CN107444372B - 操作车辆制动辅助系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操作车辆的制动辅助系统的方法，其中制动辅助系统在发生危险制动的情况下通过车辆制动装置辅助车辆的制动，并且为了区分危险制动和正常制动，确定描述车辆驾驶员的制动需求的至少两个变量，并且为每个变量建立阈值。当至少两个变量超过其特定阈值时识别危险制动，由此借助于车辆制动装置启动通过制动辅助系统的自动制动干预。此外，确定描述车辆的瞬时驾驶状况的至少一个驾驶状况变量，并且根据至少一个驾驶状况变量改变至少两个阈值。根据本发明，描述驾驶员的制动需求的第一变量由仅与可以由制动踏板致动的车辆制动装置的主制动缸中存在的制动压力相关的第一变量确定，并且描述驾驶员的制动需求的第二变量由仅与车辆制动装置的主制动缸中存在的制动压力随时间的变化相关的第二变量确定。

Description

操作车辆制动辅助系统的方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于操作车辆，特别是机动车辆的制动辅助系统的方法。
背景技术
所谓制动辅助系统是众所周知的。所述系统已被开发，因为调查显示，紧急制动状况下正常驾驶员通常不能通过制动踏板施加必要的制动力，或者只能在存在延迟的情况下这样做。在识别到驾驶员需求之后，制动辅助系统因此在一定延迟之后和/或在检测到指示危险状况或紧急制动状况的临界驾驶状况之后自动施加一定的制动力。例如由车辆的电子稳定控制(ESC)的控制单元进行对驾驶员需求的识别或危险状况或紧急制动状况的检测。为了实现尽可能短的制动距离，与由车辆驾驶员施加的制动力相比，制动力自动增加，优选地达到最大制动力(车轮抱死极限)。为此，例如通过防抱死制动系统(ABS)的泵增加制动压力，直到车辆的所有车轮都处于ABS控制之下，从而实现车辆的最大制动。
在已知的制动辅助系统中，危险制动与正常制动之间的区别是基于确定临界制动压力阈值和临界制动-压力梯度阈值，其中在车辆的制动装置的主制动缸中确定制动压力。一旦在制动状况下已经超过了两个阈值，则识别出危险制动，并且前述某一制动力由制动辅助系统通过车辆制动装置自动施加，以便允许车辆被采用最大制动力制动。
例如，DE 10 2012 207 264 B3描述了用于操作制动辅助系统的通用方法，其中制动辅助系统在发生危险制动的情况下通过车辆制动装置辅助制动车辆，并且，为了区分危险制动和正常制动，制动压力阈值和制动压力梯度阈值被建立用于通过制动辅助系统实现的制动干预，当超过两个阈值时制动辅助系统被执行。在这种情况下，制动压力直接基于车辆制动装置的主制动缸中存在的液压压力来确定。制动压力梯度是由于这种方式确定的制动压力随时间的变化而产生的。此外，在所公开的方法中，可以根据描述车辆的瞬时驾驶状况的驾驶状况变量来改变制动压力阈值和制动压力梯度阈值，从而允许制动辅助系统在发生危险制动的情况下进行更有效，特别是更快的制动干预。
发明内容
在这种背景下，本发明提出的问题在于提供一种用于操作具有非常有效的制动行为的车辆的制动辅助系统的灵活可用的方法。
该问题通过具有权利要求1的特征的方法来解决。从属权利要求公开了本发明的另外特别有利的实施例。
应当注意，以下说明书中单独提到的特征可以以任何技术上合理的方式彼此组合，并且可以揭示本发明的其它实施例。
