CN117545669A - 制动系统和用于运行制动系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的制动系统(1)，带有：操纵装置(2)，所述操纵装置构造用于，产生液压力；传递装置(6、7)，所述传递装置构造用于，将由所述操纵装置(2)产生的液压力传递给所述机动车的至少一个车轮制动器；防抱死系统(3)，所述防抱死系统带有液压单元(磁阀31)，其中，所述液压单元(31)构造用于，减小施加到所述机动车的至少一个车轮制动器上的液压力；和自动的紧急制动装置(4)，所述自动的紧急制动装置构造用于：在使用传感器数据的情况下确定对象列表并且借助重新添加的传感器数据持续地更新所述对象列表；借助对象列表在第一时间点上确定制动事件，并且倘若确定了制动事件的话，驱控所述操纵装置(2)以产生液压力；借助已更新的对象列表在处在第一时间点后的第二时间点上识别所述制动事件是否继续存在；并且倘若确定了所述制动事件不再存在的话，直接驱控所述液压单元(31)以减小施加在所述机动车的至少一个车轮制动器上的液压力。

Description

制动系统和用于运行制动系统的方法

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的制动系统和一种用来运行用于机动车的制动系统的方法。

背景技术

典型的制动力放大器作为负压放大器(真空放大器)工作或者液压地工作。在带有有效的内燃机、混动驱动器的较新型的车辆中或纯电车辆中，典型地为制动系统使用不依靠真空的解决方案。对此指的是不作为负压放大器工作的制动力放大器。

示例性的不依靠真空的机电的制动力放大器是博世的iBooster。在电磁的制动力放大器中可以快速建立起制动压力并且可以通过电子的控制极为准确地调整制动压力。这尤其对自动的紧急制动系统有利，因为较短的制动行程尤其在自动的紧急制动时产生。

机电的制动力放大器由DE 102009001401 A1已知。在此提出了一种制动系统和用于运行制动系统的方法，其中，制动系统设计用于，在考虑到由车辆自有的传感器装置和/或控制装置提供的控制信号的情况下，输出放大压力信号并且通过液压总成将放大压力信号转达给车轮制动缸。

在没有机电的制动力放大器的车辆中，典型地仅通过用于行驶动力的驾驶员辅助系统，如ESP(电子的稳定性程序)系统完成自动的制动干预。

防抱死系统(ABS)是大部分制动系统的另一个部件。防抱死系统自动调节在机动车的车轮中的至少一个车轮处的车轮滑转。ABS控制器在人为推动的紧急制动状况的情形下典型地识别到了在车轮处的转速跃变并且因此通过ABS液压系统，这就是说通过两个安装在压力管线处的磁阀减小在车轮处的制动压力。在开始时，第一磁阀在此封闭到主制动缸的管线。当车轮转速进一步下降时，用第二磁阀排出制动液并且制动压力轻微下降。液压总成中的电动泵将这个制动液再次泵回到系统中。

发明内容

本发明提供了带有独立权利要求的特征的一种用于机动车的制动系统和一种用来运行机动车的制动系统的方法。

优选的实施方式是相应的从属权利要求的主题。

按照第一个方面，本发明因此涉及一种用于机动车的制动系统，该制动系统带有：操纵装置，操纵装置构造用于，产生液压力；传递装置，传递装置构造用于，将由操纵装置产生的液压力传递给机动车的至少一个车轮制动器；防抱死系统，该防抱死系统带有液压单元(磁阀单元)，其中，液压单元构造用于，减小施加在机动车的至少一个车轮制动器上的液压力；和自动的紧急制动装置，该自动的紧急制动装置构造用于，在使用传感器数据的情况下确定对象列表并且借助新添加的传感器数据持续地更新对象列表，借助对象列表在第一时间点上确定制动事件，并且倘若确定了制动事件的话，驱控操纵装置以产生液压力，借助经更新的对象列表在处在第一个时间点后的第二个时间点上识别所述制动事件是否继续存在，并且倘若确定了制动事件不再存在的话，直接驱控液压单元以减小施加在机动车的至少一个车轮制动器上的液压力。

