CN104773150B - 用于机动车辆制动系统的操作方法及机动车辆的制动系统 - Google Patents

Abstract

一种根据本发明的用于机动车辆制动系统操作的方法，该车辆包含前桥和后桥，前桥制动装置和后桥制动装置作用在前桥和后桥上，检测制动程序的启动，检测当前的行驶速度v，确定后桥制动装置的初始制动压力p_0H，根据行驶速度v确定与初始制动压力p_0H相比增加了压力增加Δp_H的目标制动压力p_H，并且后桥制动装置受目标制动压力p_H控制。本发明还涉及一种用于机动车辆的制动系统。

Description

用于机动车辆制动系统的操作方法及机动车辆的制动系统

本发明涉及一种用于机动车辆制动系统操作的方法以及用于机动车辆的制动系统。

一般来说，当前机动车辆制动系统是以作用在所涉及的机动车辆的所有车轮上的液压制动系统的形式。尤其的，提供可以与制动踏板一起运行的制动主缸，并且在制动主缸的压力室内产生压力，压力室内充满了可以通过液压管路到达与车轮相联系的车轮制动轮缸的制动液，在制动液的压力下车轮使制动衬块上的制动衬片与各自的制动鼓或制动盘相接触。这能够产生并且度量作用在与制动鼓或制动盘相连接的车轮上的制动力。可以提供制动助力器用于增加制动力。

众所周知的是，向各个车轮或甚至是前桥和后桥的车轮施加不同的制动扭矩，从而例如在前桥和后桥上存在不同负荷的情况下得到最佳的制动效果。可以通过前桥和后桥制动装置的相应地不同配置来固定地指定不同的制动扭矩，也可以通过施加在前桥和后桥制动装置上的制动压力的相应地不同设置来影响不同的制动扭矩。

从专利文献DE 3345913A1中可以得知制动力控制系统，该系统中制动控制器确定来自轴负荷信号的信号，该信号对应于静态轴负荷以及轴负荷的动态组件。从轴负荷信号以及制动踏板所产生的信号形成第一制动压力控制信号，根据动态轴负荷在每一个第一制动压力控制信号上叠加第二制动压力控制信号，其中叠加信号用于控制制动压力控制装置。

根据专利文献DE 10316090A1，从车辆的一个车轮制动到另一个车轮制动的制动负荷再分配作为制动器变量的监测结果而产生，例如代表车轮制动器的制动衬片的温度或磨损。在专利文献DE 19501286B4中提出在制动过程中降低在后桥上相比静态负荷的制动压力，从而在前桥和后桥上设定相同的粘着利用。

机动车辆的制动系统关于它们的可实现制动减速度继续得到改善。高的可实现制动减速度是避免事故的重要安全因素。在另一方面，高的可实现制动减速度产生机动车辆的纵倾运动，对机动车辆乘员产生身体负荷，尤其是对颈部肌肉，为了补偿纵倾运动使头部保持向上而使颈部肌肉压力尤其高。为了使机动车辆安全驾驶继续，此处需要补偿纵倾角度的驾驶员头枕。机动车辆的纵倾运动在由自主制动系统启动的制动程序事件中尤其地有问题，这是由于驾驶员感到这样的制动程序意外，并且没有预先通过收紧颈部肌肉来为此做准备。如果应急制动系统检测到障碍物在机动车辆行驶的方向并且只可以利用自主启动制动程序才能阻止或减轻撞击，那么这样的制动程序可以例如由应急制动系统自动启动。机动车辆纵倾运动对乘员——尤其是机动车辆驾驶员——的不舒适的影响甚至会引起驾驶员通过制动踏板的相应操作在驾驶员启动制动程序中选择比在特定的交通状况下合适的制动减速度低的制动减速度。

本发明的目的是详述一种机动车辆制动系统操作的方法，其中由于制动程序所引起的机动车辆的纵倾运动减少。而且，本发明的目的是详述一种相应的制动系统。

该目标是通过独立权利要求中所述的方法和制动系统而实现的。

根据本发明的一种方法涉及机动车辆制动系统的操作，其中机动车辆包含前桥和后桥，其中每一个前桥以及后桥都包含制动装置，该制动装置在各自的压力下受制动系统的压力流体控制，并且在下述中该制动装置可以称作前桥制动装置或后桥制动装置。机动车辆还可以包含多个车桥；前桥和后桥也可以是双车桥的形式。每一个前桥和后桥都优选地包含两个车轮。制动系统尤其是液压制动系统，但也可以包含例如气动压力传输装置。制动系统可以是双回路制动系统的形式，其中一个子回路可以作用在前桥上，并且一个子回路可以作用在后桥上。制动装置包含例如至少两个与前桥或后桥的两个车轮相联系的车轮制动轮缸，每一个轮缸都作用在与各自的车轮相连接的制动鼓或制动盘上，从而实现在压力流体的压力下的制动效果。

