用于驾驶员辅助的方法和装置与流程

文档序号:14186602阅读:132来源:国知局

本发明涉及一种用于驾驶员辅助的方法,其中车辆自动地实施驾驶策略。本发明的另一方面涉及一种驾驶员辅助系统,所述驾驶员辅助系统被设立用于执行该方法。



背景技术:

在现有技术中公知如下驾驶员辅助系统,所述驾驶员辅助系统在执行不同的驾驶策略时辅助车辆的驾驶员。在此,在现有技术中,公知自动和半自动系统。在自动系统中,要执行的驾驶策略不仅关于车辆的纵向引导而且关于横向引导都自动地由驾驶员辅助系统来执行。这里,纵向引导被理解为车辆的加速或制动并且横向引导被理解为车辆的转向。在半自动系统中,车辆的驾驶员或者执行纵向引导并且横向引导由驾驶员辅助系统来接管,或者横向引导由车辆的驾驶员来执行并且纵向引导由驾驶员辅助系统来接管。在自动驾驶员辅助系统的情况下,驾驶员也可以处在车辆之外并且例如借助于远程操作(fernbedienung)来监控驾驶策略的实施。

从de102006048910a1公知故障自动保险的停车辅助系统。在此,设置制动设备控制器,所述制动设备控制器监控行车制动设备的功能。如果存在故障,例如在液压机组上存在故障,那么车辆的传动机构被切换到停车位置或中立位置,并且产生用于驻车制动器的致动器的信号,以便拉紧(anziehen)停车制动器并且使车辆制动。

从de102012025400a1公知一种用于运行具有自动驾驶模式的车辆的方法。在此规定:清楚地提出一种驻车制动装置,以便在故障情况下也保证制动效果。为此,车辆包括能用压缩空气来操纵的驻车制动器,所述驻车制动器通过单稳定的阀门与压力源分开。如果液压的制动器或电动液压的制动器由于电流中断而应该不起作用(versagen),那么压力源通过转接单稳定的阀门与驻车制动器连接并且因此被操纵。

de102006044422a1描述了一种用于操纵车辆的机电的停车制动器的方法。在此,不仅车辆的液压的行车制动器而且机电的驻车制动器都对制动活塞起作用。在操纵停车制动器时,主轴由电动马达来驱动。操纵主轴的电动马达的电流被测量。通过电流检测可以确定:主轴何时放到(aufsetzt)制动活塞上,使得接着发生夹紧力形成。

在公知的现有技术方面不利的是,在车辆在故障情况下借助于驻车制动器来制动时,可能发生驻车制动器的有时间延迟的响应。因而存在针对驾驶员辅助系统失灵的情况降低用于驻车制动器的响应的反应时间的必要性。



技术实现要素:

提出了一种用于驾驶员辅助的方法,其中车辆自动地实施驾驶策略。在此,首先操纵车辆的行车制动器。紧接着,操控车辆的驻车制动器,使得该驻车制动器不施加制动效果,而且为了操纵驻车制动器而要克服的空程被最小化。在操控驻车制动器之后,松开车辆的行车制动器并且实施自动驾驶策略,其中在出现故障情况或者预先给定的事件时操纵驻车制动器,使得车辆被制动到停车状态下并且保持在停车状态下。

车辆通常配备两个无关的制动系统,一个行车制动器和一个驻车制动器。行车制动器在正常驾驶运行时被用于使车辆减速或制动,而驻车制动器通常被用于使车辆在停下之后保持在停车位置。

通常,行车制动器不仅对车辆的前轴的车轮起作用,而且对后轴的车轮起作用,而驻车制动器通常仅仅对轴的车轮起作用,例如对车辆的后轴起作用。

与所提出的方法相关联地使用的驻车制动器如此被设立,使得该驻车制动器能通过车辆的驾驶员辅助系统操纵。为此,驻车制动器例如被实施为机电的驻车制动器。在机电的驻车制动器中,制动活塞以机电方式来操纵,例如通过主轴螺母系统来操纵,所述主轴螺母系统由致动器马达来驱动。致动器马达例如是电动马达。为了操纵驻车制动器,使得该驻车制动器施加制动效果,通过致动器马达来驱动主轴,使得螺母被引向(herangeführt)制动活塞并且对该制动活塞施加力。相反,为了松开驻车制动器,通过致动器马达来如此驱动主轴,使得螺母被从制动活塞除去(entfernt)并且不再对制动活塞施加力。如果松开驻车制动器,也就是说驻车制动器不施加制动效果,那么通常空隙处在驻车制动器的螺母与制动活塞之间。为了操纵驻车制动器,在可以对制动活塞施加力并且因此可以实现制动效果之前,首先必须通过主轴来克服该空隙。在实现制动效果之前,必须由螺母克服的路程被称作空程。如果不必克服空程,那么在操纵驻车制动器时可以直接产生制动效果。如果首先必须克服空程,那么由于需要螺母直至该螺母接触到制动活塞的时长而出现时间延迟,直至产生制动效果。在按照本发明的方法中规定:如此操控驻车制动器,使得仍不施加制动效果,然而使空隙或空程最小化。优选地,为了操纵驻车制动器而不必克服空程。

