用于調(diào)整車輪的至少一個摩擦制動器的制動力矩的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于確定機(jī)動車的車輪的至少一個摩擦制動器的制動力矩的方法和裝置(1)，包括：用于確定駕駛員期望制動力矩(Msoll)的單元(2)，其中，使理論車輪制動器力矩(MsollR)與駕駛員期望制動力矩(Msoll)相關(guān)聯(lián)；用于確定和建立制動壓力的壓力確定單元(4)，制動壓力用于在考慮到摩擦制動器的摩擦系數(shù)(Cp)的情況下產(chǎn)生理論車輪制動器力矩(MsollR)；以及傳感器，其用于探測實(shí)際制動壓力(pB-ist)，其中，該裝置(1)包括摩擦系數(shù)模塊(6)，為其至少輸送實(shí)際制動壓力(pB-ist)，其中，在摩擦系數(shù)模塊(6)中至少取決于實(shí)際制動壓力(pB-ist)確定摩擦系數(shù)(Cp)并且將其送回給壓力確定單元(4)。
【專利說明】用于調(diào)整車輪的至少一個摩擦制動器的制動力矩的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于調(diào)整車輪的至少一個摩擦制動器的制動力矩的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]從文獻(xiàn)DE 103 09 933 Al中已知將車輛中的車輪制動器的制動特征值或摩擦系數(shù)確定為車輪制動器力矩(Radbremsmoment)相對于車輪制動壓力的比。為了考慮對制動特征值的外部影響，根據(jù)該公開文獻(xiàn)，考慮在制動器中對摩擦系數(shù)有影響的制動器的溫度。由此實(shí)現(xiàn)即使在持續(xù)的運(yùn)行期間也考慮制動特征值的溫度相關(guān)性并且持續(xù)地更新制動特征值。
[0003]然而，在此不利的是溫度僅為對制動特征值的一個影響參數(shù)，而并未考慮到其他的影響參數(shù)，例如濕度、鹽霧、磨損或制動襯的老化。這些參數(shù)影響制動特征值，但不僅在更長的運(yùn)行時(shí)間段上有影響，而且實(shí)時(shí)地在行駛期間以相當(dāng)顯著的程度有影響。準(zhǔn)確地了解制動特征值一方面用于識別制動器的功能故障，并且另一方面用于通過針對單獨(dú)的車輪調(diào)整車輛制動器來改進(jìn)整體制動效果。
[0004]從文獻(xiàn)WO 2009/106455 Al中已知一種用于確定在車輛的車輪制動器中的制動特征值的方法，其中，制動特征值取決于車輪制動器力矩和車輪制動壓力且優(yōu)選限定或計(jì)算為車輪制動器力矩與車輪制動壓力的比。在此，設(shè)置成車輪制動器力矩通過車輪力矩傳感器測得并且為計(jì)算制動特征值的基礎(chǔ)。車輪制動器力矩借助于相關(guān)聯(lián)的傳感器的測量在持續(xù)的運(yùn)行中連續(xù)地執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)持久地更新制動特征值，且可在制動特征值變化時(shí)同樣在持續(xù)的運(yùn)行中執(zhí)行相應(yīng)的制動調(diào)整。由此實(shí)現(xiàn):不僅對突然出現(xiàn)的變化(例如制動特征值的突然的變化，這例如在車道條件由于潮濕改變時(shí)可為這種情況)做出反應(yīng)，而且對車輪制動系統(tǒng)中的更緩慢地變化的條件(例如老化、損耗或衰減)做出反應(yīng)。尤其為每個單個的車輪制動器針對單獨(dú)的車輪執(zhí)行制動特征值或摩擦系數(shù)的持久且連續(xù)的監(jiān)測和確定，從而還可相應(yīng)地針對單獨(dú)的車輪對變化的條件做出反應(yīng)。不利的是車輪制動器力矩的測量花費(fèi)非常高。
