CN111086515A - 机动车辆制动备用系统的运行方法 - Google Patents

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加布里埃尔·约斯特
阿赫麦德·本米蒙
杰弗里·詹姆斯·图马维奇
布拉德·迪恩·里德尔
史蒂夫·迈克尔·西卡拉
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Abstract

本发明涉及一种用于操作机动车辆(2)的制动备用系统(8)的方法，其具有以下步骤：(S100)读取机动车辆(2)的运行数据(BD)，(S200)评估读取的运行数据(BD)以识别机动车辆(2)的制动系统的故障，以及(S300)提供至少一个致动信号(AS，AS')以对机动车辆(2)的传动系统的部件起作用。

Description

机动车辆制动备用系统的运行方法
技术领域
本发明涉及一种用于操作机动车辆的制动备用系统的方法。
背景技术
车辆可以具有驾驶员辅助系统，其提供远程控制和/或自动驾驶功能。
高级驾驶员辅助系统(Advanced Driver Assistance System，ADAS)是用于在特定驾驶情况下为驾驶员提供帮助的机动车辆中的电子辅助设备。安全性通常是最重要的方面，但驾驶舒适性也有所提高。
一些驾驶员辅助系统提供远程控制和/或自动驾驶功能，例如远程停车辅助、代客泊车辅助或远程拖车备用辅助。
远程停车辅助系统(remote park assistant，RePA)允许驾驶员在机动车辆外面时借助如智能手机或平板电脑之类的手持设备操作机动车辆进入或退出停车位。当停车位很小时，这非常方便且特别有帮助。驾驶员和其他乘客可以在停车位外轻松地打开驾驶员侧的门或其他车门，而不会损坏附近的车辆或弄脏他们的衣服。在停车过程中从外面观察机动车辆的能力提供了额外的好处。
另一方面，代客泊车辅助允许自动驾驶机动车辆的自动泊车。
另一方面，远程拖车备用辅助允许您停放包括拖车和机动车辆的车辆组合。
为了确保机动车辆及其周围环境的安全，在机动车辆和手持设备之间应建立永久的数据连接。驾驶员可以通过在用作智能远程设备(smart remote device，SRD)的手持设备上进行输入来移动机动车辆。这允许驾驶员在他想要或需要时立即停车。
如果在使用手持设备操纵机动车辆期间制动系统出现故障(例如由于控制单元的故障)，在这种情况下制动系统不能使机动车辆停止。此外，驾驶员不能通过制动踏板操作来停止机动车辆，因为他在机动车辆外面。这样，车辆将无法控制地加速，尤其是在倾斜的表面上。在这种情况下，不可能将自动变速器的驻车模式改变，因为只有在达到大约4km/h的机动车辆速度时才可能这样做。当在倾斜表面上的操作过程中机动车辆制动器的制动性能退化时，低于上述车辆速度阈值机动车辆加速太快而无法进入自动变速箱的驻车模式。
即使在带有线控制动系统的机动车辆正常运行期间，制动系统也可能发生故障。正常运行应理解为驾驶员在机动车辆中并且对其进行控制，因此没有驾驶员辅助系统来控制机动车辆。
从DE 10 2013 212 364 A1中已知一种用于产生车辆的紧急制动信号的方法和一种用于发起车辆的紧急制动操作的方法。该车辆具有主制动装置和驱动装置。该方法包括以下步骤：使用至少一个读取的传感器信号来检测代表主制动装置的制动效果降低或阻止的车辆紧急情况；以及根据检测到的车辆紧急情况产生紧急制动信号的步骤。在这种情况下，车辆的主制动装置、驱动装置、附加制动装置和/或至少一个另外的车载装置可以根据紧急制动信号来控制，以实现或辅助车辆的紧急制动操作。
