CN104736400A - 用于紧急制动的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于自动地减速车辆的方法，所述车辆具有第一侧和第二侧，所述第一侧具有第一前车轮制动器和第一后车轮制动器而第二侧具有第二前车轮制动器和第二后车轮制动器，所述车辆还具有制动系统，所述制动系统具有可操作用于将已加压的液压流体的流传送到所述第一前车轮制动器和第二前车轮制动器并且传送到所述第一后车轮制动器和第二后车轮制动器的泵(144)，所述方法包括接收与紧急制动事件相关联的信号。所述方法还包括以比在所述第一和第二后车轮制动器的速率更大的速率增大所述第一和第二前车轮制动器处的液压。所述方法也包括在达到减速度或车轮滑移率的目标水平时将液压流体从所述第一前车轮制动器引导到所述第二后车轮制动器，或者可选地在维持所述第一和第二前车轮制动器处的液压期间增大所述第一和第二后车轮制动器处的液压。

Description

用于紧急制动的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于控制紧急制动系统中的液压的系统和方法。
发明内容
本发明提供一种改善的液压的紧急制动系统的控制策略，所述控制策略包括修改和控制用于车辆的前轴和后轴的制动压力形成分布，鉴于从制动调节系统可供使用的限制的电的/液压的功率，这引起更高的车辆稳定性和系统液压能量的更有效的利用。
在用于自动地减速车辆的方法的一个实施例中，所述方法包括与紧急制动事件相关联的信号的接收，所述车辆具有第一侧和第二侧，所述第一侧具有第一前车轮制动器和第一后车轮制动器而所述第二侧具有第二前车轮制动器和第二后车轮制动器，其中所述车辆还具有制动系统，所述制动系统具有可操作用于将已加压的液压流体的流传送到第一前车轮制动器和第二前车轮制动器并且传送到第一后车轮制动器和第二后车轮制动器的泵。所述方法还包括以比第一后车轮制动器和第二后车轮制动器处的速率更大的速率增大第一前车轮制动器和第二前车轮制动器处的液压。所述方法也包括在达到减速度或者车轮滑移的目标水平时将液压流体从第一前车轮制动器引导到第二后车轮制动器。
在用于自动地减速车辆的方法的一个实施例中，所述方法包括与紧急制动事件相关联的信号的接收，所述车辆具有第一侧和第二侧，所述第一侧具有第一前车轮制动器和第一后车轮制动器而所述第二侧具有第二前车轮制动器和第二后车轮制动器，其中所述车辆还具有制动系统，所述制动系统具有可操作用于将已加压的液压流体的流传送到第一前车轮制动器和第二前车轮制动器并且传送到第一后车轮制动器和第二后车轮制动器的泵。所述方法还包括以比第一后车轮制动器和第二后车轮制动器处的速率更大的速率增大第一前车轮制动器和第二前车轮制动器处的液压。所述方法也包括在达到减速度或者车轮滑移的目标水平时在维持第一前车轮制动器和第二前车轮制动器处的液压期间增大第一后车轮制动器和第二后车轮制动器处的液压。
在用于在没有车辆驾驶员的输入的情况下自主地减速车辆的制动系统的一个实施例中，所述系统包括可操作地与第一前车轮制动器和第二后车轮制动器相连的第一液压回路和可操作地与第二前车轮制动器和第一后车轮制动器相连的第二液压回路，其中所述车辆包括贴近车辆第一侧的第一前车轮制动器和第一后车轮制动器以及贴近车辆第二侧的第二前车轮制动器和第二后车轮制动器。控制器设置用于接收与紧急制动事件相关联的信号，以比在第一后车轮制动器和第二后车轮制动器处的速率更大的速率增大第一前车轮制动器和第二前车轮制动器处的液压，以及在达到减速度或者车辆滑移的目标水平时将液压流体从第一前车轮制动器引导到第二后车轮制动器。
本发明的其他方面通过考虑详细描述和附图变得显而易见。
附图说明
图1：对角线分开式液压制动系统回路的示意图；
图2：平行式液压制动系统回路的示意图；
图3：根据本发明的对角线分开式液压制动系统的制动压力相对于时间的曲线图；
图4：用于制动根据本发明的对角线分开式液压制动系统的方法的流程图；
图5：根据本发明的平行式液压制动系统的制动压力相对于时间的曲线图；
图6：用于制动根据本发明的平行式液压制动系统的方法的流程图。
具体实施方式
