用于電驅(qū)動機(jī)動車的防滑調(diào)節(jié)的制動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車的制動系統(tǒng)，所述制動系統(tǒng)包括：至少一個橋的車輪上的摩擦制動器，所述摩擦制動器由摩擦制動器控制裝置控制；至少一個電機(jī)，所述電機(jī)與至少一個車輪連接并且由電動驅(qū)動裝置控制裝置來控制；用于檢測減速度要求的裝置，尤其是具有踏板角度傳感器的制動踏板；車輪防滑調(diào)節(jié)裝置；以及力矩分配裝置。根據(jù)本發(fā)明，所述用于檢測減速度要求的裝置與所述車輪防滑調(diào)節(jié)裝置連接，所述車輪防滑調(diào)節(jié)裝置按照減速度要求預(yù)給定用于每個車輪的給定制動力矩，其中，所述車輪防滑調(diào)節(jié)裝置與力矩分配裝置連接，所述力矩分配裝置與所述摩擦制動器控制裝置和所述電動驅(qū)動裝置控制裝置連接并且按照所述給定制動力矩預(yù)給定對所述摩擦制動器控制裝置的摩擦制動要求和對所述電動驅(qū)動裝置控制裝置的發(fā)電機(jī)制動要求。此外，本發(fā)明還涉及一種用于控制制動系統(tǒng)的方法。
【專利說明】用于電驅(qū)動機(jī)動車的防滑調(diào)節(jié)的制動系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的制動系統(tǒng)和一種根據(jù)權(quán)利要求8前序部分的用于在具有至少部分的電驅(qū)動裝置的車輛中提供防滑調(diào)節(jié)的制動過程的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]完全或部分地電驅(qū)動的機(jī)動車或者說電動車輛或組合了車輛電驅(qū)動裝置和內(nèi)燃機(jī)的混合動力車輛相對于具有內(nèi)燃機(jī)的傳統(tǒng)機(jī)動車具有降低的排放。一個或多個電機(jī)在此一方面可在從電池饋電的情況下用作電動機(jī)或者說驅(qū)動裝置，另一方面也可用作發(fā)電機(jī)或者說制動器。這允許在制動期間將車輛的動能的至少一部分轉(zhuǎn)變成電能并且儲存在電池中。
[0003]作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行的電機(jī)的拖曳力矩以及由此可達(dá)到的減速度在此出于不同原因可被限制:電機(jī)功率的在特性曲線族中描述的轉(zhuǎn)速相關(guān)性、如尤其是在轉(zhuǎn)速低時的功率降導(dǎo)致例如在速度低于10km/h時不再可建立發(fā)電機(jī)制動力矩。電池的可能的充電電流也可限制可達(dá)到的功率。尤其是在較長的下山行駛中可能出現(xiàn)電池充滿電并且不再可進(jìn)行再生制動。另外，必須避免功率電子裝置和/或電池的熱過載。
[0004]如通常在制動過程中那樣，小的路面摩擦系數(shù)可使得制動防滑調(diào)節(jié)成為必要。視電驅(qū)動裝置的配置而定并且尤其是在僅作用在后橋上的電驅(qū)動裝置中，為了保證行駛穩(wěn)定性而可能需要限制發(fā)電機(jī)制動力矩。尤其是在以高減速度制動時要求合適的制動力分配。如果電驅(qū)動裝置通過傳動裝置與車輪連接，則傳動比也可限制可達(dá)到的減速度。
[0005]因此，為了在任意狀況中保證足夠的減速度，車輛車輪必須附加地裝備有傳統(tǒng)摩擦制動器。因此，混合動力車輛和電動車輛通常使用再生制動系統(tǒng)，所述再生制動系統(tǒng)將總制動力矩在正常制動過程(無行駛穩(wěn)定性調(diào)節(jié)系統(tǒng)的干涉)中分成兩個部分:一個通過車輛電驅(qū)動裝置產(chǎn)生并且通過動力總成作用在車輪上的發(fā)電機(jī)制動力矩和一個摩擦制動力矩，在所述摩擦制動力矩中將車輛的動能通過制動盤上的制動襯的摩擦轉(zhuǎn)變成熱能。動能的轉(zhuǎn)變成熱的所述部分因此在制動過程中通過摩擦而“損失”并且限制回收的效率，因此，致力于發(fā)電機(jī)制動力矩的盡可能高的份額，以便使制動過程中的能量收回最大化并且由此降低車輛對原始能量的消耗。示例性的再生制動系統(tǒng)以及相應(yīng)的控制方法已在DE102011003346A1 中描述。
[0006]摩擦制動系統(tǒng)具有多種電子控制裝置，所述電子控制裝置通過行駛穩(wěn)定性調(diào)節(jié)系統(tǒng)提高行駛安全性。示例性的用于行駛穩(wěn)定性調(diào)節(jié)的系統(tǒng)已由EP0792228B1公知。
