CN107031586A - 用于操作机动车辆的制动***的方法和用于机动车辆的制动*** - Google Patents

Abstract

在根据本发明的用于操作机动车辆的制动***的方法中，检测机动车辆的停止，感测当前制动压力p_act和制动减速度a_B，确定对应于制动减速度a_B的动态制动压力p_dyn以及确定差别制动压力p₁＝|p_act‑p_dyn|。根据差别制动压力p₁确定用于停止机动车辆的保持制动压力p_H，并且通过保持制动压力p_H操作制动***。本发明还涉及一种相应的机动车辆的制动***。

Description

用于操作机动车辆的制动***的方法和用于机动车辆的制动 ***

技术领域

本发明涉及一种用于操作机动车辆的制动***的方法和一种用于机动车辆的制动***。

背景技术

机动车辆的制动***现在通常被实施为液压制动***，其作用于相应的机动车辆的所有车轮。在此背景下，尤其是提出了一种主制动缸，该主制动缸可以通过制动踏板激活并且其中在填充有制动液的压力室中产生制动压力，所述制动压力经由液压管路传递到车轮制动缸，所述车轮制动缸分配给车轮并且使制动衬片在制动液的压力下靠在制动钳上，以在每种情况下与制动鼓或制动盘抵接。以这种方式，可以产生和计量作用在连接到制动鼓或制动盘的车轮上的制动力。为了提高制动力，可以设置制动力助力器。制动过程可以由机动车辆的驾驶员通过激活制动踏板触发或者通过自主驾驶员辅助***自动地触发。这种自主***例如是紧急制动辅助***，如果在机动车辆的行驶方向上检测到障碍物或者检测到自动巡航控制停止和行驶(ACC S&G)，则该紧急制动辅助***可以自动地激活制动过程。此外，已知电子控制的驾驶员辅助***，例如电子稳定性控制***(Electronic StabilityControl，ESC)，其允许根据由传感器检测的行驶状态来改变作用在所有或另外的车轮制动缸上的制动压力。

在机动车辆运行期间，经常发生的情况是，车辆由驾驶员通过制动踏板的致动制动到静止状态，并且例如意图保持在静止状态，直到驾驶员激活加速器踏板。在这种情况下，期望的是，即使驾驶员以相对小的力激活制动踏板或完全释放所述踏板，机动车辆仍保持在静止状态。已知的是，为此目的以如下方式操作制动***，使得即使当驾驶员再次释放了制动踏板时，由驾驶员通过激活制动踏板以停止而产生的制动压力也在机动车辆的静止状态下保持。同样，已知的是，即使在静止状态下也保持由自主驾驶员辅助***产生的制动压力，用于停止机动车辆***。制动压力在此例如通过关闭相应的阀来保持。然而，这里不能排除的是，机动车辆未保持在静止状态，而是开始滑动，特别是在机动车辆已经在具有正或负坡度的道路段上停止的情况下。

发明内容

本发明的目的在于，说明一种用于操作机动车辆的制动***的方法，在该方法中尽可能避免所列举的缺点，特别是在这种情况下可以在机动车辆停止之后防止无意的滑动。此外，本发明的目的是，说明一种用于机动车辆的相应的制动***。

该目的通过独立权利要求中所述的方法和制动***来实现。

根据本发明的方法涉及机动车辆的制动***的操作，其中制动***特别是液压或气动制动***，其具有至少一个作用在机动车辆的至少一个车轮上并且包含车轮制动缸的车轮制动装置，在制动压力下的压力流体可以施加到该车轮制动缸。制动***优选具有多个车轮制动装置，这些车轮制动装置分别作用在至少一个车轮上并且可以向该车轮制动装置施加相应的制动压力，其中，特别是设定了，在机动车辆的静止状态下，使相同的制动压力作用在所有车轮制动装置上。

在根据本发明的方法中，检测机动车辆的停止，即，确定机动车辆是否从行驶运动改变到静止状态。为此，可以连续地或以短时间间隔监测例如由速度传感器感测的机动车辆的速度，以确定机动车辆的速度是否达到零值或接近零的值，例如低于可预先给定的速度阈值的值。

如果已经检测到机动车辆的停止，则感测机动车辆的当前制动压力和制动减速度。当前制动压力是当机动车辆停止时在制动***中有效的制动压力；还可以感测到在停止时间之前或之后一时间间隔的制动压力，该时间间隔短于由驾驶员或自主驾驶员辅助***产生的制动压力通常改变的时间尺度。例如，制动***的压力传感器的信号或者由制动***的控制装置提供的确定的制动压力的值可以用于感测当前制动压力。机动车辆的制动减速度特别是在达到静止状态之前机动车辆直接减速的制动减速度。制动减速度可以例如通过刚好在停止时间之前由速度传感器的信号确定的机动车辆的速度的随时间推导来确定。