在根据本发明的用于操作车辆(特别是机动车辆，该机动车辆在发生危险制动的情况下借助车辆制动装置辅助制动车辆)的制动辅助系统的一种方法中，为了区分危险制动和正常制动，确定描述车辆驾驶员的制动需求的至少两个变量，并且为每个变量建立阈值。根据本发明，当至少两个变量超过其特定阈值时识别危险制动，由此借助于车辆制动装置启动制动辅助系统的自动制动干预。此外，根据本发明，确定描述车辆的瞬时驾驶状况的至少一个驾驶状况变量，由此至少两个阈值根据至少一个驾驶状况变量而改变。结果，可以实现对制动辅助系统的行为对至少一个特定驾驶状况变量的最佳适应，从而可以实现车辆的非常有效的制动行为。驾驶状况变量可以包括例如车辆的车辆动力学变量(例如车辆的横摆率、侧倾率和/或俯仰率)、车辆速度等，并且通过例如摄像机传感器系统、红外传感器系统、雷达传感器系统和/或外部温度或环境温度传感器系统等检测到的车辆的环境变量。
具体实施方式
根据本发明，描述驾驶员的制动需求的第一变量进一步从仅与车辆制动装置(可由制动踏板致动)的主制动缸中存在的制动压力相关的第一变量确定，并且描述驾驶员的制动需求的第二变量从仅与车辆制动装置的主制动缸中存在的制动压力随时间的变化相关的第二变量确定。换句话说，制动压力和制动压力随时间的变化不能直接在车辆制动装置的主制动缸中/在车辆制动装置的主制动缸处确定，例如通过适当设置和定位的压力传感器，而仅仅是间接地通过利用仅与主制动缸中的制动压力相关的用于此目的的变量来确定，即可以基于此推断主制动缸中的制动压力。以这种方式，本方法不再依赖于主制动缸中的制动压力的直接确定，因此可以以大体上更灵活的方式使用。此外，根据本发明的方法还提供了在车辆制动装置的主制动缸中的压力不考虑关于特定阈值或者制动辅助系统的激活或停用的影响的可靠发现的情况下进行可靠操作的另外的优点。
根据本发明的一个有利实施例，车辆制动装置是一种线控制动的制动装置，通过该制动装置执行车辆的制动。结合线控制动的制动装置，现在可以有利地利用根据本发明的方法，因为制动压力的确定或制动压力随时间的变化的确定不再需要直接发生在车辆制动装置的主制动缸处。
例如，制动踏板行程可以有利地被确定为第一变量，从该第一变量确定描述驾驶员的制动需求的第一变量，并且制动踏板行程随时间的变化即制动踏板速度可以是被确定为第二变量，从该第二变量确定描述驾驶员的制动需求的第二变量。制动踏板行程可以例如通过适当地设置并位于车辆制动装置的制动踏板上的行程传感器来确定。
可选地或另外地，还可以将制动装置系统压力确定为第一变量，从该第一变量确定描述驾驶员的制动需求的第一变量，并且可以将制动装置系统压力随时间的变化确定为第二变量，从该第二变量确定描述驾驶员的制动需求的第二变量。在本发明的意义上，制动装置系统压力被认为是车辆制动装置中可用的制动压力，特别是存在于车轮处，用于制动车辆的特定车轮。制动装置系统压力可以例如通过适当地设置并位于车辆制动装置上的一个或多个压力传感器来确定。
可选地或另外地，产生制动装置系统压力的泵的泵设置也可以被确定为第一变量，从该第一变量确定描述驾驶员的制动需求的第一变量，以及泵设置随时间的变化(即泵转速)可以被确定为第二变量，从该第二变量确定描述驾驶员的制动需求的第二变量。在本发明的意义上，制动装置系统压力被认为是车辆制动装置中可用的制动压力，特别是存在于车轮处，用于制动车辆的特定车轮。例如，泵可以包括一个或多个活塞，该活塞可移动车辆制动装置中的制动流体，特别是在通向要制动的车辆的车轮的管路中，从而产生作用在用于制动的车轮处的相应的制动装置系统压力。一个或多个活塞的位置可以例如通过适当地设置和定位的行程传感器来确定。
可选地或另外地，还可以将通过马达驱动并产生制动装置系统压力的泵的马达设置确定为第一变量，从该第一变量确定描述驾驶员的制动需求的第一变量，以及可以将马达设置随时间的变化(即马达转速)确定为第二变量，从该第二变量确定描述驾驶员的制动需求的第二变量。在本发明的意义上，制动装置系统压力被认为是车辆制动装置中可用的制动压力，特别是该制动压力存在于车轮处，用于制动车辆的特定车轮。马达设置可以例如通过设置并位于马达上的旋转角度传感器来确定，和/或马达转速可以通过相应地设置并位于马达上的速度传感器来确定。
