用于运行机动车的制动系统的方法以及制动系统与流程

文档序号:11779597
用于运行机动车的制动系统的方法以及制动系统与流程

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于运行制动系统的方法以及一种根据权利要求12前序部分的制动系统。



背景技术:

已知了一种机动车,所述机动车包括用于前桥和后桥的液压式行车制动系统和可借助于EPB操作按键通过驾驶员激活的驻车制动系统,所述驻车制动系统在后桥的车轮上具有机电式驻车制动器(EPB)。也已知了在这种制动系统中的紧急制动功能,所述紧急制动功能使得当在行驶期间EPB操作按键由驾驶员激活时借助于行车制动系统触发液压制动,以便以预调整的减速度使车辆制动。所述功能也作为动态制动功能(DBF)已知。如果(液压的)动态制动功能(DBF)不可用,则作为备用模式可使用执行器动态制动功能(ADBF),其中,后桥上的电动式驻车制动器(EPB)用于行驶期间的制动。在这种已知的运行方法中,前桥自由滚动,即不制动,并且后桥通过电动式驻车制动器制动。已知的ADBF由驾驶员通过操作EPB操作按键仅仅数字地激活或去激活,即不提供压紧力的模拟调节。在相应的操作指令下,机电式驻车制动器的电驱动装置这样长时间在压紧方向上通电,直到可识别到EPB制动的车轮的抱死趋势。于是,通电这样长时间地换向,直到不再存在抱死倾向,以便然后又压紧并且周期性地重复该过程。由此,后车轮借助于电动式驻车制动器在其稳定性极限上、即以可最大实现的减速作用来制动。该方法据此基于调节算法,所述调节算法对EPB制动的车轮的滑转作出反应。在此,这样确定滑转,即将当前的车轮转速与参考转速相比较,所述参考转速与车辆速度成比例(所谓的(车辆)参考速度)。已知的ADBF为了形成车辆参考速度仅使用前车轮的车轮转速信息,因为所述前车轮在通过ADBF制动期间自由滚动并且由此本身不具有滑转。



技术实现要素:

本发明的目的在于,提供一种用于运行机动车的开头所述制动系统的方法以及这样一种制动系统,所述方法/制动系统提高在机动车制动时的安全性,尤其是在液压式行车制动装置部分地失效或仅可在例如未增强的液压备用模式运行方式中运行的情况中。

本发明的另一个目的在于,提供一种用于运行制动系统的方法以及一种制动系统,所述方法/制动系统使得制动作用得到改善并且在此尤其是保证车辆稳定性。

根据本发明,所述目的通过根据权利要求1的方法和根据权利要求12的制动系统来实现。

本发明以机动车的制动系统为出发点,所述制动系统具有液压式行车制动装置,所述液压式行车制动装置在机动车的至少前桥上具有液压操作的车轮制动器,所述制动系统具有驻车制动装置,所述驻车制动装置在机动车的后桥上具有分别通过机电式执行器操作的车轮制动器,所述制动系统在前桥和后桥的车轮上具有车轮转速传感器。本发明基于这样的构思:在机动车行驶时在借助于液压式行车制动装置制动期间,执行借助于驻车制动装置的制动。因此,在行驶期间,与在至少前桥车轮上借助于液压式行车制动装置进行的制动在时间上并行地借助于驻车制动装置在后桥的车轮上执行制动。因此,实现制动作用的改善,其中,车辆保持稳定。

优选在自动化行驶期间执行根据本发明的方法。

优选当不可借助于液压式行车制动装置的主制动系统进行制动,而在至少前桥上借助于液压式行车制动装置的副制动系统执行制动时,执行根据本发明的方法。特别优选液压式行车制动装置的主制动系统包括电控制的第一压力提供装置,通过所述第一压力提供装置可操作前桥和后桥的液压操作的车轮制动器。特别优选液压式行车制动装置的副制动系统包括电控制的第二压力提供装置,通过所述第二压力提供装置至少可操作前桥的液压操作的车轮制动器。