此外，根据本发明，确定对应于感测到的制动减速度的动态制动压力，即，机动车辆的制动***将必须***作的制动压力，或者将必须被应用于至少一个车轮制动装置的制动压力，以便在平坦的道路上达到感测到的制动减速度。动态制动压力可以例如以相应的电流方式计算或者从通过感测到的制动减速度在类型特定的基础上预定的表中提取。在此可以规定，在确定动态制动压力期间，可以考虑其它参数，例如机动车辆的负载、制动衬片的磨损程度和/或可以由另外的传感器感测的制动器的温度；例如可以为此预定相应的类型特定的特性曲线图。

根据本发明，基于所感测到的当前制动压力和以这种方式确定的动态制动压力来确定差别制动压力，所述差别制动压力被计算为当前制动压力和动态制动压力之间的差的绝对值。然后，基于差别制动压力确定保持制动压力，并且操作机动车辆的制动***以便产生保持制动压力，由此以这种方式确定的保持制动压力被施加到至少一个车轮制动装置，优选为在机动车辆停止之后——即在机动车辆的静止状态下——施加到机动车辆的所有车轮制动装置的车轮制动缸，以将机动车辆保持在静止状态。为此，制动***的压力生成装置——例如车辆运动动力学控制***的电动液压控制单元或者“线控制动”***的一个或多个电动机驱动的压力生成缸——可以相应地被致动。该保持制动压力可以例如通过关闭阀或者通过压力生成装置的相应的进一步致动来保持，其中在后一种情况下可以实现不发生阀的可听致动的附加优点。优选地维持保持制动压力，即使驾驶员释放制动踏板，直到例如在机动车辆的制动***和传动***的要求中检测到相关变化。因此可以规定，只有当驾驶员激活加速器踏板时，操作制动***以产生改变的制动压力，该制动压力允许例如释放制动器并且重新开始机动车辆的行驶运动。

由于确定了差别制动压力，该差别制动压力构成了在停止的情况下的当前制动压力和对应于直到停止的制动减速度的动态制动压力之间的差的绝对值，以及根据差别制动压力确定保持制动压力，可以实现保持制动压力取决于车辆已经停止的道路的正坡度或负坡度，以便将所述车辆在道路的正或负坡度的大范围内保持在静止状态。由于机动车辆的制动******作以产生保持制动压力并且将保持制动压力施加到车轮制动缸，因此可以避免机动车辆的滑行，这在很大程度上与机动车辆是否已停在平面、具有正坡度的道路段或具有负坡度的道路段上无关。因此，即使机动车辆已经在具有正坡度的道路段上或在具有负坡度的道路段上停止，并且驾驶员在停止后或者如果机动车辆已经被自主***停止的情况下利用减小的力激活或释放制动踏板，也可以避免机动车辆的滑行。

根据本发明的一个优选实施例，在具有带有多个挡位的自动变速器的机动车辆的情况下，感测当前接合的挡位，确定取决于感测到的挡位的挡位校正，以及考虑到挡位校正来确定保持制动压力。当前挡位是在停止或者在检测到机动车辆的停止之前的短暂时间段的情况下接合的挡位；当前挡位优选地是在感测到制动减速度时有效的挡位，基于该制动减速度确定动态制动压力。特别地，挡位校正以如下方式被确定，使得其构成与生成作用在机动车辆的驱动桥上的制动转矩的制动压力对应的制动压力，该制动转矩使得其对应于在挡位的切换的情况下施加到机动车辆的驱动桥的传动系的转矩的差值。这些转矩例如可以是由发动机和/或变速器产生的驱动转矩或制动转矩。挡位的转换尤其可以是从挡位N到挡位D或挡位R的转换。挡位校正也可以对应于挡位的多个转换，例如从N到D以及从N到R。在这种情况下，这里使用的挡位转换例如可以取决于行驶情况。此外，可以规定，在确定挡位校正时考虑机动车辆的其它运行参数，例如加速器踏板的位置和/或机动车辆的发动机的当前转速。挡位校正可以例如从在此基于类型特定的基础上或特性曲线图预先确定的表获得。由于执行取决于在停止的情况下有效的自动变速器的挡位的挡位校正的结果，使得在确定最佳保持制动压力时考虑在停止的情况下有效的发动机或机动车辆的传动系的制动转矩或驱动转矩成为可能。因此，可以确定保持制动压力，其结果是，一方面可以更可靠地避免无意的滑行，但是另一方面不会产生不必要的高制动压力。

