用于在紧急制动时减速机动车的方法和机动车与流程

1.本发明涉及一种用于至少在紧急制动时减速机动车的方法，在其中通过机动车的至少一个行车制动设备将第一制动力矩施加到机动车的至少一个前轮上。本发明的另一方面涉及一种机动车，其包括：行车制动设备，借助于该行车制动设备可将第一制动力矩施加到机动车的至少一个前轮上；以及至少一个不同于所述至少一个行车制动设备的驻车制动器。


背景技术：

2.现代机动车(例如轿车)的行车制动设备通常不仅在机动车的前轴处而且在机动车的后轴处具有液压制动器。这些液压制动器用作行车制动器(betriebsbremsen，有时也称为主制动器)，以在运行时、即在行驶期间有效地减速并且由此制动机动车。机动车的驾驶员在此操纵制动踏板并且在通过制动力增强件的辅助下建立液压的制动压力，该液压的制动压力经由行车制动器作用到机动车的相应的、与前轴或者后轴相关联的车轮上。
3.为了阻止机动车在停止状态中、尤其是在斜坡处驻车时滑离(wegrollen,有时称为溜车)，通常使用机动车的所谓的停车制动器(feststellbremse)。作为停车制动器通常使用机电的驻车制动器(简称：epb)。在此，电动马达操纵自锁的传动器，该传动器通常包括主轴，由此，行车制动器的相应的、与机动车的车轮相关联的制动衬片被压到制动盘上，以固定该车轮。自锁的传动器通常将由电动马达引起的旋转运动转换成平移运动，因此自锁的传动器也可以称为旋转/平移
‑
传动器(旋转式/平移式传动器)。在通常配备有后驱动或全轮驱动的重型机动车中，备选地，将小的鼓式制动器作为驻车制动器安装在后轴处。
4.由de 10 2012 021 056 a1已知一种车辆制动系统，在该车辆制动系统中至少一个摩擦制动器具有带有车轮制动活塞的机电制动器，该车轮制动活塞不仅能够以液压的方式而且能够以机电的方式经由与制动踏板共同作用的主制动缸来回移动并且该车轮制动活塞作用于摩擦制动器。机电制动器在制动踏板的行程的第一区域中仅可机电地操纵并且摩擦制动器的液压操纵器在此切换成不加压的。在制动踏板的行程的第二区域中，机电的制动器仅可由液压操纵器操纵。在车辆的正常运行条件下，防止液压系统(hydraulik)穿过作用到摩擦制动器上。因此，在全制动情况下可制动直到止挡部并且制动踏板在踏板行程的第一区域的端部处到达其端部止挡部。到那时，仅纯粹地以电的方式通过再利用(rekuperation)和以机电的方式制动。
5.de 10 2007 036 261 a1描述了一种用于车辆的制动系统，该制动系统带有两个制动回路，其中，在制动系统的至少两个组件失效时可以制动准备制动的车轮的对角线。同样，在相应的情况下，制动系统的三个车轮致动器装置也可以将与其相关联的准备制动的车轮置于停止状态。在自动制动的情况下，准备制动的车轮可被加载最大制动力矩的一半，直至车辆的停止状态。接着可以激活驻车制动器。
6.由de 10 2011 110 892 a1已知一种车辆制动系统，其中，在制动系统液压系统失效时，在制动期望的情况下替代地激活电驻车制动器的促动器。自动地进行电驻车制动器
的促动器的激活。


技术实现要素：

7.本发明的任务在于，创造一种用于减速机动车的方法以及一种机动车，通过其可至少在紧急制动时进行机动车的特别有效的减速。
8.该任务通过独立专利权利要求的主题来解决。本发明的有利的实施方式通过从属专利权利要求、下面的描述以及图例来描述。
9.本发明的第一方面涉及一种用于至少在紧急制动时减速机动车的方法，在该方法中，通过机动车的至少一个行车制动设备进行第一制动力矩到机动车的至少一个前轮上的施加。行车制动设备用于在正常运行中、即在行驶运行中减慢、即换言之减速(制动)机动车并且根据需要地将其置于停止状态。所述至少一个前轮可与行车制动设备的制动回路相关联。该制动回路也可以关联有机动车的沿对角线与所述至少一个前轮相对而置的后轮，从而通过经由该制动回路操纵行车制动设备可以制动所述至少一个前轮以及沿对角线与该前轮相对而置的后轮，这也可以称为对角线分配。备选地，行车制动设备的所有与机动车的轴相关联的行车制动器也可以被组合成制动回路，这也可以被称为黑白分配(schwarz
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wei
ß‑
aufteilung)。
