用于控制车辆的辅助制动的方法与流程

1.本公开涉及重型车辆上的辅助制动器，即，压缩制动器、排气制动器、动力传动系缓速器(retarders)等。本发明可以应用于重型车辆，例如卡车和建筑设备。尽管将主要针对诸如半挂车车辆和卡车之类的货物运输车辆来描述本发明，但本发明不限于这种特定类型的车辆，而是还可用在诸如轿车之类的其它类型的车辆中。


背景技术：

2.诸如卡车或半挂车之类的车辆通常除了其常规行车制动器之外还包括辅助制动器。例如，在下坡行驶时可以使用辅助制动器，以便使例如盘式或鼓式制动系统不会被长时间使用，从而减少制动器磨损和与过热有关的问题。
3.辅助制动系统可以基于许多已知技术，包括压缩制动系统和排气制动系统，它们使用车辆内燃机“反推”用于车辆减速，而不是推进。还已知电磁缓速器，可以接合电磁缓速器以使车辆减速，同时产生电能。
4.根据所选择的技术，辅助制动系统可能非常苛刻且难以控制。如果路况湿滑，从辅助制动系统突然施加硬制动可能会导致非期望的事件，例如牵引车相对挂车成转角(jack-knifing)和其它车辆稳定性问题。也可能难以预测使辅助制动器接合对车辆稳定性的影响。
5.wo 02/32737公开了一种用于控制重型车辆中的辅助制动器(例如缓速器或排气制动器)的方法。所公开的方法包括：驾驶员操作制动踏板，以通过辅助制动器启动可变制动效果。
6.然而，需要更精细且更高效的辅助制动系统控制方法。


技术实现要素：

7.本公开的目的在于提供改进的辅助制动系统和用于控制辅助制动系统的方法。该目的至少部分地通过一种用于控制重型车辆的车辆制动系统的方法来实现。该制动系统包括主制动系统和辅助制动系统。所述方法包括：配置车轮滑移幅度极限λ
lim
；获得所请求的辅助制动扭矩；以根据所请求的辅助制动扭矩确定的扭矩使主制动系统接合，同时监测车轮滑移值λ。所述方法还包括：根据所请求的辅助制动扭矩和所监测到的车轮滑移值λ来确定所允许的辅助制动扭矩；和以所允许的辅助制动扭矩使辅助制动系统接合。
8.以这种方式，主制动系统用于在以所请求的辅助制动扭矩水平使辅助制动器接合之前自动探测路况。因而，与简单地能够通过辅助制动系统配置可变制动扭矩不同，所公开的方法和制动系统自动验证是否可以安全地施加所配置的扭矩而不违反所配置的车轮滑移幅度极限λ
lim
。如果在给定当前路况的情况下不能支持所请求的辅助制动扭矩，则所允许的辅助制动扭矩可以代表在给定当前路况的制动扭矩方面可以提供的值。以这种方式，提供了一种自动化、高效且安全的辅助制动系统。特别是，显著降低了半挂车发生牵引车相对挂车成转角事件的风险。
9.所公开的方法可以与多种不同类型的辅助制动系统一起使用。例如，所公开的方法的多个方面涉及辅助制动系统，其包括以下项中的任一种：电机、电磁缓速器系统、压缩制动系统和排气制动系统。而且，该主制动系统可以包括以下项中的任一种：行车制动系统、摩擦制动系统、再生制动系统和电机制动系统。因而，所公开的方法和制动系统不限于单一类型的制动设备，而是可以与许多不同类型的制动致动器一起应用，这是一个优点。所公开的方法还可以与包括不止一种类型的致动器的制动系统一起使用，即实施复合制动(brake blending)等的制动系统。
10.根据多个方面，所述方法包括根据预定的且逐渐增加的函数使主制动器接合，直至达到所请求的辅助制动扭矩。以这种方式，探测制动(probe braking)变得平稳，从而降低了车辆不稳定或严重车轮打滑情况的风险。从所请求的辅助制动扭矩回退甚至可能不明显，因为所配置的车轮滑移幅度极限将以受控方式被违反。
11.根据多个方面，如果在车轮滑移幅度低于所配置的车轮滑移幅度极限λ
lim
的情况下不能获得所请求的辅助制动扭矩，则使所允许的辅助制动扭矩与所请求的辅助制动扭矩相比减小。这意味着所施加的扭矩水平会被自动调整(降低)到可施加的水平而不违反所配置的车轮滑移水平。