按照第二个方面，本发明因此涉及一种用来运行机动车的制动系统的方法。在使用传感器数据的情况下确定对象列表，其中，借助新添加的传感器数据持续地更新对象列表。借助对象列表在第一时间点上确定制动事件。通过制动系统的操纵装置产生液压力，其中，制动系统的传递装置将由操纵装置产生的液压力传递给机动车的至少一个车轮制动器。借助已更新的对象列表在处在第一时间点后的第二时间点上确定，制动事件是否继续存在。倘若确定制动事件不再存在的话，通过制动系统的防抱死系统的液压单元减小施加在机动车的至少一个车轮制动器上的液压力。

本发明使得能极为快速地对假阳性检测作出反应。检测指的是，在检测时，先检测制动事件，这就是说，需要自动制动的可能的危险状况。因此在假阳性检测时会触发自动的紧急制动，尽管涉及到事故危险的状况并不危急。紧接着由于更为准确地评估了传感器数据或者在进一步的传感器数据的辅助下识别到，不需要自动制动。在这种情况下，在至少一个车轮制动器上的制动力在使用防抱死系统的情况下减小。

本发明因此规定了防抱死系统的液压单元与自动的紧急制动装置(英文为：autonomous emergencybraking system；AEB系统)的结合。自动的紧急制动装置在此是主动安全性的重要的一部分。尤其必须权衡所出现的假阳性检测和假阴性检测。必须尽量避免假阴性检测，因为在这种情况下没有识别到危险的状况。巨大数量的假阳性检测通常导致了频繁的和过于强烈的制动，由此同样可能例如由于可能的撞车事故而出现危险。

按照本发明，通过使用防抱死系统来减小制动压力，从而在操纵装置完全建立起制动压力之前就已经可以减小制动压力，来避免过于强烈的制动。

因此通过操纵装置建立制动压力典型地持续至少150毫秒。通过借助防抱死系统的减压，可以在识别到假阳性检测(倘若因此不再存在制动事件的话)时在例如少于30毫秒的时间内减小升高的制动压力。因此在修正后仅保留最小的制动作用并且特别是也不保留明显的速度变化。

自动的紧急制动装置因此可以比在通过ESP系统减小制动压力的制动系统中提前至少一个周期地减小制动压力。当考虑到紧急制动装置中的延迟链时，这代表了明显的减小。

此外，提前中断不期望的制动过程还会积极影响驾驶感觉，因为驾驶员会感知到更少的影响。此外，可能出现的小的冲击也用于提高乘员的注意力。

按照制动系统的另一种实施方式，操纵装置具有机电的制动力放大器，该机电的制动力放大器构造用于，建立制动压力。机电的制动力放大器在此是不依靠真空的。

按照制动系统的另一种实施方式，自动的紧急制动装置还构造用于，倘若自动的紧急制动装置确定了不再存在制动事件的话，驱控操纵装置以减小液压力。因此制动压力被进一步减小。

按照制动系统的另一种实施方式，自动的紧急制动装置构造用于，融合传感器数据并且在使用在第一时间点后融合的传感器数据的情况下确定，制动事件是否继续存在。因此可以例如融合同一类型的多个传感器的(或多个相机或雷达传感器的)传感器数据或者也融合不同的传感器的传感器数据。由此进一步改善了对制动事件实际上是否存在的识别。倘若例如由于个别传感器的传感器数据而检测到了制动事件并且导入了自动的制动的话，那么可以通过驱控防抱死系统进行修正，若借助传感器融合产生了重新评估的话。

按照制动系统的另一种实施方式，自动的紧急制动装置构造用于，确定机动车的和/或在机动车的周围环境中的对象的轨迹并且在使用所确定的轨迹的情况下确定制动事件是否继续存在。例如可以执行对对象的追踪。倘若借助追踪表明，预期没有碰撞，那么可以通过驱控防抱死系统进行修正。由此可以精确地识别实际上是否存在制动事件。

