專利名稱：關于制動控制的改進的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于機動車輛的制動控制系統。特別地，盡管不是唯一地，其涉及用于使機動車輛在斜坡上的控制方便的制動控制系統。本發明的方面涉及系統、方法和車輛。
背景技術：
存在很多用于使機動車輛在斜坡上的控制方便的現有的制動控制系統。EP O 784 551 BI公開了一種制動控制系統，其包括特別用于在越野條件下使用的車輛的坡道控制模式。制動控制系統包括電子控制單元和制動控制系統來控制與車輛的各個車輪相關聯的制動器。并且當檢測到車輛在檔位上(in gear)時使用開關形式的駕駛員界面來使控制單元進入坡道控制模式。在該模式下，當檢測到的車輛速度高于目前的目標速度時，控制單元通過制動來使車輛減速從而控制車輛沿著期望方向的速度。當在越野條件下駕駛車輛時，可能有必要在斜坡上停止。在該背景下，EP I 777133 Al公開了一種制動控制系統，其中制動控制裝置設置為檢測何時車輛靜止或者被制動器根據制動命令裝置(例如制動踏板)提供的制動力而保持在斜坡上。按照制動命令裝置的操作，根據斜坡的陡度來控制制動力的解除以釋放制動器。盡管EP I 777 133 Al的制動控制系統有助于從靜止位置向沿著期望方向下坡的平穩過渡，然而其沒有解決與在斜坡上駕駛機動車輛相關的其他難題。當駕駛機動車輛時，可能有必要停止在斜坡上然后沿著上坡的方向重新開動車輛。這可發生在例如當希望通過從前進檔切換成倒檔(或者相反)而將行駛方向從車輛下坡運動改變為上坡運動時。特別地，在斜坡上，這種通常稱為“坡起”的操作對于不熟練的駕駛員將是難以執行的。存在駕駛員判斷錯誤的危險，其可能導致失去對車輛的控制，例如以不期望的車輛滾動下坡的形式失去對車輛的控制。本發明的目的是提供克服或盡量減小上述問題的改進的制動控制系統。本發明的其他目的和優點將通過下文的描述、權利要求和附圖變得明顯。
發明內容
因此本發明的方面提供如在所附權利要求中要求保護的系統、方法和車輛。根據尋求保護的本發明的另一方面，提供了一種用于機動車輛的制動控制系統，所述車輛具有:多個車輪；用于向所述車輪中的一個或多個施加制動力的制動器；用于檢測車輛的運動的感測裝置；和一個或多個可選擇的行駛檔位，每個行駛檔位與車輛的期望運動方向相關聯，所述制動控制系統包括:用于致動所述制動器以提供制動力的制動器致動裝置，和用于控制所述制動器致動裝置的制動控制裝置，其中，所述制動控制裝置設置為檢測選擇的行駛檔位并且通過確保所述制動器致動裝置提供制動力來限制車輛沿著與選擇的行駛檔位相關聯的期望運動方向的相反方向運動。通過限制車輛沿著期望運動方向的相反方向(S卩，非期望方向，通常為下坡)的運動，根據本發明的第一方面的制動控制系統很大程度地增強了駕駛員對車輛的控制，尤其在斜坡上、例如越野時行駛的環境。限制運動可以包括試圖完全地阻止運動。因此制動控制裝置可以設置為確保:當駕駛員將車輛制動為停止時，制動器致動裝置提供制動力來抵消(理想地阻止)車輛的沿著與選擇的檔位相關聯的期望運動方向的相反方向的運動。用這種方式，基本能夠完全避免沿著不期望方向的運動。然而，應當理解，在陡坡的情況下，即使制動器所能夠提供的最大的制動力也可能不足以阻止運動。該系統可以包括駕駛員制動踏板和與制動控制裝置通信的制動踏板位置傳感器。在一些情況下，駕駛員輸入會消除對于附加制動力的需要，在該情況下制動控制裝置僅對制動力進行監測。