[0005]從文獻(xiàn)DE 100 11 270 Al中已知一種用于確定車輪制動器的特征值的方法，其中，該特征值為在制動力矩或制動力與車輪制動器的控制參數(shù)(其引起車輪制動器的擠壓)之間的關(guān)系，其中，制動特征值取決于運(yùn)行參數(shù)來確定，其中，針對單獨(dú)的車輪取決于車輪特有的參數(shù)進(jìn)行制動特征值的確定。優(yōu)選地，控制參數(shù)是電動的車輪制動器的操控參數(shù)或制動壓力。優(yōu)選地，車輪特有的參數(shù)是車輪打滑、車輪支承力、車輪制動壓力以及車輪半徑。
[0006]從文獻(xiàn)EP I 625 044 BI中已知一種用于機(jī)動車的制動系統(tǒng)的方法，該制動系統(tǒng)具有電再生制動器(尤其發(fā)電機(jī))以及由至少一個制動壓力發(fā)生器件通過制動劑操縱的多個液壓的摩擦制動器，其總延遲由摩擦制動器和電再生制動器的延遲分量組成，其中，至少一個制動壓力發(fā)生器件由利用輔助力(Hilfskraft)運(yùn)行的主缸(尤其串聯(lián)主缸)形成，并且其中，在利用電再生制動器制動時(shí)，制動劑被引開到壓力儲存器中，其中，制動過程通過電子調(diào)節(jié)單元分成多個時(shí)間階段，其中，這些時(shí)間階段通過分配摩擦制動器和電再生制動器的制動力矩來區(qū)分，其中，在制動過程期間通過調(diào)節(jié)單元執(zhí)行第一調(diào)節(jié)過程(其調(diào)節(jié)在摩擦制動器處的理論制動壓力)和第二調(diào)節(jié)過程(利用其調(diào)整反作用于制動壓力發(fā)生器件的制動劑的壓力，以便調(diào)整用于制動發(fā)生器件的通過制動系統(tǒng)預(yù)定的力/行程一延遲線)，其中，利用電子切換閥調(diào)節(jié)在串聯(lián)主缸中的壓力和因此在制動踏板處的出現(xiàn)的壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的技術(shù)問題基于提供一種用于調(diào)整車輪的至少一個摩擦制動器的制動力矩的方法以及裝置，其在結(jié)構(gòu)或過程方面很簡單并且精確地調(diào)整制動力矩。
[0008]該技術(shù)問題的解決方案通過帶有權(quán)利要求1和6所述的特征的對象來解決。從從屬權(quán)利要求中得到本發(fā)明的其他的有利的設(shè)計(jì)方案。
[0009]用于調(diào)整機(jī)動車的車輪的至少一個摩擦制動器的制動力矩的方法或裝置包括用于確定駕駛員期望制動力矩的單元，其中，理論車輪制動器力矩與駕駛員期望制動力矩相關(guān)聯(lián)。在其中僅僅存在摩擦制動器的實(shí)施方式中，駕駛員期望制動力矩等于理論車輪制動器力矩。在此為用于確定駕駛員期望制動力矩的單元優(yōu)選輸送制動踏板的至少一個踏板行程，從其中確定駕駛員期望制動力矩。在此，附加地，仍還可考慮操縱時(shí)間，以便考慮到制動器的停止(In-Stop)或變緊。制動器的停止或變緊理解成在相同的踏板行程的情況下制動器的制動力矩隨時(shí)間上升。此外，該裝置具有:用于確定和建立制動壓力的壓力確定單元，制動壓力用于在考慮到摩擦制動器的摩擦系數(shù)的情況下產(chǎn)生理論車輪制動器力矩；以及用于探測實(shí)際制動壓力的傳感器。附加地，該裝置現(xiàn)在包括摩擦系數(shù)模塊，為其至少輸送實(shí)際制動壓力，其中，在摩擦系數(shù)模塊中至少取決于實(shí)際制動壓力確定摩擦系數(shù)并且將其送回給壓力確定單元。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)迭代地接近實(shí)際摩擦系數(shù)，該實(shí)際摩擦系數(shù)由于內(nèi)部和外部影響而經(jīng)受持久的波動。因?yàn)橄啾扔谥苿恿乜煞浅：唵蔚販y量實(shí)際制動壓力，所以結(jié)構(gòu)在傳感器方面非常簡單，其中，附加的花費(fèi)限制在摩擦系數(shù)模塊的建造上。
