CN1098182C - 机动车的制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于机动车的制动系统，其中通过一个电子控制器至少影响前后轴之间的制动力分配。在一个前轮或一个后轮的转速检速器发生故障时，提出了故障运行措施，这些措施使得制动力分配控制器在故障时也保持了其功能。

Description

机动车的制动系统

技术领域

本发明涉及根据专利权利要求1前序部分的机动车的制动系统。

背景技术

此类的制动系统已从DE4112388A1(美国专利5,281,012)中所公知。那里所述的制动系统具有一个电子控制单元，它至少可以调节在制动过程中前轴与后轴间制动力的分配。同时，考虑机动车制动和稳定性，前后轴间的制动力的分配应尽量接近于理想分配状态。这个任务将由控制器来完成。它将最慢的后轮与最快的前轮之间的转速差同以给定的差值进行比较，通过调节后轴制动器的制动压力，使它至少不超过给定值。电子控制器限定了加在后轴上的压力，避免了后轴轮先于前轴轮抱死。公知的控制器是以正确的掌握机动车的车轮转速为前提的，没有考虑对付故障的措施。因此，本发明的任务是，提出既能保证维持制动力分配控制器的工作能力，又可避免在转速测试元件发生故障时后轴轮先于前轴轮抱死的措施。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种机动车制动系统，该机动车具有前、后轴，每个轴支撑至少一个车轮，所述系统包括：一个自动制动力分配控制器，用于控制前、后轴之间的制动力，这是基于前、后车轮的转动速度信号所确定的与额定差值之间的一个差值；故障确定单元，用于确定包括机动车车轮的转动速度信号的故障；当确定出前、后车轮的转动速度信号中的一个故障时，该自动制动力分配控制器在排除故障速度信号的条件下启动一紧急操作程序；在紧急操作程序中，自动制动力分配控制器控制制动力在前、后轴之间的分配，这是基于一个差值，该差值是根据前轮的非故障转动速度信号和后轮的非故障转动速度信号之差与额定差值的差，自动制动力分配控制器的灵敏度通过调整该额定差值到一更小的值而增加。

已知有大量的措施可用于检查转速传感器的工作能力或者识别转速传感器的故障(例为可参照DE3418235C2)。

根据本发明提出的先进方法，在转速检测器故障情况下，一个电子制动力分配控制器仍可以达到其有利的攻效。

同时特别有利的是，不仅在前车转速检测器发生故障时而且在后轮转速检测器发生故障时均可以发挥有利作用。

同时以有利的方式维持制动力分配控制器的工作能力并因此避免了在制动过程中后轮先于前轮抱死。尤其有利的是，拥有超制动后轴的汽车的稳定性得到了改善。

通过补充措施，不仅在前轮转速检测器发生故障时而且在后轮转速检测器发生故障时它改善了在弯道上制动的汽车的稳定性。

其余的优点将从下述的一个实例的描述中得到。

附图说明

下面的附图新表示的实施形式对本发明作了详细说明。

图1是一个采用根据本发明对应故障状态措施的带有电子制动力分配调节的制动系统的总方块图。

图2，图3为流程图，它们概述了根据本发明在前轮和后轮转速检测器出现故障时采取措施的计算程序。

具体实施方式

图1表示一个至少由一台微计算机(图中未标出)组成的电子控制单元10。同时，就前、后轴之间制动力分配的调节而言，比控制单元10或者微计算机本质上包括了一个相应的控制器12。控制单元10以及控制器12的输出导线通向阀16，用于影响后轮制动时的制动压力。比较点20通过导线18将用于最快的前轮和最慢的后轮之间差值的额定值与实际值之间的偏差量传输给控制器12。同时，存储单元24通过导线22将额定值、比较点28通过导线26将实际值输入到比较点20。导线30从一个最大值选择级32以及导线34从一个最小值选择级36将值输出到比较点28，用于求出最快的前轮和最慢的后轮之间的差值。在本优先选择的一个双轴汽车实施例中，导线38和40将转速检测器42和44测得的前轮转速输入给最大值选择级32，导线46和48将转速检测器50和52测得的后轮的转速输入给最小值选择级36。此外，设定了一个故障推断单元54，从导线38，40，46，48引出的导线56，58，60和62输入到该单元。故障推断单元的第一条输出64进入最大值选择级32，第二条输出66进入最小值选择级36。

