本公開總體上涉及車輛的線控制動(BBW)系統(tǒng)。更具體地，本公開涉及用作回退至線控制動系統(tǒng)的附加特征或增強的線控制動模式。

背景技術(shù)：

市場上大多數(shù)乘用車都配備有液壓制動系統(tǒng)。在液壓制動系統(tǒng)中，制動踏板機械地連接到主缸，當制動踏板被踩下時，主缸將增壓流體傳遞至車輪制動器。真空助力器還能輔助制動踏板的運動，以減少將液壓流體傳輸至制動器所必需的制動踏板施加的力。

線控制動系統(tǒng)是將制動壓力的產(chǎn)生與制動踏板機械地脫離的制動啟動系統(tǒng)。線控制動系統(tǒng)可使用傳感器來確定制動踏板的位置、踏板施加的壓力或這兩者。制動踏板位置由合適的控制器處理以產(chǎn)生相應(yīng)的制動請求。制動請求用于控制將液壓/氣動信號或電信號施加到車輪制動裝置的關(guān)聯(lián)的致動器。由于制動踏板與車輪制動裝置之間不存在直接的機械連接，所以制動控制器可基于制動踏板的位置確定將要施加到車輛的車輪的制動扭矩的合適的量。

配備有線控制動系統(tǒng)的車輛還可具有作為線控系統(tǒng)的后備(backup)的液壓制動系統(tǒng)。直接響應(yīng)于不能檢測到駕駛員的制動需求，可激活“推入式(push-through)”機械液壓制動模式，在該模式下通過與傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)類似的方式將液壓壓力施加至制動裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)一個實施例，一種車輛包含線控制動系統(tǒng)和機械推入式系統(tǒng)。線控制動系統(tǒng)被構(gòu)造為基于來自制動踏板位置傳感器的信號將制動力傳遞至車輪制動器。機械推入式系統(tǒng)被構(gòu)造為傳遞來自主缸的液壓壓力。車輛包括至少一個控制器，所述至少一個控制器被配置為響應(yīng)于來自制動踏板位置傳感器的信號損耗而命令預(yù)定大小的制動力同時禁止機械推入式系統(tǒng)的啟動。當條件允許如此時，這啟用線控回退或后備制動系統(tǒng)而不是機械液壓后備制動系 統(tǒng)。

根據(jù)另一實施例，提供了一種用于車輛的線控制動系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括被構(gòu)造為使制動力傳輸至車輪制動器的制動踏板。制動踏板位置傳感器被配置為檢測制動踏板的踩下量。至少一個控制器被配置為響應(yīng)于來自制動踏板位置傳感器的信號損耗而命令預(yù)定大小的制動力。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述至少一個控制器還被配置為禁止機械推入式系統(tǒng)的啟動，同時命令預(yù)定大小的制動力。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述系統(tǒng)還包括制動踏板開/關(guān)開關(guān)，所述制動踏板開/關(guān)開關(guān)被構(gòu)造為指示制動踏板是否正在應(yīng)用，所述預(yù)定大小響應(yīng)于制動踏板開/關(guān)開關(guān)從關(guān)閉至打開的狀態(tài)變化而變化。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述系統(tǒng)還包括制動踏板開/關(guān)開關(guān)，所述制動踏板開/關(guān)開關(guān)被構(gòu)造為指示制動踏板是否正在應(yīng)用，所述預(yù)定大小響應(yīng)于制動踏板開/關(guān)開關(guān)指示制動踏板未應(yīng)用而為常數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述至少一個控制器還被配置為響應(yīng)于車輪制動器的溫度超過閾值而啟動機械推入式液壓制動系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述至少一個控制器還被配置為響應(yīng)于來自制動踏板開/關(guān)開關(guān)的信號損耗而啟動機械推入式液壓制動系統(tǒng)。