12.根据多个方面，所允许的辅助制动扭矩是基于在低于所配置的车轮滑移幅度极限λ
lim
的车轮滑移幅度下由主制动系统实现的最大扭矩来确定的。这增加了车辆的安全性并且还允许高效使用辅助制动系统，因为施加了接近最佳水平的辅助制动。
13.根据多个方面，所允许的辅助制动扭矩是基于以下关系式确定的：
14.t
aux
＝λ
peak
*m*c*r
15.其中，t
aux
为辅助制动扭矩，λ
peak
为所监测到的最大车轮滑移幅度值，0《m≤1为裕度因子，c为纵向轮胎刚度参数，r为车轮半径。以这种方式，可以直接从所估计的量(如峰值车轮滑移)得出所允许的辅助制动扭矩，这是一个优点。
16.根据多个方面，所允许的辅助制动扭矩是基于以下关系式确定的：
17.t
aux
＝μ
peak
*fz*r*g*m
18.其中，t
aux
为辅助制动扭矩，μ
peak
为所估计的峰值道路摩擦系数，fz为所估计的轮胎法向力，r为车轮半径，g为齿轮比，0《m≤1为裕度因子。同样地，可以直接从估计的量(如峰值摩擦)得出所允许的辅助制动扭矩，这是一个优点。也可以有利地使用上述表达式的组合。
19.根据多个方面，如果在车轮滑移监测期间检测到低摩擦条件，则所允许的辅助制动扭矩被确定为零。因而，在不能确保安全制动操作的情况下防止了辅助制动，这是一个优点。由此，确保了车辆安全。
20.根据多个方面，使辅助制动系统接合包括将总制动扭矩从主制动系统逐渐传递到辅助制动系统。这意味着总制动扭矩保持恒定，这是一个优点，因为这样可实现更平稳的车辆运行，同时减少颠簸运动。
21.根据多个方面，所述方法包括：在监测车轮滑移λ的同时，将总制动扭矩从辅助制动系统周期性地传递回到主制动系统；并且基于所监测到的车轮滑移λ更新所允许的辅助制动扭矩。以这种方式，当前路况会影响辅助制动扭矩，而不仅仅是初始路况。因而，如果路况随时间发生变化，则车辆能够以自动方式调整其辅助制动操作，从而提高安全性并提高
制动效率。
22.根据多个方面，基于道路温度值、降雨的存在、降雪的存在和道路的视觉图像中的任一种来触发从辅助制动系统回到主制动系统的制动扭矩传递。以这种方式，如果条件基于例如视觉提示和其它传感器读数发生变化，则可以触发对辅助制动参数的重新评估。这导致更快的更新，并可能降低在监测车轮滑移λ的同时将总制动扭矩从辅助制动系统周期性地传递回到主制动系统的频率，因为现在更频繁地由传感器数据主动触发更新，而不是定期更新。
23.根据多个方面，响应于车轮滑移幅度的增加和/或响应于辅助制动扭矩的变化，触发从辅助制动系统回到主制动系统的制动扭矩传递。如果在某个限定的扭矩值(该扭矩值可能包括所允许的滑移极限的裕度，并且在此期间辅助制动增大到更高水平)下操作辅助制动器，则可能希望使用主制动器启动新的探测阶段。
24.本文还公开了与上文讨论的优点相关联的控制单元、计算机程序、计算机可读介质、计算机程序产品、制动系统和车辆。
25.通常，权利要求书中使用的所有术语均应根据它们在技术领域中的普通含义进行解释，除非本文另有明确定义。除非另有明确说明，否则，所有对“一/一个/该元件、设备、部件、装置、步骤等”的引用应开放地解释为指代该元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个实例。本文中公开的任何方法的步骤不必按照所公开的确切顺序执行，除非明确说明。当研究所附权利要求书和以下描述时，本发明的其它特征和优点将变得明显。本领域技术人员应认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以组合，以产生除了下文中描述的实施例以外的实施例。
附图说明
26.参考附图，下面是作为示例引用的本发明的实施例的更详细描述。在这些图中：
27.图1a至图1c示意性地示出了一些示例的重型车辆；