优选基于对前桥和后桥的相同侧的车轮的车轮转速信息的分析处理或比较来执行借助于驻车制动装置的制动。因此,前桥上的制动作用可被合适地考虑用于在后桥上借助于驻车制动装置进行的制动。

为了借助于驻车制动装置对后桥的车轮中的一个进行制动,优选考虑或者说分析处理(后桥的)该车轮的和前桥的按侧所属的(即相同侧的)车轮的车轮转速信息。有利地,这样借助于驻车制动装置对后桥的每个车轮进行制动。特别优选为了借助于驻车制动装置对后桥的车轮中的一个进行制动,当在前桥上不存在防抱死调节时,仅仅考虑或者说分析处理(后桥的)该车轮的和前桥的按侧所属的车轮的车轮转速信息。

根据本发明的一个优选实施形式,这样控制或调节驻车制动装置,使得后桥的车轮中的至少一个的滑转基本上与前桥的按侧所属的车轮的滑转成比例地得到调整。有利地,这样借助于驻车制动装置对后桥的每个车轮进行制动。当在前桥上不存在防抱死调节时,特别优选这样控制或调节驻车制动装置。

优选这样控制或调节驻车制动装置,使得后桥的车轮基本上与前桥的车轮相应地处于滑转中,和/或后桥的每个车轮基本上与前桥的按侧所属的车轮相应地处于滑转中。当在前桥上不存在防抱死调节时,特别优选这样控制或调节驻车制动装置。

根据本发明的一个优选实施形式,这样控制或调节驻车制动装置,使得至少后桥的车轮中的一个的车轮转速基本上保持与前桥的按侧所属的车轮的车轮转速成比例。有利地这样借助于驻车制动装置对后桥的每个车轮进行制动。当在前桥上不存在防抱死调节时,特别优选这样控制或调节驻车制动装置。通过将后车轮的车轮转速调节到与前车轮成比例的值而实现:前车轮和后车轮的滑转成比例。这具有期望的作用:只要前车轮不抱死,后车轮也可不抱死。

根据本发明的一个优选实施形式,这样控制或调节驻车制动装置,使得后桥的车轮中的至少一个的车轮速度与前桥的按侧所属的车轮的车轮速度一起变化。因此,振荡地、但在时间平均上相似地且连续地产生与相同侧前车轮成比例的后车轮制动力。有利地,这样借助于驻车制动装置对后桥的每个车轮进行制动。当在前桥上不存在防抱死调节时,特别优选这样控制或调节驻车制动装置。该实施形式提供优点:可通过本身已知的电动式驻车制动器或者说驻车制动装置的通常不具有传感装置(例如力传感器、行程传感器或角度传感器)的机电式执行器执行所述方法,因为借助于按侧所属的车轮的车轮转速信息执行驻车制动装置的控制。

优选这样控制或调节驻车制动装置,使得后桥的车轮中的至少一个的车轮速度在预给定的速度范围内与前桥的按侧所属的车轮的车轮速度一起变化。有利地这样借助于驻车制动装置对后桥的每个车轮进行制动。当在前桥上不存在防抱死调节时,特别优选这样控制或调节驻车制动装置。

优选预给定的速度范围以预给定的宽度处于相应的前车轮的车轮速度左右。预给定的宽度有利地大约取值为相同侧的前车轮的车轮速度左右的正0.5km/h和负0.5km/h。

优选对于后桥的车轮中的至少一个预给定并且然后调整目标车轮速度,所述目标车轮速度等于前桥的按侧所属的车轮的所测量的车轮速度减去目标滑转值。特别优选对于后桥的每个车轮预给定相应的目标车轮速度。在此,目标滑转值是后车轮各自的目标滑转值。

