CN102822024A - 用于运行具有在轴上取决于转向干预调节的制动压力差的车辆制动设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行车辆的制动设备的方法，所述制动设备具有车道上的制动防滑控制装置（ABS），车道在不同侧面上具有不同的摩擦值，在制动时基于该摩擦值而在车辆上施加制动-偏转力矩。根据本发明设计为，在车辆的至少一个轴上，取决于驾驶员的和/或自动干预的辅助转向系统的、用于产生相对于制动-偏转力矩起反作用的偏转力矩的转向干预，调节在具有较高的摩擦值的车轮处的制动压力和具有较低的摩擦值的车轮处的制动压力之间的绝对的制动压力差。

Description

用于运行具有在轴上取决于转向干预调节的制动压力差的车辆制动设备的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于运行车辆的制动设备的方法，所述制动设备具有车道上的防抱死控制系统，车道在不同侧面上具有不同的摩擦值，在制动时基于该摩擦值而在车辆上施加制动-偏转力矩。

背景技术

为了避免在操纵制动器时机动车的车轮因为车辆驾驶员施加的过高的制动压力而抱死，以及机动车因此而丧失其稳定性或其转向能力，所以车辆制动系统通常配备了制动防滑控制装置（ABS），其中把制动防滑调节到最佳的制动防滑。

在制动防滑控制时，当识别出一个或多个车轮的抱死危险时，分别在利用压力介质操纵的制动系统的至少一个部分中与由车辆驾驶员施加的制动踏板力无关地自动地对制动压力进行调整，即降低、保持恒定和再次升高制动压力，直到不再存在抱死危险为止。用于机动车制动系统的制动防滑控制装置也就特别普遍地具有以下任务：尤其在车道平坦且在充分操纵运转制动器时，保证在尽可能短的停车-或制动距离的情况下车辆的方向稳定性以及转向能力。

然而，在右侧/左侧（μ-split）具有大小显著不同的摩擦值的车道上，由于作用在右侧和左侧车轮上的大小极为不同的制动力会导致车辆的方向稳定性或行驶稳定性减小的情况。这种在车辆的右侧和左侧上作用的制动力的显著不对称性或不平衡性基于这种不对称的力而产生了围绕车辆的垂直轴旋转的或大或小的制动-偏转力矩。为了克服该制动-偏转力矩以及保持方向稳定性或行驶稳定性，也就是说，使车辆保持在正确路线上，车辆驾驶员能以修正的方式操纵转向轮，以便产生相对于制动-偏转力矩起反作用的偏转力矩。

在这种情况下，在抱死保护的车辆制动系统中通常存在目标冲突。一方面追求在制动时达到尽可能短的制动或停车距离，然而另一方面同样重要的是，在制动时保持车辆的方向-或行驶稳定性以及转向能力。

在此，制动防滑控制的机动车制动系统的制造者通常给予车辆的方向-或行驶稳定性的保持以及转向能力比实现尽可能短的制动距离更高的优先级。

在这种情况下，为了获得车辆的方向-和行驶稳定性，ABS调节策略是合适的。在此，例如根据所谓的select-low（选-低）原则，也就是说，取决于分别恰好利用最低的摩擦值运行的车轮，至少对轴的车轮进行抱死控制。这表示，在上述运行情况中，尽管由于存在于该车轮上的较高的摩擦值，在不存在抱死的情况下该车轮不能被更强烈地制动，但是对在较高的摩擦值上运转的车轮的制动器仅加载了与对在较低的摩擦值上运转的另外的车轮的制动器相比相对较低的制动压力。也就在两个车轮上施加了同样大或同样小的制动力，从而它们不对产生制动-偏转力矩做贡献。因为在较高的摩擦值上运转的车轮比可能的情况更不强烈地被制动，所以该车轮具有相应大的潜力用于侧向力的引导，这对车辆的方向-或行驶稳定性是有利的。然而，利用较长的制动距离换取良好的方向-或行驶稳定性，因为在这种调节原理中，在较高的摩擦值上运转的车轮的制动程度比该车轮处的附着力本来允许的程度本身更小。

