CN110614988B - 车辆制动***及其操作方法、计算机程序产品和控制单元 - Google Patents

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Abstract

一种用于操作车辆的车辆制动***的方法，该车辆制动***包括至少一个车辆制动器。车辆制动器包括带有致动活塞的行车制动器，还包括被设计成施加作用在制动盘上的制动力的驻车制动单元，其被支撑在致动活塞上以将摩擦衬垫压靠在制动盘上。该方法包括以下步骤：通过考虑与车辆的运行历史相关的相关参数中的至少一个参数来确定指示车辆制动器的摩擦衬垫的磨损的第一磨损值；根据第一磨损值是否满足预定标准，通过使驻车制动单元移动并且通过在移动的同时记录驻车制动单元的操作参数的曲线来测量摩擦衬垫的磨损；以及根据该测量来确定指示车辆制动器的摩擦衬垫的磨损的第二磨损值。还涉及用于执行该方法的车辆制动***以及计算机程序和控制单元。

Description

车辆制动***及其操作方法、计算机程序产品和控制单元
技术领域
本公开总体上涉及包括至少一个车辆制动器的车辆制动***的技术领域。特别地，本公开涉及带有驻车制动单元的车辆制动器。更具体地，本公开涉及用于操作包括至少车辆制动器的车辆制动***的方法，所述车辆制动器具有液压行车制动器和驻车制动单元。借助于本方法，能够确定指示车辆制动器的摩擦衬垫的磨损的磨损值。本公开还涉及带有用于执行该方法的控制单元的车辆制动***、以及用于该方法的计算机程序产品和控制单元。
背景技术
包括液压致动的行车制动器以及驻车制动单元这两者的车辆制动器是广为人知的且在车辆中被广泛使用。行车制动器包括通过液压的动作而移动的可移位的致动活塞。当处于操作位置时，活塞通常被支撑在摩擦衬垫上，并且压靠与车轮联接的旋转体，诸如制动盘。液压能够例如根据踏板操作由驾驶员来施加。此外，众所周知的是，液压至少部分地利用独立于驾驶员的另外的电气-液压部件来施加，其可以替代地增加由驾驶员产生的压力。
同样地，除了行车制动器之外，众所周知的是，驻车制动单元包括在内，驻车制动单元旨在产生永久的制动力，特别是在车辆至少暂时地处于静止位置时(驻车模式、斜坡起步辅助等)。为此目的，通常，驻车制动单元能够被设计成将致动活塞保持在某一位置，以便在甚至是释放液压之后也产生制动力，并且特别地将活塞机械地锁定。这种方案的示例可在DE 101 50 803 B4和DE 10 2004 004992 A1中找到。
众所周知的还有，车辆的制动***包括多个上述车辆制动器，例如每个车轮有一个制动器。然而，在某些情形中，车辆的每个车轮都配备有一个上述的包括液压行车制动器和驻车制动单元这两者的制动器并不是必要的。用于带有两根车桥的车辆的合适的车辆制动***可以例如包括用于后车桥的两个车轮的两个上述制动器，以及用于前车桥的两个车轮的只包括一个液压致动的行车制动器而没有驻车制动单元的两个制动器。
在(带有或不带有驻车制动单元)上述制动器的操作期间会产生摩擦，且因此出现各个制动器的摩擦衬垫的磨损。为了确保恒定的制动性能且为了不影响车辆乘客的安全，摩擦衬垫在该材料达到一定程度的磨损时通常会被替换。在缺乏关于各个摩擦衬垫的实际磨损程度的准确信息时，例如，能够以恒定的时间间隔来有规律地更换摩擦衬垫。此外，摩擦衬垫的磨损程度可为了对车辆定期维修而用视觉来确定，并且当超出了预定的磨损阈值时(即，摩擦衬垫的剩余厚度低于预定阈值)，则相应的摩擦衬垫要被更换。此外，众所周知的是，在车辆中设置有磨损指示器，其中对相应的摩擦衬垫包括了磨损触点或警告触点，并且其中，随着摩擦衬垫的磨损增加，相应的触点的电气性能发生改变。该改变能够通过壁灯的亮光来指示。
然而，已知的用于确定摩擦衬垫的磨损值的方法要么缺乏精确度，要么需要昂贵且有时费时的测量。
发明内容
下文涉及用于操作车辆制动***的方法，并且还涉及一种车辆制动***，其能够准确且高效地确定包括在该车辆制动***中的车辆制动器的摩擦衬垫的磨损值。
根据第一方面，提供了一种操作包括在车辆中的车辆制动***的方法，其中该车辆制动***包括至少一个车辆制动器。所述车辆制动器包括行车制动器，该行车制动器带有致动活塞，为了通过液压的动作产生制动力，该致动活塞能够移动到操作位置，在该操作位置中，致动活塞将摩擦衬垫压靠在可旋转的制动盘上。所述车辆制动器还包括驻车制动单元，该驻车制动单元被设计成施加作用在制动盘上的制动力，其特征在于，其被支撑在致动活塞上以将摩擦衬垫压靠在制动盘上。该方法包括以下步骤：通过考虑与车辆的运行历史相关的相关参数中的至少一个参数来确定指示车辆制动器的摩擦衬垫的磨损的第一磨损值；根据第一磨损值是否满足预定标准，通过使驻车制动单元移动并且通过在移动的同时记录驻车制动单元的操作参数的曲线来测量摩擦衬垫的磨损；以及基于该测量来确定指示车辆制动器的摩擦衬垫的磨损的第二磨损值。
