一种车辆制动装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于车辆(1)的车辆制动装置(39)，所述车辆带有在正常行驶时适合与地面(4)接触的车轮(2，3)。所述车辆制动装置(39)包括：紧急制动控制单元(12)；包括有不可逆制动构件(7)的第一紧急制动系统(6)；至少一个加速度检测器(35)；和车轮制动防抱死系统(13a，13b)，所述不可逆制动构件被设置为独立于车辆车轮(2，3)进行操作，当所述车轮制动防抱死系统(13a，13b)活动时，所述紧急制动控制单元(12)被设置为从所述加速度检测器(35)输入车辆加速度数据(a)，并由所述加速度数据(a)除以重力加速度(g)计算车轮(2，3)与地面(4)之间的摩擦系数(μ)。所述紧急制动控制单元(12)被设置为依赖第一多个参数判定是否应启动所述第一紧急制动系统(6)，并且其中这些参数中的一个是所述摩擦系数(μ)。本发明还涉及一种相应的方法。
【专利说明】
一种车辆制动装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种车辆制动装置，其用于带有车轮的车辆，所述车轮在正常行驶时适合与地面接触。此车辆制动装置包括:紧急制动控制单元;包括不可逆制动构件的第一紧急制动系统，所述不可逆制动构件独立于车辆车轮进行操作;至少一个加速度检测器;和车轮制动防抱死系统。
[0002]本发明还涉及一种用于判定是否应当启动车辆中带有不可逆制动构件的第一紧急制动系统的方法。此车辆具有在正常行驶时适合与地面发生接触的车轮。所述第一紧急制动系统在启动后独立于车辆车轮进行操作。
【背景技术】
[0003]在许多交通状况下，例如在可能的碰撞情况和失去路面抓地力时，希望通过辅助的制动装置获得一种增强的制动效果。EP 2311695描述了此种辅助制动装置的一个例子，其通过腔中的至少一个气囊而将一制动垫压靠于路面。
[0004]US 8356685中公开了另一个例子，其中一制动盘可以下降。当其下降后，由于制动盘内真空腔的压强较小，所述制动盘被压靠于路面。
[0005]但是重要的是作出正确的关于是否和何时启动此种辅助制动装置的判定，因为这是不可逆的，会影响到交通状况并且使车辆内人员经受由增加的减速度带来的增加的力。例如在EP 2311695中，其提到检测ABS(防抱死制动系统)是否应当启动。
【发明内容】
[0006]因此本发明的一个目的是提供一种加强的紧急制动装置，其能判定独立于车轮进行操作的不可逆制动装置何时启动。
[0007]所述目的通过一种用于车辆的车辆制动装置达到，所述车辆带有在正常行驶时适合与地面接触的车轮。此车辆制动装置包括紧急制动控制单元，包括有不可逆制动构件的第一紧急制动系统，至少一个加速度检测器，和车轮制动防抱死系统，所述不可逆制动构件设置为独立于车辆车轮进行操作。
[0008]当车轮制动防抱死系统活动时，所述紧急制动控制单元被设置为从所述加速度检测器中输入车辆的加速度数据，并计算车轮和地面之间的摩擦系数。此摩擦系数由加速度数据除以重力加速度计算。所述紧急制动控制单元被设置为依赖第一多个参数判定是否应启动第一紧急制动系统，并且其中这些参数中的一个是所述摩擦系数。
[0009]所述目的也能通过一种方法达到，所述方法为判定是否应启动车辆中带不可逆制动构件的第一紧急制动系统的方法。所述车辆具有在正常行驶时适合与地面接触的车轮。所述第一紧急制动系统在启动后独立于车轮进行操作。
[0010]此方法包括如下步骤:
[0011 ]在使用车轮制动防抱死系统时输入车辆加速度数据；
[0012]通过将所述加速度数据除以重力加速度计算车轮和地面之间的摩擦系数；以及
[0013]使用所述摩擦系数判定是否应当启动第一紧急制动系统。
[0014]根据一个实施例，所述车辆制动装置包括第二紧急制动系统，例如制动辅助系统，其被设置用来自动执行制动使得车轮制动防抱死系统保持启动。