[0007]如果在全制動或在低摩擦系數(shù)上制動時制動防滑調(diào)節(jié)系統(tǒng)(也作為ABS公知，即Ant1-blockiersystem)必須干涉以便避免車輪抱死,則所述制動防滑調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常僅作用在制動力矩的通過摩擦制動器產(chǎn)生的部分上。這主要是由于制動力矩的通過車輛數(shù)據(jù)總線(例如CAN總線)要求的變化以超過典型防滑調(diào)節(jié)周期的時間常數(shù)來轉(zhuǎn)換。由此，在行駛穩(wěn)定性或者說保持合適的制動力分配方面，在ABS調(diào)節(jié)期間通常也不設(shè)定發(fā)電機(jī)制動力矩。
[0008]由W02011/015422A1公知了一種用于調(diào)節(jié)車輪制動打滑率的方法，用于具有電動驅(qū)動裝置的車輛，其中，制動信號借助于防滑調(diào)節(jié)裝置來檢測，所述防滑調(diào)節(jié)裝置為了調(diào)節(jié)預(yù)確定的打滑值而產(chǎn)生電動驅(qū)動裝置信號和摩擦制動信號。電動驅(qū)動裝置信號傳遞給電動驅(qū)動裝置調(diào)節(jié)裝置，所述電動驅(qū)動裝置調(diào)節(jié)裝置相應(yīng)地操作電動驅(qū)動裝置以便產(chǎn)生電動驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)矩，摩擦制動信號傳遞給摩擦制動調(diào)節(jié)裝置，所述摩擦制動調(diào)節(jié)裝置按照摩擦制動信號操作車輪的摩擦制動器。優(yōu)選至少部分地在電動驅(qū)動裝置調(diào)節(jié)裝置中實(shí)施電動驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)矩的高動態(tài)調(diào)節(jié)，其中，尤其是檢測并且分析處理電動驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)速。通過在電驅(qū)動裝置的控制裝置中至少部分地進(jìn)行防滑調(diào)節(jié)，所述實(shí)現(xiàn)必須專門匹配于當(dāng)前車輛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于，提供一種制動系統(tǒng)以及一種用于控制制動系統(tǒng)的方法，所述制動系統(tǒng)以及方法允許在不結(jié)束回收的情況下進(jìn)行防滑調(diào)節(jié)的制動。
[0010]所述目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的制動系統(tǒng)以及根據(jù)權(quán)利要求8的方法來實(shí)現(xiàn)。
[0011]因此，本發(fā)明提供一種制動系統(tǒng)，用于機(jī)動車，所述制動系統(tǒng)包括:至少一個橋的車輪上的摩擦制動器，所述摩擦制動器由摩擦制動器控制裝置控制；至少一個電機(jī)，所述電機(jī)與至少一個車輪連接并且由電動驅(qū)動裝置控制裝置至少有時作為發(fā)電機(jī)來控制；用于檢測減速度要求的裝置，尤其是用于檢測制動踏板操作的傳感器；以及車輪防滑調(diào)節(jié)裝置。根據(jù)本發(fā)明，用于檢測減速度要求的裝置與車輪防滑調(diào)節(jié)裝置連接，所述車輪防滑調(diào)節(jié)裝置按照減速度要求預(yù)給定用于每個車輪的給定制動力矩，其中，車輪防滑調(diào)節(jié)裝置與力矩分配裝置連接，所述力矩分配裝置與摩擦制動器控制裝置和電動驅(qū)動裝置控制裝置連接并且按照給定制動力矩預(yù)給定對摩擦制動器控制裝置的摩擦制動要求和對電動驅(qū)動裝置控制裝置的發(fā)電機(jī)制動要求。對于名稱“連接”是指信號流或信息流，即不僅可涉及物理連接、例如導(dǎo)線，而且可涉及軟件接口。
[0012]由此，車輪防滑調(diào)節(jié)裝置不是僅當(dāng)出現(xiàn)過度車輪打滑率時才激活，而是在全部行駛狀況中都預(yù)給定由力矩分配裝置分配給現(xiàn)有制動系統(tǒng)的給定制動力矩。這在此允許在防滑調(diào)節(jié)的制動過程中也至少部分地保持再生制動力矩。由此，能量收回被最大化，其中，同時車輛的穩(wěn)定性得到保證。這對于駕駛員意味著舒適性提高，因?yàn)樵跍p速中不產(chǎn)生主要通過去激活發(fā)電機(jī)造成的波動。