行车制动器和驻车制动单元能够至少在机械方面根据众所周知的原理来设计。具体地，如下所解释，可以是机械的或者是机电的驻车制动单元。驻车制动单元的移动能够另外地被限定为是该单元的移动，或者仅仅是驻车制动单元的个别部件和/或模块的移动，而其它的部件或模块能够被设计成不可移动的元件。例如，驻车制动单元能够包括联接到车辆制动器壳体的固定元件，以及还有能够在上述运动范围内移动的可移动元件。
所述车辆制动***可以是例如用于客车的车辆制动***，其中该车辆制动***包括两个上述的车辆制动器，每个车辆制动器均包括液压式行车制动器和驻车制动单元。这两个车辆制动器能够安装在例如客车的后车桥上的两个车轮中。对于客车的前车桥的两个车轮，可分别设置有只包括液压式行车制动器而不包括驻车制动单元的车辆制动器。在上述组件中，能够保证液压式行车制动器将在车辆的所有车轮上起作用，虽然对于驻车制动功能，只要在停止状态下的客车的后轮被机械锁定就足够了。
摩擦衬垫可包括第一摩擦衬垫和第二摩擦衬垫，其中第一摩擦衬垫和第二摩擦衬垫彼此相对地布置，使得在第一摩擦衬垫和第二摩擦衬垫之间的制动盘能够旋转，且随后在操作位置中，该制动盘由于第一摩擦衬垫和第二摩擦衬垫在两侧上轴向地压靠在制动盘上而被制动。根据本公开，如果没有特别地提到第一和第二摩擦衬垫，则术语摩擦衬垫由此能够被认为是上述单一和第二摩擦衬垫的概括性术语。
就本公开而言，磨损值可以是允许得出关于摩擦衬垫的磨损状态的结论的任何信息。特别地，可以是数值。该数值可指示例如以百分比计的相应的摩擦衬垫的磨损、剩余的摩擦衬垫的厚度(以厘米或毫米计)、已被磨掉的摩擦衬垫的厚度(以厘米或毫米计)、或者以任意单位计的数值。以上内容适用于第一磨损值，还适用于第二、第三和第四磨损值，它们都在本公开中进行讨论。
能够通过考虑与车辆的运行历史相关的相关参数中的至少一个参数，纯粹根据数学基础，即不对摩擦衬垫的磨损进行测量，来进行确定第一磨损值。换言之，在此，我们能够依赖于例如位于车辆制动***的控制单元中的存储器中的参数。该参数由此可以是例如在车辆的运行期间已被记录下来并被保存好的参数。下文将提到此类参数的示例。换言之，确定第一磨损值代表了对摩擦衬垫的实际磨损的初始估计。
在本公开的范围内，“根据第一磨损值是否满足预定标准”意味着对第一磨损值是否满足预定标准进行评估。如果满足预定标准，则能够进行磨损的测量。然而，这并不意味着只要第一磨损值满足预定标准就必须进行磨损的测量。能够基于磨损的测量是否被执行而进行一个或多个进一步的评估。然而，如果第一磨损值没有满足预定标准，则不进行摩擦衬垫的磨损的测量。上述内容因此也适用于以下所使用的“根据第三磨损值是否满足预定标准”这一表述。
进行摩擦衬垫的磨损的测量能够例如根据在公开文件DE 10 2016 010823A1中所描述的方法来进行。在该公开文件中所概述的方法描述了一种用于根据操作参数的曲线来确定车辆制动器的支撑点的位置的方法。在此情形中，该支承点能够描述当通过驻车制动单元开始制动动作时，即当该单元开始对制动盘施加制动力时，驻车制动单元沿着驻车制动单元的移位的位置。如DE 10 2016 010 823 A1中所描述的，支撑点能够通过如下事实来确定：在移动的同时检测到驻车制动单元的操作参数的曲线的变化。特别地，支撑点能够被确定为马达电流(操作参数的示例)的曲线中首次显著变化的点。执行测量能够在无压力状态下或者在低于预定阈值的液压下来进行。
根据本方法，还能够确定车辆制动器的支撑点的位置，其中支撑点的位置例如直接代表摩擦衬垫的磨损的测量。支撑点的位置能够例如被规定在线性刻度上，其中所得到的值对应于第二磨损值。并且，表示支撑点的位置的线性刻度的零点能够被建立为驻车制动单元相对于其移动的车辆制动器的预定参考点的位置。线性刻度的零点还能够例如被确定为支撑点的如下位置，其中，在该点处，摩擦衬垫还没有受到磨损(例如车辆的崭新状态，或者在刚安装了新的摩擦衬垫之后)。摩擦衬垫的磨损的测量因此能够确定当前被测量的支撑点到上述零点中一个零点的距离。该距离(例如以毫米或厘米计)可对应于第二磨损值。
由此确定的第二磨损值能够被存储在例如车辆制动***的控制单元的存储器中。该所测得的值可例如带有时间戳地被包括在存储器中。
第一磨损值的预定标准可涉及关于第一磨损值是否在预定阈值之上的评估。如果第一磨损值指示例如以百分比计(0％意味着没有磨损)的磨损，则预定标准可涉及关于第一磨损值是否超出预定磨损(以百分比计)的评估。
该方法可进一步包括：通过识别车辆制动器的整体弹性来确定指示车辆制动器的摩擦衬垫的磨损的第三磨损值；以及根据第三磨损值是否满足预定标准来执行磨损的测量。
对第三磨损值的确定将在执行磨损的测量之前发生。然而，确定第三磨损值能够在确定第一磨损值之前或之后发生。所描述的方法由此遵循渐进的过程，其中初始地确定两个磨损值(即第一磨损值和第三磨损值)，并且只有当第一磨损值和第三磨损值都分别满足预定标准时，才执行磨损的测量。第三磨损值是通过识别车辆制动器的整体弹性来确定的。换言之，通过确定车辆制动器的整体刚度对第三磨损值进行识别。对第三磨损值的识别能够根据公开文件DE 10 2011 016 126中所描述的方法来进行。特别地，对第三磨损值的识别可包括以下步骤：记录第一参数，该第一参数是指制动致动器的制动元件在操作过程期间通过平移移动所覆盖的致动路径；记录第二参数，该第二参数是指在操作过程期间施加到车轮制动器上的致动力；以及从第一和第二参数来确定磨损状态(即第三磨损值)。在这该情形中，通过基于第一和第二参数计算商而从车轮制动器的刚度来确定磨损状态。第三磨损值的单位可以例如对应于第一磨损值的单位。这允许第一磨损值与第三磨损值相比较。