[0010]在另一實(shí)施方式中，裝置包括用于力矩分配的單元，在其中，將駕駛員期望制動力矩分成電機(jī)的發(fā)電機(jī)的(generatorisch)制動力矩和車輪制動器力矩。在此，電機(jī)例如為電動車輛或混合動力車輛的電的驅(qū)動馬達(dá)。在此，可涉及唯一的電機(jī)或多個例如構(gòu)造為輪轂馬達(dá)(Radnabenmotor)的電機(jī)。在此,分配優(yōu)選在能量的觀點(diǎn)下來進(jìn)行，即力求達(dá)到通過發(fā)電機(jī)的制動力矩施加駕駛員期望制動力矩的盡可能大的份額。在極端情況下，完全以發(fā)電機(jī)施加駕駛員期望制動力矩。然而，如果駕駛員期望制動力矩超過最大可施加的發(fā)電機(jī)的制動力矩，則必須通過摩擦制動器附加地進(jìn)行制動。在此，操控例如可為液壓的或電的。
[0011]在另一實(shí)施方式中，為摩擦系數(shù)模塊輸送以下參數(shù)中的至少一個:車輪速度、制動器溫度、操縱時(shí)間或制動頻率，其中，除了實(shí)際制動壓力之外，從所輸送的參數(shù)中確定摩擦系數(shù)。在此，制動頻率例如為反映摩擦制動器的磨合狀態(tài)的儀表讀數(shù)。操縱時(shí)間反映摩擦制動器的停止性能(In-StOP-Verhalten)。要理解的是，該列舉不是決定性的，而是仍還可考慮其他的參數(shù)。
[0012]在另一實(shí)施方式中，為單個的參數(shù)儲存有反映摩擦系數(shù)與相應(yīng)的參數(shù)的關(guān)系的特性曲線，其中，在合并單元(Fusionseinheit)中將用于摩擦系數(shù)的單個的值總結(jié)成共同的摩擦系數(shù)。因?yàn)橄嚓P(guān)性很大程度地根據(jù)摩擦制動器的所使用的材料變化，優(yōu)選事先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定并儲存特性曲線。
[0013]在帶有多個摩擦制動器的另一實(shí)施方式中，確定用于每個車輪制動器的摩擦系數(shù)，或者以軸(achsweise)確定用于摩擦制動器的摩擦系數(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面借助優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。唯一的附圖顯示了用于調(diào)整車輪的至少一個摩擦制動器的制動力矩的裝置的示意性的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]用于調(diào)整至少一個摩擦制動器的制動力矩的裝置I包括用于確定駕駛員期望制動力矩Mstjll的單元2、用于力矩分配的單元3、用于確定和建立用來產(chǎn)生理論車輪制動器力矩Mot11k的制動壓力的壓力確定單元4、用于探測實(shí)際制動壓力pB_ist的傳感器5以及摩擦系數(shù)模塊6。
[0016]在此，將踏板的踏板行程s和操縱時(shí)間t輸送給單元2，并且從這些輸入?yún)?shù)中確定駕駛員期望制動力矩MS()11。在此，力矩與踏板行程s相關(guān)聯(lián)，其中，力矩M是制動壓力和理想的摩擦系數(shù)Cp (其設(shè)為是恒定的)的函數(shù)。因?yàn)閴毫取決于體積，而體積又是踏板行程s的函數(shù)，所以通過P-V-特性曲線修正力矩特性曲線，從而在M和s之間不存在線性的關(guān)系。還將附加力矩Mz加到與踏板行程s相關(guān)的力矩M，即，考慮到制動器的變緊，也就是說隨著時(shí)間的上升在摩擦制動器處的實(shí)際制動力矩提高。當(dāng)附加地或者僅僅以發(fā)電機(jī)來制動時(shí)，駕駛員同樣期望這種特性。于是，兩個力矩分量的和是駕駛員期望制動力矩MS()11。