28.图2a示出了示例的制动系统；
29.图2b示意性地示出了辅助制动控制设备；
30.图3a至图3b是示出了制动操作的曲线图；
31.图4示出了示例的牵引车单元制动设备布局；
32.图5示出了示例的挂车单元制动设备布局；
33.图6是示出了方法的流程图；
34.图7示意性地示出了控制单元；并且
35.图8示出了示例的计算机程序产品。
具体实施方式
36.现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的某些方面。然而，本发明可以以许多不同的形式来体现，且不应被解释为限于本文中阐述的实施例和方面；相反，这些实施例是以示例的方式提供的，以便本公开将彻底的和完整的，并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。
37.应当理解，本发明不限于本文所述和附图中示出的实施例；相反，本领域技术人员应认识到，可以在所附权利要求书的范围内进行许多修改和变型。
38.图1a至图1c示出了其中可以有利地应用本文中公开的技术的、用于货物运输的多个示例车辆100。图1a示出了被支撑在车轮120、140和160上的卡车，其中一些车轮是驱动轮。
39.图1b示出了半挂车车辆，其中，牵引车单元101牵引挂车单元102。挂车单元102的前部由牵引座连接件103支撑，而挂车单元102的后部由一组挂车车轮180支撑。
40.图1c示出了具有台车单元104的卡车，台车单元104被布置成牵引挂车单元102。然后，挂车单元的前部被支撑在一组台车车轮190上，而挂车的后部被支撑在一组挂车车轮180上。
41.每个车轮或至少大部分车轮与对应的车轮制动器130、150、160相关联(在图1a-1c中未示出挂车单元车轮制动器)。该车轮制动器例如可以是气动致动的盘式制动器或鼓式制动器，但是本公开的一些方面也适用于在车辆减速期间产生电力的再生制动器、以及能够在请求时减慢车轮转速的电机。车轮制动器由制动控制器控制。这里，术语“制动控制器”、“制动调制器”和“轮端模块”将互换使用。它们都应被解释为控制施加在车辆(例如车辆100)的至少一个车轮上的制动力的设备。主制动系统是在驾驶操作期间制动车辆的系统，与被构造成在停车时将车辆保持在固定位置的驻车制动系统相反。主制动系统通常被称为车辆100的行车制动系统。
42.每个车轮制动控制器被通信地联接到控制单元110，从而允许该控制单元与这些制动控制器通信，由此控制车辆制动。该控制单元可以潜在地包括分布在车辆上的多个子单元，或者它可以是单个物理单元。控制单元110例如可以在车轮之间分配制动力以保持车辆稳定性。
43.示例的车辆100还包括辅助制动系统。辅助制动系统是一种通过除主制动致动器之外的方式使车辆减速的制动系统。辅助制动系统例如可以在下坡行驶期间被有利地使用，以便使主制动系统不会被长时间使用(长时间使用可能导致基于盘式或鼓式制动器的行车制动系统中的过度磨损和过热)。一些示例的辅助制动系统包括压缩制动器和排气制动器，其使用内燃发动机来使车辆减速。机电缓速器也是已知的，其将运动能量转化为电力，同时使车辆减速。辅助制动系统基本上是已知的，因此在本文中将不再详细地讨论。
44.一些辅助制动系统在制动扭矩方面提供相对强大的制动。而且，它们通常难以控制，因为：在控制扭矩时，辅助制动控制系统通常涉及相对大的时间常数和过程粒度(course granularity)。例如，将内燃发动机从处于驱动模式重新配置成用作缓速器需要一些时间，并且可能难以预测制动开始时获得的制动扭矩。
45.这可能存在问题，尤其是当车辆在湿滑的路面上移动时。突然的制动操作可能导致深度的车轮滑移，进而可能对车辆稳定性有负面影响。例如，牵引车的前车轴车轮上的突然而强烈的排气制动可能导致车辆组合体的牵引车相对挂车成转角，这是不希望的。
