用于操作机动车的制动系统的方法、控制单元和制动系统与流程

1.本发明涉及一种用于操作机动车的制动系统的方法，该机动车具有至少一个电驱动装置、具有左前轮、具有右前轮、具有左后轮并且具有右后轮。
2.此外，本发明涉及一种用于制动系统的控制单元，该控制单元被配置为执行这种方法。
3.此外，本发明涉及一种具有所述类型的控制单元的制动系统。


背景技术：

4.制动系统具有带液压生成单元和控制单元的制动装置，具有打滑控制系统，并且
5.具有四个制动致动器，这些制动致动器按1通道配置连接到液压生成单元并且被指派给机动车的相应一个车轮。
6.这些方法和执行所述方法的控制单元以及配备有这些控制单元的制动系统是现
7.有技术已知的。
8.在汽车工业中电驱动机动车越来越重要，并且在道路上也越来越常见。另一趋势是具有自主驾驶模式的机动车，其未来将允许车辆引导任务被至少暂时移交给机动车。
9.为了增加或确保驾驶稳定性，现代机动车具有在机动车的驱动和/或制动情况下
10.防止车轮旋转或锁定的打滑控制系统。为此，在行驶期间通过车轮传感器监测车轮的打滑。
11.这里，必须特别注意故障安全性，因为故障的打滑控制系统不再能有助于确保机动车的驾驶稳定性和安全减速。


技术实现要素：

12.本发明的目的是提供一种用于操作机动车的制动系统的方法，该方法在打滑控制系统故障的情况下确保机动车的驾驶稳定性和安全减速。此外，本发明的目的是提供与该方法关联的控制单元和制动系统。
13.该目的通过一种用于操作机动车的制动系统的方法来实现，该机动车具有至少一个电驱动装置、具有左前轮、具有右前轮、具有左后轮并且具有右后轮。这里，制动系统具有带液压生成单元和控制单元的制动装置，具有打滑控制系统，并且具有四个制动致动器，这些制动致动器按1通道配置连接到液压生成单元并且被指派给机动车的相应一个车轮。在打滑控制系统故障的情况下，为了替代故障的打滑控制系统，该方法在这种情况下具有以下步骤：
14.a)通过液压生成单元对四个制动致动器施加压力，以及
15.b)通过电驱动装置来驱动后轮。
16.这里，“1通道配置”意指经由液压生成单元(即，一个可控压力源)联合地控制四个制动致动器的制动压力。换言之，具有四个制动致动器的制动装置形成1通道系统。
17.在本发明的上下文中，在打滑控制系统故障的情况下，探明车轮打滑的车轮传感
器不受影响。
18.下面，术语“前轮”涵盖左前轮和右前轮，而术语“后轮”对应地涵盖左后轮和右后轮。此外，除非另外说明，否则术语“车轮”是指左前轮、右前轮、左后轮和右后轮。
19.凭借压力被联合地主动施加到四个制动致动器并且后轮被驱动，即使在故障的打滑控制系统的情况下，也可确保机动车的驾驶稳定性。特别是，以这种方式，即使在摩擦系数低或变化的下面的表面上，也可确保机动车的安全减速。
20.为此，在一个实施方式中，在步骤a)中，基于至少一个前轮的打滑来控制压力。这里通过指派给对应前轮的车轮传感器来探明至少一个前轮的打滑。以这种方式，可确保两个前轮不会同时锁定并因此危及驾驶稳定性。
21.这里，由此可规定，在步骤a)中，压力至少暂时具有导致单个车轮，特别是单个前轮锁定的值。在本发明的上下文中，“暂时”应被理解为意指至少0.1秒，特别是至少0.5秒的持续时间。以这种方式，只要机动车的轨迹允许，就允许一个车轮锁定。换言之，锁定的车轮如果不危及机动车和/或道路交通的安全性就被容忍。与现有技术中必须避免车轮的锁定，特别是暂时锁定的常见规定相比，这具有制动系统的控制的边界条件宽泛得多的优点。机动车因此可更有效地制动和/或稳定。
22.在另一实施方式中，在步骤b)中，以基于至少一个后轮的打滑而控制的方式来驱动后轮。这里通过指派给至少一个后轮的车轮传感器来探明该对应后轮的打滑。以这种方式，可控制后轮的驱动，使得这些后轮表现出特定程度的打滑，特别是程度特别低的打滑。这里，电驱动装置的特别高的动态提供有效的车轮打滑控制，由此甚至可对路面或下面的表面的变化的摩擦系数快速做出反应。
23.这里，在一个实施方式中，在步骤b)中，驱动后轮，使得至少一个后轮以小于10％，特别是小于3％的打滑程度行驶，以便即使在危急或特别剧烈的减速的情况下确保后轮的可靠横向控制。这里，后轴的差速的扭矩分布确保了以最高摩擦系数行驶的后轮总是开始旋转或伴随地旋转，因此可以可靠地确保后轴的重要横向引导。
24.在一个实施方式中，在具有自主驾驶模式的机动车中提供该方法，以便增加机动车的安全性，特别是当机动车正在自主驾驶模式下操作并且驾驶者无法干预机动车的引导或对此未作规定时。