[0017]然后在單元3中進(jìn)行將駕駛員期望制動力矩Mstjll分成發(fā)電機(jī)的制動力矩Mstjllg和理論車輪制動器力矩為此，馬達(dá)控制器7為電機(jī)8傳輸發(fā)電機(jī)的實(shí)際制動力矩Mistg和可支配的制動力矩，也就是說電機(jī)8還可施加多少制動力矩。如果電機(jī)可施加所有的駕駛員期望制動力矩MS()11，則優(yōu)選僅僅以發(fā)電機(jī)來制動，其中，由于考慮了 Mz，制動性能同在僅具有摩擦制動器的車輛中那樣。
[0018]而如果電機(jī)8的可支配的制動力矩MgKes_e不夠，則必須通過至少一個摩擦制動器或者在多個摩擦制動器的情況下通過多個摩擦制動器施加差額。于是在多個摩擦制動器的情況下同樣可通過單元3進(jìn)行將制動力矩分配到不同的摩擦制動器上。
[0019]然后將理論車輪制動器力矩MS()11K輸送給壓力確定單元4，其計(jì)算出制動壓力p，以便在理想的摩擦系數(shù)Cp的情況下產(chǎn)生期望的理論車輪制動器力矩然后通過傳感器5測量所產(chǎn)生的實(shí)際制動壓力pB_ist并將其輸送給摩擦系數(shù)模塊6。借助于特性曲線使摩擦系數(shù)Cp與測得的實(shí)際制動壓力pB_ist相關(guān)聯(lián)，并將其輸送給合并單元9。此外，還為摩擦系數(shù)模塊6輸送車輪速度V、制動器溫度T、操縱時(shí)間t和制動頻率n，其中，對每個參數(shù)都存在反映在相應(yīng)的參數(shù)和摩擦系數(shù)Cp之間的關(guān)系的特性曲線。相應(yīng)從這些特性曲線中導(dǎo)出的摩擦系數(shù)Cp被輸送給合并單元9，合并單元9然后確定共同的摩擦系數(shù)Cp，其然后被輸送給壓力確定單元4，該壓力確定單元4然后使用該修正的摩擦系數(shù)Cp用于壓力確定。由此持久地追蹤摩擦系數(shù)Cp，從而通過壓力確定單元4建立始終準(zhǔn)確的MS()11K。于是，作為結(jié)果，駕駛員期望制動力矩Mstjll表示為Mstjllg和Mot11k的和。在此應(yīng)注意的是，在合并單元9中可對不同的摩擦系數(shù)Cp不同程度地加權(quán)，其中，優(yōu)選實(shí)際制動壓力的份額最大。
[0020]車輪速度V優(yōu)選通過總線系統(tǒng)(例如CAN總線系統(tǒng))提供給摩擦系數(shù)模塊6。制動器溫度T可用傳感器來探測，或者可從溫度模塊中導(dǎo)出，在其中例如由其他的參數(shù)導(dǎo)出或估算出制動溫度。操縱時(shí)間t相應(yīng)于同樣在單元2中運(yùn)行的時(shí)間t，從而其可由踏板本身輸送。制動頻率η為自安裝起有多頻繁地操縱制動器的儀表讀數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定機(jī)動車的車輪的至少一個摩擦制動器的制動力矩的方法，其中，借助于單元(2)確定駕駛員期望制動力矩(Mstjll),其中，在壓力確定單元(4)中確定和建立制動壓力，其用于在考慮到摩擦制動器的摩擦系數(shù)(Cp)的情況下產(chǎn)生理論車輪制動器力矩(Mot11k)，其特征在于，探測實(shí)際制動壓力(pB_ist)并且將其輸送給摩擦系數(shù)模塊(6)，其中，在摩擦系數(shù)模塊(6)中至少取決于實(shí)際制動壓力(pB_ist)確定摩擦系數(shù)(Cp)，并且將其送回給壓力確定單元(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，可借助于電機