挡位校正优选地取决于机动车辆在行驶方向上的倾斜，至少取决于机动车辆的倾斜的符号。因此，特别地规定，挡位校正的绝对值和/或符号取决于在静止状态下机动车辆是否在机动车辆的向前方向或向后方向上倾斜。道路坡度可以从机动车辆的倾斜度推断，特别是可以推断出停止是否在具有正坡度的道路段或者在具有负坡度的道路段上发生。机动车辆的倾斜度在此例如可以利用倾斜传感器或者利用加速度传感器来测量。在这种情况下，可以考虑来自其他传感器的信号，例如来自感测机动车辆的车轴上的负载分布的传感器的信号。其结果是，可以进一步改善对于在具有正坡度的道路段或在具有负坡度的道路段上保持机动车辆的最佳的保持制动压力的确定。

在一种特别优选的方式中规定，当机动车辆在正坡度上进入静止状态时，即“朝上坡方向”已经停止时，如下确定挡位校正：

——在当前挡位N的情况下，挡位校正对应于在挡位N和R之间切换的情况下由传动系施加的转矩的变化的绝对值；

——如果当前挡位是D，则以这样的方式确定挡位校正，使得挡位校正表示制动压力的和，所述制动压力的和分别对应于在N和R之间以及N和D之间的驱动位置切换的情况下施加到驱动桥的传动系的扭矩的变化的绝对值；

——在当前挡位R的情况下，挡位校正为零，即，不执行挡位校正。

此外，根据本发明的该实施例，在机动车辆已经在具有负坡度的道路段上进入静止状态，即“朝下坡方向”已经停止的情况下，如下确定挡位校正：

——如果当前挡位是N，则挡位校正对应于在挡位N和D之间切换的情况下由传动系施加的转矩的变化的绝对值；

——在当前挡位D的情况下，挡位校正为零，即不执行挡位校正；

——如果当前挡位是R，则挡位校正是如下制动压力的和，所述制动压力分别对应于在N和R之间以及N和D之间的驱动位置切换的情况下施加到驱动桥的传动系的扭矩的变化的绝对值。

以这种方式确定的挡位校正优选地被添加到差别制动压力，以便确定保持制动压力。以这种方式，使得能够特别精确地确定保持制动压力，该保持制动压力足以将机动车辆保持在静止状态，特别是即使在静止状态下接合另一个挡位。

根据本发明的一个优选实施例，保持制动压力是在考虑安全裕度的情况下确定的。特别地，所确定的保持制动压力比在考虑差别制动压力以及如果合适的话驱动位置校正时所确定的保持制动压力高预定的安全裕度。因此，可以实现防止机动车辆从静止状态滑行的进一步增加的安全性。

根据本发明的一个特别优选的实施例，规定保持制动压力对应于至少一个最小压力，该最小压力特别是以如下方式选择，使得机动车辆的制动器的循环完全或大部分避免。最小压力可以是可预先确定的，例如可以根据特定类型预先确定，或者例如可以根据运行参数(例如机动车辆的至少一个车轮制动装置的磨损值和/或温度)确定。在所确定的保持制动压力低于为了减小制动器的循环而确定的最小压力的情况下，保持制动压力因此被设置为最小压力。因此，可以实现机动车辆的或机动车辆中的制动器的更经济和低磨损的操作。

根据本发明的用于机动车辆的制动***包含至少一个车轮制动装置，该制动装置作用在机动车辆的至少一个车轮上以产生制动转矩，并且为此包含至少一个车轮制动缸。制动***还包含具有流体管线的流体***，用于将处于制动压力下的制动液施加到至少一个车轮制动缸，以便产生可以由制动压力控制的制动作用，以及至少一个用于产生或改变制动压力的压力生成装置。制动***优选具有多个车轮制动装置，这些车轮制动装置分别作用在至少一个车轮上，并且至少在机动车辆的静止状态下由至少一个压力生成装置产生的相同的制动压力施加到车轮制动装置。压力生成装置例如被实施为流体泵、马达操作的压力产生气缸和/或具有可相应致动的阀的储压器。这种压力生成装置可以以本身已知的方式如在车辆运动动力学控制***的情况下实施和布置。制动***可以包含主制动缸，该主制动缸可以通过制动踏板激活，并且可以具有制动助力器以及可以用于在流体***中产生制动压力。制动***可以由自主驾驶员辅助***致动，以便产生制动效果。

