DE102018121115A1

DE102018121115A1 - Bremsbelag-Lebensdauervorhersagesystem zum regenerativen Bremsen von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE102018121115A1
Application number: DE102018121115.5A
Authority: DE
Inventors: Matthew A. Robere; Mark T. Riefe; David B. Antanaitis
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-09-01
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2019-03-07
Also published as: US10486674B2; CN109421688A; US20190071062A1

Abstract

Ein System zum Bestimmen der Dicke eines Bremsbelags beinhaltet eine Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie die Gesamtbremsenergie eines Fahrzeugs mit einem regenerativen Energiebremssystem bereitstellt, und ein Rotorbremssystem, das eine Vielzahl von Bremsbelägen beinhaltet. Die Systemsteuerung ermittelt die Arbeit der Bremsbeläge als Kombination aus Bremsbelagarbeit vorne und Bremsbelagarbeit hinten und akkumuliert anschließend den Bremsbelagverschleiß, um eine Schätzung der Bremsbelagdicke unter Verwendung der vorderen Bremsbelagarbeit und der hinteren Bremsbelagarbeit zu erhalten. Die Steuerung gibt über ein Ausgabesystem in Verbindung mit der Steuerung eine Meldung aus, welche die Schätzung der Bremsbelagdicke anzeigt

Description

EINLEITUNG
Der Gegenstand der Offenbarung bezieht sich auf ein System zum Schätzen der Bremsbelagdicke während des Gebrauchs und insbesondere auf ein System zur Lebensdauerprognose von Bremsbelägen zum regenerativen Bremsen von Fahrzeugen.
Fahrzeug-Bremsbeläge halten typischerweise zwischen 20.000 und 80.000 Meilen, je nach Art des Fahrens, d. h. Stadt, Autobahn, Landstraße usw., wobei die durchschnittliche Lebensdauer der Bremsbeläge etwa 50.000 Meilen beträgt. Die Dicke des Bremsbelags nimmt durch den Verschleiß allmählich ab. Wenn die Dicke des Bremsbelags ausreichend gering wird, kann ein mechanischer Abstreifer den Bremsbelag kontaktieren. Der mechanische Abstreifer erzeugt ein störendes Hochfrequenzgeräusch, das unangenehm daran erinnert, dass der Bremsbelag ausgetauscht werden muss. Obwohl das Geräusch den Fahrzeugführer darauf aufmerksam macht, dass der Bremsbelag abgenutzt ist, gibt es keine Vorwarnung oder eine kontinuierliche Bestimmung der Bremsbelagdicke an den Fahrzeugführer aus, sondern nur, dass der Bremsbelag auf ein niedriges Niveau abgenutzt ist. Daher gibt es beispielsweise bei einer langen Fahrt keinen Hinweis darauf, dass die Bremsbeläge die Fahrt nicht überstehen.
Es ist in der Technik bekannt, einen Sensor zur Verfügung zu stellen, der die Bremsbelagdicke während des Verschleißes ermittelt. Die Sensoren sind beispielsweise bekannt, die einen oder mehrere Drähte beinhalten, die sich bei bestimmten Dicken über den Bremsbelag erstrecken, sodass der Sensor bei Drahtbruch einen Hinweis darauf gibt, dass die Bremsbelagdicke um eine bestimmte Menge reduziert wurde. Derartige Sensoren sind jedoch typischerweise teuer und liefern keine kontinuierliche Anzeige der Bremsbelagdicke über die gesamte Lebensdauer des Bremsbelags.
Andere Systeme ermöglichen eine Schätzung der Bremsbelagdicke basierend auf den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, wie beispielsweise der Bremstätigkeit des Bremssystems. Bestehende Systeme sind jedoch nicht mit regenerativen Bremssystemen kompatibel.
Dementsprechend ist es wünschenswert, ein Lebensdauerprognosesystem für Bremsen bereitzustellen, das ein Energieaufteilungsmodell mit Bremsenergieparametern kombiniert, um die Bremsbelagdicke genau vorherzusagen. Es ist auch wünschenswert, dass das Prognosesystem Informationen zur Lebensdauer der Bremse in Echtzeit ausgibt, die für den Endverbraucher nützlich sind.
KURZDARSTELLUNG
In einer exemplarischen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Ermitteln der Dicke eines Bremsbelags beschrieben. Das Verfahren beinhaltet das Bereitstellen einer Gesamtbremsenergie eines Fahrzeugs über einen Prozessor mit einem regenerativen Energiebremssystem und einem Rotorbremssystem umfassend eine Vielzahl von Bremsbelägen. Der Prozessor ermittelt dann die von den Bremsbelägen geleistete Arbeit als Kombination aus Bremsbelagarbeit vorne und Bremsbelagarbeit hinten. Der Prozessor akkumuliert den Bremsbelagverschleiß, um eine Schätzung der Bremsbelagdicke unter Verwendung der vorderen Bremsbelagarbeit und der hinteren Bremsbelagarbeit zu erhalten, und gibt über ein Ausgabesystem in Verbindung mit dem Prozessor eine Meldung aus, die auf das Schätzen der Bremsbelagdicke hinweist.
In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet ein System zum Bestimmen der Dicke eines Bremsbelags, der eine Steuerung beinhaltet, die so konfiguriert ist, dass sie die Gesamtbremsenergie eines Fahrzeugs mit einem Bremssystem mit regenerativer Energie bereitstellt, und ein Rotorbremssystem, das eine Vielzahl von Bremsbelägen beinhaltet. Die Systemsteuerung ermittelt die Arbeit der Bremsbeläge als Kombination aus Bremsbelagarbeit vorne und Bremsbelagarbeit hinten und akkumuliert anschließend den Bremsbelagverschleiß, um eine Schätzung der Bremsbelagdicke unter Verwendung der vorderen Bremsbelagarbeit und der hinteren Bremsbelagarbeit zu erhalten. Die Steuerung gibt über ein Ausgabesystem in Verbindung mit der Steuerung eine Meldung aus, welche die Schätzung der Bremsbelagdicke anzeigt.
In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform ist ein nicht-flüchtiges, computerlesbares Speichermedium beschrieben. Das computerlesbare Medium beinhaltet Anweisungen, die durch einen Prozessor ausführbar sind, um ein Verfahren zum Bestimmen der Dicke eines Bremsbelags durchzuführen. Das Verfahren beinhaltet das Bereitstellen einer Gesamtbremsenergie eines Fahrzeugs über den Prozessor mit einem regenerativen Energiebremssystem und einem Rotorbremssystem umfassend eine Vielzahl von Bremsbelägen. Der Prozessor ermittelt dann die von den Bremsbelägen geleistete Arbeit als Kombination aus Bremsbelagarbeit vorne und Bremsbelagarbeit hinten. Der Prozessor akkumuliert den Bremsbelagverschleiß, um eine Schätzung der Bremsbelagdicke unter Verwendung der vorderen Bremsbelagarbeit und der hinteren Bremsbelagarbeit zu erhalten, und gibt über ein Ausgabesystem in Verbindung mit dem Prozessor eine Meldung aus, die auf das Schätzen der Bremsbelagdicke hinweist.
In noch einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Bestimmen der Arbeit der Bremsbeläge das Bereitstellen von Verzögerungsparametern.
In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Bestimmen der Arbeit der Bremsbeläge das Bereitstellen von regenerativen Mischsignalen, die einen relativen Anteil der Gesamtbremsenergie anzeigen.