在另一實施例中，提供了一種控制車輛中的線控制動系統(tǒng)的方法。所述方法包括基于制動踏板位置傳感器指示的制動踏板位置而向車輪制動器供應(yīng)一定量的制動力。然后，響應(yīng)于來自制動踏板位置傳感器的信號損耗，使制動力增加至根據(jù)制動踏板開/關(guān)開關(guān)的狀態(tài)變化而變化的預(yù)定大小。因此，當制動踏板位置傳感器信號損耗時，制動力增加至預(yù)定大小。該預(yù)定大小可取決于制動踏板開/關(guān)開關(guān)的狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法還包括在增加期間禁用機械液壓推入式系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述預(yù)定大小響應(yīng)于制動踏板開/關(guān)開關(guān)從關(guān)閉至打開的狀態(tài)變化而變化。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述預(yù)定大小響應(yīng)于制動踏板開/關(guān)開關(guān)指示制動踏板未應(yīng)用而為常數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法還包括響應(yīng)于車輪制動器的溫度超過閾值而啟動機械液壓推入式系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述預(yù)定大小是至少等于相應(yīng)的機械液壓推入式系統(tǒng)的扭矩容量的扭矩的大小。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述預(yù)定大小是被配置為當信號損耗發(fā)生時基于車輪靜止而保持車輪靜止的扭矩的大小。

附圖說明

圖1是具有機械的液壓后備系統(tǒng)的車輛線控制動系統(tǒng)的示意圖；

圖2是根據(jù)一個實施例的具有線控后備系統(tǒng)的車輛線控制動系統(tǒng)的示意圖；

圖3是示出了根據(jù)一個實施例的確定線控后備制動模式是否可用的方法的流程圖；

圖4是示出了根據(jù)一個實施例的決定是否進入線控后備制動模式的方法的流程圖；

圖5是示出了根據(jù)一個實施例的控制線控后備系統(tǒng)以及與其關(guān)聯(lián)的制動壓力的方法的流程圖。

具體實施方式

在此描述本公開的實施例。然而，應(yīng)理解公開的實施例僅為示例，其它實施例可以采用各種和替代的形式。附圖無需按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以顯示特定部件的細節(jié)。因此，在此所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應(yīng)解釋為限定，而僅為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員將理解的，參考任一附圖示出和描述的各個特征可與一個或更多個其它附圖中示出的特征組合以形成未明確示出或描述的實施例。示出的特征的組合為典型應(yīng)用提供代表性實施例。然而，與本公開的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型可以期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓绞健?/p>

線控制動控制策略可使用傳感器來確定制動踏板的位置、踏板力(壓力)或這兩者。制動踏板位置由適當?shù)目刂破魈幚恚愿鶕?jù)車輛的具體操作狀況產(chǎn)生相應(yīng)的制動請求。制動請求用于控制將液壓/氣動信號或電信號施加到制動裝置的關(guān)聯(lián)的致動器，以產(chǎn)生車輛的制動。在線控制動系統(tǒng)中，制動踏板和實際的制動裝置之間通常沒有直接的機械連接或液力耦合。如此，制動控 制器可基于制動踏板的位置和車輛的當前操作狀況而確定將要施加到車輛的一個或更多個車輪上的制動扭矩的合適的量。

參照圖1，在10處示出了具有機械的液壓后備的線控制動系統(tǒng)。

首先，將描述線控制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和操作。設(shè)置了制動踏板12。制動踏板12的踩下轉(zhuǎn)換成液壓流體的增壓，指示駕駛員需求的制動動力。為此，制動踏板12連接到輸入桿14，輸入桿14壓下主缸18內(nèi)的活塞16。示出的主缸18是具有機械連接的兩個活塞的傳統(tǒng)的串聯(lián)式主缸(TMC)；然而，還可使用將制動踏板踩下轉(zhuǎn)換成液壓流體運動的已知方法的其它主缸。另外，雖然在圖1中沒有示出，但還可設(shè)置真空助力器以輔助制動踏板的運動。