25.在另一实施方式中，制动系统包括电子制动助力器和/或是线控刹车制动系统。
26.根据本发明，为了实现上述目的，还提供了一种用于制动系统的控制单元，该控制单元被配置为执行具有上述优点的根据本发明的方法。
27.这里，在一个实施方式中，为了传输信号，控制单元连接到四个车轮传感器，这些车轮传感器被指派给机动车的相应一个车轮。以这种方式确保控制单元即使在打滑控制系统故障的情况下也可以可靠地探明车轮的打滑。
28.根据本发明，为了实现上述目的，还提供了一种具有上述优点的根据本发明的具有控制单元的制动系统。
附图说明
29.另外的特征和优点将从以下描述和附图显现。附图中：
[0030]-图1示出具有根据本发明的控制单元的根据本发明的制动系统，其被配置为执行
根据本发明的方法，
[0031]-图2示出描述根据本发明的方法的过程的具有状态t1和t2的力-时间图，
[0032]-图3示意性地示出状态t1的机动车，并且
[0033]-图4示意性地示出状态t2的机动车。
具体实施方式
[0034]
图1示出具有电驱动装置的机动车的液压制动系统10。
[0035]
电驱动装置11是电动机。
[0036]
机动车可以是电动车或部分电驱动的混合动力车。
[0037]
此外，机动车可被配置为自主地驾驶。这意味着机动车具有自主地驱动和控制或转向的驾驶模式。
[0038]
制动系统10具有制动主缸单元12，其具有液压生成单元14和制动装置16。
[0039]
例如，制动装置16是电制动助力器。
[0040]
另外地或另选地，制动系统10可被配置成线控刹车制动系统。
[0041]
此外，制动主缸单元12具有储液室18，制动液(在本例中是液压流体)通过储液室18供应到制动系统10。
[0042]
此外，制动踏板20联接到制动装置16，该制动踏板可根据需要由机动车的驾驶者致动。
[0043]
此外，用于控制液压制动系统10的控制单元22被集成到制动主缸单元12中。
[0044]
第一制动回路24和第二制动回路26连接到液压生成单元14。
[0045]
这里，例如指派给机动车的右前轮30a的第一车轮侧制动致动器28a可通过第一制动回路24致动。
[0046]
此外，例如指派给机动车的左后轮30b的第二车轮侧制动致动器28b可通过第一制动回路24致动。
[0047]
例如指派给机动车的左前轮30c的第三车轮侧制动致动器28c可通过第二制动回路26致动。
[0048]
此外，例如指派给机动车的右后轮30d的第四车轮侧制动致动器28d可通过第二制动回路26致动。
[0049]
因此，在本示例实施方式中，制动回路24、26处于对角回路配置。
[0050]
前轮30a、30c经由机动车的前轴连接，并且被安装为可枢转以用于机动车的转向。
[0051]
后轮30b、30d通过机动车的后轴连接，并且可通过电驱动装置11联合地驱动。
[0052]
在替代实施方式中，后轮30b、30d中的每一个可通过单独的电驱动装置11单独地驱动。
[0053]
以本身已知的方式，制动致动器28a至28d中的每一个被分配压力供应阀32，压力供应阀32在本例中被配置成所谓的abs流入阀。
[0054]
压力供应阀32各自被预加载到打开位置，并且在此位置，将关联的制动致动器28a至28d液压连接到液压生成单元14。
[0055]
这些压力供应阀32本身是已知的，因此在这方面将不再给出进一步说明。
[0056]
此外，各个制动致动器28a至28d被指派卸压阀34，卸压阀34被配置成所谓的abs流
出阀。
[0057]
卸压阀34各自被预加载到关闭位置。
[0058]
通过卸压阀34的致动，分别指派的制动致动器28a至28d可液压连接到分别关联的流体储能器36。
[0059]
在本例中，制动回路24、26中的每一个包括流体储能器36。
[0060]
流体储能器36被配置成弹簧加载低压储能器。
[0061]
此外，制动回路24、26中的每一个配置有电机驱动泵38。
[0062]
在这种情况下，制动回路24、26是具有控制单元42的打滑控制系统40的一部分。
[0063]
例如，打滑控制系统40是机动车的驾驶动力学控制系统的一部分。
[0064]
为了传输信号，控制单元42连接到第一车轮传感器44a、第二车轮传感器44b、第三车轮传感器44c和第四车轮传感器44d。
[0065]
