CN112839851A - 用于检测和提供指示由于使用载具制动系统而引起的颗粒排放的制动评估信息的方法和设备 - Google Patents

用于检测和提供指示由于使用载具制动系统而引起的颗粒排放的制动评估信息的方法和设备 Download PDF

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Abstract

描述了用于检测和提供指示由于使用载具制动系统而引起的颗粒排放的制动评估信息(I)的方法。该方法包括以下步骤：在制动事件后，确定与由制动事件引起的颗粒排放有关的一个或更多个物理量(A、B、C)，所述确定是基于由设置在载具中的相应检测装置(10)执行的对上述一个或更多个物理量中的检测到的至少一个物理量(A)的检测来进行的。然后，该方法包括以下步骤：基于上述一个或更多个经确定的物理量(A、B、C)，借助于计算机(10)中存储的且可执行的算法或数学评估模型(M1)来计算至少一个制动评估指数(ivf)。这样的指数ivf代表了载具制动系统在制动事件上的颗粒排放数量(QP)。该方法最后包括借助于用户接口(14)来向用户提供与上述计算出的制动评估指数(ivf)有关的制动评估信息(I)。还描述了能够执行上述方法的、用于检测并提供指示由制动系统引起的颗粒排放的制动评估信息的设备(1)。

Description

用于检测和提供指示由于使用载具制动系统而引起的颗粒排 放的制动评估信息的方法和设备
发明领域
本发明的目的是用于检测和提供指示由于使用载具制动系统而造成颗粒排放的制动评估信息的方法。
本发明的目的还在于能够实施上述方法的、用于检测和提供指示由于使用载具制动系统而造成颗粒排放的制动评估信息的设备。
背景技术
二十多年来，欧盟(EU)和世界卫生组织(WHO)一直致力于减少颗粒排放(PM)，并提供指导方针和法规两者。
在识别待减少的颗粒的源的领域中，存在有道路运输领域。
在这样的领域中，可以识别由于源自发动机燃烧过程的排气气体的排气排放，以及识别由于源自例如制动器磨损和轮胎磨损的非排气排放的排气排放。
长期以来排气气体排放是高度关注的对象。因此，至少在城市环境中幸运的是，由于越来越严格的规定(EURO排放标准)必须在允许流通的载具中遵守和实施，在许多城市中减少的趋势是明显的。
相反，非排气排放不受制于同样严格的规定，以及迄今为止，它们一直是较少受到关注的对象。
作为结果，据估算，现今排气气体排放和非排气排放同等地造成了城市环境的污染。
有鉴于此，UNECE限定了旨在标准化非排气排放的颗粒测量计划(PMP)。因此，近来对非排气排放的关注显著地增加了。
特别地，对作为非排气排放的主要源之一的载具制动系统的关注已经增加了。
为了从总体上减少制动系统的磨损排放，除了在制动系统上实施设计和结构上的改良以外，非常有前途的方法是将注意力集中在驾驶方式和制动方式上。事实上，考虑到相同的制动系统，颗粒排放会取决于驾驶方式和制动方式而有极大地不同。
特别地，已经被证实的是，完全在驾驶员控制下的一些参数，诸如例如制动压力和速度，极大地影响了制动系统的颗粒排放。
因此，具有可行方法的选项是“教”驾驶员如何正确地制动，以便于减少排放，这是基于甚至在驾驶时实时地向驾驶员提供关于制动方式的信息以及由此造成的微粒排放方面的影响的能力。
关于基于定量检测的、广义上的“驾驶方式”的自动定性评估，已知几个旨在从减少消耗或减少排气排放的效率方面来表征驾驶方式的解决方案。
相反地，还没有旨在从减少非排气排放的效率方面来表征驾驶方式的已知解决方法，也没有旨在使驾驶员意识到其制动行为以便于减少由于制动系统的制动动作而产生的非排气排放的具体解决方案。
此外，上述已知解决方案(即，旨在从减少排气排放的效率方面来表征驾驶方式的解决方案)是完全不适用的，并且可能无法被移植到本文所考虑的解决方案——即旨在从减少由于制动系统的非排气排放的效率方面来表征驾驶方式的解决方案——的背景中。
鉴于以上所述，强烈地感到需要有用于检测和提供指示由于使用载具制动系统而造成颗粒排放的制动评估信息的可用方法和设备，从而向驾驶员提供详细信息，以允许驾驶员改善其制动方式以便于减少非排气排放。
发明内容
本发明的目的是提供用于检测和提供指示由于使用载具制动系统而造成颗粒排放的制动评估信息的方法，这允许至少部分地消除上述参照背景技术在此抱怨的缺点，以及满足在所考虑的技术领域中特别地感到的上述要求。
通过根据权利要求1所述的用于检测和提供制动评估信息的方法来实现这个目的和其他目的。
一些有利的实施方式是从属权利要求2至20的主题。
本发明的目的还在于提供能够执行上述方法的、用于检测和提供指示由于使用载具制动系统而造成颗粒物排放的制动评估信息的设备。
通过根据权利要求21所述的用于检测和提供制动评估信息的设备来实现这个目的和其他目的。
该设备的其他实施方式是从属权利要求22至23的主题。
附图说明
参考附图，根据本发明的方法和设备的其他特征和优点将从通过指示而非限制的方式给出的本发明的优选实施方式的以下描述中变得明显，其中：
-图1示出了根据本发明的实施方式的用于检测和提供制动评估信息的设备的简化框图；