因此制動控制裝置可以優選地僅當來自駕駛員的輸入——例如通過制動踏板——尚未完全提供相關制動力時增加制動力的供給。在本發明中制動力可以按照需要來有利地提供以對駕駛員輸入進行補充。制動力優選地供給至車輛的所有車輪。有利地，制動控制裝置可以設置為確保在車輛被制動為停止之后制動力持續預定時間限度(例如0.5至5秒，優選地I至3秒)。制動控制裝置可以設置為檢測施加到選擇的檔位的驅動力矩(基于監測加速度/油門踏板位置)并且如果施加的制動力矩低于預定水平則延長預定時間限度(例如延長0.5至5秒，優選地I至3秒)。預定水平可以對應于在沒有任何制動力的情況下維持車輛靜止所需要的驅動力矩，并且可以可選地基于檢測到的車輛傾斜度和/或選擇的檔位而動態地計算。該系統還可以對駐車制動狀態作出響應，并且可因此包括駐車制動器和連接到制動控制裝置的駐車制動位置傳感器，或者結合駐車制動器和連接到制動控制裝置的駐車制動位置傳感器進行操作。制動控制裝置可以設置為響應于對車輛施加駐車制動而結束制動力。類似地，為了額外的安全性，制動控制裝置可以設置為響應于車輛的門的打開而結束制動力。制動控制裝置可以包括單個電子控制單元，或者可以替代地包括多個單元或模塊。制動控制裝置可以附加地或替代地設置為確保:當車輛沿著與選擇的檔位相關聯的期望方向的相反方向(即非期望方向，通常下坡方向)以超過預定速度限度的速度運動時、所述制動器致動裝置提供制動力。用這種方式，能夠防止沿著非期望方向的過度運動，例如通過防止車輛發動機的停轉，使得恢復(recovery)對于駕駛員來說更加容易控制。低于5km/h的速度限度是優選的，以防止熄火。出于類似的原因，制動控制裝置可以設置為確保:當車輛沿著與選擇的檔位相關聯的期望方向的相反方向(即非期望方向，通常下坡方向)以超過預定加速度限度的加速度運動時，所述制動器致動裝置提供制動力。小于1ms—2的加速度是優選的。便利地，制動控制裝置可以設置為確定車輛的傾斜度。為了此目的，該系統可以包括連接到制動控制裝置的傾斜度傳感器、或者結合連接到制動控制裝置的傾斜度傳感器進行操作。速度限度和/或加速度限度可以有利地以與所述檢測到的傾斜度成相反關系地——例如基于查詢表——動態地確定。該系統可以包括駕駛員加速(或油門)踏板和連接到制動控制裝置的加速踏板位置傳感器、或者結合駕駛員加速(或油門)踏板和連接到制動控制裝置的加速踏板位置傳感器進行操作，以允許制動控制裝置檢測施加到選擇的檔位的驅動力矩。因此，制動控制裝置可以設置為檢測施加到選擇的檔位的驅動力矩(基于監測到的加速踏板位置)，并且當檢測到的驅動力矩超過預定水平時解除由制動器致動裝置提供的制動力。預定水平可以對應于在不施加任何制動力的情況下維持車輛靜止所需要的驅動力矩的水平，并且可以可選地基于檢測到的車輛的傾斜度和/或選擇的檔位動態地計算。制動控制系統可以具有啟動狀態和停止狀態并且可以包括用于在啟動狀態和停止狀態之間進行切換的用戶界面。為了提高安全性，系統的啟動狀態可以獨立于車輛的驅動發動機的啟動狀態。這確保了發動機的停轉不會損害系統。由制動控制裝置確保的制動力可以附加地或替代地基于車輛的傾斜度一即，支撐車輛的斜坡的傾斜度——進行確定。例如，制動控制裝置可以設置為檢測車輛的傾斜度并且使制動器致動裝置提供制動力來限制車輛沿著下坡方向(期望和/或非期望)的運動。上下文中的限制可以指如上文描述的保持靜止和/或將運動限制在如上文描述的速度限度和/或加速度限度之內。