮速度传感器14a、14b、14c、14d的信号，或者串行通信总线42上的其他加速度指标，来确定车辆10是否在加速。如果车辆10不在加速，则方法240继续至步骤262。如果车辆10在加速，则方法240返回至步骤258。
在步骤262中，收集所有的车轮速度信号以与校正时间周期相同的时间周期。在步骤264中，将车轮速度信号与在步骤254中储存的基线校正相比较。如果在步骤266中，在基线校正与车轮速度信号的比较中的任何点处的差大于或等于长期阈值，则方法继续至步骤268。如果在校正时间周期内在基线校正与车轮速度信号之间之差中的各个小于长期阈值，则方法240返回至步骤256。在一个示例中，长期阈值是大约10。在另一个示例中，长期阈值是大约20。
在步骤268中，当基线校正与任何单独的车轮速度信号之间之差大于长期阈值时，记录长期故障。
如果挂车控制器23装备有防抱死制动和稳定性控制功能，则可在挂车控制器23中进行用于监控制动操作的类似方法。挂车控制器23将利用与方法100类似的方法来确定其自身的主值，且也执行与上述类似的短期监控方法、拖滞监控方法、不良制动监控方法和长期监控方法。
虽然已通过本发明的实施例的描述例示了本发明，且虽然以相当多的细节描述了实施例，但申请人不意图将所附权利要求的范围约束或以任何方式限于此种细节。对于本领域技术人员，额外的优点和修改将容易变得显而易见。因此，本发明在其较宽泛的方面中不限于所示出和描述的特定细节、代表性设备、和例示性示例。因此，可从此种细节进行改变，而不偏离申请人的大体发明构思的精神或范围。

Claims (21)

1.一种用于监控车辆上的制动操作的方法，其包括：
接收指示制动需求的制动需求信号；
接收所述车辆的至少一个稳定性信号；
从与所述车辆的单独的车轮端相关的单独的车轮速度传感器接收多个车轮速度信号；和
基于所述多个车轮速度信号在起始时间周期内确定用于与所述多个车轮速度信号比较的主值；
确定所述车辆的速率等于或大于预定最小速率；
确定所述车辆不在由主动安全系统控制；
确定所述制动需求信号大于预定最小制动阈值且小于预定最大制动阈值；
当所述制动需求不再存在时，选择所述多个车轮速度信号中的具有最低速率的车轮速度信号；
计算选定的车轮速度信号与所述主值之差，其中，预定短期时间周期未经过；
计算累计差；
当所述累计差大于短期阈值时，使误差计数器增大一个增量，以得到累积的制动拖滞计数；
当所述累积的制动拖滞计数大于误差计数阈值并且所述预定短期时间周期未经过时，确定在与所述选定的车轮速度信号相关的车轮端处存在制动拖滞故障；和
在输出处将制动控制信号发送到至少一个制动控制装置以降低与所述制动拖滞故障相关联的车轮端处的压力。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定主值是响应于所述车辆的加速度为零，所述制动需求信号指示没有制动，且所述至少一个稳定性信号指示没有转弯而发生的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主值包括以下中的一者：所述多个车轮速度信号的平均值、所述多个车轮速度信号的最频值、和由所述车辆上的控制器确定的车辆速度。
4.根据权利要求1所述的方法，其还包括：作为所述主值的函数确定单独的车轮速度信号中的各个的基线校正，其中，确定所述基线校正包括将所述单独的车轮速度信号中的各个单独地与所述主值比较以校正时间周期，和将所述单独的车轮速度信号中的各个与所述主值之间之差作为用于所述单独的车轮速度信号中的各个的所述基线校正储存。
5.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
在所述短期时间周期终止之后，将所述累积的制动拖滞计数重新设定为零。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述误差计数阈值的范围从3到10。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定最小速率是十英里每小时。
8.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
将来自轮胎传感器的温度信号与预定轮胎温度阈值相比较，所述轮胎传感器位于与具有比所述短期阈值大的累计差的车轮速度信号相关的车轮端处；和
响应于超过所述预定轮胎温度阈值的轮胎温度和超过预定计数的所述误差计数器，确定存在制动拖滞故障。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在校正时间周期内计算各单独的车轮速度信号与所述主值之差；
