CN104220307A - 用于借助特征曲线确定制动压力值的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在不使用制动压力传感器的情况下确定机动车的制动装置中的制动压力的制动压力值的方法，该制动压力由制动值发送器(10)的气动通道(12)输出，该制动值发送器还具有至少一个电气通道(14)，至少一个配设于电气通道(14)的电气传感器根据制动值发送器(10)的操纵来产生代表所期望的制动压力值的电气信号，在该方法中：a)求得和存储第一特征曲线(28)，在该第一特征曲线中描述由所述至少一个电气通道(14)的电气传感器输出的电气信号与制动值发送器(10)的操纵程度的关系；以及b)求得和存储第二特征曲线(30)，在该第二特征曲线中描述由所述至少一个气动通道(12)输出的制动压力值与通过电气传感器检测的电气信号的关系；c)借助第一特征曲线(28)和第二特征曲线(30)求得与通过操纵制动值发送器(10)引起的确定的制动请求相对应的制动压力值。

Description

用于借助特征曲线确定制动压力值的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于在不使用制动压力传感器的情况下确定机动车制动设备中的制动压力的制动压力值的方法，该制动压力由制动值发送器的气动通道输出，该制动值发送器还具有至少一个电气通道，至少一个配设于电气通道的电气传感器根据制动值发送器的操纵来产生代表所期望的制动压力值的电气信号；以及本发明涉及一种根据权利要求9前序部分所述的车辆的制动装置，在该制动装置中应用根据该方法求得的制动压力值。
背景技术
由DE 19852399 A1中已知一种经由制动脚踏板能操纵的用于电子制动系统的制动值发送器，该制动值发送器根据操纵在气动通道中产生气动的制动压力并且在电气通道中经由电气传感器产生电气制动请求信号。在电气装置或电子装置失效时，由制动值发送器在气动通道中产生的气动的制动压力作为制动压力起作用。
如在DE 102006029349 A1中描述的那样，带有ABS功能的制动系统的调节器包含车轮压力调节器，它由上一级的功能控制，该功能计算压力请求。该车轮压力调节器然后设定所期望的车轮压力。ABS调节器的调节质量在此主要取决于车轮压力调节器的调节精度。如果压力请求不精确地实施，ABS调节器可能不能把相关的车轮保持在最优的打滑范围中。其结果是制动时的制动功率或稳定性的损失。当在每个车轮制动回路中存在有自身的压力传感器时，能实现最优的制动打滑调节。但是在成本有利地制造制动调节系统方面，常常没有车轮压力传感器，使得必须经由车轮压力模型确定对于调节所需要的当前的车轮压力。但是为了经由车轮压力模型确定车轮压力，至少需要关于施加的入口压力的信息，以便可以从进气阀和排气阀的操纵时间来推断出当前的车轮压力。实现有车轮压力模型的车轮压力调节器因此使用通过制动值发送器上的入口压力传感器测得的入口压力作为用于确定当前车轮压力的原始值。
在图1中示出用于现有技术的气动的或电子－气动的制动设备的ABS调节器，其中，在通过操纵制动值发送器6而起动制动的情况下，由车轮转速传感器1提供的车轮转速信号在控制器2中被分析并且计算设有车轮制动缸4的车轮的相应的制动打滑。于是在控制器2中实施的经由ABS控制阀8的ABS调节经由ABS控制阀8把车轮的制动打滑调节到最优的打滑调节范围，以便得到尽可能最短的制动距离和稳定的车辆性能。由于存储容器中有限的储存压力和特别是在商用车情况下相对长的气动管系，这种ABS调节在没有关于ABS控制阀8上的入口压力的情况下虽然是可能的，但是在放弃入口压力信息的情况下ABS调节是不精确的，制动距离延长并且ABS调节是不舒适的。与之相反，当在ABS系统中存在关于入口压力的信息时，如其借助设置在ABS控制阀8上游的入口压力传感器5可以求得的那样，ABS调节是更加舒适和更加精确的。该入口压力传感器5测量ABS控制阀8的输入管路中的入口压力，该ABS控制阀然后在对应的车轮4的制动缸上输出在制动打滑方面优化的制动压力。借助ABS控制阀8的已知特征和关于入口压力的由入口压力传感器5提供的信息，可以计算ABS阀8的操纵时间，以便得到在制动打滑调节的车轮4上的相应的目标压力。入口压力传感器5在这里理解为这样的压力传感器，它测量在ABS控制阀8上游存在的制动压力和因此连接在ABS控制阀的上游。