第一车轮传感器44a被指派给机动车的右前轮30a，第二车轮传感器44b被指派给左后轮30b，第三车轮传感器44c被指派给左前轮30c，第四车轮传感器44d被指派给右后轮30d。
[0066]
在此背景下，控制单元42被配置为使用车轮传感器44a至44d来分别探明对应车轮30a至30d的打滑。
[0067]
为了传输信号，控制单元22还连接到车轮传感器44a至44d，并且独立于控制单元42被配置为使用车轮传感器44a至44d来分别探明对应车轮30a至30d的打滑。
[0068]
然而，打滑控制系统40可原则上具有任何期望的配置。
[0069]
在所有实施方式中，制动致动器28a至28d按1通道配置联接到液压生成单元14，例如如本实施方式中一样经由制动回路24、26。
[0070]
通过制动系统10的这种配置，在打滑控制系统40故障的情况下，压力供应阀32打开，并且压力可通过液压生成单元14联合地施加到制动致动器28a至28d。
[0071]
如已经讨论的，控制单元22被配置为执行用于操作制动系统10的方法。
[0072]
这里，该方法具有以下步骤，以便在打滑控制系统40故障的情况下，替代或补偿打滑控制系统的功能。
[0073]
在第一步骤中，压力通过液压生成单元14主动施加到四个制动致动器28a至28d。
[0074]
这里，基于通过在车轮30a至30d之一处的车轮传感器44a至44d中的至少一个探明的打滑来控制压力。
[0075]
特别是，基于前轮30a、30c中的至少一个的打滑来控制压力。
[0076]
这里，允许至少暂时导致车轮30a至30d之一(特别是前轮30a、30c之一)的锁定的压力。
[0077]
优选避免导致车轮30a至30d中的超过一个同时暂时锁定的压力。
[0078]
在尤其可与第一步骤并行进行的第二步骤中，通过电驱动装置11来驱动后轮30b、30d，以便防止在电驱动装置11不启用的情况下将发生的后轮30b、30d的锁定。
[0079]
这里，按照基于通过在后轮30b、30d之一处的车轮传感器44b、44d中的至少一个探明的打滑而控制的方式来驱动后轮30b、30d。
[0080]
这里，驱动后轮30b、30d，使得后轮30b、30d中的至少一个以小于10％，特别是小于3％的打滑程度行驶。
[0081]
此外，该方法可根据所谓的“低选择”控制策略来执行。这里，允许前轮30a、30c之一由于压力而锁定。然而，一旦车轮30a至30d之一移动到低打滑状态，压力就减小到使得后轮30b、30d再次开始滚动的程度。
[0082]
该方法的实施方式将在下面基于图2至图4详细描述。
[0083]
这里，图2示出理想化的力-时间图，例示了前轴的车轮30a、30c处的所得制动力f
r,va
(实线)、后轴的车轮30b、30d处的所得制动力f
r,ha
(短划线)和后轴的车轮30b、30d处要设定的驱动力f
a,ha
(长划线)相对于时间的曲线。
[0084]
在时间t0，凭借通过液压生成单元14建立的中心1通道制动压力来发起制动操作。以这种方式，制动致动器28a至28d被均匀地加载，使得最初上升的中心制动力fz作用在前后轴的车轮30a至30d中的每一个处，如制动力曲线f
r,va
和f
r,ha
所示。
[0085]
由于在制动操作期间产生的动态车轮载荷分布，在时间t1，中心制动力fz达到后轴的至少一个车轮30b、30d的后锁定制动力f
b,ha
，超过该后锁定制动力f
b,ha
，后轴的车轮30b、30d中的至少一个锁定。作为后轮30b、30d之一锁定的结果，机动车会失去其稳定性(例如，作为过度转向的结果)。
[0086]
为了抵消这一点，从时间t1开始，在其曲线方面设定后轴的车轮30b、30d处的所得驱动力f
a,ha
以抵消上升的中心制动力fz，以便设定落在后锁定制动力f
b,ha
的范围内的基本上恒定的后制动力曲线f
r,ha
。
[0087]
由于上升的中心制动力fz，前制动力曲线f
r,va
也继续上升直至时间t2。
[0088]
因此，在时间t1和t2之间，驱动力曲线f
a,ha
的梯度在大小方面基本上对应于前制动力曲线f
r,va
的梯度或中心制动力fz的曲线的梯度。
[0089]
在时间t2，中心制动力fz达到前轴的至少一个车轮30a、30c的前锁定制动力f
b,va
，超过该前锁定制动力f
b,va
，前轴的车轮30a、30c中的至少一个锁定。作为前轮30a、30c之一锁定的结果，机动车会失去其稳定性(例如，作为转向不足的结果)。
[0090]