制動踏板12的踩下導(dǎo)致流體沿著線路20運動。然而，由于車輛正在線控制動模式下操作，閥22關(guān)閉，因此禁止制動流體致動車輪制動器24、26、28、30。由于線控制動系統(tǒng)在制動踏板12處可能不具有來自傳統(tǒng)的液壓裝置的液壓壓力，所以示出的踏板力模擬裝置34提供回傳至踏板12的力。由模擬裝置34提供的模擬力與由車輛操作者產(chǎn)生的制動踏板力起相反的作用。該力可由電子致動器、彈簧等提供。

線控制動系統(tǒng)不是通過線路20中的增壓液壓流體提供制動力，而是基于通過傳感器36、38對駕駛員的制動踏板輸入的感測而產(chǎn)生制動力。傳感器36是主缸輸入桿行進傳感器，該傳感器感測在制動踏板應(yīng)用期間桿14行進的縱向距離。傳感器38是主缸壓力輸出傳感器，該傳感器被配置為檢測線路40中的流體壓力。這些傳感器36、38被電連接到至少一個控制器42，例如，制動器電子控制模塊(BECM)或其它電控單元(ECU)。應(yīng)理解，術(shù)語“控制器”不應(yīng)被限制為這兩種類型的控制器中的任意一者，而可以是具有被配置為從傳感器36、38讀取電信號并基于這些信號提供相應(yīng)的命令的處理器的任何控制器。

在制動事件期間，控制器42接收指示線路40中的流體壓力的信號以及指示輸入桿14位移的信號?；谶@些信號，控制器42命令主線控壓力源或制動動力源46向車輪制動器24、26、28、30供應(yīng)制動動力。制動動力源46可以是具有關(guān)聯(lián)的蓄壓器的泵，以將流體供應(yīng)至線路48，流經(jīng)打開的閥50，然后供應(yīng)至車輪制動器?；蛘?，制動動力源46可以是用于供應(yīng)流體的機電致動式液壓活塞。線控壓力源壓力傳感器52將關(guān)于線路48中的壓力的反饋提供給控制器42以對制動動力源46進行反饋控制。在預(yù)期的其它實施例中， 制動動力源46可以是能夠通過將液壓致動和主缸18分開的方法制動車輪的其它機電設(shè)備。

閥22、50中的每一個閥都可被控制器42或另一控制器控制。圖1示出的系統(tǒng)示出了閥22關(guān)閉而閥50打開。這允許系統(tǒng)在線控制動模式下操作。

參照圖2，線控制動模式被禁用，并示出了機械液壓回退(fallback)模式。這種機械液壓系統(tǒng)也稱作機械“推入式”系統(tǒng)。在可能會影響制動動力源46操作的來自傳感器36、38的信號的劣化(degradation)或損耗(loss)，或制動動力源46本身的劣化或損耗的情況下，則提供機械液壓后備系統(tǒng)用于線控制動系統(tǒng)。例如，控制器42被配置為檢測來自所示出的包括傳感器36和38的每個傳感器的信號的損耗、不規(guī)率或劣化。響應(yīng)于這種檢測，控制器可啟動推入式系統(tǒng)作為線控制動系統(tǒng)的后備。當推入式系統(tǒng)操作時，控制器42使閥22打開并使閥50關(guān)閉。閥22的打開使來自主缸18的液壓流體能夠經(jīng)過流體線路20和40流向車輪制動器24、26、28、30。而且，閥50的關(guān)閉禁止來自制動動力源46的流體經(jīng)過流體線路48流向車輪制動器24、26、28、30。因此，在推入式模式期間，液壓推入式系統(tǒng)提供來自主缸的液壓制動，且停用線控制動。

在這種推入式模式中，主缸18及基礎(chǔ)制動器的尺寸是決定輸出能力和駕駛員將感受到的踏板力反饋的關(guān)鍵因素。來自推入式系統(tǒng)的制動力可能不會被感知為如線控系統(tǒng)中的制動力那樣充足或不會被感知為與線控系統(tǒng)中同樣的制動力。通常，由于對于給定的制動踏板行程的制動輸出以及對于給定的踏板力輸入的至駕駛員的反饋這兩者的差異，尤其是對于不再能確定駕駛員需求的情況，推入式回退制動系統(tǒng)的使用是有限的。根據(jù)電子制動助力系統(tǒng)的設(shè)計，由于傳感器的可用性和配置，導(dǎo)致不再能確定駕駛員需求的可能性增大。