在进一步阐述本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明在其应用方面不局限于在以下描述中所阐述的或者在以下附图中所示出的元件的构造和布置的细节。本发明能够实现其他实施例并且能够以多种方式实现或者实施。同样应当理解的是，在此所使用的措辞和术语是出于描述的目的而不应当视为限制。因此，“包括”、“包含”或者“具有”以及其变型意味着包括其后所列出的对象和其对等对象以及其他对象。如在此并且在所附权利要求中所使用的那样，术语“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”、“前方”、“后方”以及其他方向性术语不倾向要求任何特定的定位，而相反仅仅用于描述的目的。
图1和2示出机动车的制动系统中的制动压力调节装置。所述系统包括具有容器104的通过与制动助力器110耦合的踏板106触发的制动主缸102。有功能能力地与主缸102耦合的液压单元114由第一和第二回路120、124组成。图1示出对角线分开式系统，从而第一和第二回路120、124分开控制1)右前车轮(FR)和左后车轮(RL)以及2)右后车轮(RR)和左前车轮(FL)。图2示出平行式系统，从而第一和第二回路120、124分开控制前车轮(FR、FL)和后车轮(RR、RL)。每一个回路120、124包括主缸102的排液阀128以及用于在每一个车轮制动器上实施制动操作的进液电磁阀130和排液电磁阀134。对于每一个回路120、124而言，所述制动压力调节装置也包括低压蓄电池140和回液泵144。所述回液泵144由电机150驱动。
为了牵引控制，每一个回路120、124还包括安装在主缸102和回液泵144之间的转换阀160和切断阀164。阀130、134、160、164是电磁式的电磁阀。在图1和2中示出多种其他的功能元件，包含溢流阀170和过滤器174，为了更清楚没有对所有这些元件进行编号。
控制单元190与回路120、124相联系地控制车辆制动的运行，包括防抱死制动和牵引控制，并且以下进一步描述紧急制动的顺序。
如在图1和2中所示出的那样，用于道路车辆的液压制动系统具有一定的制动效果和一定的制动刚度，所述制动效果通常定义为可由给定量的液压产生的制动扭矩，所述制动刚度通常定义为可由给定流量的液压流体产生的制动压力。典型地，在前轴(车轮FR和FL)和后轴(车轮RR和RL)之间，制动刚度和制动效果不相等。
如本领域技术人员已知的那样，在制动期间，车辆的重心处的位于轮胎力传送到地面的水平以上的减速力增大在前轴上负荷的垂直力而减小在后轴上负荷的垂直力。所述垂直负荷的力还受车辆悬架的设计、调节以及状态的影响，这可以显著地影响每一个轴上的相对于时间的负荷分布。对于车辆减速度的快速变化，所述影响可能最显著。现代的制动系统使用闭环反馈控制来相对于供给前轴的压力在一些预确定的量以上修改(减小)用于后轴的制动压力的增大，所述闭环反馈控制利用不同的传感器和制动压力调节系统。
车辆传感系统使用摄像机、雷达或者其他“智能”的技术来探测潜在的紧急制动事件并且提供外部信号来在没有驾驶员的制动踏板的输入的情况下开始车辆的减速。虽然自动的或者主动的制动提供比可能通过驾驶员开始的制动更快速地反应并且更快速地减速，但是所述系统可能通过控制制动调节系统形成液压以自动地快速地减速车辆引起前后两个轴上的不受控制的压力形成。两个轴上的压力形成的速率是流速相对于制动和接收流时制动器的刚度的函数。
本发明的控制策略在自主的制动事件的过程中修改前轴和后轴之间的制动压力的形成，即由未受车辆驾驶员影响或者引导的子系统自动地开始并且控制制动事件。
图3示出用于对角线分开式系统的前轴(线210)和后轴(线220)的液压制动压力关于在时间t1时发生的自主的制动事件期间的时间的曲线图200。在时间t1之前，响应于来自车辆传感系统的第一信号，制动系统可以开始泵144的“预加压”操作以使制动器衬片复位到最优位置并且由此去除与由“回敲(knockback)”引起的容量的无效率相关联的延时，制动系统现象是本领域技术人员所了解的。参考图3和4，在用于消除回敲的影响的任何预加压(步骤300)之后，当接收到与紧急制动事件相关联的来自控制器190的信号时(步骤310)时，制动系统开始自动的制动顺序并且从时间t1时在前后两个制动器中形成液压(步骤320)，直至在时间t2时达到预确定的压力或者控制点230(步骤330)。如所示出的那样，压力的所述形成可能以相等的速率发生或者对于前制动器和后制动器而言可能是不同的速率。控制点230是可调节的值，其是尤其车辆动力学和特定的制动系统的函数并且代表Z关键减速点处或附近的状态。点230不必须是车轮滑移、特定的制动压力或者减速度的函数，而是调节用于最短的可能的时间中最大化车辆减速度的最高水平。在时间t2时，将用于后轴制动器(图1的每一个回路120、124中的一个)的压力调节成小于用于前轴制动器的速率的速率(步骤340)。在一些应用中，用于后轴的压力的调节通常是稳定的压力保持，如在图3中所示出的那样。