为了防止这一点，从时间t2开始，设定中心制动力fz，使得在前轴的车轮30a、30c处，获得落在前锁定制动力f
b,va
的范围内的基本上恒定的前制动力曲线f
r,va
。
[0091]
此外，从时间t2开始，情况是在其曲线方面设定后轴的车轮30b、30d处的所得驱动力f
a,ha
，以得到落在要设定的后设定点驱动力f
a,soll
的范围内的基本上恒定的后驱动力曲线f
a,ha
。
[0092]
前锁定制动力f
b,va
处于比后锁定制动力f
b,ha
更高的水平，即，f
b,va
》f
b,ha
，这是由于在制动操作期间产生的动态车轮载荷分布而造成的。前锁定制动力f
b,va
与后锁定制动力f
b,ha
之间的差被指定为差分锁定制动力dfb。这里，以下适用：dfb～f
b,va-f
b,ha
。
[0093]
因此，从时间t2开始，后设定点驱动力f
a,soll
被设定为在大小方面基本上对应于发生的差分锁定制动力dfb，即，f
a,soll
～dfb。
[0094]
图3和图4示意性地示出在制动操作期间在方向x上行驶的机动车。这里的例示示出在图2所示的制动操作期间分别在时间t1和t2在前轴的车轮30a、30c和后轴的车轮30b、30d处得到的力的平衡。
[0095]
凭借通过电驱动装置11驱动的后轮30b、30d，制动力f
b,va
可在时间t2作用在前轮30a、30c处，该制动力大于在时间t1作用在前轮30a、30c处的制动力f
b,ha
，即，f
b,va
》f
b,ha
。机动车的制动距离因此缩短。
[0096]
此外，这里，在时间t1和t2之间，发生的差分制动力dfb由后轮30b、30d处的设定点驱动力f
a,soll
补偿。
[0097]
在图3和图4中，假设在大小方面基本上对应的制动力在各个情况下作用在车轴的左轮30b、30c和右轮30a、30d处，即，f
b,vl
～f
b,vr
和f
b,hl
～f
b,hr
。例如，在具有均匀摩擦系数的路面上的制动操作期间就是这种情况。
[0098]
在此背景下，应该注意，在制动操作期间产生的动态车轮载荷分布允许在高路面摩擦系数的情况下(例如，在干燥路面的情况下)的差分制动力dfb大于在低路面摩擦系数的情况下(例如，在打滑路面的情况下)。
[0099]
除了别的以外，这是根据本发明的方法的一个区别特征，具体地，凭借后轮30b、30d处设定的设定点驱动力f
a,soll
，可根据情况(例如，以依赖于制动操作相关的路面摩擦系数的方式)补偿差分制动力dfb。
[0100]
由于通过液压生成单元14的1通道压力生成，尽管车轮特定制动力控制是不可能的，但是由于后轴的车轮30b、30d处可设定的设定点驱动力f
a,soll
，可实现轴特定制动力控制。
[0101]
以这种方式，可在轴特定基础上实现所谓的“低选择”控制或所谓的“高选择”控制，这通常在具有不均匀摩擦系数的路面上的制动操作的情况下实现。
[0102]
在“低选择”控制的情况下，至关重要的是，车轮30a至30d首先锁定，即，根据轴，首先达到后锁定制动力f
b,ha
或前锁定制动力f
b,va
。这里，可接受的是位于高路面摩擦系数上的车轮30a至30d制动不足，结果为了车辆稳定性，制动距离增加。
[0103]
在“高选择”控制的情况下，至关重要的是，车轮30a至30d第二个锁定，即，根据轴，第二个达到后锁定制动力f
b,ha
或前锁定制动力f
b,va
。这里，可接受的是位于低路面摩擦系数上的车轮30a至30d过度制动，结果为了车辆稳定性，制动距离减小。
[0104]
这里有一个选项是，机动车的一个轴根据“低选择”原则来控制，机动车的另一轴根据“高选择”原则来控制。以这种方式，为了车辆稳定性，有利地可减小或补偿机动车的偏航力矩m
gier
。
[0105]
以这种方式，在故障的打滑控制系统40的情况下，机动车的驾驶稳定性可改进。
[0106]
特别是，即使在加载在变化的下面的表面上的危急车辆的情况下，也可确保车辆稳定性。
[0107]
此外，以这种方式，在故障的打滑控制系统40的情况下，即使在摩擦系数低或变化的下面的表面上，机动车也可以可靠地制动。
[0108]
此外，以这种方式，通过按1通道配置联接到制动致动器28a至28d的液压生成单元14，机动车可以非常剧烈地减速。
[0109]
以这种方式，在打滑控制系统40故障的情况下，按1通道配置联接到制动致动器28a至28d的液压生成单元14形成可靠的回落水平。
[0110]