优选目标滑转值选择得等于相同侧的前车轮的实际滑转值乘以预给定的缩放因子。

因为后车轮的车轮速度的相应调整可能情况下稍微需要时间,所以后车轮的车轮速度至少在匹配时间间隔之后与按侧所属的前车轮的车轮速度一起变化。

对于“前桥的按侧所属的车轮”应理解为前桥的相同侧的车轮。即例如对于右后车轮,右前车轮是前桥的按侧所属的车轮。

对后车轮和前车轮进行上述按侧分析处理、尤其是后车轮的车轮速度与相同侧前车轮的车轮速度一起变化,与对于后车轮使用对于两个侧相同的目标车轮速度相比具有优点:在弯道行驶时即使在纵向滑转为零时产生的不同车轮转速得到充分考虑。由前桥的自由滚动的车轮的两个车轮转速精确地确定两个后桥目标车轮转速在EP 1153814A1中已经描述。对于调整后车轮滑转的优选调节方案——由此所述后车轮滑转与相同车辆侧的前车轮的滑转相一致,在弯道行驶时也可使用全部车轮的车轮转速的在那里所述的关系。但如现在所证实的那样,对于根据本发明的方法的优选实施形式足够的是,将后桥上的车轮转速按侧与前桥的车轮转速相适配。

根据本发明的一个优选实施形式,当在前桥上存在防抱死调节时,借助于车辆参考速度执行借助于驻车制动装置对后桥的车轮中的至少一个的制动,所述车辆参考速度由前桥和后桥的全部车轮的车轮转速信息确定。因此,在防抱死调节期间在前桥上产生的强烈的前车轮转速波动很少地进入到驻车制动装置的调节中。有利地,这样借助于驻车制动装置对后桥的每个车轮进行制动。特别优选仅当在前桥上存在防抱死调节时,借助于车辆参考速度执行借助于驻车制动装置对后车轮的这种方式的制动。

优选在前桥上存在防抱死调节的情况中,将用于后桥上的防抱死调节的滑转阈值与车辆参考速度成比例地设定为正值。特别优选将滑转阈值设定为车辆参考速度的大约3%至6%的值。

根据本发明的方法的一个优选实施形式,借助于电动式驻车制动执行器在后桥上在时间平均上类似地且连续可变地产生制动力。

本发明也涉及一种用于机动车的制动系统,所述制动系统具有液压式行车制动装置,所述液压式行车制动装置在至少前桥上具有液压操作的车轮制动器,所述制动系统具有驻车制动装置,所述驻车制动装置在后桥上具有分别通过机电式执行器操作的车轮制动器,所述制动系统在前桥和后桥的车轮上具有车轮转速传感器,所述制动系统具有电子控制和调节单元,其中,在电子控制和调节单元中执行根据本发明的方法。

优选涉及在“线控制动”运行方式中不仅可由车辆驾驶员控制而且可与车辆驾驶员无关地控制并且在液压备用运行方式中仅可由车辆驾驶员运行的制动系统。

优选制动系统的液压式行车制动装置包括主制动系统和副制动系统。特别优选液压式行车制动装置的主制动系统包括电控制的第一压力提供装置,通过所述第一压力提供装置可操作前桥和后桥的液压操作的车轮制动器。特别优选液压式行车制动装置的副制动系统包括电控制的第二压力提供装置,通过所述第二压力提供装置至少可操作前桥的液压操作的车轮制动器。

附图说明

由权利要求书和借助于附图进行的下述说明得到本发明的其它优选实施形式。附图中:

图1示出根据例子的用于执行根据本发明的方法的制动系统,

图2示出在根据例子的用于运行制动系统的方法期间不同参量的时间变化曲线的第一示例,以及

图3示出在根据例子的用于运行制动系统的方法期间不同参量的时间变化曲线的第二示例。

具体实施方式

图1中极其示意性地示出了机动车的根据例子的用于执行根据本发明的方法的制动系统。机动车包括具有左前车轮VL和右前车轮VR的前桥VA以及具有左后车轮HL和右后车轮HR的后桥HA。制动系统包括液压式行车制动装置10以及电动式驻车制动装置20。对于每个车轮VR、VL、HR、HL各设置有车轮转速传感器11、12、13、14,所述车轮转速传感器检测相应车轮的车轮转动速度或代表车轮转动速度的其它参量。车轮各自的车轮转速传感器存在于具有防抱死调节功能的通常制动系统中。

