用于控制车辆的机电的停车制动系统的方法和系统转让专利

申请号 : CN200880118007.6

文献号 : CN101878139B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : J·本特纳A·卡尔贝克

申请人 : 大陆汽车有限公司

摘要 :

本发明涉及一种用于控制车辆的机电的停车制动系统(EPB)的方法,其中机电的停车制动系统(EPB)具有至少一个操纵部件(BE)、至少一个机械制动单元(BME)和至少一个控制器(SG),其中为了使得车辆静态地制动,对操纵部件(BE)进行操纵,并据此通过在控制器(SG)内执行的控制和分析例程(SAR),以预先给定的拉紧速度(AV)来控制拉紧至少一个机械制动单元(BME)。有利的是,求得在操纵至少一个操纵部件(BE)时的车辆速度(V),并根据求得的车辆速度来选定机械制动单元(BME)的拉紧速度(AV)。

权利要求 :

1.一种用于控制车辆的机电的停车制动系统(EPB)的方法,其中机电的停车制动系统(EPB)具有至少一个操纵部件(BE)、至少一个机械制动单元(BME)和至少一个控制器(SG),其中为了使得车辆静态地制动,对操纵部件(BE)进行操纵,并据此通过在控制器(SG)内执行的控制和分析例程(SAR),以预先给定的拉紧速度(AV)来控制拉紧至少一个机械制动单元(BME),其特征在于:求得在操纵至少一个操纵部件(BE)时的车辆速度(V);根据求得的车辆速度来选定机械制动单元(BME)的拉紧速度(AV);设定了激活区域(AB),该激活区域向上被第一速度阈值(SV1)限定,且包括第二速度阈值(SV2),在当前的车辆速度(V)通过减速低于第一速度阈值(SV1)时进入激活区域(AB),也就是说,由机电的停车制动系统(EPB)提供静态的制动功能,在车辆再次存在加速度(B)和/或驾驶员希望加速且当前的车辆速度(V)通过主动加速超过第二速度阈值(SV2)时,就离开激活区域(AB),也就是说,对机电的停车制动系统(EPB)的操纵中断,使得机械制动单元(BME)脱开,其中第一速度阈值(SV1)的量值超过第二速度阈值(SV2)的量值,借助分别对应于未超过的速度阈值(SV1-SV3)的特性曲线(K1-K3)来选择拉紧速度(AV、AV1-AV3),其中,拉紧速度(AV、AV1-AV3、AV′)的量值被选成至少逐段恒定;通过设有多个拉紧间歇时间(P11、P12、P13或P21、P22、P23)来减小拉紧速度(AV′)。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:对所求得的车辆速度(V)与第一速度阈值(SV1)进行比较,且当低于该速度阈值(SV1)时,以减小的拉紧速度(AV)操纵机械制动单元(BME)。

3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:根据对操纵部件(BE)的操纵持续时间(T)来选择速度阈值(SV1)。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:从在5km/h和15km/h之间的速度阈值范围来选出速度阈值(SV1),该速度阈值范围由最小的和最大的速度阈值(SVmin、SVmax)限定而成。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:第三速度阈值(SV3)的量值在车辆静止状态和第一速度阈值(SV1)之间,且在车辆静止状态与第二速度阈值(SV2)之间,当超过第三速度阈值(SV3)时,在车轮抱死的情况下,按照预先给定的拉紧/脱开模式来操纵机械制动单元(BME)。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:从拉紧过程开始起,根据加速过程的持续时间,或者根据低于第一速度阈值(SV1)的持续时间,来选定第二速度阈值(SV2)。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于:这些拉紧间歇时间具有相同的时长。

8.一种机电的停车制动系统(EPB),其由至少一个操纵部件(BE)、至少一个机械制动单元(BME)和至少一个控制器(SG)构成,其中为了使得车辆静态地制动,对操纵部件(BE)进行操纵,并据此通过在控制器(SG)内执行的控制和分析例程(SAR),以预先给定的拉紧速度(AV)来控制拉紧至少一个机械制动单元(BME),其特征在于:控制和分析例程(SAR)被设计用于求得在操纵至少一个操纵部件(BE)时的车辆速度(V),和用于根据求得的车辆速度(V)来确定拉紧机械制动单元(BME)时的拉紧速度(AV);设定了激活区域(AB),该激活区域向上被第一速度阈值(SV1)限定,且包括第二速度阈值(SV2),在当前的车辆速度(V)通过减速低于第一速度阈值(SV1)时进入激活区域(AB),也就是说,由机电的停车制动系统(EPB)提供静态的制动功能,在车辆再次存在加速度(B)和/或驾驶员希望加速且当前的车辆速度(V)通过主动加速超过第二速度阈值(SV2)时,就离开激活区域(AB),也就是说,对机电的停车制动系统(EPB)的操纵中断,使得机械制动单元(BME)脱开,其中第一速度阈值(SV1)的量值超过第二速度阈值(SV2)的量值。

