CN108025716B - 制动力增强对不同的制动负荷的自动适应的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行电机式制动力增强器(13)的方法，其中获取踏板力(11)，从该踏板力(11)中借助于调整单元(32)获取制动压力(P)且在摩擦制动器(21)中调节制动压力(P)且由此产生车辆减速度(22)，其中调整单元(32)具有标称配置(33)，在该标称配置(33)中对于踏板力(11)获取这样的制动压力(P)，即假如预定的干扰变量(3,6,8)具有预定的标称值(31)，则通过该制动压力(P)产生机动车(1)的预定的标称减速度(23)。干扰变量(3,6,8)对车辆减速度的影响应被补偿。本发明设置成，调整单元(32)具有至少一个调整参数(35)以用于调节补偿配置(34)，且干扰变量(3,6,8)的实际值(27)被探测，且取决于所获取的实际值(27)相对标称值(31)的相应的区别调节补偿配置(34)。

Description

制动力增强对不同的制动负荷的自动适应的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行机动车的电机式制动力增强器的方法。为了控制制动力增强器，获取在制动踏板处的踏板力且取决于踏板力借助于制动力增强器如此调节制动压力，即使得在正常条件下得到机动车的预定的标称减速度。用于控制制动力增强器的控制装置以及带有控制装置的制动力增强器同样属于本发明。
背景技术
在电机式制动力增强器中目前建设性地储存有用于支持驾驶员的脚制动力或踏板力的增强特征线。该增强特征线是相对于驾驶员需求和适用的法律要求的折衷。在增强特征线的基础上取决于踏板力得到减速功率，其在平坦的行驶路段上在预设的车辆重量的情形中产生预定的车辆减速度或速度降低，该预定的车辆减速度或速度降低在此称为标称减速度。然而在相同的踏板力的情形中当存在干扰变量(如例如车辆的附加的装载或拖车)时或当车辆处于倾斜的道路上时，车辆减速度变化。
从文件DE 10 2009 047 122 A1中已知一种用于控制可控制的电机式制动力增强器的方法。在该方法中借助于制动力增强器将车辆保持静止。为了在此没有不必要地消耗用于运行制动力增强器的电能，由制动力增强器施加的支持力减小到最小，从而机动车即使在支持力降低的情形中也刚好不从静止中脱离。
发明内容
本发明的任务在于，在制动过程中降低干扰变量(如例如车辆载重量)的影响。
该任务通过一种用于运行机动车的电机式制动力增强器的方法来解决，该方法用于在所述机动车的滚动期间降低机动车的行驶速度，其中通过控制装置
- 获取由使用者施加在制动踏板处的踏板力，
- 从所获取的踏板力中借助于调整单元针对踏板力与制动压力的关联性获取待调节的制动压力，以及
- 通过运行所述制动力增强器在所述机动车的摩擦制动器中调节所述待调节的制动压力且由此产生所述机动车的取决于经调节的制动压力的车辆减速度，其中所述调整单元具有标称配置，在该标称配置中针对所述踏板力获取这样的待调节的制动压力，即假如一个预定的干扰变量具有预定的标称值或多个预定的干扰变量分别具有预定的标称值，则通过该制动压力产生所述机动车的预定的标称减速度，
- 所述调整单元具有至少一个调整参数以用于调节与所述标称配置不同的补偿配置，以及
- 通过探测设备探测所述至少一个干扰变量的相应的实际值，以及
- 取决于获取的每个实际值与相应的标称值的相应的区别通过调节所述调整单元的所述至少一个调整参数来调节所述补偿配置。
通过本发明提供一种用于运行机动车的电机式制动力增强器的方法。通过该方法在机动车的滚动期间降低机动车的行驶速度。对此通过控制装置获取由使用者施加在制动踏板处的踏板力，且从获取的踏板力中通过调整单元获取待调节的制动压力。因此调整单元适用于提供踏板力与制动压力的关联性。然后通过运行制动力增强器在机动车的摩擦制动器中调节待调节的制动压力且由此产生机动车的取决于调节的制动压力的车辆减速度。车辆减速度结合本发明可理解为负加速度，即行驶速度的降低。描述的调整单元具有获取的踏板力作为输入值且提供待调节的制动压力作为输出值。由此得到的踏板力与制动压力的关联性在现有技术中通常通过增强特征线限定，该增强特征线限是对于不同的行驶情况的折衷。