用于陆地车辆的制动系统以及用于控制该制动系统的方法
【技术领域】
[0001]这里描述了一种用于陆地车辆的车辆制动系统，该制动系统能够进行再生制动操作，即，其中电机将陆地车辆的动能转换为电能的制动操作。
【背景技术】
[0002]通常车辆具有车辆制动设施，在该车辆制动设施中，为了制动目的，液压流体被导向车辆的车轮制动器。然而，日益增加的是，车辆也具有电机，该电机用于以至少向内燃发动机提供辅助的方式驱动车辆。与内燃发动机相比，电机的优点在于:当出现所谓的“再生制动”时，其可以以发电的方式操作以为车辆电池充电。在电机的马达模式中，为了驱动机动车辆，存储在所充电电池中的化学能于是被再利用。
[0003]而在正常的制动模式中，因为在车轮制动器处制动靴与制动盘的摩擦相互作用使得车辆的运动能被转换为热能，在再生制动模式中，由此出现对车辆电池的充电。由于在再生制动模式中借助电机使机动车辆制动，因此车轮制动器可保持未被致动。通常这甚至是期望的，这是因为由于对车辆电池充电，所以在车轮制动器处不再有被转换为热能的任何运动能。
[0004]由此，例如文献DE102009039207A1描述了一种再生车辆制动器和用于再生车辆制动器的操作方法，该再生车辆制动器具有再生设备，该再生设备能够进行用于第一和第二液压制动回路的不对称再生制动操作。
[0005]然而，文献DE102009039207A1中所述的车辆制动器比传统的制动系统包括更多的部件。这些额外的部件需要额外的安装空间并增加了系统的重量。另外，在再生车辆制动器中采用的踏板反应模拟设备通常涉及对制动系统更复杂的控制，并且在某些情况下表现出质量令人不满意的控制。
[0006]在现有技术中已知大量措施用于改变传统制动操作(即，没有能量回收的制动操作)中的制动性能。由此例如文献EP1888387B1描述了背压控制。为此，设置有车轮制动器阀布置的泵和阀，其中所述阀包括在阀处于打开状态时操作的节流阀。通过致动泵，在阀被打开时在车轮制动器的输入侧产生背压。作为产生的背压的结果，可以在出现自动制动操作时补偿破坏性的影响，例如诸如在制动活塞与制动衬垫之间的不均匀空气间隙、不均匀磨损的制动衬垫或者偏移的制动活塞。另外，可以避免处于低输出量时泵的不利特性。
[0007]潜在目的
[0008]因此，本发明的目的是提供一种设计简单且可以节省成本的方式制造的车辆制动系统。另外，该制动系统表现出高质量的控制，以为驾驶员提供可靠的制动性能和制动感受。
[0009]提出的解决方案
[0010]为了实现该目的，提供了一种用于陆地车辆的液压制动系统，其中该液压制动系统适于能够进行所述陆地车辆的再生制动操作。所述液压制动系统包括:能由驾驶员致动的制动踏板；与所述陆地车辆的车轮相关联的车轮制动器；主制动缸，该主制动缸经由制动助力器连接到所述制动踏板，并适于在所述制动踏板被致动时使液压流体移动进入所述车轮制动器中；泵，该泵的输出部经由供给线路连接至所述车轮制动器，并且该泵的输入部经由返回线路连接到所述车轮制动器，其中所述泵适于向所述车轮制动器输送液压流体；临时储存器，该临时储存器经由所述返回线路连接到所述泵的输入部并连接到所述车轮制动器；以及减压阀，该减压阀被布置在所述车轮制动器的所述返回线路中并在打开状态下具有节流效果。所述液压制动系统还包括控制单元，该控制单元适于在所述陆地车辆的再生制动操作期间补偿在由驾驶员通过致动所述制动踏板而设定的总制动转矩与通过调节液压制动转矩而由电机提供的发电制动转矩之差，其中为了调节所述液压制动转矩，所述控制单元:确定所述总制动转矩与所述发电制动转矩之差；基于所述总制动转矩与所述发电制动转矩之差来确定所需制动压力；根据所述减压阀的节流效果和切换状态来估计经由所述减压阀的容积流量；根据所估计的容积流量而确定所述临时储存器的吸入容积；根据从所述主制动缸至所述车轮制动器的容积位移并根据所确定的所述临时储存器的吸入容积来估计当前制动压力，所述容积位移对应于所述制动踏板的致动行程；以及基于所确定的所需制动压力以及所述当前制动压力，为所述减压阀设定切换状态。
[0011]根据另一方面，提供了一种陆地车辆，该陆地车辆具有上面所限定的制动系统、电机以及与所述电机相关联的控制设备。在这些情形下，所述控制设备基于由所述减压阀的节流效果确定的压力降低梯度而控制所述电机的发电制动转矩的建立。