DE 10 2013 021 872 A1公开了一种机动车辆，其具有液压致动的制动器、至少一个制动回路、制动助力器以及至少一个由控制装置控制的压力产生和/或压力存储装置，通过至少一个制动回路可以致动制动器，通过该制动助力器可以操纵制动回路，其中该制动助力器可以通过由驾驶员驱动的制动踏板致动，通过该压力产生和/或压力存储装置来调节制动回路内的液压的压力。此外，提供了一种电动马达，通过该电动马达，在制动系统内检测到故障的情况下通过发电机运行的自动开关产生用于将车辆制动到静止状态的减速扭矩。
在DE 10 2009 047 612 A1中公开了一种具有电驱动马达和机械的制动系统的车辆制动方法。在用于制动车辆的机械制动系统故障的情况下，将电驱动马达转换为发电机运行。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种方法，通过该方法即使制动系统发生故障也可以使车辆停止。
该目的通过一种机动车辆的制动备用系统的操作方法来实现，其中机动车辆包含驾驶员辅助系统，驾驶员借助于驾驶员辅助系统通过使用手持设备将机动车辆操纵进入和/或退出停车位，其中驾驶员在机动车辆的外部，该方法具有以下步骤：
读取机动车辆的运行数据，
评估所读取的运行数据以识别机动车辆制动系统的故障，以及
提供致动信号以影响机动车辆的传动系统的部件。
因此，读取且评估机动车辆的运行数据，该运行数据可以指示机动车辆的制动系统的故障。在机动车辆的制动系统故障的这种情况下，传动系统的选定部件被致动以替代方式提供制动作用，以使机动车辆停车或使机动车辆停下来。这可以提高这种驾驶员辅助系统或线控制动系统的安全性。
根据一个实施例，通过致动信号致动作为传动系统的部件的机动车辆的牵引发动机，使得牵引发动机提供导致车辆停止的扭矩。机动车辆的传动系统被理解为产生用于机动车辆中的驱动的扭矩并将其传递到道路上的所有部件。对于其中使用内燃发动机(如汽油或柴油发动机)的常规传动系统，上述部件包括具有飞轮(如果需要，为双质量飞轮)的牵引发动机、具有自动变速器的离合器、多辙车辆差速器、驱动轴或浮动轴以及车轮。传动系统还可以包含电动马达或由内燃发动机和电动马达组成的组合。换句话说，牵引发动机提供补偿力或补偿扭矩以提供制动力矩并且因此使机动车辆停止。此外，可以提供补偿力或补偿扭矩以将车辆速度减小到小于参考值的值。参考值的大小表示以下事实：该车辆那时可以在机动车辆的自动变速器的驻车模式下停止。
根据该实施例，通过另一致动信号来致动作为传动系统的部件的机动车辆的自动变速器，使得提供与机动车辆的移动方向相反作用的扭矩。为了停止在前进方向上的移动，选择倒挡，并且在沿着倒退方向移动的情况下，选择第一或另一挡。
根据另一实施例，在检测到机动车辆的停止时，产生控制信号以切换到机动车辆的自动变速器的驻车模式。所检测到的停止也可以理解为是指机动车辆的速度低于预定的阈值。
根据另一实施例，通过致动信号致动作为传动系统的部件的机动车辆的离合器总成，使得机动车辆的驱动轮锁定。因此可以提供替代的制动效果以使车辆停止。还可以设想，在通过其他方式在第一阶段提供制动效果之后(例如通过致动牵引发动机)，通过锁定驱动轮来在第二阶段提供制动效果。换句话说，附加的制动效果具有时间偏移。
根据另一实施例，将不可接受的数据和/或超过阈值的机动车辆的速度识别为故障。不可接受的数据可以是制动压力太低或制动液液位太低。此外，故障可能是机动车辆的速度超过阈值，该故障是由机动车辆的不受控制的加速引起的。
根据另一实施例，代表制动致动信号和/或机动车辆速度的数据被用作运行数据。制动致动信号用于激活机动车辆的车辆制动器。机动车辆的代表机动车辆速度的数据允许检测机动车辆的不希望的加速。
根据本发明，提供一种用于机动车辆的制动备用系统，其中机动车辆包含驾驶员辅助系统，驾驶员可以借助于驾驶员辅助系统通过使用手持设备将机动车辆操纵进入和/或退出停车位，其中驾驶员在机动车辆的外部，制动备用系统被设计为读取机动车辆的运行数据，评估读取的运行数据，以识别机动车辆的制动系统的故障并且提供至少一个致动信号以对机动车辆的传动系统的部件起作用。