利用根据本发明的方法，开始时检测制动程序的引入。制动程序可以通过机动车辆驾驶员操作合适的操作元件——尤其是制动踏板——来启动，制动踏板例如可以通过合适的传感器来检测。但是，制动程序也可以通过机动车辆的自主操作控制系统来启动，例如通过应急制动系统用于避免迫在眉睫的撞击或者甚至例如为了保持指定的最大速度。根据本发明，还要检测机动车辆当前的行驶速度，尤其是通过速度传感器的示数。但是，行驶速度甚至可以例如从基于卫星的导航系统的数据而确定。而且，确定应用在后桥制动装置的制动压力的初始数值。例如可以基于制动踏板的位置和/或基于控制系统的制动需求来以已知的方式确定所述初始制动压力，并且所述初始制动压力也可以例如考虑在前桥和后桥之间的负荷分配以及例如阻止制动装置过热这样的可能的其他方面。

根据本发明，依据机动车辆当前的行驶速度确定后桥制动装置的目标制动压力，该压力通过取决于行驶速度的压力的增加而相对于初始制动压力而增加，并且后桥制动装置通过制动系统的压力流体的方式而受所确定的目标制动压力的控制。压力控制装置与后桥制动装置相联系，用于设定目标制动压力；这样的作用在各个车轮上的压力控制装置在机动车辆中已经频繁存在，尤其是在包含电子稳定程序的机动车辆中；这些都可以在根据本发明的方法的范围内使用，从而增加作用在后桥制动装置上的制动压力，例如通过与机动车辆的两个后轮相联系的压力控制装置的同步控制。

通过利用在比初始制动压力增加了取决于速度的量的目标制动压力控制后桥制动装置，实现后桥制动装置的相应增加的制动效果。根据本发明，已经认识到的是，可以通过这样的后桥制动装置的取决于速度的制动压力增加来减少由制动程序所引起的机动车辆的纵倾运动。这不仅实现了降低机动车辆乘员必须发挥以保持其头部位置的体力，也促进了在制动程序中机动车辆的操作和控制，尤其地，如果机动车辆的自主操作系统已经启动了制动程序。这实现了机动车辆在操作中增加了舒适性和安全性。

优选地，确定后桥制动装置的制动压力的增加，使得在较低速度时压力增加较大。这实现了以一种简单的方式考虑机动车辆在速度较低时纵倾运动被感知为更令人不快这一事实。而且，可以通过在较高速度下产生与之前确定的初始制动压力相比较小的压力增加来增加机动车辆的驾驶安全性。

根据本发明的一优选实施例，重复地——尤其连续地——在制动程序过程中记录当前机动车辆的行驶速度，重复地或者连续地确定后桥制动装置的压力的增加，并且利用重复地或连续地所确定的目标制动压力来控制后桥制动装置。这实现了在制动程序中不断地实施后桥制动装置的制动压力的增加，其中在制动程序过程中速度改变——尤其地降低，该增加适应于各自的行驶速度并与之最佳相关。

而且，优选地例如基于驾驶员的制动需求检测制动需求参数，其中制动需求参数可以与例如制动踏板移动、驾驶员在制动踏板上施加的力或在制动主缸内产生的压力相对应。制动需求参数也可以是来自自主系统的制动需求，其中制动需求参数可以例如代表避免迫在眉睫的撞击所需的制动减速度。后桥制动装置的制动压力的增加取决于制动需求参数，并且因此取决于驾驶员或自主系统的制动需求的量级。这可以实现机动车辆的可实现的驾驶舒适性和安全性的进一步提高。

尤其地，目标减速度由制动需求参数确定并且确定作用在后桥制动装置上的制动压力的增加，使得与初始制动压力相关的相对增加与目标减速度成比例。这实现了通过驾驶员或自主系统的用于控制后桥制动装置以降低机动车辆的纵倾运动的制动需求以一种简单的方式得到考虑。

提供由制动需求参数的数值确定目标减速度以及降低作用在前桥制动装置上的制动压力使得实现的机动车辆的制动减速度与目标减速度相对应是有优势的。这实现补偿机动车辆的减速度，该减速度通过增加作用在后桥制动装置上的制动压力而增加，从而机动车辆所实现的减速度以常规的方式取决于制动踏板的操作，或者对应于自主系统需求的制动减速度而没有进一步的变化。例如，在防抱死制动系统或电子稳定程序框架内所存在的压力控制装置可以用于降低作用在前桥制动装置上的制动压力。

