專利名稱：具有壓力模型和區(qū)分優(yōu)先級裝置的制動系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求I的前序部分的制動系統(tǒng)。
背景技術：
在ABS (防抱死剎車系統(tǒng))/ESP (車身電子穩(wěn)定系統(tǒng))中，壓力變化的動態(tài)和精度確定調(diào)節(jié)品質(zhì)并且因此確定車輛的制動行程和穩(wěn)定性。對于良好的調(diào)節(jié)重要的是快速并且精細的壓力調(diào)節(jié)。除了電子機械制動器EMB之外，全部液壓系統(tǒng)借助二位二通電磁閥工作。為此，具有參考文獻說明的第二版制動器手冊、2004年出版、第114-119頁提供了詳細的基本信息。在沒有特殊措施的情況下，所述閥具有純數(shù)字性的開關特性，即所述閥或者打開或者關閉(開/關)。通過快速的關閉與壓力梯度相關地形成具有大的幅度的壓力波動，所述壓力波動影響車輪的性能并且特別是引起噪聲。在此，壓力梯度與壓差相關，所述壓差在U =0. 05 (冰)和^=LO (干燥的浙青)之間的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)強烈地波動，并且此外與制動力 放大器的強烈波動的串聯(lián)制動主缸壓力相關。在Ibar-IObar (期望值)的范圍內(nèi)的通常同步的壓力形成幅度的可控性僅相對不精確地達到。能夠通過二位二通電磁閥的耗費的PWM控制實現(xiàn)改進。因此特別的是，能夠影響從壓力形成到壓力保持的過渡，使得壓力波動和噪聲變得更小。所述PWM控制是困難的并且相對不精確，因為其必須顧及壓力梯度、壓力幅度和溫度。所述PWM控制不用于壓力下降。在EP06724475中描述一種用于借助于電機和活塞控制器進行壓力控制的方法。在此，壓力控制確定制動力放大器的制動主缸活塞運動并且因此在精確的壓力控制和可變的梯度方面具有顯著的優(yōu)點。此外，EP06724475描述通過所謂的多路方法(MUX方法)進行多個車輪制動器的壓力調(diào)節(jié)。因此，此外描述了，二位二通電磁閥應該具有帶有可忽略的節(jié)流作用的大的流動橫截面，并且從活塞缸系統(tǒng)到制動缸的管路應該具有可忽略的流動阻力。此外實施，當在初始時大約存在相同的壓力水平時，能夠在兩個車輪制動器處同時地進行壓力下降。盡管有在EP06724475中描述的措施，可多路方法具有下述缺點，在兩個車輪制動器中壓力水平不相等的情況下，進行同時的壓力下降是不可能的，因為在此，只要從HZ (制動主缸)或THZ (串聯(lián)制動主缸)到車輪制動缸的流動阻力過小，在EP06724475中描述的度量的情況下就能夠在壓力下降時進行在兩個至四個車輪制動器之間的壓力補償。此外，由于在車輪制動缸之間的可能的壓力補償?shù)纳鲜鰡栴}，同樣不能夠同時地或者部分同時地執(zhí)行兩個或多個壓力下降要求，其中所述壓力下降要求稍微時間上彼此錯開地出現(xiàn)。因為相同符號的壓力要求的時間上的錯開尤其絕對能夠重復地出現(xiàn)，所以這尤其是有問題的。如上所提及的是，能夠同時地或者部分同時地進行壓力下降或者壓力形成。同時地表示兩個或多個電磁閥同時地打開并且同時地關閉。然后，部分同時地表示下述壓力調(diào)節(jié)兩個或更多電磁閥或者時間錯開地打開或者時間錯開地關閉。此外，在EP06724475中沒有提供同時的壓力形成。這導致不能夠在短時間內(nèi)執(zhí)行可能的壓力提高，這可能導致更長的制動行程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種具有調(diào)節(jié)裝置的改進的制動系統(tǒng)，所述調(diào)節(jié)裝置降低成本并且優(yōu)化制動行程和穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明，借助具有權(quán)利要求I特征的制動系統(tǒng)實現(xiàn)該解決方案。根據(jù)權(quán)利要求I的制動系統(tǒng)的其他有利的擴展方案通過從屬權(quán)利要求的特征得出。本發(fā)明有利的特征在于，使用壓力模型來計算車輪制動壓力，將所述壓力模型的計算的壓力值傳輸給ABS-/ESP調(diào)節(jié)器以及壓力調(diào)節(jié)裝置。由此，能夠節(jié)省壓力傳感器并且提高壓力調(diào)節(jié)精度。附加地，借助于區(qū)分優(yōu)先級裝置尤其根據(jù)例如“最佳制動行程”和/或“調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性”的主要標準進行一個或多個車輪制動器的選擇，在所述一個或多個車輪制動器中應該接下來進行壓力形成或者壓力下降。