第三磨损值的预定标准可涉及关于第三磨损值是否在预定阈值之上的评估。这能够确保磨损值的测量将仅在第一磨损值的确定和第三磨损值的确定每个都超出预定阈值时才执行。换言之，磨损值的测量以及由此第四磨损值的确定仅在第一磨损值和第三磨损值已经指示摩擦衬垫被磨损到预定程度的情况下才执行。
确定第三磨损值的步骤能够在确定第一磨损值的步骤之后进行，取决于第一磨损值是否满足预定标准。该过程对应于上述渐进过程。例如，如果第一磨损值没有满足预定标准，则不执行确定第三磨损值的步骤。这样，这能够确保必须仅在第一磨损值的识别表明摩擦衬垫的实际磨损可能是严重的(即，在预定的阈值之上)的情况下，才确定通过识别车辆制动器的整体弹性来确定的第三磨损值。
作为上述渐进评估的替代方式，通过考虑两个独立的阈值，还能够执行第一磨损值和第三磨损值的联合评估。例如，能够使用如下标准，根据该标准，第一磨损值和第三磨损值之和将会在预定阈值之上。如果满足该标准，则执行磨损的测量，否则不执行。
该方法还可包括基于车辆制动器的第二磨损值来确定车辆制动器***的另外的车辆制动器的至少一个第四磨损值。
为此目的，例如可使用数学模型，其中第二磨损值将表示用于该输数学模型的输入参数。在简单的情形中，第四磨损值能够例如通过将第二磨损值乘以预定的系数来确定。该预定的系数能够通过适当的校准或者借助经验值来设定。
另外的车辆制动器可以是没有驻车制动单元的车辆制动器。车辆制动***的另外的车辆制动器，例如更确切地来说，可以是虽然具有液压操作的行车制动器但不包括驻车制动单元的车辆制动器。换言之，能够对例如车辆的后车桥的车辆制动器来确定第二磨损值，其中将使用数学模型基于第二磨损值来对前车桥的车辆制动器确定第四磨损值。因此，还能够对不包括用于测量磨损的驻车制动单元的车辆制动器来确定(第四)磨损值。
执行磨损的测量可包括：通过检测操作参数的改变来识别驻车制动单元的支撑点的位置。细节已在上文中描述，并且在DE 10 2016 010 823 A1中详细解释。
驻车制动单元可包括电动驱动单元和与致动活塞相互作用的致动器单元，其中所述电动驱动单元被设计成移动致动器单元，以便将摩擦衬垫压靠在制动盘上，并且其中驻车制动单元的操作参数包括电动驱动单元的马达电流和/或电动驱动单元的旋转速度。
因此，能够例如通过电动驱动单元的马达电流和/或旋转速度的改变来确定支撑点的位置。
确定第一磨损值可包括基于数学模型的计算，其中与车辆的运行历史相关的参数被考虑到该数学模型中。更确切的说，能够纯粹地基于数学模型执行第一磨损值的确定，这是因为对于该确定来说，不需要准确的测量。事实上，能够使用(已经)存储在车辆制动***的控制单元的存储器中的参数。
所提及的与车辆的操作历史相关的参数可以至少包括以下参数中的一种：车辆行驶过的距离的总和；自最后一次更换摩擦衬垫起车辆行驶过的距离之和；自车辆制动***的初次运行起所经过的时间；自最后一次更换摩擦衬垫起所经过的时间；自车辆的初次运行起的车辆运行时间段；自最后一次更换摩擦衬垫起的车辆的运行时间段；以往的制动过程的次数；自最后一次更换摩擦衬垫起的以往的制动过程的次数；以往的制动过程的所施加的力；以及车辆的环境条件，诸如外界温度。
车辆所行驶的距离的总和大致可提供允许推断出驾驶操作的范围以及车辆上的相关联的应力的任何指示。车辆的运行时间段可与车辆在其间正常运转的累积时间相关，例如点火开关启动和/或发动机运转的累积时间。此外，在确定第一磨损值时能够包括上述参数中的若干个参数。确定第一磨损值例如可直接涉及确定自最后一次更换摩擦衬垫起的车辆的行驶距离，这是因为第一磨损值的预定标准仅提供关于该值是在与行驶距离之和相关的预定阈值之上或之下的评估。
根据第二磨损值是否满足预定标准，该方法可进一步包括向车辆的驾驶员提供通知，驾驶员会被告知需要更换制动器衬垫。该通知能够例如借助于人机界面例如以视觉和/或听觉的方式发生。例如，该通知可以例如通过点亮警告灯而发生。
所述方法步骤可通过车辆制动***的控制***单独地或整体地来执行或至少开始，车辆制动***的控制***可以特别地以电子控制单元的形式来获得。这样的单元还可以以众所周知的方式集成到或连接到车辆的中央控制单元。
根据第二方面，提供一种用于车辆的车辆制动***。该车辆制动***包括至少一个车辆制动器。车辆制动器包括行车制动器，行车制动器带有摩擦衬垫和致动活塞，为了在液压的作用下产生制动力，致动活塞能够移动到操作位置，在该操作位置，致动活塞将摩擦衬垫压靠到车辆的可旋转的制动盘上。车辆制动器还包括驻车制动单元，该驻车制动单元被设计成施加作用在制动盘上的制动力，使得其被支撑在致动活塞上以将摩擦衬垫压靠在制动盘上。此外，所述车辆制动***包括控制单元，该控制单元被设定成能够执行包括根据第一方面的步骤的方法。
