用于运行用于具有至少一个转向轴的高度自动化的车辆的防抱死系统控制单元的方法和设备与流程

1.本方案涉及一种用于运行用于具有至少一个转向轴的高度自动化的车辆的防抱死系统控制单元的方法和设备，并且涉及一种具有该设备的防抱死系统控制单元。


背景技术：

2.在高度自动化的车辆的可电操控的转向失效的情况下，车辆的其他行驶功能可以用作备用层面，以便继续确保车辆的转向，例如车辆的转向制动功能。


技术实现要素：

3.在此背景下，本方案的任务是，提供一种用于运行用于具有至少一个转向轴的高度自动化的车辆的防抱死系统控制单元的改进的方法、一种用于运行用于具有至少一个转向轴的高度自动化的车辆的防抱死系统控制单元的改进的设备以及一种具有该设备的改进的防抱死系统控制单元。
4.该任务通过一种具有方法权利要求1的特征的、用于运行用于具有至少一个转向轴的高度自动化的车辆的防抱死系统控制单元的方法、通过一种根据权利要求8的设备、通过一种根据权利要求9的防抱死系统控制单元以及通过一种根据权利要求10的计算机程序产品来解决。
5.利用所提出的方案可实现的优点在于，在高度自动化的车辆的可电操控的转向失效的情况下能够实现转用转向制动功能，在所述转向制动功能中调设用于转向轴的协调的转向角。
6.一种用于运行具有至少一个转向轴的高度自动化的车辆的防抱死系统控制单元的方法具有读取步骤和发送步骤。在读取步骤中读取激活信号，所述激活信号代表车辆的激活的转向制动功能并且附加地或替代地代表车辆的停用的可电操控的转向功能。在发送步骤中，在使用激活信号的情况下或者响应于激活信号发送调节信号，该调节信号构造为用于调设调节模式，用于调节防抱死系统控制单元的用于至少车辆的转向轴的abs功能。
7.该方法例如可以以软件或硬件或以由软件和硬件组成的混合形式例如在控制器中实现。
8.所述车辆可以具有一个或多个转向轴。例如，所述车辆可以是商用车，如载重车辆或鞍式拖挂机动车。所述车辆还可以包括至少一个挂车，该挂车可以包括至少一个转向轴。在鞍式拖挂机动车的情况下，鞍式牵引车和附加地或替代地鞍式挂车可以具有至少一个转向轴。转向制动功能可以是所谓的“随制动转向(steer-by-brake)”功能，其可以作为失效的可电操控的转向功能的备用层面使用。在这种“随制动转向”功能中，作用到车辆的各个车轮上的制动压力可有利地导致车辆的转向切入。有利地，在发送步骤中，可以调设调节模式，该调节模式构造为用于协调转向轴的第一车轮和第二车轮的制动力矩，以便最小化由此产生的转向力矩。
9.例如，在发送步骤中可以发送调节信号，该调节信号构造为用于调设用于至少转向轴的abs功能的调节模式，在该调节模式中，转向轴的或车辆的带有最小的地面附着力和/或地面摩擦的那个车轮确定转向轴的制动压力。
10.如果具有最小摩擦系数的车轮被用作用于调设制动压力的参考，则可以有利地调设用于转向轴的均匀的并且(与在车轮的个别制动的情况下例如仅与个别的路面附着力相关地调设相比)总体上更小的制动压力。因此协调地进行转向切入过程并且作用到车辆的横摆轴线上的横摆力矩保持较小。这样的调节模式也可以被称为所谓的“低选调节模式(select-low-regelmodus)”。在“低选调节模式”中，有利地每个轴仅使用一个压力控制阀。对于在μ分化(μ-split)条件下、即在用于转向轴的右车轮和左车轮的不同衬片的情况下的操控(例如在雪地和沥青的情况下)，起决定作用的(在此如已经提到的那样)总是具有较低摩擦系数的车轮。