同樣，通過區(qū)分優(yōu)先級裝置決定，是否應該進行同時的操作，或者進行部分同時的操作，或僅在一個車輪制動器中進行壓力變化或者同時地進行。所述決定例如能夠基于所確定的滑動系數(shù)和/或根據(jù)瞬時車輪加速度或者車 輪減速度來進行。此外，在瞬時進行壓力形成Pauf時不允許進行壓力下降pab。為了將用于壓力形成的時間損失保持得低，具有電機和電磁閥的短的切換時間的高的活塞速度或壓力下降速度是必需的。在該情況下，還能夠在接下來的壓力形成Pauf時通過作用鏈壓力模型ABS/ESP調(diào)節(jié)器、區(qū)分優(yōu)先級裝置和壓力控制器提高期望壓力，以便將壓力水平緊密地調(diào)節(jié)至抱死極限。同時的或者部分同時的壓力下降和壓力形成即使在全部車輪制動器的壓力水平不同的情況下也是可能的。這能夠通過相應高的活塞速度、從二位二通電磁閥到活塞缸系統(tǒng)(制動主缸或串聯(lián)制動主缸)的工作腔的管路的流動阻力RL的度量以及二位二通電磁閥的和液壓管路至車輪制動缸的流動阻力RV的度量而實現(xiàn)。有利的是流動阻力RL小于流動阻力RV。尤其有利的是流動阻力RL小于流動阻力RVl. 5至3倍。尤其有利的是，附加地連帶考慮從電磁閥到車輪制動缸的液壓管路的流動阻力RVR，其中所述流動阻力有利地選擇成顯著小于電磁閥的流動阻力RV。在本發(fā)明的改進的構(gòu)型中，能夠考慮，將全部流動阻力(RL+RV)設計成，使得在相當于制動力放大器的驅(qū)動器的最大的馬達動態(tài)的最大制動主缸活塞動態(tài)時，并且在兩個或多個電磁閥打開時，由于車輪制動缸制動器的同時的容積增加或者容積下降而不能夠在短時間內(nèi)(即在閥打開時間之內(nèi))發(fā)生壓力補償。因此，在設計開關閥時需要注意，實現(xiàn)極其低的流動阻力，所述流動阻力沒有低于上面描述的最小值。需要注意的是，在同時壓力下降時，在制動主缸或者串聯(lián)制動主缸和車輪制動缸之間存在足夠的壓差，使得在共同壓力下降時不能進行在車輪制動器的各個車輪制動缸之間的壓力補償。防止在同時壓力下降和壓力形成時進行壓力補償?shù)牧硪豢赡苄栽谟?，通過PWM控制降低閥的流動橫截面并且因此提高流動阻力。如果存在例如用于四個輪的不同的壓力變化要求，那么調(diào)節(jié)器能夠根據(jù)針對每個輪計算的瞬時的實際壓力和計算的單獨期望壓力來調(diào)整不同的PWM以用于實現(xiàn)不同的流動阻力。這優(yōu)選首先在具有最大壓差的輪或者相關聯(lián)的電磁閥中進行。在此有利的是，因此即使在同時或者部分同時地壓力形成和壓力下降時也能夠根據(jù)情況選擇壓力梯度，并且不存在與通過設計RL和RV以及必要時的RVR來預設的壓力變化的聯(lián)系。由此能夠在兩個或更多車輪中以極其不同的壓力水平控制同時的或者部分同時的壓力下降和壓力形成。因為在壓力下降時，最大可能的流動速度下降至低壓力并且各個輪的壓力容積特征曲線為非線性的函數(shù)，所以在同時的或者部分同時的壓力下降和壓力形成時可變的或者不同的活塞速度一定是必需的。
在同時的或者部分同時的壓力下降時，由于從車輪制動缸到制動主缸或者串聯(lián)制動主缸中的體積流，所述制動主缸或者串聯(lián)制動主缸的活塞通過相應的控制或者調(diào)節(jié)來再調(diào)整，以便保持壓差。在此從制動主缸或者串聯(lián)制動主缸中流出到車輪制動缸中的體積在沒有再調(diào)整制動主缸活塞的情況下導致壓力提高并且靜態(tài)地導致壓力補償。所述活塞再調(diào)整主要通過調(diào)節(jié)器進行，所述調(diào)節(jié)器計算必要的壓差、相應地確定在制動主缸中的容積上升并且為此確定制動主缸壓力并且有利地應用壓力模型。在再調(diào)整制動主缸或者串聯(lián)制動主缸活塞時需要注意，制動主缸或者串聯(lián)制動主缸壓力總是位于全部此時通過打開的電磁閥或者開關閥與制動主缸或者串聯(lián)制動主缸連接的車輪制動缸的最小壓力水平之下。類似地適用于同時的或者部分同時的壓力形成。在此，調(diào)節(jié)器再次說明壓力提高的壓力水平。制動主缸或者串聯(lián)制動主缸壓力相應地通過活塞行程和活塞速度來再調(diào)整，以便考慮用于壓力形成的車輪制動器的車輪制動缸的容積。在再調(diào)節(jié)制動主缸活塞時需要注意，制動主缸或串聯(lián)制動主缸壓力在壓力下降之前位于全部即刻通過打開的電磁閥與制動主缸或者串聯(lián)制動主缸連接的車輪制動缸的最大壓力水平的范圍內(nèi)，并且在壓力下降Pab期間位于最低的車輪的期望壓力之下。只有當達到期望壓力時，才將制動主缸壓力調(diào)節(jié)到該水平。不僅對于同時的、部分同時或者不同時的壓力形成，還對于同時的或者部分同時的壓力下降而言，對于各個輪的壓力容積特征曲線的了解是重要的。