CN105172773B - 运行机电车辆制动系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种运行机电车辆制动系统的方法。在这样的情况下，在可能的制动过程之前以触发因子为基础在至少部分车辆制动系统中积聚暂时的进气压力。当制动过程实际发生时，在制动过程的过程中之前积聚的进气压力传递给车辆制动系统的至少一个车轮制动器，至少部分地或由至少取决于制动过程的强度的额外的压力补充。

Description

运行机电车辆制动系统的方法

技术领域

本发明涉及一种运行机电制动系统——尤其车辆制动系统——的方法。

背景技术

安装在车辆内的制动辅助系统帮助人们控制车辆，尤其在危险的情形下制动和紧急制动的情况。其基础是对意外事件的评估。在这样的情况下，已经认识到实际上很少利用各自可能的制动力的助推，因为脚制动器的启动太弱或太犹豫。结果，发生不利的例如可能导致追尾事故的制动距离的延长。

这里通常的制动力助推器与排空的量一起运行。在这样的情况下，利用低压和大气压之间的差产生助推力。这有助于增加由肌肉施加的启动力，从而实际的制动力由启动力和助推力的总和组成。相比之下，机电制动系统在没有真空下运行。在这样的情况下，制动压力仅仅由一个或多个电动马达产生。因而就此而言，在制动踏板和一个或多个车轮制动器之间不存在机械连接。这里例如在制动踏板处的可察觉的阻力尤其以反馈的形式产生。

由电子的和通常液压的组件组成的连接件将一定程度的惯性引入到这样的机电制动系统的响应性能中。换句话说，所述系统在减速请求和实际发生的触发制动过程之间需要它们自己的反应时间。

鉴于这些看法，因而一定仍然存在改进机电制动系统的空间。

发明内容

针对该背景，本发明根据进一步研发用于运行车辆的机电制动系统的方法的目的以便在由控制车辆或自主系统的人触发的减速请求的情况下以及自动进行车辆控制过程的情况下整体改进其动力。

根据本发明，实现这个目的的手段是用于运行具有以下技术特征的机电车辆制动系统的方法。以下公开内容进一步公开了本发明的特别有利的实施例。

具体实施方式

应当注意的是在以下说明书中分别详细说明的部件和措施可以以任何适当的技术形式彼此结合，并且在该过程中进一步公开了本发明的实施例。此外就这一点而言说明书描绘了本发明的特征和说明了本发明。

因此，以下具体说明用于运行这样的机电车辆制动系统的方法。根据本发明的方法提供了甚至在可能的制动过程之前在至少部分车辆制动系统中积聚暂时的进气压力。这里进气压力优选意味着在车辆制动系统的液压部分的至少一个区域中的积聚的压力。在这样的情况下，进气压力不是在车辆运行期间过程中从启动就连续不断地直接存在的而是仅在触发因子的基础上积聚的。

当制动过程正发生时，这里根据本发明提供的是例如通过与泵装置连接的电动马达预先积聚的进气压力传递给车辆制动系统的至少一个车轮制动器。进气压力可以全部或仅部分输出给车轮制动器。可供选择地，为此目的提供的是进气压力可由至少取决于制动过程的强度的额外的压力补充。在这样的情况下，获得的由进气压力和额外的压力组成的压力的总和以各自需要的水平至少部分输出给至少一个车轮制动器。以这样方式启动的和/或一般存在的车轮制动器的数量取决于例如各自类型的车辆。这里可能的车辆尤其是单轨车辆——例如两轮车辆，或多轨车辆——例如汽车。

由此造成的优势是以这样方式运行的机电车辆制动系统的动力的明显的改进。这里以一个触发因子或不同的触发因子为基础而积聚的进气压力使得这样的系统的反应时间显著降低。背景是这样的事实：目前在可能的制动过程之前各自足够高的制动压力已经存在。于是当预期的制动过程实际发生时，然后可以完全利用所述制动压力或仅利用所述制动压力至需要的水平，以便直接作用在车轮制动器上。在这样的情况下，由于使以这种方式预加应力的系统卸下的突然的可能性，实现了到至少一个车轮制动器的明显更快速的流体流动。就这点而言，因此已知的机电车辆制动系统的反应时间在理想情况下可以降低到近似为零。