-图2示出了根据本发明的方法的一些实施方式中所提供的、被包括在设备中的用户接口以及向用户显示的信息的一些示例；
-图3至图8借助于框图示出了根据本发明所包括的相应实施方式的用于检测和提供制动评估信息的方法或其一些步骤。
具体实施方式
参考图1至8，描述了用于检测和提供指示由于使用载具制动系统而造成颗粒排放的制动评估信息I的方法。
首先，该方法包括以下步骤：在制动事件后，确定与由制动事件引起的载具颗粒排放有关的一个或更多个物理量(A、B、C)，所述确定是基于由设置在载具中的相应检测装置10执行的对上述一个或更多个物理量中的检测到的至少一个物理量(A)的检测来进行的。
然后，该方法包括以下步骤：基于上述一个或更多个经确定的物理量(A、B、C)，借助于在设置于载具中的计算机10中存储的且可执行的算法或数学评估模型M1来计算至少一个制动评估指数ivf。这样的制动评估指数ivf代表在制动事件后由于使用了载具制动系统而造成的颗粒排放数量QP。
该方法最后包括借助于用户接口14来向用户提供与上述计算出的制动评估指数ivf有关的制动评估信息I。
根据该方法的不同的可能实施方式，上述一个或更多个经确定的物理量(A、B、C)包括属于以下组的一个或更多个量：载具速度(v)、和/或载具加速度/减速度(a)、和/或载具制动系统温度(T)、和/或制动压力(p)、和/或载具发动机扭矩(c)、和/或制动扭矩、和/或载具倾斜度、和/或由载具制动系统排放的颗粒的数目和/或浓度。
上述一个或更多个检测到的物理量(A)还包括属于以下组的一个或更多个量：载具速度(v)、和/或载具加速度/减速度(a)、和/或载具制动系统温度(T)、和/或制动压力(p)、和/或载具发动机扭矩(c)、和/或制动扭矩、和/或载具倾斜度、和/或由载具制动系统排放的颗粒的数目和/或浓度。
因此，该方法意味着将上述物理量的某个子集识别为与制动评估指数的计算相关。然后，作为该方法的实施示例，有可能直接检测到这样的子集的所有物理量，或者也有可能基于检测到的物理量的第二子集来估算出部分物理量全部物理量。
在图1所示的示例中，物理地检测到单一量(或变量、或参数)A，以及确定了三个量(或变量、或参数)，一个(A)直接地来自检测以及另外两个(B、C)借助于适当的算法或数学模型间接地来自检测。
本领域技术人员容易理解的是，图1所示的情况是许多可能的示例之一。在该方法的不同实施选项中，检测到量的数目大于一；或者，经确定的量的数目不是三个。此外，在该方法的不同实施方法中，检测到的量的子集与经确定的量的子集重合，或者是完全地不相交、或者具有交集。
因此，相对于上述量的使用，以及相对于它们是借助于计算或模型来被物理地检测或确定的事实，大量的组合被包括在该方法中。在本说明书的下文中，将例示一些特别显著的组合。
根据该方法的实施方式，上述确定步骤借助于算法或数学确定模型M2来执行，该算法或数学确定模型在设置于载具中的计算机10中存储且可执行。
取决于检测到的量和经确定的量，可以在本方法中使用适于基于其他检测到的物理量来确定一些物理量的多个算法或数学确定模型M2。可以采用的算法或数学确定模型M2可以本身是已知的、或者临时开发的。在本说明书的下文中，将给出一些显著的示例。
取决于计算所基于的经确定量，可以在本方法中使用适于计算制动评估指数ivf的多个算法或数学评估模型M1。在本说明书的下文中，将给出一些显著的示例。
如上已经所述的，在制动事件后、和/或在制动/制动事件的整个持续期间执行一个或更多个物理量的检测。以下给出的所有实施方式都涉及这样的检测状况。
根据该方法的实施示例，确定步骤包括检测载具速度v。
根据不同的实施选项，由设置在载具中的速度检测装置和/或速度传感器来检测速度v。例如，存在于载具上以用于向速度计提供数据的检测装置可以被用于该目的。根据另一示例，可以使用车轮传感器，将通过车轮传感器检测到的平均速度作为检测到的速度。
根据该方法的另一实施示例，确定步骤包括估算载具速度v。
根据该方法的实施示例，确定步骤包括检测载具加速度/减速度a。这可以例如借助于存在于在载具上或被安装在载具上的加速度传感器来完成以用于这样的目的。
根据该方法的另一实施示例，确定步骤包括估算载具加速度/减速度a。
为了本说明书的目的，术语“加速度”或者“加速度/减速度”以及对应的附图标记“a”以相同的含义使用，即它们指示带有其符号的物理量“加速度”，其中正号指示速度增加(加速度)以及负号指示速度减少(减速度)。减速度情况(带负号的加速度)显然是表征制动事件的典型情况。
根据更具体的实施选项，借助于速度检测装置来检测速度v，而基于上述检测到的速度v来估算加速度/减速度a。
例如，可以检测初始速度vi(在制动动作开始时)和最终速度vf(在制动动作结束时)，以及可以将平均减速度估算为最终速度与初始速度之差和制动动作持续时间之比。
在根据更具体的实施选项中，借助于加速度检测装置来检测加速度/减速度a，而基于上述检测到的加速度/减速度a来估算速度v。
在不同的实施选项中，在制动时间间隔内获取贯穿整个制动时间间隔的速度趋势和/或加速度时间趋势、和/或平均值和/或峰值速度和/或加速度值。