制動控制系統可以是整體的或者結合其他制動控制系統起作用，例如在EP O 784551 BI和/或EP I 777 133 Al中描述的制動控制系統。根據尋求保護的本發明的另一方面，提供有用于控制機動車輛的制動器的方法，所述方法包括:檢測車輛行駛檔位的選擇，車輛行駛檔位具有相關聯的車輛的期望運動方向；檢測駕駛員制動輸入(如果有)，并且通過提供制動力以對所述駕駛員制動輸入進行補充來限制車輛沿著與選擇的行駛檔位相關聯的期望運動方向的相反方向運動。根據尋求保護的本發明的又一方面，提供了包括根據本發明的第一方面的制動控制系統的機動車輛。在本申請的范圍內，設想在前述的段落、權利要求和/或在以下描述和附圖中陳述的不同的方面、實施方式、特性、示例和替代可以獨立地或者以任何組合的方式采用。除非存在特性不相容的地方，否則關于本發明的一個方面敘述的特性和優點做必要的修改后適用于本發明的其他方面。
現在將參考附圖以示例方式對本發明進行描述，其中:圖1是體現本發明的第一形式的用于機動車輛的制動控制系統的示意圖；圖2是概括了圖1的制動控制系統的工作的流程圖；以及圖3是時間線圖，示出了圖1和圖2的制動控制系統在示例情景下的工作。
具體實施例方式參考圖1，以虛線輪廓示出了根據本發明的第一實施方式的機動車輛10，其具有帶坡道控制模式的制動控制系統。當啟動坡道控制模式時，制動控制系統處于啟動狀態以實施本發明。相反，當停止坡道控制模式時，制動控制系統停止以實施本發明。制動控制系統可以額外執行與本發明不相關的其他制動功能，例如在EP O 784 551 BI或EP I 777 133 Al中描述的那樣。制動控制系統以傳統方式包括在四個車輪12上各具有盤式制動器11的制動裝置。每個盤式制動器11由作為制動器致動裝置的制動器液壓控制(He)單元14通過液壓管路13液壓地操作。HC單元14由作為制動控制裝置的電子控制(EC)單元15進行控制。圖1只是根據本發明的制動控制系統的最重要的功能部件的示意圖。制動控制系統的另外的細節在EP O 784 551 BI中進行了描述并且通過參引包含在本說明書中，因此將不進一步描述。EC單元15從車輛速度傳感器16形式的感測裝置接收車輛速度信號、從每個車輪12上的車輪速度傳感器17接收各個車輪速度信號、并從包含加速踏板位置傳感器19的加速(油門)踏板18接收駕駛員命令信號。EC單元15還從駕駛員坡道控制開關20接收坡道控制信號、從行駛檔位傳感器21接收檔位信號、并從傾斜度感測裝置——在該示例中為傾角計22—接收傾斜角度信號。EC單元15從制動踏板24上的制動燈開關9接收踏板制動信號。制動踏板24與主汽缸8相關聯，主汽缸8連接到形成HC單元的一部分的制動壓力傳感器23。制動壓力傳感器23設置為將駕駛員制動信號從制動壓力傳感器23發送到EC單元15。每當駕駛員開啟坡道控制開關20來選擇坡道控制模式時，EC單元15啟動以控制HC單元14。EC單元能夠結合(例如補充)來自制動踏板24和加速踏板18的操作者輸入進行操作。當駕駛機動車輛10時，可能希望在斜坡上停止，并隨后沿著上坡的方向重新開動。這會發生在例如希望通過從前進檔切換到倒車檔(或相反)而將行駛方向從車輛下坡運動改變為上坡運動時。特別在陡坡上，這種通常稱為“坡起”的操作能夠對于不熟練的駕駛員來說難以執行。為了幫助駕駛員進行“坡起”操作并改善對車輛的控制，當啟動坡道控制模式時，EC單元15構造(設置)為首先通過檔位傳感器21檢測行駛檔位的選擇并且確定期望行駛方向(即，向前或向后)。