通過在了解制動主缸壓力或者串聯(lián)制動主缸壓力的情況下通過相應的活塞行程測定容積的方式，在車輛靜止狀態(tài)下間隔地針對每個輪記錄所述壓力容積特征曲線。該過程借助相對低的動態(tài)進行，使得車輪制動缸壓力相應于在制動主缸或串聯(lián)制動主缸中的壓力。已知的是，隨著高動態(tài)的過程在不僅在壓力形成時而且在壓力下降時的壓力控制中由于在通常為電磁閥的開關閥中和在到車輪制動缸的液壓管路中的流動阻力存在大的壓力差。調(diào)節(jié)器分別確定在車輪制動器處的壓力變化，該壓力變化與制動力矩成比例。因此，傳統(tǒng)的ABS/ESP系統(tǒng)還能夠借助在電磁閥的出口處的壓力傳感器僅靜態(tài)地測量車輪壓力。為了進行動態(tài)的測量而使用精度受限的壓力模型。此外耗費的是，為每個輪安裝壓力傳感器。然而，在具有活塞控制器的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中，在了解壓力容積特征曲線的情況下，即使在動態(tài)不同的情況下也能夠精確調(diào)整車輪制動缸壓力。在同時、部分同時或者不同時進行的壓力形成或者壓力下降時，同時地操作兩個或多個車輪制動缸。由調(diào)節(jié)器預設的壓力差通過車輪的壓力容積特征曲線換算成相應的活塞行程。借助于附加的壓力模型，能夠持續(xù)地連帶計算車輪制動缸壓力。只要達到車輪的目標壓力，就關閉相應的電磁閥。制動主缸的或串聯(lián)制動主缸的活塞然后繼續(xù)移動，以便操作其余的車輪制動缸。在最后要調(diào)節(jié)的車輪制動缸中，通過活塞行程進行壓力控制，所述活塞行程之前從壓力容積特征曲線中計算出。之后，還能夠關閉最后的車輪制動器的電磁閥。用于活塞控制的壓力模型結(jié)合同時的和不同時的壓力下降和壓力形成對于根據(jù)本發(fā)明的制動系統(tǒng)是極其重要的，因為所述壓力模型用于計算或者估算車輪制動缸壓力。借助于此計算的車輪制動缸壓力不僅用于計算二位二通電磁閥(開關閥)的關閉和打開時間點還用作在多路方法中的壓力調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)量的實際值。附加地，出自壓力模型中的車輪制動缸壓力用在更上級的調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)(例如ABS/ESP、如ACC (自適應雷達巡航控制系統(tǒng))的駕駛員輔助功能等)中。因為在車輪制動缸中的壓力變化之前將制動主缸或者串聯(lián)制動主缸壓力首先帶到要調(diào)節(jié)的車輪制動缸的出口壓力的附近是有利的，所以需要連續(xù)地計算并且儲存車輪制動缸壓力。該任務同樣由壓力模型來執(zhí)行。因此，對于尤其結(jié)合同時的或者部分同時的壓力形成和壓力下降的調(diào)節(jié)動態(tài)、在此形成的噪聲和調(diào)節(jié)精度而言，壓力模型是極端重要的。壓力模型將制動主缸或串聯(lián)制動主缸壓力用作輸入信號。然后，通過壓力模型從其中計算不同的車輪制動缸壓力。例如等效流動阻力、等效管路電感和壓力容積特征曲線的模型參數(shù)能在此通過溫度(例如在電磁閥處的環(huán)境溫度或者單獨的溫度傳感器)來修改。 如果能夠在過渡特性中出現(xiàn)變化，通過修改同樣可能的是，匹配模型的參數(shù)。同時的或者部分同時的壓力變化的過程在常規(guī)的ABS/ESP制動器中相對少見并且更可能在如不對稱的或者不同類的行車道的邊界情況下出現(xiàn)。因此非常重要的是，多路器能夠盡可能快速地從一個車輪制動缸切換至下一個。這是可能的，因為活塞速度并且從而壓力變化速度極其高并且能夠可變地進行調(diào)節(jié)并且由此在活塞的極端情況下能夠以最大動態(tài)被控制。由于可變性在常規(guī)情況下可能的是，降低活塞速度并且僅在極端情況下調(diào)回到最大動態(tài)。此外，在活塞移動的起始和電磁閥打開或關閉之間的切換時間再次與在車輪制動缸中的要控制的壓力差和絕對壓力相關。在設計制動主缸或串聯(lián)制動主缸時需要注意的是,制動主缸或者串聯(lián)制動主缸在電磁閥或者開關閥關閉時為盡可能剛性的結(jié)構(gòu)，因為制動主缸或者串聯(lián)制動主缸的彈性或者剛度對切換時間具有顯著的影響。因此，具有相關聯(lián)的液體容積和如RL的連接通道的盡可能剛性的制動主缸或串聯(lián)制動主缸實現(xiàn)極其短的切換時間。為了在更長的調(diào)節(jié)作用期間檢驗并且必要時修正通過壓力模型計算的車輪制動缸壓力，以更大的時間間隔進行車輪制動缸壓力與制動主缸或串聯(lián)制動主缸壓力的比較。因此，在靜止的活塞和打開的電磁閥的情況下，在一定的壓力響應時間之后實現(xiàn)靜態(tài)的平衡，所述平衡由于壓力模型的建立而在壓力模型中沒有擴展和附加的修改調(diào)節(jié)的情況下自動運行。