CN111114511A - 由于车辆模式或驾驶员生物识别所引起的制动踏板感调整 - Google Patents

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Abstract

由于车辆模式或驾驶员生物识别所引起的制动踏板感调整。本发明涉及一种在线控制动型车辆制动系统中调整制动踏板反馈的方法。制动系统包括制动踏板以及与制动踏板相关联的模拟装置，使得在线控制动型操作模式下，模拟装置将制动踏板反馈提供给驾驶员。输入信号被提供给制动系统的控制单元的处理器回路。输入信号涉及与车辆的驾驶员相关联的期望的制动踏板反馈。处理器回路基于关于车辆减速度与制动踏板的行程的数据以及基于关于车辆减速度与制动踏板上的力的数据来产生制动踏板感输出信号。基于制动踏板感输出信号，控制单元控制模拟装置的输出以建立期望的制动踏板反馈。

Description

由于车辆模式或驾驶员生物识别所引起的制动踏板感调整
技术领域
本发明涉及车辆的制动，且更特定地涉及一种线控制动型车辆制动系统，其根据车辆模式选择、驾驶员生物识别或驾驶员可用的人机界面（MMI）来调整制动踏板反馈。
背景技术
在常规的线控制动型制动系统的情况下，在正常制动功能期间，制动主缸及因此车辆驾驶员与车轮制动器断开连接，并且模拟器被激活使得压力介质体积被模拟器占据，该压力介质体积作为由驾驶员激活了制动踏板的结果而在制动主缸中排出。模拟器将预定的制动踏板感觉传达给车辆驾驶员。然而，对于由当前车辆驾驶员所期望的反馈来说，此类制动踏板感觉是不可调整的。
因此，需要提供一种车辆制动系统，其根据车辆模式选择、驾驶员生物识别或驾驶员可用的人机界面（MMI）来调整制动踏板反馈。
发明内容
实施例的目的是满足上文所提到的需求。根据实施例的原理，该目的通过提供一种线控制动型车辆制动系统来实现，该线控制动型车辆制动系统被配置成以液压型操作模式和以线控制动型操作模式进行操作。制动系统包括制动踏板。压力介质储存容器被构造和布置成将压力介质容纳在其中。液压激活单元被构造和布置成在液压型操作模式下由制动踏板来激活，以控制压力介质向车辆的车轮制动器的递送。模拟装置被构造和布置成与液压激活单元相互作用，使得在线控制动型操作模式下，制动踏板与液压激活单元断开连接，其中模拟装置将制动踏板反馈提供给驾驶员。电可控型压力供应装置被构造和布置成在线控制动型操作模式期间向车轮制动器递送压力介质。控制单元被构造和布置成在模拟装置处基于驾驶员输入来建立期望的制动踏板反馈。
根据实施例的另一个方面，提供了一种用于在线控制动型车辆制动系统中调整制动踏板反馈的方法，该线控制动型车辆制动系统被配置成以液压型操作模式和以线控制动型操作模式进行操作。制动系统包括制动踏板以及与制动踏板相关联的模拟装置，使得在线控制动型操作模式下，模拟装置将制动踏板反馈提供给驾驶员。输入信号被提供给制动系统的控制单元的处理器回路。输入信号涉及与车辆的驾驶员相关联的期望的制动踏板反馈。处理器回路基于关于车辆减速度与制动踏板的行程的数据以及基于关于车辆减速度与制动踏板上的力的数据来产生制动踏板感输出信号。基于制动踏板感输出信号，控制单元控制模拟装置的输出以建立期望的制动踏板反馈。
在参考附图考虑以下详细描述和所附权利要求时，本发明的其他目的、特征和特性、以及操作方法和结构的相关元件的功能、零件的组合和制造的经济性，都将变得更加显而易见，附图、以下详细描述和所附权利要求都构成本说明书的一部分。
附图说明
从以下结合附图对本发明的优选实施例的详细描述中，将更好地理解本发明，附图中相似的附图标记指代相似的零件，其中：
图1是根据本发明的实施例的示例性车辆制动系统的液压回路图；
图2是在图1的系统的制动期间车辆减速度与制动踏板杆行程的曲线图；
图3是在图1的系统的制动期间车辆减速度与制动踏板力的曲线图；
图4是图1的系统的ECU的处理器回路的示意图，该处理器回路接收驾驶员请求信号并基于该请求信号输出踏板感输出信号；
图5是实施例的方法的流程图。
具体实施方式