优选地，在制动程序过程中，重复地或连续地记录制动需求参数，重复地或持续地确定后桥制动装置的制动压力增加并且后桥制动装置相应地受控于重复地或持续地确定的制动压力。这实现了在考虑制动需求的同时，制动行为的尤其有优势的控制。

而且，优选地是，如果机动车辆的当前速度超过了可具体指明的最大速度或需要的制动减速度超过了可具体指明的最大制动减速度，那么作用在后桥制动装置上的制动压力不增加。这实现了在制动系统内的降低机动车辆的纵倾运动的适当的干预以一种简单的方式被限制为这样的驾驶情况：其中后桥制动装置的制动压力增加不会引起后桥的一个或多个车轮与道路的粘着力的严重丧失。

尤其地，如果实施了防抱死制动系统或行驶动态控制器或电子稳定程序的干预，那么不会出现后桥制动装置的制动压力增加是有优势的。这实现了保证行驶安全性即使在关键情况时也不会受到根据本发明的后桥的制动压力的增加的不利影响。

根据本发明的用于包含前桥和后桥的机动车辆的制动系统包含作用在前桥或后桥的车轮上的前桥制动装置和后桥制动装置。该制动系统还包含流体系统和压力控制装置，该流体系统带有流体线路，该流体线路用于使前桥制动装置和后桥制动装置在压力下受控于制动流体以产生由压力可控制的制动效果，并且该压力控制装置用于产生或改变作用在各自的流体线路内的前桥的前桥制动装置上的制动压力以及后桥的后桥制动装置上的制动压力。压力控制装置是例如以流体泵和/或带有合适可控制阀的压力储液罐的形式。这样的压力控制装置可以以已知的关于电子稳定程序的方式设计和设置。制动系统可以包含利用制动踏板操作并且可以包含制动助力器以及可以用于在流体系统内产生制动压力的制动主缸，制动压力可以通过前桥和后桥的压力控制装置来增加或降低从而应用于制动装置。

该制动系统还包含设计为通过驾驶员或机动车辆控制系统来检测制动程序启动的电子控制装置，例如应急制动系统。出于这个目的，例如可以检测制动踏板传感器的信号或控制系统的制动需求。而且，控制装置设计用于通过检测例如相应的传感器信号或相应导航系统的信号来检测机动车辆行驶速度。而且，设置控制装置使得可以确定后桥制动装置的初始制动压力，例如可以从静态负荷分配来确定，使得根据行驶速度确定与初始制动压力相比压力增加的目标制动压力，并且使得控制后桥的压力控制装置从而将目标制动压力施加到后桥制动装置。控制装置可以是机动车辆的电子控制装置或这样的电子控制装置的一部分，并且可以包含处理器装置以及用于存储压力增加对行驶速度的依赖性的存储器装置。

通过给机动车辆装配根据本发明的制动系统，可以降低由于制动程序所引起的机动车辆的纵倾运动。这实现了机动车辆操作的乘坐舒适性以及安全性的增加。

根据本发明的制动系统尤其设计为实施上述方法。

利用下面的图以示例的方式来详细说明本发明，在图中：

图1以示例的方式示出了根据本发明的示例性实施例的方法的简化流程图。

在图1中，根据本发明的示例性实施例的方法的程序以流程图的形式示出。该方法开始于接收到触发信号，该触发信号表明制动程序启动。可以例如由机动车辆驾驶员对制动踏板的操作来启动该制动程序；此处可以指定制动踏板的最小偏差，使得对于小于最小偏差的偏差，将假定没有启动制动程序。触发信号同样可以由机动车辆的自主运行系统的制动需求来触发，例如在检测到前方道路上有障碍物的情况下为了避免或缓解迫在眉睫的撞击而启动制动程序的紧急制动系统的制动需求。

基于可以由制动踏板传感器检测的制动踏板位置或基于自主系统需求的制动减速度的量级确定目标减速度，该目标减速度是机动车辆在制动程序过程中应该实现的。通过读取速度传感器检测速度信号并且从所述速度信号确定车辆当前的行驶速度v。代替读取速度传感器，还可以例如从导航系统的数据v来确定当前的行驶速度v。而且，确定控制前桥制动装置或后桥制动装置的初始制动压力P_0V、P_0H。初始制动压力P_0V、P_0H尤其地取决于目标减速度a并且初始制动压力P_0V、P_0H可以得到确定，使得机动车辆实现目标减速度a。出于这个目的，例如读取存储在控制装置的存储器内的特征域或特征表。而且，考虑其他传感器的信号可以确定在前桥和后桥制动装置之间的制动压力分配，其他传感器可以检测例如在前桥和后桥上的负荷分配、制动装置的温度、制动装置的磨损和/或其他影响变量；在图1中，以示例的方式提到了负荷传感器。可以以已知的方式从中确定作用在前桥制动装置和后桥制动装置上的初始制动压力。