[0015]根据另一个实施例，所述紧急制动控制单元被设置为依赖第二多个参数判定是否应当启动所述第二紧急制动系统。
[0016]根据另一个实施例，第一紧急制动系统包括一制动盘，所述制动盘被设置为能从静止位置降低到到制动位置。此制动盘包括密封圈，沿圆周延展并在制动位置时能至少部分与地面接触，使得在制动盘、密封圈和地面之间能形成一至少部分密封的容积。在制动位置，所述容积中的压强降低，使得制动盘通过在所述至少部分密封体积外的空气和至少部分密封体积内的空气之间形成了压强差而被压靠于地面。通过此方式，获得了一种制动盘和地面之间的保持力。
[0017]由从属权利要求可以显而易见得到其他的示例。
[0018]通过本发明可以得到一系列优点。主要是提供了一种增强的判定何时启动独立于车轮进行操作的不可逆制动构件的方法。
【附图说明】
[0019]下面将参考附图对本发明作更加详细的描述，其中:
[0020]图1示出了正常行驶的车辆的侧视图；
[0021]图2示出了带有处于制动位置的第一紧急制动装置的车辆的侧视图；
[0022]图3示出了第一紧急制动装置的仰视立体图；以及
[0023]图4示出了紧急制动过程的一个示例的流程图；以及
[0024]图5示出了根据本发明的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025]参照图1，示出了车辆I的侧视图，其中所述车辆I包括在正常行驶时与地面4接触的车轮2，3。此处，假设车辆I沿着前方方向F行驶。在车辆I的后部，附着于一底板5上，设置有第一紧急制动系统6并以静止位置示出。所述第一紧急制动系统6包括一制动盘7，其被设置为在确定需要时下降，例如用来阻止碰撞，制动盘7通过连接装置8与车辆I相连。所述车辆I包括被用来控制第一紧急制动系统6的紧急制动控制单元12。
[0026]在图2中，示出了带有处于制动位置的制动盘7的紧急制动系统6，并在图3中，示出了带有制动盘7的第一紧急制动系统的仰视立体图。在所述制动位置，所述制动盘7已快速位移，使得制动盘7的沿圆周延展的密封圈9与地面4接触。当制动盘7处于制动位置时，在制动盘7、密封圈9和地面4之间形成至少部分密封的容积10。
[0027]所述容积10中的压强降低，使得制动盘7通过所述容积10内的空气和容积10外的空气之间形成的压强差而被压靠于地面，因此获得了制动盘7和地面4之间的保持力。可以有很多降低压强的方法，在此例中，一低压容器11附接至所述制动盘7。
[0028]所述第一紧急制动系统6是不可逆的，意味着当其被启动之后，不能轻易地被移除或者使其失效，但是当第一紧急制动系统6启动后车辆需能开到家或工厂，一种所谓的“跛行-回家”的功能。进一步地，第一紧急制动系统6非常有效，并且当启动后，所讨论的车辆I内的乘员将承受相对较高的减速度。因此，迫切需要以较高的精度判定何时启动所述第一紧急制动系统6。
[0029]所述车辆进一步地包括一 ABS(防抱死制动系统)13a，13b。当所述ABS 13a，13b活动并工作时，车轮2，3与底面4附着力为极限值。
[0030]在一种可能的场景中，所述紧急制动控制单元12被提供有来自于例如照相机14和雷达装置15的输入数据。通过这些输入值，紧急制动控制单元12评估是否存在与目标碰撞的可能性。如果存在与目标碰撞的可能性，估算通过常规制动和/或转向来避让的可能性。只要可以通过常规制动和转向来避让，则紧急制动控制单元12则不会采取进一步的行动。此时，驾驶员可以启动ABS 13a，13b。
[0031]但是，当通过常规制动和转向已不可能避让时，所述紧急制动控制单元会启动作用在至少一个车轮上的第二紧急制动系统34，在此例中是一种制动辅助系统，其使制动保持在ABS 13a，13b保持活动时的水平。
[0032]根据本发明，当前加速度a是通过至少一个加速度检测器35进行检测并测量的，并且当ABS 13a，13b活动时，所述紧急制动控制单元12被设置用来从所述加速度检测器35输入车辆的加速度数据。所述加速度检测器35包含在车辆内并与紧急制动控制单元12相连。