In noch einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Bestimmen der Arbeit der Bremsbeläge auch das Bereitstellen von Motordaten, welche die durch einen Motorgenerator gewonnene regenerative Bremsenergie anzeigen.
In einer weiteren exemplarischen Ausführung beinhaltet das Akkumulieren des Bremsbelagverschleißes das Bereitstellen von Bremsbelagreibungsmaterial, der Bremsbelagkühlrate, der Fahrzeugmasse, der Straßenqualität, der dynamischen Bremsdosierung, der Fahrzeuggewichtsverteilung, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Raddrehzahl und des Bremsdrucks.
In noch einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Bestimmen der vorderen Bremsbelagarbeit und der hinteren Bremsbelagarbeit auch das Bestimmen der Bremsbelagarbeit an einem bestimmten Rad des Fahrzeugs.
Die oben genannten Eigenschaften und Vorteile sowie anderen Eigenschaften und Funktionen der Offenbarung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ohne Weiteres hervor.
Figurenliste
Andere Merkmale, Vorteile und Details erscheinen nur exemplarisch in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen, wobei sich die ausführliche Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht, wobei gilt:

1 ist eine schematische Ansicht eines Systems zum Ermitteln der Bremsbelagdicke gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
2 ist eine schematische Ansicht eines Scheibenbremssystems eines Fahrzeugs gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
3 ist ein Blockdiagramm eines exemplarischen Bremsbelag-Lebensprognosesystems gemäß einer oder mehrerer exemplarischer Ausführungsformen;
4 ist ein Blockdiagramm eines Modells und eines Datenfusionsprozessors gemäß einer oder mehrerer exemplarischer Ausführungsformen; und
5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Schätzen einer Bremsbelagdicke gemäß einer oder mehrerer exemplarischer Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung in ihren An- oder Verwendungen zu beschränken. Es sollte verstanden werden, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. Der hier verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf eine Verarbeitungsschaltung, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten, beinhalten kann.
Unter Bezugnahme auf 1 kann ein Fahrzeug 10 einen Motor 11 beinhalten, der ein Getriebe 13 antreibt. Der Motor 11 kann ein Verbrennungsmotor sein, wie er in der Technik bekannt ist. In weiteren Aspekten kann das Fahrzeug 10 vollelektrisch sein und keinen Verbrennungsmotor beinhalten. Das Fahrzeug 10 beinhaltet weiterhin einen oder mehrere Motorgeneratoren 21, die wahlweise die Räder 22 antreiben oder von diesen angetrieben werden. Wenn beispielsweise das Fahrzeug 10 elektromotorisch betrieben wird, treiben ein oder mehrere Motorgeneratoren 21 die Räder 22 an und werden durch eine Batterie 24 betrieben. Wenn das Fahrzeug 10 bremst, werden die Motorgeneratoren 21 von den Rädern 22 angetrieben, um die Drehung der Räder 22 zu verlangsamen und Energie zu erzeugen, die zum Laden der Batterie 24 verwendet wird. Die so gewonnene Stromerzeugung wird in der Technik als regeneratives Bremsen bezeichnet. Die Batterie 24 steht über einen Spannungsregler 25 mit den Motorgeneratoren 21 in Verbindung. Einige Fahrzeuge können sowohl den Motor 11 als auch die Motorgeneratoren 21 beinhalten, und als solches einen elektrischen Modus und einen separaten Motorantriebsmodus beinhalten. Im Elektromodus regelt der Spannungsregler 25 den Antriebsstrom von der Batterie 24 zu den Motorgeneratoren 21. Im Bremsmodus regelt der Spannungsregler 25 den Ladestrom von den Motorgeneratoren 21 zur Batterie 24. Im Bremsbetrieb funktioniert die Stromerzeugung durch die Motorgeneratoren 21 auch zur Verlangsamung des Fahrzeugs 10.
Eine Antriebssteuerung 27 ist mit dem Motor 11, einer Antriebssteuerung 14, einer Bremssteuerung 12 und dem Spannungsregler 25 verbunden. Die Antriebssteuerung 27 überwacht kontinuierlich die Fahrbedingungen, um das Fahrzeug 10 wahlweise elektrisch und/oder mit dem Motor 11 zu betreiben. Wenn die Bedingungen für den Elektroantrieb gegeben sind, deaktiviert die Antriebssteuerung 27 den Motor 11 und treibt das Fahrzeug 10 mit den Motorgeneratoren 21 im Motormodus an. Wenn die Bremse gedrückt ist, empfängt die Antriebssteuerung 27 ein Bremssignal. Als Reaktion darauf betreibt die Antriebssteuerung 27 die Motorgeneratoren 21 im Generatormodus, um die Bewegung des Fahrzeugs 10 zu verzögern und signalisiert dem Spannungsregler 25, die Batterie 24 mit dem von den Motorgeneratoren 21 erzeugten Strom zu laden.
Das Fahrzeug 10 kann neben dem regenerativen Bremssystem auch mechanische Bremssysteme beinhalten. 2 bildet exemplarische Komponenten eines Scheibenbremssystems 18 eines Fahrzeugs gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab. Es sollte beachtet werden, dass das Scheibenbremssystem 18 in anderen Beispielen zusätzliche, weniger, und/oder unterschiedliche Komponenten als die hier veranschaulichten beinhalten kann. Das Scheibenbremssystem 18 beinhaltet einen Rotor 53 und Bremsbeläge 55. In einem oder mehreren Beispielen wird der Rotor 53 auch als eine Scheibe bezeichnet. Das Scheibenbremssystem 18 beinhaltet ferner eine Bremssattelbaugruppe 59. In einem oder mehreren Beispielen weist der Rotor 53 Oberflächen 66, 67 auf, welche die Bremsbeläge kontaktieren. Wenn der Fahrzeugführer ein Bremspedal des Fahrzeugs 10 drückt, wird Hydraulikflüssigkeit in einen Bremsschlauch, der mit der Bremssattelbaugruppe 59 verbunden ist, mit Druck beaufschlagt und zwingt die Kräfte der Bremsbeläge 55 der Bremssattelbaugruppe 59 gegen beide Oberflächen 66, 67 des Rotors 53, der sich mit einem Rad 22 des Fahrzeugs dreht. Der Reibungseingriff zwischen den Bremsbelägen 55 und den Oberflächen 66, 67 des sich drehenden Rotors 53 dient dazu, die Fahrzeugräder zu verlangsamen und gegebenenfalls anzuhalten. Die Bremsbeläge 55 verschleißen im Laufe der Zeit durch die mechanische Reibung und Wärme, die durch den Kontakt mit dem Rotor 53 entsteht.
Die hierin beschriebenen technischen Lösungen erleichtern das Verwenden von Sensorinformationen, Fahrerbremsinformationen und Fahrerbremsmodellen, um die Bremsbelagdicke vorherzusagen oder abzuschätzen, und um eine Angabe über die verbliebene Lebensdauer des Bremsbelags bereitzustellen. Dies kann das Bestimmen der Restlebensdauer des Bremsbelags oder eines Prozentsatzes der Bremsbelagdicke beinhalten. Gemäß einigen Ausführungsformen meldet eine Systemsteuerung die Restlebensdauer der Bremsbeläge an einen Fahrzeugführer. Wie nachstehend im Detail erörtert werden wird, verwendet der Schätzalgorithmus der Bremsbelagdicke verschiedene Parameter und Sensorsignale, um die Schätzung, einschließlich jedoch nicht beschränkt auf Bremsrotormaterialeigenschaften, Bremsrotorkühlrate, Bremstemperatur, Fahrzeugmasse, Straßenqualität, dynamischer Bremsdruckregelung, Fahrzeuggewichtsverteilung, angewandtem Bremsdruck, Bremsenergie, Bremskraft und regenerative Energiegewinnung in Bezug auf bestimmte Räder und Teile des Fahrzeugs 10 (z. B. vorne und hinten) usw. bereitzustellen.