关于第一方面，该方法的所有上述方案能够应用于第二方面的车辆制动***。换言之，该车辆制动***可以被设定成将第一方面的所有上述细节付诸实施。车辆和车辆的制动盘不必是根据第二方面的车辆制动***的主题，虽然对第二方面的说明借助于对第二方面的特征的文字解释来参考了车辆和制动盘。
根据第三方面，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括程序代码装置，以便通过在处理器上执行计算机程序产品来执行带有根据第一方面的步骤的方法。关于第一方面，该方法的所有上述方案能够应用于第三方面的计算机程序产品。
根据第四方面，提供了一种控制单元。该控制单元包括处理器和根据第三方面的计算机程序产品。
附图说明
此处所描述的技术方案的进一步的优势、细节和特征将因实施例和附图的以下描述而变得更为明晰。如下所示：
图1是车辆制动***根据实施例布置的具有两根车桥的车辆的示意性平面图；
图2是根据第一实施例的用于操作车辆制动***的方法的流程图；
图3是根据第二实施例的用于操作车辆制动***的方法的流程图；
图4是实施根据第一实施例或第二实施例的用于操作车辆制动***的方法的车辆制动器的示意图；
图5至图8是用于解释在夹紧或应用驻车制动单元的同时根据第一实施例或第二实施例测量磨损的示意图。
具体实施方式
图1示出了车辆制动***根据实施例布置的车辆100的平面性示意图。所述车辆100包括前车桥102和后车桥104，前车桥和后车桥中分别布置有两个车轮，特别地是前轮106和后轮108。此外，为车轮106、108中的每个车轮设置制动盘(在此未示出)，制动盘机械地联接到相应的车轮106、108，并且可旋转地安装在其上。在由此处提出的车辆制动***的制动盘进行的制动操作期间，对应的车轮106、108以众所周知方式受到制动。
图1所示的车辆制动***包括：用于前轮106中的每个前轮的车辆制动器110；以及用于后轮108中的每个后轮的车辆制动器10。车辆制动器10、110每个均以总所周知的方式包括液压操作的行车制动器，该行车制动器被构造成在车辆100运行期间制动踏板被致动时对相应的碟式制动器并由此对相应的车轮106、108进行制动。此外，后轮108的车辆制动器10包括驻车制动单元，用于实现驻车制动功能。车辆制动器10的细节以下结合图4来描述。
图1的车辆制动***还包括控制单元112。所述控制单元112包括处理器和存储器，并且被设定为执行此处所描述的方法之一，以便操作车辆制动***或者确定磨损值。为此目的，对应的指令被存储在控制单元112的存储器中，所述指令使控制单元112的处理器执行此处所描述的方法之一。所述控制单元112可以例如是车辆100的中央控制单元，该中央控制单元还用于控制车辆100的另外的功能。此外，所述控制单元112还可以是车辆制动***的单独的控制单元。
虽然图1示出的带有四个车轮106、108且由此带有四个车辆制动器10、110的车辆100，但是本公开并不限于此，并且根据本公开的车辆制动***可包括例如用于车辆100的另外的车桥的另外的车轮的带有或不带有驻车制动单元的另外的车辆制动器。在简单的情形中，车辆制动***仅包括控制单元112和车辆制动器10。
图2示出根据第一实施例的用于操作车辆制动***或用于确定磨损值的方法的流程图。所述车辆制动***可以例如是以上所示图1的车辆制动***，其中该方法通过控制单元112来实施。通常来说，图2的方法通过车辆制动***的控制单元来实施。图2的方法用于例如确定车辆制动器10中的一个车辆制动器的摩擦衬垫的磨损值。下文中，仅对车辆制动器10中的一个车辆制动器描述了该方法，这是因为该方法也能够对后轮108的两个车辆制动器10实施。
在该方法的第一步骤114中，通过考虑至少一个参数来确定第一磨损值V1。此处，第一磨损值V1指示车辆制动器10的摩擦衬垫的磨损。该参数指代车辆100的运行历史的参数。比如，该参数可以是自最后一次更换车辆制动器10的摩擦衬垫起机动车辆100行驶的距离之和。该参数可以用简单的方法得到，因为车辆100总是记录所行驶的距离，并将其存储在车辆100的控制单元112的存储器中。其它的参数可考虑车辆100的制动操作的次数和/或运行时间段，其中为确定第一磨损值，上述参数的组合是可能的。
第一磨损值V1指示车辆制动器10的摩擦衬垫的磨损，只要该值直接地或间接地提供关于摩擦衬垫的磨损的信息即可。因此，第一磨损值V1可直接例如以百分比或以毫米指示摩擦衬垫的磨损(残余的或已被磨损掉的摩擦衬垫)。在十分简单的情形中，甚至是诸如观测到的参数，例如自最后一次更换摩擦衬垫起机动车辆100行驶的距离之和，间接地表示第一磨损值V1。
在第二步骤116中，对第一磨损值V1是否满足预定标准来进行评估。换言之，对指示车辆制动器10的摩擦衬垫的磨损的第一磨损值V1是否已经在预定阈值之上进行评估。在此，该评估可包括简单的阈值分析，其中，评估第一磨损值V1是否在预定的阈值S1之上(V1>S1？)。如果满足了第一磨损值V1的标准，则该方法在步骤118处继续。如果未满足该标准，则该方法结束，或者其能够(如果需要的话，在预定的时间段结束之后，或者在预定事件发生之后)在步骤114处再次开始。