在松开驻车制动器时,必须注意到主轴螺母系统不再对制动活塞施加力。通常,车辆的驻车制动器和行车制动器对相同的制动活塞起作用。由此,由于利用行车制动器来操纵制动活塞而可能发生在螺母与制动活塞之间的距离的改变。

通常,车辆在所提出的方法开始时处在停车状态。通过按照该方法的第一步骤a)操纵行车制动器,车辆相对应地保持在停车状态下。如果车辆还不应该停止(stillstehen),那么该车辆在实施步骤a)期间制动到停车状态下。

在该方法的第二步骤b)中,在车辆像以前一样由行车制动器保持在停车状态下期间,如此操控驻车制动器,使得通过该驻车制动器没有施加制动效果,然而调节该制动器,使得为了操纵驻车制动器而要克服的空程最小化。因此,在机电的驻车制动器的情况下,主轴紧邻制动活塞,使得在主轴或螺母与制动活塞之间存在最小空程。优选地,没有空程处在螺母与制动活塞之间。通过该步骤,使驻车制动器准备可以在没有时间损失的情况下施加制动效果。

在该方法的第三步骤c)中,松开车辆的行车制动器。因此,驻车制动器和行车制动器都不施加制动效果。

在该方法的第四步骤d)中,在松开行车制动器之后实施自动驾驶策略。自动驾驶策略例如可以是停放到停车位置(stellplatz)、从停车位置驶出或者沿着预先给定的路程引导车辆、例如经过窄处。在实施自动驾驶策略期间发生有关故障的监控。在此,尤其是监控驾驶员辅助系统的功能以及优选地也监控行车制动器的功能能力,所述驾驶员辅助系统的功能实施自动驾驶策略。如果出现故障情况、例如行车制动器、驾驶员辅助系统或这些的部分的失灵,那么操纵驻车制动器,使得车辆被制动到停车状态下并且保持在停车状态下。可替换地或附加地,可以定义如下事件,在所述事件发生时,诸如在故障情况下操纵驻车制动器,使得车辆被制动到停车状态下并且保持在停车状态下。这种事件例如可以是在自动执行的驾驶策略下到达预先给定的点,驾驶策略应该在该点处暂停。

因为车辆的行车制动器和车辆的驻车制动器常常对相同的制动活塞起作用并且由此得到对空程的影响,所以优选的是,在实施该方法的至少步骤b)期间,针对车辆的分配有驻车制动器的轴解开行车制动器,使得行车制动器对被分配给驻车制动器的轴不起作用。

通常,行车制动器以液压方式来操纵。为了将车辆的被分配给驻车制动器的轴与行车制动器解开,例如可以使用能电操纵的阀门,其中通过相对应地操纵这些阀门来将被分配给驻车制动器的轴暂时与行车制动器解开。在按照本发明的方法结束之后规定:将被分配给驻车制动器的轴重新耦合到行车制动器,使得在该方法结束之后重新正常运行行车制动器。

如果自动地实施的驾驶策略是停放过程,那么优选的是,在自动驾驶策略结束之后操纵驻车制动器,使得车辆保持在停车位置。这对应于常见的做法,其中驾驶员在到达停车位置之后为了固定车辆而操纵驻车制动器。

如果驾驶员在驾驶策略结束之后重新接管对车辆的控制,那么优选的是,在驾驶策略结束之后操纵行车制动器,并且通过驾驶员经由行车制动器使车辆保持在停车状态下,直至接管所述控制。以这种方式,驾驶员可以直接继续其行驶。

在该方法的步骤b)中规定:操控车辆的驻车制动器,使得该驻车制动器没有施加制动效果,然而对于其中该驻车制动器施加制动效果的操纵来说,不必克服空程或者仅仅必须克服最小化的空程。如果驻车制动器能以机电方式来操纵,例如通过由致动器马达来移动的主轴来操纵,那么优选地规定:在按照步骤b)操控驻车制动器时,一旦驻车制动器的夹紧力消除,驻车制动器的致动器马达就从完全拉紧的状态朝松开驻车制动器的方向运行并且使致动器马达停止。