行车制动装置10至少对于前桥VA包括液压操作的车轮制动器。根据例子,设置有用于左前车轮VL的液压操作的车轮制动器1和用于右前车轮VR的液压操作的车轮制动器2。可选地,可设置有用于左后车轮HL的液压操作的车轮制动器3和用于右后车轮HR的液压操作的车轮制动器4,这通过虚线连接来表示。此外,行车制动装置10包括液压控制和调节单元40,所述液压控制和调节单元例如可包括由制动踏板操作的制动主缸、用于“线控制动”运行方式的电控制的压力源、与制动主缸共同作用的用于在“线控制动”运行方式中产生制动踏板感觉的模拟装置以及电操作的阀、例如用于调整车轮制动器1~4上的车轮制动压力的压力调节阀。

驻车制动装置20包括用于后桥HA的电操作的车轮制动器。根据例子,设置有用于左后车轮HL的车轮制动器5和用于右后车轮HR的车轮制动器6。电操作的车轮制动器中的每一个都包括未详细示出的机电式执行器,通过所述机电式执行器操作所述电操作的车轮制动器。

驻车制动装置20的车轮制动器5、6也可与行车制动装置的后桥的液压式车轮制动器3、4组合在一个单元中,例如所谓的被机电地驱动的组合制动钳。本身已知了电动式驻车制动器(EPB),所述电动式驻车制动器作用于行车制动器,以便产生合适的制动作用,尤其是对于驻车制动功能。在被机电地驱动的组合制动钳的情况下,例如通过电动机经由初级传动装置(大多为旋转-旋转传动装置)驱动旋转-平移传动装置(例如主轴驱动装置或滚珠丝杠传动机构),所述旋转-平移传动装置将轴向力施加在制动钳中的制动活塞上。通过作用在制动活塞上的所述力,制动钳的制动衬压在制动盘上并且由此产生夹紧力。

另外,制动系统包括电子控制和调节单元30。所述电子控制和调节单元用于控制液压式行车制动装置10和驻车制动装置20的可电控制的部件。根据例子,车轮转速传感器11、12、13、14的信号输送给电子控制和调节单元30并且在电子控制和调节单元30中被分析处理用于执行根据本发明的方法。

根据例子,在机动车行驶期间,与在至少前桥VA上借助于液压式行车制动装置10进行的制动在时间上并行地在后桥上借助于驻车制动装置20执行制动。在此,在后桥车轮制动器5、6上借助于驻车制动装置20进行的制动分别根据后车轮的实际车轮速度(或实际车轮转速)和目标车轮速度(或目标车轮转速)的差来执行,其中,后车轮的目标车轮速度由按侧所属的前车轮的(例如借助于车轮转速传感器测量的)实际车轮速度求得。

在动态制动期间根据例子的用于电动式驻车制动器(EPB)5、6的运行方法适合与也制动的前桥VA并行地使用。这允许使用EPB 5、6,以便例如与被液压制动的前桥VA并行地实现后桥HA的制动。

根据例子的运行方法也适用于电动式驻车制动器5、6来支持作用于两个桥VA、HA(前桥和后桥)的液压制动。这例如用于支持借助于液压式行车制动装置10进行的未增强的驾驶员操作的制动,并且由此对于驾驶员相同的操作力度提高整个制动作用。

为了与被液压制动的前桥并行地实现后桥的制动,运行方法根据例子以车轮转速信息的合适分析处理和EPB执行器的合适控制来工作。这有利地允许借助于电动式驻车制动执行器在时间平均上相似地且连续可变地产生后桥制动力。