Das hierin offenbarte regenerative Bremssystem nutzt die Verdrängung bei Bedarf (DOD) in einem Elektro-/Elektro-Hybrid (z. B. Fahrzeug 10), um den zum Aufladen der Batterie 24 erzeugten Strom zu erhöhen. Insbesondere wenn der Motor 11 das Fahrzeug 10 antreibt und die Bremsung durch einen Bediener eingeleitet wird, können die Zylinder 15 des Motors 11 deaktiviert werden, um die Bremsung des Motors 11 zu reduzieren. Die Motorgeneratoren 21 sind in der Lage, eine erhöhte Menge der kinetischen Energie des Fahrzeugs aufzunehmen, um Strom zum Laden der Batterie 24 zu erzeugen.
3 ist ein Blockdiagramm eines Bremsbelag-Lebensprognosesystems 60 (nachfolgend „System 60“), gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen. Unter Berücksichtigung von 3 in Verbindung mit 1 beinhaltet das System 60 die Bremssteuerung 12 und die Antriebsstrangsteuerung 14. Ferner beinhaltet das System 60 einen Modell- und Datenfusionsprozessor 16 und einen Bremsbelag-Schätzprozessor 20. Der Bremsbelag-Schätzprozessor 20 überträgt prognostische Bremsbelaginformationen an einen Anzeigeprozessor 56. Der Anzeigeprozessor 56 gibt die Meldungen an eine Anzeige in der Kabine des Fahrzeugs 10 aus, um einen Benutzer zu informieren.
Die Bremssteuerung 12 beinhaltet einen Prozessor zum Abschätzen der Bremsbelagtemperatur 26, Raddrehzahlsensoren 28, einen Bremsdruckprozessor 30 und einen Prozessor zum Berechnen der Bremsleistung 32 (dargestellt in 1). Darüber hinaus beinhaltet die Bremssteuerung 12 einen Prozessor 34 zum Bereitstellen der Bremssystemdynamik, einen Prozessor 36 zum Bereitstellen der Bremskühlrate und multifunktionale einen Prozessor 38 zum Bereitstellen der Signale von einem Antiblockiersystem (ABS), Antriebsschlupfregelsystem (TCS), einem elektronischen Steuersystem (ECS) und einer aktiven Kurvenkontrolle (ACC). Alle oder die meisten durchgeführten Berechnungen in den Prozessoren 26-38 stehen derzeit auf Fahrzeugen zur Verfügung und/oder sind Fachleuten auf dem Gebiet sehr wohl bekannt.
Die Antriebsstrangsteuerung 14 beinhaltet einen Prozessor 40 zum Abschätzen der Fahrzeugmasse, einen Prozessor 42 zum Abschätzen der Straßensteigung und einen Prozessor 44 zum Abschätzen der Straßenrauheit. Zusätzliche Signale zum Abschätzen der Bremsbelagdicke, wie Fahrzeug-Kilometerzähler 46, GPS-Signale 48, Karteninformationen 50, Fahrzeugtelematik 52 und einen Umgebungstemperatursensor 54, können zur Verfügung stehen. Alle Signale, die durch diese Prozessoren und Vorrichtungen bereitgestellt werden stehen in der Regel auch auf einem Fahrzeug zur Verfügung und würden für Fachleute auf dem Gebiet leicht zugänglich sein.
Der Prozessor 26 zum Abschätzen der Bremsbelagtemperatur schätzt die Temperatur des Bremsbelags 53 ab. Je nach Bremsrotormaterial hängt der Bremsrotorverschleiß von der Temperatur des Bremsbelags 53 ab. Die Kühlrate des Bremsrotors hilft dabei, die Bremsrotortemperatur zu ermitteln und hängt vom Fahrzeugdesign, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Raddrehzahl, der Umgebungstemperatur, der Höhe, usw. ab. Beim Betrieb des Fahrzeugs bestimmt die Luftströmung um die Bremsbeläge 55 und den Bremsrotor 53, wie schnell die Bremsbeläge 55 vom vorherigen Bremsvorgang abgekühlt werden. In einem oder mehreren Beispielen wird die Bremsrotor- und/oder Bremsbelagtemperatur mit Sensoren gemessen. Derartige Sensoren sind jedoch teuer, weswegen in einem oder mehreren Ausführungsformen ein Algorithmus verwendet wird, der die Bremsbelagtemperatur abschätzt.
Der Bremsdruckprozessor 30 schätzt die Abführung der Bremsenergie im Scheibenbremssystem 18 ab. Diese Berechnung verwendet verschiedene Eingaben, wie Bremsweg, Bremszeit, Bremsrotortemperatur, usw. Der Bremsdruckprozessor 30 kann den Hauptzylinderdruck des Scheibenbremssystems 18 (nicht dargestellt), die Gewichtsverteilung im Fahrzeug und die dynamische Bremsdruckregelung zum Bestimmen des Bremsdrucks an jedem Rad verwenden, um den Bremsdruck zu ermitteln. Der dynamische Bremsdruckverteiler basiert auf der Verteilung des Gewichts im Fahrzeug 10 und ist eine bekannte Berechnung.
Der Prozessor 40 zum Abschätzen der Fahrzeugmasse schätzt die Masse des Fahrzeugs 10 ab, die in der Regel auf dem Motordrehmoment 11 basiert und ist ein Vorgang, der unter Fachleuten auf dem Gebiet sehr wohl bekannt ist. Die Masse des Fahrzeugs 10 kann sich infolge der Anzahl der Passagiere, der Last im Kofferraum, der Kraftstoffkapazität, usw. ändern. Ferner ist dem Stand der Technik bekannt, wie die Straßenqualität im Abschätzungsprozessor 42 in Kombination mit der Abschätzung der Masse des Fahrzeugs 10 abzuschätzen ist.
Der Prozessor 20 kann die Bremsenergie unter Verwendung der untenstehenden Gleichung (14) berechnen. Die Bremsenergie ist die durch die Bremse verrichtete Arbeit, um das Fahrzeug zu verlangsamen und ist die gesamte Arbeit minus den Rollwiderstand, den aerodynamischen Reibwiderstand, der Motorbremswirkung und der Straßensteigung. Die Bremsarbeit kann verwendet werden, um die Leistung zu berechnen, die durch die Bremsen abgeführt wird, wobei Leistung mit Arbeit/Zeit gleichzusetzen ist. Die Leistung kann bei vorgegebenen Zeitintervallen, zum Beispiel alle 140 ms, während des Bremsvorgangs berechnet werden. $B r e m s e n e r g i e = \frac{1}{2} M (V_{I}^{2} - V_{F}^{2}) - E_{R R} - E_{G} - E_{E}$
In Gleichung (14) ist M die Masse des Fahrzeugs, der Energierollwiderstand (E_RRR) ist die Energie, die benötigt wird, um das Fahrzeug 10 auf einer flachen Ebene zu rollen, die ein bekannter Wert ist und als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit dargestellt werden kann. So ist beispielsweise E_RR = aV² + bV + C, wobei V die Fahrzeuggeschwindigkeit und a, b, c vorbestimmte Koeffizienten sind. Ferner ist in der Gleichung (14) E_G (G = Qualität) die erforderliche Energie, um das Fahrzeug infolge der Qualität der Straße zu rollen, die auch ein bekannter Wert ist, E_E (E = Motor) ist das durch den Motor selbst bereitgestellte Bremsen, und ist auch ein bekannter Wert, V_I ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 zu Beginn des Bremsereignisses und V_F ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs am Ende des Bremsvorgangs. In einer alternativen Ausführungsform kann die Verlangsamung des Fahrzeugs 10 statt der Geschwindigkeit des Fahrzeugs V verwendet werden und kann durch einen Längsbeschleunigungssensor bereitgestellt werden.