一般来说如果在抱死保护的液压车辆制动系统（该系统具有根据select-low原则被抱死保护的后轮）中，两个前轮制动器单独地通过分别各自的装置被抱死保护，则常见的是，由于两个前轮的单独的抱死保护控制而叠加的所谓的偏转力矩影响削弱了可能由于不同大小的制动力在右前轮和左前轮上形成的偏转力矩的作用。由于叠加的偏转力矩影响，导致了在较高的摩擦值上运转的前轮的制动压力的建立比本身可能的缓慢，以便通过由此导致的延迟建立偏转力矩为车辆驾驶员提供用于作出反应的、也就是说用于进行反向转向的额外的时间。叠加的偏转力矩影响也不利于可达到的制动-或停车距离。

根据DE 602 17 834 T2，存在电支持的转向系统，在制动防滑控制的μ-split制动过程期间，该转向系统进行干预，以便借助于自动的转向干预使车辆保持稳定。通过这些稳定措施，通过具有较高的摩擦值的车轮处的制动压力更快地、也就是说，以更大的速度增大，直至达到防滑阈值的方式，可以把ABS性能设计为更快速。

发明内容

因此，本发明的目的在于，这样改进前述类型的方法，即在制动防滑控制的μ-split制动过程期间，一方面实现尽可能高的制动效率，而另一方面也实现最大可能的行驶稳定性。

根据本发明，该目的通过权利要求1所述的特征实现。

根据本发明设计为，在车辆的至少一个轴上，取决于驾驶员的和/或自动干预的辅助转向系统的、用于产生相对于制动-偏转力矩起反作用的偏转力矩的转向干预，调节在具有较高的摩擦值的车轮处的制动压力和具有较低的摩擦值的车轮处的制动压力之间的绝对的制动压力差。

优选的是，允许的制动压力差越大，则通过转向干预产生的反偏转力矩就越大，或者由此产生的实际偏转比率就越大，以及制动压力差越小，则通过转向干预产生的反偏转力矩就越小，或者由此产生的实际偏转比率就越小。

换句话说，在轴上的允许的制动压力差优选连续地或无级地与驾驶员的或辅助转向系统的转向干预相匹配，作为对在μ-split制动过程期间产生的制动-偏转力矩的应答。驾驶员或辅助转向系统通过转向干预越多地反作用于制动-偏转力矩，则ABS控制装置会允许侧向移动的车轮之间越大的制动压力差。例如，较大的绝对制动压力差表示，利用较大的制动力对较高的摩擦值一侧上的车轮进行制动，这最后导致较大的总制动作用。

因此，在现有技术中，例如根据DE 602 17 834 T2，借助于由于辅助转向系统的转向干预而变大的稳定性仅改变了制动压力梯度，也就是说，允许在具有较高的摩擦值的车轮上的更快的制动压力建立，但是，在具有较高的摩擦值的侧面上的车轮和具有较低的摩擦值的侧面上的车轮之间的制动压力差的绝对值却未变化。

因此总体而言，如果驾驶员和/或辅助转向系统稳定地干预，则利用本发明在μ-split条件下进行制动时产生较大的制动力。

通过驾驶员或辅助转向系统自动地进行稳定的转向干预。例如，通过用于驾驶员的在转向轮上可追踪的转向力矩预定转向建议，则辅助转向系统可以支持驾驶员。在μ-split条件下进行制动时，例如辅助转向系统的控制器由偏转比率传感器获得关于制动-偏转力矩的存在的信息。例如，可以由转向角传感器检测驾驶员的转向干预。因此，在μ-split条件下进行制动时，两个变量-转向角和偏转比率-允许了对车辆的稳定性的恰好存在的程度的结论（偏转比率）以及对通过驾驶员或辅助转向系统进行的干预的结论（转向角）。在此，两个变量相互影响。因此，“正确的”转向干预作为对制动-偏转力矩的反应而可以导致车辆的实际偏转比率的减小。在另外的情况下，由于大的制动-偏转力矩，大的实际偏转比率要求较大的转向干预。“错误的”转向干预作为对制动-偏转力矩的反应当然也可以导致实际偏转比率的增大。

