CN104870238B - 用于对车辆进行制动的方法以及使用这种方法的制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于对车辆进行制动的方法，其中在车辆的至少一个车轮上进行制动干预，其中用于制动干预的总制动力一方面通过车辆中的液压装置产生，另一方面通过至少一个配属于车轮的电动机产生，该电动机随时对通过液压装置产生的制动力辅助性地起作用，其中总制动力不仅通过调制由液压装置产生的制动力（40、50）获得，而且也通过调制由电动机在所述至少一个车轮上产生的制动力（60、70）获得，其中液压装置（40、50）的制动力和电动机（60、70）的制动力相加得到总制动力，并且其中各个制动力的数值通过控制装置根据车辆的行驶情况进行控制。

Description

用于对车辆进行制动的方法以及使用这种方法的制动系统

技术领域

本发明涉及一种用于对车辆进行制动的方法以及一种使用这种方法的制动系统，尤其是用于带有电动驱动装置和/或混合动力驱动装置的车辆的制动系统的方法。

背景技术

由文件DE 44 35 953 A1公开了一种具有液压的制动系统的电动车辆，其中该电动车辆具有至少一个用于驱动至少一个车轮的电动机，然而其中该电动机也可以在制动至少一个车轮的制动运行中工作，更确切地说，额外地并且辅助液压制动系统地工作，该液压系统通过驾驶员操作并且例如在ABS或ESP行驶辅助系统中以调制的方式产生制动力。如果不额外地需要通过电动机产生的制动力，因为液压的制动系统在特定的行驶情况中就足够了，那么电动机解除作为制动力产生器并且用作发电机，也就是至少一个车轮的旋转能量通过作为发电机工作的电动机作为电能保存在相应的蓄能器中。这称作“再生的或者说回收的制动”。

发明内容

在第一方面，本发明提出一种用于对车辆进行制动的方法，其中在车辆的至少一个车轮上进行制动干预，其中用于制动干预的总制动力一方面通过车辆中的液压装置产生，另一方面通过配属于车轮的电动机产生，该电动机随时对通过液压装置产生的制动力辅助性地起作用，其中总制动力不仅通过对由液压装置产生的制动力进行调制产生，而且也通过对由电动机在至少一个车轮上产生的制动力进行调制产生，其中液压装置的制动力和电动机的制动力相加得到总制动力，并且其中各个制动力的数值由控制装置根据车辆的行驶情况进行控制。

在第二方面，本发明提出一种用于带有电动驱动装置和/或混合动力驱动装置的车辆的制动系统，其中车辆的制动系统根据按本发明的方法进行工作。

所提出的方法的优点从以下方面获得，即一方面能够通过发电机运行（回收）在所有行驶情况中获得能量，而同时能够-独立于各个行驶情况或者说制动情况-对总制动力或者说车轮扭矩进行调制，该总制动力由液压产生的制动力与通过所述至少一个电动机产生的制动力相加获得。因为电动机能够较快地参照液压的制动系统进行扭矩变化，所以能够快速地对要求的扭矩变化（也就是制动干预）作出反应。此外，通过电动机的辅助的并且同样调制的（制动）作用使得液压制动系统例如在制动系统的ABS制动干预中至少对由驾驶员感觉到的“行驶感觉”产生影响（“有节奏的制动器”，可听到的并且可感觉到的制动干预作用）。

此外，由于液压调制和电调制的组合可以在每种制动情况下重新获得相对更多的能量，也就是实现更高的回收，也因为在ABS制动干预期间所述液压制动系统是激活的。由此能够为电动车辆实现更高的有效距离，因为能够回收更多的电能。

因为电动机具有较快的响应特性，所以在ABS制动干预期间以较短的制动距离以及较小的由电动机为制动行为作出的辅助性的作用引起的噪音生成来获得动态的行驶特性。

也可以通过电动机的辅助性的调制的制动作用将液压单元构造得更简单并且使用小型的液压泵。

此外，布置在车轮上的摩擦制动器的尺寸可以更小并且设计到更短的使用寿命。

ABS或者说ESP制动干预由驾驶员通过电动机的辅助性的调制的制动作用更均匀地或者说“更柔和地”感觉到，因为电动机如上面已经提到地由于较快的响应特性具有更高的更动态并且更精确的行为。

此外优选在至少一个用于产生制动力的电动机的非运行状态下将与电动机耦接的车轮的旋转能量用于存储在车辆中的电能存储器中。由此能够如上面已经提到地，将旋转能量以电能回收，从而为了提高电动车辆的有效距离就将电能保存在相应的蓄能器（例如电池组）中。