Die Abführung der Leistung durch das Abbremsen im Laufe des Bremsereignisses kann auch als die Leistung = Kraft * Geschwindigkeit abgeschätzt werden. Die Bremskraft kann durch den Prozessor 20 wie folgt berechnet werden: $B r e m s k r a f t = D r u c k * B e r e i c h * μ$
In Gleichung (2) ist µ der Reibkoeffizient des Bremsrotors 53, der eine Funktion der Rotortemperatur ist, und der Bereich ist der Oberflächenbereich des Bremsrotors 53.
Alternativ kann die Bremsleistung durch den Prozessor 20 wie folgt berechnet werden: $B r e m s k r a f t = \frac{D r e h m o m e n t}{R o l l e n d e R a d i u s} \cdot V e l o c i t y$
In Gleichung (3) wird das Drehmoment für sowohl den vorderen als auch den hinteren Teil des Fahrzeugs berechnet und ist eine Funktion des Bremsdrucks und der dynamischen Bremsdruckregelung. Der rollende Radius ist der rollende Radius des Rads und die Geschwindigkeit ist die Fahrzeuggeschwindigkeit.
In einem oder mehreren Beispielen wird die Integration der angewendeten Bremskraft in ein physikalisches thermisches Modell eingegeben, damit erste Ordnungsdynamiken eine Abschätzung der Bremstemperatur ermitteln. Bremsprüfstandstests können verwendet werden, um den Koeffizienten der Bremsbelagreibung als eine Funktion der Temperatur zu erhalten. Die Tests werden verwendet, um die erwartete Verschleißmenge bei unterschiedlichen Rotortemperaturen zu ermitteln und das Thermalmodel ist dementsprechend ausgestaltet.
Ferner kann die Kraft, die erforderlich ist, um das Fahrzeug anzuhalten durch den Prozessor 20 wie folgt abgeschätzt werden: $K r a f t = M a s s e * B e s c h l e u n i g u n g$
Die Verteilungsinformationen der Vorderbremse/Hinterbremse und die Kurvenfahrtinformationen, die vom Bremssystem-Dynannkprozessor 34 zur Verfügung gestellt werden, werden verwendet, um die Leistungsverteilung auf jede Achse und jede Kurve zu ermitteln. Die Abschätzung der Fahrzeugmasse wird vom der Antriebsstrangsteuerung 14 zur Verfügung gestellt, und wird auch in diesen Gleichungen verwendet. Mittels der Bremsenergie oder der Bremskraft kann die Bremsrotortemperatur als ein proportionaler Wert bestimmt werden und mittels der Bremsrotortemperatur kann der Bremsrotorverschleiß als ein proportionaler Wert ermittelt werden. Zum Beispiel erleichtern eine oder mehrere Nachschlagetabellen im Bremsbelag-Abschätzungsprozessor 20 das Ermitteln der proportionalen Werte. Die Nachschlagetabelle(n) wird (werden) basierend auf der Beziehung zwischen der Bremsenergie und der Bremsrotortemperatur und der Bremsrotortemperatur und des Bremsrotorverschleißes basierend auf den vorstehend erörterten Berechnungen und den Eigenschaften des Bremsrotors bevölkert. Jedes Mal, wenn das System 140 den Verschleiß des Bremsrotors berechnet, wird dieser zu den vorhergehenden Berechnungen des Verschleißes im Laufe der Zeit hinzugefügt und kann dann von dem Kilometerstand des Fahrzeugs extrapoliert werden, um verbliebene Kilometerleistung für jeden Bremsrotor zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich bestimmt der Abschätzungsprozessor 20 anstatt der Verwendung von Nachschlagetabellen den Rotorverschleiß auf dynamische Art und Weise unter Verwendung einer vorgegebenen Berechnungsformel, die auf der Beziehung zwischen der Bremsenergie und der Bremsrotortemperatur und der Bremsrotortemperatur und dem Bremsrotorverschleiß basiert.
Der Prozessor 20 verwendet ferner eine Kombination der vorstehend zur Verfügung stehenden Informationen, um die Oxidation des Rotors 53 abzuschätzen. Zum Beispiel verwendet der Prozessor 20 das oxidative Verschleißmodell für das Material des Rotors 53, um zu ermitteln, wie hoch der Verschleiß des Rotors 53 basierend auf der Kombination der vorstehend zur Verfügung stehenden Informationen ist. Zum Beispiel verwendet das oxidative Verschleißmodell eine Expositionszeit des Rotors 53 und einen oxidativen Verschleißparameter, der ein vorgegebener konfigurierbarer Wert ist.
In einem oder mehreren Beispielen basiert der oxidative Verschleißparameter auf eine Art von Rotor 53, zum Beispiel Material, Form, Abmessungen, und sonstige Parameter des Rotors 53. Der oxidative Verschleißparameter stellt eine Rate des Eindringens von Oxiden in das Rotormaterial dar. In einem oder mehreren Beispielen wird die Expositionszeit des Rotors 53 ab der Zeit der Herstellung des Fahrzeugs und/oder der Wartung des Rotors 53 überprüft. Der Prozessor 20 misst eine Zeit, die jedem Bremsereignis zugeordnet ist. So misst der Prozessor 20 zum Beispiel die Zeit, während dieser der Fahrzeugführer das Bremspedal gedrückt hält, um das Fahrzeug zu verlangsamen. Die gemessene Zeit wird durch den Prozessor 20 akkumuliert, um die Expositionszeit des Rotors 53 bereitzustellen. Alternativ oder zusätzlich ist die Expositionszeit die Zeit, die ab dem Zeitpunkt gemessen wird, ab dem der Rotor 53 auf dem Fahrzeug installiert wurde. Die Expositionszeit wird zurückgesetzt, wenn der Rotor 53 ausgetauscht wird. In einem oder mehreren Beispielen verfolgt ein Fahrzeuguntersystem, wie beispielsweise ein Fahrzeugcomputer, die Zeit, seitdem der Rotor auf dem Fahrzeug installiert wurde und stellt sofern erforderlich, Zugriff auf den Wert bereit.
Die Skalierung der Expositionszeit mit dem oxidativen Verschleißparameter stellt eine Menge (zum Beispiel in Millimeter oder Mikrometer) der Korrosion des Rotors 53 bereit. Alternativ verwendet der Prozessor 16 in einem oder mehreren Beispielen eine Nachschlagetabelle, um die Menge der Korrosion des Rotors basierend auf der Expositionszeit zu ermitteln, wobei die Nachschlagetabelle Korrosionswerte basierend auf dem oxidativen Verschleißparameter beinhaltet. Der oxidative Verschleißparameter ist die Rate der Korrosion für den Rotor 53. In einem oder mehreren Beispielen wird der oxidative Verschleißparameter gemäß einer Fahrzeugposition eingestellt, die zum Beispiel die von einem globalen Positioniersystem (GPS) des Fahrzeugs 10 zur Verfügung gestellt wird. Der Prozessor 16 verwendet zum Beispiel eine Nachschlagetabelle, um den oxidativen Verschleißparameter zu ermitteln, um ihn basierend auf den Ortskoordinaten, die vom GPS erhalten werden, zu verwenden. Die Ortskoordinaten können verwendet werden, um einen geographischen Bereich, wie eine Stadt, einen Staat, oder dergleichen zu identifizieren und ein oxidativer Verschleißparameter, der der geographischen Region entspricht, wird dann zum Ermitteln der Korrosion des Rotors 53 verwendet.