线控制动型车辆制动系统（一般在图1中的1处指示）包括：液压激活单元2，其可以借助于制动踏板3来激活；行程模拟器或模拟装置4，其与液压激活单元2相互作用；压力介质储存容器R，其被指派给液压激活单元2并且处于大气压力下；电可控型压力供应装置5；电子开环和闭环控制单元（ECU）12以及用于设定车轮特定的制动压力的电可控型压力调制装置。制动系统1可以是在美国专利No. 9,415,758 B2中公开的类型，该专利的内容通过引用结合到本说明书中。
制动调制装置（在此未更详细地表示）包括（例如，机动车辆（未示出）的每车轮制动器8、9、10、11）进气阀6a至6d和排气阀7a至7d，所述进气阀和排气阀经由中央端口以成对的方式液压地连接至彼此以及液压地连接到车轮制动器8、9、10、11。进气阀6a至6d的进气端口借助于制动回路供应管线13a、13b而供应有压力，所述压力在“线控制动型”操作模式下源自存在于系统压力管线38中的系统压力，该系统压力管线连接到电可控型压力供应装置5的压力空间37。与进气阀6a至6d中的每一个并联连接的是止回阀50a至50d，所述止回阀朝向制动回路供应管线13a、13b开放。在非增压式回退（non-boosted fallback）操作模式下，制动回路供应管线13a、13b经由液压管线22a、22b而供应有激活单元2的压力空间17、18的压力。排气阀7a至7d的排气端口经由回流管线14a、14b成对地连接到压力介质储存容器R。为了检测存在于系统压力管线38中的压力，设置了压力传感器19，其优选地为冗余设计。
液压激活单元2在壳体21中具有两个活塞15、16，这两个活塞一个布置在另一个后面并形成液压室或压力空间17、18的边界，所述液压室或压力空间与活塞15、16一起形成双回路制动主缸或串列式主缸。压力空间17、18一方面经由形成于活塞15、16中的径向孔和对应的压力平衡管线41a、41b（经由回流管线14a和14b）连接到压力介质储存容器R，且另一方面借助于液压管线22a、22b连接到制动回路供应管线13a、13b，其中，所述孔和管线41a、41b可以通过活塞17、18在壳体21中的相对运动而被关断。在该背景下，在压力平衡管线41a中包括诊断阀28与止回阀27的并联连接，其中，该诊断阀在无电流状态下开放，该止回阀朝向压力介质储存容器R关闭。压力空间17、18容纳复位弹簧（未更详细地表示），当制动主缸或激活单元2没被激活时，所述复位弹簧将活塞15、16定位在初始位置中。活塞杆24将由于踏板激活所引起的制动踏板3的枢转运动与第一（主缸）活塞15的平移运动联系起来，该第一（主缸）活塞的激活行程由行程传感器25（优选地为冗余设计）来检测。结果，对应的活塞行程信号是制动踏板激活角度的量度。它代表车辆驾驶员的制动请求。
模拟装置4可液压地联接到制动主缸2，并且基本由模拟器室29、模拟器弹簧室30和模拟器活塞31组成，该模拟器活塞使两个室29、30彼此断开连接。模拟器活塞31通过弹性元件（例如，弹簧或弹性体构件）支撑在壳体21上，该弹性元件布置在模拟器弹簧室30中并且有利地被预加应力。模拟器室29可以借助于电激活的模拟器释放阀32连接到串列式制动主缸2的第一压力空间17。当确定了期望的踏板力（如下文所解释）并且激活了模拟器释放阀32时，压力介质从制动主缸压力空间17流入模拟器室29中。相对于模拟器释放阀32以反并联的方式液压地布置的止回阀34允许压力介质近乎不受阻碍地从模拟器室29流回到制动主缸压力空间17，而这与模拟器释放阀32的切换状态无关。
电可控型压力供应装置5被具体实施为液压缸-活塞布置或单回路电动液压致动器，其活塞36可以由示意性地指示的电动马达35通过旋转平移齿轮机构（也示意性地图示）的中间连接来激活。转子位置传感器由附图标记44表示，其用于检测电动马达35的转子位置并且仅以示意性的方式指示。另外，温度传感器也可以用于感测马达绕组的温度。活塞36形成压力空间37的边界。