以这种方式完成的动力的改进在目前的基于真空的常规的制动系统的反应能力水平之上。这与这些制动系统是否由手动预定义启动的和/或由自主系统启动的无关。在这样的情况下，根据本发明提出的方法可以理解为与已经存在的控制功能平行或结合进行的类型的功能。以这种方式，例如只要车辆具有相应地被启动的硬件，已经存在的车辆可以被直接改造。当然，还可以改造首先必须配备相应的硬件以便执行这里提出的方法的车辆。

在存在可能即将发生的制动过程的证据的情况下，可以找到用于积聚进气压力的一个或多个实际触发因子。因此，触发因子主要被理解为允许在该方向转弯的预测的所有指示。由于通过本发明完成的动力的改进影响多个区域，所以可能的这样运行机电车辆制动系统的触发因子相应地改变。

根据本发明的基本思想的一个优选实施例，这些触发因子的第一个在于这样的事实：将用于调节发动机动力的各自的控制元件的类型的启动用作可能的即将发生的制动过程的指示。即使所述控制元件可以是例如煤气旋塞或一些其它类型的辅助装置，这里以下使用脚踏板的示例，或更确切的是加速器踏板的示例来说明该措施。

因而由正控制车辆的人抬起他们的脚来人工释放油门的方法可以用作推断可能马上即将发生的制动过程的基础。这可以例如包括明显地快速释放加速器踏板。当然，每当典型地操作加速器踏板的右脚尽可能快的从加速器踏板移开并放置在制动踏板上以便制动车辆时，这是必须的。

实际上，第一触发因子可以以可用的加速器踏板的变化率为基础或通过快速释放加速器踏板的内部计算来定义。例如这可以表示成以下函数：

在这样的情况下，“Acc_ped_rate_of_change”代表加速器踏板的变化率，而“Acc_ped_pos_current”代表加速器踏板的当前位置，并且“Acc_ped_pos_prev”代表加速器踏板的之前的位置。为此的各自的观测时段作为“sample_time(采样_时间)”输入，并且“Acc_ped_rate_thresh”代表评估为用于启动制动过程的快速释放加速器踏板的变化率。最后，由于在即将发生的制动过程的意义上快速释放加速器踏板是否存在的结果，表述式“Acc_ped_quick_release”包括值“0”或“1”。在这样的情况下，结果“0”根本不会带来任何行动，而“1”用作积聚进气压力的触发因子。

最后，这里指定的功能用作过滤加速器踏板的移动以便加速器踏板的释放可以评估为随后的车辆制动的启动的开始。事实上，可以以非常灵敏的方式设置该过滤，这是因为进气压力的积聚仅包含最初根本没有直接影响的预防措施。反而，通过功能获得的安全性应当非常高以便在所有情况下检测实际上即将发生的制动过程。

为了能够通过该功能设置有关启动的灵敏度，值“Acc_ped_rate_thresh”最好是可设定的。而且，可以以在相对长的时间段内计算变化率这样的方式进行过滤从而由此降低切换的影响或任何信号错误的影响。

因而，该功能可以具有例如学习组件或可以甚至本身体现为学习功能。为此目的，可以在相对长的时间段观察变化率，更确切的是各自的加速器踏板的释放，以实际上即将发生的制动过程的结论达到更高的精确度这样的方式。这里的目标是逐渐改变负责启动功能的灵敏度的值。通过功能的学习特点的该值的基础越广泛，其适应性越精确或平稳。

可能的与功能有关的输入信号的信号错误主要来自测量各自的加速器踏板的释放率的加速器踏板的位置信号。在某种情况下，这在特定时间和关于加速器踏板的释放率具有不希望的抵消和精确度的问题。通过前述的功能的学习特性可以相应地减轻或甚至消除其影响。