4 bildet ein exemplarisches Blockdiagramm des Modell- und Datenfusionsprozessors 16 den gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab. Der Modell- und Datenfusionsprozessor 16 (nachfolgend „Prozessor 16“) verwendet eine Kombination der vorgenannten Informationen, um die Dicke der Bremsbeläge 55 abzuschätzen. Der Prozessor 16 verwendet eine Berechnung der Gesamtbremsenergie 57, welche die Energie berücksichtigt, die durch das Verzögern mit der von den Motorgeneratoren 21 erzeugten Leistung zurückgewonnen wird. So ist beispielsweise die Berechnung der Gesamtbremsenergie eine Eingabe für ein subtraktives regeneratives Bremsenergiemodell 58 (nachfolgend „Regenerationsbremsmodell 58“).
Gemäß einigen Ausführungsformen bietet das Regenerationsbremsmodell 58 Fahrzeugparameter, die Verzögerungsdaten beinhalten, die einem oder mehreren der Motorgeneratoren 21 zugeordnet sind. Da die Gewichtsverteilung des Fahrzeugs 10 die Höhe der Bremsreibung (oder der regenerativen Energieübertragung) pro Rad variieren kann, beinhaltet das Regenerationsbremsmodell 58 Parameter wie beispielsweise eine Kombination aus der Bremsbelagarbeit vorne und der Bremsbelagarbeit hinten. Als ein Beispiel, die Arbeit der vorderen Bremsbeläge kann nur für die Energie an den Vorderrädern zuständig sein. Die Arbeit der hinteren Bremsbeläge kann nur für die Energie an den Hinterrädern herangezogen werden. Gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen kann die Arbeit der Bremsbeläge vorne am Fahrzeug 10 und hinten am Fahrzeug 10 akkumuliert und von der Energieberechnung am Rotortemperaturmodell 62 abgezogen werden. Dementsprechend basiert das energiebasierte Reibverschleißmodell 64 auf der tatsächlichen Energieaufnahme der Bremsbeläge 55 und des Rotors 53, die ohne das subtraktive regenerative Bremsenergiemodell 58 verzerrt worden wäre.
Dementsprechend subtrahiert das regenerative Bremsmodell 58 eine Ansammlung der vom regenerativen Bremssystem aufgenommenen Bremskräfte und speist die eingestellte Energie in das Rotortemperaturmodell ein, um eine Temperatur des Rotors 53 und der Bremsbeläge 55 zu ermitteln. Der Prozessor 16 verwendet ferner eine Rotorenergie, um die vom Rotor 53 und den Bremsbelägen 55 absorbierte Bremsenergie zu ermitteln.
Basierend auf der Rotortemperatur und der absorbierten Rotorbremsenergie bestimmt der Prozessor 16 eine Korrosion oder einen Verschleiß des Rotors 55 gemäß einem energiebasierten Verschleißmodell 64. Der Prozessor 16 verwendet Verschleißvolumen pro Energieeinheit, die durch den Rotor absorbiert wird, um zu ermitteln, wie stark der Rotor 53 und die Bremsbeläge 55 basierend auf dem Modell 64 verschleißen. Zum Beispiel ermittelt der Prozessor 16 einen energiebasierten Verschleiß des Rotors 53 gemäß einem Volumen des Verschleißes pro Energieeinheiten, die bei einer ermittelten Temperatur absorbiert werden. In einem weiteren Beispiel berechnet der Prozessor 16 die Energieeinheiten, die durch den Rotor 53 und den Bremsbelägen 55 bei einem Bremsereignis bei der ermittelten Temperatur unter Verwendung der hierin beschriebenen Gleichungen absorbiert wird. Ferner wird ein Verschleißvolumen des Rotors 53 der Bremsbeläge 55 durch Multiplizieren des berechneten energiebasierten Verschleißes durch einen Oberflächenbereich des Rotors 53 berechnet.
Der Prozessor 16 berechnet den energiebasierten Verschleiß periodisch bei einer vorgegebenen Frequenz, wie 140 ms, 20 ms oder jeder anderen vorgegebenen Frequenz. Alternativ oder zusätzlich berechnet der Prozessor 16 den Verschleiß jedes Mal, wenn ein Bremsereignis stattfindet.
Der Prozessor 16 leitet den berechneten Verschleiß weiter an den Prozessor 20 zum Abschätzen der Bremsbeläge. Der Prozessor 20 zum Abschätzen der Bremsbeläge sammelt den Verschleiß der Bremsbeläge 55 im Laufe der Zeit während das Fahrzeug betrieben wird. Der Prozessor 20 zum Abschätzen der Bremsbeläge verwendet die gesammelten Verschleißwerte, um eine abgeschätzte Dicke der Bremsbeläge 55 zu ermitteln. Der Prozessor 20 zum Abschätzen der Bremsbeläge verwendet ferner die Dicke der Bremsbeläge 55, um die Lebensdauer der Bremsbeläge abzuschätzen, zum Beispiel in Bezug auf Zeit, Kilometer, oder sonstige andere Parameter, zum Beispiel unter Verwendung eines Korrosionsmodells, der für die Bremsbeläge 55 spezifisch ist.
Die Proportionierung der Informationen kann für verschiedene Anwendungen und verschiedene Fahrzeuge kalibriert werden. Ein Abschätzen der Menge des Materials der durch den Verschleiß der Bremse verloren wurde, zusammen mit den durch das Fahrzeug zurückgelegten Kilometer seit die Rotoren zum letzten Mal ausgewechselt wurden, werden auf dem Fahrzeug erfasst. Die gegenwärtige Abschätzung kann in separaten Modulen am Fahrzeug gespeichert werden. Dies wird verwendet, um die Informationen zu speichern, falls ein Fehler auf einem der Module stattfinden sollte, und dazu führt, dass dieser ersetzt wird. Ein Abschätzen der verbliebenen Kilometerleistung des Fahrzeugs kann auf vielfältige Art und Weise erhalten werden, wie aus Bremscharakteristiken des Fahrers, der linearen Interpolation oder Nachschlagetabellen für den Kilometerstand und dem Abschätzen der Dicke des Bremsrotors.
Falls das System 60 einen Bremsbelagsensor beinhaltet, der Signale bereitstellt, die eine tatsächliche Bremsbelagdicke angeben, werden die Signale verwendet, um jegliche Unterschiede zwischen dem Abschätzen der Bremsrotordicke und der tatsächlichen Dicke über der verbliebenen Rotordicke und Lebensdauer der Bremsbeläge 55 auszugleichen. Zum Beispiel kann der Sensor so eingestellt werden, dass ein oder mehrere Drähte bei einer typischen Rotordicke einen Bruch erleiden. Falls ein spezifischer Unterschied zwischen der Abschätzung und der tatsächlichen Dicke besteht, wie ermittelt, wenn die Sensordrähte den Kontakt abbrechen, dann wird dies verwendet, um die Abschätzungen stufenweise anzupassen, sodass wenn die Bremsbeläge 55 sich in der Nähe der Austauschperiode oder der nächsten Sensormessung befindet, die Gesamtsystemgenauigkeit so hoch möglich sein wird. Zum Beispiel wird das Abschätzen der verbliebenen Lebensdauer des Rotors bei einer Rate, die sich von der beobachteten Rate unterscheidet, erhöht oder herabgesetzt, sodass das Ende der Lebenszeit der Bremsbeläge 55 auf präzise Art und Weise bestimmt wird.
