操作液压制动系统的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于操作机动车辆的液压制动系统的方法，其中，制动系统包含至少一个电动机驱动的制动压力发生器，其中，通过该方法，电动机驱动的制动压力发生器的输出功率在机动车辆的正常、非危险驾驶状态中被约束，并且当识别到危险驾驶状态时，使该约束立即临时性地停用。
【专利说明】操作液压制动系统的方法
[0001]本发明涉及一种用于操作机动车辆的液压制动系统的方法，该液压制动系统包含至少一个电动机驱动的制动压力发生器。
[0002]电动机驱动的制动压力发生器——例如机动车辆的行驶动态控制系统的机电整合的串联式制动主缸或泵(ESC(电子稳定控制系统)或ESP(电子稳定程序系统)泵)一一的输出功率通常在驾驶模式中被约束，以便避免机动车辆的电动机的过热。然而，在涉及制动作用的危险驾驶状态中，例如，在强烈的制动衰减的情况下，这种对电动机输出功率的约束将导致制动系统中的最大制动压力过低，以及导致制动系统中的压力提升过慢。这将导致在机动车辆的涉及制动作用的危险驾驶状态的情况下制动距离的延长。
[0003]在此背景下，本发明的目的是提供一种用于操作机动车辆的液压制动系统的方法，其可消除上述缺陷。
[0004]该目的由具有权利要求1的技术特征的方法实现。此外，本发明的特别有利的实施例在从属权利要求中公开。
[0005]应该注意的是，在以下说明书中单独列出的技术特征可彼此以任何技术上有意义的方式结合并表示本发明的进一步的实施例。说明书附加地表征和说明本发明，尤其是结合附图。
[0006]在本发明的用于操作机动车辆的液压制动系统的方法的情况下，其中，制动系统包含至少一个电动机驱动的制动压力发生器，尤其是机电整合的串联式制动主缸或ESC泵，电动机驱动的制动压力发生器的输出功率在机动车辆的正常、非危险驾驶状态中被约束。一旦检测到危险驾驶状态，该约束立即临时性地停用。
[0007]涉及本发明的机动车辆危险驾驶状态尤其应该被理解为制动系统的状态，其关于正常状态具有减少的制动作用，例如，可由制动器的过应力导致而发生。这种过应力的结果表现为制动衰减，其通常导致减少的制动作用，并因此导致机动车辆的更长的制动距离。
[0008]另一方面，用于驱动制动压力发生器的电动机在正常、非危险驾驶状态过程中的过热可通过制动压力发生器的电动机输出功率的减少被有效地避免。另一方面，然而，在危险驾驶状态的事件中，尤其是例如在强烈的制动衰减的情况下，通过使对制动压力发生器的电动机输出功率的约束的临时性停用，更高的(即，最大的)制动压力和更快的(即，尽可能最快的)压力提升可用于制动系统。在机动车辆关于制动作用的危险驾驶状态中的制动距离的延长，可通过根据本发明的方法被有效地避免。
[0009]根据本发明的一有利的实施例，危险驾驶状态检测包含监测制动压力，其中，如果制动压力落在可预设的下限制动压力阈值以上并且在可预设的上限制动压力阈值以下，则停用对电动机驱动的制动压力发生器的输出功率的约束，以及如果制动压力落在可预设的上限制动压力阈值以上，或在可预设的下限制动压力阈值以下，将重新激活该约束。换言之，下限制动压力阈值是可由其预期关于制动系统的制动作用的危险驾驶状态的值，并且上限制动压力阈值表示为了制动系统的安全起见不应超过的制动压力的最大值。优选地，下限制动压力阈值具有从大约140bar至大约160bar的范围内的值，并且上限制动压力阈值具有从大约200bar至大约280bar的范围内的值。
[0010]在超过上限制动压力阈值时，约束的重新激活避免了制动系统承受过大的制动压力，该压力使其可能受到损害。在落在下限制动压力阈值以下时，约束的重新激活保证了电动机驱动的制动压力发生器不会在正常驾驶状态或正常制动操作的过程中由于电力驱动装置的输出功率的减少而过热。而且，如果在绝大部分的正常的制动操作的过程中电动机驱动的制动压力发生器不以最大输出功率操作，这有利于该电动机驱动的制动压力发生器的耐久性。因此，下限和上限制动压力阈值限定了制动压力窗口，其中，可存在本发明的意义上的危险驾驶状态。
[0011]根据本发明的进一步有利的实施例，制动系统也包含防抱死系统，其中，该防抱死系统被监测，并且如果防抱死系统未对机动车辆的所有车轮执行防抱死干预，则停用对电动机驱动的制动压力发生器的输出功率的约束，以及如果防抱死系统对机动车辆的所有车轮执行防抱死干预，则重新激活该约束。因为这样，在危险驾驶状态期间，对电动机驱动的制动压力发生器的输出功率的约束的停用被进一步限制在其时间范围内，其中，制动系统中更高的制动压力也可实现更高的制动作用。一旦防抱死系统对机动车辆的所有车轮执行防抱死干预，制动系统中的制动压力已经过高，以至于无法通过进一步增加制动系统中的制动压力来达到更高的制动作用，电动机驱动的制动压力发生器的输出功率可因此如在正常驾驶状态中一样被再次减少。