因此，根據(jù)本公開，提供了線控回退制動模式，在線控制動傳感器的信號劣化或損耗的情況下，該線控回退制動模式能夠限制轉(zhuǎn)變至完全的機械推入式回退制動模式的必要性。如下面將要描述的，這種線控回退制動模式可代替圖2所示的機械推入、液壓回退模式而被啟用。

根據(jù)本公開的多個實施例，當正常地觸發(fā)推入式回退系統(tǒng)而不是線控制動系統(tǒng)(如上面描述的)啟動的情況發(fā)生時，控制器可啟動增強的線控制動回退制動模式?；氐綀D1，當線控制動回退制動模式被啟動時，閥22、50可 在線控制動期間保持處于它們的正常狀態(tài)。換言之，在線控回退制動模式期間，制動系統(tǒng)可保持處于線控模式。

在這種線控回退制動模式中，制動系統(tǒng)可利用可用的外部制動踏板應(yīng)用指示裝置，比如制動器開/關(guān)開關(guān)60。制動器開/關(guān)開關(guān)60被配置用于檢測制動踏板何時被踩下。該開/關(guān)開關(guān)60產(chǎn)生的信號具有其他用途，比如啟動車輛后部的制動燈。線控回退制動系統(tǒng)可基于該制動器開/關(guān)開關(guān)60的狀態(tài)實施線控制動壓力輸出的兩個階段。

當在線控回退制動模式期間制動踏板12沒被踩下時，總制動動力恒定的輸出可由制動動力源46提供至車輪制動器。如果車輛中配備有再生制動，則發(fā)送至車輪制動器的總制動量可包括再生制動。制動力的第一預(yù)定大小(magnitude)(K_{enh_bbw_fbck_low})可設(shè)置成這樣的量：除了任何發(fā)動機制動或制動踏板松開的再生制動以外，還將提供額外的踏板松開的減速?？刂破骺沙掷m(xù)監(jiān)測車輪制動器24、26、28、30的溫度，并且基于溫度超過閾值，控制器可命令機械液壓回退制動模式(如圖2所示)啟動。在一個實施例中，當在松開制動踏板而驅(qū)動的情況下車輪制動器的溫度已經(jīng)超過閾值持續(xù)一定時間段時，控制器可命令液壓回退制動模式啟動。

當在線控回退制動模式期間制動踏板12被踩下時，制動力的第二預(yù)定大小(K_{enh_bbw_fbck_high})可由控制器42命令通過制動動力源46輸出。此預(yù)定大小可以是將產(chǎn)生同等水平的減速的扭矩量，在給定的制動踏板力輸入下該同等水平的減速大于或等于機械推入式回退制動模式的減速能力。所述預(yù)定大小還可以是比率限制(rate-limited)的或被過濾的，以使其平穩(wěn)地應(yīng)用而不是實際的二元的輸出。如果應(yīng)用比率限制或過濾，比率限制或過濾可依賴時間，其中，在制動器開/關(guān)開關(guān)60指示制動踏板12被踩下時啟動計數(shù)器。在持續(xù)的制動踏板應(yīng)用進行了可校準的一段時間之后，比率限制或過濾可增加以更快地達到目標水平的減速。然后，輸出的水平可延續(xù)直至制動踏板被釋放(如由制動器開/關(guān)開關(guān)60確定的)或確認車輛已經(jīng)停止并達到了每小時0英里的速度為止。

一旦確認車輛已經(jīng)停止，控制器42便可將對制動器的控制交接給現(xiàn)有的自動駐車特征(autohold feature)(如果可用)來管理停止的車輛。在沒有自動駐車的情況下，控制器42可命令制動動力源46輸出零速度下的制動壓力輸出(K_{enh_bbw_fbck_zspd})。在應(yīng)用制動踏板12的情況下該預(yù)定的制動壓力輸出可 在車輛停止時應(yīng)用。該預(yù)定的制動壓力輸出(K_{enh_bbw_fbck_zspd})基于車輛的梯度和質(zhì)量可以是動態(tài)的且可變化的，以使制動動力源46輸出能夠?qū)④囕v保持于靜止狀態(tài)的制動動力。