10.根据本发明，至少一个不同于至少一个行车制动设备的驻车制动器通过机动车的调节装置(regeleinrichtung,有时称为控制系统)被激活，并且由此在施加第一制动力矩期间将第二制动力矩施加到所述至少一个前轮上。这是有利的，因为由此至少在紧急制动时由第一制动力矩和第二制动力矩组成的总和作用到所述至少一个前轮上，以制动该前轮并且由此减速机动车。由此，至少在紧急制动时可以进行机动车的特别有效的减速。第二制动力可以如同第一制动力一样作为相应的摩擦力作用到至少一个与所述至少一个前轮相关联的制动衬片上。
11.本发明基于如下认识，即使在现代的例如可包括6
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活塞
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滑转调节系统的行车制动设备中，在突然的紧急制动的情况下它可持续直至400ms，直到达到或超过机动车的车轮(在此：所述至少一个前轮)的抱死压力(blockierdruck)。在达到通常可以处于例如80 bar的值的抱死压力时，由抱死压力产生的第一制动力矩足够大，以在理论上引起车轮(前轮)的抱死，这是机动车的防抱死系统激活并且由此实现机动车的最大可能的制动作用、即换言之最大可能的减速的前提。通过本发明，可以在该持续时间开始时或在该持续时间内并且至少直至达到抱死压力，将所述第二制动力矩附加于第一制动力矩施加到所述至少一个前轮上，以便在紧急制动时获得快速的制动作用。本发明尤其使能够，放弃行车制动设备的过大尺寸，例如以提高行车制动设备的回送泵(r
ü
ckf
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rderpumpe,有时称为回油泵)的马达功率的形式，必要时结合提高行车制动设备的液压泵的泵功率，由此可以节省重量和成本。此外，本发明基于如下认识，紧急制动的需求仅在特别罕见的情况下存在，从而特别有意义的是，取代实现行车制动设备的过大尺寸，在通过行车制动设备施加第一制动力矩期间，通过驻车制动器将第二制动力矩施加到所述至少一个前轮上。
12.例如，在与所述至少一个前轮相关联的制动钳中，行车制动设备的车轮制动器的制动活塞以及驻车制动器可以作用到相同的、设置成用于制动所述至少一个前轮的制动衬片上。通过操纵行车制动设备，可以例如将制动衬片压到制动盘上，以将第一制动力矩施加
到前轮上。驻车制动器可以作用到同一制动衬片上以将第二制动力矩施加到前轮上。行车制动设备和驻车制动器可将压紧力以总和的方式施加到制动衬片上，借助该压紧力可以将该制动衬片至少在紧急制动时压到制动盘上，以制动前轮。如果行车制动设备例如液压地运行而驻车制动器机电地运行，则压紧力可作为由借助行车制动设备液压地施加的第一夹紧力和借助驻车制动器机电地施加的第二夹紧力组成的总和来施加。由此由压紧力产生的总制动力矩可以作用在所述至少一个前轮上，其中，总制动力矩由第一制动力矩和第二制动力矩组成。第一制动力矩在此可由仅通过行车制动设备生产的第一夹紧力产生，而第二制动力矩可由仅通过驻车制动器生成的第二夹紧力产生。
13.在本发明的意义中，例如大于3m/s2的车辆的高的减速度理解为紧急制动。附加地或备选地，紧急制动可以存在于大于10m/s3的减速度的动态性(dynamik)的情况中。也可以称为加加速度(ruck)的动态性在此对应于减速度的时间上的导数。在正常行驶运行中未达到如此大的针对减速度和动态性的值。
14.机动车优选地可以构造成用于自主行驶运行。这使能够与手动干预独立地或者不受约束地且因此特别快速地且有效地减速机动车。因此，机动车例如能以“自主等级5(autonomiestufe 5)”并且因此完全自动化地运行。在自主等级5的情况中，如果在机动车中放弃制动踏板、行车制动设备的制动力增强件以及相应的与制动踏板感觉有关的构件，则对节省重量而言也是有意义的。如果需要制动(减速)机动车，则例如机动车的自动行驶功能可由调节装置要求机动车的减速，该调节装置也可被称为制动调节系统。通过自动行驶功能可以进行机动车的自主行驶运行。调节装置可以在考虑到机动车的行驶动态特性和行车制动设备和驻车制动器的已知的力矩建立动力学(momentenaufbaudynamik)的情况下获得用于行车制动设备的所有车轮制动器的根据需要的制动力矩分配。