说明书 :

用于控制车辆的机电的停车制动系统的方法和系统

[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于控制车辆的机电的停车制动系统的方法。
[0002] 由现有技术已知各种不同的机电的停车制动系统,它们由至少一个机械制动单元和至少一个控制器构成,它们总是通过至少一个控制器来控制对机械制动单元的操纵即拉紧和脱开,用于使得车辆制动,优选利用机电的执行机构,通过对机械制动单元的操纵进行控制。优选通过设在车辆内部的简单的操纵部件,例如按键、摇臂开关等,来控制机电的停车制动系统。
[0003] 此外,这种机电的停车制动系统被设计用于静态地制动车辆,在个别情况下也用于动态地制动车辆。特别是在通常的静态制动情况下,出于安全技术的原因,需要使得车辆几乎处于静止状态,或者低于预先给定的速度阈值,也就是说,只有在低于预先给定的速度阈值情况下,机电的停车制动系统才提供静态的制动功能。如果在操纵操纵部件时车辆速度超过了预先给定的速度阈值,则必要时可以通过机电的停车制动系统对车辆进行动态制动。
[0004] 为了进行静态制动,通过对操纵部件的例如一次性的操纵,使得机电的停车制动系统或机械制动单元以较高的拉紧速度静态地拉紧。特别是就被构造成鼓式制动单元的机械制动单元而言,由于鼓式制动单元的已有的自增强效应,这种快速的拉紧在车辆速度相对较低时就已经导致车辆突然减速。除了驾驶感觉不舒服外,由于车辆快速制动,还会危及安全驾驶。而且机械制动单元受到严重的磨损,因而减小了其寿命。
[0005] 由现有技术已知的机电的停车制动系统为此具有设定成固定的速度阈值,例如3km/h,当超过该速度阈值时,机电的停车制动系统不会提供静态的制动功能。替代地,当超过上述速度阈值时,可以将机电的停车制动系统设计成用于进行动态的制动。在这里,例如在操纵操纵部件之后紧接着就进行动态制动,也就是说,通过对操纵部件的操纵,产生优选成比例的动态的制动力,相反,在松开操纵部件时紧接着使得制动器脱开。
[0006] 基于此,本发明的目的在于,对这种机电的停车制动系统的控制,特别是静态制动,加以改进。基于权利要求1的前序部分的特征,采用其特征部分的特征,即可实现所述目的。
[0007] 本发明的一个主要方面在于,求得在操纵至少一个操纵部件时的车辆速度,并根据求得的车辆速度来选定机械制动单元的拉紧速度。于是可以使得设定的拉紧速度减小不超过60%,由此能特别有利地在车辆速度高于现有技术时就已经提供静态的制动功能。因而根据在操纵停车制动机构时的车辆速度来选定拉紧速度,所述车辆速度通过相应的特性曲线,利用控制和分析例程即时求得或计算出。由此有效地避免车辆突然减速。
[0008] 为此最好对所求得的车辆速度与至少一个速度阈值进行比较,且当低于速度阈值时,以减小的拉紧速度操纵机械制动单元。
[0009] 根据本发明的一种有利的变型方案,根据对操纵部件的操纵持续时间来选出速度阈值。
[0010] 此外有利的是,从在3km/h和50km/h,特别是在3km/h和30km/h之间的速度阈值范围来选出速度阈值,该速度阈值范围由最小的和最大的速度阈值来限定。
[0011] 由其它权利要求可得到本发明的方法的有利改进,特别是得到配设的机电的停车制动系统。
[0012] 下面借助实施例对照附图详细介绍本发明。图中示出:
[0013] 图1为机电的停车制动系统的示例性的方块图;
[0014] 图2为多个特性曲线的示例性的曲线图,其用于与速度相关地求取机械制动单元的拉紧速度;
[0015] 图3为两个替代的特性曲线的另一示例性的曲线图,其用于与速度相关地求取机械制动单元的拉紧速度;
[0016] 图4为带有配设的激活区域的速度变化曲线的示例性的曲线图;和[0017] 图5为用于动态地求取速度阈值的特性曲线的示例性的曲线图。
[0018] 在图1中以示意性的方块图举例示出机电的停车制动系统EPB,该停车制动系统具有控制器SG和与其连接的机械制动单元BME。
[0019] 控制器SG包括控制单元CU和存储单元MU,其中在控制单元CU中执行控制和分析例程SAR,用于控制机电的停车制动系统EPB,以便静态地或者动态地将车辆制动。
