CN103118910B - 用于机动车辆的制动控制系统、控制方法以及机动车辆 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车辆的制动控制系统，该机动车辆具有多个车轮、用于向所述车轮中的一个或更多个施加制动力的制动器以及用于对车辆的运动进行检测的运动检测装置。系统包括：用于致动制动器以提供制动力的制动器致动装置；以及用于控制制动器致动装置的制动控制装置，其中，制动控制装置设置成基于由运动检测装置检测到的运动判定车辆的加速度并设置成确保制动器致动装置在判定的加速度超过设定的加速度限度的情况下提供制动力。本发明还涉及一种用于控制机动车辆的制动器的方法和一种机动车辆。

Description

用于机动车辆的制动控制系统、控制方法以及机动车辆
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的制动控制系统。特别地，但非排他地，本发明涉及用于方便对斜坡上的机动车辆的控制的制动控制系统。本发明的方面涉及系统、方法以及车辆。
背景技术
存在许多现有的用于方便对斜坡上的机动车辆进行控制的制动控制系统。
EP 0 784 551 B1公开了包括陡坡缓降模式的制动控制系统，该制动控制系统特别地用于在越野条件下使用的车辆。该制动控制系统包括电子控制单元和制动控制系统，以控制与车辆的每个车轮相关联的制动器。使用开关形式的驾驶员界面，以在也检测到车辆在档位上(in gear)时，使得控制单元进入陡坡缓降模式。在该模式中，控制单元通过制动来控制车辆的速度，以在检测到的车辆速度处于预定的目标速度以上时使车辆减速。
当在越野条件下驾驶机动车辆时，可能有必要在斜坡上停顿。由于该原因，EP 1 777 133 A1公开了一种制动控制系统，在该制动控制系统中设置有制动控制装置，以根据制动指令装置(例如制动踏板)的操作来检测车辆何时静止以及何时通过由制动器提供的制动力保持在斜坡上。遵循制动指令装置释放制动器的操作，根据斜坡的陡度来控制制动力的释放。
尽管EP 1 777 133 A1的制动控制系统在某种程度上有助于从静止位置到陡坡缓降的平稳过渡，但一旦车辆处于陡坡缓降的情况中，该制动控制系统就会不执行对车辆的控制。EP 1 777 133 A1的系统自然可结合EP 0 784 551 B1的系统使用，但在某些情况下，例如，如果车辆遵循通过EP 1 777 133 A1的系统的制动器释放而加速并随后在超过EP 0 784 551 B1的系统的目标速度时不得不猛烈地制动，其仍会导致急动的(并因此在某种程度上导致不受控制的)陡坡缓降。
本发明的一个目的是提供一种克服以上问题或将以上问题减至最小的改进的制动控制系统。通过以下描述、权利要求以及附图，本发明的其他目的和优点将变得明显。
发明内容
因此，本发明的方面提供了如本发明的各方面中所要求的系统、方法和车辆。
根据寻求保护的本发明的另一方面，提供了用于机动车辆的制动控制系统，该机动车辆具有多个车轮、用于向所述车轮中的一个或更多个施加制动力的制动器、以及用于对车辆的运动进行检测的运动检测装置，该系统包括：用于致动制动器以提供制动力的制动器致动装置；以及用于控制制动器致动装置的制动控制装置，其中，制动控制装置设置成基于由运动检测装置检测到的运动判定车辆的加速度并且设置成确保制动器致动装置在判定的加速度超过设定的加速度限度的情况下提供制动力。
通过确保制动器致动装置在车辆的加速度超过设定的加速度限度时提供制动力，本发明的系统使得整个陡坡缓降过程能够平稳，从而增强了对车辆的控制。
有利地，制动控制装置可以设置成基于在优选为100毫秒或更少的时间周期期间检测到的车辆的运动来判定车辆的加速度。当然，车辆的加速度可以在系统被激活的同时，例如基于每个优选为100毫秒或更少、更优选为50毫秒或更少、最优选为20毫秒或更少的多个时间周期被方便地连续判定。更短的时间周期导致对加速度的更精确且更立即的判定，并且因而导致了更精确且更立即的制动响应，其又确保了甚至更平稳的陡坡缓降以及对车辆的甚至更好的控制。
将会理解，对车辆的加速度的判定可发生在运动检测装置自身内。因而，制动控制系统，并且特别是制动控制装置，可以与运动检测装置一体地起作用和/或包括运动检测装置。一般来说，制动控制装置可以包括单个电子控制单元或者一个或更多个控制单元。