夹紧力的消除优选地通过在操控驻车制动器期间监控致动器马达的电流走向和/或电压走向来识别。在此,优选地,夹紧力的消除通过在电流走向中的梯度的变化来识别,其中梯度的变化由于接通致动器马达而保持未被注意到。这例如可以通过如下方式来实现:在接通致动器马达之后等待预先给定的时间间隔,直至以监控电流走向开始。

优选地,如果电流走向低于预先给定的极限值并且该电流走向在预先给定的时间间隔之内不断下降,那么识别出夹紧力的消除。可替换地,如果电流走向低于预先给定的极限值并且电流走向在预先给定的时间间隔之内的波动的数值低于预先给定的第二极限值,那么能够识别出夹紧力的消除。

预先给定的时间间隔例如在30ms直至50ms的范围内预先给定。实际上,通过定期测量电流或电压,监控电流走向和/或电压走向。因此,预先给定的时间间隔也可以通过如下方式预先给定:考虑预先给定的数目的测量。这样,例如可以规定:电流走向对于数目为3至5个测量来说不断下降,或者预先给定数目的测量值、例如3至5个测量值的波动的数值低于预先给定的第二极限值。

对电流的极限值的预先给定、也就是说对第一和第二极限值的预先给定取决于相应的驻车制动器或取决于相应的致动器马达地来执行。在以机电方式操纵的驻车制动器中的极限值的典型值对于第一极限值来说在1a至5a的范围内并且对于第二极限值来说在50ma至300ma的范围内。

如果夹紧力的消除通过梯度的变化来被识别出,那么优选地预先给定如下阈值,从所述阈值开始梯度的变化被归为夹紧力的消除。

本发明的另一方面涉及一种驾驶员辅助系统,包括控制器、驻车制动器操控装置和行车制动器操控装置。优选地,驾驶员辅助系统被构造和/或设立用于执行在这方面描述的方法。与此相应地,在该方法的范围内描述的特征相对应地针对驾驶员辅助系统公开,并且相反在驾驶员辅助系统的范围内描述的特征相对应地针对该方法公开。

驾驶员辅助系统的单元应被理解为功能单元,所述功能单元不必在物理上彼此分开。这样,比如当多个功能在控制器上以软件实现时,驾驶员辅助系统的多个单元可以在唯一的物理单元中实现。驾驶员辅助系统的单元也可以在硬件模块中实现,尤其是通过传感器单元、存储单元、专用集成电路(asic,applicationspecificintegratedcircuit)或者微控制器来实现。

本发明的优点

借助于按照本发明的方法或按照本发明的驾驶员辅助系统,可以可靠地实施自动执行的驾驶策略。因为驻车制动器已经在实施自动执行的驾驶策略之前被操控,所以该驻车制动器被置于如下状态下,在所述状态下不必为了产生制动效果而克服空程。因此,驻车制动器准备,以便在需要时可以在没有时间延迟的情况下提供制动效果。在行车制动器失灵或者识别出有关驾驶员辅助系统的故障情况时,车辆可以通过操纵驻车制动器在没有时间损失的情况下制动到停车状态下并且紧接着保持在停车状态下。有利地,制动路程被减小到最小值。

在该方法的特别有利的实施方式中,在操控驻车制动器之前将车辆的行车制动器与被分配给驻车制动器的车辆轴解开,使得在行车制动器与驻车制动器之间没有相互影响。以这种方式可以特别精确地操控驻车制动器,使得制动器的位置被调节,其中其仍然没有施加制动效果并且仍然没有出现为了操纵驻车制动器而必须被克服的空程。

在该方法的其它有利的实施方式中,车辆在自动驾驶策略结束之后转变到所定义的状态下。如果驾驶策略是停放策略,那么在自动驾驶策略结束之后操纵驻车制动器。接着,车辆可靠地保持在所到达的停车位置。如果自动驾驶策略是其中驾驶员紧接着想要接管控制、例如驶出的驾驶策略,那么在结束驾驶策略之后仅仅操纵行车制动器,却不是驻车制动器。因此,车辆处在如下状态下,在所述状态下,通过驾驶员的立即继续行驶是轻易地可能的。

此外,在该方法中,存在如下可能性:当所定义的事件发生时,暂时暂停驾驶策略、诸如驶出或停放。接着,驻车制动器已经在自动驾驶策略结束之前被操纵。如果驾驶员重新开启驾驶策略,那么重新接管驻车制动器的先前的状态并且继续自动执行的驾驶策略。此外,所定义的事件也可以是驾驶员干涉自动执行的驾驶策略。在这种情况下,驻车制动器同样已经在驾驶策略结束之前被操纵。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出而且在随后的描述中进一步予以阐述。