根据优选的实施选项，根据获取到的数据来确定在速度v和/或加速度a的制动时间间隔上的平均积分，以作为速度v和/或加速度a，从而获得关于整个制动事件的更完整的信息。
根据该方法的实施示例，确定步骤包括检测制动系统温度T。
根据该方法的实施示例，确定步骤包括估算制动系统温度T。
根据该方法的实施示例，确定步骤包括检测制动压力p。
根据该方法的实施示例，确定步骤包括估算制动压力p。
根据图3所示的该方法的实施方式，确定(检测或估算)载具速度v、载具加速度/减速度a、以及制动系统温度T。在这样的情况下，计算步骤包括基于如经确定的上述载具速度v和加速度/减速度a以及上述制动系统温度T来计算制动评估指数ivf。
如图3所示，借助于算法或数学模型M1'来计算制动评估指数ivf。
根据可能的实施选项，算法M'可以基于以v、a、T为变量的非线性函数，即，f1(v,a,T)，例如，具有从测试或实验中获得的系数的多项式函数。
根据另一可能的实施选项，算法M'可以基于以量v、a、T为变量、形式为以下的线性函数：
C1·v+C2·a+C3·T
或基于其线性参数以v、a、T为变量、形式为以下的对数函数：
log(C1·v+C2·a+C3·T)
其中C1、C2和C3是预确定的系数，例如，借助于测试或实验获得和/或校准的系数。
根据图4所示的该方法的实施方式，确定(检测或估算)载具速度v、载具加速度/减速度a、以及制动压力p。在这样的情况下，计算步骤包括基于如经确定的上述载具速度v和加速度/减速度a以及上述制动压力p来计算制动评估指数ivf。
如图4所示，借助于算法或数学模型M1”来计算制动评估指数ivf。
根据可能的实施方法，算法M”可以基于以v、a、p为变量的非线性函数，即f2(v,a,p)，例如，具有从测试或实验中获得的系数的多项式函数。
根据另一可能的实施选项，算法M”可以基于以v、a、p为变量、形式为以下的线性函数：
C4·v+C5·a+C6·p
或基于其线性参数以v、a、p为变量、形式为以下的对数函数：
log(C4·v+C5·a+C6·T)
其中C4、C5和C6是预确定的系数，例如，借助于测试或实验获得和/或校准的系数。
根据图3所示的上述实施方式的更具体的实施选项，估算制动系统温度T，如图5所示。
在这样的情况下，该方法还包括以下另外的步骤：借助于相应的传感器来检测制动压力p，或者基于检测到的或估算出的加速度/减速度a来估算载具发动机扭矩c。确定制动系统温度T的步骤包括：基于检测到的载具速度v和加速度/减速度a，以及基于检测到的制动压力p或基于估算出的载具发动机扭矩c，借助于预限定的制动系统热模型MT1(在图1中更一般地指示为M2)来估算制动系统温度。
作为制动系统热模型，可以使用本身已知的热模型，例如，从制动系统本身的特性出发。特别地，对于每个类型的载具和相关的制动系统，使用先验已知的热模型可能是合适的。例如，这样的热模型可以包括将根据制动能量、给定的热交换系数和环境温度产生的温度差联系起来的参数函数或等式，其系数和/或参数从载具和制动系统的知识和/或特性出发来限定。
根据特别的实施选项，该方法还包括道路倾斜度检测，该倾斜度检测被考虑到载具发动机扭矩的估算中。
根据图6所示的该方法的另一实施方式，制动评估指数ivf被计算如下。
确定步骤包括：在制动事件期间检测或估算平均载具加速度/减速度(am)；在制动事件开始时确定初始制动系统温度Ti；在制动事件结束时确定最终制动系统温度Tf。
计算制动评估指数ivf的步骤包括以一多项式计算制动评估指数ivf，该多项式以制动系统的上述最终温度Tf和初始温度Ti之差、以及根据预确定关系取决于上述平均加速度/减速度am和上述初始温度Ti的系数为变量。
特别地，根据特定示例，根据以下公式计算制动评估指数ivf：
ivf＝αX2+βX+γ
其中X是上述最终温度Tf和初始温度Ti之差；α、β、γ是取决于平均加速度/减速度am以及初始温度Ti的系数。
根据其他可能的示例，可以使用其他多项式公式，例如，基于三次或更高次多项式，参数数量随之增加，以考虑到更明显的非线性现象。
在该实施方式的一实施选项中，借助于温度传感器来检测初始温度Ti和最终温度Tf。
在该实施方式的另一实施选项中，如图6所示，确定初始温度Ti和最终温度Tf的步骤包括：基于检测到的或估算出的载具速度v和加速度/减速度a，以及基于检测到的制动压力p或者检测到的或估算出的载具发动机扭矩c，借助于第二预限定的制动系统热模型MT2(在图1中更一般地指示为M2)来估算初始温度Ti和最终温度Tf。
作为制动系统热模型，可以使用本身已知的热模型，例如，从制动系统本身的特性出发。特别地，对于每个类型的载具和相关的制动系统，使用先验已知的热模型可能是合适的。例如，这样的热模型可以包括将根据制动能量、给定的热交换系数和环境温度产生的温度差联系起来的参数函数或等式，其系数和/或参数从载具和制动系统的知识和/或特性出发来限定。
在估算中，可以使用系统环境温度参考——如果有的话，例如源自载具的。
应当注意的是，根据该方法的一实施方式，表征上述算法或数学评估模型M1、M1'、M1”的函数和/或等式的上述参数和/或系数(即，例如在上述不同的实施方法中，上述函数f1和/或f2的系数和/或上述系数C1、C2、C3和/或C4、C5、C6和/或上述系数α、β、γ)借助于测试或实验来获得和/或校准，从而提供考虑到由整个制动系统排放的颗粒(而不仅是由于衬垫磨损造成的颗粒)的制动评估指数ivf值。