在步骤118中，进行车辆制动器10的摩擦衬垫的磨损的测量。在此情形中，移动驻车制动单元，并且在移动的同时记录驻车制动单元的操作参数的历史。该测量的细节在下面结合图5至8来描述。通过测量该磨损，确定第二磨损值V2，该第二磨损值V2指示车辆制动器10的摩擦衬垫的磨损。由于第二磨损值V2是准确测量值，所以能够假设该第二磨损值比根据步骤114中的估计的第一磨损值V1更加可靠。
如果设置有一个以上的车辆制动器10(比如在以上图1的示例中)，则能够在步骤118中对存在的车辆制动器10中的每个车辆制动器的摩擦衬垫的磨损进行测量。
现在能够将磨损值V2存储在例如控制单元112的存储器中以用于其他目的。此外，能够将第二磨损值V2通知给车辆100的驾驶员。还能够对第二磨损值是否在预定的第二阈值S2之上(V2>S2？)进行评估，并且如果是这样的话，能够对车辆100的驾驶员发出警告，这将给出相应的车辆制动器10的制动器衬垫要进行替换的信息。
图3示出了根据第二实施例的用于操作车辆制动***或确定磨损值的方法的流程图。第二实施例的方法包括根据图2的第一实施例的方法的所有步骤(步骤114、116和118)。出于这一原因，下面仅描述第二实施例的方法相对于第一实施例的方法的不同之处，这是因为在上面提到的第一实施例中包括了相似内容。图3中所示的方法包括在该方法的步骤116和118之间的另外的中间步骤120和另外的评估122。换言之，在步骤116中进行了评估之后，并不立即进行根据步骤118的测量，而是首先根据步骤120确定第三磨损值V3。
在步骤120中，通过确定车辆制动器10的总体弹性来确定第三磨损值V3，该第三磨损值指示车辆制动器10的摩擦衬垫的磨损。第三磨损值V3的确定是根据在公开文件DE 102011 016 126中所描述的方法来进行的。换言之，第三磨损值是通过识别车辆制动器10的整体刚度来确定的。由于在此情形中测量车辆制动器10的整体刚度，所以根据步骤120的确定磨损涉及对第三磨损值的(间接)测量，该第三磨损值的测量已提供比在步骤114中的估计更加准确的对摩擦衬垫的实际磨损的指示。因此，图3的方法描述了包括对磨损值的多重估计、或者更确切地说多重测量的渐进过程。
在步骤122中，对第三磨损值V3是否满足预定标准进行评估。该评估类似于步骤116中的评估，但是会要求与根据步骤116所使用的标准不同的标准(例如不同的阈值S3)。如果在步骤122中满足了该标准，则该方法以上文描述过的步骤118继续。如果没满足该标准，则该方法结束，或者其在步骤114处再次开始(可能在预定的时间段结束之后)。
根据图3的第二实施例的方法进一步包括可选步骤124。该步骤是可选的，并且因此在一些实施例中能够省略。此外，此步骤124还能够根据图2中的第一实施例的方法的步骤118来执行。
在步骤124中，基于第二磨损值V2确定第四磨损值V4。第四磨损值V4是指车辆制动***的另外的车辆制动器的磨损值。在此处描述的实施例中，另外的车辆制动器是指图1的车辆100的前车桥102的车辆制动器110中的一个车辆制动器。这些车辆制动器110不包括驻车制动单元，因此不能依照根据图2和图3的方法的步骤118来测量这些车辆制动器110的摩擦衬垫的磨损。
因此，根据步骤124的确定磨损涉及基于经验值来估计其他车辆制动器110的摩擦衬垫的磨损。例如，可能众所周知的是，前车桥102的车辆制动器110的摩擦衬垫的磨损与后车桥104的车辆制动器10的摩擦衬垫的磨损线性相关，使得能够将车辆制动器10的第二磨损值V2乘以预定的系数以获得车辆制动器110的第四磨损值V4。并且，可设想到另外的(可能更加复杂的)数学估算方法或公式，其允许基于第二磨损值V2的对另外的车辆制动器110的磨损的可靠估计。在此，例如，能够考虑其它因素，例如(电子)制动力分布、车辆100的载荷状态分布和/或诸如车辆的运行历史的其它相关参数。
第四磨损值V4(以及第二磨损值V2)能够被存储在控制单元112的存储器中，或者被用于为车辆100的驾驶员提供关于摩擦衬垫的磨损的信息。
图4示出了用于执行根据上述第一或第二实施例的方法的车辆制动器，且该制动器总体上用10来表示。所述车辆制动器10在机械方面被构造为众所周知的为浮动卡钳式制动器，其中仅示出车辆制动器10中的选择部件。在图4中示出且在上文中讨论的车辆制动器10能够根据图4中的车辆制动器10来布置。
具体地，下文将讨论如何能够执行根据图2和图3的步骤118的摩擦衬垫的磨损的测量。
相应地，车辆制动器10包括以众所周知的制动卡钳为形式的制动器壳体12。此外，设置有旋转固定的制动盘14，该制动盘14被联接到车轮(请见图1的车辆100的车轮108)。摩擦衬垫16在制动盘14的两侧上相对，能够使摩擦衬垫16紧靠制动盘14以获得制动力。为此目的，车辆制动器10的行车制动器11包括可移位的致动活塞20，该致动活塞20被接纳到制动器壳体12的孔18中。所述致动活塞被设计成中空活塞，并且与孔18一起界定液压腔室22。随着在液压腔室22中引入和释放液压流体，腔室22中的液压变化，并且致动活塞沿着移位轴线V以众所周知的方式移动。在图4中沿着移位轴线V向左的移动对应于在夹紧方向Z上的移动。总之，能够使摩擦衬垫16紧靠制动盘14以获得制动力，并且当液压再次减弱时，制动衬垫被释放，从而确保操作的制动功能。