按照制动系统的另一种实施方式，自动的紧急制动装置构造用于，在确定了制动事件不再继续存在后，在操纵装置已经完全产生了有待产生的液压力之前就驱控防抱死系统以减小施加在机动车的至少一个车轮制动器上的液压力。制动系统由此可以极为快速地对假阳性检测作出反应。

按照另一种实施方式，制动系统为了传递信号而具有旁通连接结构，旁通连接结构将紧急制动装置直接与液压单元连接起来，其中，紧急制动装置构造用于，倘若确定了不再存在制动事件的话，直接通过旁通连接结构驱控液压单元以减小施加在机动车的至少一个车轮制动器上的液压力。由此快速和直接地驱控液压单元。

按照制动系统的另一种实施方式，自动的紧急制动装置构造用于，基于很少的传感器数据确定制动事件。自动的紧急制动装置例如可以仅评估一个或两个视频帧、激光雷达帧和/或雷达帧。因此可以一方面达到更为稳健的AEB系统，另一方面则在没有被当前的消费者测试等覆盖的真实的情形中达到了更高的效率。制动系统因此使得能更为循序渐进地并且因此在时间上更早地选择干预策略，因为产生了极为迅速地修正的可能性。这个时间可以直接换算成紧急制动系统的有效性。特别是在行人保护中，更佳的反应时间可能导致明显的改善。

当行驶通过一些存在情景模糊度增加或者可能出现状况的突然恶化(例如在视线被遮的影响下)的场景时，稳健性变得特别重要。这些状况是相关的，因此也在当前的消费者保护测试中和在此越来越多地被解决。倘若人或儿童在两辆车之间出现在道路上，有时也在糟糕的环境条件下，例如下雨时或光照情况很差时，就可能出现示例性的状况。在此可以选择更为循序渐进地调整用于自动的制动装置的参数并且因此可以提前至100ms地启动并且在紧急情况下可以提前至100ms地执行全制动。结果是可以完全防止与行人的碰撞或者至少明显降低与行人的碰撞速度。这使得行人遭受明显更小的受伤危险并且可以防止在行人头部和例如挡风玻璃之间的接触。

按照另一种实施方式，制动系统包括ESP系统以及在自动的紧急制动装置和ESP系统之间的接口，其中，ESP系统构造用于，控制防抱死系统。自动的紧急制动装置可以通过接口将用于借助防抱死系统减小压力的指令传递给ESP系统，即使尚未结束借助操纵装置建立压力的独立的过程。

此外，按本发明的做法与在再生式制动装置中的做法不同。在那里，为了达到尽可能高的再生程度，执行对制动矩的协调，这就是说在不同的状况中使车轮制动缸的制动矩以不同的方式与再生式制动装置的当前的制动矩相匹配。

按照制动系统的另一种实施方式，进一步确定，驾驶员是否手动地制动。若是，那么防抱死系统没有被驱控用以减小施加在机动车的至少一个车轮制动器上的液压力。驾驶员因此应当能获得对制动行为的最终的控制。

例如可以首先由于在十字路口的横穿行驶而进行紧急制动。在借助进一步的传感器数据重新评估状况后，可以通过驱控防抱死系统来进行修正。如果碰撞虽然是可以预见的，但所参与的车辆的准确的轨迹仍伴随着高度的不确定性，那么可以例如启动在横穿行驶时的干预。然后可以导入大幅的减速和碰撞点的大幅移动。因为后者随时间二次增长，所以提前的干预在此特别重要。对所述状况的重新评估然后可以修正或完全中断干预并且因此将所述效果降低至与没有干预几乎没存在区别。

作为进一步的示例，可以由于相交的车辆遇上碰撞而触发自动的制动操作。自动的紧急制动装置通过制动操作来驱控最佳的碰撞点。倘若在进一步的测量后表明，碰撞点移动到不利的位置，例如进入到乘客舱，那么取消制动可以防止状况变糟。