当然，加速器踏板的位置和/或改变率也可以按次序调高至上限和/或下限，以这种方式能够使得用于输入过滤的额外的测量可用。

根据一个有利的实施例，可以使用检测装置的信号以便被用作积聚进气压力的第二触发因子。这里例如尤其优选是例如检测在车辆的碰撞警告装置内存在的物体的检测装置。这样的装置通常是包括用于检测环境的例如照相机和/或雷达系统的光学传感器的光学系统。这些还进一步包括用于检测物理障碍的所有另外类型的传感器。

只要通过检测装置检测到相关物体，可以使用因此已经可用的而不涉及控制人的信号积聚进气压力。以这种方式，在某些情况下可以将制动系统置于根据本发明的远在用于缓解碰撞或紧急制动的需要的制动操作之前的准备状态，以便能够直接使用足够高的制动压力。由于有关可能的制动操作的创造性的远见，因而通常具有积聚各自需要的进气压力的足够长的时间段。尤其与车辆侧碰撞警告装置结合，因而存在高性能的制动系统，通过根据本发明的方法可以进一步显著增强它的安全性。

本发明适合以非常有利的形式与自动停车系统结合。这样的系统可以例如是全自动和/或远程控制的停车系统。在这样的情况下，当车辆的自动停车过程开始时，尤其使用用于外部温度的可设定的或定义的值的下冲作为第三触发因子是可能的。针对这个的背景是在相对低的温度下存在于制动系统的液压部分中的本质上具有较高粘度的制动液。尤其在冬季时这使得增强的制动压力是有必要的，以便能够以所有必要的制动行为提供更加精确的所需的制动力。

根据本发明，通常可以使用当前例如专门测量的或通过已经存在的车辆模块获得的外部温度的值来确定可变的各自的进气压力的水平。

与自动停车系统结合，在某些情况下还使用可用的小的距离以便能够进行制动操作。这里更重要的是在通常停车系统的自主减速请求的情况下，其也可以以足够的形式执行。换句话说，在减速请求和实际执行之间的反应时间是尽可能的短的。如上所述，尤其在低温度的情况下不一定是这样的。那么可以说现在本发明为此建议应当补偿更粘性的制动液。

当然，该创造性的思想不限于使用各自存在的外部温度，还包括例如制动液的实际温度。凭经验已经发现这在某些情况下脱离外部温度，结果是还要考虑有关将被积聚的压力水平的大小。任何情况下，因而可以将制动液的外部温度和/或实际温度用作积聚进气压力的第三触发因子。

在这一点上通常清楚的是可以以不同的方式执行在本发明的背景下将检测到的可能的制动过程。尤其这里参照手动减速请求和/或基于车辆系统的自主决定的减速请求的可能性。这样，凭借所有形式的有关其来源和/或触发器的减速请求使用根据本发明的优势。

有关上述的第三触发因子(自动停车和低的外部温度)，随后发生的执行可以是使得当其存在时，制动系统被置于具体的压力水平。优选地可以实现还被称为进气压力的该压力水平，这是由于积聚的压力一直延伸到车轮制动器。换句话说，在这样的情况下，进气压力在积聚所述压力的过程中已经传递给车轮制动器。这样，至少制动系统的轻微的预应力旨在以便以足够的形式抵消制动液的相对高的粘度。在这样的情况下，各自的所述压力水平的大小可以例如取决于制动液的类型和/或外部温度。

根据本发明的一个优选的实施例，进气压力的积聚可以发生在两个阶段。这意味着进气压力可以例如首先达到初始水平，随后上升例如到最终水平。这样的两个阶段的压力积聚被认为是有利的，尤其与第一和/或第二触发因子结合。在该背景下，这里车辆可以以比在自动停车的情况下显著更高的速度移动。就此而言，假设所需的进气压力相应地高以便实现足够的制动效果。

在这样的情况下，本发明提供了当以第一触发因子和/或第二触发因子为基础积聚初始水平的进气压力时，在积聚所述进气压力的过程中进气压力可以已经直接传递给至少一个车轮制动器。结果，例如制动块或制动钳可以尽可能靠近地移向与其对应的制动组件。所述制动组件可以是例如制动盘或制动鼓。结果，例如可以发生在低的外部温度时的可能增加的制动液的粘度，可以说也可以被补偿。