换言之，为了获得和/或校准上述系数和/或参数而执行的测试或实验是在整个制动系统受力并且排放由于衬垫的磨损和由于制动系统的盘和/或其他零件的应力两者造成的颗粒的状况下进行的。
因此，制动评估指数ivf相对于旨在基于单纯的制动衬垫磨损评估来间接地估算排放出的颗粒的方法，以更真实的方式表示了在颗粒排放方面的制动效果。
根据图7中所示的该方法的实施方式，制动评估指数ivf是与在制动时排放出的颗粒的数目或数量PN的峰值PNp双向单一相关的值，其中制动后排放出的颗粒的数目或数量的峰值PNp是载具速度v和加速度/减速度a以及制动系统温度T的函数。
在同样于图7中示出的特定示例中，制动评估指数ivf被计算为在制动事件后排放出的颗粒的数目或数量PN的峰值的对数。
根据图8所示的该方法的实施方式，制动评估指数ivf是与制动时排放出的颗粒的数目或数量PN和/或浓度有关的值。
在图8所示的示例中，借助于用于检测排放出的颗粒的传感器，通过对排放出的颗粒QN的数量进行采样，来直接地检测由制动系统在制动后排放出的颗粒的数目PN和/或浓度。制动评估指数ivf被计算为PN的函数，例如对数函数。
根据不同的可能实施变型，作为用于计算制动评估指数ivf的基础，从排放出的颗粒的数量开始，使用制动间隔中颗粒的累积数目、或每单位时间的平均数目、或者检测到的颗粒的体积浓度、或每单位时间检测到的颗粒的体积浓度。
根据优选实施示例，使用了在制动时间间隔期间排放出的颗粒的数目的总和/时间积分。
根据一实施方法，制动评估指数ivf以相对于在理论上和/或在实验上所确定的制动事件后的最大排放值按比例(scale：刻度)来表达并显示。
特别地，根据一实施方法，制动评估指数ivf可以以例如从1到100的比例来表达。
如先前已经观察和例示的，在计算步骤中使用的算法或数学评估模型M1可以包括能够基于一个或更多个公式来估算制动评估指数ivf的算法，该公式以上述一个或更多个经确定的物理量为输入变量并且包括基于离线执行的实验或表征程序的预确定系数。
根据另一实施方式，在计算步骤中使用的算法或数学评估模型M1包括借助于离线执行的训练步骤来训练的自动学习算法。
在这样的情况下，自动学习算法包括例如基于神经网络的算法、或其他类型的训练算法(小波、模糊等)。
此外，算法或数学评估模型M1可以是自适应的，即包括与反馈相关的可调节和/或可变的参数，这些参数例如源于外部状况的监测。
现在参考向用户提供信息的步骤，该方法提供了将代表计算出的制动评估指数ivf的信号传输至用户接口14，并因此由用户接口14显示与制动评估指数ivf有关的信息I。
根据该方法的实施方式，针对在行进期间发生的多个制动事件计算多个制动评估指数ivf值。
在这样的情况下，显示步骤包括：根据一实施选项，显示代表针对每个制动事件的制动评估指数的数值的信息I1；根据另一实施选项，显示代表与多个制动事件有关的制动评估指数的平均值的信息I2；根据另一实施选项，取决于制动评估指数的值是否低于第一阈值、或者在第一阈值和第二阈值之间、或高于第二阈值，借助于书写的或彩色的指示器来显示与制动事件的正面或中等或较差判定有关的信息I3；根据另一实施选项，显示行进地图I4，指示制动点，并且借助于彩色指示器针对每个制动点指示相应制动事件的判定；根据另一实施选项，针对每个制动事件显示检测到的或估算出的物理量的值I5，基于该值计算制动评估指数ivf。根据其他实施选项，显示步骤包括显示上述信息(I1-I5)的任何子集、或者甚至全部。
根据一实施选项，显示步骤包括：显示代表针对每个制动事件的制动评估指数的数值的信息(I1)；和/或显示代表与多个制动事件相关的制动评估指数的平均值的信息(I2)；和/或取决于制动评估指数的值是否低于第一阈值、或者在第一阈值和第二阈值之间、或者高于第二阈值，借助于书写的或彩色的指示器，显示与制动事件的正面或中等或较差判定相关的信息(I3)；和/或显示行进地图(I4)，指示制动点，并且借助于彩色指示器针对每个制动点指示相应制动事件的判定。
在图2的示例中，相对于最大排放值，制动评估指数以例如从1到100的比例来表达(根据先前示出的可能性之一)。因此，指示的值(63)对应于最大排放的63％。在图2的示例中，平均值为78。以比例显示的指示器I3示出了对制动事件的判定是“中等”，因为在所示示例中，第一阈值对应于33以及第二阈值对应于66。
在图2的示例中，还示出了具有正面、中等、较差判定的制动事件(例如，在行进期间)的累积数目的计数器(I6)。
显示步骤还可以包括：针对每个制动事件，显示检测到的或估算出的物理量的值(图2中的附图标记I5)，基于该值来计算制动评估指数ivf。
根据该方法的一实施方式，用户是载具的驾驶员或飞行员；传输步骤包括借助于载具通信基础设施131来传输代表制动评估指数的信号；显示步骤包括在设置于载具仪表板中的指示器或显示器141上显示信息I。
根据该方法的另一实施方式，传输步骤包括借助于无线通信基础设施132向移动用户设备142传输代表制动评估指数的信号；显示步骤包括在移动用户设备142上显示信息I。