[0033]紧急制动控制单元12进一步地被设置用来通过用加速度a除以约为9.81m/s2至9.82m/s2的重力加速度g来计算得到车轮2，3和地面4之间的摩擦系数μ。所述计算也可以表达为在所谓的Ka_scher圆中用极大的x和y方向的力除以法向力。
[0034]当ABS13a，13b活动并工作时，车轮2，3与地面4的附着力为极限值，这一事实意味着当时通过将加速度a除以重力加速度g的计算结果是当前摩擦系数μ的一个非常好的近似。
[0035]获得了当前摩擦系数μ和其他关于可能的碰撞的传感器输入，紧急制动控制单元12能够判定车轮2，3的单独制动和可能的转向避让行为是否足以避免碰撞的可能性。
[0036]只要紧急制动控制单元12基于所获得的当前摩擦力系数μ和可能的转向避让行为而判定车轮2，3单独的制动足以避免碰撞时，将不采取进一步的行为，并且第二紧急制动系统34保持活动。
[0037]如果紧急制动控制单元判定碰撞的风险已降低到一定阈值之下，所述第二紧急制动系统34被停用，对车辆I的完全控制可交还给驾驶员。
[0038]如果紧急制动控制单元基于所获得的当前摩擦力系数μ判定车轮单独的制动和可能的转向避让行为不足以避免碰撞，将启动第一紧急制动系统，并且在此例中，这意味着制动盘会下降并且所述容积中的压强下降，从而获得如上文所述的保持力。
[0039]参照图4中的流程图，下文将以一个过程对上文作更详细的描述。此流程图在紧急制动控制单元12中处理。
[0040]来自例如所述雷达14和照相机15的传感器的传感器输入16分别被用于运动预测18和目标分类17，以及所述传感器14，15检测到的可能目标的运动预测18。来自车辆其他系统的CAN(控制局域网)输入19被用于对自己的车辆I的运动预测。其他传感器输入的例子有经由GPS(全球定位系统)的警告，来自固定路边的传感器或者其他车辆内的传感器的警告。一般地，所述传感器14，15被设置用来对车辆I外界环境的至少一部分进行扫描。
[0041]通过获得的输入值，需采取一个关于是否会发生碰撞事故的第一决策21。如果为否，该过程返回到运动预测18。如果为是，该过程分为两个分支，舒适避让(CA)22和物理避让(PA)230
[0042]舒适避让意味着所讨论的目标保持在一定的舒适界限之外，其与车辆I的物理界限有着一定的距离。物理避让意味着所讨论的目标保持在车辆I的物理界限之外。
[0043]在舒适避让分支，需采取一个关于是否可能通过制动和/或转向来达到舒适避让的第二决策24。如果为否，该过程来到物理避让分支，此处需采取一个关于是否可能通过制动和/或转向来达到物理避让的第三决策30。在第二决策24中如果为是，一警告25会输出至驾驶员。
[0044]接下来，会采取一个关于驾驶员是否制动的决策26。如果为否，该过程来到物理避让分支，此处采取关于是否可能通过制动和/或转向来达到物理避让的第三决策30。在第四决策26中如果为是，会采取一个关于ABS 13a，13b是否被启动的第五决策27。如果为否，该过程来到物理避让分支，此处采取关于是否可能通过制动和/或转向来达到物理避让的第三决策30。在第五决策27中如果为是，将通过上文所述的加速度a的测量和摩擦系数μ的计算得到28摩擦系数y(COF)。
[0045]接下来，所获得的摩擦系数μ被输入29至舒适避让分支22和物理避让分支23。在物理避让分支，采取关于是否可能通过制动和/或转向来达到物理避让的第三决策30。如果为是，此过程返回至运动预测18，因此舒适避让就足够了。在第三决策30中如果为否，则采取关于是否之前已获得摩擦系数μ的决策31，例如，是否在第三决策30中已使用摩擦系数μ。
[0046]如果为是，则判定物理避让已不可能，考虑当前摩擦系数μ，然后第一紧急制动系统6被启动。如果在第六决策31中为否，则启动第二紧急制动系统(EBS)34，将制动保持在ABS 13a，13b保持活动时的水平。然后可以如上文所述地通过测量加速度a和计算摩擦系数μ得到28摩擦系数μ，然后将所获得的摩擦系数μ输入29到所述舒适避让分支22和物理避让分支23中。