可以将车辆与通过摄像机传感器系统、红外传感器系统和/或雷达传感器系统确定的障碍物碰撞的概率确定为驾驶状况变量。可选地或另外地，可以将通过温度传感器系统确定的车辆的环境温度确定为驾驶状况变量。类似地，可选地或另外地，可以将通过侧倾率传感器系统确定的车辆的侧倾率确定为驾驶状况变量。此外，可选地或另外地，可以将通过横摆率传感器系统确定的关于车辆的横摆率信息确定为驾驶状况变量。
根据本发明的一个有利实施例，当确定的驾驶状况变量指示存在与危险制动有关的危险情况时，限定描述驾驶员的制动需求的第一变量的阈值和限定描述驾驶员的制动需求的第二变量的第二阈值都会减小。因此，可以根据所确定的驾驶状况变量来实现制动辅助系统的较早激活，并且因此与其他恒定的阈值相比大体上缩短了车辆的制动距离。
以这种方式，例如，如果通过摄像机传感器系统、红外摄像机系统或雷达传感器系统检测到车辆与障碍物即将发生碰撞(并且因此确定了高碰撞概率)，则可以相应地减少限定描述驾驶员的制动需求的第一变量的阈值和限定描述驾驶员的制动需求的第二变量的阈值。
同样，在例如通过温度传感器系统确定的车辆的外部或环境温度被确定为驾驶状况变量、然后在车辆的低环境温度下(例如在低于0℃的温度下)由于制动衬块的摩擦力值降低导致车辆的负加速度在一定的制动压力下降低并且由于在车辆制动装置中制动液的粘度增加导致制动压力随时间的变化降低的情况下，限定描述驾驶员的制动需求的第一变量的阈值和限定描述驾驶员的制动需求的第二变量的阈值以这样的方式被减少，即，使得高制动效果即使在这些低温下仍然可以实现。
例如，当由侧倾率传感器系统确定的车辆的侧倾率特别是车辆的侧倾稳定性控制(RSC)的临界侧倾率被确定为驾驶状况变量时，限定描述驾驶员的制动需求的第一变量的阈值以及限定描述驾驶员的制动需求的第二变量的阈值也可以相应地减小。例如，在激活侧倾稳定性控制的事件期间存在车辆的临界侧倾率。
例如，当通过横摆率传感器系统确定的车辆的横摆率信息特别是车辆的电子稳定性控制(ESC)的临界的横摆率被确定为驾驶状况变量时，限定描述驾驶员的制动需求的第一变量的阈值以及限定描述驾驶员的制动需求的第二变量的阈值同样可以相应地减小。在这种意义上，例如，在激活电子稳定性控制的事件期间存在临界横摆率。然而，当超过车辆一定的横摆率时，也可以存在。
优选地，例如当超过大约0.8的横摆率因子时，达到临界横摆率。在这种情况下，横摆率因子被定义为在行驶方向上的当前偏差和电子稳定性控制被激活时行驶方向上的偏差的商。行驶方向上的当前偏差由车辆的当前行驶方向与驾驶员指定的所需行驶方向之间的差确定。电子稳定性控制被激活时行驶方向上的偏差是对于电子稳定性控制预设的固定设定值。方向各自围绕车辆的垂直或横摆轴而测量。因此，横摆率因子表示行驶方向上的当前偏差与电子稳定性控制被激活时行驶方向上的偏差之比。
根据本发明，还可以通过横摆率因子的时间导数来形成另一可确定和临界的横摆率信息。横摆率因子的时间导数是横摆率因子随时间变化的量度。以这种方式，例如，当通过横摆率传感器系统确定的车辆的横摆率信息特别是横摆率因子的临界时间导数被确定为驾驶状况变量时，可以相应地减小限定描述驾驶员的制动需求的第一变量的阈值和限定描述驾驶员的制动需求的第二变量的阈值。
根据本发明，横摆率因子的当前值和横摆率因子的时间导数的组合可用于形成确定为驾驶状况变量的可确定和临界的横摆率信息。以这种方式，例如，一旦横摆率因子的时间导数呈现高值，就可以减小超过特定横摆率因子的阈值。