在所提及的调整单元中还存在这样的配置(Konfiguration)，即该配置在此称为标称配置。假如至少一个预定的干扰变量具有分别预定的标称值，则根据标称配置针对踏板力获取这样的待调节的制动压力，即通过该待调节的制动压力产生机动车的预定的标称减速度。因此例如在不带有拖车且在平坦的路段上的未装载的车辆的情形中(干扰变量(装载、拖车和坡度)的标称值)，在给定的踏板力的情形中产生标称减速度。标称减速度在此毫无疑问是踏板力的函数，也就是说踏板力的不同的力值得到标称减速度的不同的减速度值，因为较大的踏板力值相比较小的踏板力值得到更大的减速度值。
但是在车辆被装载和/或带有拖车和/或在坡度处时，驾驶员必须通常考虑，在踏板力相同的情形中不得到标称减速度，而是机动车较迟钝地反应。在根据本发明的方法中该效果现在完全地或至少部分地得到补偿。对此根据本发明设置成，调整单元具有至少一个调整参数以用于调节与标称配置不同的补偿配置。这些配置由此通过至少一个调整参数的相应的值得到。通过探测设备探测所述至少一个干扰变量的相应的实际值。补偿配置取决于每个获取的实际值与所述至少一个调整参数的相应的标称值的相应的区别通过调节所述至少一个调整参数来调节。区别在此不必明确地计算。也可设置成，取决于所述至少一个干扰变量的相应的实际值直接地调节所述至少一个调整参数的相应的参数值。在此同样得到所提及的与在实际值和标称值之间的区别的相关性。
通过本发明得出如下优点：在机动车中调整单元通过以下方式对于所述至少一个干扰变量做出反应，即对于每个干扰变量探测实际值且在获取待调节的制动压力时考虑每个探测的实际值。因此不仅限制标称配置，而且还可调节补偿配置。因此在行驶期间车辆减速度可匹配于机动车的当前的负荷。
可选的改进方案也属于本发明，通过这些改进方案的特征得到附加的优点。
关于补偿配置毫无疑问优选地设置成，补偿干扰变量对于车辆减速度的影响。因此根据一种改进方案调节这样的补偿配置，即假如所述至少一个干扰变量的相应的实际值与相应的标称值偏离，则在该补偿配置的情形中车辆减速度相比在标称配置的情形中具有与标称减速度的更小的偏离，也就是说具有与标称减速度的更小的区别。因此如果不调节所述至少一个调整参数，从而标称配置保持在调整单元中，则机动车在装载时和/或在带有拖车的情况下和/或在存在坡度时相比利用补偿配置所得到的受到更小的车辆减速度。由此得出如下优点：驾驶员不取决于装载在给定的踏板力的情形中始终获得被提供的标称减速度或至少一个与在标称配置的情况下相比更大的车辆减速度。
一种实施方式考虑机动车的装载为干扰变量。在该改进方案中，所述至少一个干扰变量包括机动车的装载且机动车的当前装载作为实际值被探测。换而言之例如获取在机动车中的负荷或装载或货物的重量或质量。这可例如通过自动行驶速度调节系统(ACC-自动巡航控制)或电子稳定控制系统(ESC-电子稳定性控制)的传感器来执行。可例如获取机动车的至少一个减震器的弹性压入距离(Einfederweg)，且取决于该弹性压入距离推断出装载的重量或质量。装载可例如通过ACC或ESC的相应的控制器来提供。
根据一种改进方案，所述至少一个干扰变量包括拖车的悬挂到机动车处的拖车负荷且当前的拖车负荷作为实际值被探测。拖车负荷可例如说明拖车的重量或质量和/或拖车的结构型号。拖车负荷可例如通过在拖车中提供的悬挂控制器来获取。
根据一种改进方案，所述至少一个干扰变量包括行驶地面的坡度，机动车在该行驶地面上滚动。作为实际值获取与当前的坡度有关的倾角值。换而言之，探测底面倾角或道路坡度。这可例如间接经由车辆倾角来获取，其中在此机动车的关于底面的独有的俯仰运动(Nickbewegung)可例如通过求平均值来补偿或由此计算。行驶地面的坡度还可例如基于数字化道路地图来获取，在该数字化道路地图中还含有道路坡度和/或海拔说明。通过考虑底面坡度得到如下优点：在调节制动力时还考虑在下坡行驶时提高的推力。
根据一种改进方案，通过探测设备周期性地探测相应的实际值，且所述至少一个调整参数相应地周期性地被调节。换而言之，调整单元的踏板力与制动压力的关联性周期性地匹配于所述至少一个干扰变量的相应的当前实际值。因此，通过调节系统来匹配调整单元的关关联性特性。