本发明还提供了将以这种方式运行的制动系统包括与至少一个车轮制动器的上游部件连接的阀装置。这样的阀装置可以是截止阀类型或优选是比例阀类型，尤其是压力进给阀和/或“TMC切断阀”。这些阀装置中的一些具有制动液可以以无级的方式穿过的优势。在每种情况下，阀装置应当适合于在它的入口以需要的水平将存在的压力传递给它的出口，因而传递给车轮制动器。

在这样的情况下，本发明建议当达到进气压力的初始水平时关闭阀装置。这样，已经积聚的初始进气压力一直延伸到车轮制动器，其中最初并没有传递由于当时关闭的阀装置导致的进一步增加的压力。因而初始进气压力可以例如是精确地或近似地为0.3巴或达到0.3巴，而且当达到所述进气压力时可以关闭阀装置。进气压力随后可以进一步升高例如直到精确地或近似地为10.0巴或达到10.0巴，因而当关闭阀装置时达到它的最终水平。这样，制动系统内的足够的预应力是可用的，然后在需要的地方该预应力至少部分直接传递给至少一个车轮制动器。为此目的，在制动过程中当存在进气压力时可以至少部分打开阀装置。

这样，在可能的制动操作之前，以第一和/或第二触发因子为基础积聚的预应力在某些情况下被加载到制动系统中很长一段时间，在该制动系统中，事实上当必要减速时制动系统是立即可用的。在这一点上，基本上注意的是有关本发明使用的术语进气压力被理解为指的是初始进气压力以及最终进气压力。换句话说，这里的术语进气压力是其初始和最终水平的概括术语。

现今通过电子稳定控制系统(ESP)已经产生的进气压力提供大约3.0巴的车轮制动器的预充满。然而，积聚直接延伸到车轮制动器的这样高的进气压力通常涉及破坏性的声音效果。此外，已经直接到达车轮制动器的2.0-3.0巴的进气压力引起被感知为车辆俯仰或前倾的减速，这是它的浸在和/或提升出弹簧元件的结果。这里，本发明提供了明显更低的将被积聚的初始进气压力值，这些值表明没有任何上述的缺点。相比之下，与在即将发生的制动操作过程中的足够的制动动力有关的最终进气压力可以选择为明显更高。然而，当关闭阀装置时发生其的积聚，其结果是所述积聚开始并没有产生任何可察觉的影响，仅在制动系统内产生了有利的高的预防预应力，当可能需要时可以立即调用。

有关以第三触发因子为基础积聚的进气压力(自动停车和低的外部温度)，阀装置优选在整个压力积聚的持续过程中保持打开，其结果是在积聚所述进气压力的过程中进气压力已经在至少一个车轮制动器中存在。

本发明的基本思想的进一步的有利的实施例包括各自的进气压力水平，更确切地说初始进气压力和最终进气压力对任何因子的可能的从属关系。对此另外地或可供选择地，本发明还提供了各自的保持进气压力的时间段的这样的从属关系。还有例如对相关的外部条件的可能的依赖性。

这样的依赖性的进一步的可能性被认为要考虑车辆侧雨刷装置。一般后者包含与擦拭水或去除水——例如雨水——结合用作清洁挡风玻璃的雨刷，其位于车辆的挡风玻璃的一部分上。特别地，最后的变量解释为表明将经过的下垫面也可能被雨水弄湿。因此该信息可以用于将进气压力的水平——例如最终进气压力——适应于各自的道路条件。在雨天气候的情况下，因而可以假设通常车轮在下垫面上的抓力降低，其结果是短时间内存在的高的制动效果很容易导致以这种方式减速的车轮抱死。与干燥的天气情况相比(关闭雨刷或仅是短暂地接合擦拭水启动)，这里的各自的进气压力的水平可以证明是降低的以便相应地考虑这个事实。

在这样的情况下，还可能考虑可能设置成运行雨刷装置。特别地，这里感兴趣的是启动雨刷的速度，例如可以快速或缓慢发生。也很容易从那里推断关于下垫面的可能的条件的信息。因此，快速运行可以允许与仅缓慢运行的情况相比更滑的将推断出的下垫面。目标是完成以理想的方式适应的系统的制动性能。为此目的，达到维持和/或各自的进气压力的积聚的时间段的长度优选保持可变的并可以根据所述因子进行调整。这相应地应用于适合的进气压力的各自的值。优选的有关必要的预定义的各自的值的自动设置是本领域技术人员的责任。例如以车辆和进一步单独的实施例为基础，这可以由他进行。