[0013]另外，根據(jù)本發(fā)明的模塊式結(jié)構(gòu)具有優(yōu)點(diǎn):在制動系統(tǒng)變化時，防滑調(diào)節(jié)裝置可保持不變，而僅須匹配力矩分配裝置。這對于庫存車輛降低了制造或者說適配需求。此外，統(tǒng)一考察車輪上的總力矩允許取消原動機(jī)拖曳力矩調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0014]符合目的的是，車輪防滑調(diào)節(jié)裝置與狀態(tài)監(jiān)測器連接，所述狀態(tài)監(jiān)測器與用于檢測至少任意單個車輪的車輪速度、橫擺率(橫擺角速度)和橫向加速度的傳感器連接，其中，至少求得并且除了對應(yīng)車輪的車輪速度或者說車輪打滑率之外在預(yù)給定所述給定制動力矩時考慮各個車輪上的瞬時存在的制動力矩。其它行駛動態(tài)參量如所估計(jì)的摩擦系數(shù)也可輸送給車輪防滑調(diào)節(jié)裝置并且在預(yù)給定所述給定制動力矩時予以考慮。通過在預(yù)給定所述給定制動力矩時考慮行駛狀態(tài)，例如在由發(fā)電機(jī)制動的后橋上出現(xiàn)過度打滑率之前，例如可匹配前橋與后橋之間的制動力分配。使回收最大化的混合動力管理器或者說電動驅(qū)動裝置調(diào)節(jié)器與車輪防滑調(diào)節(jié)系統(tǒng)之間的調(diào)節(jié)器沖突得到避免。
[0015]特別符合目的的是，制動系統(tǒng)具有還橫擺力矩調(diào)節(jié)裝置，所述橫擺力矩調(diào)節(jié)裝置與狀態(tài)監(jiān)測器和轉(zhuǎn)向角度傳感器連接并且將至少借助于轉(zhuǎn)向角度求得的給定橫擺率和所測量的橫擺率相比較，其中，按照比較結(jié)果求得依車輪而定的給定制動力矩并且輸送給車輪防滑調(diào)節(jié)裝置。由此，在行駛動態(tài)調(diào)節(jié)、如ESC期間也可進(jìn)行能量收回。另外，制動系統(tǒng)(或者說控制裝置)的結(jié)構(gòu)可簡單且良好地管理，因?yàn)榛旧舷嗤墓δ苄缘亩嘀貙?shí)現(xiàn)得到避免。
[0016]優(yōu)選力矩分配裝置與用于檢測減速度要求的裝置連接，其中，在摩擦制動要求與發(fā)電機(jī)制動要求之間的分配在考慮當(dāng)前減速度要求和/或?qū)?yīng)車輪的當(dāng)前抱死制動力矩和/或行駛速度和/或方向盤角度和/或橫向加速度的情況下來進(jìn)行。如果例如可預(yù)料臨界行駛狀況，則力矩分配系統(tǒng)可選擇對于預(yù)給定的驅(qū)動裝置配置而言最佳的分配。
[0017]有利的是，原動機(jī)控制裝置將當(dāng)前施加的發(fā)電機(jī)制動力矩和/或可最大產(chǎn)生的發(fā)電機(jī)制動力矩發(fā)送給力矩分配裝置并且在摩擦制動要求與發(fā)電機(jī)制動要求之間的分配在考慮當(dāng)前施加的和/或可最大產(chǎn)生的發(fā)電機(jī)制動力矩的情況下來進(jìn)行。由此，現(xiàn)有的再生能力、即通過發(fā)電機(jī)進(jìn)行的可能的收回可盡可能最好地得到利用。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施形式，用于檢測減速度要求的裝置還包括到車輛數(shù)據(jù)總線的接口，尤其是與一個或多個環(huán)境傳感器連接的電子控制裝置通過所述車輛數(shù)據(jù)總線發(fā)送減速度要求。車輪防滑調(diào)節(jié)系統(tǒng)的根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)對于外部要求是透明的并且提供整齊確定的接口，例如借助于環(huán)境傳感裝置識別障礙的緊急制動輔助裝置可通過所述接口要求全制動。
[0019]符合目的的是，摩擦制動器控制裝置、車輪防滑調(diào)節(jié)裝置和力矩分配裝置集成在一電子控制裝置中并且優(yōu)選完全地或部分地作為由電子控制裝置的計(jì)算單元實(shí)施的程序代碼來實(shí)現(xiàn)。合適的是，車輪防滑調(diào)節(jié)借助于摩擦制動系統(tǒng)的電子控制裝置來執(zhí)行，所述電子控制裝置控制液壓式車輪制動器和/或基于摩擦的機(jī)電式車輪制動器。
[0020]另外，本發(fā)明還涉及一種用于控制制動系統(tǒng)的方法，所述制動系統(tǒng)用于機(jī)動車，所述制動系統(tǒng)包括至少一個橋的車輪上的摩擦制動器和至少一個電機(jī)，所述電機(jī)與至少一個車輪連接并且可作為發(fā)電機(jī)來運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明的方法包括下列步驟:
[0021].通過狀態(tài)監(jiān)測器求得當(dāng)前行駛狀態(tài)，其中，當(dāng)前行駛狀態(tài)對于車輪中的任意單個車輪至少包括當(dāng)前制動力矩和兩個參量即當(dāng)前車輪速度以及當(dāng)前打滑率至少之一，
[0022].借助于減速度要求在考慮當(dāng)前行駛狀態(tài)的情況下求得依車輪而定的給定制動力矩，