[0012]本发明的另一个有利的实施例规定，危险驾驶状态的识别附加地包括对机动车辆的驾驶员的制动操作的计数和车速的监测，其中，如果制动操作的数量超过可预设的制动操作阈值，则停用对电动机驱动的制动压力发生器的输出功率的约束，否则重新激活该约束，其中，针对第一制动操作来确定初始车速，然后仅当车速落在可预设的下限速度阈值以上且在可预设的上限速度阈值以下时才对制动操作计数。该过程能够实现改进的本发明意义上的危险驾驶状态的确定，该状态即，尤其是具有减少的制动作用的驾驶状态。
[0013]根据本发明的一有利的实施例，下限速度阈值比针对第一制动操作确定的初始车速低大约5km/h，以及上限速度阈值比针对第一制动操作确定的初始车速高大约5km/h。
[0014]本发明的另一个有利的实施例规定，机动车辆也包含加速踏板和至少一个刹车灯，以及确定机动车辆的加速踏板的位置和制动系统的制动压力并监测刹车灯的激活，而且一旦检测到加速踏板的快速的、尤其是突然的释放，就通过制动压力发生器执行制动的引动，并且一旦制动压力超过大约1.5bar或激活刹车灯就终止制动的引动。在本发明中，制动的引动被理解为是指，制动衬片应用到对应制动盘，以便全部制动功率可用于随后的制动驱动而没有显著延迟。以这种方式，可显著地加快在制动驱动的情况下制动系统中压力的提升。
[0015]根据本发明的一有利的实施例，制动系统包含作为制动压力发生器的串联式制动主缸和至少一个ESC泵，其中，制动的引动仅利用ESC泵执行。以这种方式，避免了在制动的引动过程中使用串联式制动主缸的制动液和因此避免了串联式制动主缸中的制动液水平的降低。因此，在机动车辆的驾驶员的后续制动操作的情况下，串联式制动主缸的全部制动操作动程可用于提升制动系统中的最大制动压力。
[0016]本发明的其它有利的细节和效果利用单一附图中说明的示例性实施例在下面详细说明。附图中:
[0017]图1是根据本发明的操作液压制动系统的一示例性方法的流程图。
[0018]图1示出了根据本发明的操作机动车辆的液压制动系统的一示例性方法的流程图。该方法实施在车辆上，该车辆未在图1中详细示出，其包含用于使机动车辆加速的加速踏板和至少一个刹车灯，通过该刹车灯，机动车辆的制动器的操作以传统的方式指示。而且，机动车辆的制动系统，其也未在图1中详细示出，包含机动车辆的行驶动态控制系统的电动机操作的、机电整合的串联式制动主缸和至少一个电动机操作的泵，尤其是电动机操作的电子稳定控制系统(ESC)泵。串联式制动主缸和至少一个ESC泵代表用于在制动系统中产生制动压力的制动压力发生器。而且，机动车辆的制动系统包含传统的、商用的防抱死系统，其在机动车辆驾驶员的制动操作情况下有效地阻止车轮锁死。
[0019]从起始点I开始，一旦检测到机动车辆加速踏板快速的、尤其是突然的释放，示出于图1中的根据本发明的一示例性方法则在步骤2中执行制动器的引动。在制动引动操作的过程中，制动系统的制动衬片施加于各自的制动盘，以便能够在没有显著延迟的情况下在制动的后续操作事件中提供全部制动功率。例如，示出在图1中的根据本发明的方法，制动引动操作不是由串联式制动主缸执行，而是以有利方式通过ESC泵执行。因此，可有效避免由活塞运动所导致的串联式制动主缸中的制动液的水平的不必要的降低，该活塞运动否则对于制动引动操作将是必需的。因此，在机动车辆的驾驶员的后续制动操作的情况下，串联式制动主缸的全部制动操作位移可用于制动系统中最大制动压力的提升。以这种方式，可加速制动系统中压力的提升。
[0020]一旦制动系统中制动压力超过大约1.5bar或刹车灯激活,通过ESC泵的制动引动操作将被终止。图1中描述的方法在之后将继续进行至步骤3，其检查串联式制动主缸的制动压力P是否超过可预设的下限制动压力阈值P_th_low。
[0021]根据本发明的示出在图1中的方法，下限制动压力阈值P_th_low优选落在大约140bar至大约160bar的范围内，并且近似表示制动系统的压力范围，在该范围内，制动系统可期望防抱死系统的干预。因此，下限制动压力阈值代表超过其则可预见涉及制动作用的车辆的危险驾驶状态的值。
