控制制动系统的方法

专利名称：控制制动系统的方法
技术领域：
本发明涉及一种控制制动系统的方法。尤其特别的是，本发明涉及一种控制车辆 的制动系统的方法，它旨在避免制动过程中车辆后桥的抬升。本发明针对汽车领域描述但 可被应用到其他领域。根据本发明的方法对包括至少3个车轮最好是4个或更多车轮的车 辆尤其有效。事实上，2个机动车轮的性能，主要是摩托车，在驾驶员位置(质量分布)和刚 度(施加的力)影响摩托车前轮或后轮的可能抬起的情况下完全与轿车的性能完全不同。 此外，前轮或后轮的抬起可被驾驶员当作是参与摩托车运动驾驶的快乐。
背景技术：
控制制动系统的方法尤其记录在US 5 386 366，EP 0 537 724，DE 10 2005 054557，EP 1 839 978 和 EP 1 386 804 中。某些车辆，例如运输车类型的车辆，被设计成运输相对大的负载。尤其是，专用于 承载所述负载的位置位于车辆后部。所述车辆因此考虑到位于其后部的、额外的大负载是 平稳的。然而，有时这类车辆被空载使用。在此情况下，相对于车辆负载的情况下车辆的重 心被前移。在空载运行的运输车突然制动的情况下，有时所述车辆的后部相对于前部不具 有足够的惯性。由此产生车辆后桥的抬升。这样一种抬升对于车辆的乘客来说并不舒服且 很危险。而且，若它过大，它可能造成车辆的倾翻。目前，在现有技术中没有一种消除这一车辆后桥抬升现象的解决方案。此外，当前大量车辆配备了辅助制动系统，例如ABS类系统(防锁死制动系统 Antiblockiersystem)。轨迹修正系统，例如ESP(电子稳定性程序electronic stability program)类系统，同样为人熟知。ABS系统允许调整每个车轮的制动功率，以避免制动时车轮锁死和打滑。ESP系统 允许通过执行一个或多个轮的选择性制动，避免和/或修正车辆轨迹的不稳定性。为了能够在轨迹制动方面干预车辆的性能，ABS系统和ESP系统应使用大量信息。 这些信息既涉及车辆的特征也涉及车辆的性能。为取得这些信息，一辆车配备了不同的传感器，尤其是速度传感器，分散在行驶系 和转向系统上。基于这些传感器传送的信息，ESP系统和ABS系统执行能够确定是否在(例 如速度或减速度)期望值与实际测定值之间存在差异的计算。根据这些计算，ESP系统和 ABS系统确定制动系统应施加的命令。例如，若一个车轮在制动时非正常减速(这说明它被锁死)，ABS放松这一车轮处 的制动回路的压力，直至它足以再次加速。该系统通过连续脉冲运行。对于ESP系统，当它检测到车辆处于过度转向状态时，可以触发(d6clencher)车 辆的一个或多个外车轮上的选择性制动。当它检测到车辆处于转向不足状态时，它可以触 发车辆的一个或多个内车轮上的选择性制动。这些设备通常被应用在当前车辆的设计中。因此推荐一种专用于控制车辆中的制动系统的方法将很有意义，旨在制动时避免后桥抬升并且能够对ABS和/或ESP系统的某 些元件起作用。

发明内容
本发明因此旨在成为一种专用于控制车辆中的制动系统的方法，该车辆包括至少 一个前轮和至少一个后轮，其特征在于包括以下步骤-确定后轮抬升的至少一个条件的存在，并且_若至少一个这样的条件被确定为存在，则限制和/或减少车辆制动系统施加到 前轮上的制动。根据本发明的一种优选方式，当车辆的减速度超过预定值时后轮的一种抬升条件 被确定为存在。根据本发明的一种优选方式，当各后轮的减速度超过预定值时后轮的一种抬升条 件被确定为存在。根据本发明的一种优选方式，当前轮和后轮的速度比值超过一个预定值时后轮的 一种抬升条件被确定为存在。根据本发明的一种优选方式，当后轮和前轮的减速度比值超过一个预定值时后轮 的一种抬升条件被确定为存在。根据本发明的一种优选方式，当至少一个车轮的滑移速度超过一个预定值时后轮 的一种抬升条件被确定为存在。本发明同样旨在提出一种专用于控制车辆中的制动系统的设备，该车辆包括至少 一个前轮和至少一个后轮，其特征在于包括实施如上所述方法的装置。本发明旨在提出如权利要求中所申明的方法、设备和车辆。本发明同样旨在提出一种配备这样一种设备的车辆。


在阅读完后续描述以及附图之后本发明将更易于理解。这些仅作为本发明指示性 而非限制性例子。附图显示-图1 可以装备实施根据本发明的方法的装置的车辆；
“图2 包括实施根据本发明的方法的装置的设备的示意图表示。
下的编号对应于根据本发明的方法的不同元件以及实施该方法的设备