其中:

图1示出了具有按照本发明的驾驶员辅助系统的车辆;

图2示出了驻车制动器的示意图;

图3示出了方法流程的示意图;并且

图4示出了在没有液压卸载的情况下对驻车制动器的操控。

在本发明的实施例的随后的描述中,相同或类似的组件和元素用相同的附图标记来表示,其中在个别情况下省去了对这些组件或元素的重复描述。附图只是示意性地示出了本发明的主题。

具体实施方式

图1示出了具有驾驶员辅助系统10的车辆1。驾驶员辅助系统10包括控制器12,所述控制器与驻车制动器操控装置14和行车制动器操控装置16处于连接。在其它实施方式中,驻车制动器操控装置14和行车制动器操控装置16也可以联合在控制器中。

行车制动器操控装置16控制车辆1的行车制动器21。行车制动器21包括四个制动活塞25,其中每两个制动活塞25对车辆1的后轴26起作用和对前轴28起作用。制动活塞25分别通过液压24来操纵,其中液压24与阀门18、19处于连接,所述阀门由行车制动器操控装置16来控制。

驻车制动器操控装置14与车辆1的驻车制动器20处于连接。驻车制动器20包括两个致动器马达22,主轴32分别用所述两个致动器马达来操纵。为了施加制动效果,主轴32与螺母34一起(参见图2)对制动活塞25起作用。为此,相应的主轴32通过致动器马达22来驱动,使得螺母34移向(zubewegt)制动活塞25而且使该螺母相对制动活塞25挤压。

控制器12还被设立自动实施驾驶策略。为此,控制器12与环境传感器30处于连接,通过所述环境传感器,控制器12可以获得关于车辆1的周围环境(umgebung)的数据。此外,控制器12拥有与车辆1的其它系统的连接,所述其它系统在图1中未示出。这样尤其规定:控制器12针对自动实施驾驶策略而可以产生转向盘转动(lenkradeinschlag)而且可以对车辆1的驱动起作用。为了使车辆1减速或制动,通过控制器12和行车制动器操控装置16可以对车辆1的行车制动器21起作用。

图2示出了驻车制动器20的示意图。驻车制动器20包括制动钳40,所述制动钳具有钳子46,所述钳子搭接(übergreift)制动盘42。驻车制动器20具有致动器马达22作为调节环节(stellglied),所述致动器马达驱动主轴32旋转,螺母34能转动地支承在所述主轴上。在主轴32旋转时轴向地调节螺母34。螺母34在制动活塞25之内移动,所述制动活塞是制动衬片44的载体,所述制动衬片由制动活塞25相对制动盘42挤压。另一制动衬片45处在制动盘42的对置的一侧上,所述另一制动衬片位置固定地保持在钳子46上。

在制动活塞25之内,螺母34可以在主轴32转动运动时轴向向前地朝制动盘42的方向移动或在主轴32反向的转动运动时轴向向后地移动直至到达止挡48。为了产生夹紧力,螺母34加载制动活塞25内端面,由此能轴向移动地支承的制动活塞25用制动衬片44相对制动盘42的被朝向的端面挤压。

图3示意性地示出了该方法的优选的实施方式的流程。

该方法于起点100开始。在第一步骤101中,车辆1的行车制动器21与车辆1的后轴26解开。为此,操控阀门18、19,其中被分配给后轴26的阀门关闭,使得针对液压24的压力形成仅仅在前轴28上是可能的。

在随后的或同时进行的步骤102中,在行车制动器21中进行压力形成,使得通过液压24和制动活塞25对前轴28起到制动效果。

同时由此或在此之后,在下一步骤104中,操控车辆1的驻车制动器20。如果驻车制动器20仍没有被操纵,那么现在操纵该驻车制动器,以便首先对后轴26施加制动效果。紧接着,松开驻车制动器20,直至消除制动效果,然而仍不存在空程。如果驻车制动器20被实施为机电制动器,那么在松开驻车制动器20时通过致动器马达22来驱动主轴32,使得该主轴从制动活塞25松开。一旦完全消除制动效果,就停止致动器马达22,其中在通过主轴32移动的螺母34与制动活塞25之间还没有产生间隔,也就是说在螺母34与制动活塞25之间还没有空程。可替换地,在该步骤中,可以操控驻车制动器,使得致动器马达朝锁紧(verriegeln)的方向被操控并且及时被制动,使得不再存在空程,却仍然没有制动效果。