通过在从属权利要求中描述的措施实现了权利要求1中给出的本发明的有利的其它改进方案和改进之处。

尤其优选的是，在调节的意义上，取决于驾驶员的或辅助转向系统的转向干预，通过改变制动压力差或制动压力差值，将车辆的实际偏转比率调整为额定偏转比率。在这种情况下，偏转比率表现为控制量，而转向干预是干扰量，以及制动压力差是调节系统的调节量。利用这种调节把车辆的稳定性放在重要的位置，且在最小化调节差的意义上，对轴上的制动压力差持续地或连续地进行调节。

为了实施该方法而提出了一种装置，该装置包含：对轴的每个车轮的来说至少一个可直接或间接电控制的且利用压力介质操纵的制动执行器；对每个制动执行器来说至少一个用于产生取决于在各个制动执行器中起作用的制动压力的传感器信号的制动压力传感器；至少一个用于产生取决于转向干预的传感器信号的转向角传感器；至少一个用于产生取决于车辆的偏转比率或取决于作用于车辆的偏转力矩的传感器信号的偏转比率传感器；和至少一个电子控制器，该电子控制器取决于由转向角传感器、偏转比率传感器和制动压力传感器产生的传感器信号，调节在具有较高的摩擦值的车轮处的制动压力和具有较低的摩擦值的车轮处的制动压力之间的制动压力差或制动压力差值。这些构件本来就存在于行驶动力控制系统（ESP）的框架中，因此对该装置来说不需要额外的结构费用。

优选地也设置有辅助转向系统，该辅助转向系统由控制器这样控制，即在转向轮上产生相对于制动-偏转力矩起反作用的偏转力矩，通过该偏转力矩，对在实际偏转比率和额定偏转比率之间的差进行调整。

附图说明

下面根据对本发明的实施例的描述和附图一起详细说明其它改进本发明的措施。

在图中，唯一的附图示出一个框图，其描述了根据本发明的一个优选实施方式的方法。

具体实施方式

附图中的框图描述了用于运行商用车的例如电子-气动制动设备或电子制动系统（EBS）的方法的一个优选实施例，所述制动设备或制动系统具有车道上的防抱死控制系统（ABS），车道在不同侧面上具有不同的摩擦值。在制动时，基于该在不同侧面上不同的摩擦值而在车辆上产生制动-偏转力矩，该制动-偏转力矩引起了可由偏转比率传感器测量的实际偏转比率“偏转比率”。

优选地在商用车的前轴上，取决于驾驶员的和自动干预的辅助转向系统的、用于产生相对于制动-偏转力矩起反作用的偏转力矩的转向干预，调节在具有较高摩擦值的轴侧面的车轮处的制动压力和具有较低摩擦值的轴侧面的车轮处的制动压力之间的绝对的制动压力差或绝对的制动压力差值。

尤其优选的是，在调节的意义上，取决于驾驶员的和辅助转向系统的转向干预，通过改变制动压力差值，将车辆的实际偏转比率“偏转比率”调整为额定偏转比率。在这种情况下，偏转比率表现为控制量，而转向干预是干扰量，以及制动压力差是调节系统的调节量。在附图中，方框“车辆几何形状”象征调节路段。

为了实现调节，设置有：对前轴的每个车轮来说可直接或间接电控制的且利用压力介质操纵的制动执行器；对每个制动执行器来说用于产生取决于在各个制动执行器中起作用的制动压力的传感器信号的制动压力传感器；用于产生取决于转向干预的传感器信号的转向角传感器；用于产生取决于车辆的偏转比率或取决于作用于车辆的偏转力矩的传感器信号的偏转比率传感器；和ABS控制器，该控制器在附图中称为“ABS”且示出为控制器。

ABS控制器“ABS”取决于由转向角传感器、偏转比率传感器和制动压力传感器产生的传感器信号，调节在具有较高的摩擦值的车轮处的制动压力和具有较低的摩擦值的车轮处的制动压力之间的制动压力差“制动压力”。

优选地也存在由ABS控制器“ABS”控制的辅助转向系统，该辅助转向系统在转向轮上产生相对于制动-偏转力矩起反作用的用于补偿的偏转力矩，该偏转力矩在附图中也称为“转向建议”。通过该“转向建议”应调节实际偏转比率（“偏转比率”）和额定偏转比率之间的差。此外，驾驶员也可以额外地进行稳定的转向干预，这在附图中称为“驾驶员反应”。