按照用于运行制动系统的方法的另一种实施方式，融合传感器数据，其中，在使用在第一时间点后融合的传感器数据的情况下确定制动事件是否继续存在。

按照用于运行制动系统的方法的另一种实施方式，确定机动车的和/或在机动车的周围环境中的对象的轨迹，其中，在使用所确定的轨迹的情况下确定制动事件是否继续存在。

附图说明

图1是按照本发明的一种实施方式的制动系统的方块图；

图2是加速度作为时间的函数的示例性的变化曲线；

图3是速度作为时间的函数的示例性的变化曲线；

图4是经过的路程作为时间的函数的示例性的变化曲线；

图5是不同的行驶状况的示例性的时间变化曲线；

图6是用于确定具有高触发阈值的制动事件的示例性的时间变化曲线；

图7是用于确定具有低触发阈值的制动事件的示例性的时间变化曲线；并且

图8是按照本发明的一种实施方式的用于运行制动系统的方法的流程图。

在所有的附图中，相同的或功能相同的元件和装置配设有相同的附图标记。方法步骤的编号是为清楚起见并且通常不应意味着特定的时间顺序。尤其也可以同时执行多个方法步骤。

具体实施方式

图1示出了用于机动车的制动系统1的方块图。执行系统1包括操纵装置2，借助操纵装置可以产生液压力。操纵装置2包括制动踏板21和机电的制动力放大器22。在到制动踏板21上的压力下，机电的制动力放大器22变得主动并且产生了液压力。

此外，制动系统1还包括传递装置6、7，传递装置将由操纵装置2产生的液压力传递到机动车的至少一个车轮制动器上。此外，制动系统1还包括防抱死系统3，防抱死系统布置在传递装置的通往机电的制动力放大器22的第一区段6和传递装置的通往车轮制动器的第二区段7之间。

制动系统1包括自动的紧急制动装置4。紧急制动装置4在使用传感器数据的情况下确定对象列表。紧急制动装置4为此可以例如评估雷达传感器的、激光雷达传感器的、车辆相机等的传感器数据。紧急制动装置4执行对象追踪，即借助重新添加的传感器数据持续地更新对象列表。在此可以执行多个分过程。

因此可以先在关联步骤中确定，来自当前的测量的哪些数据属于已经检测的对象，即与这个对象关联。

在更新步骤中确定，当前的测量如何影响对象列表的对象的对象状态。例如可以借助新的传感器数据重新对一开始被分类为交通参与者或障碍物的对象进行分类。例如可以将不能从下方驶过的或者不能从上方驶过的对象基于重新测量而分类成能从下方驶过的或能从上方驶过的对象。由此可以特别是判定，对象列表的对象是否还相关。

此外，可以执行预测步骤，在预测步骤中预测对象如何运动，这就是说确定对象的轨迹。也可以计算和更新本车的轨迹。

自动的紧急制动装置4借助对象列表在第一时间点上确定了制动事件并且导入了制动过程。操纵装置2被紧急制动装置4驱控以产生液压力，倘若这个紧急制动装置确定了制动事件的话。

紧急制动装置4持续地借助重新添加的传感器数据检查制动事件是否继续存在。若由于对对象的重新评估，例如由于另一种分类或者已改变的待预期的运行变化曲线得出，在稍后的第二时间点上不再存在制动事件，那么紧急制动装置4就直接驱控液压单元31。液压单元31然后减小施加在机动车的至少一个车轮制动器上的液压力。

可以通过防抱死系统3的液压单元31的惯常的工作方式来减小液压力。液压单元31因此通过打开和关闭液压单元31的阀并且通过泵回制动液来减小施加在车轮制动器上的制动压力。

与之并行的是，紧急制动装置4也可以驱控操纵装置2以减小液压力。

紧急制动装置4因此既将关于额定延迟的驱控信号8(倘若识别到制动事件的话)也将用于中断制动过程的驱控信号9(倘若识别到制动事件不再存在的话)转达给电子的制动力放大器22和防抱死系统3。为了驱控液压单元31，在此可以使用旁通连接结构，通过旁通连接结构可以直接调用液压单元31。此外，还可以将驾驶员是否自行制动的信号5从电子的制动力放大器22传递给防抱死系统3。仅当驾驶员没有自行制动时才执行制动压力的减小。