如果選擇了檔位，EC單元15隨后通過確保HC單元14提供制動力從而限制車輛的沿著與選擇的行駛檔位相關聯的期望運動方向相反的方向(即，非期望方向，通常為下坡方向)的運動。具體地，參考圖2，EC單元15構造為在車輛速度傳感器16和制動壓力傳感器23的輔助下監測車輛運動狀態，并以如下方式限制車輛的運動:1.如果將車輛制動為停止，則阻止沿著非期望方向運動達預定的時間；并且i1.如果車輛沿著非期望方向運動，則將車輛運動的速度和加速度限制在預定的限度。制動控制系統的這些操作模式將參考圖2的流程圖進行更加詳細的描述。當EC單元15根據車輛速度傳感器16和制動壓力傳感器23確定車輛已經被制動為停止時，進入流程圖的左側示出的第一操作模式。在該情況下，EC單元15用傾角計22檢測期望行駛方向——該期望行駛方向已利用檔位傳感器21確定——是否是上坡。如果期望行駛方向不是上坡，則EC單元不采取進一步行動并且恢復成監測車輛運動狀態。如上文所述，可在同時執行例如在EP O 784 551 BI或EP I 777 133 Al描述的其他坡道控制特性。另一方面，如果期望行駛方向為上坡，那么EC單元基于加速踏板位置傳感器19繼續監測駕駛員是否施加了高于預定水平的驅動力矩。所述預定水平動態地進行確定，并且表示在不施用制動器的情況下在選擇的檔位上保持車輛靜止所需要的驅動力矩的近似值。如果發現選擇的檔位施加的驅動力矩超過了預定水平，那么EC單元15假定車輛將被保持在適當位置或者僅通過驅動力矩重新開動。然后EC單元15不采取進一步行動并恢復成監測車輛運動狀態。另一方面，如果發現選擇的檔位施加的驅動力矩低于預定水平，那么EC單元15繼續監測施加的驅動力矩并同時檢測是否提供了充足的制動力來將車輛保持靜止。如果提供的制動力(如果有)不充足，那么EC單元15使得HC單元14提供必要的額外制動力，其保持預定的時間限度、例如2秒。當超過了時間限度時，解除由EC單元15產生的制動力(通常逐漸解除)。在一種變型(在圖2中用虛線部分地示出)中，EC單元后退到監測是否施加了力矩，并且，如果施加的制動力超過預定的最小值但仍然低于預定的限度，則延長預定的時間限度、例如再延長3秒，而不是當經過了時間限度時解除制動力。在該變型中，一旦發現由選擇的檔位施加的驅動力超過預定水平或者降至預定的最小值以下，則解除由EC單元15造成的制動力。在第一操作模式中由EC單元15提供的制動力能夠隨時因施用駐車制動(沒有示出)而無效，在該情況下解除由EC單元15造成的制動力。類似地，為了額外的安全性，第一操作模式能夠因車輛的門被打開而無效，EC單元通過車門傳感器(沒有示出)檢測車輛的門的打開。當EC單元通過車輛速度傳感器16確定車輛沿著非期望方向行駛時，進入圖2的流程圖的右側示出的第二操作模式。通常該運動發生在當車輛沿斜坡向下滾動時、例如已經在第一操作模式中解除制動之后，或者如果駕駛員在上坡行駛期間在不使用制動踏板的情況下取消或降低了驅動力矩的情況下。在第二操作模式中，EC單元15連續地檢測車輛是否以高于各自預定限度的速度或加速度沿著非期望方向行駛。如果 速度或加速度(或兩者)高于其預定的限度，則EC單元15向HC單元14發送命令，以施加或保持適當的制動力從而使車輛的速度和/或加速度處于預定限度內。當車輛停止沿著非期望方向行駛時第二操作模式結束。圖3示出了說明制動控制系統的第一操作模式的時間線圖。