在以上段落中所示的实施方式两者中，显示器的类型可能是变化最大的(替代图2中所示的说明性显示器)，其包括数字显示器或条形显示器、具有不同色码的控制灯等。
根据该方法的一实施方式，上述一个或更多个检测到的物理量A包括由制动系统排放的颗粒的数目和/或浓度。
在这样的情况下，计算至少一个制动评估指数ivf的上述步骤包括基于检测到的由制动系统排放的颗粒的数目和/或浓度来计算至少一个制动评估指数ivf。
参照图1，现在描述被包括在本发明中的用于检测和提供指示由于使用载具制动系统而造成颗粒排放的制动评估信息的设备1。
设备1包括设置在载具中的检测装置10、设置在载具中的第一通信基础设施11、设置在载具中的计算机12、第二通信基础设施13和用户接口14。
检测装置10被配置成在制动事件后检测与由制动事件引起的由载具排放的颗粒有关的一个或更多个可检测物理量A。
第一通信基础设施11被配置成传输代表所述一个或更多个可识别物理量A的第一信号SA。
计算机12与第一通信基础设施11连接以接收上述第一信号SA，并且被配置成基于这样的第一信号SA，借助于存储在其中的算法或数学评估模型M1，来确定与由制动事件引起的载具颗粒排放相关的一个或更多个物理量(A、B、C)。
计算机12还被配置成借助于存储在其中的算法或数学确定模型M2，基于所述一个或更多个经确定的物理量(A、B、C)，来计算代表由于在制动时使用载具制动系统而造成的颗粒排放量QP的至少一个制动评估指数ivf。
第二通信基础设施13被配置成传输代表计算出的制动评估指数ivf的第二信号Si。
用户接口14与第二通信基础设施13连接以接收上述第二信号Si，并且被配置成从这样的第二信号Si中得到制动评估指数ivf以及向用户提供与这样的制动评估指数ivf相关的信息I。
根据设备1的不同实施方式，上述检测装置10包括属于以下一个或更多个类型的一个或更多个传感器：载具速度传感器；和/或载具加速度/减速度传感器；和/或制动系统温度传感器；和/或制动压力传感器，该制动压力是由驾驶员的制动动作引起的；和/或载具发动机扭矩传感器；和/或载具倾斜传感器；和/或颗粒数目和/或浓度传感器，以用于由制动系统排放的颗粒。
根据设备1的实施方式，计算机12包括存在于载具的任何控制单元中的一个或更多个处理器或计算机。
该计算机包含存储有算法或数学评估模型M1以及算法或数学确定模型M2，以及能够执行这样的算法或数学模型。先前已经在根据本发明的该方法的描述中提供了关于算法或数学评估模型M1以及算法或数学评估模型M2的其他信息。
这样的算法可以由一个或更多个软件程序或模块执行，例如，由图1中附图标记121和122示意性指示的两个软件模块执行。
根据设备1的一实施方式，第一通信基础设施11包括存在于载具中的通信总线(或载具总线)，一个或更多个传感器10和计算机12连接到该载具总线，以便于使用这样的载具总线借助于适合于该载具总线的通信协议来传输代表一个或更多个检测到的物理量A的上述第一信号SA。
根据设备1的一实施选项，用户接口14包括设置在载具仪表板中的一个或更多个指示器或显示器141。
根据设备1的一实施方式，第二通信基础设施13包括存在于载具中的通信总线(或载具总线)131，计算机12和用户接口14连接到该载具总线，以便于使用这样的载具总线131借助于适合于该载具总线的通信协议来向用户接口14传输代表制动评估指数ivf的上述第二信号Si。
根据不同的可能实施选项，上述载具总线131是CAN类型的总线，其可以是FlexRay类型或以太网类型。
根据设备1的另一实施方式，第二通信基础设施13包括无线基础设施132，其被配置成将代表制动评估指数ivf的所述第二信号Si从计算机12传输到移动用户设备142。
根据不同的可能实施选项，上述无线基础设施132包括设置在载具中的蓝牙BT或蓝牙低能BLE或WiFi或NFC类型的无线系统。
在图1所示的示例中，以上参照第二通信基础设施(131和132)描述的实施方式两者是并行存在的。
在其他的可能实施选项中，仅存在基于载具总线的第二通信基础设施，或者仅存在第二无线通信基础设施。
在不同的可能实施方式中，设备1被配置成实施根据上述方法的实施方式中的任何一者的方法。
根据设备1的一实施方式，上述检测装置10包括一个或更多个颗粒数目和/或浓度传感器，其被配置成检测由制动系统排放的颗粒的数目和/或浓度。
在这样的情况下，上述计算机12被配置成基于由上述一个或更多个颗粒数目和/或浓度传感器直接地检测到的由制动系统排放的颗粒的数目和/或浓度来计算制动评估指数ivf。
下面以解释而非限制的方式提供了关于所提出的解决方案架构的一些其他细节。
如上已经所述的，从架构的角度来看，所提出的解决方案基于三个层面：
-测量层面，其中借助于适当的传感器来获取重要的输入；
-处理层面，其中获取并处理信号；
-接口层面，以实时和/或离线的方式将制动方式的结果传达给终端用户。
为了在测量层面处获取数据，优选地使用内置的或已经存在于载具上的传感器，诸如压力传感器、GPS坐标传感器、速度传感器等。
如果所需的信号不是标准的，例如，制动系统温度，则可以将特殊的温度转换器并入到载具中，或者可以使用存在于控制单元中的软件模型来模拟温度传感器和/或估算基于其他数据的温度。