制动***还包含配置为执行上述方法的电子控制装置。特别地，控制装置设计为检测机动车辆的停止，为此例如可以感测速度传感器的信号。此外，控制装置设计为确定机动车辆的当前制动压力和制动减速度。为了确定当前的制动压力，控制装置例如可以设计为，在机动车辆停止的情况下获取制动压力传感器的信号，或者使用用以致动制动***的制动压力的选定点值。控制装置可以配置为例如通过感测刚好在停止之前的机动车辆的速度和其随时间的推导来确定制动减速度。此外，电子控制装置配置为确定动态制动压力，并且为此可以包含存储装置，用于存储在特定类型上预定义的表格或特性曲线图，通过该表格或特性曲线，可以基于感测到的制动减速度来确定动态制动压力。控制装置还被设计为基于当前制动压力和动态制动压力来计算作为当前制动压力和动态制动压力之间的差的绝对值的差别制动压力，以基于差别制动压力确定保持制动压力，并且致动压力生成装置以产生保持制动压力，使得保持制动压力在机动车辆停止后被施加到机动车辆的至少一个车轮制动缸。为此，控制装置可以具有合适的处理器装置。此外，控制装置可以被设计为致动压力生成装置以产生保持制动压力，直到由于传感器信号的改变，例如指示驾驶员对加速踏板的激活的加速踏板传感器，检测到要求的变化，然后在主动制动压力中引起相应的变化，例如制动器的释放。制动***的控制装置可以是机动车辆的电子控制装置或者这种电子控制装置的一部分。

通过为机动车辆配备根据本发明的制动***，可以确保在停止之后很大程度上独立于机动车辆所处的道路的正坡度或负坡度而使机动车辆保持在静止状态，并因此避免滑行，即使驾驶员以相对小的力激活或释放制动踏板，或者即使该停止是通过自主驾驶员辅助***实现。

附图说明

下面将基于附图通过示例更详细地解释本发明，其中：

图1通过示例示出了根据本发明的示例性实施例的方法的简化流程图；

图2示意性地示出了根据制动压力由制动器的循环引起的制动力。

具体实施方式

图1以流程图的形式示出了根据本发明的示例性实施例的方法的概述。在机动车辆的行驶模式中，其中机动车辆以

v>0

的速度运动，连续地读出速度传感器，并且因此感测相应的当前速度v。如果当前速度下降到低于速度阈值v_S，该速度阈值v_S是预定的并且是速度传感器的测量不确定性的数量级，则假定车辆已经停止。在这种情况下，检测当前在车轮制动缸上起作用的制动压力p_act。同样，在停止之前不久到达的制动减速度a_B通过由速度传感器感测的速度随时间的推导来确定。这也可以使用在停止之前不久检测到的速度值来进行，为此目的，可以提供存储速度值或由此确定的减速度。

基于以这种方式确定的制动减速度a_B，确定动态制动压力p_dyn。动态制动压力p_dyn规定了制动压力，该制动压力必须在水平道路上作用在车轮制动缸上以便产生制动减速度a_B，并且从存储在存储装置中的特定类型的特性图中提取。在这种情况下，可以考虑可以由相应的传感器检测的当前负载和制动衬片的磨损程度以及必要时其它参数，例如制动器的温度。压差值

p₁(p₁＝|p_act-p_dyn|)

被视为在停止过程的情况下作用于机动车辆的驱动运动的其它影响的量度，特别是道路的正坡度或负坡度或作用在驱动桥上的来自传动系的转矩。

为了提高方法的精度，根据机动车辆的自动变速器的接合的挡位执行挡位校正Δp_G。为此，感测在停止的情况下或刚好在停止的情况下有效的挡位G，并且在停止后从倾斜传感器或者加速度传感器的信号中提取机动车辆在行驶方向上的倾斜度s的符号。以这种方式，检测车辆是否已经在具有正坡度(s>0)的道路段或者在具有负坡度(s<0)的道路段上停止。如适当，在此可以考虑其他参数，例如在机动车辆的车轴上的负载分布。

如果车辆位于朝上坡方向(s>0)，则挡位校正Δp_G根据所接合的挡位N、D或R如下确定：

挡位N：Δp_G＝Δp(NR)，

挡位D：Δp_G＝Δp(NR)+Δp(ND)

挡位R：Δp_G＝0

在这种情况下，Δp(NR)或Δp(ND)是制动压力，其足以产生制动力，该制动力对应于在从挡位N切换到挡位R的情况下或在从N切换到D的情况下由传动系施加到驱动桥的转矩之间的差的绝对值。由此，考虑在停止的情况下由传动系——特别是由变速器和发动机——施加的减速力。