致动器压力被馈送到系统压力管线38中并由系统压力传感器19进行检测，该致动器压力是通过活塞36对封闭于压力空间37中的压力介质的作用力产生的。在“线控制动型”操作模式下，系统压力管线38经由顺序阀26a、26b连接到制动回路供应管线13a、13b。以这种方式，在正常制动的情况下，针对所有车轮制动器8、9、10、11加强和减小车轮制动压力。当压力减小时，先前已从致动器6的压力空间37移动到车轮制动器8、9、10、11中的压力介质以相同的方式再次流回到致动器5的压力空间37中。相反，在利用车轮制动压力（使用调制阀6a至6d、7a至7d在车轮特定的基础上以不同方式调节所述车轮制动压力）进行制动的情况下，经由排气阀7a至7d排放的压力介质部分流入压力介质储存容器R中。作为活塞36在顺序阀26a、26b关闭的情况下向后移动的结果，由于压力介质可以经由吸入阀52从容器R中流出而进入致动器压力空间37中这一事实，压力介质随后有可能被吸入到压力空间37中，该吸入阀被具体实施为沿至致动器的流动方向开启的止回阀。
上文提到的部件2、3、5、6a至6d、7a至7d、12、19、20、22a、22b、23a、23b、25、26a、26b、27、28、32、34、38、41a、41b、44、46、52优选地经组合，以形成被提供有附图标记60的电动液压模块（电动液压激活单元）。电子开环和闭环控制单元12用于致动模块60的电激活部件（特别是阀6a至6d、7a至7d、23a、23b、26a、26b、28、32）以及压力供应装置5的电动马达35的电激活部件。在电子开环和闭环控制单元12中还处理传感器19、20、25和44的信号。
在制动系统的正常制动功能（“线控制动型”操作模式）下，制动主缸2及因此车辆驾驶员通过关闭的隔离阀23a、23b与车轮制动器8、9、10、11断开连接，并且制动回路供应管线13a、13b经由开启的顺序阀26a、26b连接到第一压力供应装置5，该第一压力供应装置使系统压力可用于车轮制动器8、9、10、11的激活。模拟装置4由开启的模拟器释放阀32来激活，使得压力介质体积被模拟装置4占据，并且模拟装置4将制动踏板反馈传达给车辆驾驶员，该压力介质体积作为驾驶员激活了制动踏板3的结果而在制动主缸2中排出。
在制动系统1的回退液压型操作模式下，例如在制动系统的电能供应出现故障的事件中，通过在无电流状态下关闭的模拟器释放阀32切断模拟装置4，并且压力供应装置5通过在无电流状态下关闭的顺序阀26a、26b与制动回路供应管线13a、13b断开连接。制动主缸2经由管线22a、22b连接到在无电流状态下开启的隔离阀23a、23b，通过制动回路供应管线13a、13b而因此连接到车轮制动器8、9、10、11，使得驾驶员可以通过激活制动踏板3直接在车轮制动器8、9、10、11中增加压力。
在模拟器制动模式下（在“线控制动型”操作模式下），踏板3与车轮制动器8至11液压地断开连接。因此，不会出现踏板反作用，所述踏板反作用在常规制动系统中在制动系统的车轮制动压力调节活动期间是不可避免的。根据实施例，系统1向驾驶员提供不同的踏板反馈选项以将最佳反馈提供给驾驶员，以便改善驾驶员满意度。
图2是在图1的系统的“线控制动型”操作模式期间车辆减速度与制动踏板杆24的行程的曲线图。曲线A和B代表高和低安全界限，曲线C代表最大速度下的行程-减速度，曲线D代表最小速度下的行程-减速度，且点E代表一定减速度下所推荐的踏板杆行程。
图3是在图1的系统的“线控制动型”操作模式期间车辆减速度与制动踏板力的曲线图。曲线A'和B'代表高安全界限和低安全界限，曲线C'代表压力-减速度，且点E'代表一定减速度下所推荐的制动踏板压力行程。
来自图2和图3中的曲线图的数据被存储在ECU 12（图1）的存储器回路50中。参考图5，处理器回路54被构造和布置成基于涉及驾驶员的输入信号56来确定为特定驾驶员定制的踏板输出感信号58。基于存储在存储器回路50中的曲线图的数据62、64的组合来确定输出信号58，并由处理器回路54处理该输出信号。然后，将输出信号58提供给制动控制单元（例如，ECU 12）。然后，制动控制单元12根据所选择的制动反馈选项使用预设的校准设置来调整制动踏板反馈，以便通过控制输出到模拟装置4的压力将所选择的踏板3感或反馈提供给驾驶员。