而且，压力增加Δp_H根据当前速度v以及目标减速度a来确定，从而增加作用在后桥的制动装置上的目标制动压力P_H。压力增加Δp_H取决于速度v，使得压力增加Δp_H随着速度v的降低而增加，并且压力增加Δp_H可以额外地取决于目标减速度a，使得压力增加Δp_H随着目标减速度a的增加而增加。下表给出了关于后桥制动装置的初始制动压力P_0H的可行的相对压力增加Δp_H/p_0H的示例：

而在低于5km/h的低速，后桥制动装置的制动压力Δp_H与初始制动压力p_0H相比因此增加了25％，在高于30km/h的速度，仅产生最大为5％的增加。为了将目标减速度a考虑在内，在表中给出的相对制动压力增加Δp_H/p_0H的数值可以额外地乘以与目标减速度a成比例的因子f，例如

f＝1.3*a/g，

其中，g是重力加速度(9.81m/s²)。那么控制后桥制动装置的目标制动压力p_H从初始制动压力p_0H以及按照上面说明所确定的相对制动压力增加Δp_H/p_0H而计算出：

p_H＝p_0H+p_0H*(Δp_H/p_0H)

而且，确定作用在前桥制动装置上的目标制动压力Pv，使得实现的制动减速度与目标减速度a尽可能地对应。出于这样的目的，可以降低前桥的制动压力，其中例如可以利用预设的特征域。最后，可以利用因此确定的目标制动压力p_V、p_H控制前桥制动装置和后桥制动装置。相对于初始制动压力p_0V、p_0H发生改变的在前桥和后桥上的制动压力分配引起机动车辆的纵倾运动的减少。

重复所描述的方法，其中重复的周期可以通过制动系统的响应时间或者甚至通过控制装置的处理速度来确定。如果已经完成了制动程序——其可以例如通过制动踏板的操作完成或自主系统的相应信号而表明，那么后桥制动装置的制动压力增加Δp_H设置为零，以便前桥和后桥制动装置分别受控于初始制动压力p_0V、p_0H。

Claims (9)

1.一种用于机动车辆制动系统操作的方法，机动车辆包含前桥和后桥，前桥制动装置和后桥制动装置作用在前桥和后桥上，其中检测制动程序的启动，检测当前行驶速度v，确定后桥制动装置的初始制动压力p_0H，根据行驶速度v确定相对于初始制动压力p_0H增加了压力增加Δp_H的目标制动压力p_H，以及后桥制动装置受控于目标制动压力p_H，其中，随着速度v的降低，压力增加Δp_H增加。

2.如权利要求1所述的方法，其中

重复地或连续地检测行驶速度v，并且重复地或连续地确定压力增加Δp_H。

3.如权利要求1所述的方法，其中

检测制动需求参数，以及压力增加Δp_H取决于制动需求参数的数值。

4.如权利要求3所述的方法，其中

从制动需求参数确定目标减速度a，以及与后桥制动装置的初始制动压力p_0H相比相对压力增加Δp_H/p_0H与目标减速度a成比例。

5.如权利要求4所述的方法，其中

降低控制前桥制动装置的制动压力p_V，从而实现目标减速度a。

6.如权利要求3所述的方法，其中

重复地或连续地检测制动需求参数，并且重复地或连续地确定压力增加Δp_H。

7.如权利要求3所述的方法，其中

如果速度v超过最大速度v_最大和/或目标减速度a超过最大减速度a_最大，那么压力增加Δp_H＝0。

8.如权利要求1所述的方法，其中

如果在制动系统内发生了防抱死系统(ABS)或电子稳定程序的干预，那么后桥制动装置不受目标制动压力p_H控制。

9.一种用于机动车辆的制动系统，该机动车辆包含前桥和后桥，该制动系统包含前桥制动装置和后桥制动装置、带有在压力下将制动流体应用于前桥制动装置和后桥制动装置的流体线路的流体系统、用于产生作用在前桥制动装置和后桥制动装置上的各自的制动压力的压力控制装置、设计为检测制动程序启动以及检测机动车辆的当前行驶速度v的电子控制装置，其中设置控制装置使得确定后桥制动装置的初始制动压力p_0H，根据行驶速度v确定与初始制动压力p_0H相比增加了压力增加Δp_H的目标制动压力p_H，并且目标制动压力p_H控制后桥制动装置，其中，随着速度v的降低，压力增加Δp_H增加。