此外，根据本发明，行驶方向上的当前偏差的方向，即是车辆过度转向还是转向不足的区别，也可用于形成可确定的和临界的横摆率信息，以便相应地减少限定描述驾驶员的制动需求的第一变量的阈值和限定描述驾驶员的制动需求的第二变量的阈值。
根据本发明的一个有利实施例，当所确定的驾驶状况变量指示存在与危险制动有关的危险情况时，限定描述驾驶员的制动需求的第一变量的阈值乘以由在待确定的车辆的环境温度下的制动衬块摩擦系数和在可确定的第一参考温度(例如约100℃)下的制动衬块摩擦系数的比值得出的第一因子，并且限定描述驾驶员的制动需求的第二变量的第二阈值乘以由在确定的环境温度下的制动液粘度值和在可确定的第二参考温度(例如约20℃)下的制动液粘度值的比值得出的第二因子。
在本发明的一特别简单的实施例中，仅在温度下降到低于车辆的某个外部或环境温度时，例如约-20℃时，限定描述驾驶员的制动需求的第一变量的阈值和限定描述驾驶员的制动需求的第二变量的阈值可以被乘以第一或第二因子，并且因此与在特定外部或环境温度下降之前的相应的阈值相比分别下降。
在所有上述情况下，总是通过根据本发明的方法确保制动辅助系统即使在制动效果本身降低的低外部温度下也能实现高制动效果。
根据本发明的一个有利实施例，制动装置系统压力被确定为第一变量，并且将制动装置系统压力随时间的变化确定为第二变量，并且当确定的驾驶状况指示存在与危险制动有关的危险情况时，限定描述驾驶员的制动需求的第一变量的阈值减小到大约10巴和大约30巴之间的值，并且限定描述驾驶员的制动需求的第二变量的第二阈值被减小到正常制动的相同阈值的大约1/3到大约1/2之间的值。
根据本发明的另一个有利实施例，通过横摆率传感器系统确定的车辆的至少一个横摆率被确定为车辆状况变量，并且在确定的驾驶状况变量指示存在与危险制动有关的危险情况时，限定描述驾驶员的制动需求的第一变量的阈值和限定描述驾驶员的制动需求的第二变量的阈值都减小到大约为0的值。例如，在当超过车辆的特定横摆率时激活侧倾稳定性控制(RSC)的事件期间，存在危险情况。在这种情况下，可以通过将两个阈值减小到大约为0的值来以最佳方式辅助车辆的侧倾稳定性控制。在这种情况下，与侧倾稳定性控制无关的车辆的车轮或轮胎的滑移被ABS减小，但是与侧倾稳定性控制相关的车轮或轮胎有利地尽快实现车轮抱死极限。这不仅改善了制动辅助系统所提供的制动效果，而且还特别地允许通过尽可能快地进行的侧倾稳定性控制的反应，从而使车辆稳定。
根据本发明，用于操作车辆，特别是机动车辆的制动辅助系统的上述方法不限于本文公开的实施例，而是还包括进一步相同作用的实施例。
在一个优选实施例中，根据本发明，根据上述实施例之一的方法用于在车辆，特别是机动车辆中操作制动辅助系统。特别优选地，在这种情况下，车辆包括线控制动的制动装置，通过该制动装置执行车辆的制动。

Claims (9)

1.一种用于操作车辆的制动辅助系统的方法，其中所述制动辅助系统在发生危险制动的情况下借助于车辆制动装置来辅助所述车辆的制动，并且为了区分所述危险制动和正常制动，确定描述所述车辆的驾驶员的制动需求的至少两个变量，并且为每个所述变量建立阈值，其中当至少两个所述变量超过它们的特定阈值时识别所述危险制动，由此借助于所述车辆制动装置启动通过所述制动辅助系统的自动制动干预，其中，此外，确定描述所述车辆的瞬时驾驶状况的至少一个驾驶状况变量，并且至少两个所述阈值根据所述至少一个驾驶状况变量而变化，
其特征在于，
描述所述驾驶员的所述制动需求的第一变量由仅与可由制动踏板致动的所述车辆制动装置的主制动缸中存在的制动压力相关的变量确定，并且描述所述驾驶员的所述制动需求的第二变量由仅与所述车辆制动装置的所述主制动缸中存在的所述制动压力随时间的变化相关的变量确定。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述车辆制动装置是线控的制动器，通过所述制动装置执行所述车辆的制动。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