当前轴的压力形成持续时，由于用于后轴的压力的调节，现在来自调节系统的所有液压流排他地提供给前制动器，即激活两个回路120、124但是仅仅供给前轴制动器(FR、FL)。由于车辆的重量分布和制动动力学具有更高的垂直负荷的前轴制动器可以支持比后制动器更大的制动扭矩并且在产生每液压流体积的制动转矩(制动效率与制动刚度的乘积)时更有效。
当车辆在时间t3时达到其减速度或者车轮滑移率的目标水平时(步骤350)，如果在时间t3时后轴可以支持额外的制动力(步骤360)，则高压的流体可以释放在前轴制动器上或者如有必要排到成对的对角线的后轴制动器(例如FL到RR或者FR到RL)(步骤370)。在时间t4时，因为车辆位于其减速度或者车轮滑移的目标处或者目标以上，所以如果当前的制动状态允许(步骤380)，则可以发生更多的传统的液压制动调节、如防抱死制动(步骤390)。
借助所述控制策略，液压能量不通过压力排除至低压蓄电池浪费并且更有效的前轴制动器接收后轴压力保持之后的所有液压流。此外，因为在适当地确定的水平时开始后轴压力保持来防止后轴上的压力控制的液压超调，所以提高车辆的稳定性。
图5示出用于前/后分开式的或者平行式的系统的前轴(线410)并且用于后轴(线420)的液压制动压力关于在时间t1时发生的自主的制动事件期间的时间的曲线图400。如对角线分开式系统那样，制动系统可以在时间t1之前开始泵144的“预加压”操作以消除回敲的影响。参考图5和6，在用于消除回敲的影响的任何预加压(步骤500)之后，在接收到与紧急制动事件相关联的来自控制器190的信号(步骤510)时，制动系统触发自动的制动顺序并且从时间t1在前后两个液压回路120、124中形成液压(步骤520)直至时间t2时的预确定的压力或者控制点430(步骤530)，如先前所描述的那样。虽然用于前制动器和后制动器的压力形成的速率示出为不同，但是所述速率可能对于每一个是相同的，如在图3中所示出的那样。在时间t2时，将用于后轴制动器(图2的回路124)的压力调节成小于用于前轴制动器的速率的速率(步骤540)、例如调节成稳定的压力保持，如在图5中所示出的那样。如对角线分开式系统那样，现在液压流排他地提供给前制动器，即激活回路120并且供给前轴制动器(FR、FL)。
当前轴制动器达到部分通过时间t3时的车轮滑移和/或减速度确定(步骤550)的目标的制动水平时，可以使前制动器维持压力保持(步骤560)。如果在时间t3时后轴可以支持额外的制动力(步骤570)，则可以与进一步的液压制动调节、例如防抱死制动(步骤590)组合地增大压力到后轴制动器(图2的回路124)(步骤580)。
在随后的权利要求书中阐述本发明的多个特征和优点。

Claims (18)

1.一种用于自动地减速车辆的方法，所述车辆具有第一侧和第二侧，所述第一侧具有第一前车轮制动器和第一后车轮制动器而第二侧具有第二前车轮制动器和第二后车轮制动器，所述车辆还具有制动系统，所述制动系统具有可操作用于将已加压的液压流体的流传送到所述第一前车轮制动器和第二前车轮制动器并且传送到所述第一后车轮制动器和第二后车轮制动器的泵，所述方法包括：
接收与紧急制动事件相关联的信号；
以比在所述第一后车轮制动器和第二后车轮制动器处的速率更大的速率增大所述第一前车轮制动器和第二前车轮制动器处的液压；
在到达减速度或者车轮滑移的目标水平时，将液压流体从所述第一前车轮制动器引导到所述第二后车轮制动器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，以比用于所述后车轮制动器的速率更大的速率增大用于所述前车轮制动器的液压包括将所述后车轮制动器的液压维持在一个恒定的值上。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，以比用于所述后车轮制动器的速率更大的速率增大用于所述前车轮制动器的液压包括将液压流体的所有流提供给所述前车轮制动器。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在预确定的制动系统控制点处开始以比用于所述后车轮制动器的速率更大的速率增大用于所述前车轮制动器的液压。