圖3至圖5示出在線控回退制動模式期間選擇制動動力源46將要輸出多大的制動壓力的策略，解釋如下。

參照圖3，流程圖示出了首先保證線控回退制動可以被車輛利用的控制策略。如果在步驟102、104、106或108處所做的決策中的任何一個產(chǎn)生的結(jié)果為“否”，那么增強的線控制動回退控制策略不可用。在步驟102處，做出關(guān)于車輛是否配備有制動特征實現(xiàn)的全時碰撞緩沖(full-time collision mitigation by braking feature)的決策。自動碰撞緩沖系統(tǒng)在本領(lǐng)域是已知的，包括感測車輛的周圍環(huán)境(包括其他車輛)，且響應(yīng)于車輛接近另一個車輛而自動應(yīng)用制動器。在某些實施例中，因為如果線控回退制動不能使車輛足夠地減速以避免接近障礙物，則制動功能實現(xiàn)的全時碰撞緩沖會介入請求比同等的制動力K_{enh_bbw_fbck_high}更高水平的減速，所以車輛具有這些系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)會是具有線控回退制動模式的先決條件。

在步驟104處，做出制動特征實現(xiàn)的全時碰撞緩沖是否是可用的且沒有故障的決策。換言之，一個或更多個控制器可確定碰撞緩沖系統(tǒng)沒有故障。在步驟106處，做出車輛是否配備有線控制動系統(tǒng)之外的制動踏板輸入感測元件的決策。這樣的制動踏板輸入感測元件在圖1和圖2中以制動器開/關(guān)開關(guān)60的形式舉例說明。在步驟108處，做出外部制動踏板輸入感測元件是否是可用的且沒有故障的決策。

如果在步驟102、104、106和108處都產(chǎn)生了肯定的答案，那么上述增強的線控回退制動模式是可用的以供車輛利用，如步驟110處所示?；蛘?，如果在步驟102、104、106和108處的任一個決策處產(chǎn)生了否定的答案，那么增強的線控回退制動模式不可被車輛利用，如步驟112處所示。

參照圖4，提供了另一流程圖，示出了確定線控回退制動模式是否應(yīng)該被啟動的控制策略120。只有在步驟122處為肯定的確定結(jié)果(滿足圖3的預(yù)處理條件，即，如果在步驟102、104、106和108處做出肯定的決定，使得在步驟110處增強的線控回退制動模式是可用的)才進入該控制策略120。

如果線控回退制動模式是可用的，則在步驟124處控制器監(jiān)測來自感測元件36、38的信號，其中感測元件36、38提供指示輸入桿的行程和流體壓 力的信息，如上所述。在步驟126處，在傳感器36、38的恒定監(jiān)測期間，控制器將確定來自傳感器36或38的信號是否存在損耗。除了完全的信號損耗，控制器還可被配置為確定來自這些傳感器的信號是否劣化。這樣的信號劣化可包括從傳感器36、38接收到的信號低于指示傳感器故障或其發(fā)送的信號故障的閾值。

如果如步驟126處確定不存在信號損耗，則在步驟128處，系統(tǒng)繼續(xù)利用傳感器36、38來確定駕駛員的輸入和需求，并相應(yīng)地產(chǎn)生標準的線控制動。然而，如果傳感器36、38中的一個或兩個存在信號損耗(會損害恰當?shù)亟忉岏{駛員的需求并產(chǎn)生準確的線控制動的能力)，那么根據(jù)上述線控回退制動，命令并利用增強的線控回退制動模式。