所述方法提供优点:可通过本身已知的电动式驻车制动器执行所述方法。本身已知的机电式EPB执行器通常不具有传感装置,例如力传感器、行程传感器或角度传感器,因为这对于作为现有技术中的电动式驻车制动器的运行——所述执行器为所述运行而设计——而言足够。为了在行驶期间使用电动式驻车制动执行器,如果要能够通过调节信号模拟地(在无级的意义上)并且可复制地调整制动作用,则需要检测当前的制动力或夹紧力。但是,出于成本原因,这没有被实施。为了允许在行驶期间对于动态制动使用EPB执行器,使用通常在车辆中已经提供的车轮转速信息。

如下地执行根据例子的用于运行包括在至少前桥VA上具有液压操作的车轮制动器1、2的液压式行车制动装置10以及在后桥HA上具有分别通过机电式执行器操作的车轮制动器5、6的驻车制动装置20的制动系统的方法:

如果将前桥VA液压制动,则在前桥VA上产生相应的车轮滑转。但只要不存在防抱死调节,车轮滑转就仍处于稳定的车轮滑转范围内。根据例子,将后车轮HL、HR的车轮速度借助于通过EPB执行器5、6进行的制动调整到目标车轮转速,所述目标车轮转速由所测量的实际前车轮转速计算。为此,按侧地考察车轮转速信息。即,为了调节左后车轮HL的制动作用,与左前车轮VL的车轮转速信息成比例地调整所述左后车轮的车轮转速信息。相应地,这也在右侧发生。

目标后车轮转速的基础是相同车辆侧的前车轮的车轮转速。从所述车轮转速基础减去目标滑转值。作为用于后车轮的目标滑转值可使用相同侧的前车轮的以预选择的比例因子缩放的实际滑转值。实际滑转值可以是ABS调节算法的车轮滑转估计的结果。如果实际滑转值和目标滑转值的差超过上阈值或低于下阈值,则进行反向干涉——在EPB的情况下进行执行器通电的换向。

目标后车轮转速因此等于(相同侧的)实际前车轮转速减去目标滑转值。

优选阈值相应于+0.5km/h以及-0.5km/h。

图2中示出了在根据例子的用于运行制动系统的方法期间不同参量的时间变化曲线的第一示例。图2示出了直到防抱死调节的制动。

图3中示出了在根据例子的用于运行制动系统的方法期间不同参量的时间变化曲线的第二示例。图3示出了在缓慢地向上和向下调制目标压力或者说制动预给定值时的制动。

在图2和3中示出了与以秒(sec)为单位的时间t相关的下述参量:左前车轮VL的以bar为单位的目标车轮压力(线101,在图中位于线102下方)、右前车轮VR的以bar为单位的目标车轮压力(线102)、左前车轮VL的以bar为单位的车轮压力(线108)、右前车轮VR的以bar为单位的车轮压力(线109)、左前车轮VL的以km/h为单位的车轮速度(线103)、左后车轮HL的以km/h为单位的车轮速度(线104)、右前车轮VR的以km/h为单位的车轮速度(线110)、右后车轮HR的以km/h为单位的车轮速度(线111)、左后车轮HL的以km/h为单位的滑转(线105)、右后车轮HR的以km/h为单位的滑转(线112)、以km/h为单位的滑转上阈值(线106)、以km/h为单位的滑转下阈值(线113)、与左后车轮HL的EPB执行器5的(操作)夹紧/压紧行程相应的以μm为单位的信号(线107)、与右后车轮HR的EPB执行器6的(操作)夹紧/压紧行程相应的以μm为单位的信号(线114)。

如从图2中可看到的那样,一旦EPB执行器5、6克服了空隙并且夹紧力建立,后车轮速度104、111就通过根据例子的方法下降到相应的前车轮速度103、110(大约t=2.7sec至大约t=3.5sec)。从约t=3.5sec至约t=4.2sec,后车轮速度104、111大约与前车轮速度103、110相同地延伸。