但是这样的ABS入口压力传感器是与一定的成本相关的。此外，入口压力传感器或其分析单元的失效同时导致借助ABS控制阀的ABS调节的失效。
此外在电子调节的制动装置(EBS)的情况下，在故障引起地关断压力调节模块(DRM)时，不再发生借助连接在压力调节模块下游的ABS阀的ABS调节，因为此时集成在压力调节模块中的压力传感器不再能提供关于ABS入口压力的信息。
发明内容
因此本发明目的在于，改进一种开头所述类型的方法和一种开头所述类型的制动装置，使得即使没有入口压力传感器或者即使没有正常工作的入口压力传感器也能够求得尽可能精确的制动压力值或入口压力值。
按本发明，该目的通过按照权利要求1所述的方法和按照权利要求9所述的制动装置达到。
本发明基于这样的方法，在该方法中：
a)求得和存储第一特征曲线，在该第一特征曲线中描述由所述至少一个电气通道的电气传感器输出的电气信号与制动值发送器的操纵程度的关系；以及
b)求得和存储第二特征曲线，在该第二特征曲线中描述由所述至少一个气动通道输出的制动压力值与通过电气传感器检测的电气信号的关系；
c)借助第一特征曲线和第二特征曲线求得与通过操纵制动值发送器引起的确定的制动请求相对应的制动压力值。
本发明也涉及车辆的制动装置，该制动装置包括制动值发送器，该制动值发送器包括至少一个具有至少一个电气传感器的电气通道以及包括至少一个气动通道，在该制动装置中应用按上述的方法求得的制动压力值，该制动压力值特别是作为用于制动装置的ABS调节的入口压力值。该制动装置特别是电子调节制动系统(EBS)，带有单通道或双通道的压力调节模块。于是即使在集成于EBS的压力调节模块中的压力传感器失效情况下也能够求得用于连接在压力调节模块下游的一个或多个ABS控制阀的ABS入口压力。
换句话说，通过已经在制动装置中存在的参量例如电气通道的与制动值发送器的操纵程度有关的电气信号来模拟入口压力传感器的功能，方式为：与制动值发送器的确定的操纵相对应的制动压力值借助制动值发送器的校准来求得。因此，制动值发送器在其电气的和气动的原始信号方面借助本方法被校准，这种校准是可以预先在制动值发送器的制造商那里例如通过特性曲线族来进行的，在所述特性曲线族中反映第一和第二特性曲线。
于是有利地可以在制动装置中取消入口压力传感器，这特别是成本有利的。在制动装置中存在的入口压力传感器的失效对制动装置也没有负面影响、特别是对制动装置的ABS调节没有负面影响，因为ABS入口压力值借助所述两个特征曲线并行地被求得。特别是本发明在电子的制动压力调节(EBS)中即使在压力调节模块受到干扰或关断的情况下也还能够实现借助连接在压力调节模块下游的ABS阀的ABS调节。因此，按本发明的方法或应用按该方法求得制动压力值的制动装置也可以与存在的或正常起作用的压力传感器并行地作为冗余被用来求得制动压力值，制动值发送器的气动通道与操纵有关地输出这些制动压力值。
通过在从属权利要求中列出的措施能够实现在权利要求1中给出的本发明的有利的扩展方案和改进方案。