參照圖5，示出了控制策略150，該控制策略150基于制動踏板開/關(guān)開關(guān)的狀態(tài)操作線控回退制動。步驟152示出了系統(tǒng)在如上述線控回退制動模式下操作。在步驟154處，控制器持續(xù)監(jiān)測從制動踏板開/關(guān)開關(guān)60發(fā)送的信號?？刂破?或另一控制器)還監(jiān)測車輪速度傳感器，以在步驟156處使控制系統(tǒng)能夠確定車輛是否靜止。

如果車輛不是靜止的，則在步驟158處，控制器基于從制動踏板開/關(guān)開關(guān)60接收的信號(如步驟154處監(jiān)測的)而確定是否應(yīng)用了制動踏板。如果應(yīng)用了制動踏板，則在步驟160處線控回退制動系統(tǒng)命令主線控壓力源46輸出高數(shù)值的制動壓力，以產(chǎn)生上述高數(shù)值的制動力(K_{enh_bbw_fbck_high})。或者，如果當車輛不是靜止的時沒有應(yīng)用制動踏板，則在步驟162處，控制器命令壓力源46輸出低數(shù)值的制動壓力，以產(chǎn)生上述低數(shù)值的制動力(K_{enh_bbw_fbck_low})。

回至步驟156處，如果確定車輛實際上處于靜止，則在步驟164處，控制器再次確定是否應(yīng)用了制動踏板。如果應(yīng)用了制動踏板，那么在步驟166處，控制器命令線控壓力源46產(chǎn)生零速度下的壓力大小，以產(chǎn)生上述零速度下的制動壓力輸出(K_{enh_bbw_fbck_zspd})。

如果在步驟164處未應(yīng)用制動踏板，那么在步驟168處控制器確定車輛是否配備可運行的、可用的電子駐車制動器(EPB)或自動駐車特征。如果這種特征是可運行的且可用的，則在步驟170處控制器命令EPB或自動駐車特征相應(yīng)地操作以保持車輛靜止不動。然而，如果這種特征不可用或不運行或無法正常工作，則在步驟172處控制器命令線控壓力源46產(chǎn)生低數(shù)值的壓力，以產(chǎn)生上述低數(shù)值的制動力(K_{enh_bbw_fbck_low})。

在此公開的過程、方法或算法可以通過可包括任何現(xiàn)有的可編程電子控制單元或?qū)Ｓ玫碾娮涌刂茊卧奶幚硌b置、控制器或計算機而被傳送/實施。類似地，所述過程、方法或算法可以被存儲為能夠由控制器或計算機以多種形式執(zhí)行的數(shù)據(jù)和指令，所述多種形式包括但不限于信息永久地存儲在諸如ROM裝置的非可寫存儲介質(zhì)上，及信息可變更地存儲在諸如軟盤、磁帶、光盤、CD、RAM裝置以及其它磁性和光學(xué)介質(zhì)的可寫存儲介質(zhì)上。所述過程、方法或算法還可以在軟件可執(zhí)行對象中被實施。或者，所述過程、方法或算法可以使用諸如專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、狀態(tài)機、控制器或其它硬件組件或裝置，或硬件、軟件和固件組合的合適的硬件組件而全部或部分地實施。

雖然上述描述了示例性實施例，但并非理解為這些實施例描述了權(quán)利要求包含的所有可能的形式。在說明書中使用的詞語是描述性詞語而非限制性詞語，應(yīng)該理解，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下能夠進行各種變化。如前所述，各個實施例的特征可組合，以形成本發(fā)明可能沒有明確描述或說明的進一步的實施例。雖然各個實施例能被描述為提供優(yōu)點或者在一個或更多個期望特性方面優(yōu)于其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)實施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員認識到，根據(jù)具體應(yīng)用和實施方式，一個或更多個特點或特性可被折衷，以實現(xiàn)期望的總體系統(tǒng)屬性。這些屬性包括但是不限于成本、強度、耐用性、生命周期成本、可銷售性、外觀、封裝、尺寸、可維護性、重量、可制造性、易組裝性等。這樣，在此討論的被描述為在一個或更多個特性方面不如其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)實施方式合意的實施例不在本公開的范圍之外，且可期望用于特定應(yīng)用。