根据例子,后车轮速度借助于+0.5km/h的上阈值106和-0.5km/h的下阈值113与前车轮速度103、110一起变化。

在前桥VA制动时,前车轮VL、VR按照液压式前车轮制动器1、2的所施加的夹紧力相对于地面上的实际车辆速度进入滑转。通过分析处理前车轮和后车轮(尤其是每个车辆侧的前车轮和后车轮)的车轮转速信息对后车轮速度104、111进行的根据例子的调节根据目的使得后车轮也如前车轮那样滑转地运转(或者说每个后车轮也如相应的按侧的前车轮那样滑转地运转)并且由此在后车轮HL、HR上产生制动作用,该制动作用与前车轮VL、VR的制动作用的比例相应于理想的制动力分配。

在产生防抱死调节之前(在大约t=4.4sec),前车轮和后车轮处于稳定的车轮滑转范围内。

根据例子,一旦由于导致超过稳定车轮滑转范围的制动预给定值(例如通过驾驶员)而需要防抱死调节(尤其是在前桥VA上),就改变用于运行方法的滑转阈值和/或车轮转速分析处理。滑转阈值和/或车轮转速分析处理优选这样改变,使得后桥在前桥VA本身的防抱死调节期间也产生稳定且高的制动作用。

车轮转速分析处理在此情况下有利地考察车辆参考速度,所述车辆参考速度基于全部四个车轮速度信息103、104、110、111来计算。这在防抱死调节期间是有利的,因为前车轮VL、VR在此反复地进入不稳定车轮滑转范围中并且由此车轮速度103、110强烈波动或者说按照车轮制动器夹紧力调制来周期性地较强地滑转运转。

此外,根据例子,在防抱死调节期间,用于后车轮的滑转阈值106、113相对于在稳定车轮滑转范围中的制动的状态改变。这种情况下滑转阈值两者均与车辆参考速度成比例地设定为正值。优选所述阈值于是取值为所计算的车辆参考速度的大约3~6%。在防抱死调节期间滑转阈值的改变有利地导致后桥在前桥本身的防抱死调节期间也产生稳定且高的制动作用——接近车轮滑转稳定性的极限。

如从图3中可看到的那样,一旦EPB执行器克服了空隙——大约在t=3.8sec,并且夹紧力建立,则后车轮速度104、111就通过根据例子的方法下降到相应的前车轮速度103、110。

根据例子,后车轮速度借助于+0.5km/h和-0.5km/h的阈值106、113与前车轮速度一起变化。

大约在t=4sec与t=6sec之间,从图3中可获知,通过根据例子的运行方法,后车轮上的车轮制动器5、6是如何根据期望且按照制动预给定值(所述制动预给定值通过目标车轮压力101、102描述)来调节夹紧力或者说制动力(与前车轮成比例)的。这可很好地凭借后车轮的车轮速度104、111与前车轮的车轮速度103、110相比较来看出。凭借后车轮的EPB执行器5、6的夹紧/压紧行程的信号107、114看到,EPB执行器是如何夹紧或者说压紧以便调整期望的制动力的。

优选根据本发明的运行方法也用于这样的情况:两个车桥已经液压地制动。因此例如可支持未增强的驾驶员操作的液压制动,并且由此对于驾驶员相同的操作力度提高整个制动作用。

通过在动态制动期间用于电动式驻车制动器的根据例子的运行方法,可以在行驶期间支持或者说并行用于液压制动。在此,有利地通过基于车轮转速信息合适地调节电动式驻车制动执行器维持车辆稳定性。

根据例子通过对前车轮和后车轮的车轮转速信息进行的前面详细描述的分析处理来调节后车轮速度,有利地导致后车轮也如前车轮那样滑转运转。由此有利地与前车轮的滑转成比例地出现后车轮的滑转。

再多了解一些
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