[0012]还提供了一种用于在再生制动操作期间控制液压制动系统的方法。响应于驾驶员作出的制动意愿，由控制单元确定总制动转矩与由电机提供的发电制动转矩之差，其中所述总制动转矩对应于由驾驶员设定的制动意愿；基于所述总制动转矩与所述发电制动转矩之差来确定所需制动压力；根据减压阀的节流效果和切换状态来估计经由所述减压阀的容积流量；根据所估计的容积流量而确定临时储存器的吸入容积；根据从主制动缸至车轮制动器的容积位移并根据所计算的所述临时储存器的所述吸入容积来估计当前制动压力，所述容积位移对应于所述制动踏板的致动行程；以及基于所确定的所需制动压力以及所述当前制动压力，使所述减压阀打开。
[0013]还提供了一种计算机可读数据载体，在该计算机可读数据载体上存储有计算机程序产品，该计算机程序产品在被制动系统的控制单元执行时执行上面所限定的方法。
[0014]由于液压制动转矩的建立与纯液压制动操作中相同或至少以相似的方式进行，因此甚至可以在没有额外的模拟设备的情况下为驾驶员提供惯常的制动感受。另外，所述的功能可以在传统的防锁定系统或驱动动力控制系统中实施；在这种情况下，所有需要做的是相应地修改控制单元。
[0015]当出现再生制动操作时，制动系统能够提供所需液压制动转矩，为了控制制动转矩仅需要最少的阀切换操作。
[0016]构造和性能
[0017]所述液压制动系统可以包括在每种情况下都具有减压阀的两个、三个、四个或更多个车轮制动器。在这些情形下，车轮制动器可以与陆地车辆的每个轮相关联，从而由具体的陆地车辆确定车轮制动器的数量。而通常传统的私家车具有四个轮并因此具有四个车轮制动器，公用车辆例如可以具有四个或六个轮并因此具有四个或六个车轮制动器。
[0018]所述车轮制动器可以被组合以至少形成一个制动回路。陆地车辆例如可以具有带有两个车轮制动器并因此带有两个减压阀的两个制动回路。所述车轮制动器可以被组合，使得在各种情况下，与前轴相关联的车轮制动器和与后轴相关联的车轮制动器可以形成制动回路。然而，作为替代，也可以组合对角的车轮制动器以形成制动回路。
[0019]为了调节所述液压制动转矩，所述控制单元可以进一步适于:针对每个制动回路，基于相应的切换状态和节流效果而估计经由所述减压阀的容积流量；并且基于所确定的所需制动压力和所述当前制动压力，为所述减压阀设定切换状态。由此，例如在制动回路包括两个车轮制动器的情况下，所述控制单元可以使一个减压阀或两个减压阀打开。在这些情形下，所述控制单元可以打开减压阀，该减压阀的节流效果最适合使制动回路的车轮制动器中的制动压力期望地改变。
[0020]如果由打开的减压阀引起的液压制动压力的改变自身不足以补偿所述总制动转矩与所述发电制动转矩之差，所述控制单元也可适于为所述泵设定输出量以使得所述当前制动压力对应于所述所需制动压力。
[0021]为所述泵设定的所述输出量可以对应于至所述车轮制动器的容积位移，该位移小于、等于或大于经由打开的所述减压阀的所述容积位移。由此，例如在容积位移大于经由打开的减压阀的容积位移的情况下，可以在车轮制动器中建立制动压力并因此建立液压制动转矩。如果例如至所述车轮制动器的容积位移对应于经由打开的减压阀的容积位移，则尽管减压阀打开，车轮制动器中的制动压力也可以被保持恒定。例如在至所述车轮制动器的容积位移小于经由打开的减压阀的容积位移的情况下，可以延迟车轮制动器中的制动压力的降低。由此，借助泵的输出量可以将车轮制动器中的制动压力的改变更准确地适应于期望的改变。
[0022]所述液压制动系统可以包括第一隔离阀和第二隔离阀，其中所述第一隔离阀和第二隔离阀适于完全地或部分地切断分别至第一车轮制动器或第二车轮制动器的所述供给线路。
[0023]所述控制单元还可以适于在所述再生制动操作期间完全地或部分地闭合所述第一隔离阀和第二隔离阀。即使在没有额外的踏板反应模拟设备的情况下，在制动踏板处得到的踏板反应也能够为驾驶员提供惯常的制动感受。所述控制单元还可以适于并不闭合所述第一隔离阀和第二隔离阀直至所述制动助力器介入。
[0024]所述控制单元和所述减压阀还可以适于使得:所述控制单元通过减压阀的交替打开和闭合、或者部分打开，而改变所述减压阀的节流效果。
【附图说明】
[0025]从下面对实施方式的实施例的描述(不应被理解为限制性的)以及所附的附图会呈现出进一步的目的、特征、优点和可能的应用。
[0026]图1示出了液压制动系统的示意性图示；
[0027]图2示出了相对于发电制动转矩的液压制动转矩的掩蔽(masking)；
[0028]图3示出了为了确定制动压力的所需改变的步骤；
[0029]图4示出了陆地车辆的第一示意性图示；以及
[0030]图5示出了陆地车辆的第二示例性图示。
【具体实施方式】
[0031]下面将描述陆地车辆的液压制动系统的实施方式的实施例。关于这一点，在附图中用相同