如果车辆位于朝向下坡方向(s<0)，则挡位校正Δp_G根据所接合的挡位N、D或R如下确定：

挡位N：Δp_G＝Δp(ND)，

挡位D：Δp_G＝0

挡位R：Δp_G＝Δp(NR)+Δp(ND)

挡位校正Δp_G与所确定的差别制动压力p₁相加。此外，增加安全裕度Δp_m，其附加地确保车辆在停止之后不会开始滑行，即使驾驶员释放制动踏板：

p₂＝p₁+Δp_G+Δp_m

最后，考虑制动压力的最小值p_min，由此可以减小在制动器释放之后的制动器的循环。在图2中，这以随机单位示意性地示出。如曲线1所示，曲线1表示由制动器的循环引起的牵引力F对用于停止机动车辆的制动压力p的依赖性，不可忽略的制动力在非常低的制动压力的情况下以及在通过制动器的循环的非常高的制动压力的情况下发生，即使在静止状态之后在起动发生时制动器被释放。该制动力特别是在制动压力低于最小值p_min(线2)和高于最大值(线3)的情况下导致制动衬片的相当大的磨损以及相当大的额外的燃料消耗。因此，在以这种方式确定的制动压力p₂低于最小值p_min的情况下，制动压力相应地增加，即保持制动压力p_H在这种情况下被设置为最小值p_min：

p_H＝max(p₂，p_min)

最后，致动制动***的压力生成装置，例如车辆运动动力学控制***的电动液压控制单元或马达操作的压力生成气缸，以便产生保持制动压力p_H，该保持制动压力pH已经以这种方式确定，结果是使制动压力

p＝pH

被施加到车轮制动缸。这可以确保车辆不会无意地开始滑行，即使其已经在正坡度上停止并且驾驶员完全或部分地释放制动踏板。例如通过压力生成装置的进一步相应的致动或通过关闭阀来维持该制动压力，直到检测到加速器踏板的激活。然后制动压力减小，特别地减小到零：

p＝0，

并且恢复驾驶员通过激活制动踏板来控制作用制动压力p的正常驾驶模式。

Claims (7)

1.一种用于操作机动车辆的制动***的方法，其中检测所述机动车辆的停止，感测当前制动压力p_act和制动减速度a_B，确定对应于所述制动减速度a_B的动态制动压力p_dyn，确定差别制动压力p₁＝|p_act-p_dyn|，根据所述差别制动压力p₁确定用于停止所述机动车辆的保持制动压力p_H，并且通过所述保持制动压力p_H操作所述制动***。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于

所述机动车辆包含具有多个挡位的自动变速器，并且其中检测当前挡位G，确定取决于所述挡位G的挡位校正Δp_G，并且在考虑所述驱动位置校正Δp_G的情况下确定所述保持制动压力p_H。

3.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于

所述挡位校正Δp_G取决于所述机动车辆在行驶方向上的倾斜度s。

4.根据权利要求3所述的方法，

其特征在于

所述自动变速器具有挡位N、D和R，并且如果所述倾斜度s>0，则在所述当前挡位G＝N的情况下的所述挡位校正Δp_G对应于在从N到R的转换中作用到所述机动车辆的驱动桥上的传动系的转矩的变化的绝对值，并且在G＝D的情况下，所述挡位校正Δp_G是分别与在从N到R和从N到D转换中所述转矩的变化的绝对值对应的制动压力的和，并且在G＝R的情况下，所述挡位校正Δp_G为零，并且如果倾斜度s<0，则在所述当前挡位G＝N的情况下，所述挡位校正Δp_G对应于在从N到D转换中的所述转矩的变化的绝对值，并且在G＝D的情况下，所述挡位校正Δp_G为零，并且在G＝R的情况下，所述挡位校正Δp_G是分别与在从N到R和从N到D转换中所述转矩的变化的绝对值对应的制动压力的和。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，

其特征在于

考虑安全裕度Δp_m来确定所述保持制动压力p_H。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，

其特征在于

所述保持制动器压力p_H至少被设定为最小压力p_min。

7.一种用于机动车辆的制动***，包含：至少一个车轮制动装置，所述车轮制动装置作用在所述机动车辆的至少一个车轮上以产生制动转矩；流体***，所述流体***具有流体管线以用于将处于制动压力下的制动液施加到所述至少一个车轮制动装置；用于产生所述制动液的所述制动压力的至少一个压力生成装置；和电子控制装置，

其特征在于

所述电子控制装置配置为执行如前述权利要求中任一项所述的方法。