[0022]如果在步骤3中确定串联式制动主缸的制动压力P小于或等于下限制动压力阈值？_访_10?，根据本发明的示出在图1中的方法的示例性实施例将继续进行至步骤4，在其中执行针对正常的、非危险驾驶状态的正常的制动操作。这意味着制动系统的电动机驱动的制动压力发生器--即，串联式制动主缸和ESC泵--的输出功率被约束在正常驾驶状态，以便，例如，有效地阻止用于驱动制动压力发生器的一个或多个电动机的过载或过热。换言之，在步骤4中，保证了通过电动机驱动的制动压力发生器的被约束的输出功率进行的制动操作。
[0023]如果在步骤3中确定串联式制动主缸的制动压力P超过下限制动压力阈值P_th_low，根据本发明的示出在图1中的方法的示例性实施例将继续进行至步骤5，在其中机动车辆的驾驶员在定义的车速V下执行的制动操作的数量n_b开始被附加地计数。
[0024]在图1中示出的示例性实施例在步骤5中的第一制动操作时确定车速￥」111。当车速V超过可预设的下限速度阈值V_ini_th_low并小于可预设的上限速度阈
high时，将对机动车辆的驾驶员的制动操作n_b计数。为了能够清楚地识别危险驾驶状态，尤其是在制动作用降低时的驾驶状态，在图1中示出的示例性实施例以这样一种方式确定下限速度阈值V_ini_th_low和上限速度阈值V_ini_th_high,即，下限速度阈值V_ini_th_low比针对第一制动操作确定的初始车速乂」!^低大约5km/h，以及上限速度阈值V_ini_th_high比针对第一制动操作确定的初始车高大约5km/h。换言之，差值V_in1-V_ini_th_low 和差值 V_ini_th_high_V_ini 大约为 5km/h?
[0025]如果在步骤5中确定制动操作的数量n_b小于或等于可预设的制动操作阈值n_b_th,在图1中示出的示例性实施例将进行至步骤4,在其中，保证通过电动机驱动的制动压力发生器的被约束的输出功率进行的制动操作，因为车辆关于制动作用处于正常的、非危险的驾驶状态。
[0026]然而，如果在步骤5中确定制动操作的数量n_b超过可预设的制动操作阈值n_b_th，在图1中示出的示例性实施例将进行至步骤6。如果制动操作的数量n_b超过可预设的制动操作阈值n_b_th，这意味着对于在图1中示出的示例性实施例，存在机动车辆的危险驾驶状态，尤其是关于被约束的制动作用，这是因为机动车辆的速度V由于第一制动操作总是保持在上限速度阈值V_ini_th_high和下限速度阈值V_ini_th_low之间的范围。这意味着尽管驾驶员的多个制动操作，车速也很难降低。这表明制动衰减和由此的关于制动作用的危险驾驶状态的存在。
[0027]在步骤6中，确定制动系统的防抱死系统是否正在对机动车辆的车轮执行防抱死干预。当防抱死系统未对机动车辆的所有车轮执行防抱死干预时，在图1中示出的示例性实施例将进行至步骤7，在其中，确定串联式制动主缸的制动压力P是否落在可预设的上限制动压力阈值P_th_high之上。
[0028]上限制动压力阈值P_th_high表示最大压力值,其是制动系统中的制动压力应达到的值。在图1中示出的示例性实施例的情况下，上限制动压力阈值P_th_high具有在大约200bar至大约280bar的范围内的值。超过该范围的制动压力由根据本发明的方法阻止，以便保护制动系统免受由过度的制动压力导致的可能的损害。
[0029]如果在步骤7中确定串联式制动主缸的制动压力P未超过可预设的上限制动压力阈值P_th_high，在图1中示出的示例性实施例将进行至步骤8。
[0030]在步骤8中，停用对电动机驱动的制动压力发生器的输出功率的约束，S卩，对制动系统的串联式制动主缸和一个或多个ESC泵的输出功率的约束。之后，这些制动压力发生器获得驱动它们的电动机的最大输出功率，这样，它们可在制动系统中产生更高的制动压力和更快的压力提升。尽管存在关于制动作用的机动车辆的危险驾驶状态，例如，由制动衰减导致的，制动距离的延长将由于增加的制动压力和更快的压力提升被有效地抵消。
[0031]如果在步骤7中确定串联式制动主缸的制动压力P超过可预设的上限制动压力阈
根据本发明的在图1中示出的示例性实施例将继续进行至步骤9，在其中，将重新激活对电动机驱动的制动压力发生器的输出功率的约束。这因此保证了在制动系统中由制动压力发生器产生的制动压力P再次减少至上限制动压力阈以下，并保护制动系统防止损坏。
[0032]如果在步骤6中确定制动系统的防抱死系统对机动车辆的所有车轮执行防抱死干预，在图1中示出的示例性实施例将继续进行至步骤10，在其中，将确保重新激活或保持对电动机驱动的制动压力发生器的输出功率的约束。因为防抱死系统已经对机动车辆的所有车轮执行防抱死干预，可避免通过对电动机驱动的制动压力发生器的输出功率的约束的可能的在前停用导致的更高的制动压力，以便电动机驱动的制动压力发生器的输出功率仅针对尽可能短的必要时间增加至最大值。该过程有利于电动机驱动的制动压力发生器的耐久性和使用寿命。