为了在液压释放之后实现致动活塞20向其原始位置的期望返回移动，车辆制动器12进一步包括示意性地表示的密封件24。该密封件被接纳到孔18的出口凹槽26中并且紧靠致动活塞20的外壁。密封件24以众所周知的方法操作而起到所谓的“回滚”功能，其作为支撑件以在液压被释放时将致动活塞20推回到其初始位置中。
此外，能够在图4中看到，为了获得驻车制动功能，驻车制动单元30被接纳到液压腔室22中，该驻车制动单元也能够沿着移位轴线V移动。所述驻车制动单元30在机械方面根据已知的方案来设计并且包括致动器单元32，致动器单元32被设计成螺母/主轴结构。更具体地，致动器单元32包括主轴螺母34，该主轴螺母34能够通过主轴36的旋转而沿着移位轴线V平移地移动。在此，也能够使该主轴螺母34紧靠活塞头28，该活塞头28被设计为致动活塞20的面对主轴螺母34并界定液压腔室22的内端壁区域。
致动器单元32进一步地经由联接区域38连接到制动器壳体12，其中未单独地呈现的电动驱动装置或传动单元从制动器壳体12的外侧通过法兰安装在联接区域38中。电动马达驱动单元旋转驱动主轴36，以实现主轴螺母34沿着轴线V的期望移位移动。
在图4中，所存在的间隙尺寸S也被与未致动的行车制动功能和驻车制动功能相关地记录下来。这些间隙尺寸需要被桥接以获得制动力。这些涉及(在图4中从左到右)：制动器壳体12与图4所示的左摩擦衬垫16之间的间隙S；这个左摩擦衬垫16与制动盘14之间的间隙S；图4中所示的右摩擦衬垫16与制动盘14之间的间隙S；以及致动活塞20与右摩擦衬垫之间的间隙S。驻车制动单元30还必须克服主轴螺母34与致动活塞20的活塞头28之间的间隙S以产生制动力。
摩擦衬垫16与制动盘14之间的间隙S通常被称为“间距”或“制动间距”，这也是为什么这些间隙都带有附图标记L。间距L应该具有预定的最小值，以便在未致动车辆制动器10时避免在摩擦衬垫16与制动盘14之间非期望接触的意义上的残余扭矩。
主轴螺母34与致动活塞20的活塞头28之间的间隙S指的是安全余量，这也是为什么该间隙S也另外带有附图标记X。出于***安全的原因，安全余量X具有预定的最小值，以确保在驻车制动功能未运行的情况下行车制动功能的正确操作。
在普通驾驶员控制的行车制动器中，在液压腔室22中形成液压并且致动活塞20被移动到操作位置以沿着夹紧方向Z产生制动力。在该情形中，当活塞紧靠右摩擦衬垫16时，该右摩擦衬垫被推抵在制动盘14上，根据浮动卡钳式设计以众所周知的方式使车辆制动器10夹紧。此处，除了主轴螺母34与活塞头28之间的安全距离X外，包括空气间距L在内的所有间隙尺寸S被桥接。当制动力被释放后，作为液压减少的结果以及经由密封件24的“回滚”支撑，致动活塞20反向于夹紧方向Z移动，且因此首先桥接的间隙尺寸S、L返回到其初始位置。驻车制动单元30能够大致地在存在或缺失液压的情况下致动，以将致动活塞20移动到其操作位置和/或以将其机械固定在操作位置。为此目的，主轴螺母34以上述方式沿着轴线V移动，并且抵靠活塞头28被支撑(至少有沿着夹紧方向Z的移动)。
对于根据本实施例的方法，提出了在没有事先施加液压的情况下进行驻车制动单元30的致动，即，车辆10总体上没有被供应液压。下面参照图5至图8描述各个方法步骤。
在图5中，以简化的示意图示出图4的车辆制动器10。同样，能够识别制动器壳体12，其被示出为方块形的固定支承件。此外，能够看到方块形的摩擦衬垫16和制动盘14的表示。最后，示出了致动活塞20，其接纳驻车制动单元30的致动器单元32。致动器单元32同样包括主轴螺母34和主轴36，后者在联接区域38处联接到制动器壳体12。与图4类似，驻车制动单元30的电动驱动单元没有单独示出。
在图5中，车辆制动器10同样处于图4的一般未致动的状态，使得上述间隙尺寸S被调整到初始位置，包括制动盘14与摩擦衬垫16之间的间距L以及主轴螺母34与致动活塞20的活塞头28之间的安全距离X。因此，致动器单元32处于未激活的制动开始位置。在该状态中，主轴螺母34位于离制动器壳体12的联接区域38距离A处。
图6和图7示出了驻车制动单元30的致动以及沿着第一和第二运动范围W1、W2的移动，以便确定支撑点AS的位置。在该情形中，车辆制动器10的表示大致上对应于图5中的表示。此外，随着时间t来记录主轴螺母路径W的轨迹，其中用虚线来指示沿着主轴螺母路径W的不同的移动点、间隙测量点以及桥接点。请注意，为了说明的目的，主轴螺母34的初始位置或0位置相对于时间轴线t略微偏移。