对于多轴汽车的情况与以上描述相似。

在一个优先选择的实施例子中，从输出导线64和66引出导线68输进存储元件24。此外，在一个优先选择的实施例中从导线46引出导线72、从导线48引出导线70经过开关元件74和76进入最大值选择级32。开关元件74和76由从故障推断单元54输出的导线64引出的导线进行开关。

此外在另一个优先选择的实例中设定了一个开关元件82，它插在比较点20和28之间的导线26上。该开关元件拆开了两个比较点的连接，将比较点20与导线84连接起来。从比较点90输出的导线88进入一个极限值级86，导线84为其输出。比较点90的输入为从导线56和58所引出的导线92和94。开关元件82通过逻辑“与”门98的输出导线96进行开关。“与”门的输入为从故障推断单元的输出导线66引出的导线99和从一个制动灯开关95引出的导线97，以及从导线84分支出的导线93。

以上描述的元件用于在正常运行时和在一个前轮和/或后轮转速检测发生故障时调节前、后轴之间的制动力布。此外控制单元10还包括图中未标出的一些元件，用于防抱死保护、传动滑动、发动机牵引力矩调节等等。在图1中以符号阀16表示的制动装置的液压部分，在本优先选择的实施例中相应于本说明书开始时所提到的DE4112388A1(美国专利5,281,012)导言部分现有技术中所描述的。除了应用于这种液压制动装置外，根据本发明提出的先进方法还具有与安装的其它液压装置、汽动制动装置或电机驱动加压的制动装置结合使用的优点。

图1所示的措施提高了电子制动力分配调节的有效率，并且使这种调节的优点在前轮和/或后轮转速检测器发生故障时发挥作用成为可能。同时可以放弃后轴上的液压或汽动减压器。通过改变了制动力分配在部分制动区域能达到对所有的车轮制动均匀的在终端加载，在故障发生时也一样。后轮先于前轮的闭锁得到有效地阻止，因此在刹车过程中和在故障情况下汽车的稳定性进一步得到保证。

在无故障运行时，通过转速检测器42和44测得的前轮转速值输送给最大值选择级32。在那里求出两个量值中的最大值，即确定运行最快的前轮。同时通过转速检速器50和52测得的后轮转速值输送给最小值选择级36，在那里求出两个量值中的最小值，即确定运行最慢的后轮。在比较点28将最大值和最小值比较得出两者之间差值，然后在比较点20将从比较点28得出的实际值与存在存储元件24中的、事先给定的转速差额定值比较，计算出调节误差。在该优选实施例中，按照本说明书开头所述现有技术所构造的控制器12将依据输入的调节误差产生输出信号去影响后轴制动压力，使得实际值接近额定值。

在一个优先选择的实施例子中，在此情况下通过限定和减少后轴制动压力来阻止实际值超过给定的额定值。在此控制器的其它一些有利的实施形式里，通过提高和降低后轴制动压力使实际值调节到额定值上。

同样有几条相应的导线将转速值输入到故障推断单元。该单元将每个轮转速信号针对可能产生的故障状态进行分析。如果识别出前轮转速检测器有故障，故障推断单元54则通过导线64输出一个相应的信号。类似的在后轮转速检速器发生故障时通过导线66输出相应的信号。