1-车辆
2_后桥
3_后车轮
4-前桥
5-前车轮
6-载客空间
7-车辆1的前部
8-车辆1的后部
9_传感器
10-实施根据本发明的方法的设备
11-控制制动系统的设备
12-总线
13-微处理器
14-总线
15-程序存储器
16-数据存储器
17-与各传感器9的通信接口
18-与系统19的通信接口
19-车辆1的制动系统
20-软件
具体实施例方式
图1表示可配备实施根据本发明的方法的装置的车辆的透视图。它涉及一种运输 车。它特别包括配备了 2个后轮3的后桥2。该车辆1同样包括配备了 2个前轮5的前桥 4。传统方式下，前轮5和后轮3都配备由制动系统控制的制动器。车辆1同样包括一个载客空间6，它分成两个部分。前部7专用于容纳车辆1的驾 驶员。后部8被用于容纳待运输物品。典型的是，部分8可容纳大容积物品。例如，其容量 远大于家用轿车行李箱的容量。车辆1在其后部8大量负载地出行是很普遍的。车辆1因此在其设计时考虑了位 于其后部8的较大额外重量而作好平衡。然而，有时车辆1会在其后部8未放置负载的情况下出行。在此情况下，车辆1的 重心比车辆1负载的情况下更接近前部7。车辆1在其部分8未负载运行时突然制动的情况下，有时所述部分8相对前部7不 具有足够惯性。它随后造成车辆后桥2相对前桥4的抬升。这一抬升可直至后轮3离地。 这样一种抬升对于车辆1的乘客是不舒服且危险的。而且，若它过大，它能造成车辆1的翻 倒。因此给车辆1配备实施控制制动系统的方法的装置是有意义的，这一方法旨在避 免后轮3在突然制动时离地。这样一种方法的原理类似于ABS系统的原理。它涉及帮助驾 驶员在紧急制动的状况下保持对其车辆的掌控。根据本发明的方法特别包括以下步骤-测量车辆1元件的速度和/或加速度/减速度。它可涉及车辆1的移动速度，前 轮5和/或后轮3的旋转速度，前轮5和后轮3的速度间的比率或还有前轮和/或后轮在 地面上的滑移速度。-将这些测量值中的一个或多个与一个或多个预定值作比较。例如若至少一个测 量值超过一个预定值时认为后轮的一个抬升条件被满足。-若后轮的一个抬升条件被满足，限制和/或减少由车辆制动系统施加在前轮上 的制动。因此，当车辆的后桥被抬升时，根据本发明的方法要求前桥4上的制动减少。车辆1前部7的减速度开始减小。这再次建立前部7和后部8的速度间的平衡，前述的不平衡是 由于所述部分7和8的惯性不同造成的。因此，后桥2停止略微抬起而后轮3重新与地面 保持接触。车辆1的元件的速度和/或加速度/减速度的测量需要为所述车辆1装备不同的 传感器9。这些传感器特别位于前桥4和后桥2上。可以使用构成车辆1同样配备的ABS 系统和/或ESP系统的一部分的传感器。图2显示包括实施根据本发明的方法的装置的设备。这一设备被用于装备车辆， 例如如车辆1。这一设备10包括一个或多个传感器9。这些传感器被定位在该车辆1的各 个位置，特别是前桥4和/或后桥2上。这些传感器9能够执行速度和/或加速度/减速 度的测量。这些传感器9同样可以是装配车辆1的ABS系统和/ESP系统的一部分。这个或这些传感器9与车辆1的控制制动系统的设备11保持联系。传感器9例 如通过总线12被连接到设备11。该设备11可包括微处理器13，它通过总线14与程序存 储器15、数据存储器16、与这个或这些传感器9保持通信的接口 17以及与车辆1的制动系 统19进行通信的接口 18保持联系。为此，存储器15存储软件20。该软件20允许处理传感器9传输的数据，与存储在 数据存储器16中数值进行比较以及经由接口 18传输适用于制动系统19的应答。根据本发明的一种方式，软件20考虑到车辆1的移动减速度并将其与一个存储在 存储器16中的预定值作比较。在此情况下可以认为车辆1过于突然的减速度是后轮3抬 升的一个条件。根据本发明的另一种方式，软件20考虑到一个后轮3的旋转减速度并将其与一个 存储在存储器16中的预定值作比较。在此情况下可以认为后轮3旋转的突然减速度是后 轮3抬升的一个条件。根据本发明的另一种方式，软件20同时考虑到前轮5的旋转速度以及后轮3的旋 转速度。当车辆1制动时，制动系统典型地作用在前轮5和后轮3上。然而，前轮5与地面 接触。它们因此承受一种驱动并且它们的旋转速度不会立即变为0。在相反情况下，车辆开 始打滑。ABS系统的目的尤其是避免车轮的锁死以避免车辆打滑。若后桥2被抬起并且后轮3离开地面，它们不承受与前轮相同的驱动。由于制动 系统的作用，它们的旋转速度快速回落。