46.图2a示出了用于车轮的制动控制系统，这里以车辆100的前车轴左车轮120l为例。该车轮包括轮端模块(wem)210，其被布置成通过制动致动器250控制车轮制动，即，该制动致动器250是主制动系统的一部分，这里被例示为盘式制动器。应当注意，该主制动系统还可以包括电机、以及不同制动致动器的组合。
47.wem 210经由与制动致动器250的接口240来控制制动扭矩。
48.纵向车轮滑移λ可以定义为：
[0049][0050]
其中，r为以米为单位的车轮半径，ω为车轮的角速度，v
x
为车轮的纵向速度(在车轮的坐标系中)。因而，λ介于-1和1之间，并且量化了车轮相对于路面的滑移程度。车辆控制单元110保持关于v
x
的信息(在车轮的参考系中)，而轮速传感器可用于确定ω。应当注意，在下文中，在讨论关于车轮滑移的极限时，限制的是车轮滑移幅度或绝对值。即，增加的车轮滑移极限可以指较大的所容许的正车轮滑移或较小的所容许的负车轮滑移。本公开主要考虑制动，即，车轮滑移在此通常为负，因为在制动时，v
x
》rω。
[0051]
现代wem和主制动系统能够进行细粒度的滑移控制，即，一些现代制动控制器能够将车轮滑移λ保持在某个标称值的 /-0.02以内。
[0052]
车辆控制单元110(例如车辆运动管理(vmm)系统)发送制动请求220，例如包括所请求的制动扭矩和车轮滑移幅度极限；并接收返回数据230，该返回数据230例如涉及所测量到的车轮滑移、所测量到的峰值车轮滑移、例如就制动扭矩而言的当前制动能力，并且在一些情况下还涉及所估计的道路摩擦系数。
[0053]
然后，wem根据所请求的制动扭矩对制动进行控制，同时使车轮滑移幅度保持低于所设定的车轮滑移幅度极限。这可能通过从控制单元110提供的关于例如车轮参考系中的车速的数据来实现。如果车轮滑移幅度超过所设定的滑移极限，则可激活包括使主制动系统中产生的车轮扭矩减小的滑移控制策略，使得车轮恢复到等于或小于所设定的车轮滑移幅度极限的滑移值。滑移控制功能可以并入到vmm或wem中或并入到二者中。根据一些方面，基于vmm的滑移控制回路使用一个滑移极限，而wem使用更大的滑移极限。以这种方式，如果vmm未能防止车轮过度抱死，则wem充当安全保障(safety net)。
[0054]
图2a中的制动系统还包括辅助制动系统260，例如压缩制动系统或机电缓速器。该系统由vmm或控制单元110控制270。对该辅助制动系统的控制包括接合操作和分离操作，并且还可以包括对所请求的辅助制动扭矩的配置。
[0055]
图2b示意性地示出了已知的手动辅助制动控制设备265。该制动控制设备包括可以在不同位置之间移动的杆266。一个位置(在图2b中，用
‘
a’表示)关联于自动复合制动操作，在该操作中，车辆行车制动系统以已知方式与辅助制动系统一起使用。如果辅助制动系统期望固定的制动扭矩，则使用其它位置。驾驶员可以使用这些杆位置从一组离散的可选扭矩值267中手动地选择所请求的辅助制动扭矩。级别
‘0’
表示辅助制动系统没有所请求的制动扭矩，而级别
‘3’
表示来自辅助制动系统的较大或甚至最大的所请求的制动扭矩。这些离散的可选扭矩值1-3通常是直接施加的(或在一些小的机械稳定延迟之后)，并导致制动扭矩的突然施加。这种制动扭矩的施加可能导致车辆不稳定，尤其是在道路摩擦条件不利的情况下。例如，在结冰的下坡条件下行驶时突然施加的辅助制动扭矩可能使车辆进入难以产生横向轮胎力的深度滑移状态。如果下坡行驶还涉及转弯，则车辆不太可能能够留在道路上。
[0056]
本公开的一个目的是在路况不利时(例如，当道路摩擦由于结冰而降低时)也允许辅助制动系统的接合。这是通过在使用辅助制动系统时也实施一种高效的方法限制车轮滑
移来实现的。
[0057]