当然，前述设置可能性还有利地以各自的外部温度为基础发生。在这样的情况下，还可以将例如车辆轮胎的不同硬度考虑作为外部温度的函数。这里也可以想到的是使用检测到的车辆的电力系统电压。各自存在的电力系统电压可以对可用的支持是否发生和/或发生到何种程度产生影响，而没有不利地影响和/或破坏车辆的其它装置和功能。在低范围的电力系统电压的情况下，因而可能使用功能或不使用。例如，在电力系统电压为6.0伏的情况下功能可能是不可用的。相比之下，在电力系统电压为13.0伏的情况下应当具有功能的最佳性能。

本发明还提供设置可能性还以例如通过已经存在的或将要专门设置的光学系统检测到的进一步不利的情况为基础发生。在这样的情况下，应当考虑不利地影响关于各自的下垫面的车辆的制动行为的情况。例如，因而可以想到的是在差的条件下检测下垫面，这可以提供有关仍然在其上行驶的下垫面的信息。因而差的下垫面条件——例如范围达到以金属装配或以非金属装配部分的差异的不平坦的区域也被输入到预应力时间和预应力压力的设置中。这样的措施有利地有助于研发根据本发明的思想以便进一步增加性能的可实现的改进，因而车辆的控制的人的信任增加，并且车辆的稳定性整体改善。

还可以使用基于车辆各自的传动比和/或横摆率的所述设置可能性的因子。当然，这里说明的功能还可以局限于当超出车辆速度的具体值时才是可用的这样的事实。根据各自的用于积聚进气压力的启动条件该值可以是不同的。这里可以想到的是例如稍微考虑或根本不考虑在自动停车过程中的车辆速度(第三触发因子)。相比之下，与第一和/或第二触发因子结合的功能可以受所述功能仅在从例如90km/h的速度启动是可用的这样的事实约束。功能的可用性还可以局限于例如90km/h-120km/h这样的范围。

当考虑上述时间段时，本发明优选提供以下措施：

一经满足第一触发因子的条件，就可以使用电动马达启动功能。所述电动马达可以在初始预充电时间例如以缓慢的旋转积聚直接到达车轮制动器的初始进气压力。这里例如在精确地或近似5.0秒或达到5.0秒的初始预应力时间段内可以维持初始进气压力。这里初始进气压力可以具有例如精确地或近似3.0巴或达到3.0巴的值。如果达到了优选主要设置为初始进气压力的值，则功能强制引起关闭阀装置。当关闭阀装置时，那么功能继续使用电动马达积聚可以主要优选被设置和可以是例如精确地或近似10.0巴或达到10.0巴的最终进气压力。然后例如在可以精确地或近似另一5.0秒或达到另一5.0秒的较长的预应力时间段保持达到的最终进气压力。

如果在指定的预应力时间段内检测到启动制动踏板以及因而检测到驾驶员侧启动减速请求，那么制动系统可以开始使请求的减速水平有效。

如果未启动制动踏板，并且制动系统中的预应力具有最终进气压力以及超出较长的预应力时间段，那么利用降低进气压力再次启动功能。该降低可能例如发生达到初始压力水平。如果继续存在未启动制动踏板，那么可以从该点以一个周期的压力积聚来启动功能，压力积聚再次积聚最终进气压力并在较长的预应力时间段保持它。

当然，用于前述说明书的制动踏板通过另一制动装置也是可用的。

有关第二触发因子，当它存在时可以使用前述的用于第一触发因子的压力积聚来启动该功能。然而，在这样的情况下，提供用于各自进气压力和各自预应力时间段的其它值。因而例如根据例如可用的碰撞警告和车辆的自主制动过程的一般可用性的因子，例如改变进气压力和预应力时间段成为可能。结果，制动系统的工作能力进一步有利地适应于各自的条件。

