CN106536305A - 用于改进电子的机动车制动系统的调节特性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于改进电子的机动车制动系统的调节特性的方法，所述方法至少包括滑动率调节的功能，在所述方法中轮个性化地使用被评价为对于调节干预的初始化的标准的轮动态信息，并且为了借助车轮制动系统产生相应的制动力矩，将该轮动态信息与用于压力消减阶段、压力保持阶段和压力建立阶段的调节阈值进行比较。根据本发明设置了由通过调节干预在车辆轮上引发的压力变化计算在这个轮上期望的加速度变化，由测量的轮速度作为轮动态信息确定由压力变化引发的实际的加速度变化，并且在实际的加速度变化与期望的加速度变化以经定义的尺度偏差时如此适配滑动率调节的调节性能，使得偏差最小。
Description
本发明涉及按照专利权利要求1的前序部分的、用于改进电子的机动车制动系统的调节特性的方法。
用于避免车辆轮抱死的系统（防抱死系统，ABS）、用于调节经驱动的轮的驱动滑动率的系统（驱动滑动率调节系统，ASR）是已知的并且包括滑动率调节部。
为了阻止在制动时车轮的抱死，防抱死制动系统评估单个轮的转动特性并且由此确定车辆参考速度。额外地，针对每个车轮单独地形成和评估轮滑动率。为了调节轮滑动率，通常预先设定轮滑动率的阈值，所述阈值确定所述调节的采用。
在已知的为了车辆的制动调节的方法中，力争阻止过制动，即在车辆的轮和车道表面之间过高的滑动率。根据轮胎型号的不同，滑动率最优值位于约7%至15%的滑动率。“进入打滑”理解为超过这个最优值，其中轮胎也失去其侧向导向特性。
因此，相应的调节器应该能够长期地达到经设置的调节目标。如果在一定的时间后始终存在调节偏差，调节器例如通过其它的压力消减阶段或者压力建立阶段进行补充调节，以便在进一步的过程中减少调节偏差。时间上的特性通过调节器的参数化予以确定。
对良好适用的调节器来说，大的调节偏差通常仅当一些“不可预计的”即干扰出现并且机动车制动系统基于这个干扰不按照期望表现时才出现。
本发明的任务在于实现开文提到的方法，利用所述方法在其出现前识别有威胁的大的调节偏差，从而通过及时的调节干预阻止这样的调节偏差的出现或者至少缩短这样的调节偏差的出现的持续时间。
这个任务通过具有专利权利要求的特征的方法予以解决。
这样的用于改进电子的机动车制动系统的调节特性的方法，所述方法至少包括滑动率调节的功能，在所述方法中轮个性化地使用被评价为对于调节干预的初始化的标准的轮动态信息，并且与用于压力消减阶段、压力保持阶段和压力建立阶段的调节阈值为了借助车辆制动系统产生相应的制动力矩而进行比较，根据本发明所述方法的特征在于，
-由通过在车辆轮上调节干预所引发的压力变化计算这个车轮上期望的加速度变化，
-由测量的轮速度作为轮动态信息确定由压力变化引发的车辆轮上实际的加速度变化，并且
-在实际的加速度变化与期望的加速度变化以经定义的尺度进行偏差时，如此适配滑动率调节的调节特性，使得偏差最小。
利用这个根据本发明的方法，滑动率调节的质量能够明显地改进，也就是说进入打滑的深度减小，特别是施加大的调节偏差的持续时间明显地缩短。
在这个根据本发明的方法中，相关的参量一方面是通过调节干预引发的压力变化，所述压力变化导致了相应的制动转矩的变化，另一方面是通过这个压力变化或者说通过这个制动转矩变化引发的轮加速度的变化，其中，轮加速度的变化即从数学上看轮加速度的导数或者说速度的二阶导数，一般来说称为“窜动”（加加速度）并且表达为微分的参量，所述参量在调节算法中由两个相邻的加速度值的差计算。
从通过调节干预引发的压力变化出发由此计算经初始化的加速度变化，即期望的加速度变化，其中就此使用制动压力模型。利用这个制动压力模型首先计算作用在车辆轮上的制动压力，并且由此计算期望的加速度变化，其中针对后者也使用其它的参数、如车道摩擦系数、制动盘的衬片摩擦系数等等。这个期望的加速度变化随后与实际采用的、由轮速度作为其二阶导数确定的加速度变化进行比较。