本文中公开的技术是基于以下认识：现代主制动系统的细粒度滑移控制可以用于有效探测当前路况，以便识别响应于给定制动力或所施加的制动扭矩可预期的车轮滑移情况。主制动系统可以用作摩擦测量设备，然后可以根据测量到的摩擦来配置辅助制动系统。因而，可以减轻或完全避免与突然接合通常苛刻的辅助制动系统相关的缺点。
[0058]
使用主制动系统的探测通常在与连接辅助制动器的车轴相同的车轴上进行。然而，替代地或作为补充，与连接辅助制动器的位置相比，主制动系统的探测可以在另一车轴上进行。例如，可以在非驱动车轴上使用行车制动器进行探测，然后将该制动扭矩逐步取消(phase out)，并在驱动轴上逐步采用(phase in)辅助制动扭矩。
[0059]
图3a和3b是示出了所提出的辅助制动控制系统的示例操作的曲线图。顶部曲线图301、303示出了随时间变化的所请求的扭矩，而底部曲线图302、304示出了对应于上面的曲线图的车轮滑移。
[0060]
图3a示出了辅助制动器在所请求的制动扭矩水平310处的成功接合。辅助制动器在时间t1接合，然而，不是突然激活辅助制动器，而是首先以受控方式使主制动器逐渐接合320。随着主制动器施加的制动扭矩增大，监测到车轮滑移340。当已经达到所请求的制动扭矩310时，调查车轮滑移幅度是否低于所配置的车轮滑移幅度极限λ
lim
，优选比其低了某个预定裕度350。如果是这种情况，则制动扭矩可以逐渐传递到辅助制动系统330，从时间t2开始并持续到时间t3。因而，在时间t3，辅助制动系统已经以安全且受控的方式在所请求的扭矩水平310下完全接合，而车辆没有进入非期望的车轮滑移状态。
[0061]
图3b示出了道路摩擦条件不太有利的情况。这里，在通过主制动系统320探测道路摩擦时，所监测到的车轮滑移幅度340违反355车轮滑移幅度极限λ
lim
。这意味着辅助制动系统不能在所请求的制动扭矩水平下安全地接合而不会使车辆遭受非期望的车轮滑移情况。wem降低325制动扭矩，以便使操作维持低于所配置的车轮滑移幅度极限。响应于所施加的制动扭矩降低到可接受水平，车轮滑移幅度340降低。因而，在时间t2，制动扭矩可以再次以安全且受控的方式逐渐传递到辅助制动系统，而没有车辆进入非期望的车轮滑移情况的风险。
[0062]
如下文结合图6所解释的，在由主制动系统探测道路条件之后由辅助制动系统施加的扭矩(这里称为所允许的辅助制动扭矩)可能基于多种机制。例如，可以基于在低于所配置的车轮滑移幅度极限λ
lim
的车轮滑移幅度下由主制动系统实现的最大扭矩来确定所允许的辅助制动扭矩。这意味着主制动系统(例如行车制动系统)用于检查在当前行驶条件下所能支持的制动扭矩水平。然后将辅助制动扭矩设定在该水平，或者，如果希望有一些裕度，则低于该水平。
[0063]
所允许的辅助制动扭矩315是基于以下关系式确定的：
[0064]
t
aux
＝λ
peak
*m*c*r
[0065]
其中，t
aux
为辅助制动扭矩，λ
peak
为所监测到的最大车轮滑移幅度值，0《m≤1为裕度因子，c为纵向轮胎刚度参数，r为车轮半径；和/或所允许的辅助制动扭矩315是基于以下关系式确定的：
[0066]
t
aux
＝μ
peak
*fz*r*g*m
[0067]
其中，t
aux
为辅助制动扭矩，μ
peak
为所估计的峰值道路摩擦系数，fz为所估计的轮胎
法向力，r为车轮半径，g为齿轮比，0《m≤1为裕度因子。这意味着首先使用wem来估计与当前道路和行驶条件相关的一些关键参数。这样的关键数据例如可以包括所检测到的最大车轮滑移和/或所检测到的最大道路摩擦系数。
[0068]
当然，如果发现路况如此不利以至于不允许任何辅助制动，则可以完全取消辅助制动操作，即，所允许的辅助制动扭矩315被确定为零。
[0069]