通常，借助于CAN通信协议或其他类型的通信(模拟、PWM、SENT等)在处理层面处传达获得的测量结果。在处理层面处，控制单元收集评估制动方式所需的数据并且借助于适当的软件来分析它们。因此，可以将结果例如借助于CAN发送回至载具，从而可以将结果传达至用户。
面向接口层面的通信方法可能有所不同。
例如，为用户准备的经处理的数据可以再次通过CAN通信协议来传递，使信息可用于车载计算机和数字仪表板。因此，可以采用无线数据传输(蓝牙、Wi-Fi等)将结果传达到移动接口(例如，移动手机、平板电脑、笔记本电脑)、或者甚至可以采用物理通道诸如LED、PWM或模拟信号将结果传达到载具仪表板显示器。
关于该方法，重点是制动评估指数的定义和计算。在这方面，先前已经提供了这样的计算的示例。
通常，第一步骤包括限定制动系统的工作状况与颗粒的排放之间的关系；第二步骤包括选择与颗粒排放有关的物理量组(例如，基于实验数据，并且另一方面，考虑到在载具上测量或估算这样的量的难易度)；第三步骤包括识别和改进将上述量作为输入并且将制动评估指数作为输出的算法。
以上步骤可以基于在特定实验台上执行的实验和/或表征或者通过在特定实验台上执行的实验和/或表征来证实。
在所有情况下，根据本发明的方法提供了简明的并且可以被用户容易地阅读的指示器。
可以看出，本发明的目的凭借其功能上和结构上的特征，通过上述方法和设备得以完全地实现。
事实上，前文所述的技术方案能够针对驾驶方式，具体涉及到制动方法和方式以及随之产生的非排气排放的影响，提供重要的、简明且易读的反馈(制动评估指指数)。
此外，如上所示，计算出制动评估指数ivf，以便尽可能以最真实的方式代表整个制动系统在颗粒排放方面的制动效果(相对于仅基于单纯估算制动衬垫磨损来实施的评估具有明显的优势)。
此外，可以借助于两个不同的通信方法来呈现上述信息：实时指示(例如，直接地指示在载具仪表板上)；以及离线评估，借助于任何多媒体设备，诸如例如，汽车仪表板、或用户设备(移动手机、平板电脑、个人计算机)。
因此，最终可以引导和教育用户以改善其制动方式，这在减少由于制动系统引起的非排气排放的方面具有很大的好处。
上面示出的不同实施方式还允许追求其他优点，诸如在载具上安装的简易性(例如，借助于用于估算不容易直接检测到的量的合适模型，使待添加的物理部件的数目最小化)以及用户接口的有效性，其为驾驶员提供清楚且容易阅读的信息，而不会在驾驶时造成任何干扰。
为了满足偶然的以及特定的需求，本领域技术人员可以用其他功能上等效的元件来修改、调整和替换上述实施方式的许多元件，而不脱离权利要求书的范围。被描述为属于一可能实施方式的每个特征可以独立于所描述的其他实施方式来实现。

Claims (23)

1.用于检测和提供指示由于使用载具制动系统而引起的颗粒排放的制动评估信息(I)的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
-在制动事件后，确定与由所述制动事件引起的载具颗粒排放有关的一个或更多个物理量(A、B、C)，所述确定是基于由设置在载具中的相应检测装置(10)执行的对所述一个或更多个物理中的至少一个检测到的物理量(A)的检测来进行的；
-借助于在设置于载具中的计算机(10)中存储的并可执行的算法或数学评估模型(M1)来计算至少一个制动评估指数(ivf)，该计算基于所述一个或更多个经确定的物理量(A、B、C)，所述指数代表在所述制动事件上由于使用所述载具制动系统而引起的颗粒排放数量(QP)；
-借助于用户接口(14)来向用户提供与所述计算出的制动评估指数(ivf)有关的制动评估信息(I)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述一个或更多个经确定的物理量(A、B、C)包括属于以下组的一个或更多个量：载具速度(v)、载具加速度/减速度(a)、载具制动系统温度(T)、制动压力(p)、载具发动机扭矩(c)、制动扭矩、载具倾斜度、由所述载具制动系统排放的颗粒的数目和/或浓度；
并且其中，所述一个或更多个检测到的物理量(A)包括属于以下组的一个或更多个量：载具速度(v)、载具加速度/减速度(a)、载具制动系统温度(T)、制动压力(p)、载具发动机扭矩(c)、制动扭矩、载具倾斜度、由所述载具制动系统排放的颗粒的数目和/或浓度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述确定步骤是借助于算法或数学确定模型(M2)来执行的，所述算法或数学确定模型在设置于所述载具中的计算机(10)中存储且能够被执行。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述确定步骤包括：
-检测或估算所述载具速度(v)和/或
-检测或估算所述载具加速度/减速度(a)，和/或
-检测或估算所述制动系统温度(T)，和/或
-检测或估算所述制动压力(p)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