(jī)(8)產(chǎn)生發(fā)電機(jī)的制動力矩U，其中，在用于力矩分配的單元⑶中將駕駛員期望制動力矩(Mstjll)分成發(fā)電機(jī)的制動力矩(Mstjllg)和理論車輪制動器力矩(Mot11k)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，為摩擦系數(shù)模塊(6)輸送以下參數(shù)中的至少一個:車輪速度(V)、制動器溫度(T)、操縱時(shí)間(t)或制動頻率(η)，其中，除了實(shí)際制動壓力(PB-1st)之外，取決于所輸送的參數(shù)確定摩擦系數(shù)(Cp)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，為單個的參數(shù)儲存有反映摩擦系數(shù)(Cp)與相應(yīng)的參數(shù)的關(guān)系的特性曲線，其中，在合并單元(9)中將用于摩擦系數(shù)(Cp)的單個的值總結(jié)成共同的摩擦系數(shù)(Cp)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，確定用于每個車輪制動器的摩擦系數(shù)(Cp)，或者以軸確定用于摩擦制動器的摩擦系數(shù)(Cp)。
6.一種用于確定機(jī)動車的車輪的至少一個摩擦制動器的制動力矩的裝置(1)，包括:用于確定駕駛員期望制動力矩(Mstjll)的單元(2)，其中，使理論車輪制動器力矩(Mot11k)與駕駛員期望制動力矩(Mstjll)相關(guān)聯(lián)；用于確定和建立制動壓力的壓力確定單元(4)，制動壓力用于在考慮到用于摩擦制動器的摩擦系數(shù)(Cp)的情況下產(chǎn)生理論車輪制動器力矩(Mso11e);以及用于探測實(shí)際制動壓力(pB_ist)的傳感器(5)，其特征在于，裝置⑴包括摩擦系數(shù)模塊(6)，為其至少輸送實(shí)際制動壓力(pB_ist)，其中，在摩擦系數(shù)模塊(6)中至少取決于實(shí)際制動壓力(PB_ist)確定摩擦系數(shù)(Cp)并且將其送回給壓力確定單元(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，裝置(I)包括用于力矩分配的單元(3)，在其中將駕駛員期望制動力矩(Mstjll)分成電機(jī)(8)的發(fā)電機(jī)的制動力矩(Mstjllg)和車輪制動器力矩(Mot11k)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，為摩擦系數(shù)模塊(6)輸送以下參數(shù)中的至少一個:車輪速度(V)、制動器溫度(T)、操縱時(shí)間(t)或制動頻率(η)，其中，除了實(shí)際制動壓力(PB-1st)之外，從所輸送的參數(shù)中確定摩擦系數(shù)(Cp)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，為單個的參數(shù)儲存有反映摩擦系數(shù)(Cp)與相應(yīng)的參數(shù)的關(guān)系的特性曲線，其中，在合并單元(9)中將用于摩擦系數(shù)(Cp)的單個的值總結(jié)成共同的摩擦系數(shù)(Cp)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，確定用于每個車輪制動器的摩擦系數(shù)(Cp)，或者以軸確定用于摩擦制動器的摩擦系數(shù)(Cp)。
【文檔編號】B60T8/172GK103987594SQ201280062096
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月14日
【發(fā)明者】F.施特布納, S.施勒德, A.科納特, F.博爾歇斯 申請人:大眾汽車有限公司