确定从所述制动需求信号指示制动开始是否已经过了长期时间周期；
在与所述校正时间周期相等的第二时间周期内计算各单独的车轮速度信号与所述主值之差，其中，所述长期时间周期已经过；
将所述差与长期阈值相比较；和
当所述差大于或等于所述长期阈值时，确定存在长期故障。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述长期时间周期在二十分钟和六十分钟之间。
11.一种用于监控车辆的制动操作的控制器，其包括：
多个车轮速度输入，其用于接收单独的车轮速度传感器信号，所述多个车轮速度输入中的各个与特定的车轮部位相关；
制动需求输入；
多个稳定性传感器输入，其用于接收稳定性信号；
通信端口，其用于通过串行通信总线接收和发送多个消息；
输出，用于将制动信号传达到至少一个制动控制装置；和
处理单元，其包括控制逻辑，其中，所述处理单元与所述多个车轮速度输入和所述通信端口通信，所述控制逻辑能够：
接收指示制动需求的制动需求信号；
接收指示所述车辆的转弯的至少一个稳定性信号；
从多个车轮速度信号接收信号；和
确定用于与所述多个车轮速度信号比较的主值；
当制动需求不存在时，选择所述多个车轮速度信号中的具有最低速率的车轮速度信号；
计算选定的车轮速度信号与所述主值之差，其中，短期时间周期未经过；
计算累计差；
当所述累计差大于短期阈值时，使误差计数器增大一个增量，以得到累积的制动拖滞计数；
当所述累积的制动拖滞计数大于误差计数阈值并且所述短期时间周期未经过时，确定在与所述选定的车轮速度信号相关的车轮端处存在制动拖滞故障；和
在输出处将制动控制信号发送到至少一个制动控制装置以降低与所述制动拖滞故障相关联的车轮端处的压力。
12.根据权利要求11所述的控制器，其中，确定主值是响应于所述车辆的加速度为零，所述制动需求信号指示没有制动，且所述至少一个稳定性信号指示没有转弯而发生的。
13.根据权利要求11所述的控制器，其中，所述主值包括所述多个车轮速度信号的平均值、所述多个车轮速度信号的最频值、和由所述车辆上的控制器确定的车辆速度中的一者。
14.根据权利要求11所述的控制器，其中，所述稳定性信号是从侧向加速度传感器、偏航速率传感器和操纵角度传感器中的至少一者接收的。
15.根据权利要求11所述的控制器，其中，所述控制逻辑还能够：
作为所述主值的函数确定所述单独的车轮速度信号中的各个的基线校正，其中，确定所述基线校正包括将所述单独的车轮速度信号中的各个单独地与所述主值比较以校正时间周期，和将所述单独的车轮速度信号中的各个与所述主值之间之差作为用于所述单独的车轮速度信号中的各个的所述基线校正储存。
16.根据权利要求11所述的控制器，其中，所述短期时间周期的范围从五分钟到十分钟。
17.根据权利要求11所述的控制器，其中，确定主值包括作为与由不同于车轮速度传感器信号的来源确定的总体车辆速率相等的一个确定单独的车轮速度信号。
18.根据权利要求17所述的控制器，其中，所述不同于车轮速度传感器信号的来源是由发动机控制器、雷达控制器和防抱死制动控制器中的一者确定的车辆速率。
19.根据权利要求11所述的控制器，其中，所述控制逻辑还能够执行防抱死制动和稳定性控制功能中的至少一者。
20.一种用于监控车辆的制动操作的控制器，其包括：
控制逻辑，其中，所述控制器与多个车轮速度传感器、至少一个稳定性传感器和至少一个制动需求传感器通信，所述控制逻辑能够：
接收来自所述至少一个制动需求传感器的指示制动需求的制动需求信号；
接收来自所述至少一个稳定性传感器的指示所述车辆的转弯的至少一个稳定性信号；
接收来自所述多个车轮速度传感器的车轮速度传感器信号；
用于当所述制动需求信号指示没有制动，且其中所述至少一个稳定性信号指示没有转弯时，由所述多个车轮速度信号确定主值的器件；
用于当所述制动需求信号指示没有制动时，计算各单独的车轮速度信号与所述主值之差的器件；
用于计算各单独的车轮速度信号与所述主值的累计差的器件；
用于将各累计差与短期拖滞阈值相比较的器件；
用于当多个单独的车轮速度信号中的一者的累计差大于所述短期拖滞阈值时，使误差计数器增量的器件；
用于响应于超过预定误差计数的所述误差计数器，确定存在短期制动拖滞故障的器件；和
控制至少一个制动控制装置来降低与制动拖滞故障相关联的车轮端处的压力。
21.根据权利要求20所述的控制器，还包括指示器输出，以对驾驶者指示与所选择的车轮速度信号相关联的车轮端处的制动拖滞故障，其中所述控制逻辑还能够将信号发送到所述指示器输出，以对驾驶者指示在与所述制动拖滞故障相关联的所述车轮端处的制动拖滞故障。
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