即使當沒有達到由調(diào)節(jié)器預設的滑動或者車輪加速度時，也能夠進行檢驗。還可能的是，在沒有同時地或者沒有部分同時的壓力變化的情況下僅基于壓力容積特征曲線和相應的活塞調(diào)節(jié)來與調(diào)節(jié)要求成比例地進行工作。相反于對于并行的即不相關的壓力控制需要十二個電磁閥和一些壓力傳感器的傳統(tǒng)的ABS/ESP調(diào)節(jié)器，在根據(jù)本發(fā)明的MUX調(diào)節(jié)器中可通過作用鏈壓力模型、ABS/ESP調(diào)節(jié)器、區(qū)分優(yōu)先級裝置和高動態(tài)且精確的壓力控制器或壓力調(diào)節(jié)器借助僅四個電磁閥和電機進行等同的或還更好的壓力調(diào)節(jié)。各個模塊的單獨的任務在下面詳細描述。類似于ABS/ESP調(diào)節(jié)器，整個功能必須是故障安全的。優(yōu)選地，為此并聯(lián)第二計算單元MCU2，所述第二計算單元通過真實性檢驗同樣計算輸入信號、輸出信號或者中間信號或計算結(jié)果。在數(shù)據(jù)不一致的情況下，切斷整個調(diào)節(jié)器并且無調(diào)節(jié)器功能地接通常規(guī)的制動器。在EP06724475中描述一種制動系統(tǒng)，其中使用行程模擬器。根據(jù)本發(fā)明的制動系統(tǒng)能夠具有行程模擬器。然而，出于成本的原因還能夠棄用行程模擬器。在該情況下，能夠通過電驅(qū)動器和在制動踏板和制動力放大器之間的機械連接進行對制動踏板的反作用。所描述的制動系統(tǒng)還能夠用作為沒有與制動踏板的機械連接的完全的線控制動系統(tǒng)(Brake-by-wire-system)o還能夠考慮，并聯(lián)于制動系統(tǒng)使用類似EHB (電子液壓制動系統(tǒng))的串聯(lián)制動主缸，所述EHB在所描述的制動系統(tǒng)失靈的情況下通過附加的切換閥提供相應的壓力。


下面，根據(jù)參考附圖詳細闡明本發(fā)明。附圖示出圖I示出用于壓力控制的執(zhí)行機構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)； 圖2示出壓力模型的方塊圖；圖3示出可能的軟件結(jié)構(gòu)的信號流圖。
具體實施例方式圖I示出根據(jù)本發(fā)明的制動系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，該制動系統(tǒng)由制動主缸或串聯(lián)制動主缸14、EC馬達10、用于驅(qū)動推桿活塞的軸11、軸復位器12和用于確定活塞位置和用于獲取轉(zhuǎn)子位置或者活塞行程的轉(zhuǎn)角傳感器13。如果活塞獲得用于形成確定的壓力的調(diào)節(jié)命令，那么經(jīng)由之前獲得的并且儲存在特性曲線族中的壓力容積特性曲線通過在推桿環(huán)路內(nèi)的位置傳感器13和壓力傳感器19進行相應的活塞移動。在大多在制動時出現(xiàn)的接下來短暫的恒定壓力的情況下，根據(jù)新的測量數(shù)據(jù)與存儲的特征曲線族數(shù)據(jù)進行關聯(lián)比較。在存在偏差時，在稍后的車輛靜止狀態(tài)中再次單獨地記錄每個車輪制動器的壓力容積特征曲線并且修正特征曲線族。如果例如在車輪制動缸處的偏差是顯著的，那么建議尋求技術支持。在制動主缸或者串聯(lián)制動主缸中產(chǎn)生的壓力經(jīng)過管路15、16從推桿活塞和浮動活塞經(jīng)過二位二通電磁閥17a_d到達至車輪制動缸18a和18d。代替推桿和浮動活塞還能夠使用借助彈簧的其他的活塞裝置或者聯(lián)接器。有利地，推桿活塞固定地與軸連接，使得還能夠從驅(qū)動模式移回推桿活塞以用于進行快速的壓力下降。在此，在管路15和16中的從制動主缸到電磁閥17i (其中i=a、b、c、d)的流動阻力RL的度量和接下來在電磁閥和到車輪制動缸的液壓連接中的流動阻力RV的度量是非常重要的。兩個阻力RL和RV應該是低的，其中應該適用的是，RL比RV小很多并且從電磁閥到車輪制動缸的流動阻力RVR與電磁閥相比更小，優(yōu)選地為RL 彡 RV/ 因子，其中因子在室溫時應該為I. 5至5，尤其為I. 5至3。具有管路15和16以及壓力傳感器19的二位二通電磁閥17a_d優(yōu)選成組地集成,為此還能夠包含制動主缸或串聯(lián)制動主缸。如果進行用于降低壓力的調(diào)節(jié)命令，那么在活塞行程上再次進行壓力調(diào)節(jié)并且接下來借助壓力測量來校正。壓力形成和壓力下降相當于通常的制動力增大功能。為此，補充例如踏板、踏板行程傳感器、行程模擬器等的部件是必要的，如在前述EP6724475中描述。然而，EP6724475的制動系統(tǒng)包含壓力控制和壓力調(diào)制并且不需要全部上述部件。