15.在本发明的有利的改进方案中，当在减速期间达到机动车的防抱死系统的干预阈值时，在减速期间再次禁用驻车制动器。这是有利的，因为由此可以特别按照需求地并且在特别短的时间段内、即直至第一制动力矩足够大以在没有第二制动力矩的情况下引起机动车的所期望的减速，运行驻车制动器。由此可以避免驻车制动器的不必要的磨损或者过载。在达到干预阈值时，可以通过防抱死系统(第一制动系统的组成部分)防止所述至少一个前轮的抱死。
16.在本发明的另外的有利的改进方案中，至少在开始减速机动车时同时施加第一制动力矩和第二制动力矩。这是有利的，因为由此可以特别快速地实现在所述至少一个前轮处的最大可能的制动作用。以有利的方式，通过由第一制动力矩和第二制动力矩组成的总和可以引起在时间上非常快速地建立可通过所述至少一个前轮的轮胎传递的最大的制动力。
17.在本发明的另外的有利的改进方案中，在一个时间段之后再次禁用第二制动力矩，其中，该时间段相应于0.05s至2s、优选地0.1s至1s的持续时间。在第一制动力矩仍施加到所述至少一个前轮上期间，能以有利的方式禁用第二制动力矩以保护驻车制动器。0.05s至2s的持续时间是有利的，因为在该持续时间中避免了驻车制动器的过度负荷。在0.1s至1s的持续时间中，驻车制动器的负荷可以特别按照需求地进行。在该描述的时间段之后，第一制动力矩足够大以确保期望的减速(制动)。在此时间段之后不再需要通过驻车制动器的辅助以为了其构件保护(例如磨损)。
18.在本发明的另外的有利的改进方案中，仅当建立第一制动力矩的调节装置已知的的动态性小于建立第一制动力矩的由机动车的自动行驶功能所要求的动态性时，然后才同时施加第一制动力矩和第二制动力矩。由此可以进行特别按照需求地激活驻车制动器，其中，例如在不同于紧急制动的制动中防止不必要地使用驻车制动器，并且由此可以避免驻车制动器的不必要的磨损。
19.在本发明的另外的有利的改进方案中，驻车制动器以电的方式运行。由此，驻车制动器可以特别用户友好地运行。驻车制动器例如可以通过调节装置激活和禁用。
20.在本发明的另外的有利的改进方案中，行车制动设备液压地运行。这是有利的，因为借助液压运行的行车制动设备可获得特别大的制动功率。
21.在本发明的另外的有利的改进方案中，通过行车制动设备的液压的回送泵建立用于施加第一制动力矩的制动压力。这是有利的，因为由此可以省去经由制动力增强件建立制动压力。这尤其是有利的，机动车构造成用于自主的行驶运行、例如自主等级5，并且与此相应地不必具有制动力增强件。行车制动设备的液压的回送泵可以通过机动车的滑转调节系统操控。滑转调节系统可包括防抱死系统。此外，滑转调节系统可以包括驱动滑转调节部和/或用于防止机动车打滑的调节(已知为esp)。
22.本发明的第二方面涉及一种机动车，其包括：行车制动设备，借助于该行车制动设备可将第一制动力矩施加到机动车的至少一个前轮上；以及至少一个不同于所述至少一个行车制动设备的驻车制动器。根据本发明，机动车包括调节装置，该调节装置设立成用于识别机动车的紧急制动并且在所识别的紧急制动中激活所述至少一个驻车制动器，以在施加第一制动力矩期间借助于所述至少一个驻车制动器将第二制动力矩施加到所述至少一个前轮上。由此实现在紧急制动时特别有效地减速机动车。
23.结合根据本发明的方法所介绍的特征以及其优点相应地适用于根据本发明的机动车且反之亦然。
24.在下文中描述本发明的实施例。为此，唯一的附图示出机动车的部分区域的示意图，该机动车包括行车制动器、驻车制动器和调节装置。
25.在下文中阐述的实施例是本发明的优选实施方式。在该实施例中，实施形式的所描述的组件分别是本发明的分别单独的、可视为彼此独立的特征，所述特征分别也彼此独立地改进本发明并且因此也可以单独地或以与所示出的不同的组合被视为本发明的组成部分。此外，所描述的实施方式也可以通过本发明的已经描述的特征中的另外的特征来补充。
附图说明
26.在附图中，功能相同的元件分别设有相同的附图标记。
具体实施方式
27.唯一的附图示意性地示出了机动车10的前车部(vorderwagen)以及进而机动车10的部分区域。机动车10包括液压运行的行车制动设备13，借助于该行车制动设备可将第一制动力矩b1施加到机动车10的彼此在机动车10的车辆横向方向17中相对而置的前轮11、12中的前轮11上。制动力矩b1可借助于行车制动设备13的在此未进一步示出的车轮制动器施