-由设置在载具中的速度检测装置和/或速度传感器来检测所述速度(v)；
-基于所述检测到的速度(v)来估算所述加速度/减速度(a)，
或者其中：
-由设置在载具中的加速度装置和/或加速度传感器来检测所述加速度/减速度(a)；
-基于所述检测到的加速度/减速度(a)来估算所述速度(v)。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述计算步骤包括：
-基于所述经确定的载具速度(v)和加速度/减速度(a)以及基于所述经确定的制动系统温度(T)，来计算所述制动评估指数(ivf)，
或者基于所述经确定的载具速度(v)和加速度/减速度(a)，以及基于所述经确定的制动压力(p)，来计算所述制动评估指数。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述制动评估指数(ivf)是与在制动时排放出的颗粒的数目或数量(PN)的峰值(PNp)双向单一相关的值，
其中，在制动时排放出的颗粒的数目或数量的所述峰值(PNp)是所述载具速度(v)和加速度/减速度(a)以及所述制动系统温度(T)的函数。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述确定步骤包括：
-在制动期间检测或估算平均载具加速度/减速度(am)；
-确定在所述制动开始时的初始制动系统温度(Ti)；
-确定在所述制动结束时的最终制动系统温度(Tf)；
并且其中，计算所述制动评估指数(ivf)的步骤包括以一多项式计算所述制动评估指数(ivf)，该多项式以下述为变量：制动系统的所述最终温度(Tf)和所述初始温度(Ti)之差(X)；以及根据预确定的关系取决于所述平均加速度/减速度(am)和所述初始温度(Ti)的系数(α、β、γ)。
9.根据权利要求4或8中的一项所述的方法，其中，确定制动系统温度(T)或初始温度(Ti)或最终温度(Tf)的步骤包括：
-借助于一个或更多个温度传感器来检测所述制动系统温度(T)或初始温度(Ti)或最终温度(Tf)；
或者：
-基于检测到的或估算出的载具速度(v)和加速度/减速度(a)，以及基于检测到的制动压力(p)和/或检测到的或估算出的载具发动机扭矩(c)，借助于所述制动系统的预确定热模型(M2；MT1；MT2)，来估算所述制动系统温度(T)或初始温度(Ti)或最终温度(Tf)。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述检测步骤包括：借助于用于检测排放出的颗粒的传感器来检测所述制动系统在制动时排放的颗粒的数目和/或浓度，
并且其中，所述计算步骤包括基于所述排放出的颗粒的数目和/或浓度来计算所述制动评估指数(ivf)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述计算步骤中使用的所述算法或数学评估模型(M1)包括：
-能够基于一个或更多个公式来估算所述制动评估指数(ivf)的算法，所述公式以所述一个或更多个经确定的物理量为输入变量并且基于根据离线执行的实验或表征程序的预确定系数；或者
-自动学习算法，所述自动学习算法借助于离线执行的训练步骤来进行训练。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，提供信息的步骤包括：
-将代表计算出的制动评估指数(ivf)的信号传输到所述用户接口(14)；
-由所述用户接口(14)显示与所述制动评估指数(ivf)有关的信息(I)，
其中：
-所述传输步骤包括借助于载具通信基础设施(131)来传输代表所述制动评估指数的信号；以及所述显示步骤包括在设置于载具仪表板中的指示器或显示器(141)上显示所述信息(I)；
或者其中：
-所述传输步骤包括借助于无线通信基础设施(132)向移动用户设备(142)传输代表所述制动评估指数的信号；以及所述显示步骤包括在移动用户设备(142)上显示所述信息(I)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，针对在行进期间发生的多个制动事件计算多个制动评估指数(ivf)值，
并且其中，所述显示步骤包括：
-显示代表针对每次制动的制动评估指数的数值的信息(I1)；和/或
-显示代表与多个制动事件有关的制动评估指数的平均值的信息(I2)；和/或
-取决于所述制动评估指数的值是低于第一阈值、还是在所述第一阈值和第二阈值之间、还是高于所述第二阈值，借助于书写的或彩色的指示器来显示与所述制动的正面或中等或较差判定相关的信息(I3)；和/或
-显示行进地图(I4)，指示制动点，并且借助于彩色指示器针对每个制动点指示相应制动事件的判定，和/或
-针对每个制动事件，显示检测到的或估算出的物理量的值(I5)，基于该值来计算所述制动评估指数(ivf)。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述显示步骤包括：
-显示代表针对每个制动事件的制动评估指数的数值的信息(I1)。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述显示步骤包括：