按照本方法的一种特别优选的实施形式，也根据相应存在的储存压力求得第二特征曲线，从该储存压力推导出制动值发送器中的制动压力。因为制动值发送器、在这里例如是电子的脚踏制动模块，通常由压力存储器的储存压力供应气动的储存压力，于是从该储存压力与操纵相关地推导出在那里如行车制动阀起作用的制动值发送器的气动通道中的气动的制动压力或者说控制压力。在此，相应存在的存储压力的大小在形成制动压力或者说控制压力中起作用。例如，从在车辆数据总线中引导的信号中读出相应存在的储存压力的数值，该信号由储存压力传感器输入到车辆数据总线中。
按照本发明的方法的一种扩展方案，也根据由老化和/或磨损决定的参数例如脚踏制动模块已经进行的操纵的次数来求得或适配第一特征曲线和/或第二特征曲线。于是在各特征曲线中可以特别是按照统计方式考虑由老化决定的因数。由此考虑以下事实，第一和第二特征曲线由老化决定也可以变化。
如上所述，于是将借助各特征曲线求得的制动压力值用于制动装置的调节器、特别是用于ABS调节器，该制动压力值作为ABS入口压力值，即作为在相关的ABS控制阀的输入端存在的压力值。
特别优选将针对一个制动回路求得的一个制动压力值用来确定在其它制动回路中的其它制动压力值，从所述一个制动压力值通过函数关系求得所述其它制动压力值。该函数关系可以特别是在于一个因数，通过该因数区分两个制动压力值。在此，其中一个制动回路可以例如是前轴制动回路并且另一个制动回路是后轴制动回路，或者存在对角的制动回路。该函数关系又可以借助制动回路特征曲线加以存储和通过试验求得。
按照制动装置的一种特别优选的实施形式，第一特征曲线和/或第二特征曲线和/或制动回路特征曲线存储在控制器的存储器中。在此，控制器可以集成到制动值发送器中和/或通过制动装置的制动控制器构成。
特别优选制动值发送器通过组合式的电气的和气动的脚踏制动模块构成。
下面连同本发明实施例的描述一起借助附图详细地示出改进本发明的其它措施。
附图说明
附图如下：
图1为现有技术的制动装置的示意的线路图，在其中使用压力传感器来确定ABS调节中的入口压力；
图2为制动装置的优选实施形式的示意的线路图，在其中没有使用压力传感器、但根据本发明方法确定用于ABS调节的入口压力；
图3为第一特征曲线，如其在按本发明的方法中使用的那样；
图4为第二特征曲线，如其在按本发明的方法中使用的那样。
具体实施方式
在图2中示出商用车的优选电子－气动的制动设备的一部分，该部分具有电子－气动的制动值发送器10，例如带有至少一个气动通道12的电子的脚踏制动模块，经由该气动通道，制动装置的气动的制动回路能被加载制动压力值，所述制动压力值与脚踏制动模块10的制动脚踏板的操纵程度相关地构成。为此，脚踏制动模块10的气动通道12例如包含在这里未明示地示出的行车制动阀，该行车制动阀与脚踏制动模块10的制动脚踏板的操纵相关地产生气动的控制压力或者说制动压力并且将该控制压力或者说制动压力输入到气动管路11中，该起动管路连接气动通道12与ABS控制阀22。
脚踏制动模块10还具有至少一个电气通道14，经由该电气通道对电气的制动回路能施加电气的控制信号，该控制信号代表与相应的制动要求或制动脚踏板的相应的操纵对应的制动压力值并且该控制信号例如借助电位计产生，该电位计与制动脚踏板的操纵角度相关地输出确定的电流I。因此在脚踏制动模块的电气通道14中与制动脚踏板的操纵相对应地产生代表气动通道12的制动压力的电气控制信号。在脚踏制动模块中也可以集成有还在后面阐述的电子的制动控制器18。这种脚踏制动模块10早已是已知的，例如由开头所述的DE 19852399 A1已知。
由电气通道14产生的电气控制信号经由信号线16输送给电子的制动控制器17用来进行分析，并且然后作为控制信号输入到在此未示出的电子－气动的控制阀装置如压力调节模块中，以便在制动装置的制动促动器或制动缸中产生确定的制动压力。该制动装置可以特别是电子调节的带有制动压力调节的制动装置。于是在电气的制动回路失效情况下借助气动的制动回路总是还能产生制动压力。