根据本发明有利的设计方案，通过围绕期望的加速度变化所定义的公差带给出所述经定义的尺度。如果实际的加速度变化的值位于这个公差带之外，则偏差过大，从而需要调节干预。
本发明的备选的设计方案规定，所述经定义的尺度通过值域给出，所述值域的值与由实际的加速度变化和期望的加速度变化形成的商进行比较。
根据本发明的其它优选的改型方案，调节特性通过调节器放大因数的变化和/或调节器频率的变化和/或通过脉冲大小的变化在压力要求方面被匹配。
因为用于计算期望的加速度变化的信号以及用于确定实际的加速度变化的信号必须在物理上涉及相同的时间点，则按照改型方案如此规定，即被使用用于确定期望的加速度变化的压力变化信号以及被使用用于确定实际的加速度变化的轮速度信号在时间上相互同步。
接下来参考所附的图1具体地解释根据本发明的方法。此图1展示了在车辆轮处出现的速度v、制动压力p以及期望的和实际的加速度变化的走势，所述加速度变化作为微分的参量表现为窜动值（加加速度）j。
接下来以具有ABS调节器的机动车制动系统的ABS调节为出发点，利用所述ABS调节器调节车辆的车辆轮的制动特性，并且在这种情况下阻止过高的滑动率。
图1展示了来自车辆轮的这样的ABS调节的截取部分，所述车辆轮位于不稳定的阶段中，即在具有打滑进入的制动阶段中。
所以在时间点t1，通过ABS调节器提引入压力消减阶段，结果是：制动压力p以及因此轮速度v也对应于根据图1的图解下降。
基于车辆轮处的压力变化，由压力p的梯度借助制动压力模型计算作为窜动值jerw的期望的加速度变化。因为对于t < t1和t > t3，压力p是恒定的，则针对期望的加速度变化jerw得出的值是零。随着压力消减的开始，即在时间点t1之后不久，这个经计算的信号jerw变换为正的值，所述正的值基于恒定的压力的梯度直到在时间点t3压力消减的结束时保持恒定，以便紧接着再次下降至零。
实际的加速度变化求取为窜动值jist并且由轮速度v计算为2阶导数。只要速度走势v向右弯曲，则实际的窜动jist展示为负的值并且当速度走势v转向至左弯曲时（参见图1）展示为正的值。
在整个ABS调节过程中，实际的窜动值jist与期望的窜动值jerw相比较。
一般来说，在预先设定的尺度的范围内这两个参量jerw和jist仅有细微的差别，也就是说ABS调节符合预期地表现。
然而如果出现了在图1中示例展示的情况，即这两个参量jerw和jist在时间点t2的差值超过了经定义的尺度，这意味着待设定的加速度变化jist明显小于期望的加速度变化jerw。
上述经定义的尺度通过围绕期望的加速度变化jerw的值定义的公差带给定。如果实际的加速度变化jist位于这个公差带之外，则认为有干扰。由此面临着大的调节偏差，所述调节偏差能够导致长期持续的打滑进入，所述打滑进入仅能够通过多个调节回路予以修正。
这样的干扰、即实际的加速度变化jist与期望的加速度变化jerw的偏差超过经定义的尺度的原因能够在于例如轮载荷下降、存在下降的车道摩擦系数（基于车道表面的变化）和/或轮胎摩擦系数基于滑动率而下降。所述原因也能够在于车辆制动系统的执行器侧，例如能够存在比在计算期望的窜动值jerw时设想的更小的衬片摩擦系数，由此制动力矩消减实际上小于所期望的。所述定义的用于识别干扰的尺度也能够通过值域给出，所述值域的值与由实际的加速度变化jist和期望的加速度变化jerw的商进行比较。如果这个商位于这个值域之外，则认为有干扰。
如果这时存在以上述方式探测的、实际的加速度变化jist与期望的加速度变化jerw以经定义的尺度进行的偏差，ABS调节器干预并且在时间点t2时执行修正，办法是：例如通过参数转换如此修正压力要求，从而及时地继续压力消减并且因此在时间点t3时实际的窜动值jist在经定义的尺度的范围内跟随期望的窜动值jerw，如这在图1中展示的那样。从这个时间点t3起，在这两个参量jerw和jist之间的偏差仅仅是细微的并且不再位于经定义的尺度之外。