[0047]由于在此阶段通过制动和/或转向的可能的物理避让已不可能，因此所述第三决策30通向所述第六决策31，并且由于已经获得摩擦系数μ并在第三决策30中已经使用，因此第一紧急制动系统(EBS)6被启动。
[0048]如果在决策30处通过制动和/或转向的物理避让被认为是可能的，则过程回到运动预测18，因此舒适避让就足够了。
[0049]所述第一制动系统6不一定必须为所述的类型，而是可以由任意类型的不可逆制动构件所组成和/或包括任意类型的不可逆制动构件，其独立于车轮2，3进行操作。一示例可以是一种可移动的或者可扩展的位于车下的梁，当向地面4移动或向地面扩展时，所述梁面向地面施加压力，并通过所述梁与地面之间的摩擦μ执行制动功能。
[0050]第二紧急制动系统34可以是任意合适类型(例如一种制动辅助系统的形式)，其通过自动执行制动而工作，使得ABS 13a，13b保持被启动。
[0051]参照图5，本发明涉及一种方法，该方法用于判定是否在车辆I上启动带有不可逆制动构件构件7的第一紧急制动系统6，其中所述车辆具有在正常行驶时适合与地面4接触的车轮2，3。此方法包括如下步骤:
[0052]-36:在使用车轮制动防抱死系统13a，13b时输入车辆加速度数据a。
[0053]-37:通过将所述加速度数据a除以重力加速度g计算得到车轮2，3和地面4之间的摩擦系数μ。
[0054]-38:使用所述摩擦系数μ判定是否应当启动第一紧急制动系统6。
[0055]本发明并不限于以上示例，而是可以在所附权利要求的范围内任意变化。第二紧急制动系统34示出为与紧急制动控制单元12相连，但也可以直接与车轮制动器或者ABS13a，13b 相连。
[0056]所述ABS只是一种示例，任何类型的车轮制动防抱死系统均可以使用。
[0057]所述第二紧急制动系统34对于本发明来说不是必须的；为了得到摩擦系数μ仅需启动ABS。但是，当启动后，第二紧急制动系统34保证ABS处于启动状态使得摩擦系数μ可以从加速度测量值计算得到。
[0058]所述紧急制动控制单元12可以由一个或多个单元组成。
[0059]一般地，所述紧急制动控制单元12被设置为，依赖第一多个参数来判定是否需要启动第一紧急制动系统6，并且这些参数中的一个即为所述摩擦系数μ。所述紧急制动控制单元12还被设置为，依赖第二多个参数来判定是否需要开启第二紧急制动系统6。所述第一多个参数和第二多个参数中的一个、多个或者全部可以由相同的一个或多个参数组成。包含在第一多个参数和第二多个参数中的至少之一中的参数的一个示例为，由来自传感器(例如照相机14和雷达装置15)的输入数据组成。
[0000 ] 如图1和图2所示，上文讨论的涉及到制动和/或紧急制动的元件均包括在车辆制动装置39内。这些元件的示例为:紧急制动控制单元12，第一紧急制动系统6，所述加速度检测器35，车轮制动防抱死系统13a，13b，第二紧急制动系统34和被设置用来扫描车辆I外部环境的至少一部分的传感器14，15。
【主权项】
1.一种用于车辆(I)的车辆制动装置(39)，所述车辆带有在正常行驶时适合与地面(4)接触的车轮(2，3)，其中车辆制动装置(39)包括:紧急制动控制单元(I2);包括有不可逆制动构件(7)的第一紧急制动系统(6);至少一个加速度检测器(35);和车轮制动防抱死系统(13&，1313)，所述不可逆制动构件被设置为独立于车辆车轮(2，3)进行操作，其特征在于，当所述车轮制动防抱死系统(13a，13b)活动时，所述紧急制动控制单元(12)被设置为从所述加速度检测器(35)输入车辆加速度数据(a)，并由所述加速度数据(a)除以重力加速度(g)计算车轮(2，3)与地面(4)之间的摩擦系数(μ)，其中该紧急制动控制单元(12)进一步地被设置为，依赖第一多个参数判定是否应启动所述第一紧急制动系统(6)，并且其中这些参数中的一个是所述摩擦系数(μ)。2.