优选地，定期地重新评估路况，即，以某些预定频率(例如0.2hz等)重新评估。一些传感器(例如温度传感器、雨量传感器或能够发现道路上形成的冰雪的相机传感器)也可能能够预测道路摩擦条件何时可能变化。在这种情况下，可以基于传感器输入来主动触发对路况的重新评估。
[0070]
道路的坡度和横倾也可能影响车轮滑移。该数据可以例如从水平传感器获得，并用于触发对路况的重新评估，包括将制动扭矩传递回到主制动系统，以便监测车轮滑移以查看自上次探测事件以来路况是否已经变化。
[0071]
图4示出了根据本教导的示例制动设备系统400的布局。存在两个前车轴车轮120l、120r和四个后车轴车轮140l、160l、140r、160r。应当明白，本制动系统的原理可以应用于任何数量的后车轴，包括被牵引的车辆单元、台车等。下面将结合图5来讨论挂车单元制动系统500。
[0072]
每个车轮都具有对应的wem，在图4中被编号为1到6。每个车轮还至少有一个相关联的轮速传感器(ws)，在图4中被编号为1到6。这些轮速传感器及其用于车辆控制的用途是众所周知的，这里不再详细讨论。存在可用于对车辆100制动的主制动系统以及辅助制动系统。
[0073]
车辆运动管理模块(vmm)或控制单元110控制车辆制动功能的至少一部分。vmm 110通过控制器局域网(can)或以太网数据总线420连接到不同的wem。
[0074]
图5示出了用于控制例如支撑挂车单元102的一组挂车车轮180的示例制动系统500。类似于图4中的后车轴车轮140、160，该一组挂车车轮包括由对应的wem(在图5中被编号为7到12)控制的主制动器。图5中还有被编号为7到12的轮速传感器。
[0075]
图6示出了总结上述讨论的流程图。还参考上文结合图2a的讨论，示出了用于控制重型车辆100的车辆制动系统的方法。该制动系统包括主制动系统250和辅助制动系统260。如上所述，辅助制动系统260可以包括以下项中的任一种：电机、电磁缓速器系统、压缩制动系统和排气制动系统，这里仅举几个示例。主制动系统250可以包括以下项中的任一种：摩擦制动系统、再生制动系统和电机制动系统。主制动系统通常(但不一定)是基于摩擦制动器的行车制动系统，例如气动或液压致动的盘式或鼓式制动器。
[0076]
所述方法包括配置s1车轮滑移幅度极限λ
lim
。该车轮滑移幅度极限通常是对车轮滑移的最大允许幅度的限制，即，车轮转速与车速之间允许有多大差异。然而，该车轮滑移幅度极限也可以是所允许的车轮滑移值范围(正和负)。车轮滑移幅度极限λ
lim
可以由vmm单元配置，以提供车辆稳定性并维持车辆产生通过弯道等所需的横向力的能力。
[0077]
所述方法还包括获得s2所请求的辅助制动扭矩310。该辅助制动扭矩310例如可以通过从一组离散的可选扭矩值267中手动地选择而获得s21，如上文结合图2b所讨论的。替代地或作为补充，所请求的辅助制动扭矩310可以从车辆控制单元110(例如vmm)获得s22，该车辆控制单元110被布置成控制车辆制动操作。对于自主驾驶，辅助制动扭矩当然由vmm
自动确定。根据一些方面，可以根据主制动系统的状态来确定所请求的辅助制动扭矩310。例如，在车辆100的行车制动器有过热风险的情况下，可以降低过热单元上的行车制动扭矩，并且可以通过增加一定水平的辅助制动扭矩来补偿总制动扭矩的损失。
[0078]
现在，如上文讨论的，代替以所请求的制动扭矩使辅助制动系统直接接合，所述方法包括以根据所请求的辅助制动扭矩310确定的扭矩使主制动系统320接合s3，同时监测s4车轮滑移幅度值λ,340。主制动系统的这种接合有效地测量路况，因为车辆100的主制动系统包括细粒度的滑移控制。对于手动驾驶车辆，接合主制动系统以探测路况是自动执行的，无需驾驶员采取任何动作。这也意味着所公开的技术适合于自主或半自主车辆，其中没有驾驶员来控制辅助制动扭矩。这种探测操作不同于wo 02/32737中描述的操作，后者需要有经验的驾驶员，并且有经验的驾驶员首先使用手动输入装置来配置制动水平，然后不管车轮滑移或对车辆稳定性的影响如何都维持该制动扭矩水平。