根据本发明的一个实施例，制动备用系统被设计成通过致动信号致动作为制动系统的部件的机动车辆的牵引发动机，使得牵引发动机提供导致机动车辆停止的扭矩。
根据本发明的一个实施例，制动备用系统被设计为通过另一致动信号致动作为传动系统的部件的机动车辆的自动变速器，使得提供与机动车辆的移动方向相反作用的扭矩。
根据本发明的一个实施例，制动备用系统被设计为响应于检测到的机动车辆的停止产生控制信号以切换到机动车辆的自动变速器的驻车模式。
根据本发明的一个实施例，制动备用系统被设计成通过致动信号致动作为传动系统的部件的机动车辆的离合器总成，使得机动车辆的驱动轮锁定。
根据本发明的一个实施例，制动备用系统被设计为将不可接受的数据和/或高于阈值的车辆速度识别为故障。
根据本发明的一个实施例，制动备用系统被设计为使用代表制动控制信号和/或车辆速度的数据作为运行数据。
本发明还包括用于执行这种方法的计算机程序产品、制动备用系统以及具有这种制动备用系统的机动车辆。
附图说明
现在使用附图描述本发明。在附图中：
图1以示意图示出了一种场景，其中借助于驾驶员辅助系统和与该驾驶员辅助系统相关联的制动备用系统来停车；
图2以示意图示出了由驾驶员控制机动车辆的场景；
图3以示意图示出了制动备用系统的更多细节；
图4以示意图示出了图3中所示的制动备用系统的操作的流程图。
具体实施方式
首先参考图1。
示出了一种场景，其中驾驶员将机动车辆2停放在停车位中或者替代性地将机动车辆2不停车。
在该示例性实施例中，机动车辆2是乘用车辆。另外，机动车辆2包含驾驶员辅助系统6，驾驶员可以通过该辅助系统6使用手持设备4将机动车辆2操纵进入和/或退出停车位，其中驾驶员在机动车辆2的外部。
换句话说，驾驶员辅助系统6在该示例性实施例中示出为6。与本示例性实施例的不同之处在于，驾驶员辅助系统6还可以提供驾驶员在机动车辆2外部的其他远程控制和/或自动驾驶功能，例如代客泊车辅助或远程拖车备用辅助。
为了操纵机动车辆2，在驾驶员辅助系统6和手持设备4之间建立无线数据传输连接，例如具有有限范围的无线电连接，例如具有几米范围的蓝牙连接。因此，驾驶员在手持设备4上做出的输入可以被转换成控制信号并且被传递到机动车辆2，然后该机动车辆2实施它们。
手持设备4是便携式电子设备，其具有通过蓄电池或用于不同应用的电池供电的电源。它体积小且重量轻，使用时仅一只手握住。例如，它可以是智能手机或平板电脑。
在该示例性实施例中，机动车辆2位于倾斜表面上。
如果机动车辆2的制动系统现在在操纵过程中发生故障(例如由于控制单元的故障)，在这种情况下不能使机动车辆2停止，因为驾驶员在机动车辆2的外部，并且因此不能通过制动踏板操作使机动车辆2停止。另外，机动车辆2由于倾斜表面而在倒退方向上加速。
这可以使机动车辆速度呈现高于约3km/h的值，在该速度下机动车辆2被操纵。在这种情况下，更不可能改变自动变速器的驻车模式以停止机动车辆2，因为这仅在达到大约4km/h的机动车辆速度时才是可能的。
现在另外参考图2。
图2所示的场景与图1所示的场景的不同之处在于，驾驶员在机动车辆2中并且正在控制车辆，或者驾驶员辅助系统6控制着机动车辆2。
机动车辆2具有线控制动的制动系统，在该系统中，驾驶员的制动踏板操作被转换成电制动需求信号，该电制动需求信号随后致动线控制动系统的各个制动器。制动踏板和制动系统的各个制动器之间没有机械或液压连接。
即使正常运行，制动系统也可能发生故障。由于倾斜的表面，制动系统的故障导致机动车辆2在倒退方向上加速。
为了增加安全性，机动车辆2包含制动备用系统8，其另外参考图3进行描述。
制动备用系统8被设计成如后面将详细说明的那样读取机动车辆2的运行数据BD，评估读取的运行数据BD，以便识别机动车辆2的制动系统的故障并且提供至少一个致动信号AS、AS'以对机动车辆2的传动系统的部件起作用。