图1中也展示了以下情况，尽管两个参量jerw和jist的偏差位于经定义的尺度之外也不执行压力消减阶段的提早的延长。压力消减随后在时间点t2结束（参见图1，虚线展示的制动压力走势p），结果是：滑动率也继续上升，即打滑进入被延长（参见图1，虚线展示的速度走势v）。ABS调节在更晚的时间点、即在消减间歇之后会利用压力消减对这种打滑进入进行反应，其结果是速度v在时间点t2之后继续下降。
然而利用根据本发明的方法，基于位于经定义的尺度之外的期望的窜动值jerw和实际的窜动值jist之间的偏差，压力消减继续进行或甚至得到增强。
对位于经定义的尺度之外的两个窜动值jerw和jist的偏差来说，ABS调节器的调节特性也能够存在于：改变特别是I分量（也可能是其它的分量）的调节器放大因数、减少调节的间歇时间即提高调节频率或者改变脉冲大小。
在确定或者说计算参量jerw和jist时需要注意的是，在压力变化和加速度变化方面的所属的信号互相同步，使得它们物理上不涉及相同的时间点，即使它们在ABS调节器中同时被计算。
因为ABS调节器中的数学的导数在计算技术上通常通过当前时间点时相应的信号大小和之前时间点时信号大小之间的微分形成来确定，在此出现了时间延迟，所述时间延迟在多次求导时相加。因此在同步时实际“最老的”信号是相关的，并且必须由物理上较新的信号借助中间存储来提供较老的值。如果所使用的信号之一被过滤，则以相应的方式也能够以相同的方式过滤其它所使用的信号。
上面描述的实施例涉及“压力消减”的情况，以便使得再次加速成为可能。自然地，这也适合于“压力建立”的情况，以便限制再次加速。
所展示的方法不仅适用于ABS调节（只要车辆轮在µ滑动率曲线的不稳定的区域中），也一般地适用于在车辆轮的不稳定的区域中的滑动率调节。
Claims (5)
1.用于改进电子的机动车制动系统的调节特性的方法，该方法至少包括滑动率调节的功能，在所述方法中轮个性化地使用被评价为对于调节干预的初始化的标准的轮动态信息，并且为了借助车辆制动系统产生相应的制动力矩，将该轮动态信息与用于压力消减阶段、压力保持阶段和压力建立阶段的调节阈值进行比较，
其特征在于，
-由通过在车辆轮上的调节干预所引发的压力变化计算这个轮上的期望的加速度变化（jerw），
-由测量的轮速度作为轮动态信息确定由所述压力变化引发的车辆轮上的实际的加速度变化（jist），并且
-在实际的加速度变化（jist）与期望的加速度变化（jerw）以经定义的尺度进行偏差时，如此适配滑动率调节的调节特性，使得所述偏差最小。
2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述经定义的尺度通过围绕期望的加速度变化（jerw） 的值被定义的公差带给出。
3. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述经定义的尺度通过值域给出，所述值域的值与由实际的加速度变化（jist）和期望的加速度变化（jerw） 的商进行比较。
4.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述调节特性通过调节器放大因数的变化和/或通过调节频率的变化和/或通过脉冲大小的变化在压力要求方面被匹配。
5.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，被用于确定期望的加速度变化（jerw）的压力变化信号以及被用于确定实际的加速度变化（jist）的轮速度信号在时间上互相同步。
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