阀继电器的作用是通过它给轮制动的输入和输出阀提供电压，在故障时，阀继电器以及回运泵的控制是在接通状态。此外，形成估计的汽车速度时于考虑故障信号，此估计速度是建立在正常运行时所有轮转速信号基础上的。在一个前轮转速检测器发生故障时，仅有一个前轮转速信号供建立基准和建立用于制动力分配控制器的调节误差支配使用。此故障轮转速信号也同样被最大值选择排除在外，例如采取将其设置为一个最小值的方式。从而此故障轮转速信号不再会影响基准的建立和用于制动力分配的调节误差的建立。那么正常的前轮转速信号就一直作为最快的前轮被采用。电子制动力分配控制器的功能因而就相应于正常运行时的功能。在一个前轮转速检测器故障时也求出最快和最慢的后轮之间的差值并作为调节的基础。特别有利的是，在故障时调节的敏感性得到提高。这表明，在一个前轮转速检测器发生故障时，制动力分配控制器已经对比正常运行时小的误差值作出反应。为此，在故障时保存在存储单元24里的额定值被转换为一个较小的数值。在弯道刹车时，视故障转速检测器出现位置的不同而出现的不同稳定性(视故障是处于弯道外侧或弯道内侧的轮子上而定)以及在车道上，视摩擦值的分布而出现的侧面的不同的摩擦值导致的可能不同稳定性虽然影响了刹车过程，而接着存在的侧面导向以及不抱死后轮这些优点足以抵消上述缺点。

通过下面的补充措施将得出使前轮转速检测器故障时稳定性进一步的改善。即改进用于制动力分配控制器的转差率的运算，也即对最快的前轮和最慢的后轮之间差值的建立进行修改。为此建立在故障时下列两数的差值：一个为所有轮子中最快的轮子或是一个为从所有保留的轮子中最快的一个得出的辅助基准；另一个为最慢的后轮。这在图1中已作了描述，即在故障时后轮转速检测器的轮转数通过导线50和52也输入给了最大值选择级32。当故障的前轮转速检测器位于弯道外侧的前轮时，那么此项措施就改善了在弯道制动时的稳定性。在弯道外侧的后轮就可能是最快的轮子。于是制动力分配控制器在一个更早的时刻动作以保持或减少加在后轴上的压力，这样就改善了弯道运行时的稳定性。

在后轮转速检测器发生故障时制动力分配控制器也采取对应的措施。同时在制动时至少可以避免一个后轮的抱死因而在根本上保持了制动过程中的稳定性。在这里同样没有出现从故障转速检测器来的有关轮转速的信息。在一个后轮转速检测器出现故障时，这种故障转速信号也已被排除在基准值和转差率的运算之外。

下面的一项有利措施使弯道制动时的稳定性得到改善。除了根据最快的前轮和最慢的后轮调节后轴制动压力之外，当一个后轮转速检测器发生故障，一个前轮与另一个前轮相比或与基准速度相比出现转速差时，即轮转速之间的差值超过一个给定值时，制动力分配功能也会被启动。如果在剩下的后轮上没有识别出或没有识别出大的转差率，则也照此执行。在此情况下，在出现一个故障信号(导线99)、一个制动踏板操作(制动灯开关95)、以及出现两个前轮间的转速差、其值高于事先给定的极限值(导线93)时，执行制动力分配控制器12的启动。当产生故障的后轮转速检测器位于弯道内侧时，上述措施会改善在弯道制动时的稳定性。

在最简单的实现形式中，只要前轮转速之间的差值超过了在阀值级86中给定的极限值，调速器12就保持在此运行状态下后轴制动压力恒定。在另一个有利的实施例中(参照图1)，将前轮转速差值作为实际值放入最快的前轮和最慢的后轮之间差值的位置，以至于只要前轮转速的差值持续不变，后轴制动压力就保持恒定或降低。

相应于对一个前轮转速检测器采取的措施，也可在一个后轮转速检测器故障时，通过将试验的一定的额定差值转换为一个较小的数，将其制动力分配调速器设置得更敏感。

图2和图3是按上面所描述的措施绘出的流程图，它们把按照本发明的先进方法用运算程序表示出来。其中图2表示在一个前轮转速检测器发生故障时的运算程序，图3表示在一个后轮转速检测器发生故障时的运算程序。

图2所示的程序启动后，第一个步骤读入后轮转速检测器的两个转速值Vha1和Vha2以及有功能的前轮转速检测器的转速检测器信号(这里例如为Vva1，而Vva2为故障信号)。接下来的步骤102将识别为故障的转速检测器的前轮转速信号Vva2设置为一个最小值Vmin。接着步骤104在两个前轮转速信号基础上求出一个最大值Vvamax，在两个后轮转速信号基础上求出一个最小值V_HAmin。如前所述，将在另一个有利的实施例子中为建立最大值对所有轮转速信号、特别是有功能的轮转速信号给予考虑。