一种改进方案基于已知的方式，即借助于增强特征线来提供制动压力。为了在此也实现对干扰变量的实际值的匹配，该改进方案设置成，在调整单元中标称配置通过第一增强特征线来提供且至少一个另外的增强特征线被提供用于相应的补偿配置。取决于所述至少一个干扰变量的相应的所探测的实际值在增强特征线之间进行转换。由此然后分别激活这样的增强特征线或为了获取待调节的制动压力以这样的增强特征线为基础，即通过该增强特征线尽管干扰变量不具有相应的标称值但是在预设的踏板力的情形中得到标称减速度。假如所述至少一个干扰变量的相应的实际值等于相应的标称值，则标称配置的增强特征线被调节。在此毫无疑问也可设置有公差区间。
用于电机式制动力增强器的控制装置也属于本发明。控制装置具有用于接收所述至少一个干扰变量的相应的实际值的信号输入端和用于控制制动力增强器的电动驱动单元的信号输出端。控制装置设立成执行根据本发明的方法的实施方式。由此控制装置取决于各个接收的实际值在信号输出端处产生用于制动力增强器的驱动单元的控制信号，通过该控制信号即使当所述至少一个干扰变量不具有相应的标称值时在相应的踏板力的情形中也调节标称减速度。
电机式制动力增强器也属于本发明，该电机式制动力增强器具有根据本发明的控制装置的实施方式。
最后机动车也属于本发明，该机动车具有根据本发明的制动力增强器的实施方式。此外，提供探测设备以用于探测至少一个干扰变量的相应的实际值，其中探测设备与制动力增强器的控制装置的信号输入端相联结，从而相应的探测的实际值可传递到控制装置处。
根据本发明的机动车优选地设计为汽车、尤其设计为轿车或载重汽车。
附图说明
随后描述了本发明的一种实施例。对此唯一的图示出了根据本发明的机动车的实施方式的示意图。
具体实施方式
在下面阐释的实施例为本发明的一种优选的实施方式。在该实施例中，实施方式的所描述的构件分别是本发明的各个可彼此独立地考虑的特征，这些特征分别还彼此独立地改进本发明且由此还可单独地或以与所示出的组合不同的组合视作为本发明的组成部分。此外，描述的实施方式还可通过本发明的已经描述的特征中的另外的特征来补充。
图示出了机动车1，该机动车1可例如为汽车尤其轿车或载重车辆。(未更详细地呈现的)拖车3可悬挂到机动车1的拖车联结器2处。机动车1在所示出的示例中以行驶速度4在行驶地面5上行驶。例如机动车1可向下滚动。换而言之，行驶地面5具有坡度6，该坡度6可例如限定为关于水平线7的底面倾角或角度。此外，机动车1可被装载，也就是说临时的或可取走的装载或负载8可位于机动车1的加载空间中或加载面上。
在所示出的示例中，驾驶员9想要降低机动车1的行驶速度4。在图中仅呈现驾驶员9的一只脚。为了制动或降低行驶速度4，驾驶员9以脚将踏板力11施加在制动踏板10处。换而言之驾驶员9以脚力或踏板力11加载制动踏板10。
踏板力11可经由活塞杆12传递到电机式制动力增强器13中。在此附加地电动驱动单元14作用到活塞杆12上。驱动单元14可例如具有电动机，该电动机例如经由蜗杆传动机构作用到活塞杆12上。由此增强踏板力11。驱动单元14可通过控制装置15来控制，该控制装置15对此生成用于驱动单元14的控制信号或调整信号16。控制装置15可例如包括微控制器或微处理器。
增强的踏板力可经由压杆17传递到液压制动回路19的主缸18中。由此在液压制动管路20中调节制动压力P，该制动压力P在机动车1的摩擦制动器21中以本身已知的方式起作用。通过摩擦制动器21产生车辆减速度22，该车辆减速度22降低了车辆速度4。
驾驶员9在此可在机动车1未加载的情况下(即在没有负载8且没有拖车3的情况下)在平坦的行驶地面上对于踏板力11的给定的值获得预定的标称减速度23即预定的负加速度值。控制装置15对此取决于传感器信号24调节调整信号16。传感器信号24通过传感器25生成，该传感器25例如在活塞杆12处探测或获取踏板力11。