对于上述的措施，本发明提供了如以下说明的实施例的一些基本的可能性。

因而，在进气压力的积累过程中，更确切地说当启动功能时，例如当有主动驱动制动踏板或加速器踏板以及有自主减速请求时，可以重新设置各自的预应力时间段的计数器。换句话说，结果是任何减速过程从零时间开始积聚进气压力。

为了阻止功能的可能的以它的所有可用的运行模式的即将到来的运行，可以重新设置该功能，例如在它的随后的运行的定义的时间之后。在这样的情况下，那么可以进一步降低可能存在的进气压力的各自的水平。

功能的可用性还可以根据系统电压和/或外部温度而改变达到这样的程度：对不同的温度范围和/或电压范围单独的模式是可用的。因而，例如在低于那些驾驶员侧减速请求的操作(第一触发因子)的温度下自动停车运行是可用的成为可能。

而且，可以根据可用的传感器元件或其它车辆模块的错误状态设置各自的运行模式的可用性。因而，在自主减速请求(第二触发因子)的情况下设置用于相应的模式的可用性的条件成为可能，其以这样的方式：如果用于前方定向的碰撞警告的检测装置处于错误的状态，则无论如何驾驶员侧的减速请求的模式保持可用的和可启动的。结果，还可以有利地使用单独的模式通过相应的安全手段继续提供缩短的反应时间。这样，例如车辆侧系统的故障因此以它的可能的效果至少部分地被补偿。

总之，各自的运行模式应当是可用的而与控制车辆的人或自主控制源的任何驾驶输入无关。然而，可能的稳定性控制或防抱死功能的干预会导致重新设置该功能。

总的来说，创造性的预应力的积聚还允许车辆侧ESP和/或RSC模块(侧倾稳定控制器)具有更好的性能。在低温度下这种情况更是如此。无论如何，现在提出的功能给对于由控制车辆的人或自主干预进行的制动操作带来了性能上的明显的改进。另外，也明显改进了尤其在低温度下进行自动停车的条件。

Claims (11)

1.一种运行机电车辆制动系统的方法，其中在可能的制动过程之前以触发因子为基础在至少部分车辆制动系统中积聚暂时的进气压力，其中在发生的制动过程期间，积聚的进气压力传递给车辆制动系统的至少一个车轮制动器，至少部分地或由至少取决于制动过程的强度的额外的压力补充。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中

检测到的手动释放油门的方式作为积聚进气压力的第一触发因子。

3.根据权利要求2所述的方法，

其中

将用于检测物体的检测装置的信号用作积聚进气压力的第二触发因子。

4.根据权利要求3所述的方法，

其中，

将用于检测在车辆的碰撞警告装置内的物体的检测装置的信号用作积聚进气压力的第二触发因子。

5.根据权利要求1或2所述的方法，

其中

当启动车辆的自动停车过程时，外部温度的值的下冲用作积聚进气压力的第三触发因子。

6.根据权利要求1所述的方法，

其中

以手动减速请求为基础和/或以自主减速请求为基础进行制动过程。

7.根据权利要求5所述的方法，

其中

当以第三触发因子为基础积聚进气压力时，进气压力在积聚所述进气压力的过程中已经传递给车轮制动器。

8.根据权利要求3所述的方法，

其中

当以第一触发因子和/或第二触发因子为基础积聚初始进气压力水平时，进气压力在积聚所述进气压力的过程中已经传递给车轮制动器。

9.根据权利要求3所述的方法，

由阀装置定义，所述阀装置设置在车轮制动器的上游，并当达到初始水平的进气压力时，关闭阀装置以便以第一触发因子和/或第二触发因子为基础积聚最终水平的进气压力，其中在制动过程中当存在进气压力时至少部分打开阀装置。

10.根据权利要求9所述的方法，

其中

根据外部条件和/或车辆的雨刷装置的启动计算各自的进气压力水平和/或用于保持进气压力的时间段。

11.根据权利要求10所述的方法，

其中

当时间段在积聚进气压力之后过期时，只要预期的制动过程未发生和/或自动停车过程终止，再次降低所述进气压力。