在电子的制动控制器18中实施有ABS调节逻辑电路，该ABS调节逻辑电路经由另外的信号线20控制ABS控制阀22，借此该控制阀必要时通过压力保持、压力升高或压力降低从在气动通道12中存在的控制压力或者说制动压力调制出在优化的制动打滑方面适配的制动压力。该制动压力然后在ABS控制阀22的下游经由气动管路24输入到车轮制动缸26中。车轮转速传感器32测量车轮转速并且将其经由信号线34传递给制动控制器18，该制动控制器将其按照已知的方式关联于车辆速度，以便确定相关车轮的实际制动打滑。如果实际制动打滑与优化的额定制动打滑范围有偏差，则这样控制ABS控制阀来匹配实际制动打滑。为了进行ABS调节，在气动通道12中存在的和按照相应制动要求的制动压力值的认知是有益的。为了求得该制动压力值而建议一种方法，在该方法中，
-求得和存储按照图3的第一特征曲线28，在该第一特征曲线中描述由所述电气通道14输出的电气信号与脚踏制动模块10的操纵程度的关系；以及
-求得和存储第二特征曲线30，在该第二特征曲线中描述由气动通道12输出的制动压力值与电气通道14的电气信号的关系；
-借助第一特征曲线28和第二特征曲线30求得与通过操纵脚踏制动模块10发出的制动请求相对应的制动压力值。
于是可以放弃按照图1的现有技术的压力传感器5。具体地说，因此例如通过试验而创建按照图3的第一特征曲线28和按照图4的第二特征曲线30。按照图4的第二特征曲线30特别优选地也根据相应在用于脚踏制动模块10的气动通道12的输入接头处存在的储存压力求得。
特别优选第一特征曲线28和/或第二特征曲线30和/或制动回路特征曲线存储在制动装置的制动控制器18的存储器中。
例如在脚踏制动模块10的制动踏板的操纵角度情况下在电气通道14中产生电流I1作为电气的控制信号，如图3中的第一特征曲线28所示。该控制信号I1然后按照图4中所示的第二特征曲线30对应于在确定的储存压力下的制动压力值p1。该制动压力值p1然后在制动装置的ABS调节中作为用于ABS控制阀22的入口压力值。
因为该制动压力值p1不仅可以与脚踏制动模块的制动脚踏板的操纵程度或操纵角度有关而且与相应在脚踏制动模块的气动通道12的气动输入端处有关，所以按照图4的第二特征曲线的走向也与储存压力的相应数值有关。因此，图4对于每个储存压力值可以包含自身的特征曲线30。储存压力的相应数值可以从在车辆数据总线(CAN)36中引导的信号得出，该信号例如由储存压力传感器输入到车辆数据总线中。
按照本发明方法的扩展方案，按照图3的第一特征曲线28和/或按照图4的第二特征曲线30也根据由老化和/或磨损决定的参数如已经进行的脚踏制动模块10的操纵的次数来求得或匹配。由此考虑以下事实，第一和/或第二特征曲线28、30也可以由磨损和老化决定地变化。
在图2中示出只带有一个气动通道12或者说气动制动回路和一个电气通道或者说电气制动回路14的制动装置。但是也可以分别存在有多个制动回路。特别优选地，将针对一个气动制动回路借助上述方法求得的制动压力值用来确定在其它气动制动回路中的其它制动压力值，从一个制动压力值通过函数关系求得其它制动压力值。该函数关系可以特别是在于一个因数，通过该因数区分两个制动压力值。该函数关系可以例如存储在一个其它的特性曲线中或一个制动回路特征曲线中。在此，其中一个制动回路例如可以是前轴制动回路并且另一个制动回路可以是后轴制动回路，或者存在对角的制动回路。
附图标记列表
1     车轮转速传感器
2     控制器
4     车轮制动缸
5     入口压力传感器
6     制动值发送器
8     ABS控制阀
10    制动值发送器
11    气动管路
12    气动通道
14    电气通道
16    信号线
18    制动控制器
20    信号线
22    ABS控制阀
24    气动管路
26    车轮制动缸
28    第一特征曲线
30    第二特征曲线