根据权利要求1所述的车辆制动装置，其特征在于，所述车辆制动装置(39)包括第二紧急制动系统(34)，所述第二紧急制动系统被设置用来自动执行制动，使得所述车轮制动防抱死系统(13a，13b)保持启动。3.根据权利要求2所述的车辆制动装置，其特征在于，所述第二紧急制动系统(34)由制动辅助系统组成。4.根据权利要求2或3中任意一项所述的车辆制动装置，其特征在于，所述紧急制动控制单元(12)进一步地被设置为，依赖第二多个参数判定是否应开启所述第二紧急制动系统(6)ο5.根据前述权利要求中的任意一项所述的车辆制动装置，其特征在于，所述车辆制动装置(39)包括传感器(14，15)，所述传感器被设置用来扫描车辆(I)外部环境的至少一部分，其中所述紧急制动控制单元(12)被设置用来从所述传感器(14，15)输入数据，所述数据包括在所述参数内。6.根据前述权利要求中的任意一项所述的车辆制动装置，其特征在于，所述第一紧急制动系统(6)包括一制动盘(7)，所述制动盘被设置为从静止位置降低到到制动位置，其中此制动盘(7)包括密封圈(9)，所述密封圈沿圆周延展并在所述制动位置至少部分与地面(4)接触，使得在制动盘(7)、密封圈(9)和地面(4)之间形成一至少部分密封的容积(10)，其中在所述制动位置，所述容积(10)中的压强降低，使得制动盘(7)通过在所述至少部分密封的容积(10)外的空气和所述至少部分密封的容积(10)内的空气之间形成的压强差而被压靠于地面(4)，从而获得制动盘(7)和地面(4)之间的保持力。7.—种包括根据权利要求1至6中的任意一项所述的车辆制动装置(39)的车辆(I)。8.—种用于判定是否应启动车辆(I)中的带有不可逆制动构件(7)的第一紧急制动系统(6)的方法，其中所述车辆具有在正常行驶时适合与地面接触的车轮(2，3)，其中所述第一紧急制动系统(6)在启动后独立于车轮(2，3)进行操作，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (36)在使用车轮制动防抱死系统(13a，13b)时输入车辆加速度数据(a); (37)通过将所述加速度数据(a)除以重力加速度(g)计算车轮(2，3)和地面(4)之间的摩擦系数(μ)； (38)使用所述摩擦系数(μ)判定是否应当启动所述第一紧急制动系统(6)。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括使用第二紧急制动系统(34)用来自动执行制动，使得所述车轮制动防抱死系统(13a，13b)保持启动。10.根据权利要求8或9中任意一项所述的方法，其特征在于，此方法包括步骤:输入关于车辆(I)外部环境的至少一部分的数据；使用所输入的数据评估是否有与一目标相碰撞的可能性；以及利用所述评估判定是否应开启紧急制动系统(6，34)。
【文档编号】B60T1/14GK106061810SQ201580012620
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年3月5日 公开号201580012620.X, CN 106061810 A, CN 106061810A, CN 201580012620, CN-A-106061810, CN106061810 A, CN106061810A, CN201580012620, CN201580012620.X, PCT/2015/50247, PCT/SE/15/050247, PCT/SE/15/50247, PCT/SE/2015/050247, PCT/SE/2015/50247, PCT/SE15/050247, PCT/SE15/50247, PCT/SE15050247, PCT/SE1550247, PCT/SE2015/050247, PCT/SE2015/50247, PCT/SE2015050247, PCT/SE201550247
【发明人】U·桑德尔, C·斯文松
【申请人】奥托立夫开发公司