[0023].將給定制動力矩對于各個車輪分成摩擦制動要求和發(fā)電機(jī)制動要求，
[0024]?根據(jù)摩擦制動要求操作摩擦制動器并且根據(jù)發(fā)電機(jī)制動要求運(yùn)行電機(jī)。
[0025]通過在預(yù)給定所述給定制動力矩時就已經(jīng)考慮行駛狀態(tài)，在某些情況下過度車輪打滑率的出現(xiàn)已經(jīng)可在前場中得到避免。也在防滑調(diào)節(jié)期間保持發(fā)電機(jī)制動使回收的效率提聞。
[0026]有利的是，按照當(dāng)前制動力矩來求得發(fā)電機(jī)制動要求，其中，對于與發(fā)電機(jī)連接的車輪，借助于給定制動力矩與發(fā)電機(jī)制動要求的比較來求得摩`擦制動要求。由此保證車輛的恒定的制動特性。
[0027]如果第一電機(jī)與至少兩個車輪連接，則特別有利的是，對第一電機(jī)的發(fā)電機(jī)制動要求作為所連接的車輪的最小當(dāng)前制動力矩的預(yù)給定份額來選擇。[0028]如果至少一個車輪配置有不與其它車輪連接的電機(jī)，則符合目的地借助于與所估計(jì)的摩擦系數(shù)μ相關(guān)的特性曲線Κ(μ)求得對所配置的電機(jī)的發(fā)電機(jī)制動要求，優(yōu)選根據(jù)與常數(shù)C和所考察的車輪上的當(dāng)前制動力矩Mtod的關(guān)系Κ( μ) *C*MEado通過先前例如在行駛試驗(yàn)中求得的特性曲線，最佳的分配可以以低計(jì)算投入在行駛期間通過控制裝置轉(zhuǎn)換。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]由從屬權(quán)利要求和對實(shí)施例的下述說明借助于附圖得到其它優(yōu)選實(shí)施形式。附圖中:
[0030]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的制動系統(tǒng)的示意性示出的實(shí)施例，
[0031]圖2(a)示出具有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的制動防滑調(diào)節(jié)的車輛的示例性制動，以及
[0032]圖2(b)示出在制動防滑調(diào)節(jié)期間回收繼續(xù)的車輛的示例性制動。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1中所示的實(shí)施例示出了用于具有制動防滑調(diào)節(jié)的再生制動的子系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間的信息交換。矩形在此描述各個系統(tǒng)或者說功能單元，而系統(tǒng)之間的連接通過箭頭表示，所述箭頭也描述信號流或者說信息流的方向并且通過標(biāo)識符來表明相應(yīng)的參量。
[0034]再生制動系統(tǒng)I因此包括下列子系統(tǒng):
[0035]?電驅(qū)動裝置2，所述電驅(qū)動裝置由電動機(jī)控制系統(tǒng)或者說電動驅(qū)動裝置控制裝置3來控制，以便在一個·或多個車輪上施加發(fā)電機(jī)制動力矩Mreg或在期望加速的情況下施加驅(qū)動力矩，以及
[0036]?回收制動系統(tǒng)4，所述回收制動系統(tǒng)包括摩擦制動器和摩擦制動控制器或者說摩擦制動器控制裝置5以及(也被稱為力矩分配器的)力矩分配器或者說力矩分配裝置6以及制動防滑調(diào)節(jié)器或者說車輪防滑調(diào)節(jié)裝置7，所述力矩分配器或者說力矩分配裝置允許在再生制動與純摩擦制動之間“調(diào)和”或者說優(yōu)選無級地漸變轉(zhuǎn)換，所述制動防滑調(diào)節(jié)器或者說車輪防滑調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)各個車輪的給定制動力矩并且避免出現(xiàn)過度制動打滑率。
[0037]在制動過程中，由駕駛員要求的總制動力矩Mbms或者說減速度要求由制動踏板操作來求得，其方式例如是傳感器測量操作行程、踏板角度或由駕駛員施加的踏板力。減速度要求作為輸入信號用于再生制動，即用于檢測減速度要求的裝置、尤其是用于檢測駕駛員的制動操作的傳感器、例如踏板角度傳感器或主制動缸上的行程傳感器與制動防滑調(diào)節(jié)器7連接。制動防滑調(diào)節(jié)器7由減速度要求求得用于各個車輪的給定制動力矩MEad,reQO當(dāng)在高摩擦系數(shù)上進(jìn)行弱制動時，減速度要求例如可根據(jù)通過車輛預(yù)給定的制動力分配來轉(zhuǎn)換，而在強(qiáng)烈的制動過程(尤其是以相應(yīng)于重力加速度的Ig減速度進(jìn)行全制動)中或者在路面摩擦系數(shù)低時，可要求調(diào)整各個車輪的制動力矩，以便避免車輪抱死。