制动踏板行程被确定作为所述第一变量，并且所述制动踏板行程随时间的变化被确定为所述第二变量，以及/或者制动装置系统压力被确定为所述第一变量，并且所述制动装置系统压力随时间的变化被确定为所述第二变量，以及/或者产生制动装置系统压力的泵的泵设置被确定为所述第一变量，并且所述泵设置随时间的变化被确定为所述第二变量，以及/或者由马达驱动并且产生制动装置系统压力的泵的马达设置被确定为所述第一变量，并且所述马达设置随时间的变化被确定为所述第二变量。
4.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
通过摄像机传感器系统、红外传感器系统和/或雷达传感器系统确定的所述车辆与障碍物碰撞的概率被确定为所述驾驶状况变量和/或通过温度传感器系统确定的所述车辆的环境温度被确定为所述驾驶状况变量和/或通过侧倾率传感器系统确定的所述车辆的侧倾率被确定为所述驾驶状况变量和/或通过横摆率传感器系统确定的车辆的横摆率信息被确定为所述驾驶状况变量。
5.根据前述权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
在确定的所述驾驶状况变量指示存在与所述危险制动有关的危险情况时，限定描述所述驾驶员的所述制动需求的所述第一变量的所述阈值和限定描述所述驾驶员的所述制动需求的所述第二变量的所述阈值两者都减小。
6.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
当确定的所述驾驶状况变量指示存在与所述危险制动有关的危险情况时，限定描述所述驾驶员的所述制动需求的所述第一变量的所述阈值乘以第一因子，所述第一因子由在待确定的所述车辆的环境温度下的制动衬块摩擦系数和在可确定的第一参考温度下的制动衬块摩擦系数的比值得出，并且限定描述所述驾驶员的所述制动需求的所述第二变量的所述阈值乘以第二因子，所述第二因子由在所述确定的环境温度下的制动液粘度值和在可确定的第二参考温度下的制动液粘度值的比值得出。
7.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
当确定的所述驾驶状况指示存在与所述危险制动有关的危险情况时，制动装置系统压力被确定为所述第一变量，并且所述制动装置系统压力随时间的变化被确定为所述第二变量，并且限定描述所述驾驶员的所述制动需求的所述第一变量的所述阈值被减小到10巴和30巴之间的值，并且限定描述所述驾驶员的所述制动需求的所述第二变量的所述阈值被减少到所述正常制动的相同阈值的1/3和1/2之间的值。
8.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
当确定的所述驾驶状况变量指示存在与所述危险制动有关的危险情况时，通过侧倾率传感器系统确定的所述车辆的至少一个侧倾率被确定为车辆状态变量，并且限制描述所述驾驶员的所述制动需求的所述第一变量的所述阈值和限制描述所述驾驶员的所述制动需求的所述第二变量的所述阈值都被减小到0的值。
9.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
通过横摆率传感器系统确定的所述车辆的横摆率信息被确定为所述驾驶状况变量，并且从横摆率因子和/或所述横摆率因子的导数获得所述横摆率信息。
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