制动控制装置可以构造(设置)成将加速度限度设定为固定值，例如，1ms-2以下的值。固定的加速度限度可以基于，例如，经由界面的用户输入。替代性地，并且更优选地，制动控制装置可以设置成基于一个或更多个车辆条件或驾驶员输入动态地设定加速度限度。
在实施方式中，制动控制装置可以设置成测量所需的驱动转矩并且基于所需的驱动转矩来动态地设定加速度限度。制动控制装置可以根据车辆的加速踏板位置传感器的信号来测量所需的驱动转矩，可选地，进一步考虑来自档位选择传感器的信号。加速踏板位置传感器和/或档位选择传感器可以因而与制动控制系统一体地起作用和/或形成制动控制系统的一部分。
基于所需的驱动转矩动态地设定加速度限度使得车辆的陡坡缓降能够特别平稳，因为其确保了车辆的加速度符合驾驶者的意图。就这点而言，将制动控制装置构造成随着增大所需的转矩来增大设定的加速度限度是有利的。
基于档位选择传感器的信号判定所需的驱动转矩可以包括以与选定的档位有关的系数乘加速踏板位置传感器的信号。有利地，制动控制装置可以设置成在未选定档位(即，车辆处于空挡)的情况下独立于加速踏板位置传感器的信号来设定加速度限度。
对于符合驾驶者意图的最大值，制动控制装置可以设置成判定与所需的驱动转矩相关联的所需的加速度以及将加速度限度设定在等于或大于所需的加速度的阈值。所需的加速度可以方便地对应于由车辆在零坡度状态(即，水平地面上)的所需的驱动转矩产生的加速度的估计。有利地，制动控制装置可以设置成将加速度限度设定在所需的加速度以上的从0至1ms-2的范围内的值。
制动控制装置还可以设置成依靠车辆的倾斜度来设定加速度限度。车辆的倾斜度可以由诸如倾角计之类的车辆倾斜度检测装置来检测，该倾斜度检测装置可以与制动控制系统一体地起作用和/或形成制动控制系统的部分。制动控制装置可以设置成响应于车辆的增大的倾斜度而降低加速度限度。
有利地，车辆行驶的方向可以由制动控制装置(通过与运动检测装置的通信)来监控。制动控制装置可以有利地设置成参照选定的档位来判定车辆是在期望的方向上行驶还是在不期望的方向上行驶。有利地，制动控制装置可以设置成依靠行驶方向来设定加速度限度，其中，加速度限度可选地在车辆沿不期望的方向运动时比在车辆沿期望的方向运动时设定得更低。
制动控制系统可以可选地具有激活状态和停用状态，其可以是经由用户界面选择的。制动控制装置可以或常规地通过将系统设置在备用状态或方便地通过将加速度限度设定到车辆不能够实现的高水平来停用该系统。
该系统可以包括驾驶员制动踏板以及与制动控制装置通信的制动踏板位置传感器。在某些情况下，驾驶员输入将避免了对于另外的制动力的需要，而在那种情况下，制动控制装置仅监控制动力。因而，制动控制装置可以优选地仅在驾驶员输入尚未例如通过制动踏板来提供有关的制动力时增加制动力的供给。在本发明中，制动力可以根据需要有利地供给，以对驾驶员输入进行补充。制动力可以供给至车辆的所有车轮，以将牵引力增至最大。
制动控制系统可以与其他制动控制系统成一体或者可以与其他制动控制系统结合地起作用，例如，诸如在EP 0 784 551 B1和/或EP 1 777 133 A1中所描述的那些。
根据寻求保护的本发明的另一方面，提供了用于控制机动车辆的制动器的方法，该方法包括：测量所需的驱动转矩；基于所需的驱动转矩来设定车辆的加速度限度；判定车辆的加速度；以及在判定的加速度超过设定的加速度限度的情况下确保制动器提供制动力。
根据寻求保护的本发明的又一方面，提供了机动车辆，该机动车辆包括根据本发明的一个方面或适于使用根据本发明的另一方面的方法的制动控制系统。
在本申请的范围内，设想在前述段落中、权利要求中以及/或者以下描述和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例、特征以及替代方案可以被单独地或以任意组合的方式采用。除了其中特征存在不相容性的方面，就本发明的一个方面论述的特征和优点可以加上必要的变更应用到本发明的任何其他方面。
附图说明
现在将参照附图通过示例来描述本发明，在附图中：
图1为用于实施本发明的一种形式的机动车辆的制动控制系统的示意图，以及
图2为处于运行模式的图1中的制动控制系统的工作的流程概括。
具体实施方式