[0038]為了識別相應(yīng)的調(diào)節(jié)要求，制動防滑調(diào)節(jié)器7需要多種關(guān)于車輛的行駛動態(tài)狀態(tài)的信息、例如行駛速度、當(dāng)前縱向和/或橫向加速度、方向盤角度、橫擺率、穩(wěn)定性指數(shù)、各個車輪的抱死力矩和路面摩擦系數(shù)(可能情況下在各個車輪上)。因此，車輪防滑調(diào)節(jié)裝置7與狀態(tài)監(jiān)測器8連接，所述狀態(tài)監(jiān)測器接收多個傳感器的信號并且由此至少計(jì)算當(dāng)前車輪制動力矩MRad，ac;t。因此，在與電驅(qū)動裝置連接的車輪的情況下，車輪制動力矩分別由當(dāng)前發(fā)電機(jī)制動力矩Mreg,art和當(dāng)前摩擦制動力矩M⁣,ac;t組成。符合目的地，狀態(tài)監(jiān)測器8至少與用于每個車輪的描述當(dāng)前車輪速度Vtod的車輪轉(zhuǎn)速傳感器、用于測量橫擺率珍的傳感器和
用于測量橫向加速度Aat的傳感器連接。用這些信息可導(dǎo)出:每個車輪至少可接收何制動力矩，而車輪或車輛的穩(wěn)定性不受威脅。同時，由此可避免，在制動防滑調(diào)節(jié)期間要求比所述可轉(zhuǎn)換的制動力矩小的給定制動力矩。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施形式，狀態(tài)監(jiān)測器也被考慮用于行駛動態(tài)調(diào)節(jié)器9、尤其是橫擺力矩調(diào)節(jié)器GMR。此外，其它車輛調(diào)節(jié)系統(tǒng)、如翻車阻止系統(tǒng)(也作為主動翻車保護(hù)系統(tǒng)或者說ARP公知)或駕駛員輔助系統(tǒng)可求得用于制動力矩的預(yù)設(shè)值。不同的給定制動力矩于是符合目的地輸送給決策裝置，所述決策裝置借助于預(yù)給定的規(guī)則來判斷:何制動力矩預(yù)設(shè)值發(fā)送給車輪防滑調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及由此由其轉(zhuǎn)換。
[0040]由制動防滑調(diào)節(jié)器7求得的給定制動力矩Mtoirai傳送給也被稱為力矩分配器的力矩分配器6，所述力矩分配器由此在考慮動力總成方案的情況下求得發(fā)電機(jī)制動力矩要求Mreg,req和摩擦制動要求即將總制動力矩相應(yīng)地分配給電驅(qū)動裝置2和摩擦制動器。
[0041]電驅(qū)動裝置2具有至少一個電機(jī)，所述電機(jī)按照電動機(jī)控制器3施加發(fā)電機(jī)制動力矩或驅(qū)動力矩。電機(jī)可以是一個中央電機(jī)，所述中央電機(jī)完全一樣地作用在一個橋或整個車輛的全部車輪上，或者可以是車輪各自的電動機(jī)、尤其是輪轂電機(jī)。因此，在與電機(jī)連接的驅(qū)動車輪上可產(chǎn)生發(fā)電機(jī)制動力矩，以便將車輛的動能接收并且轉(zhuǎn)變成電能。另外，電動機(jī)控制器3可借助于電機(jī)或電池的特性(尤其是電池的水平S.0.C)估計(jì)最大可能的發(fā)電機(jī)制動力矩、即所謂的再生能力MKap。當(dāng)前轉(zhuǎn)換的發(fā)電機(jī)制動力矩Mreg,art以及再生能力MKap由電動機(jī)控制器3持續(xù)地傳送給回收制動系統(tǒng)4并且被力矩分配器6考慮。
[0042]下面詳細(xì)描述由力矩分配器在摩擦制動器與發(fā)電機(jī)之間進(jìn)行的力矩分配。發(fā)電機(jī)制動要求Mms以及由此所述分配與驅(qū)動裝置方案相關(guān)。
[0043]如果兩個或多個車輪與單個電驅(qū)動裝置連接，則每個車輪的發(fā)電機(jī)制動要求(Mreg，J可由當(dāng)前 車輪制動力矩Mliatu導(dǎo)出，由此，全部連接的車輪的最小車輪制動力矩乘以例如0.5至0.8的因子K作為發(fā)電機(jī)制動力矩來要求。
[0044]如果發(fā)電機(jī)制動力矩可依車輪而定來調(diào)整(例如在輪轂電機(jī)的情況下)，則K*C*MKad的發(fā)電機(jī)制動要求是符合目的的，其中，K=Fkt(U)，其中，μ考慮車輪與道路之間的摩擦系數(shù)，C是常數(shù)。