[0020] 在控制器SG上通过多个连接接口,例如有线接口或无线接口或总线,连接有至少一个操纵部件BE和测量单元ME。
[0021] 通过对操纵部件BE的手动操纵,产生切换信号ss,并传递至控制单元CU。切换信号ss被控制和分析例程SAR分析,并根据切换信号ss的特性来求得驾驶员的控制愿望,该控制愿望被转换成至少一个相应的控制信号rs,用于控制机械制动单元BME,所述控制信号被传递至机械制动单元BME。
[0022] 然后根据控制信号rs对机械制动单元BME进行操纵,特别是以拉紧速度AV将其拉紧。拉紧速度AV反映了机电的停车制动系统EPB对驾驶员操纵操纵部件BE的响应特性。例如,通过拉紧速度AV来确定在操纵机械制动单元BME时每单位时间t所经历的调节路程x,进而确定机电的停车制动系统EPB所提供的制动力F的每单位时间t的增加量。
[0023] 测量单元ME用于求得至少一个测量信号ms,该测量信号特别是具有关于车辆的车辆速度V或加速度B的信息。测量信号ms被控制和分析例程SAR分析,由此至少求得即时的车辆速度V或加速度B。
[0024] 根据车辆的在操纵操纵部件BE时的车辆速度V,由控制和分析例程SAR选出或计算出机械制动单元BME的拉紧速度AV。
[0025] 为此,对所求得的车辆速度V与至少一个第一速度阈值SV1进行比较,当低于第一速度阈值SV1时,以对应的第一拉紧速度AV操纵机械制动单元BME,在静态情况下,所述第一拉紧速度明显低于由现有技术已知的拉紧速度。
[0026] 第一速度阈值SV1在此高于由现有技术已知的3km/h,例如在3km/h和50km/h之间,特别是在3km/h和30km/h之间。在低于第一速度阈值SV1的情况下,已由机电的停车制动系统EPB提供了静态的制动功能,然而根据本发明,第一拉紧速度AV得到了减小。例如,可以根据低于第一速度阈值SV1的程度,通过车辆速度V来选出不同的拉紧速度AV1-AV3。可以替代地设定多个速度阈值SV1-SV3,这些速度阈值分别对应有不同的拉紧速度AV1-AV3。
[0027] 在图2和3中以曲线图举例地示出了不同的特性曲线K1-K3,其中分别沿着该曲线图的水平轴(横坐标)示出了时间t,并沿着该曲线图的竖直轴(纵坐标)示出了在操纵机械制动单元BME时的调节路程x。
[0028] 在这里,曲线图所示的特性曲线K1-K3的斜率反映了拉紧速度AV1的量值,该量值例如可以为选为恒定或者逐段恒定。
[0029] 在这里,每个特性曲线K1-K3都对应有一个速度阈值SV1-SV3,在低于所述速度阈值时,通过控制和分析例程SAR来选出由相应的特性曲线K1-K3预先给定的拉紧速度AV1-AV3,用于操纵机械制动单元BME。
[0030] 因此例如就图2中所示的实施例而言,设定第一至第三特性曲线K1至K3,进而设定第一至第三拉紧速度AV1-AV3,用于操纵机械制动单元BME。
[0031] 第一特性曲线K1是第一速度阈值SV1,第二特性曲线K2是第二速度阈值SV2,第三特性曲线K3是第三速度阈值SV3,其中第一速度阈值SV1的量值大于第二速度阈值SV2的量值,第二速度阈值SV2的量值又大于第三速度阈值SV3的量值。
[0032] 例如在图3中示出了第一和第二特性曲线K1、K2,它们分别包括同一逐段恒定的拉紧速度AV,也就是说,特性曲线K1、K2分别具有多个拉紧间歇时间P11、P12、P13或P21、P22、P23,这些拉紧间歇时间优选分别具有相同的时长,在这些拉紧间歇时间并不操纵机械制动单元BME。
[0033] 例如,当车辆速度低于第一速度阈值SV1时,设定第一特性曲线K1,用于操纵机械制动单元BME,其中尽管以与在第二特性曲线K2情况下相同的拉紧速度AV操纵机械制动单元BME,然而拉紧间歇时间P11、P12、P13在时间上明显长于第二特性曲线K2的拉紧间歇时间P21、P22、P23。由此在低于第一速度阈值SV1时,机电的停车制动系统EPB的响应特性要比在车辆速度V进一步减小到第二速度阈值SV2以下之后缓慢,也就是说,所考察的制动过程的整个拉紧持续时间是不同的。在这里,第一速度阈值SV1的量值同样大于第二速度阈值SV2的量值。