本发明不限于所示的实施方式。特别是，实施方式的各个特征可按任何期望的方式与其它实施方式的特征组合，特别是独立于对应实施方式的其它特征。

技术特征：
1.一种用于操作机动车的制动系统(10)的方法，所述机动车具有至少一个电驱动装置(11)、具有左前轮(30c)、具有右前轮(30a)、具有左后轮(30b)并且具有右后轮(30d)，其中，所述制动系统(10)具有带液压生成单元(14)和控制单元(22)的制动装置(16)，具有打滑控制系统(40)，并且具有四个制动致动器(28a,28b,28c,28d)，这些制动致动器按1通道配置连接到所述液压生成单元(14)并且被指派给所述机动车的所述车轮(30a,30b,30c,30d)中的相应一个，其中，在所述打滑控制系统(40)故障的情况下，为了替代故障的所述打滑控制系统(40)，所述方法具有以下步骤：a)通过所述液压生成单元(14)将压力施加到所述四个制动致动器(28a,28b,28c,28d)，b)通过所述电驱动装置(11)来驱动所述后轮(30b,30d)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤a)中，基于所述前轮(30a,30c)中的至少一个前轮的打滑来控制所述压力，其中，通过指派给所述至少一个前轮的车轮传感器(44a,44b,44c,44d)来探明该对应前轮的打滑。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤a)中，所述压力至少暂时具有导致所述车轮(30a,30b,30c,30d)中的单个，特别是所述前轮(30a,30c)中的单个，的锁定的值。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)中，按照基于所述后轮(30b,30d)中的至少一个后轮的打滑而控制的方式来驱动所述后轮(30b,30d)，其中，通过指派给所述至少一个后轮的车轮传感器(44b,44d)来探明该对应后轮的打滑。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤b)中，驱动所述后轮(30b,30d)，使得所述后轮(30b,30d)中的至少一个后轮以小于10％，特别是小于3％，的打滑程度行驶。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在具有自主驾驶模式的机动车中提供所述方法。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述制动系统(10)包括电子制动助力器和/或线控刹车制动系统。8.一种用于制动系统(10)的控制单元(22)，其特征在于，所述控制单元被配置为执行根据前述权利要求中的任一项所述的方法。9.根据权利要求8所述的控制单元(22)，其特征在于，为了传输信号，所述控制单元(22)连接到四个车轮传感器(44a,44b,44c,44d)，所述四个车轮传感器(44a,44b,44c,44d)被指派给所述机动车的所述车轮(30a,30b,30c,30d)中的相应一个。10.一种制动系统(10)，该制动系统(10)具有根据权利要求8或9所述的控制单元(22)。

技术总结
用于操作机动车的制动系统的方法、控制单元和制动系统。提供了一种用于操作机动车的制动系统(10)的方法，该机动车具有至少一个电驱动装置并且具有四个车轮(30a,30b,30c,30d)。制动系统(10)具有带液压生成单元(14)和控制单元(22)的制动装置(16)，具有打滑控制系统(40)，并且具有四个制动致动器(28a,28b,28c,28d)，这些制动致动器按1通道配置连接到液压生成单元(14)并且被指派给相应一个车轮(30a,30b,30c,30d)。在打滑控制系统(40)故障的情况下，为了替代故障的打滑控制系统(40)，该方法具有以下步骤：a)通过液压生成单元(14)将压力施加到四个制动致动器(28a,28b,28c,28d)；以及b)通过电驱动装置来驱动后轮(30b,30d)。还提供一种用于执行这种方法的控制单元(22)和具有这种控制单元(22)的制动系统(10)。具有这种控制单元(22)的制动系统(10)。具有这种控制单元(22)的制动系统(10)。


技术研发人员：C
受保护的技术使用者：采埃孚主动安全股份有限公司
技术研发日：2022.12.22
技术公布日：2023/7/6