[0033]在步骤4、8、9和10之后，根据本发明的在图1中示出的示例性实施例将返回至最初或起始点I。
[0034]上述根据本发明的用于操作液压制动系统的方法并不限于这里所公开的示例性的实施例，也包括以相同方式执行的进一步的实施例。
[0035]在一优选的实施例中，根据本发明的方法用于操作车辆中的液压制动系统。
[0036]附图标记
[0037]I起始点
[0038]2制动引动操作
[0039]3制动压力与下限阈值的比较
[0040]4通过制动压力发生器的被约束的输出功率进行的制动操作
[0041]5制动操作的数量与阈值的比较
[0042]6确定防抱死系统的状态
[0043]7将制动压力和上限阈值进行比较
[0044]8停用对制动压力发生器的输出功率的约束
[0045]9重新激活对制动压力发生器的输出功率的约束
[0046]10重新激活或保持对制动压力发生器的输出功率的约束
【权利要求】
1.一种用于操作机动车辆的液压制动系统的方法，其特征在于，制动系统包含至少一个电动机驱动的制动压力发生器，其中，电动机驱动的制动压力发生器的输出功率在机动车辆的正常、非危险驾驶状态中被约束，并且当识别到危险驾驶状态时，使该约束立即临时性地停用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，危险驾驶状态的识别包括监测制动压力，并且如果制动压力超过可预设的下限制动压力阈值并低于可预设的上限制动压力阈值，则停用对电动机驱动的制动压力发生器的输出功率的约束，以及如果制动压力超过可预设的上限制动压力阈值或低于可预设的下限制动压力阈值，重新激活该约束。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，下限制动压力阈值具有在大约140bar至大约160bar范围内的值，并且上限制动压力阈值具有在大约200bar至大约280bar范围内的值。
4.根据上述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，制动系统还包含防抱死系统，该防抱死系统被监测，并且如果防抱死系统未对机动车辆的所有车轮执行防抱死干预，则停用对电动机驱动的制动压力发生器的输出功率的约束，以及如果防抱死系统对机动车辆的所有车轮执行防抱死干预，重新激活该约束。
5.根据上述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，危险驾驶状态的识别附加地包括计数机动车辆的驾驶员的制动操作和监测车速，以及如果制动操作的数量超过可预设的制动操作阈值，则停用对电动机驱动的制动压力发生器的输出功率的约束，否则重新激活该约束，其中，在第一制动操作的情况下确定初始车速，以及仅在车速超过可预设的下限速度阈值且在可预设的上限速度阈值以下时才对制动操作计数。
6.根据上述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，下限速度阈值比针对第一制动操作确定的初始车速低大约5km/h，以及上限速度阈值比针对第一制动操作确定的初始车速高大约5km/h。
7.根据上述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，机动车辆还包含加速踏板和至少一个刹车灯，并且制动系统包含至少一个第二制动压力发生器，以及确定机动车辆的加速踏板的位置和制动系统的制动压力和监测刹车灯的激活，而且一旦检测到加速踏板的快速释放就利用第二制动压力发生器执行制动引动操作，并且一旦制动压力超过大约1.5bar或激活刹车灯就终止制动引动操作。
8.根据上述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，制动系统包含作为制动压力发生器的串联式制动主缸和至少一个ESC泵，并且制动引动操作仅利用ESC泵实施。
【文档编号】B60T17/22GK104321229SQ201280065832
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2012年12月21日 优先权日:2012年1月2日
【发明者】鲁道夫·丹尼尔斯, 伊恩·穆尔, 托马斯·斯文森, 约尔格·里斯姆勒, 赫伯特·福勒特, 蒂莫·詹兹 申请人:福特全球技术公司, 罗伯特·博世有限公司