图6再次示出根据图4和图5的未致动的车辆制动器10的初始状态。因此，能够再次识别出相关的间隙尺寸S，该间隙尺寸S包括摩擦衬垫16与制动盘14之间的间距L和主轴螺母34与致动活塞20的活塞头28之间的安全距离X。在图6中，驻车制动单元30被定位在其第一运动范围中，在该第一运动范围中，其没有产生制动力，并且致动器单元32的主轴螺母34位于离制动器壳体12上述距离A处。从该位置，发生主轴螺母34沿着轴线V进入图7所示的位置的移位，在图7所示的位置中，所有的间隙尺寸S第一次被桥接。为了示意这个过程，在图7中，在与图6相同的位置处记录相同的虚线。
详细来说，图7中可见，主轴螺母34由于主轴旋转已经覆盖了主轴螺母路径W1，因此与图6中的情形相比，其位于离制动器壳体12更大的距离A2处(请见距离变化DA)。没有单独示出主轴螺母34在图6和图7的状态之间移动期间首先紧靠也在制动盘14的方向上移位的致动活塞20的活塞头28。换言之，首先在主轴螺母34和活塞头28之间克服安全距离X，其中致动活塞20和相对的(图6中是向右)摩擦衬垫16之间克服进一步的间隙S。在主轴螺母34进一步的轻微移动中，包括间距L的所有间隙S最终被桥接，达到图7所示的状态。在该情形中，驻车制动单元30的马达电流的曲线作为相关的操作参数而被持续地监控。
在这样的状态中，驻车制动单元30的移动或主轴螺母34的移动不产生制动力。换言之，主轴螺母路径W1对应于没有制动力产生的驻车制动单元30的第一运动范围。当到达图7的状态时，每一个进一步的移动均在夹紧方向Z上指向图7中的左侧，以便产生并由此修改制动力，如以下图8中所示。当驻车制动单元30覆盖第二运动范围W2时发生主轴螺母34的该进一步的移动，主动地产生制动力。最终，这指向图7所示的状态，即，从驻车制动单元30的第一运动范围到第二运动范围的过渡状态，最终，到达支撑点AS。
图8示出如下状态：主轴螺母34进一步移动到驻车制动单元30的第二运动范围W2中，并且由此将摩擦衬垫16挤压到制动盘14，同时产生对应的制动力。此处，相对于之前的附图，主轴螺母34被布置在相对于制动器壳体12的更大的距离A3处。如能够从图8中的主轴螺母路径W的轨迹看到，在第二运动范围W2中的主轴螺母路径W的增加以更低的斜率发生。这样的原因是，车辆制动器10的部件对主轴螺母34的夹紧移动增加的阻力，特别是因为摩擦衬垫16和制动器壳体12的弹性或刚度。
该增加的阻力反映在驻车制动单元30的马达电流的显著上升，并且因此能够由制动器10的控制***所检测到。更具体地，根据控制***通过如下事实来识别出达到了支撑点AS，即，由于缺乏制动力的产生，驻车制动单元30的马达电流在第一运动范围W1中以基本上恒定的方式或者略有斜率地发生。然而，在到达支撑点AS并且移动到第二运动范围W2中之后，马达电流显著增加并且以大得多的斜率运行。因此，一旦达到图8所示的状态，支撑点AS的位置能够说是可回溯地确定，即，该支撑点能够被确定为马达电流曲线发生首次显著变化的点。在同样的意义上，还能够分析电动马达驱动单元的旋转速度。基本上，旋转速度以连续的方式发生，直到达到支撑点，并且在开始有夹紧力时急剧减小。
在所示的情形中，支撑点AS的位置作为主轴螺母路径W或W1而被存储在车辆制动***的控制单元112中。还可设想的是，选择制动器壳体12和联接区域38作为参考点并且将支撑点的位置存储为主轴螺母34到制动器壳体12的对应距离A2(请见图7)。类似地，基于图4到图6的初始位置，能够选择原始距离A作为参考点，并且支撑点AS的位置可被限定为原始位置A和图7的距离A2之间的相对距离。
取决于支撑点AS的位置是如何存储在控制单元112中的，通过上述方法，能够通过执行测量来精确地确定第二磨损值。例如，能够在车辆100的新工况中或者在更换摩擦衬垫16之后立刻执行上述方法，使得在摩擦衬垫16的未磨损状态中的支撑点AS的(原始)位置是已知的。现在，根据步骤118，如果再次确定支撑点AS的位置，则在支撑点的原始位置和在测量(步骤118)时的支撑点的位置之间的差能够被识别为第二磨损值V2。
总之，此处所描述的技术一方面允许通过执行测量(步骤118)来精确确定车辆制动器10的摩擦衬垫16的(第二)磨损值V2。然而，仅当预先估计(步骤114)指示摩擦衬垫16的磨损已经达到了临界值时才执行该精确测量。这种预先估计和随后的评估常常能够防止不必要和昂贵的对磨损值的测量。

Claims (15)

1.一种用于操作车辆(100)的车辆制动***的方法，其中，所述车辆制动***包括至少一个车辆制动器(10)，
-其中，所述车辆制动器(10)包括行车制动器(11)，所述行车制动器(11)具有致动活塞(20)，为了通过液压的作用产生制动力，所述致动活塞(20)能够移动到操作位置，在所述操作位置中，所述致动活塞将摩擦衬垫(16)压靠在旋转的制动盘(14)上，并且
-其中，所述车辆制动器(10)还包括驻车制动单元(30)，所述驻车制动单元(30)被设计成施加作用在所述制动盘(14)上的制动力，其特征在于，其被支撑在所述致动活塞(20)上以将所述摩擦衬垫(16)压靠在所述制动盘(14)上，
其中，所述方法包括以下步骤：
-通过考虑所述车辆(100)的运行历史的至少一个相关参数来确定第一磨损值，所述第一磨损值指示所述车辆制动器(10)的所述摩擦衬垫(16)的磨损，