[0045]原則上可遵循用于將給定制動力矩分成發(fā)電機(jī)制動要求和摩擦制動要求(所述發(fā)電機(jī)制動要求和摩擦制動要求通過被控制的執(zhí)行器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)力矩)的不同策略。在也可統(tǒng)一考察加速度要求方面，在對應(yīng)的車輪MKad上以及在車輛Mtotal上的總力矩總計(jì)成各個車輪力矩的總和是有利的。在此符合目的的可以是，作為中間參量來求得發(fā)電機(jī)給定制動力矩Mtel并且于是將所述發(fā)電機(jī)給定制動力矩在考慮動力總成配置的情況下分配給各個發(fā)電機(jī)。在此，力矩分配裝置同時考察作為可能的發(fā)電機(jī)制動力矩總和的再生能力MKap和所計(jì)算的發(fā)電機(jī)給定制動力矩Mcm，以便對動力總成和摩擦制動系統(tǒng)Mfric^tl提出要求。在此適用下列關(guān)系:
[0046]Mtotal = Mreg, req+Mfric,reg
[0047]MLimit = min (MKap, MGen)
[0048]MEegj Eeq ^ MLimit
[0049]所要求的減速度或者說相應(yīng)的總制動力矩由發(fā)電機(jī)制動要求和摩擦制動要求的總和得到。如果發(fā)電機(jī)給定制動力矩(所述發(fā)電機(jī)給定制動力矩例如已借助于當(dāng)前存在的總力矩求得)超過最大再生能力，則發(fā)電機(jī)給定制動力矩被相應(yīng)限制。如果這例如在可預(yù)料的臨界行駛狀況方面顯得有意義(例如以便達(dá)到最佳的制動力分配)，則發(fā)電機(jī)制動要求可相對于受限制的發(fā)電機(jī)給定制動力矩Mumit進(jìn)一步降低。
[0050]如果車輛在每個驅(qū)動車輪上具有車輪本地的電動機(jī)方案或者說帶有各自電機(jī)(尤其是輪轂電機(jī))的動力總成，則符合目的的是，對每個驅(qū)動車輪進(jìn)行個別考察。于是，給每個驅(qū)動車輪配置一個發(fā)電機(jī)給定制動力矩Mteutl總發(fā)電機(jī)給定制動力矩Mem可由各個車輪發(fā)電機(jī)給定制動力矩Merau組成:
[0051]Mcen= Σ MGen；i
[0052]如果車輛具有僅一個驅(qū)動橋或每個驅(qū)動橋具有一個對于兩個車輪而言公共的電動機(jī)，則所考察的驅(qū)動橋的再生給定制動力矩符合目的地通過具有較小再生給定制動力矩的驅(qū)動車輪如下確定(在此，用I或者說r表示左車輪或者說又車輪):
[0053]Mcenj a = 2.min (MGen, x，MGen, r)
[0054]對于具有四輪驅(qū)動裝置和中央電動機(jī)的車輛，必須首先分開地如上計(jì)算用于前橋(用指標(biāo)VA標(biāo)記)和后橋(指標(biāo)HA)的再生給定制動力矩MGen’A。
[0055]如果中央驅(qū)動裝置在前橋與后橋之間具有可變的力矩分配，則總發(fā)電機(jī)給定制動力矩Mtel是兩個橋上的兩個發(fā)電機(jī)給定制動力矩的總和:
[0056]Mcen — MGgn, VA+MGen, m
[0057]如果中央驅(qū)動裝置在前橋與后橋之間具有固定的力矩分配k，則適用總發(fā)電機(jī)給定制動力矩Mtel與兩個橋的兩個發(fā)電機(jī)給定制動力矩之間的下列關(guān)系:
[0058]Mcen = min (MGen, VA, MGen, HA/k) +min (k.MGen, VA, MGen, m)
[0059]由此，在車輪本地的方案中，可采用發(fā)電機(jī)給定制動力矩直接用于確定發(fā)電機(jī)制動要求，而在具有總是配置給一個橋或全部車輪的中央電動機(jī)的方案中，必須對于前橋和/或后橋?qū)Ω鱾€車輪的發(fā)電機(jī)制動力矩進(jìn)行逐橋最小決策。
[0060]通過僅在力矩分配時才必須考察驅(qū)動裝置配置，存在到制動防滑調(diào)節(jié)器或者說其它行駛穩(wěn)定性功能或駕駛員輔助功能的透明接口，所述其它行駛穩(wěn)定性功能或駕駛員輔助功能要求車輛減速度或者說依車輪而定的制動力矩。驅(qū)動裝置配置的變化僅對力矩分配裝置而不對上級功能產(chǎn)生影響。
[0061]圖2中示出了具有制動防滑調(diào)節(jié)的示例性制動的時間變化曲線，其中，圖2(a)、即左欄示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的制動，而圖2 (b)、即右欄示出了根據(jù)本發(fā)明的方法/用根據(jù)本發(fā)明的制動系統(tǒng)進(jìn)行的制動。最上行示出了車輪速度vKad，而第二行中示出了電池的充電狀態(tài)S.0.C.。第三以及第四行示出了摩擦制動力矩Mfti。以及發(fā)電機(jī)制動力矩MMg。
[0062]在過去的加速階段的開始，電池的充電狀態(tài)(S.0.C.)大致為50%。如果如用線101所示的回收在時刻h或者說在進(jìn)入到ABS調(diào)節(jié)中時中斷，則所消耗能量的大約15%的返回能量份額小。制動器的在此所示的緩慢踩踏在此情況下具有1.5秒的回收階段。如果回收在制動防滑調(diào)節(jié)期間通過經(jīng)調(diào)節(jié)的發(fā)電機(jī)給定制動力矩來保持，如用線102所示，則回收能量的份額提高到加速過程中消耗的能量的大約34%。