[0034] 由于机电的停车制动系统EPB的拉紧持续时间明显较长,所以在机电的停车制动系统EPB的拉紧过程期间,驾驶员可以改变其决定和使得车辆再次加速。为了能在这种情况下通过机电的停车制动系统EPB来防止并非所愿地制动车辆,设定了激活区域AB,该激活区域向上被第一速度阈值SV1限定,且包括第二速度阈值SV2。
[0035] 例如在图4中以曲线图示出了车辆的速度V关于时间t的变化曲线。在这里,向上被第一速度阈值SV1限定的激活区域AB用图像标出。在当前的车辆速度V低于第一速度阈值SV1时,进入激活区域AB,也就是说,由机电的停车制动系统EPB提供静态的制动功能。如果现在驾驶员通过操纵部件BE来操纵机电的停车制动系统EPB,则机械制动单元BME以对应于第一速度阈值SV1的第一拉紧速度AV1被拉紧。车辆速度V进一步减小,而且还低于第二速度阈值SV2。
[0036] 于是,一旦驾驶员通过加速超过了第二速度阈值SV2,就离开激活区域AB,也就是说,对机电的停车制动系统EPB的操纵中断。附加地或替代地,对节气门踏板的操纵或当前存在的电机转矩可以通过测量单元ME来测得,并通过控制和分析例程SAR来分析,以及由此探测到车辆的再次加速。由此例如通过驱动系统的电机转矩来控制脱开过程,更确切地说,在超过预先给定的电机转矩阈值和/或节气门踏板阈值时,才使得机械制动单元BME脱开。
[0037] 也可以从拉紧过程开始起,根据加速过程的持续时间,或者根据低于第一速度阈值SV1的持续时间,来选定第二速度阈值SV2。
[0038] 此外可以将速度阈值范围设定在5km/h和15km/h之间。通过控制和分析例程SAR,根据操纵部件BE的操纵持续时间T,从该速度阈值范围选出被考虑用于进一步控制机电的停车制动系统EPB的对应的速度阈值SV。随着对操纵部件BE的操纵时间的增加,优选速度阈值SV的量值也增加。
[0039] 例如在图5中以曲线图示出了特性曲线KSV,其用于根据操纵部件的操纵持续时间T动态地求取速度阈值SV。特性曲线KSV由最小的和最大的速度阈值SVmin、SVmax限定,为了选择所述速度阈值,需要最小的操纵持续时间Tmin或最大的操纵持续时间Tmax。当操纵持续时间T位于最小的和最大的操纵持续时间Tmin、Tmax之间时,选出由特性曲线KSV确定的速度阈值SV。
[0040] 第三速度阈值SV3的量值在车辆静止状态和第一与第二速度阈值SV1、SV2之间,当超过第三速度阈值SV3时,在车轮抱死的情况下,最好设有预先给定的拉紧/脱开模式,通过该拉紧/脱开模式,使得机电的停车制动系统EPB交替地脱开和再次拉紧,更确切地说,无需进一步操纵操纵部件BE。
[0041] 上面已借助实施例说明了本发明。不言而喻,在不偏离本发明的构思的前提下,可以做出各种改型和修改。
[0042] 附图标记列表
[0043] AB 激活区域
[0044] AV 拉紧速度
[0045] AV1 拉紧速度
[0046] AV2 拉紧速度
[0047] AV3 拉紧速度
[0048] B 加速度
[0049] BE 操纵部件
[0050] BME 机械制动单元
[0051] CU 控制单元
[0052] EPB 机电的停车制动系统
[0053] KS1-KS3、KSV 特性曲线
[0054] ME 测量单元
[0055] ms 测量信号
[0056] MU 存储单元
[0057] P11、P12、P13 拉紧间歇时间
[0058] P21、P22、P23 拉紧间歇时间
[0059] rs 控制信号
[0060] SAR 控制和分析例程
[0061] SG 控制器
[0062] ss 切换信号
[0063] SV1 第三速度阈值
[0064] SV1 第一速度阈值
[0065] SV2 第二速度阈值
[0066] SVmax 最大的速度阈值
[0067] SVmin 最小的速度阈值
[0068] t 时间
[0069] tmin 最小的操纵持续时间
[0070] tmax 最大的操纵持续时间
[0071] V 速度
[0072] x 调节路程