在這些示出隨時間(t)變化的不同值的線圖中，“壓力”線示出車輪處的液壓制動壓力，“速度”線示出車輛速度，“BLS下壓”示出由制動壓力傳感器23測量的駕駛員制動力，并且“油門下壓”線示出由加速踏板位置傳感器19測量的駕駛員加速力。圖3示出了以下情景:在(I)中，駕駛機動車輛上坡的駕駛員開始制動以使車輛靜止(2)。他繼續使制動踏板保持向下以將車輛保持在斜坡上。在(3)中,他釋放制動踏板。制動控制系統進行控制并保持足夠的制動壓力來將車輛保持在斜坡上(為了說明，通過虛線示出系統控制的制動壓力增大)。在(4)中，駕駛員起動以使車輛行駛并且制動控制系統逐漸解除其保持壓力直到車輛完全處于駕駛員的控制之下(5)。車輛在駕駛員的控制下爬坡。提供下面的其他操作示例來說明本發明的第一實施方式: 車輛在坡路上靜止，駕駛員利用制動踏板保持車輛，然后執行坡起來繼續爬坡。車輛以前進檔面向上坡，或者以倒檔面向下坡。車輛由駕駛員使用制動踏板保持在坡路上。駕駛員釋放制動踏板并且將他的腳移動到油門踏板上。當駕駛員將他的腳從制動踏板移動到油門踏板上時，制動控制系統保持車輛靜止。駕駛員對油門踏板充分踩踏，以能夠進行爬坡和車輛向前運動。當制動控制系統發現驅動力矩逐漸增加時，結束其保持階段并解除制動壓力，以使得能夠在不會使車輛倒退的情況下進行坡起。 車輛爬坡，在駕駛員不使用制動器的情況下停止運動。車輛被駕駛成以前進檔向前上坡或者以倒檔向后上坡。駕駛員釋放油門踏板并且不施加任何其他踩踏或控制。車輛變得靜止(爬行力矩不足以維持車輛運動)，并且立即逆著選定的檔位開始倒退下坡。車輛速度被限制在5km/h以及高于該速度0ms_2的加速度達20至30秒，在這段時間內駕駛員有機會來應用油門或制動器。籲車輛在坡路上靜止，駕駛員用制動踏板保持車輛，然后釋放所有踏板。車輛以前進檔面向上坡，或者以倒檔面向下坡。車輛由駕駛員使用制動踏板保持在坡路上。駕駛員釋放制動踏板但是不將他的腳移動到油門踏板。制動控制系統保持車輛靜止兩秒鐘，在這段時間之后壓力被逐漸釋放并且車輛開始向下坡滾動。車輛速度被限制在5km/h以及高于該速度0ms_2的加速度20至30秒，在這段時間內駕駛員有機會應用油門或制動器。 車輛在坡路上靜止，駕駛員用制動踏板保持車輛，然后制動控制系統啟動。車輛以前進檔面向上坡，或者以倒檔面向下坡。然后駕駛員釋放制動踏板并且車輛由制動控制系統保持。在此之后駕駛員將檔位改變成空擋。制動控制系統解除(逐漸解除)保持壓力。 車輛在坡路上靜止，駕駛員用制動踏板保持車輛，然后制動控制系統啟動。車輛面向下坡/上坡。然后駕駛員釋放制動踏板并且車輛由制動控制系統保持。在制動控制系統啟動的同時駕駛員施加 駐車制動。制動控制系統解除(逐漸解除)保持壓力。
權利要求
1.一種用于機動車輛的制動控制系統，所述車輛具有:多個車輪；用于向所述車輪中的一個或多個施加制動力的制動器；用于檢測車輛的運動的感測裝置；和一個或多個可選擇的行駛檔位，每個行駛檔位與車輛的期望運動方向相關聯，所述制動控制系統包括:用于致動所述制動器以提供制動力的制動器致動裝置，和用于控制所述制動器致動裝置的制動控制裝置，其中，所述制動控制裝置設置為檢測行駛檔位的選擇并且通過確保所述制動器致動裝置提供制動力來限制車輛沿著與選擇的行駛檔位相關聯的期望運動方向的相反方向運動。
2.如權利要求1所述的制動控制系統，其中，所述制動控制裝置設置為確保當車輛被制動為停止時所述制動器致動裝置提供制動力，以防止車輛沿著與選擇的檔位相關聯的期望運動方向的相反方向運動。