加到前轮11上。机动车10此外包括至少一个与至少一个行车制动设备13不同的、当前电运行的驻车制动器14，其也可被缩写为epb。此外，机动车10包括调节装置15，该调节装置设立成用于识别机动车10的紧急制动并且在识别到紧急制动时激活驻车制动器14，以在施加第一制动力矩期间借助于所述至少一个驻车制动器14将第二制动力矩b2施加到前轮11上。液压运行的行车制动设备13当前可比电运行的驻车制动器14更好地被调节，因为液压运行的行车制动设备13的调节动态性高于机电运行的驻车制动器14的调节动态性。相应地，第一制动力矩b1可比第二制动力矩b2更好地调节。
28.另外的前轮12可以借助于另外的在此未示出的驻车制动器以及借助于行车制动设备13的另外的在此未进一步示出的车轮制动器以与前轮11类似的方式被制动，然而这在此未进一步描述。
29.为了使机动车10减速，第一制动力矩b1通过机动车的行车制动设备13施加在机动车10的前轮11上。借助行车制动设备13也可以制动机动车10的分别的、在此未进一步示出的后轮，然而这在此未进一步示出。为了执行紧急制动，通过机动车10的调节装置15激活驻车制动器14，并且由此在将第一制动力矩b1施加到前轮11上期间，将第二制动力矩b2施加到前轮11上。
30.紧急制动被理解为伴随着高动态性(其可大于10m/s3)的例如大于3m/s2的车辆10的高的减速度，以防止事故。这种高的减速度和动态性在正常行驶运行中未达到。机动车10例如可以具有周围环境传感器，借助于所述周围环境传感器获取在行驶的机动车10和物体之间的距离变化并且作为相应的信号传输到调节装置15处。借助于该信号，可以通过调节装置15评估，根据距离变化是否需要紧急制动，以防止在物体与机动车10之间的碰撞。
31.一旦第一制动力矩b1达到这样的力矩值，即在其中第一制动力矩b1在禁用第二制动力矩b2的情况下足够大，以使机动车10在紧急制动时按照期望地减速成为可能，就通过调节装置15禁用驻车制动器14。
32.用于施加第一制动力矩b1的制动压力可以通过行车制动设备13的相应的液压回送泵16或机动车10的滑转调节系统建立。
33.此外，当在减速期间达到机动车10的防抱死系统的干预阈值时，驻车制动器14在减速期间被禁用。
34.机动车10的防抱死系统负责使前轮11不抱死，并且相应地通过借助防抱死系统调节的制动干预可以在机动车10紧急制动时实现最大可能的减速。
35.通过本方法或者通过本机动车，驻车制动器14可以按照需求地且有效地在紧急制动时并且因此选择性地在需要突然的、快速的制动效果的情况下使用，其中，电动驻车制动器14的原本存在的驻车制动马达(epb马达)可以与回送泵并行地且由此同时地在前轮11上运行。因此，原本存在的、构造为电动马达的驻车制动马达可以用于操纵制动衬片和由此限定地在前轮11处产生第二制动力矩b2，以在机动车10减速时至少短时间地辅助回送泵。然后，由通过操纵行车制动设备13在紧急制动时施加的第一夹紧力和借助于驻车制动器14在紧急制动时施加的第二夹紧力组成的总和并且由此可以说由液压的和机电的夹紧力组成的总和可作用到制动衬片上。由第一和第二夹紧力产生制动力矩b1,b2。
36.如果一旦制动压力达到抱死压力的值(压力值)，即换言之通过一个或多个回送泵所产生的制动压力(在此：液压压力)足够高，以至于理论上引起前轮11的抱死，那么禁用制
动力矩b2，则可以在紧急制动时避免驻车制动器14的过载，但是其中当达到防抱死系统的干预阈值时，则通过防抱死系统防止实际的抱死。优选地，第二制动力b2在例如大约300ms到500ms的时间段上作用并且随后立即再次被禁用。此外，仅当建立第一制动力矩b1的调节装置15已知的动态性小于建立第一制动力矩b1的由机动车10的自动行驶功能所要求的动态性时，然后才例如在所述时间段上同时施加第一制动力矩b1和第二制动力矩b2。
37.总体而言该示例示出了，如何通过本发明在机动车10行驶期间仅在需要紧急制动的情况下并且因此仅在紧急情况下使用驻车制动器14。由于驻车制动器14在机动车10的行驶运行中仅在紧急情况下被使用，可以决定性地降低驻车制动器14例如由于电能供给的干扰而失灵的概率。相应地如下概率很小，即由于驻车制动器14的自锁而不可减小通过驻车制动器14在前轮11处建立的制动力矩b2并且前轮11通过驻车制动器14保持固定制动并由此持久地抱死。
38.附图标记列表10 机动车11 前轮12 另外的前轮13 行车制动设备14 驻车制动器15 调节装置16 回送泵17 车辆横向方向b1 第一制动力矩b2 第二制动力矩