如果現(xiàn)在例如針對ABS/ESP功能進行壓力調(diào)制，那么接通MUX功能。如果例如在制動主缸或者串聯(lián)制動主缸首先通過馬達10在管路15和16及車輪制動缸18b和18d中產(chǎn)生確定的壓力之后應該在輪18處降低壓力，那么電磁閥17b至17d關閉。如果在相應的活塞行程上達到由調(diào)節(jié)器預設的壓力下降Pab，那么關閉電磁閥17a，并且制動主缸或者串聯(lián)制動主缸的活塞移入到由調(diào)節(jié)器預設的期望位置中。如果之后例如在車輪制動缸18d中進行壓力形成pauf，那么電磁閥17d打開，并且活塞移入到期望值Pauf的新的期望位置中。只要應該在車輪制動缸18a和18d中進行同時的或者部分同時的壓力下降Pab，那么電磁閥和17d無電流并且從而切換到打開的位置中并且電磁閥17b和17c關閉?；钊诖诉€移入到新的期望位置中。用于壓力調(diào)制的這些過程借助用于馬達和電磁閥的特殊的開關條件極快地進行。所述過程在圖2和圖3中描述。 圖2示出用于計算各個車輪制動缸壓力的可能的壓力模型。壓力模型使用制動主缸壓力pHZ (t)作為輸入信號121，所述制動主缸壓力僅在瞬態(tài)狀態(tài)下(靜態(tài)地)相當于在車輪制動器中的車輪壓力。針對具有四個車輪制動器的車輛四倍地構(gòu)造模型122至131。替選可行的是，壓力模型通過制動主缸的所存儲的壓力容積特征曲線132計算制動主缸壓力121。因此，還能夠動態(tài)地通過相應的制動主缸位置或者活塞行程調(diào)整車輪壓力。壓力模型的任務是，獲得車輪制動缸壓力PK (t)的動態(tài)的或者高頻的估算。下面詳細闡明各個信號和信號塊的功能。制動主缸的活塞行程或者活塞位置Sk (t) 135用作為用于壓力模型103的輸入信號(還見圖3)。從在輪129. I至129. 3處的容積和活塞行程Sk (t)中通過求和部位134計算在制動主缸133中的容積。車輪容積在本發(fā)明中理解為包括制動主缸的工作腔和輸送管路的車輪制動器的容積。通過制動主缸的容積壓力特征曲線132計算制動主缸壓力pHZ(t)121。還能考慮借助模擬的信號121來調(diào)整壓力傳感器的制動主缸壓力信號。該措施用于壓力傳感器失靈的診斷，因為通過特征曲線132將制動主缸的活塞位置與確定的壓力關聯(lián)。為了診斷，還能夠考慮馬達的相電流。如果僅使用制動主缸壓力作為壓力模型的輸入信號，那么不需要信號路徑135至121。因此，直接地從壓力傳感器中獲得制動主缸壓力121。通過求和部位獲得壓差122，所述壓差經(jīng)由模型塊“液壓的等效電感或管路電感” 123和積分器126引導至流量Q，其中所述模型塊代表制動液體的質(zhì)量和/或慣性。信號塊127考慮從制動主缸經(jīng)由閥穿過制動管路至車輪制動缸的液壓路徑的流動阻力。在層流的情況下，模型參數(shù)等效流動阻力R相當于從活塞-缸系統(tǒng)14、制動主缸經(jīng)由開關閥17a、17b、17c、17d到車輪制動器的車輪制動缸的路徑的液壓阻力。附加地，信號塊127考慮下述參數(shù)(kappa),所述參數(shù)以層流/瑞流的方式表示在從活塞缸系統(tǒng)14、制動主缸經(jīng)由開關閥17a、17b、17c、17d到車輪制動器的車輪制動缸的液壓路徑之內(nèi)流動關系的權(quán)重。通過第二積分器125從壓力流Q126中獲得在車輪129處的當前容積并且從中通過車輪制動缸130的容積壓力特征曲線獲得在車輪131處的壓力，所述容積壓力特征曲線描述車輪制動缸和連接的制動管路的容量或者剛度。此外，在壓力模型103中(見圖3)存在模擬此外由于密封等引起的在現(xiàn)實中存在的滯后的可能性。這提高壓力模型的估算精度。在此，使用的壓力容積特征曲線在車輛啟動時靜態(tài)地修改并且被記錄，以及儲存為具有所屬的函數(shù)參數(shù)的函數(shù)或者儲存為表格。在圖5中示出軟件結(jié)構(gòu)的可能的信號流圖。在此，附圖標記101為執(zhí)行器pHZ (t)=f (sK (t))，所述執(zhí)行器詳細地 在圖I中示出。執(zhí)行器的傳感系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)角傳感器的評估提供制動主缸壓力121和制動主缸活塞行程135。在此，沒有舉出如駕駛員期望壓力、踏板位置、馬達相電流、電池電流等的其他的傳感器信號，但是可以順帶考慮。