在接下去的步骤106中求出最大值和最小值的差Δ。于是在一个有利的实施例中，在询问步骤108读出在故障时应用的额定差值ΔS，在接差的步骤110中后轴制动压力被标定为额定差值和实际差值之差的函数。步骤110后程序结束并在给定的时间内重复运算。

图3所示程序启动后，在一个后轮转速检测器发生故障时，第一个步骤300读入前轮转速Vva1和Vva2以及正常的后轮转速信号(这里为Vha1，假设Vha2为故障信号)。然后在一个优先选择的实施例子中读入制动踏板开关的信号状态BLS。接着在步骤302将作为第二个后轮转速信号的Vha2设置为从正确信号值产生的基准速度信号Vref或者从中导出的一个信号值。转速信号可选择设定为一个用另一种方式得出的行驶速度信号或设定为一个最大值。在询问步骤304将前轮的两个转速之差的得数与一个给定的极限值A比较。转速差的得数为超过极限值，而且同时制动灯开关显示制动操作，则按照步骤306将两个前轮的转速之差的得数设置为差值Δ。接着在步骤308输出额定差值，必要时要考虑到故障情况和存在两个前轮之间的转差率实际值这一事实。在下面的步骤310中，后轴制动压力作为额定差值和实际差值之差的函数被控制。步骤310之后本程序段结束并在给定的时间里重复运算。

为果从步骤304得出的结果是两个前轮之间的差值没有超过极限值A，那么在步骤312从前轮转速信号中求出最大值以及从后轮转速信号中求出最小值。在接下来的步骤314中从最大值和最小值的差中算出突际值Δ，然后按步骤308和310继续运算。

在一个实施例中已证明执行步骤306是符合要求的。在另一个实例中，当一个后轮转速检测器故障时其故障运行仅在步骤312和314的基础上进行运算。

本发明的先进方法仅针对一个两轴汽车上的一个轴发生单一故障而言。如果出现双重故障，即所有转速检测器发生故障，则必须采取其它措施。

如果不仅在一个前轮而且在一个后轮产生故障，则将按本发明提出的几项措施结合使用(无步骤306)。

根据本发明提出先进方法可以在所有车轮转速信号基础上工作的制动力分配调节器上以有利的方式使用。

Claims (7)

1、一种机动车制动系统，该机动车具有前、后轴，每个轴支撑至少一个车轮，所述系统包括：

一个自动制动力分配控制器，用于控制前、后轴之间的制动力，这是基于前、后车轮的转动速度信号之差与额定差值之间的一个差值；

故障确定单元，用于确定包括机动车车轮的转动速度信号的故障；

当确定出前、后车轮的转动速度信号中的一个故障时，该自动制动力分配控制器在排除故障速度信号的条件下启动一紧急操作程序；

在紧急操作程序中，自动制动力分配控制器控制制动力在前、后轴之间的分配，这是基于一个差值，该差值是根据前轮的非故障转动速度信号和后轮的非故障转动速度信号之差与额定差值的差，

自动制动力分配控制器的灵敏度通过调整该额定差值到一更小的值而增加。

2、根据权利要求1的制动系统，其中为控制前、后轴之间的制动力分配，形成最快的前轮和最慢的后轮之间的差值并与预定的额定值比较以调整后轴制动压力。

3、根据权利要求2的制动系统，其中当有后轮转速信号的故障时，两个前轮的转速之间的差用作实际差值。

4、根据权利要求1的制动系统，其中当有前轮转速信号的故障时，另一前轮的速度信号被识别为最快前轮。

5、根据权利要求1的制动系统，其中速度信号由与车轮有关的传感器产生，并当有存在故障的前轮速度传感器时，所有气体车轮中的最快的被用于自动控制。

6、根据权利要求1的制动系统，其中速度信号从与车轮有关的传感器得到，并且当有存在故障的后轮转速传感器时，驱动速度参考信号或驱动速度信号用作故障速度信号的替代信号。

7、根据权利要求中1的制动系统，其中：若有后轮速度信号的故障，当制动过程中前轮的转速之差超过一个阈值时，自动制动力分配控制器被激活。

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