制动备用系统8具有用于其任务和功能的硬件和/或软件部件，下面将对其进行描述。
现在另外参考图4来描述制动备用系统8的运行的流程图。
制动备用系统8被设计成在第一步骤S100中在驾驶员辅助系统6调试后，例如通过机动车辆2的CAN总线读取机动车辆2的运行数据BD。
在本示例性实施例中，运行数据BD可以代表用于致动机动车辆2的车辆制动器的制动致动信号，或者代表机动车辆2的机动车辆速度的数据。
在第二步骤S200中，制动备用系统8评估读取的运行数据BD以识别机动车辆2的制动系统的故障。认为故障的发生指示了机动车辆2的制动系统的故障。
故障可以是不允许的数据，例如制动压力太低或制动液填充水平太低，表明制动系统2出现故障。此外，故障可以是机动车辆的速度超过阈值。该阈值可以例如是在4km/h的机动车辆速度，其中在使用驾驶员辅助系统6操纵时，仅达到最大3km/h的机动车辆速度。因此，可以认为这指示了机动车辆2的不受控制的加速。
在另一步骤S300中，制动备用系统8提供致动信号AS，以对机动车辆2的传动系统的部件起作用。机动车辆2的传动系统应理解为产生用于机动车辆2中传动系统的扭矩的所有部件并且将扭矩传递到道路上。对于其中使用内燃发动机(例如汽油或柴油发动机)的常规传动系统中，上述部件包括具有飞轮(如果需要，为双质量飞轮)的牵引发动机，具有车辆变速器的离合器，多辙机动车辆的差速器、驱动轴或浮动轴以及车轮。与本示例性实施例的区别在于，传动系统还可以包含电动马达或由内燃发动机和电动马达组成的组合(即混合动力驱动器)。
通过致动信号AS可以如此致动机动车辆2的牵引发动机，使得牵引发动机提供导致机动车辆2停止的扭矩。换句话说，牵引发动机提供补偿力或扭矩，用以补偿作用在机动车辆2上并且使机动车辆2加速的力使之为零，或提供制动力矩，从而使机动车辆2停止。此外，可以设置补偿力或扭矩来抵消机动车辆2的加速的力，以将车辆速度降低到比参考值低的值。参考值的大小表示以下事实：机动车辆2然后可以在机动车辆2的自动变速器的驻车模式下停止。换句话说，可以提供两级减速，其中首先是通过牵引马达将车辆速度降低到低于参考值的值，并且然后通过改变为驻车模式来停止机动车辆2。
特别地，如果机动车辆2包含具有相关联的自动变速器的内燃发动机，则该自动变速器可以通过另一致动信号AS'来致动，使得内燃发动机与移动方向相反地起作用，即为了停止在前进方向上的移动，选择倒挡，并且在沿着倒退方向移动的情况下，选择第一挡。另一方面，如果机动车辆2包含电动马达作为牵引马达，则通过电动马达的相应致动来实现行驶方向的反转。
如果机动车辆2已经被停止或减速到低于阈值的机动车辆速度，则在另一步骤S400中，制动备用系统8可以产生用于切换到机动车辆2的自动变速器的驻车模式的控制信号。
替代地，可以提供的是机动车辆2的传动系统的离合器总成将以致动信号AS被致动，使得机动车辆2的驱动轮锁定。可替代地，可以提供制动作用以使车辆2停止。
因此，读取并且评估指示机动车辆2制动系统故障的机动车辆2的运行数据BD。在机动车辆2制动系统故障的这种情况下，致动传动系统的选定部件以提供制动效果，以另一种方式停车或使机动车辆2停下来。因此可以提高这种驾驶员辅助系统6的安全性。
附图标记列表
2 机动车辆
4 手持设备
6 驾驶员辅助系统
8 制动备用系统
AS 致动信号
AS' 致动信号
BD 运行数据
S100 步骤
S200 步骤
S300 步骤
S400 步骤

Claims (16)

1.一种用于操作机动车辆(2)的制动备用系统(8)的方法，所述方法具有以下步骤：
(S100)读取所述机动车辆(2)的运行数据(BD)，
(S200)评估读取的所述运行数据(BD)以识别所述机动车辆(2)的制动系统的故障，以及