Es sollte erwähnt werden, dass obwohl der vorstehend erörterte Bremssensor Drähte einsetzt, die einen Bruch erleiden, um eine Angabe über die Rotordicke zu machen, andere Arten von Bremssensoren in anderen Beispielen des Systems 60 verwendet werden können. Zum Beispiel kann ein indirekter Sensor oder Sensormechanismus verwendet werden, um die Bremsrotordicke abzuschätzen. Geeignete Beispiele beinhalten Bremsflüssigkeitsspiegelsensoren oder das Messen der Verlagerung der Bremssättel, wie in einem elektromechanischen oder Brake-by-Wire-System.
5 bildet ein Flussdiagramm eines exemplarischen Verfahrens zum Abschätzen der Bremsbelagdicke gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ab. Das Verfahren beinhaltet, wie bei 68 dargestellt, das Erhalten und Einsammeln verschiedener Fahrzeugsignale, wie Bremsdruck, Raddrehzahlen, Fahrzeuggeschwindigkeit, Längsbeschleunigung, dynamische Bremsdruckregelung, aufgebrachte Bremskraft, usw. Das Verfahren beinhaltet, wie bei 70 dargestellt, ferner das Erhalten von Systemabschätzungen von der Antriebsstrangsteuerung 14, wie der Fahrzeugmasse, der Straßensteigung, der Menge der Motorbremse, des Rollwiderstands, des Rotoroberflächenbereichs usw. Das Verfahren beinhaltet, wie bei 72 dargestellt, ferner das Erhalten der Systemabschätzungen von der Bremssteuerung 12, wie der Bremstemperatur. Das Verfahren beinhaltet, wie bei 74 dargestellt, ferner das Berechnen der Bremsarbeit aus der Bremsenergie. Zum Beispiel wird die Bremsenergie gemäß Gleichung (14) berechnet. Die Bremsenergie kann für jeden der mehreren Bremsbeläge, jeden der mehreren Motorgeneratoren 21 oder eine Berechnung pro Fahrzeugachse (z. B. Arbeit der vorderen Bremsbeläge und/oder Arbeit der hinteren Bremsbeläge) berechnet werden.
Zusätzlich oder alternativ dazu, beinhaltet das Verfahren, wie bei 76 dargestellt, das Ermitteln der Bremsarbeit unter Verwendung der Bremsleistung von zum Beispiel den Gleichungen (2) und (3). In dieser Berechnung wird die Bremsarbeit durch die Bremsleistung und den Bremsdruck, wie durch Gleichung (2) bereitgestellt, ermittelt. Fehler können manchmal auftreten, wenn das Ermitteln der Masse des Fahrzeugs für die Berechnung der Bremsenergie und des Reibkoeffizientenwerts µ Fehler bei der Abschätzung der Bremsleistung beinhalten kann. Daher kann eine präzisere Ermittlung der Bremsarbeit durch Kombinieren der zwei Arbeitsberechnungen bereitgestellt werden.
Das Verfahren beinhaltet, wie bei 78 dargestellt, ferner das Ermitteln der Bremsrotortemperatur und das Ermitteln des Bremsbelagverschleißes, wie bei 80 auf eine Weise, die vorstehend erörtert wird, dargestellt. Das Ermitteln des Bremsbelagverschleißes bei 80 beinhaltet das Berechnen der Verzögerungsparameter und das Bereitstellen der regenerativen Mischsignale, die sowohl von den vorderen Bremsbelägen als auch von den hinteren Bremsbelägen (z. B. pro Achse) beobachtet werden. Die regenerative Mischenergie gibt die Menge der vom regenerativen Bremssystem insgesamt gewonnenen Bremsenergie im Vergleich zur Energie der Rotoren und Bremsbeläge an. Der Bremsbelagverschleiß wird für jedes Bremsereignis ermittelt und zum akkumulierten Wert addiert. Das Verfahren beinhaltet das Senden der abgeschätzten Dickeninformationen zum Fahrzeugführer, zum Beispiel unter Verwendung der Fahrzeugtelematik 52 in Verbindung mit dem Anzeigeprozessor 56.
Es sollte erwähnt werden, dass obwohl die Beispiele bis jetzt das Berechnen der Bremsbelagdicke beschreiben und das Verwenden der berechneten Dicke verwenden, um die Lebensdauer des Bremsbelags zu ermitteln, in einem oder mehreren Beispielen die Bremsbelagdicke aller sich im Fahrzeug befindlichen Bremsbeläge analysiert wird. Dementsprechend wird der Fahrzeugführer über die Bremsbelagdicke und die Bremsbelaglebensdauer informiert, die für jeden Bremsbelag, der am Fahrzeug installiert wird, abgeschätzt wird.
Die hierin beschriebenen technischen Lösungen ermöglichen das Vorhersagen des Bremsbelagverschleißes für ein Scheibenbremssystem durch das Kombinieren von Modellen, die auf Energie- und oxidativem Verschleiß basieren. Die technischen Lösungen sagen den Bremsscheibenverschleiß über einen großen Fahrzeugverwendungsbereich voraus und erzeugen ein elektronisches Scheibenverschleiß-/Scheibenrestsignal. Der Scheibenverschleiß und/oder die verbliebene Lebensdauer können dem Fahrzeugführer angezeigt werden, und/oder in verschiedene Steuerungsalgorithmen verwendet werden, die durch eine oder mehrere elektronische Steuereinheiten (ECU) im Fahrzeug implementiert werden.
Die technischen Lösungen können einem Fahrzeugführer kostspielige Reparaturen infolge eines übermäßigen Verschleißes einer Bremsscheibe ersparen. Die technischen Lösungen können den Besitzern von Fahrzeugflotten (wie autonomen Fahrzeugflotten) dabei helfen, die Lebensdauer der Bremse (in Kombination mit dem Überwachen des Belagverschleißes) zu überwachen, um den Kundendienst von Fahrzeugen einzuplanen.
Während die obige Offenbarung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass unterschiedliche Änderungen vorgenommen und die einzelnen Teile durch entsprechende andere Teile ausgetauscht werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Materialsituation an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Umfang abzuweichen. Daher ist vorgesehen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, aber alle Ausführungsformen beinhaltet, die in deren Umfang fallen.
Die vorliegenden technischen Lösungen können ein System, ein Verfahren und/oder ein Computerprogrammprodukt auf jeder möglichen technischen Detailebene der Integration sein. Das Computerprogrammprodukt kann ein computerlesbares Speichermedium (oder Medien) mit darauf enthaltenen computerlesbaren Programmbefehlen, um zu bewirken, dass ein Prozessor Aspekte der vorliegenden technischen Lösungen durchführt.