[0079]
当涉及以根据所请求的辅助制动扭矩310确定的扭矩使主制动系统320接合时，存在至少两个选项。根据第一选项，如果车轮滑移幅度超过所配置的滑移极限，则vmm主动调整主系统的请求扭矩。在这种情况下，将无法达到所请求的扭矩，因为主制动系统将减弱以便减少车轮滑移。然而，根据第二选项，在探测阶段，vmm实际上施加逐渐增大的扭矩，直至达到所请求的扭矩(持续时间很短)，然后监测车轮滑移以“读出”在不违反所配置的车轮滑移极限的情况下所能施加的辅助制动。本公开可以包括这些选项中的任一个，或二者的组合。
[0080]
根据多个方面，主制动系统320的接合是根据预定的且逐渐增加的函数执行的，直至达到所请求的辅助制动扭矩310。因而，不存在制动扭矩的突然施加，这是一个优点，因为可以及时检测到不利路况以中止制动操作。所述预定的且逐渐增加的函数例如可以是一些其它函数的线性增加函数，例如时间的二阶函数。
[0081]
所述方法的一些方面还包括估计s5道路摩擦系数μ。该道路摩擦系数可以用作确定例如何时不能施加辅助制动的输入。也可以为单独的车轮或对车辆的两侧估计摩擦系数，并将其用作vmm的输入以执行车辆控制。
[0082]
所述方法还包括根据所请求的辅助制动扭矩310和车轮滑移值λ,340来确定s6所允许的辅助制动扭矩315。所允许的辅助制动扭矩是在给定当前路况和所配置的滑移极限的情况下可以容忍的制动扭矩。在图3a中，所请求的辅助制动扭矩与所允许的制动扭矩相同，即，在当前路况下，发现该请求本身是允许的。然而，在图3b的示例中，请求是不允许的，它太大了，因此所允许的辅助制动扭矩315小于所请求的辅助制动扭矩310。因而，图3b示出了所公开的方法的多个方面的示例，其中，如果在车轮滑移幅度低于所配置的车轮滑移幅度极限λ
lim
的情况下不能获得所请求的辅助制动扭矩310，则使所允许的辅助制动扭矩315与所请求的辅助制动扭矩310相比减小s61。所施加的辅助制动扭矩的这种减小提高了车辆稳定性，并防止车辆进入深度车轮滑移状态。而且，使得诸如半挂车车辆之类的组合车辆的牵引车相对挂车成转角事件的可能性小得多。
[0083]
可选地，可以基于在低于所配置的车轮滑移幅度极限λ
lim
的车轮滑移幅度下由主制动系统320实现的最大扭矩来确定s62所允许的辅助制动扭矩315。因而，该主制动系统用于估计给定当前行驶条件(包括道路摩擦系数、道路坡度和道路横倾)所能支持的制动扭矩水平。然后，由主制动系统320实现的该最大扭矩然后由辅助制动系统施加，可能是在减少
一些裕度因子等之后施加。
[0084]
所允许的辅助制动扭矩315可以基于以下关系式来确定s63：
[0085]
t
aux
＝λ
peak
*m*c*r
[0086]
其中，t
aux
为辅助制动扭矩，λ
peak
为所监测到的最大车轮滑移幅度值，0《m≤1为裕度因子，c为纵向轮胎刚度参数，并且r为车轮半径。
[0087]
此外，所允许的辅助制动扭矩315也可以基于以下关系式来确定s64：
[0088]
t
aux
＝μ
peak
*fz*r*g*m
[0089]
其中，t
aux
为辅助制动扭矩，μ
peak
为所估计的峰值道路摩擦系数，fz为估计轮胎法向力，r为车轮半径，g为齿轮比，并且0《m≤1为裕度因子。
[0090]
因而，可以基于所估计的道路摩擦系数或基于所监测到的车轮滑移水平来确定所允许的辅助制动扭矩315。所允许的辅助制动扭矩315也可以基于二者的组合，例如上述关系式的加权组合，例如：
[0091][0092]
其中，a和b是预定的或自适应调整的权重因子。
[0093]