(S300)提供至少一个致动信号(AS，AS')以对所述机动车辆(2)的传动系统的部件起作用。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述致动信号(AS)致动作为所述传动系统的部件的所述机动车辆(2)的牵引发动机，使得所述牵引发动机提供导致所述机动车辆(2)停止的扭矩。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，通过另一致动信号(AS')来致动作为所述传动系统的部件的所述机动车辆(2)的自动变速器，使得提供与所述机动车辆(2)的移动方向相反作用的扭矩。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，在另一步骤(S400)中，在检测到所述机动车辆(2)的停止时，产生控制信号以改变到所述机动车辆(2)的自动变速器的驻车模式。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述致动信号(AS)致动作为所述传动系统的部件的所述机动车辆(2)的离合器总成，使得所述机动车辆(2)的驱动轮锁定。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，将不可接受的数据和/或高于阈值的速度识别为故障。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，代表制动控制信号和/或机动车辆速度的数据被用作运行数据(BD)。
8.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被设计为执行根据权利要求1至7中的任一项所述的方法。
9.一种用于机动车辆(2)的制动备用系统(8)，其中，所述制动备用系统(8)被设计为读取所述机动车辆(2)的运行数据(BD)，评估读取的所述运行数据(BD)，以识别所述机动车辆(2)的制动系统的故障并且提供至少一个致动信号(AS、AS')以对所述机动车辆(2)的传动系统的部件起作用。
10.根据权利要求9所述的制动备用系统(8)，其中，所述制动备用系统(8)被设计成通过所述致动信号(AS)致动作为所述传动系统的部件的所述机动车辆(2)的牵引发动机，使得所述牵引发动机提供导致所述机动车辆(2)停止的扭矩。
11.根据权利要求10所述的制动备用系统(8)，其中，所述制动备用系统(8)被设计为通过另一控制信号(AS')致动作为所述传动系统的部件的所述机动车辆(2)的自动变速器，使得提供与所述机动车辆(2)的移动方向相反作用的扭矩。
12.根据权利要求9所述的制动备用系统(8)，其中，所述制动备用系统(8)被设计为响应于检测到所述机动车辆(2)的停止产生控制信号以切换到所述机动车辆(2)的自动变速器的驻车模式。
13.根据权利要求9所述的制动备用系统(8)，其中，所述制动备用系统(8)被设计成通过所述致动信号(AS)致动作为所述传动系统的部件的所述机动车辆(2)的离合器总成，使得所述机动车辆(2)的驱动轮锁定。
14.根据权利要求9至13中的任一项所述的制动备用系统(8)，其中，所述制动备用系统(8)被设计为将不可接受的数据和/或高于阈值的车辆速度识别为故障。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的制动备用系统(8)，其中，所述制动备用系统(8)被设计为使用代表制动控制信号和/或车辆速度的数据作为运行数据(BD)。
16.一种具有权利要求9至15中任一项所述的制动备用系统(8)的机动车辆(2)。
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