壓力模型103從信號121和135中計算不同的輪制動壓力131作為在制動主缸和/或DK活塞行程sK (t)中的時間上的壓力變化曲線的函數(shù)pHZ (t)，或者作為兩者的函數(shù)，其中 pK (t) =f (pHZ)或者 pK (t) =f (pHZ，sK)或者 pK (t) =f (Sk)0通過修改而在塊102中，將壓力模型103的模型參數(shù)通過例如車輛環(huán)境溫度的溫度或者借助于通過在電磁閥處的溫度傳感器或者電磁閥的與溫度成比例的阻力測量而測出的溫度來進行修改，所述壓力模型的模型參數(shù)例如為等效流動阻力、等效管路電感和壓力容積特征曲線或者制動主缸或者串聯(lián)制動主缸的和車輪制動缸的壓力容積特征曲線。在此，修改指令能夠在開發(fā)系統(tǒng)期間在溫度試驗中確定并且儲存。上面提及的滯后模擬的參數(shù)還能夠與溫度相關地修改。例如管路長度或者電磁閥的接通和斷開時間的不同的視具體車輛而定的參數(shù)能夠在車輛首次運行時測量或者由數(shù)據(jù)文件進行編程。為此，或者在表格中與溫度相關地存儲模型參數(shù)或者計算模型參數(shù)并且轉(zhuǎn)發(fā)給模型。如果例如在過渡特性中出現(xiàn)變化，那么通過修改而同樣可能的是，匹配模型的參數(shù)。如果壓力模型與實際測量的數(shù)值有偏差，那么壓力模型的調(diào)整進而壓力模型的參數(shù)的調(diào)整能夠多次相繼地或者在更短的時間間隔內(nèi)進行。持續(xù)地更新壓力模型，并且尤其結(jié)合在ESP/ABS 104或者其他更上級的調(diào)節(jié)器中的壓力調(diào)制對于壓力調(diào)節(jié)的精度是極其重要的。來自壓力模型中的車輪制動缸壓力口^ (t)被導送給ABS/ESP調(diào)節(jié)器。ESP/ABS調(diào)節(jié)器104和尤其壓力控制器或者壓力調(diào)節(jié)器106指定輪制動壓力pK (t)作為調(diào)節(jié)參數(shù)。ESP/ABS調(diào)節(jié)器根據(jù)例如車輪速度、橫向加速度、偏航率等的ABS/ESP傳感器信號和輪制動壓力pK (t)計算車輪制動期望壓力Plistjn(t)。替選地，車輪制動期望壓力Pkot11 (t)還能夠僅為壓差或者以壓力梯度擴展其信息內(nèi)容。車輪制動期望壓力顯然針對每個輪單獨計算。為了使壓力調(diào)節(jié)器106的運行優(yōu)先，功能塊“區(qū)分優(yōu)先級裝置” 105還連接在壓力調(diào)節(jié)器的上游，所述功能塊根據(jù)不同的信號進行車輪選擇109，所述信號用于確定優(yōu)先級108，例如車輪滑移率、車輛橫向動態(tài)的參數(shù)、壓力調(diào)節(jié)偏差等。車輪選擇對壓力調(diào)節(jié)器106規(guī)定了 接下來必須調(diào)整哪個(哪些個)車輪制動器的什么樣的壓力。例如，壓力下降要求與在另一車輪處的要求的壓力下降相比具有更高優(yōu)先級并且因此首先執(zhí)行。例如，不允許的是，在一個車輪處，連續(xù)執(zhí)行兩次壓力形成而沒有在其間操作另一輪。區(qū)分優(yōu)先級附加地決定是否必須運行單個車輪或者實現(xiàn)同時的壓力形成或壓力下降并且多少車輪參與于此。優(yōu)選車輪速度、車輪加速度、轉(zhuǎn)彎行駛、U階躍(正的和負的)，U分裂道路和調(diào)節(jié)的時間點適合作為用于區(qū)分優(yōu)先級的標準。如果例如在第一調(diào)節(jié)循環(huán)中在多個輪處確定超過期望滑移率或車輪加速度閾值，那么根據(jù)參與的車輪的數(shù)量切換成同時或者部分同時的操作。如果在一個車輪的壓力下降期間在另一車輪中出現(xiàn)以例如_5g的更高的車輪加速度超過期望滑移率，那么將所述車輪部分同時地進行調(diào)節(jié)。如果調(diào)節(jié)循環(huán)將近結(jié)束，那么不再發(fā)生切換。對于同時或者部分同時的操作而言的用于滑移率和加速度的相應的期望值在轉(zhuǎn)彎行駛時朝著更小數(shù)值的方向變化，以便獲得完全的穩(wěn)定性。在例如由于行車道的相應的摩擦系數(shù)變化引起更高的、同時的車輪再加速度時，同樣能夠在相應的滑動系數(shù)情況下切換成同時的或者部分同時的操作。這就是說，在能夠?qū)崿F(xiàn)或者存在獲得制動行程或者行駛穩(wěn)定性的任何情況下，切換成同時的或者部分同時的操作。各個在圖2和圖3中示出的時間上的進程然后通過壓力控制器或者壓力調(diào)節(jié)器106來計算。在此通過存儲的壓力容積特征曲線在考慮車輪制動缸滯后的情況下計算需要的制動主缸活塞行程。理想的下級位置調(diào)節(jié)器然后通過控制信號11調(diào)整期望的活塞行程。為此，以正確的時間序列控制110各個開關閥17a、17b、17c、17d。完全能夠設想的是，使用壓力模型103，以便估算將來的輪壓力。這尤其對于壓力控制器106而言可能是重要的，以便計算正確的閥切換時間點。在此，確定的數(shù)值能夠暫時儲存在存儲器中。附圖標記列表