32    车轮转速传感器
34    信号线
36    车辆数据总线

Claims (14)

1.用于在不使用制动压力传感器的情况下确定机动车的制动装置中的制动压力的制动压力值的方法，该制动压力由制动值发送器(10)的气动通道(12)输出，该制动值发送器还具有至少一个电气通道(14)，通过至少一个配设于电气通道(14)的电气传感器，根据制动值发送器(10)的操纵，产生代表所期望的制动压力值的电气信号，在该方法中：
a)求得和存储第一特征曲线(28)，在该第一特征曲线中描述由所述至少一个电气通道(14)的电气传感器输出的电气信号与制动值发送器(10)的操纵程度的关系；以及
b)求得和存储第二特征曲线(30)，在该第二特征曲线中描述由所述至少一个气动通道(12)输出的制动压力值与通过电气传感器检测的电气信号的关系；
c)借助第一特征曲线(28)和第二特征曲线(30)求得与通过操纵制动值发送器(10)引起的确定的制动请求相对应的制动压力值。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，也根据相应存在的储存压力求得第二特征曲线(30)，从该储存压力推导出制动值发送器(10)的气动通道(12)中的制动压力。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，从在车辆数据总线中引导的信号得出相应存在的储存压力的数值，该信号由储存压力传感器输入到车辆数据总线(36)中。
4.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，也根据由老化和/或磨损决定的参数例如制动值发送器(10)已经进行的操纵的次数来求得或适配第一特征曲线(28)和/或第二特征曲线(30)。
5.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将所求得的制动压力值用于调节器。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，将所求得的制动压力值用于制动装置的ABS调节器，在该调节器中所求得的制动压力值构成ABS入口压力值。
7.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将针对制动装置的一个气动制动回路求得的一个制动压力值用来确定在其它制动回路中的其它制动压力值，其中，从所述一个制动压力值通过函数关系求得所述其它制动压力值。
8.计算机程序产品，其特征在于，该计算机程序产品包含算法，通过该算法能实施按照权利要求1至7之一所述的方法。
9.车辆的制动装置，该制动装置包括制动值发送器(10)，该制动值发送器包括具有至少一个电气传感器的至少一个电气通道(14)以及包括至少一个气动通道(12)，在该制动装置中应用按照如权利要求1至7之一所述的方法求得的制动压力值。
10.按照权利要求9所述的制动装置，其特征在于，该制动装置包括以实际制动压力作为输入参量的调节器，在该调节器中实际制动压力是所求得的制动压力值。
11.按照权利要求10所述的制动装置，其特征在于，调节器通过ABS调节器构成，在该ABS调节器中，所求得的制动压力值构成ABS入口压力值。
12.按照权利要求9至11之一所述的制动装置，其特征在于，第一特征曲线(28)和第二特征曲线(30)存储在控制器(18)的存储器中。
13.按照权利要求12所述的制动装置，其特征在于，所述控制器(18)集成到制动值发送器中和/或通过制动控制器构成。
14.按照权利要求13所述的制动装置，其特征在于，制动值发送器(10)通过组合式电子－气动的脚踏制动模块构成。
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