[0063]除了能量收回提高之外，這還具有優(yōu)點(diǎn):驅(qū)動橋上的制動壓力在具有回收的制動防滑調(diào)節(jié)期間比無回收的情況低了一半。很明顯，如果通過回收制動系統(tǒng)計(jì)算發(fā)電機(jī)制動要求，即電驅(qū)動裝置一起滿足調(diào)節(jié)任務(wù)的一部分，則摩擦制動器的壓力調(diào)制具有較小的幅度。此外，除了由于很小的踏板反作用和液壓泵的工作而實(shí)現(xiàn)的舒適性收益之外，這還具有優(yōu)點(diǎn):打滑幅度也變小或者說車輪速度不太劇烈地偏離期望特性。
[0064]在將電驅(qū)動裝置包含在內(nèi)的情況下進(jìn)行制動防滑調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)可通過輪轂電機(jī)在調(diào)節(jié)方案方面進(jìn)行優(yōu)化。特別地，如果輪轂電機(jī)可快速調(diào)節(jié)，則該策略可使得ABS調(diào)節(jié)得到改善。電動機(jī)在打滑率引入量(Schlupfeinlaufen )高(例如在Low-μ、即低摩擦系數(shù)時
踩踏踏板)的情況下可引導(dǎo)車輪通過主動驅(qū)動類似于原動機(jī)拖曳力矩調(diào)節(jié)那樣比摩擦制動器更快速地進(jìn)入最佳減速防滑范圍中。在此，由ABS計(jì)算的車輛參考速度必須合適地考慮原動機(jī)控制信號，以便識別不到車輪的虛假穩(wěn)定階段，因?yàn)閰⒖加?jì)算解釋車輪的回程速度比接近車輛速度緩慢。
[0065]因此，通過根據(jù)本發(fā)明的制動系統(tǒng)或者說根據(jù)本發(fā)明的方法可考保證，制動防滑調(diào)節(jié)即使在至少部分地被電驅(qū)動的車輛中也可進(jìn)行，而回收不必完全終止。除了能量效率得到改善之外，這也使得對于駕駛員而言舒適性提高，因?yàn)榛厥盏慕Y(jié)束通常被感覺為制動過程期間不舒適的加速。在全部行駛狀況中車輪總力矩的統(tǒng)一考察簡化了總方案。如果給定制動力矩的計(jì)算也在非正常情況中通過制動防滑調(diào)節(jié)器來進(jìn)行，則通過在發(fā)電機(jī)與摩擦制動器之間匹配地分配通?？杀苊庖簤焊缮妫鲆簤焊缮嬗捎谔ぐ宸醋饔煤捅迷肼暥鸾档褪孢m性的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)動車的制動系統(tǒng)，所述制動系統(tǒng)包括:至少一個橋的車輪上的摩擦制動器，所述摩擦制動器由摩擦制動器控制裝置(5)控制；至少一個電機(jī)，所述電機(jī)與至少一個車輪連接并且由電動驅(qū)動裝置控制裝置(3)至少有時作為發(fā)電機(jī)來控制；用于檢測減速度要求的裝置，尤其是用于檢測制動踏板操作的傳感器；以及車輪防滑調(diào)節(jié)裝置(7)，其特征在于:所述用于檢測減速度要求的裝置與所述車輪防滑調(diào)節(jié)裝置(7)連接，所述車輪防滑調(diào)節(jié)裝置按照減速度要求預(yù)給定用于每個車輪的給定制動力矩(Mtotlrai)，其中，所述車輪防滑調(diào)節(jié)裝置(7)與力矩分配裝置(6)連接，所述力矩分配裝置與所述摩擦制動器控制裝置(5)和所述電動驅(qū)動裝置控制裝置(3)連接并且按照所述給定制動力矩(Mto4rai)預(yù)給定對所述摩擦制動器控制裝置(5)的摩擦制動要求(Mftic^tl)和對所述電動驅(qū)動裝置控制裝置(3)的發(fā)電機(jī)制動要求(MMg;rai)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動系統(tǒng)，其特征在于:所述車輪防滑調(diào)節(jié)裝置(7)與狀態(tài)監(jiān)測器(8)連接，所述狀態(tài)監(jiān)測器與用于檢測至少任意單個車輪的車輪速度(vKad)、橫擺率(中)和橫向加速度(Aat)的傳感器連接，其中，至少求得并且在預(yù)給定所述給定制動力矩(MKad，_)時考慮各個車輪上的瞬時存在的制動力矩(MKad，act)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動系統(tǒng)，其特征在于:設(shè)置有橫擺力矩調(diào)節(jié)裝置(9)，所述橫擺力矩調(diào)節(jié)裝置與所述狀態(tài)監(jiān)測器(8 )和轉(zhuǎn)向角度傳感器連接并且將至少借助于轉(zhuǎn)向角度求得的給定橫擺率和所測量的橫擺率相比較，其中，按照比較結(jié)果求得依車輪而定的給定制動力矩(Mtotlrai)并且輸送給所述車輪防滑調(diào)節(jié)裝置(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3至少之一所述的制動系統(tǒng)，其特征在于:所述力矩分配裝置(6)與所述用于檢測減速度要求的裝置連接，并且在摩擦制動要求(Μ?