因此可以认为前轮5的旋转速度和后轮3的旋转 速度之间过大的比值是后轮3抬升的一个条件。同样可以认为在所述速度之间存在太大的 差异，换而言之将这些速度相减而不是将其相除。同样可以比较车轮的减速度而不是他们的速度。在此情况下，可以认为一个后轮 3的减速度和一个前轮5的减速度之间过大的比值是后轮3抬升的一个条件。根据本发明的另一种方式，软件20考虑前轮5和/或后轮3在地面的滑移速度。 这一滑移速度例如可以通过比较车轮3或5的旋转速度以及车辆1的移动速度获得。在后轮3离开地面的情况下，并没有所述车轮3的实际滑移。然而，一个值可以通 过比较上述速度获得。根据本发明的这一方式，可以认为超过某一阈值的车轮滑移对应于一次紧急制 动；这一紧急制动可能成为后轮3抬升的一个条件。根据本发明，可以调节根据本发明的系统的触发(c^clenchement)阈值以便减少系统完全不触发或在抬起后轮(漏报率(taux de faux negatif))时延迟触发的几率或者 相反地以便增加触发率，它以车辆停止距离(制动距离)(des distances d'arret)和/或 减速时间为代价可增至100%。然而，确定系统触发的这一或这些标准的精细度和直接关 联性、以及陷入在车轮抬升状况下的可能性极弱的情况下干预强度的减少，允许在至少一 个最好是两个方面(漏报率/停止距离)有所改善。这些标准最好一方面根据车辆与地面 连接处的机械性能以及另一方面根据其驾驶员推断的使用类型选择。例如，对于一辆运动 型车辆以及从运动驾驶的角度看，将促进停止距离的减少。相反地，在一辆家用型车辆上更 不必说在一辆运输车上，它能够有利地表现为减少系统不触发或触发延迟风险。一部车辆 若其重心高度和前车轴与通过其重心的横截面间的距离之间的比值小则被认为具有充分 的抓地力。有利的是，根据本发明的系统针对其比值大于1. 2的车辆设定参数以避免在车 轮抬升(漏报率可忽略不计)的情况下不触发或触发延迟的情况。表现出的是对应于低于 7m/s2的车辆减速度的触发标准对车辆的动态性能具有总体不良影响，换而言之停止距离 被延长，在总是接近100%的检测率上没有明显改善。有利的是，对于在其重心高度和前轴 与通过其高重心的截面间距离之间具有一定比值的一部车辆(加长型小汽车、小型卡车、 SUV)，根据本发明的系统的干预触发标准大于或等于对应于停止距离和漏报率之间的一个 良好平衡的7m/s2。有利的是，对于大多数由它们的惯常驾驶员驾驶的车辆而言触发标准对 应于大于或等于9m/s2的车辆减速度。对于包括超过2个驱动车轮的运动性能车辆特别是 对于被称为4x4的车辆，和/或对于专用于具有运动驾驶能力并能在后轮可能抬升(漏报 率非常低但不可被完全忽略不计)的特例情况下控制车辆的驾驶员的车辆，将使用一种对 应于包括在9. 2m/s2和10. 3m/s2之间，最好是在9. 3m/s2和lOm/s2之间例如等于9. 5m/s2 或9. 7m/s2的车辆减速度的触发标准。此外，在本发明特别有利的实现模式下通过借助“与”逻辑函数与第二标准组合， 在各标准(停止距离/漏报率)中的任意一个(或两个)上有所获益是有可能的。在本发 明的第一有利变化下，第二标准，对于承受车轮防锁死系统(英语术语为ABS)作用的车辆 后轮，对应于后轮滑移。最好是，ABS被激活时，滑移大于1%，最好包括在1.9%和5%之 间，例如等于1. 9%、2%、2. 2%或3%。有利的是，对于运动型和/或具有超过2个驱动车 轮的轿车(4x4，等)使用更为严格的触发标准(忍受更高的漏报率).在本发明的另一种变化情况下，第一标准(车辆的减速度)由“与”逻辑函数与涉 及(制动过程中)车轮(正向的)切向加速度的一个第三标准组合。最好的情况是，第三 标准的车轮正向切向加速度包括在2. 5m/s2和7m/s2之间，最好在3m/s2和6m/s2之间，最佳 的方式是在3. 5m/s2和5. 5m/s2之间，例如等于3. 5m/s2,4m/s2或5m/s2。有利的是，对于运 动型和/或拥有2个以上驱动车轮(4x4等)的车辆使用更为严格的触发标准(容忍更高 的漏报率)。在优选的实现模式下通过“与”函数把第一、第二和第三标准结合在一起。换句话 说，当车辆的减速度大于一个阈值，例如等于8m/s2，并且(同时)后轮的滑移大于例如等于 2%的一个阈值，并且(同时)后轮的正切向加速度大于例如等于5m/s2的一个阈值时，触 发制动系统或增加其强度。两个更不用说三个触发标准的组合允许A)减小剩余后轮的抬升率；