优选通过控制装置预先给出预先确定的车轮扭矩阈值（也就是所要求的制动力值），在该车轮扭矩阈值以下，通过电动机产生的制动力为了要求制动干预的情况以调制的方式激活，而在提供制动力的电动机的非激活状态下，能量以电的形式通过以发电机形式工作的电动机进行保存。由此，液压的制动装置例如在存在相应的条件时能够暂时完全地解除激活。

有利地在超过预先确定的车轮扭矩阈值时基本上通过液压装置产生制动力包括对该制动力进行调制。由此，主要通过更有效的液压制动装置产生制动力（也就是车轮扭矩）。

此外，优选所产生的总制动力结合结合车辆辅助系统用于稳定车辆的行驶特性，更确切地说，结合ABS和/或ESP和/或ASR和/或ACC和/或SBC来稳定。在此有利的是，对于相应的辅助系统来说，能够使用电动机的特性用来产生制动力，从而能够使所述辅助系统在尺寸方面相应得更小并且成本更低，并且也许能够完全取消所述辅助系统。

优选所述控制装置包括低通滤波器或者说相应合适的滤波装置，其中低频的变化配属于对液压制动系统的激活并且高频的变化配属于对电系统的激活。可预先确定的频率阈值例如可以配属于液压的制动系统，从而在高于低通阈值的值中解除激活液压装置并且所述至少一个电动机产生调制的制动力，更确切地说，根据车辆的相应的行驶情况进行。在此也有利的是，更适合于低频变化的液压的制动系统可以解除激活并且电动机仅仅承担产生制动力的功能。也就是说，在高频部分中解除激活所述液压装置，并且电动机承担调制任务。在电调制中有利的是较低的噪音生成。在低频部分中，所述液压装置是激活的，也就是说是调制的，其中电动机就能够最大程度地进行回收。

附图说明

下面根据实施例结合附图解释本发明，其中：

图1a和1b分别示出了按现有技术所调制的总制动力作为电产生的制动力和液压产生的制动力之和关于时间的曲线；

图1c和1d分别示出了按另一现有技术所调制的总制动力作为电产生的制动力和液压产生的制动力之和关于时间的曲线；

图1e和1f分别示出了按本发明实施方式所调制的总制动力作为电产生的制动力和液压产生的制动力之和关于时间的曲线；以及

图2示出了关于说明本发明实施方式的流程图。

具体实施方式

图1a和1b为了相对于现有技术更好地解释按本发明的方法分别示出了常规方法的图表，其中在图标中分别在Y轴10上示出了车轮扭矩或者说在关于时间的曲线中分别通过X轴20说明地示出了制动力。

图1b、1d、1f（下面一排）的图表相对于图1a、1c、1e（上面一排）的图表普遍示出了具有较小需求的车轮扭矩的行驶情况，在图1a、1c、1e中分别要求较高的车轮扭矩，也就是说例如通过车辆驾驶员通过操作制动踏板所要求的。

在所有附图1a到1f中画出了阈值30，该阈值说明了通过电动机产生的制动力的最大值。

从图1a中所示的图表出发，示出了一种“标准情况”，也就是所要求的制动力一方面由液压产生，这通过区域40说明，另一方面通过电动机产生，这通过阴影区域60说明，其中由电动机产生的制动力连续地“触壁”地延伸，也就是高达阈值30。

如在图1a中的图表上可以看出，液压产生的制动力（区域40）例如通过ABS制动干预进行调制，这在图1a中通过“调制的”曲线50说明。

在图1b中所示的图表如上面已经提到地示出了具有较低要求的制动力（也就是较小的“μ”）的行驶情况，其中由电动机产生的制动力在总制动力上的份额连续地较小（图1b中的阴影区域60），总制动力由液压和电动的制动力之和形成，并且总制动力的调制（通过曲线50说明）通过液压产生的制动力（区域40）来产生。

在图1a和1b的图表中所示的常规的方法的特征是，电动机没有为总制动力的调制作出贡献。

在图1c和1d中所示的图表同样示出了按现有技术的方法（在文件DE 44 35 953A1中描述），更确切地说-为了更好地比较-参照图1a和1b相同描述的行驶情况。

所述常规方法相对于参照图1a和1b所描述的方法的区别是，现在也“调制”了由电动机产生的制动力，这在图1c和1d中分别用曲线70说明，更确切地说由液压的调制引起（曲线50）。

在这里要注意的是，只要使用了，前面所使用的相同的附图标记就应该表示后面附图或者说图表中相同的组件/区域/参数，即使出于简化缘故没有再次对其进行详细的解释。

从上面提到的区别中实现了，参照图1c中所示的图表形成了曲线70和阈值30之间的点线区域80，其中电动机或者说在这种情况下发动机不能回收旋转能量以及由此会转化成电能并且存储为电能。