参照图1，以虚线示出了带有根据本发明的第一实施方式的制动控制系统的机动车辆10，该制动控制系统具有陡坡缓降模式。
当激活陡坡缓降模式时，对本发明来说，制动控制系统处于激活状态。相比之下，当停用陡坡缓降模式时，对于本发明来说，制动控制系统被停用。
制动控制系统，而且特别是陡坡缓降模式可以另外地执行与本发明无关的其他制动功能，这些其他制动功能在EP 0 784 551 B1或EP 1 777 133 A1中被描述。
制动控制系统以常规方式包括制动装置，该制动装置具有在四个车轮12中的每一个车轮上的盘式制动器11。每个盘式制动器11均由用作制动器致动装置的制动器液压控制(HC)单元14通过液压管路13来以液压方式操作。HC单元14由用作制动控制装置的电子控制(EC)单元15控制。图1仅是根据本发明的制动控制系统的最重要的功能部件的示意图。在EP 0 784 551 B1中描述了制动控制系统的进一步的细节，并且这些细节通过参引包括在说明书中，因而将不被进一步描述。
EC单元15接收来自车辆速度传感器16形式的运动检测装置的车辆速度信号、来自每一个车轮12上的车轮速度传感器17的单个车轮速度信号以及来自结合了加速踏板位置传感器19的加速(或油门)踏板18的驾驶员指令信号。EC单元15还接收来自驾驶员坡道控制开关20的陡坡缓降信号、来自驱动档位传感器21的档位信号以及来自在该示例中为倾角计22的倾斜度检测装置的倾斜角信号。EC单元15接收来自制动踏板24上的制动灯开关9的踏板制动信号。
制动踏板24也与主缸8相关联，主缸8连接到形成HC单元14的部分的制动压力传感器23。制动压力传感器23设置成将驾驶员制动信号从制动压力传感器23发送到EC单元15。
EC单元15被激活，以在驾驶员开启坡道控制开关20以选定陡坡缓降模式时控制HC单元14。EC单元能够与来自制动踏板24及加速踏板18的操作者输入相结合(即，作为对操作者输入的补充)地操作。
当驾驶机动车辆10时，可能需要下坡。为了以受控的方式帮助驾驶员下坡，EC单元15构造(设置)成在系统的激活状态下确保制动器致动装置在运动检测装置判定车辆的加速度超过设定的加速度限度时提供制动力。
在系统的第一运行模式中，加速度限度设定在0.5ms-2的固定值。EC单元15根据车辆速度传感器16的检测来监控车辆的运动并且以10毫秒的周期判定车辆的加速度。如果发现加速度超过0.5ms-2的加速度限度，则EC单元15会对来自同样由EC单元15连续监控的制动压力传感器23的信号进行检查，以判定驾驶员是否已经通过制动踏板24施加了合适的制动力。在通过制动踏板施加了不充足(如果有的话)的制动力的情况下，EC单元15向HC单元14发出指令以施加及保持制动力，以使车辆的加速度处于0.5ms-2的限度内。
现在将参照图2描述系统的第二运行模式。在该模式中，仅在车辆不处于档位上(in gear)或在不期望的方向上行驶的情况下，将加速度限度设定在0.5ms-2的固定值。另一方面，如果车辆在与选定档位相关联的期望的方向上行驶，则加速度限度基于所需的驱动转矩被动态地设定。
在第二运行模式中，一旦陡坡缓降模式被激活，EC单元15就通过档位传感器21检查是否选定了档位。如果没有选定档位，或者如果EC单元通过车辆速度传感器16判定车辆在不期望的方向上行驶(基于选定档位)，则EC单元15就设定0.5ms-2的固定加速度限度。
然而，如果在任何阶段EC单元15被档位传感器21告知选定了档位并且车辆在与选定的档位相关联的期望的行驶方向上运动，则EC单元就继续基于由加速踏板位置传感器19指示的所需的驱动转矩来动态地设定加速度限度。
具体地，EC单元动态地判定(或者在表格或映射中查找)与加速踏板位置和选定档位相关联的所需的加速度。所需的加速度对应于在车辆处于零倾斜度状态，即，在水平地面上的情况下预期的加速度的估计，并且因而期望的加速度基于与车辆有关的已知信息，例如重量和阻力。
以10毫秒的周期判定的所需的加速度用作设定加速度限度的基础：加速度限度设定在所需的加速度以上0.5ms-2。在第二运行模式的变型(未在图2中示出)中，EC单元15检查来自倾角计22的信号，在检测出车辆位于大于20％的倾斜度的情况下将加速度限度调整成等于所需的加速度。