自动的紧急制动装置4可以构造用于，较早的触发，这就是说确定制动事件。为此被考虑到的数据可以包括传感器数据或融合的传感器数据以及另一些信息，如传感器和融合的延迟时间。

快速打开制动器的效果在图2至4中示出。

图2示出了加速度作为时间的函数的示例性的变化曲线。在图2中示出了以m/s²为单位的加速度a作为时间的函数。图3示出了以m/s为单位的速度作为时间的函数。图4最后示出了以米为单位的由制动引起的已经过的路程s的减小作为时间的函数。在检测到碰撞的情况下，尽可能迅速地提升制动力，以便达到对减速的尽可能大的效果和碰撞点的移动。若这个效果不是期望的并且快速进行了修正，那么所述效果保持类似于没有干预。加速度变化曲线21、速度变化曲线23和路程的变化曲线25对应针对最初导入的干预的加速度、速度或路程，并且加速度变化曲线22、速度变化曲线24和路程的变化曲线26对应经修正的干预。

在借助防抱死系统3干预时，短暂的制动压力建立仅轻微降低了速度v。相对的车辆位置，这就是说，通过制动减小的经过的路程s在最初干预时是好几米并且通过干预减小到几厘米。

图5示出了不同的行驶状况51、52、53的示例性的时间变化曲线，其中，分别绘制出了针对不同的测量周期n至n+5的碰撞的危险(即作为时间t的函数)。就危险而言，在此对从极高的危险54到极低的危险57作了区分，这就是说，例如区分四个级。但本发明并不限于特定数量的级。

在第一变化曲线51中，所求出的危险先是从最低的级上升到第二最低的级和上升到第二最高的级并且然后再次下降到最低的级。在第二变化曲线52中，所求出的危险先是从最低的级上升到第二最低的级，保持在第二最低的级并且然后再次下降到最低的级。在第三变化曲线53中，所述危险在每一个周期中均上升，从最低的级上升至最高的级。

图6示出了用于确定有高触发阈值的制动事件的示例性的时间变化曲线。在这个场景中，当达到最高级时才进行触发。因此仅在第三变化曲线53中在周期n+3中识别到制动事件并且导入制动过程。在三个周期之后，这就是说在周期n+5中，完全建立起了制动压力。

图7示出了用于确定有低触发阈值的制动事件的示例性的时间变化曲线。在这个场景中，在达到第二最高的级时已经进行了触发。因此在周期n+2时的第一变化曲线中也识别到了制动事件。但因为危险紧接着再次降低，所以驱控液压单元31以减小液压力。在第三变化曲线53中可以在周期n+2中就已经识别到了制动事件并且导入了制动过程。本发明由于能快速对抗已触发的制动过程的能力而已经能提前检测制动事件，这就是说，优选例如按照图7所示的方法。由此可以例如提前一个周期作出反应。由于循序渐进的触发，可以提前制动。一旦明确所述状况没有恶化，即不再存在制动事件，就可以在出现明显的速度变化之前修正已经开始的制动操作。

图8示出了用于运行制动系统、特别是前述制动系统1的方法的流程图。

在第一方法步骤S1中，在使用传感器数据的情况下确定对象列表，其中，借助重新添加的传感器数据持续地更新对象列表。

在方法步骤S2中，借助对象列表在第一时间点上确定制动事件。

在方法步骤S3中，通过制动系统1的操纵装置2产生液压力，其中，制动系统1的传递装置6、7将由操纵装置2产生的液压力传递给机动车的至少一个车轮制动器。

在方法步骤S4中，借助已更新的对象列表在处在第一时间点后的第二时间点上确定所述制动事件是否继续存在。为此，可以利用由传感器在第一时间点后确定的融合的传感器数据。尤其可以考虑到对象的分类和/或对象的所确定的轨迹，以便识别所述制动事件是否继续存在。此外，倘若确定了制动事件不再存在的话，就通过制动系统1的防抱死系统的液压单元减小施加在机动车的至少一个车轮制动器上的液压力。