在图1a和1b中所示的图表方面的另一区别可以参照图1d看出，其中在较小要求的制动力（较小的“μ”）中仅仅以电动机产生并且调制的制动力（阴影区域60，曲线70）进行制动。

在图1e和1f中所示的图表应该用于解释按本发明的方法的实施方式。

与常规方法的在图1c和1d中所示的图表的不同之处是，在图1e中点线的区域80小于在图1c中所示的图表，这意味着通过电动机/发动机能够回收更多能量，因为通过液压的制动系统逐段地（在图1e中区段I和II）“承受”调制（曲线50），这通过（这里没有示出的）控制装置进行控制。

在图1f中示出的图表类似于图1d中所示的图表。

图2示出了本发明实施方式的流程图，其中流程图由三个部分A、B、C组成。

在图2中的流程图的部分A中，在步骤100中将电和液压产生的制动扭矩T_em和T_hfb相加。从中得出的和在步骤110中加到预先确定的额定制动扭矩上T_target，这作为结果ΔT获得。在步骤120中询问电动机是否能够产生ΔT。在“否”的情况下该方法分支到步骤130，其中将ΔT_em置于ΔT_em,max最大值上并且将ΔT_hfb置于ΔT和ΔT_em,max的差值上，也就是ΔT_hfb=ΔT-ΔT_em,max。在“是”的情况下所述方法分支到步骤140，也就是ΔT_em=ΔT并且ΔT_hfb=0，也就是能够通过电动机进行完整的变化。

在流程图的部分B中将T_em和T_hfb构成的和以及额定参数T_target保存在存储器150中，并且在步骤160中进行低通滤波，也就是仅仅保存值的频率份额通过，其从预先确定的低通滤波器中通过：ΔT_lp（lp=low pass）。

在步骤170中再询问，液压的系统是否能够产生ΔT_slow，其中“slow”涉及图1b、1d、1f中所示的行驶情况。实施步骤170中的询问，因为液压系统对于低频率的份额是活跃的。换句话说，当频率较低并且可激活液压系统时，该液压系统实施调制并且通过电动机/发动机最大程度地进行回收（图1e中区段I和II）。

在“否”的情况下所述方法分支到步骤180，也就是ΔT_slow=0。在“是”的情况下所述方法分支到步骤190，也就是ΔT_slow=ΔT_lp。

在部分A和B中设置的条件（步骤130、140、180、190）流入（通过箭头D，E说明）流程图的部分C中，其中从步骤200，210中获得ΔT_em和ΔT_hfb作为结果，其从控制装置（没有示出）传递到用于转化的制动系统上。

在这里要注意的是，在图1a到2中所示的尺寸不是必然按比例的。

Claims (7)

1.用于对车辆进行制动的方法，其中在车辆的至少一个车轮上实施制动干预，其中用于制动干预的总制动力（11）一方面通过车辆中的液压装置产生，另一方面通过至少一个配属于车轮的电动机产生，所述电动机随时对通过液压装置产生的制动力辅助性地起作用，其中总制动力（11）不仅通过对由液压装置产生的制动力进行调制（50）获得，而且也通过对由电动机在所述至少一个车轮上产生的制动力进行调制（70）获得，其中所述液压装置的制动力和所述电动机的制动力相加得到总制动力（11），并且其中各个制动力（12、13）的数值通过控制装置根据车辆的行驶情况进行控制，其中控制在低频部分中配属于对液压装置的调制，其中电动机则能够在最大程度上进行回收，并且在高频部分中调制配属于电动机，而液压装置被解除激活。

2.按权利要求1所述的方法，其中在用于产生制动力的至少一个电动机的非运行状态下，将与电动机耦接的车轮的旋转能量用于存储在车辆中的电能存储器中。

3.按权利要求1或2所述的方法，其中通过控制装置预先给出预先确定的车轮扭矩阈值，在所述车轮扭矩阈值以下，通过电动机产生的制动力对于要求制动干预的情况以调制的方式激活，而在提供制动力（13）的电动机的非激活状态下将能量以电的形式通过以发电机形式工作的电动机进行保存。

4.按权利要求3所述的方法，其中在超过预先确定的车轮扭矩阈值（30）时，通过液压装置产生制动力并且对所述制动力进行调制。

5.按权利要求1或2所述的方法，其中所产生的总制动力（11）结合车辆辅助系统用于稳定车辆的行驶特性。

6.按权利要求5所述的方法，其中所述车辆辅助系统包括ABS和/或ESP和/或ASR和/或ACC和/或SBC。

7.用于带有电动驱动装置和/或混合动力驱动装置的车辆的制动系统，其中车辆的制动系统按权利要求1到6中任一项所述的方法进行工作。