-显示代表与多个制动事件相关的制动评估指数的平均值的信息(I2)。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述显示步骤包括：
-取决于所述制动评估指数的值是低于第一阈值、还是在所述第一阈值和第二阈值之间、还是高于所述第二阈值，借助于书写的或彩色的指示器，显示与所述制动事件的正面或中等或较差判定相关的信息(I3)。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述显示步骤包括：
-显示行进地图(I4)，指示制动点，并且借助于彩色指示器针对每个制动点指示相应制动事件的判定。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述显示步骤包括：
-针对每个制动事件，显示检测到的或估算出的物理量的值(I5)，基于该值来计算所述制动评估指数(ivf)。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述制动评估指数(ivf)以相对于在理论上和/或实验上所确定的在制动事件上的最大排放值按比例来表达并显示。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述一个或更多个检测到的物理量(A)包括由所述制动系统排放的颗粒的数目和/或浓度，
并且其中，计算至少一个制动评估指数(ivf)的所述步骤包括基于检测到的由所述制动系统排放的颗粒的数目和/或浓度来计算至少一个制动评估指数(ivf)。
21.用于检测和提供指示由于使用载具制动系统而引起的颗粒排放的制动评估信息的设备(1)，其中，所述设备(1)包括：
-设置在载具中的检测装置(10)，所述检测装置被配置成在制动事件后检测与由制动事件引起的由所述载具排放的颗粒有关的一个或更多个可检测物理量(A)；
-被包括在所述载具中的第一通信基础设施(11)，所述第一通信基础设施被配置成传输代表所述一个或更多个可识别物理量(A)的第一信号(SA)；
-设置在所述载具中的计算机(12)，所述计算机与所述第一通信基础设施(11)连接以接收所述第一信号(SA)，并且被配置成基于所述第一信号(SA)并借助于存储在其中的算法或数学评估模型(M1)来确定与由所述制动事件引起的载具颗粒排放相关的一个或更多个物理量(A、B、C)，以及借助于存储在其中的算法或数学确定模型(M2)并基于所述一个或更多个经确定的物理量(A、B、C)来计算代表在制动事件上由于使用所述载具制动系统而引起的颗粒排放量(QP)的至少一个制动评估指数(ivf)；
-第二通信基础设施(13)，所述第二通信基础设施被配置成传输代表计算出的制动评估指数(ivf)的第二信号(Si)；
-用户接口(14)，所述用户接口与所述第二通信基础设施(13)连接以接收所述第二信号(Si)，并且被配置成从所述第二信号(Si)中获得所述制动评估指数ivf以及向用户提供与所述制动评估指数(ivf)相关的信息(I)。
22.根据权利要求21所述的设备(1)，其中：
-所述检测装置(10)包括属于以下一个或更多个类型的一个或更多个传感器：载具速度传感器；和/或载具加速度/减速度传感器；和/或制动系统温度传感器；和/或制动压力传感器，所述制动压力是由驾驶员的制动动作引起的；和/或载具发动机扭矩传感器；和/或载具倾斜传感器；和/或颗粒数目和/或浓度传感器，以用于由制动系统排放的颗粒；
-所述计算机(12)包括存在于所述载具的任何控制单元中的一个或更多个处理器或计算机；
-所述第一通信基础设施(11)包括载具总线，所述传感器(10)和所述计算机(12)连接到所述载具总线，以便于使用所述载具总线借助于适合于所述载具总线的通信协议来传输代表一个或更多个检测到的物理量(A)的所述第一信号(SA)；
-所述用户接口(14)包括设置在载具仪表板中和/或能够在移动用户设备(142)中显示的一个或更多个指示器或显示器(141)；
所述第二通信基础设施(13)包括载具总线(131)，所述计算机(12)和所述用户接口(14)连接到所述载具总线，以便于使用所述载具总线(131)借助于适合于所述载具总线的通信协议来向所述用户接口(14)传输代表所述制动评估指数(ivf)的所述第二信号(S1)，
或者所述第二通信基础设施(13)包括无线基础设施(132)，所述无线基础设施被配置成将代表所述制动评估指数(ivf)的所述第二信号(Si)从所述计算机(12)传输到移动用户设备(142)。
23.根据权利要求21或22中任一项所述的设备(1)，其中，所述检测装置(10)包括一个或更多个颗粒数目和/或浓度传感器，所述颗粒数目和/或浓度传感器被配置成检测由所述制动系统排放的颗粒的数目和/或浓度，并且其中，所述计算机(12)被配置成基于由所述一个或更多个颗粒数目和/或浓度传感器检测到的、由所述制动系统排放的颗粒的数目和/或浓度来计算所述制动评估指数(ivf)。
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