控制装置15可具有调整单元32，通过该调整单元32得到描述的踏板力与制动压力的关联性，即制动力11的力值F与待调节的制动压力P的关联性。调整单元32可例如通过控制装置15的程序模块实现。控制装置15可例如通过控制器实现。对于拖车3的拖车重量、装载8的装载重量和坡度6的坡度值分别设置有标称值31，对于该标称值31在给定的踏板力11的情形中得到标称减速度23。在标称值31的情形中的标称减速度23在此通过增强特征线33来产生，该增强特征线33是标准特征线或标称特征线33。如果使用该标称特征线33，则控制装置15位于标称配置中。相应的标称值31可例如表明或说明，装载为0千克、没有拖车联结且没有坡度存在(斜度为0度)。标称特征线33表示调整单元32的标称配置。
通过负载8和拖车3和坡度6，机动车1表现为较迟钝的。换而言之，负载8、拖车3以及坡度6分别是干扰变量，假如未通过控制装置15对调整信号16进行匹配，则在踏板力11相同的情形中由于该干扰变量不得到标称减速度23。
现在为了在给定的踏板力11的情形中即在传感器信号24的给定的值的情形中还产生匹配于干扰变量的调整信号16(在该调整信号16的情形下干扰变量被补偿)，在机动车1中控制装置15附加地经由信号输入端26针对干扰变量中的至少一个接收相应的实际值27。例如可从拖车3的(未呈现的)拖车控制器中接收作为实际值27的拖车重量28和/或作为实际值的拖车型号。从用于ACC(自动巡航控制)或ESC(电子稳定性控制)的控制器29中可例如接收作为实际值27的装载8的装载重量29和/或行驶地面5的坡度6的坡度值30。坡度值30可例如为行驶地面5的表面关于水平线7的角度的角度值。
为了即使在存在装载8和/或悬挂的拖车3的情形中和/或在坡度6的情形中也产生标称减速度23，取决于这些干扰变量的实际值27分别需要其它的增强特征线34。这些增强特征线34可通过控制装置15在调整单元32中激活。附加的增强特征线34分别表示补偿配置。
在调节设备32中激活特征线33,34中的哪一个(即激活特征线33,34中的哪一个被使用以为了获取待调节的制动压力P)可通过调整参数35来确定，该调整参数35取决于实际值27改变或调节。调整参数35因此确定起作用的增强特征线33,34。由此始终这样的增强特征线33,34起作用，即通过该增强特征线33,34在给定的实际值27的情形中得到尽可能地类似于在给定的踏板力21的情形中的标称减速度23的车辆减速度22。
然后取决于如根据相应起作用的增强特征线33,34所获取的待调节的制动压力P，通过控制装置15生成控制信号16。调整信号26在信号输出端36处提供。驱动单元14然后在制动管路20中产生制动压力P，从而得到车辆减速度22。
附加的增强特征线34的形式和/或数量和在实际值24与待选择的增强特征线34之间的相关性例如可通过简单的试验或基于公式获取，其取决于干扰变量(装载、拖车负荷和坡度)给出得到的车辆减速度22。公式本身是已知的。
因此在识别了所提到的干扰变量的情况下可自动地实现制动力增强的转换，从而对于期望的标称减速度23待耗费的制动踏板力保持相同。通过适应，机动车1的减速度一直表现为不取决于装载且对于制动系统的设计来说是额定的。也就是说对于踏板力11的每个值而言分别得到用于标称减速度23的所属的值。干扰变量可通过机动车1的已经存在的功能来识别，这些功能可将状态例如经由通讯总线例如CAN总线(CAN-控制器局域网络)传输到其它的接收器控制器处，且由此还传输到制动力增强器13的控制装置15处。
由此对于在行驶期间在所有行驶情况(斜度/坡度)中且在不同的装载的情形中的动态的制动而言可给驾驶员提供或确保在踏板力和车辆减速度之间的一直相同的关系。
总体而言示例示出了通过本发明可如何提供制动力增强对于不同的制动负荷的自动的适应。
参考符号列表
1 机动车
2 拖车联结器
3 拖车
4 行驶速度
5 行驶地面
6 坡度
7 水平面
8 装载
9 驾驶员
10 制动踏板
11 踏板力
12 活塞杆
13 制动力增强器
14 驱动单元
15 控制装置
16 控制信号
17 压杆
18 主缸
19 液压制动系统
20 制动管路
21 摩擦制动器
22 车辆减速度
23 标称减速度
24 传感器信号
25 传感器
26 信号输入端
27 实际值
28 拖车负荷
29 装载重量
30 坡度值
31 标称值
32 调整单元
33 标称特征线
34 增强特征线
35 调整参数
36 调整输出端
F 力值
P 制动压力

Claims (10)