参考图4，可以基于涉及驾驶员的车辆模式选择或选择驾驶模式（SDM）请求（诸如，舒适、运动、正常）的输入信号56'来发起和修改期望的制动踏板反馈（经由踏板感输出信号58）。替代地，可以基于涉及驾驶员可用的任何人机界面（MMI）68的输入信号56''来发起或修改期望的制动踏板反馈。例如，MMI 68可以是车辆无线电/仪表板，并且OEM可以在该无线电/仪表板中提供输入以允许驾驶员选择多个期望的踏板反馈选项中的一个。然后，可以将该驾驶员选择的选项保存在存储器回路50中。仍进一步地，可以基于涉及如由例如座椅压力传感器或内置摄像头所获得的驾驶员生物识别信息70的输入信号56'''来发起或修改期望的制动踏板反馈。
因此，实施例的制动系统1使得驾驶员能够选择期望的制动踏板反馈，以便使踏板调谐适应车辆利用，并且在一些情况下根据驾驶员的生物识别或残疾数据来提供特殊的设置。
图5是描述实施例的方法的步骤的流程图。在步骤72中，如上所述（例如，根据驾驶员的生物识别）提供输入信号56。在步骤74中，处理器回路54基于图2的减速度与踏板行程数据以及根据图3的减速度与踏板力来确定制动踏板感。在步骤76中，产生踏板感输出信号58，并且在步骤78中，基于由驾驶员输入信号56发起的踏板感输出信号58，ECU控制模拟装置4的输出以建立制动踏板3的期望的和选择的踏板反馈。
本文中所描述的操作和算法可以被实施为在具有如所描述的处理器回路54的微控制器或控制单元12内的可执行代码，或者被存储在独立的计算机或机器可读非暂时性有形存储介质上，其基于由使用一个或多个集成回路而实施的处理器回路执行代码来完成。所公开的回路的示例实施方式包括硬件逻辑，该硬件逻辑以逻辑阵列（诸如，可编程逻辑阵列（PLA）、现场可编程门阵列（FPGA））来实施或通过对集成回路（诸如，专用集成回路（ASIC））的掩模编程来实施。这些回路中的任一者也可以使用基于软件的可执行资源（该可执行资源由对应的内部处理器回路（诸如，微处理器回路（未示出））执行）来实施以及使用一个或多个集成回路来实施，其中对存储在存储器回路中的可执行代码的执行引起实施处理器回路的（一个或多个）集成回路将应用程序状态变量存储在处理器存储器中，从而创建执行如本文中所描述的回路操作的可执行应用程序资源（例如，应用程序实例）。因此，在本说明书中，术语“回路”的使用既指代使用一个或多个集成回路来实施并且包括用于执行所描述的操作的逻辑的基于硬件的回路，又指代包括处理器回路（使用一个或多个集成回路来实施）的基于软件的回路，该处理器回路包括处理器存储器的保留部分以用于存储应用状态数据和应用变量，所述应用状态数据和应用变量通过由处理器回路执行可执行代码来修改。例如，可以使用诸如可编程只读存储器（PROM）或EPROM之类的非易失性存储器和/或诸如DRAM等之类的易失性存储器来实施存储器回路50。
出于说明本发明的结构和功能原理以及说明采用优选实施例的方法的目的，已示出并描述了前述优选实施例，并且这些实施例可以在不脱离此类原理的情况下经受改变。因此，本发明包括在所附权利要求的精神内所涵盖的所有修改。

Claims (17)

1.一种线控制动型车辆制动系统，线控制动型车辆制动系统被配置成以液压型操作模式和以线控制动型操作模式进行操作，所述制动系统包括：
制动踏板，
压力介质储存容器，其被构造和布置成将压力介质容纳在其中，
液压激活单元，其被构造和布置成在所述液压型操作模式下由所述制动踏板来激活，以控制所述压力介质向车辆的车轮制动器的递送，
模拟装置，其被构造和布置成与所述液压激活单元相互作用，使得在所述线控制动型操作模式下，所述制动踏板与所述液压激活单元断开连接，其中所述模拟装置将制动踏板反馈提供给驾驶员，
电可控型压力供应装置，其被构造和布置成在所述线控制动型操作模式期间向所述车轮制动器递送所述压力介质，以及