B)增加第一、第二或第三触发标准或它们适合于待装备车辆的组合的各个阈值； 由此缩小紧急制动条件下的车辆停止距离或减速的时间。同样能够根据车辆驾驶员负载备忘录作出判定，以取得前述a)和/或b)特征的组合。当后轮3的抬升条件被认为存在时，软件20经由接口 18向制动系统19发送一个 指令。这一指令旨在于减少或限制前轮5的制动。例如，制动力可被减小某一百分比，所述 百分比和传感器9测得数值与存储器16中的存储值间的差值有关。所述差值与所述百分 比间的对应表可被存储在存储器16中。有利的是，该表格对于给定车辆是固定的。然而， 表格由于学习的变化和/或多个表格的存储(例如适合平静驾驶的表格、适合正常驾驶的 表格和适合运动驾驶的表格)并不属本发明的范围。车辆计算机识别驾驶员实施的驾驶类 型并选择最为适合识别的驾驶方式的表格。为制动功率强制指定最大阈值同样是可能的，这一阈值与传感器9测量值和存储 器16中的存储值间的差值有关。所述差值与所述阈值间的对应表格可被存储在存储器16 中。根据软件20传输的指令，车辆1制动系统19减少或限制前轮5的制动。在液压 制动系统的情况下，制动液压组的压力在前轮5上减小。前轮5减速度的减小允许后轮3 再次与地面接触。根据本发明的一种优选方式，如图2所示的设备被纳入也装备在车辆1上的ABS 系统或ESP系统中。
权利要求
一种专用于控制车辆(1)中的制动系统(19)的方法，该车辆包括至少一个前轮(5)和至少一个后轮(3)，其特征在于包括以下步骤 确定后轮(3)抬升的至少一个条件的存在，并且 若至少一个这样的条件被确定为存在，限制和/或减少车辆制动系统(19)施加在前轮(5)上的制动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当车辆(1)的减速度超过预定值时，后轮抬 升的条件被确定为存在。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于车辆减速度的预定值被包括在7m/s2和 10. 3m/s2之间，最好在8m/s2和9. 7m/s2之间。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于当后轮(3)的正加速度超过预定值 时，后轮(3)抬升的条件被确定为存在。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于后轮(3)的正加速度预定值被包括在 2. 5m/s2 和 7m/s2 之间，最好在 3. 5m/s2 和 5. 5m/s2 之间。
6.根据上述权利要求中任一项所述的该方法，其特征在于当前轮(5)速度和后轮(3) 速度的比值超过预定值时，后轮(3)抬升的条件被确定为存在。
7.根据上述权利要求中任一项所述的该方法，其特征在于当后轮(3)和前轮(5)的减 速度的比值超过预定值时，后轮(3)抬升的条件被确定为存在。
8.根据上述权利要求中任一项所述的该方法，其特征在于当至少一个车轮的滑移速度 超过预定值时，后轮(3)抬升的条件被确定为存在。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于后轮(3)的所述滑移值被包括在和5% 之间，最好在1.9%和3%之间。
10.一种专用于控制车辆中的制动系统的设备，该车辆包括至少一个前轮和至少一个 后轮，所述设备的特征在于包括实施如权利要求1至6中任一项所述的方法的装置。
11.一种装备有如权利要求10所述的设备的车辆。
全文摘要
本发明涉及一种控制车辆的制动系统方法，它旨在避免制动过程中车辆后桥的抬升。尤其是，本发明涉及一种专用于控制车辆(1)中的制动系统(19)的方法，该车辆包括至少一个前轮(5)和至少一个后轮(3)，其特征在于它包括以下步骤确定后轮(3)抬升的至少一个条件的存在，并且若是，限制和/或减少车辆制动系统(19)施加在前轮(5)上的制动。
文档编号B60T8/26GK101920698SQ20101020277
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月10日 优先权日2009年6月15日
发明者C·布查德, E·比瑟里耶, L·克莱西恩, L·瓦贡, P·特雷夫特 申请人:罗伯特博世有限公司