在步骤106中,车辆1紧接着自动被引导。例如,车辆1自动停到停车场或者从停车场驶出。按照该方法的步骤108,在实施自动驾驶策略期间,发生有关故障的检查。

如果找到故障,那么该方法的流程分支向步骤110。作为对例如可能以行车制动器21的失灵(versagen)的形式存在的故障、或者例如可能是在驾驶员辅助系统10中的故障的反应,在步骤116中操纵驻车制动器20,使得该驻车制动器对车辆1的后轴26施加制动效果。紧接着,在步骤130中使行车制动器21的之前解开的部分耦合,使得行车制动器21重新(wieder)正常运行。在最后的步骤118中,该方法结束并且可以由驾驶员进行检查。

只要在步骤108中的检查时没有识别出故障,该方法就分支向步骤112或者步骤114。

如果所实施的驾驶策略是其中驾驶员在驾驶策略结束之后接管控制的驾驶策略,那么该方法分支向步骤112。在步骤130中,使行车制动器21的之前解开的部分耦合,使得行车制动器21重新正常运行。在随后的步骤120中,操纵行车制动器21,使得车辆1通过行车制动器21保持在停车状态。紧接着,驾驶员可以接管车辆1的引导。

如果自动实施的驾驶策略在步骤106中是如下驾驶策略,其中车辆紧接着应该停下(abstellen),那么该方法分支向步骤114。这里首先也在步骤130使行车制动器21的之前解开的部分耦合,使得行车制动器21重新正常运行。紧接着,在步骤122中操纵驻车制动器,以便使车辆保持在自动引导之后到达的目标位置中。

图4示出了如下图表,在所述图表中,针对车辆1的驻车制动器20的致动器马达22,取决于时间t地绘制有电压u、电流i、力f、速度v和主轴32走过的路程s。在此,在时间轴上标记六个时间点t1直至t6。图4的图表示出了在松开驻车制动器20时的被绘制的参量的走向。

接通致动器马达22的时间点在图4中用附图标记208来标记。其定义了第一时间范围201的开始。在从时间点t1进行直至t2的第一时间范围201中,开始松开驻车制动器20。因而,在第一时间范围201中,发生电流i的剧烈升高(anstieg)而且电压u同样发生变化。主轴32的速度v提高,其中在图4的图示中,速度0用箭头216来标记并且在该图表中指向下地增加。在第一时间范围201中,主轴32仍然没有走过值得一提的路程s,并且夹紧力f首先也保持没有变化。

在从时间点t2到达直至时间点t3的第二时间范围202中,夹紧力f越远越小。随之而来,主轴32走过的路程s增加(vergrößert)。速度v和电流i在第二时间范围202继续增加(anwachsen),而电压u保持恒定。

在从时间点t3延伸直至时间点t4的第三时间范围203中,过渡向空转范围,其中主轴32或由主轴驱动的螺母34从与制动活塞25的接触中松开。夹紧力f开始要减小(reduzieren)的点在图4中用附图标记210来表征。

在从时间点t4延伸直至时间点t5的第四时间范围204中,主轴32空转,也就是说螺母34没有与制动活塞25接触。夹紧力f不再继续减小,因为该夹紧力已经到达其可能的最低值。而在没有进行按照本发明的方法规定的及时的切断的情况下,由主轴32走过的路程s继续增加。所述继续走过的路程对应于空程。在第四时间范围204中,电压u、电流i和速度v基本上保持恒定,然而走过的路程s发生变化。

在从时间点t5延伸直至时间点t6的第五时间范围205中,结束致动器马达22的操纵。致动器马达22的操纵结束的点设有附图标记214。与此相应地(dementsprechend),电流i和电压u重新降低(absinken)到其初始值0,主轴的速度v同样降低(verringern)到0并且走过的路程s接近其最终值。

在所提出的方法中,按照本发明规定:如此操控驻车制动器20,使得例如在电流i方面从第三时间范围203至第四时间范围204的梯度的变化被识别出而且于是立即结束致动器马达22的操纵。与此相应地规定:相对于图4中的图示如此缩短(verkürzen)第四时间范围204,使得主轴32在其已经使螺母34在用附图标记212来标记的点处从制动活塞25松开之后立即停止,使得没有产生空程。

本发明不限于这里描述的实施例和其中所强调的方面。更确切地说,在通过权利要求书所说明的范围内,大量变型方案是可能的,所述变型方案在本领域技术人员的处理的范围内。

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