Das computerlesbare Speichermedium kann ein physisches Gerät sein, das Anweisungen für die Verwendung durch ein Befehlsausführungsgerät ablegen und speichern kann. Das computerlesbare Speichermedium kann beispielsweise ein elektronisches Speichergerät, ein magnetisches Speichergerät, ein optisches Speichergerät, ein elektromagnetisches Speichergerät, ein Halbleiterspeichergerät oder eine geeignete Kombination der vorstehend genannten sein. ist aber nicht darauf beschränkt. Eine nicht erschöpfende Liste von spezifischeren Beispielen des computerlesbaren Speichermediums beinhaltet Folgendes: eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Lese-Speicher (EPROM oder Flash-Speicher), einen statischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (SRAM), eine digitale Vielseitigkeitsdiskette (DVD), einen Memory-Stick oder jede geeignete Kombination der vorstehend genannten. Ein computerlesbares Speichermedium ist, wie es hierin verwendet wird, nicht schlichtweg als transitorisches Signal, wie etwa Funkwellen oder andere sich frei ausbreitende elektromagnetische Wellen, elektromagnetische Wellen, die sich durch einen Wellenleiter oder andere Übertragungsmedien ausbreiten (z. B. Lichtimpulse, die ein faseroptisches Kabel durchlaufen) oder elektrische Signale, die durch einen Draht übertragen werden, zu verstehen.
Die hierin beschriebenen computerlesbaren Programmbefehle können von einem computerlesbaren Speichermedium oder einem externen Computer oder einem externen Speichergerät über ein Netzwerk, wie beispielsweise das Internet, ein lokales Netzwerk, ein Großraumnetzwerk und/oder ein drahtloses Netzwerk, auf entsprechende Rechen-/Verarbeitungsgeräte heruntergeladen werden. Das Netzwerk kann Kupferübertragungskabel, optische Übertragungsfasern, drahtlose Übertragung, Rotor, Firewalls, Switches, Gateway-Computer und/oder Edge-Server umfassen. Eine Netzwerkadapterkarte oder Netzwerkschnittstelle in jedem der Rechen-/Verarbeitungsgeräte empfängt computerlesbare Programmbefehle aus dem Netzwerk und leitet die computerlesbaren Programmbefehle zur Speicherung in einem computerlesbaren Speichermedium innerhalb des jeweiligen Rechen-/Verarbeitungsgeräts weiter.
Bei den computerlesbaren Programmbefehlen zur Durchführung von Operationen der vorliegenden technischen Lösungen kann es sich um Assembler-Befehle, Befehls-Set-Architektur („Instruction-Set-Architecture - ISA“)-Befehle, Maschinenbefehle, maschinenabhängige Befehle, Mikrocode, Firmware-Befehle, Zustandseinstelldaten, Konfigurationsdaten für integrierte Schaltkreise oder entweder einen Quellcode oder einen Objektcode handeln, der in einer beliebigen Kombination aus einer oder mehreren Programmiersprachen, einschließlich einer objektorientierten Programmiersprache, wie z. B. Smalltalk, C++ oder dergleichen, sowie prozeduralen Programmiersprachen, wie z. B. der Programmiersprache „C“ oder ähnlichen Programmiersprachen, geschrieben ist. Die computerlesbaren Programmbefehle können vollständig auf dem Computer des Benutzers, teilweise auf dem Computer des Benutzers, als eigenständiges Softwarepaket, teils auf dem Computer des Benutzers und teilweise auf einem entfernten Computer oder ganz auf dem entfernten Computer oder Server ausgeführt werden. In dem letzteren Szenario kann der entfernte Computer mit dem Computer des Benutzers über eine beliebige Art von Netzwerk, darunter auch mit einem lokalen Netzwerk (LAN) oder einem Großraumnetzwerk (WAN), verbunden sein bzw. die Verbindung zu einem externen Computer kann (zum Beispiel mithilfe eines Internetdienstanbieters über das Internet) hergestellt werden. In einigen Ausführungsformen können elektronische Schaltungen, die beispielsweise programmierbare Logikschaltungen, feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGA) oder programmierbare Logik-Arrays (PLA) beinhalten, die computerlesbaren Programmbefehle ausführen, indem sie Zustandsinformationen der computerlesbaren Programmbefehle verwenden, um die elektronischen Schaltungen zu personalisieren und Aspekte der vorliegenden technischen Lösungen durchzuführen.
Aspekte der vorliegenden technischen Lösungen werden hier mit Bezug auf Ablaufdiagramm-Darstellungen und/oder Blockdiagramme von Verfahren, Geräten (Systemen) und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen der technischen Lösungen beschrieben. Es versteht sich, dass jeder Block der Ablaufdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagramme und Kombinationen von Blöcken in den Ablaufdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagrammen durch computerlesbare Programmbefehle implementiert werden kann.
Diese computerlesbaren Programmbefehle können einem Prozessor eines Universalcomputers, eines Spezialcomputers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung zur Herstellung einer Maschine zur Verfügung gestellt werden, sodass die Befehle, die über den Prozessor des Computers oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, Mittel zum Implementieren der in dem Ablaufdiagramm und/oder Blockdiagrammblock oder der in den Blöcken spezifizierten Funktionen/Aktionen erzeugen. Diese computerlesbaren Programmbefehle können zudem in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert sein, das einen Computer, eine programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder andere Vorrichtungen in einer bestimmten Weise ausführen kann, sodass das computerlesbare Speichermedium mit den darin gespeicherten Befehlen einen Herstellungsgegenstand umfasst, der Befehle beinhaltet, die Aspekte der in dem Ablaufdiagramm und/oder Blockdiagrammblock oder der in den Blöcken spezifizierten Funktion/Aktion implementieren.
Die computerlesbaren Programmbefehle können zudem auf einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine andere Vorrichtung geladen werden, um zu bewirken, dass eine Reihe von Betriebsschritten auf dem Computer, einer anderen programmierbaren Vorrichtung oder einem anderen Gerät durchgeführt wird, um einen computerimplementierten Prozess zu erzeugen, sodass die Befehle, die auf dem Computer, einer anderen programmierbaren Vorrichtung oder einem anderen Gerät ausgeführt werden, um die im Ablaufdiagramm und/oder Blockdiagrammblock in den Blöcken spezifizierten Funktionen/Aktionen implementieren zu implementieren.
Die Flussdiagramme und Blockdiagramme in den Figuren veranschaulichen die Architektur, Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden technischen Lösungen. In dieser Hinsicht kann jeder Block in den Ablaufdiagrammen oder Blockdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Teil von Befehlen darstellen, der eine oder mehrere ausführbare Befehle zum Implementieren der spezifizierten logischen Funktion(en) umfasst. In einigen alternativen Implementierungen können die in den Blöcken aufgeführten Funktionen in anderer Reihenfolge als in den Figuren angegeben auftreten. So können beispielsweise zwei nacheinander dargestellte Blöcke tatsächlich im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, bzw. die Blöcke können je nach der jeweiligen Funktionalität zum Teil in umgekehrter Abfolge ausgeführt werden. Es wird auch angemerkt, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder Ablaufdiagrammdarstellungen und Kombinationen von Blöcken in den Blockdiagrammen und/oder Ablaufdiagrammdarstellungen durch Spezialhardware-basierte Systeme, die die spezifizierten Funktionen oder Aktionen oder Kombinationen von Spezialhardware und Computerbefehlen ausführen, implementiert werden kann.