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1-9在調(diào)節(jié)循環(huán)中的階段pHZ主缸壓力pE車輪制動缸壓力Peso11車輪制動缸期望壓力Pauf壓力形成Pab壓力下降口*&在壓力下降時的壓力變化速度卩^在壓力形成時的壓力變化速度Sk制動主缸活塞行程s*k制動主缸活塞速度Te在閥關閉之前的瞬態(tài)時間Tuffl從活塞移動開始到閥打開的切換時間Tmux用于在一個或多個車輪處調(diào)節(jié)期望的壓力的總時間tv用于關閉電磁閥的延遲時間a隨著在閥關閉之前的瞬態(tài)時間的壓力時間特性中的過渡變化b在閥剛性關閉而沒有響應時間的情況下在壓力時間特性中的過渡變化MVi電磁閥/開關閥 Umv 二位二通電磁閥的電壓變化RL在從制動主缸或者串聯(lián)制動主缸到電磁閥/開關閥的管路中的流動阻力RV在電磁閥中的流動阻力RVe從電磁閥到車輪制動缸的連接管路RRV+RVe+RLIOEC 馬達11 軸12軸復位器13轉(zhuǎn)角傳感器(位置傳感器)14制動主缸或串聯(lián)制動主缸
15從推桿活塞開始的壓力管路16從浮動活塞開始的壓力管路17a-17d作為開關閥的二位二通電磁閥18a-18d車輪制動缸19壓力傳感器101在電子系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)中的執(zhí)行器硬件102軟件功能塊“計算指令或者壓力模型參數(shù)的修改”103軟件功能塊“壓力模型”
104軟件功能塊“ABS/ASR/ESP調(diào)節(jié)器”105軟件功能塊“區(qū)分優(yōu)先級”106軟件功能塊“壓力控制或者壓力調(diào)節(jié)”107ESP/ABS傳感系統(tǒng)的傳感器信號108用于確定優(yōu)先級的信號109用于預先確定車輪選擇的信號110開關閥的控制111馬達的控制112 車輪期望壓力 pKs()11 (t)121 主缸壓力 pHZ (t)122用于確定壓力流的壓差123液壓管路電感124dQ/dt125積分器126 流量 Q127從活塞缸系統(tǒng)(14，HZ)經(jīng)由開關閥(17a，17b，17c，17d)到車輪制動缸的路徑的流動阻力128在127處的壓降129. I在車輪處的當前容積130車輪制動缸和所屬連接管路的容積壓力特征曲線(容量)131車輪制動缸壓力pK (t)132在開關閥關閉時的主制動缸的容積壓力特征曲線(容量)133在主制動缸中的當前容積134求和塊135制動王缸活塞7[丁程sK (t)
權(quán)利要求
1.具有制動力放大器的制動系統(tǒng)，所述制動系統(tǒng)的活塞缸系統(tǒng)(14，HZ,THZ)尤其通過傳輸機構(gòu)機械地或者液壓地由電機驅(qū)動，其中所述活塞缸系統(tǒng)(14，HZ, THZ)的至少一個工作腔通過液壓管路與至少兩個車輪制動器連接，其中為車輪制動器分別配設二位二通開關閥(17a，17b，17c，17d)，并且在所述車輪制動器(18a，18b，18c，18d)和所述活塞缸系統(tǒng)(14，HZ)之間的液壓連接管路能夠以可選的方式分開地或者共同地借助于所述二位二通開關閥(17a，17b，17c，17d)關閉，使得能夠在所述車輪制動器(18a，18b，18c，18d)中根據(jù)多路方法相繼地調(diào)節(jié)壓力和/或同時地調(diào)節(jié)壓力，其中所述電機和所述開關閥(17a，17b，17c，17d)由調(diào)節(jié)裝置來控制， 其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置借助于壓力模型(103)計算在所述車輪制動器中的相應的壓力(PK (t))，并且將所計算的壓力值(pK (t))傳輸給至少一個ABS/ESP調(diào)節(jié)器( 104)和壓力調(diào)節(jié)裝置(106)，其中所述壓力調(diào)節(jié)裝置(106)至少控制所述二位二通開關閥(17a，17b，17c，17d)以及所述電機，并且區(qū)分優(yōu)先級裝置(105)至少根據(jù)由所述ABS/ESP調(diào)節(jié)器(104)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)執(zhí)行車輪選擇并且將所述車輪選擇傳輸給所述壓力調(diào)節(jié)裝置(106)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述ABS/ESP調(diào)節(jié)器(104)根據(jù)傳感器信號和由所述壓力模型(103)傳輸?shù)乃鰤毫χ?pK (t))確定用于車輪或所述車輪制動器的期望壓力(Plistjll (t))和/或壓力變化(dpKs()11⑴)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，計算機(MCU)尤其借助于軟件模塊形成所述壓力模型、所述ABS/ESP調(diào)節(jié)器和壓力控制器并且執(zhí)行相應的所述計算。