一旦加速度限度已经或设定为固定值(当没有选定档位或车辆在不期望的方向上运动时)或设定为动态值(当车辆在期望的方向上运动时)，EC单元15就根据车辆速度传感器16的检测来继续监控车辆的运动并且以10毫秒的周期连续地判定车辆的加速度。如果发现加速度超过加速度限度，则EC单元15就对来自同样由EC单元15连续监控的制动压力传感器23的信号进行检查，以判定驾驶员是否已经通过制动踏板24施加了合适的制动力。在通过制动踏板施加了不充足(如果有的话)的制动力的情况下，EC单元15向HC单元14发出指令，以施加及保持制动力，以使车辆的加速度处于该限度内。
提供以下运行示例，以示意出根据本发明的第一实施方式的制动控制系统的第二运行模式：
以下坡档位驾驶车辆10下陡坡。车辆加速度超过所需的加速度加0.5ms-2。EC单元15向HC单元14发送指令，以产生制动力并将车辆加速度限定到所需的加速度加0.5ms-2。
以下坡档位驾驶车辆10下陡坡。驾驶员改变档位并且新的档位导致车辆加速。加速度超过所需的加速度加0.5ms-2。EC单元15向HC单元14发送指令，以产生制动力并将车辆加速度限定到所需的加速度加0.5ms-2。
可以修改第二运行模式，使得与不期望的方向上的运动相关联的加速度限度基于所需的转矩来设定，如关于期望的方向上的运动描述的。
一般来说，将会理解，在不背离本发明的范围的情况下能够做出对于第一实施方式的制动控制系统的许多改型。例如，制动控制系统的激活没有必要取决于陡坡缓降模式的激活。因而，根据本发明的第二实施方式，第一实施方式的制动控制系统能够改型成无论何时操作车辆其均保持激活。

Claims (9)

1.一种用于机动车辆的制动控制系统，所述机动车辆具有多个车轮、用于向所述车轮中的一个或更多个施加制动力的制动器以及用于对所述机动车辆的运动进行检测的运动检测装置，所述制动控制系统包括：用于致动所述制动器以提供制动力的制动器致动装置；以及用于控制所述制动器致动装置的制动控制装置，其中，所述制动控制装置设置成基于由所述运动检测装置检测到的运动判定所述机动车辆的加速度并且在所判定的加速度超过设定的加速度限度的情况下确保所述制动器致动装置提供制动力，其中，所述制动控制装置设置成测量所需的驱动转矩，并且基于所述所需的驱动转矩动态地设定所述设定的加速度限度，以及随着增大所述所需的驱动转矩来增大所述设定的加速度限度。
2.根据权利要求1所述的制动控制系统，所述制动控制系统具有激活状态和停用状态。
3.根据权利要求1或2所述的制动控制系统，其中，所述制动控制装置设置成基于一个或更多个车辆条件和/或驾驶员输入动态地设定所述设定的加速度限度。
4.根据权利要求1所述的制动控制系统，其中，所述制动控制装置设置成在所述机动车辆处于空挡的情况下独立于所述机动车辆的加速踏板位置传感器的信号来设定所述设定的加速度限度。
5.根据权利要求1所述的制动控制系统，其中，所述制动控制装置设置成判定与所述所需的驱动转矩相关联的所需的加速度并且将所述设定的加速度限度设定在等于或大于所述所需的加速度的阈值。
6.根据权利要求1所述的制动控制系统，其中，所述制动控制装置设置成参照选定的档位来判定所述机动车辆是在期望的方向上行驶还是在不期望的方向上行驶并且设置成依靠行驶方向来设定所述设定的加速度限度，其中，所述设定的加速度限度在所述机动车辆沿不期望的方向运动时比在所述机动车辆沿期望的方向运动时设定得更低。
7.一种用于控制机动车辆的制动器的方法，所述方法包括：测量所需的驱动转矩；基于所述所需的驱动转矩来设定所述机动车辆的设定的加速度限度；判定所述机动车辆的加速度；以及在所判定的加速度超过所述设定的加速度限度的情况下确保所述制动器提供制动力，所述方法还包括测量所需的驱动转矩并且基于所述所需的驱动转矩动态地设定所述设定的加速度限度，以随着增大所述所需的驱动转矩来增大所述设定的加速度限度。
8.根据权利要求7所述的方法，包括检测所述机动车辆的档位选择以及依靠检测到的档位选择来设定所述设定的加速度限度。
9.一种机动车辆，所述机动车辆包括多个车轮、用于向所述车轮中的一个或更多个施加制动力的制动器、用于对所述机动车辆的运动进行检测的运动检测装置以及根据权利要求1至6中的任一项所述的制动控制系统。
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