控制单元，其被构造和布置成在所述模拟装置处基于驾驶员输入来建立期望的制动踏板反馈。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元包括处理器回路，所述处理器回路被构造和布置成基于关于车辆减速度与所述制动踏板的行程的数据以及基于关于所述车辆减速度与所述制动踏板上的力的数据来产生制动踏板感输出信号，并且基于所述制动踏板感输出信号，所述控制单元被构造和布置成控制所述模拟装置的输出以建立期望的制动踏板反馈。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理器回路被构造和布置成接收输入信号以发起期望的制动踏板反馈，所述输入信号涉及驾驶员的车辆模式选择或选择驾驶模式（SDM）请求。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理器回路被构造和布置成接收输入信号以发起期望的制动踏板反馈，所述输入信号涉及驾驶员可用的人机界面（MMI）。
5.根据权利要求4所述的系统，与呈车辆仪表板的形式的MMI结合，所述仪表板包括输入以允许驾驶员选择多个期望的制动踏板反馈选项中的一个。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所选择的期望的制动踏板反馈选项存储在所述控制单元的存储器回路中。
7.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理器回路被构造和布置成接收输入信号以发起期望的制动踏板反馈，所述输入信号涉及驾驶员生物识别信息。
8.根据权利要求7所述的系统，其还包括摄像头，所述摄像头被构造和布置成获得驾驶员生物识别信息。
9.根据权利要求7所述的系统，其还包括车辆座椅压力传感器，所述车辆座椅压力传感器被构造和布置成获得驾驶员生物识别信息。
10.一种在线控制动型车辆制动系统中调整制动踏板反馈的方法，所述线控制动型车辆制动系统被配置成以液压型操作模式和以线控制动型操作模式进行操作，所述制动系统包括制动踏板以及与所述制动踏板相关联的模拟装置，使得在线控制动型操作模式下，所述模拟装置将制动踏板反馈提供给驾驶员，所述方法包括以下步骤：
将输入信号提供给制动系统的控制单元的处理器回路，所述输入信号涉及与车辆的驾驶员相关联的期望的制动踏板反馈，
由所述处理器回路基于关于车辆减速度与所述制动踏板的行程的数据以及基于关于所述车辆减速度与所述制动踏板上的力的数据来产生制动踏板感输出信号，以及
基于所述制动踏板感输出信号，经由所述控制单元来控制所述模拟装置的输出以建立期望的制动踏板反馈。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述输入信号由驾驶员通过选择车辆模式或通过发起选择模式（SDM）请求来提供。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述输入信号是通过驾驶员可用的人机界面（MMI）提供的。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述MMI呈车辆仪表板的形式，提供输入信号的步骤包括由驾驶员选择所述仪表板上的涉及多个期望的制动踏板反馈选项中的一个的输入。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括将所选择的期望的制动踏板反馈选项存储在所述控制单元的存储器回路中。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述输入信号是基于驾驶员生物识别信息来提供的。
16.根据权利要求15所述的方法，其还包括使用摄像头来获得驾驶员生物识别信息。
17.根据权利要求15所述的方法，其还包括使用车辆座椅压力传感器来获得驾驶员生物识别信息。
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