在路况太湿滑而无法支持任何辅助制动的情况下，所允许的辅助制动扭矩315可以被确定s65为零。例如，如果在监测车轮滑移期间检测到低摩擦条件，则可能是这种情况。这意味着在vmm确定无法安全地施加这种制动的情况下，所请求的辅助制动操作被自动取消。这增加了车辆的安全性。而且，在车辆不违反所设定的车轮滑移极限则不能执行这种接合的情况下，防止了辅助制动系统的意外手动接合，例如被没有经验的驾驶员手动接合。
[0094]
所述方法进一步包括以所允许的辅助制动扭矩315使辅助制动系统330接合s7。该接合例如可以通过将总制动扭矩从主制动系统320逐渐传递s71到辅助制动系统330来执行。这意味着总制动扭矩保持恒定，这可能是一个优点。
[0095]
应当明白，道路摩擦条件可能随时间而改变，甚至在单次下坡行驶中也会改变。因而，所公开的方法的一些方面包括：将总制动扭矩从辅助制动系统330周期性地传递回到主制动系统320，同时监测车轮滑移λ,340；以及，基于所监测到的车轮滑移λ,340更新所允许的辅助制动扭矩315。因而，如果路况发生变化，该车辆将进行调整以维持安全操作。例如，可以基于以下项中的任一种来触发s81制动扭矩从辅助制动系统330回到主制动系统320的传递：道路温度值、降雨的存在、降雪的存在、道路坡度、道路横倾和道路的视觉图像。
[0096]
图7以多个功能单元示意性地示出了根据本文中讨论的实施例的控制单元110的部件。该控制单元110可以被包括在车辆100中，例如以vmm单元的形式。处理电路710使用合适的中央处理单元cpu、多处理器、微控制器、数字信号处理器dsp等中的一个或多个的任何组合来提供，能够执行存储在计算机程序产品(例如，以存储介质730的形式)中的软件指令。处理电路710还可被提供为至少一个专用集成电路asic或现场可编程门阵列fpga。
[0097]
特别地，处理电路710被配置为使控制单元110执行一组操作或步骤，例如结合图10讨论的方法。例如，存储介质730可以存储该组操作，并且处理电路710可配置为从存储介质730检索该组操作，以使控制单元110执行该组操作。该组操作可以作为一组可执行指令来提供。因而，处理电路710由此被布置成执行如本文所公开的方法。
[0098]
存储介质730还可以包括持久存储装置，例如它可以是磁存储器、光存储器、固态
存储器或甚至远程安装的存储器中的任一种或其组合。
[0099]
控制单元110还可以包括接口720，以与至少一个外部设备(例如悬架系统传感器或imu)通信。因此，接口720可以包括一个或多个发射器和接收器，包括模拟和数字部件以及合适数量的用于有线或无线通信的端口。
[0100]
处理电路710控制该控制单元110的一般操作，例如通过向接口720和存储介质730发送数据和控制信号，通过从接口720接收数据和报告，以及通过从存储介质730检索数据和指令。省略了控制节点的其它部件以及相关功能，以免混淆这里提出的构思。
[0101]
因而，还参考图2a、图3a和图3b，图7示出了示例的控制单元110，该控制单元110被配置成控制重型车辆100中的车辆制动系统。该制动系统包括主制动系统250和辅助制动系统260。控制单元110被布置成：
[0102]
配置车轮滑移幅度极限λ
lim
，
[0103]
获得所请求的辅助制动扭矩310，
[0104]
以根据所请求的辅助制动扭矩310确定的扭矩使主制动系统320接合，
[0105]
监测车轮滑移值λ,340，
[0106]
根据所请求的辅助制动扭矩310和车轮滑移值λ,340确定所允许的辅助制动扭矩315，以及
[0107]
以所允许的辅助制动扭矩315使辅助制动系统330接合。
[0108]
图8示出了携载计算机程序的计算机可读介质810，该计算机程序包括程序代码组件820，该程序代码组件820用于当所述程序产品在计算机上运行时执行图6中所示的方法。该计算机可读介质和代码组件可以一起形成计算机程序产品800。