1.一种用于运行机动车(1)的电机式制动力增强器(13)的方法，以用于在所述机动车(1)的滚动期间降低机动车(1)的行驶速度(4)，其中通过控制装置(15)
- 获取由使用者(9)施加在制动踏板(10)处的踏板力(11)，
- 从所获取的踏板力(11)中借助于调整单元(32)针对踏板力与制动压力的关联性获取待调节的制动压力(P)，以及
- 通过运行所述制动力增强器(13)在所述机动车(1)的摩擦制动器(21)中调节所述待调节的制动压力(P)且由此产生所述机动车(1)的取决于经调节的制动压力(P)的车辆减速度(22)，其中所述调整单元(32)具有标称配置(33)，在该标称配置(33)中针对所述踏板力(11)获取这样的待调节的制动压力(P)，即假如至少一个预定的干扰变量(3,6,8)具有相应预定的标称值(31)，则通过该制动压力(P)产生所述机动车(1)的预定的标称减速度(23)，
其特征在于，
- 所述调整单元(32)具有至少一个调整参数(35)以用于调节与所述标称配置(33)不同的补偿配置(34)，以及
- 通过探测设备(26)探测所述至少一个干扰变量(3,6,8)的相应的实际值(27)，以及
- 取决于获取的每个实际值(27)与相应的标称值(31)的相应的区别通过调节所述调整单元(32)的所述至少一个调整参数(35)来调节所述补偿配置(34)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节这样的补偿配置(34)，即假如所述至少一个干扰变量(3,6,8)的相应的实际值与相应的标称值偏离，则在该补偿配置(34)的情形中所述车辆减速度(22)相比在所述标称配置(33)的情形中具有与所述标称减速度(23)的更小的偏离。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个干扰变量(8)包括所述机动车的装载(8)且所述机动车(1)的当前的装载(29)作为实际值(27)被探测。
4.根据前述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个干扰变量(3)包括拖车(3)的悬挂到所述机动车(1)处的拖车载荷且当前的拖车负荷(28)作为实际值(27)被探测。
5.根据前述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个干扰变量(6)包括行驶地面(5)的坡度(6)，所述机动车(1)在该行驶地面(5)上滚动，并且与当前的坡度(6)相关的倾角值(30)作为实际值(27)被获取。
6.根据前述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过所述探测设备(29)周期性地探测相应的实际值，且周期性地调节所述至少一个调整参数(35)。
7.根据前述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述调整单元(32)中所述标称配置(33)通过增强特征线(33)提供，且至少一个另外的增强特征线(34)提供用于相应的补偿配置(34)，且取决于所述至少一个干扰变量(3,6,8)的相应的探测的实际值(27)在所述增强特征线(33,34)之间进行转换。
8.一种用于电机式制动力增强器(13)的控制装置(15)，其中所述控制装置(15)具有用于接收至少一个干扰变量(3,6,8)的相应的实际值(27)的信号输入端(26)和用于控制所述制动力增强器(13)的电动驱动单元(14)的信号输出端(35)且设计成用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
9.一种电机式制动力增强器(15)，带有根据权利要求8所述的控制装置(15)。
10.一种机动车(1)，带有根据权利要求9所述的电机式制动力增强器(13)和用于探测至少一个干扰变量(3,6,8)的相应的实际值(27)的探测设备(26)，其中所述探测设备(29)与所述制动力增强器(13)的控制装置(15)的信号输入端(26)联结。
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