3.如權利要求2所述的制動控制系統，其中，所述制動控制裝置設置為確保在車輛被制動為停止之后制動力持續預定時間限度。
4.如權利要求3所述的制動控制系統，其中，所述制動控制裝置設置為檢測由選擇的檔位施加的驅動力矩，并且，如果所述施加的驅動力矩低于預定水平，則延長所述預定時間限度。
5.如權利要求2至4中任一項所述的制動控制系統，其中，所述制動控制裝置設置為:如果施加了車輛的駐車制動和/或當車輛的門被打開時，結束制動力。
6.如前述權利要求中任一項所述的制動控制系統，其中，所述制動控制裝置設置為確保:當車輛沿著與選擇的檔位相關聯的期望方向的相反方向以超過預定速度限度的速度運動時，所述制動器致動裝置提供制動力。
7.如前述權利要求中任一項所述的制動控制系統，其中，所述制動控制裝置設置為確保:當車輛沿著與選擇的檔位相關聯的期望方向的相反方向以超過預定加速度限度的加速度運動時，所述制動器致動裝置提供制動力。
8.如權利要求6或7所述的制 動控制系統，其中，所述制動控制裝置設置為檢測車輛的傾斜度，并且其中，速度限度和/或加速度限度以與檢測到的傾斜度成相反關系地動態地確定。
9.如前述權利要求中任一項所述的制動控制系統，其中，所述制動控制裝置設置為檢測由選擇的檔位施加的驅動力矩，并且當檢測到的驅動力矩超過預定水平時解除由所述制動器致動裝置提供的制動力。
10.如前述權利要求中任一項所述的制動控制系統，所述制動控制系統具有啟動狀態和停止狀態。
11.如權利要求10所述的制動控制系統，其中，所述系統的所述啟動狀態獨立于車輛的驅動發動機的啟動狀態。
12.如前述權利要求中任一項所述的制動控制系統，其中，所述制動控制裝置設置為檢測車輛的傾斜度，并且使得所述制動器致動裝置提供制動力來限制車輛沿著下坡方向的運動。
13.—種用于控制機動車輛的制動器的方法,所述方法包括: 檢測車輛行駛檔位的選擇，所述車輛行駛檔位具有相關聯的車輛的期望運動方向；檢測駕駛員制動輸入；并且通過提供制動力以對所述駕駛員制動輸入進行補充來限制車輛沿著與選擇的行駛檔位相關聯的期望運動方向的相反方向運動。
14.如權利要求13所述的方法，所述方法包括:當車輛被制動為停止時，提供制動力，以防止車輛沿著與選擇的檔位相關聯的期望運動方向的相反方向運動。
15.如權利要 求13或14所述的方法，所述方法包括:當車輛沿著與選擇的檔位相關聯的期望運動方向的相反方向、以超過預定的速度限度或加速度限度的速度或加速度運動時，提供制動力。
16.—種具有如前述權利要求中任一項所述系統或者適于使用如前述權利要求中任一項所述方法的車輛。
全文摘要
一種用于機動車輛的制動控制系統，所述車輛具有多個車輪；用于向所述車輪中的一個或多個施加制動力的制動器；用于檢測車輛的運動的感測裝置；和一個或多個可選擇的行駛檔位，每個行駛檔位與車輛的期望運動方向相關聯，所述制動控制系統包括用于致動所述制動器以提供制動力的制動器致動裝置，和用于控制所述制動器致動裝置的制動控制裝置，其中，所述制動控制裝置設置為檢測選擇的行駛檔位，并且當選擇了行駛檔位時，通過確保所述制動器致動裝置提供制動力來限制車輛沿著與選擇的行駛檔位相關聯的期望運動方向的相反方向運動。
文檔編號B60T7/12GK103118909SQ201180045075
公開日2013年5月22日 申請日期2011年9月19日 優先權日2010年9月20日
發明者保羅·比韋爾, 西奧多·卡塞爾, 理查德·庫克, 蒂莫西·雷諾茲 申請人:路虎公司