5.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括响应于所述信号的接收增大所述前车轮制动器和后车轮制动器处的液压。
6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括用于响应于所述信号的接收在增大所述前车轮制动器和后车轮制动器处的液压之前运行所述泵以加压所述制动系统。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述预确定的制动系统控制点处停止响应于所述信号的接收增大所述前车轮制动器和后车轮制动器处的液压。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，响应于所述信号的接收增大所述前车轮制动器和后车轮制动器处的液压包括以相等的速率增大所述前车轮制动器和后车轮制动器处的液压。
9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在达到减速度或者车轮滑移的目标水平时引起所述第二前车轮制动器处的液压流体流到所述第一后车轮制动器。
10.一种用于自动地减速车辆的方法，所述车辆具有第一侧和第二侧，所述第一侧具有第一前车轮制动器和第一后车轮制动器而第二侧具有第二前车轮制动器和第二后车轮制动器，所述车辆还具有制动系统，所述制动系统具有可操作用于将已加压的液压流体的流传送到所述第一前车轮制动器和第二前车轮制动器并且传送到所述第一后车轮制动器和第二后车轮制动器的泵，所述方法包括：
接收与紧急制动事件相关联的信号；
以比在所述第一后车轮制动器和第二后车轮制动器处的速率更大的速率增大所述第一前车轮制动器和第二前车轮制动器处的液压；
在到达减速度或者车轮滑移的目标水平时，在维持所述第一前车轮制动器和第二前车轮制动器处的液压期间，增大所述第一后车轮制动器和第二后车轮制动器处的液压。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，以比用于所述后车轮制动器的速率更大的速率增大用于所述前车轮制动器的液压包括将所述后车轮制动器的液压维持在一个恒定的值上。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，以比用于所述后车轮制动器的速率更大的速率增大用于所述前车轮制动器的液压包括将液压流体的所有流提供给所述前车轮制动器。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，在预确定的制动系统控制点处开始以比用于所述后车轮制动器的速率更大的速率增大用于所述前车轮制动器的液压。
14.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括响应于所述信号的接收增大所述前车轮制动器和后车轮制动器处的液压。
15.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括用于响应于所述信号的接收在增大所述前车轮制动器和后车轮制动器处的液压之前运行所述泵以加压所述制动系统。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，在所述预确定的制动系统控制点处停止响应于所述信号的接收增大所述前车轮制动器和后车轮制动器处的液压。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，响应于所述信号的接收增大所述前车轮制动器和后车轮制动器处的液压包括以相等的速率增大所述前车轮制动器和后车轮制动器处的液压。
18.一种用于在没有车辆驾驶员的输入的情况下自主地减速车辆的制动系统，所述车辆包括贴近车辆第一侧的第一前车轮制动器和第一后车轮制动器以及贴近车辆第二侧的第二前车轮制动器和第二后车轮制动器，所述系统包括：
可操作地与所述第一前车轮制动器和所述第二后车轮制动器相连的第一液压回路；
可操作地与所述第二前车轮制动器和所述第一后车轮制动器相连的第二液压回路；
控制器，其配置用于，接收与紧急制动事件相关联的信号，以比在所述第一后车轮制动器和第二后车轮制动器处的速率更大的速率增大所述第一前车轮制动器和第二前车轮制动器处的液压，以及在达到减速度或者车轮滑移的目标水平时将液压流体从所述第一前车轮制动器引导到所述第二后车轮制动器。
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