Eine zweite Aktion kann als „Reaktion“ einer ersten Aktion angesehen werden, unabhängig davon, ob die zweite Aktion direkt oder indirekt aus der ersten Aktion resultiert. Die zweite Aktion kann zu einem wesentlich späteren Zeitpunkt als die erste Aktion auftreten und ist immer noch auf die erste Aktion zurückzuführen. Gleichermaßen kann die zweite Aktion in Reaktion auf die erste Aktion bezeichnet werden, auch wenn zwischen der ersten Aktion und der zweiten Aktion Zwischenoperationen stattfinden und selbst wenn eine oder mehrere der dazwischen liegenden Aktionen direkt die zweite Aktion erfolgen lassen. So kann beispielsweise eine zweite Aktion in Reaktion auf eine erste Aktion erfolgen, wenn die erste Aktion ein Flag setzt und eine dritte Aktion später die zweite Aktion initiiert, wenn das Flag gesetzt ist.
Zur Verdeutlichung der Verwendung und öffentlichen Bekanntmachung sind die Phrasen „mindestens einer von <A>, <B>, ... und <N>“ oder „mindestens einer von <A>, <B>, ... <N> oder Kombinationen derselben“ oder „<A>, <B>, ... und/oder <N>“ im weitesten Sinne auszulegen und alle anderen impliziten vorstehenden oder nachstehenden Definitionen zu ersetzen, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil geltend gemacht wird, um ein oder mehrere Elemente zu markieren, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die A, B, ... und N umfasst. Mit anderen Worten, die Phrasen bezeichnen eine Kombination von einem oder mehreren der Elemente A, B ... oder N, einschließlich eines beliebigen einzelnen Elements oder des einen Elements in Kombination mit einem oder mehreren der anderen Elemente, die ebenfalls in Kombination zusätzliche Elemente beinhalten können, die nicht aufgeführt sind.
Es versteht sich zudem, dass jedes Modul, jede Einheit, jede Komponente, ein Server, ein Computer, ein Terminal oder ein Gerät, der/das hierin veranschaulicht ist und Befehle ausführt, Zugriff auf computerlesbare Medien, wie beispielsweise Speichermedien, Computerspeichermedien oder Datenspeichergeräte (entfernbar und/oder nicht entfernbar), wie z. B. Magnetplatten, optische Platten oder Bänder, beinhalten oder anderweitig aufweisen kann. Computer-Speichermedien können flüchtige und nicht-flüchtige, entfernbare und nicht entfernbare Medien beinhalten, die in irgendeinem Verfahren oder einer Technologie für die Speicherung von Informationen, wie z. B. computerlesbaren Befehlen, Datenstrukturen, Programmmodulen oder anderen Daten, implementiert sind. Diese Computerspeichermedien können Teil des Geräts sein oder von diesem aus zugänglich oder an dasselbe anschließbar sein. Jede hier beschriebene Anwendung oder ein Modul kann unter Verwendung von Computerlesbaren/ausführbaren Befehlen implementiert werden, die von den besagten computerlesbaren Medien gespeichert oder anderweitig abgelegt werden können.
Während die obige Offenbarung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass unterschiedliche Änderungen vorgenommen und die einzelnen Teile durch entsprechende andere Teile ausgetauscht werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Materialsituation an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Umfang abzuweichen. Daher ist vorgesehen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, aber alle Ausführungsformen beinhaltet, die in deren Umfang fallen.

Claims

Verfahren zum Ermitteln der Dicke eines Bremsbelags, das Verfahren umfassend: Bereitstellen einer Gesamtbremsenergie eines Fahrzeugs über einen Prozessor mit einem regenerativen Energiebremssystem und einem Rotorbremssystem umfassend eine Vielzahl von Bremsbelägen; Ermitteln, über den Prozessor, die von den Bremsbelägen geleistete Arbeit als Kombination aus Bremsbelagarbeit vorne und Bremsbelagarbeit hinten; Akkumulieren des Bremsbelagverschleißes über den Prozessor, um eine Abschätzung der Bremsbelagdicke unter Verwendung der vorderen Bremsbelagarbeit und der hinteren Bremsbelagarbeit zu erhalten; und Ausgeben einer Meldung, welche die Abschätzung der Bremsbelagdicke anzeigt, über ein Ausgabesystem in Verbindung mit dem Prozessor.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Bestimmen der von den Bremsbelägen geleisteten Arbeit das Bereitstellen von Verzögerungsparametern umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, worin das Bestimmen der von den Bremsbelägen geleisteten Arbeit das Bereitstellen von regenerativen Mischsignalen beinhaltet, die einen relativen Anteil der gesamten Bremsenergie anzeigen.
Verfahren nach Anspruch 3, worin das Bestimmen der von den Bremsbelägen geleisteten Arbeit ferner das Bereitstellen von Motordaten beinhaltet, welche die von einem Motorgenerator gewonnene regenerative Bremsenergie anzeigen.
Verfahren nach Anspruch 4, worin die Akkumulation des Bremsbelagverschleißes das Bereitstellen von Bremsbelagreibungsmaterial, Bremsbelagkühlrate, Fahrzeugmasse, Straßenqualität, dynamischer Bremsenverteilung, Fahrzeuggewichtsverteilung, Fahrzeuggeschwindigkeit, Raddrehzahl und Bremsdruck umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Bestimmen der vorderen Bremsbelagarbeit und der hinteren Bremsbelagarbeit das Bestimmen der Bremsbelagarbeit an einem bestimmten Rad des Fahrzeugs umfasst.
System zum Ermitteln der Dicke eines Bremsbelags, umfassend: eine Steuerung, die konfiguriert ist zum: Bereitstellen einer Gesamtbremsenergie eines Fahrzeugs mit einem regenerativen Energiebremssystem und einem Rotorbremssystem umfassend eine Vielzahl von Bremsbelägen; Ermitteln der von den Bremsbelägen geleisteten Arbeit als Kombination aus Bremsbelagarbeit vorne und Bremsbelagarbeit hinten; Akkumulieren des Bremsbelagverschleißes, um eine Abschätzung der Bremsbelagdicke unter Verwendung der vorderen Bremsbelagarbeit und der hinteren Bremsbelagarbeit zu erhalten; und Ausgeben einer Meldung, welche die Abschätzung der Bremsbelagdicke über ein Ausgabesystem in Verbindung mit der Steuerung anzeigt.
Nicht-flüchtiges computerlesbares Medium, das Anweisungen speichert, die durch einen Prozessor ausführbar sind, um ein Verfahren zum Ermitteln der Dicke eines Bremsbelags durchzuführen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen der Gesamtbremsenergie eines Fahrzeugs über einen Prozessor mit einem regenerativen Energiebremssystem und einem Rotorbremssystem umfassend eine Vielzahl von Bremsbelägen; Ermitteln, über den Prozessor, die von den Bremsbelägen geleistete Arbeit als Kombination aus Bremsbelagarbeit vorne und Bremsbelagarbeit hinten; Akkumulieren des Bremsbelagverschleißes über den Prozessor, um eine Abschätzung der Bremsbelagdicke unter Verwendung der vorderen Bremsbelagarbeit und der hinteren Bremsbelagarbeit zu erhalten; und Ausgeben einer Meldung, welche die Abschätzung der Bremsbelagdicke anzeigt, über ein Ausgabesystem in Verbindung mit dem Prozessor.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 8, worin das Bestimmen der von den Bremsbelägen geleisteten Arbeit das Bereitstellen von Verzögerungsparametern umfasst.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 9, worin das Bestimmen der von den Bremsbelägen geleisteten Arbeit das Bereitstellen von regenerativen Mischsignalen beinhaltet, die einen relativen Anteil der gesamten Bremsenergie anzeigen.