因此，在μ-split条件下进行制动时产生了制动-偏转力矩，该制动-偏转力矩通过偏转比率传感器检测并通过相应的信号“偏转比率”通知ABS控制器“ABS”。该控制器把实际偏转比率“偏转比率”和额定偏转比率进行比较，在一直向前行驶时，例如该额定偏转比率等于零。同时，ABS控制器“ABS”控制辅助转向系统，以便产生用于补偿制动-偏转力矩的反向的偏转力矩。驾驶员在转向轮处也可以感觉到该偏转力矩，驾驶员可以在不干预的情况下不改变由辅助转向系统预定的偏转力矩，或者能以干预的方式改变该偏转力矩（“驾驶员反应”）。随后方框“车辆”或“车辆几何形状”得到通过驾驶员和/或辅助转向系统的转向干预“转向建议”预定的“转向角”和“制动压力”（制动压力差）作为输入量，沿着“车辆几何形状”的调节路段把输入量引导至确定的实际偏转比率“偏转比率”。

因此，“正确的”转向干预作为对制动-偏转力矩的反应可以导致车辆的实际偏转比率“偏转比率”的减小。同时，利用较小的偏转比率提高了允许的制动压力差“制动压力”，以便能够利用随之而来的较大的行驶稳定性传递较大的制动功率。

然而在此显而易见的是，由于大的制动-偏转力矩，大的实际偏转比率要求较大的补偿式的转向干预或转向角。

在另外的情况下，当存在制动-偏转力矩时，例如由于驾驶员通过手动的转向干预覆盖辅助转向系统的“转向建议”而进行“错误的”转向干预时，则实际偏转比率“偏转比率”可能不期望地增大，因此进一步降低了行驶稳定性。然而，以由于实际偏转比率“偏转比率”的升高而增大的不稳定性的程度，减小了允许的制动压力差值“制动压力”，以便通过减小制动力的不对称性而不再继续放大不稳定性或减小制动-偏转力矩。

根据另一个实施方式，不存在辅助转向系统。则仅驾驶员负责通过其转向干预来补偿制动-偏转力矩。

Claims (9)

1.一种用于运行车辆的制动设备的方法，所述制动设备具有车道上的制动防滑控制装置（ABS），所述车道在不同侧面上具有不同的摩擦值，在制动时基于所述摩擦值而在所述车辆上施加制动-偏转力矩，其特征在于，在所述车辆的至少一个轴上，取决于驾驶员的和/或自动干预的辅助转向系统的、用于产生相对于所述制动-偏转力矩起反作用的偏转力矩的转向干预，调节在具有较高的摩擦值的车轮处的制动压力和具有较低的摩擦值的车轮处的制动压力之间的绝对的制动压力差。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，允许的制动压力差越大，则通过所述转向干预产生的反偏转力矩就越大，以及允许的制动压力差越小，则通过所述转向干预产生的反偏转力矩就越小。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，仅取决于驾驶员的所述转向干预，实施对所述制动压力差的调节。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，取决于所述转向干预，连续地实施对所述制动压力差的调节。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法用于前轴的制动设备。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，取决于所述转向干预，通过改变所述制动压力差，将所述车辆的实际偏转比率调整为额定偏转比率。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述额定偏转比率基本上等于零。

8.一种用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法的装置，其特征在于，设置有：

a）对轴的每个车轮来说至少一个可直接或间接电控制的且利用压力介质操纵的制动执行器；

b）对每个制动执行器来说至少一个用于产生取决于在各个制动执行器中起作用的制动压力的传感器信号的制动压力传感器；

c）至少一个用于产生取决于转向干预的传感器信号的转向角传感器；

d）至少一个用于产生取决于车辆的偏转比率或取决于作用于所述车辆的偏转力矩的传感器信号的偏转比率传感器；

e）电子控制器，所述电子控制器取决于由所述转向角传感器、所述偏转比率传感器和所述制动压力传感器产生的传感器信号，调节在具有较高的摩擦值的车轮处的制动压力和具有较低的摩擦值的车轮处的制动压力之间的制动压力差。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，设置有辅助转向系统，所述辅助转向系统由所述控制器这样控制，即在转向轮上产生相对于制动-偏转力矩起反作用的偏转力矩，通过所述偏转力矩，将在实际偏转比率和额定偏转比率之间的差调整为零。

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