-根据所述第一磨损值是否满足预定标准，通过使所述驻车制动单元(30)移动并且在移动的同时记录所述驻车制动单元(30)的操作参数的曲线来执行所述摩擦衬垫(16)的磨损的测量，以及
-根据所述测量来确定第二磨损值，所述第二磨损值指示所述车辆制动器(10)的所述摩擦衬垫(16)的磨损，
所述方法进一步包括：
-通过识别所述车辆制动器(10)的总体弹性来确定第三磨损值，所述第三磨损值指示所述车辆制动器(10)的所述摩擦衬垫(16)的磨损，以及
-根据第三磨损值是否满足预定标准来执行所述磨损的测量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一磨损值的所述预定标准包括关于所述第一磨损值是否在预定阈值之上的评估。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三磨损值的所述预定标准包括关于所述第三磨损值是否在预定阈值之上的评估。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述第三磨损值的步骤是在确定所述第一磨损值的步骤之后、根据所述第一磨损值是否满足所述预定标准而执行的。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：
-基于所述车辆制动器(10)的所述第二磨损值来确定所述车辆制动***的另外的车辆制动器(110)的至少一个第四磨损值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述另外的车辆制动器(110)是不带有驻车制动单元的车辆制动器。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述磨损的测量包括：通过检测所述操作参数的改变来确定所述驻车制动单元(30)的支撑点(AS)。
8.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述驻车制动单元(30)包括电动马达驱动单元和与所述致动活塞(20)相互作用的致动器单元(32)，
其中，所述电动马达驱动单元被设计成移动所述致动器单元(32)，以便将所述摩擦衬垫(16)压靠在所述制动盘(14)上，并且
其中，所述驻车制动单元(30)的所述操作参数包括所述电动马达驱动单元的马达电流和/或所述电动马达驱动单元的旋转速度。
9.根据权利要求1所述的方法，
其中，确定所述第一磨损值包括基于数学模型的计算，
其中，与所述车辆(100)的运行历史相关的所述相关参数被考虑到所述数学模型中。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，与所述车辆(100)的运行历史相关的所述参数包括以下参数中的至少一种：
-所述车辆(100)行驶过的距离的总和；
-自最后一次更换所述摩擦衬垫(16)起所述车辆行驶过的距离之和；
-自所述车辆制动***的初次运行起所经过的时间；
-自最后一次更换所述摩擦衬垫(16)起所经过的时间；
-自所述车辆(100)的初次运行起的车辆运行时间段；
-自最后一次更换所述摩擦衬垫(16)起的车辆运行时间段；
-之前的制动操作的次数；
-自最后一次更换所述摩擦衬垫(16)起的制动操作的次数；
-以往的制动操作的所施加的力；以及
-所述车辆(100)的环境条件。
11.根据权利要求10所述的方法，
所述车辆(100)的环境条件是外界温度。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的方法，所述方法进一步包括：
-根据所述第二磨损值是否满足预定标准，向所述车辆(100)的驾驶员提供通知，所述驾驶员将被告知需要更换摩擦衬垫(16)。
13.一种用于车辆(100)的车辆制动***，其中，所述车辆制动***包括至少一个车辆制动器(10)，并且其中，所述车辆制动器(10)包括：
-行车制动器(11)，所述行车制动器带有摩擦衬垫(16)和致动活塞(20)，为了通过液压的作用产生制动力，所述致动活塞(20)能够移动到操作位置，在所述操作位置中，所述致动活塞(20)将所述摩擦衬垫(16)压靠在所述车辆(100)的可旋转的制动盘(14)上，以及
-驻车制动单元(30)，所述驻车制动单元被设计成施加作用在所述制动盘(14)上的制动力，其特征在于，其被支撑在所述致动活塞(20)上以将所述摩擦衬垫(16)压靠在所述制动盘(14)上，
其中，所述车辆制动***还包括控制单元(112)，所述控制单元(112)被设定成使所述车辆制动***执行根据权利要求1至12中的任一项所述的方法。
14.一种计算机程序产品，计算机程序产品包括程序代码装置，
以便通过在处理器上执行计算机程序产品来执行根据权利要求1至12中的任一项所述的方法。
15.一种控制单元(112)，所述控制单元包括处理器和根据权利要求14所述的计算机程序产品。
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