Η。#,)與發(fā)電機(jī)制動要求(Mrearai)之間的分配在考慮當(dāng)前減速度要求和/或車輪的當(dāng)前抱死制動力矩和/或行駛速度和/或方向盤角度和/或橫向加速度(aw)的情況下來進(jìn)行?！?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1至4至少之一所述的制動系統(tǒng)，其特征在于:所述電動驅(qū)動裝置控制裝置(3)將當(dāng)前施加的發(fā)電機(jī)制動力矩(MMg,ac;t)和/或能最大產(chǎn)生的發(fā)電機(jī)制動力矩(Mkap)發(fā)送給所述力矩分配裝置(6)，并且在摩擦制動要求與發(fā)電機(jī)制動要求之間的分配在考慮當(dāng)前施加的發(fā)電機(jī)制動力矩和/或能最大產(chǎn)生的發(fā)電機(jī)制動力矩的情況下來進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5至少之一所述的制動系統(tǒng)，其特征在于:所述用于檢測減速度要求的裝置還包括與車輛數(shù)據(jù)總線的接口，尤其是與一個或多個環(huán)境傳感器連接的電子控制裝置通過所述車輛數(shù)據(jù)總線發(fā)送減速度要求。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6至少之一所述的制動系統(tǒng)，其特征在于:所述摩擦制動器控制裝置(5 )、所述車輪防滑調(diào)節(jié)裝置(7 )和所述力矩分配裝置(6 )集成在一電子控制裝置中并且優(yōu)選完全地或部分地作為由所述電子控制裝置的計(jì)算單元實(shí)施的程序代碼來實(shí)現(xiàn)。
8.一種用于控制尤其是根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的用于機(jī)動車的制動系統(tǒng)的方法，所述制動系統(tǒng)包括至少一個橋的車輪上的摩擦制動器和至少一個電機(jī)，所述電機(jī)與至少一個車輪連接并且能作為發(fā)電機(jī)來運(yùn)行，所述方法包括下列步驟: ?通過狀態(tài)監(jiān)測器求得當(dāng)前行駛狀態(tài)，其中，所述當(dāng)前行駛狀態(tài)對于車輪中的任意單個車輪至少包括當(dāng)前制動力矩和兩個參量即當(dāng)前車輪速度以及當(dāng)前打滑率至少之一，?借助于減速度要求在考慮所述當(dāng)前行駛狀態(tài)的情況下求得依車輪而定的給定制動力矩， ?將所述給定制動力矩對于各個車輪分成摩擦制動要求和發(fā)電機(jī)制動要求， ?根據(jù)所述摩擦制動要求操作所述摩擦制動器并且根據(jù)所述發(fā)電機(jī)制動要求運(yùn)行所述電機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于:按照所述當(dāng)前制動力矩來求得所述發(fā)電機(jī)制動要求，其中，對于與發(fā)電機(jī)連接的車輪，借助于所述給定制動力矩與所述發(fā)電機(jī)制動要求的比較來求得所述摩擦制動要求。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于:第一電機(jī)與至少兩個車輪連接；對所述第一電機(jī)的發(fā)電機(jī)制動要求作為所連接的車輪的最小當(dāng)前制動力矩的預(yù)給定份額來選擇。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于:至少一個車輪配置有不與其它車輪連接的電機(jī)；借助于與所估計(jì)的摩擦系數(shù)μ相關(guān)的特性曲線κ(μ)—優(yōu)選根據(jù)與常數(shù)c和所考察的車輪上的當(dāng)前制動力矩Mliad的關(guān)系κ(μ ).C.MEad——求得對所配置的電機(jī)的發(fā)電機(jī)制動要求。`
【文檔編號】B60T8/1755GK103857571SQ201280047896
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月28日
【發(fā)明者】M·阿比特曼, Z·陳, T·拉什特, P·勞爾, M·蒙圖, D·施密茨 申請人:大陸-特韋斯貿(mào)易合伙股份公司及兩合公司