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3之一所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力模型(103)根據(jù)在所述活塞缸系統(tǒng)(14，HZ，THZ)的所述工作腔中的所述壓力(pHZ (t))、活塞位置(shz (t))或者根據(jù)所述壓力(PHZ (t))和所述活塞位置(shz (t))計算壓力值(pK (t))。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置根據(jù)在所述制動系統(tǒng)中或者在所述制動系統(tǒng)中確定的位置處所確定的溫度，尤其在所述車輪制動器、液壓管路、二位二通開關閥和/或所述活塞缸系統(tǒng)中所確定的溫度來修改壓力模型參數(shù)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述區(qū)分優(yōu)先級裝置(105)根據(jù)“最佳制動行程”和/或“調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性”的標準對所述車輪選擇區(qū)分優(yōu)先級。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，在剛好在一個或多個車輪制動器中進行壓力下降的情況下，所述區(qū)分優(yōu)先級裝置(105)不允許同時在一個或多個車輪制動器中的壓力形成，并且反之亦然。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，在車輪滑移率大于打滑臨界值時和/或在車輪加速度或者減速度大于+/_10g、優(yōu)選大于5g或-5g時,所述區(qū)分優(yōu)先級裝置(105)切換到同時的或部分同時的壓力形成或壓力下降。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，第二計算單元(MCU2)執(zhí)行整個調(diào)節(jié)環(huán)路或者作用鏈壓力模塊(103)、ABS/ESP調(diào)節(jié)器(104)、區(qū)分優(yōu)先級裝置(105)和壓力控制器(106)的輸入信號、輸出信號和/或中間信號的真實性檢驗。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有制動力放大器的制動系統(tǒng)，所述制動系統(tǒng)的活塞缸系統(tǒng)(14，HZ，THZ)尤其通過傳輸機構(gòu)機械地或者液壓地由電機驅(qū)動，其中活塞缸系統(tǒng)(14，HZ，THZ)的至少一個工作腔通過液壓管路與至少兩個車輪制動器連接，其中為車輪制動器分別配設二位二通開關閥(17a，17b，17c，17d)，并且在車輪制動器(18a，18b，18c，18d)和活塞缸系統(tǒng)(14，主缸)之間的液壓連接管路能夠以可選的方式分開地或者共同地借助于二位二通開關閥(17a，17b，17c，17d)關閉，使得能夠在車輪制動器(18a，18b，18c，18d)中根據(jù)多路方法相繼地調(diào)節(jié)壓力，和/或同時地調(diào)節(jié)壓力，其中電機和開關閥(17a，17b，17c，17d)由調(diào)節(jié)裝置來控制，其特征在于，調(diào)節(jié)裝置借助于壓力模型(103)計算在車輪制動器中的相應的壓力(pR(t))，并且將所計算的壓力值(pR(t))傳輸給至少一個ABS/ESP調(diào)節(jié)器(104)和壓力調(diào)節(jié)裝置(106)，其中壓力調(diào)節(jié)裝置(106)至少控制二位二通開關閥(17a，17b，17c，17d)以及電機，并且區(qū)分優(yōu)先級裝置(105)至少根據(jù)由ABS/ESP調(diào)節(jié)器(104)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)執(zhí)行車輪選擇并且將所述車輪選擇傳輸給壓力調(diào)節(jié)裝置(106)。
文檔編號B60T8/40GK102753412SQ201180009344
公開日2012年10月24日 申請日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月13日
發(fā)明者克里斯蒂安·克格爾施佩格, 安東·萬贊滕, 海因茨·萊貝爾 申請人:愛皮加特股份公司