Claims (10)

1.用于机动车的制动系统(1)，带有：

操纵装置(2)，所述操纵装置构造用于，产生液压力；

传递装置(6、7)，所述传递装置构造用于，将由所述操纵装置(2)产生的液压力传递给所述机动车的至少一个车轮制动器；

防抱死系统(3)，所述防抱死系统带有液压单元(31)，其中，所述液压单元(31)构造用于，减小施加到所述机动车的至少一个车轮制动器上的液压力；和

自动的紧急制动装置(4)，所述自动的紧急制动装置构造用于：

在使用传感器数据的情况下确定对象列表并且借助重新添加的传感器数据持续地更新所述对象列表；

借助所述对象列表在第一时间点上确定制动事件，并且倘若确定了制动事件的话，驱控所述操纵装置(2)以产生液压力；

借助已更新的对象列表在处在第一时间点后的第二时间点上识别所述制动事件是否继续存在；并且

倘若确定了所述制动事件不再存在的话，直接驱控所述液压单元(31)以减小施加在所述机动车的至少一个车轮制动器上的液压力。

2.根据权利要求1所述的制动系统(1)，其中，所述操纵装置(2)具有机电的制动力放大器(22)，所述机电的制动力放大器构造用于建立制动压力。

3.根据权利要求1或2所述的制动系统(1)，其中，所述自动的紧急制动装置(4)还构造用于，倘若所述自动的紧急制动装置(4)确定了不再存在所述制动事件的话，那么就驱控所述操纵装置(2)以减小液压力。

4.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统(1)，其中，所述自动的紧急制动装置(4)构造用于，融合传感器数据并且在使用在所述第一时间点后融合的传感器数据的情况下确定所述制动事件是否继续存在。

5.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统(1)，其中，所述自动的紧急制动装置(4)构造用于，确定所述机动车的和/或在所述机动车的周围环境中的对象的轨迹，并且在使用所确定的轨迹的情况下确定所述制动事件是否继续存在。

6.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统(1)，其中，所述自动的紧急制动装置(4)构造用于，在确定了所述制动事件不再存在之后，在所述操纵装置(2)已经完全产生了有待产生的液压力之前驱控所述防抱死系统(3)以减小施加在所述机动车的至少一个车轮制动器上的液压力。

7.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统(1)，带有旁通连接结构，所述旁通连接结构将所述紧急制动装置(4)直接与所述液压单元(31)连接起来，其中，所述紧急制动装置(4)构造用于，倘若确定了所述制动事件不再存在的话，直接通过经由所述旁通连接结构的信号驱控所述液压单元(31)以减小施加在所述机动车的至少一个车轮制动器上的液压力。

8.用来运行机动车的制动系统(1)的方法，带有下列步骤：

在使用传感器数据的情况下确定(S1)对象列表，其中，借助重新添加的传感器数据持续地更新所述对象列表；

借助所述对象列表在第一时间点上确定(S2)制动事件；

通过所述制动系统(1)的操纵装置(2)产生(S3)液压力，其中，所述制动系统(1)的传递装置(6、7)将由所述操纵装置(2)产生的液压力传递给所述机动车的至少一个车轮制动器；

借助已更新的对象列表在处在所述第一时间点后的第二时间点上确定(S4)所述制动事件是否继续存在；并且

倘若确定了所述制动事件不再存在的话，通过所述制动系统(1)的防抱死系统(3)的液压单元(31)减小施加在所述机动车的至少一个车轮制动器上的液压力。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，融合传感器数据，并且其中，在使用在所述第一时间点后融合的传感器数据的情况下确定所述制动事件是否继续存在。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，确定所述机动车的和/或在所述机动车的周围环境中的对象的轨迹，并且其中，在使用所确定的轨迹的情况下确定所述制动事件是否继续存在。