11.此外，所述方法可以具有操控步骤，其中，响应于激活信号输出阀同步信号，所述阀同步信号构造为用于引起对防抱死系统的至少两个气动调节阀的同步操控。因此可以确保，产生的制动压力实际上相同地变化并且因此例如车辆的一个或多个转向轴上的转向切入协调地变化。气动调节阀可以是压力调节阀，简称“pcv”(pressure control valve，压力控制阀)。
12.此外有利的是，该方法具有限制步骤，在该限制步骤中，响应于激活信号输出限制信号，该限制信号构造为用于限制至少转向轴上的用于气动阀的最大压力建立梯度。这使得能够在转向轴的两个车轮上同时且因此协调地建立制动压力。在此，限制信号可以构造为用于在制动过程的确定的时间段内、例如在制动过程开始时引起最大的压力建立梯度。
13.根据一个实施方式，该方法还可以包括减小步骤，在该减小步骤中，响应于激活信号输出减小信号，该减小信号构造为用于减小用于至少转向轴上的abs功能的目标打滑值。这样也可以协调地进行转向切入过程。
14.该方法还可以包括调设步骤，在该调设步骤中，响应于激活信号输出第一目标打滑信号，所述第一目标打滑信号构造为用于针对转向轴的第一车轮调设第一目标打滑值，并且输出第二目标打滑信号，所述第二目标打滑信号构造为用于针对转向轴的第二车轮调设与第一目标打滑值不同的第二目标打滑值。
15.这允许有意地引起转向力矩。
16.该方法可以包括输出步骤，在该输出步骤中，响应于激活信号并且在使用代表转向轴上的转向力矩的转向信号的情况下输出后轴信号，该后轴信号构造为用于调设车辆的至少一个后轴上的制动力。转向力矩可以是预定的转向力矩，例如，该预定的转向力矩预示车辆的即将发生的横摆。在此，可以输出后轴信号，该后轴信号构造为用于调设所描述的制动力以防止车辆横摆。这能够实现后轴上的制动力的平衡，使得所产生的横摆力矩例如还恰好通过转向轴上的转向力矩来补偿。有利地，通过激活信号可以相对于仅一个被调设的低选调节来缩短车辆的制动距离。
17.在此提出的方案还提供一种设备，该设备构造为用于在相应的装置中执行、操控或实现在此提出的方法的变型的步骤。通过设备形式的方案的这种实施变型，也可以快速且有效地解决本方案所基于的任务。
18.为此，该设备可以具有至少一个用于处理信号或数据的计算单元、至少一个用于
存储信号或数据的存储单元、至少一个用于从传感器读取传感器信号或用于将数据信号或控制信号输出给执行器的连接至传感器或执行器的接口和/或至少一个用于读取或输出嵌入通信协议中的数据的通信接口。计算单元例如可以是信号处理器、微控制器或诸如此类，其中，存储单元可以是闪存、eprom或磁存储单元。通信接口可以构造为用于无线地和/或有线地读取或输出数据，其中，能够读取或输出有线数据的通信接口可以将这些数据例如电地或光学地从相应的数据传输线路中读取或输出到相应的数据传输线路中。
19.在此，设备可以理解为处理传感器信号并且据此输出调节信号和/或数据信号的电器具。该设备可以具有接口，该接口可以按照硬件和/或软件来构造。在按照硬件的构造中，接口例如可以是所谓的系统asic的一部分，其包含设备的各种不同功能。然而也可能的是，接口是自身的集成电路或者至少部分地由分立的结构元件组成。在按照软件的构造中，接口可以是软件模块，其例如和其他软件模块一起存在于微控制器上。
20.防抱死系统控制单元具有上述设备并且构造为用于在具有至少一个转向轴的高度自动化的车辆中使用。设备可以在信号技术上与防抱死系统控制单元连接或者在防抱死系统控制单元中实现。
附图说明
21.在下面的说明中参照附图详细阐述在此提出的方案的实施例。附图示出：
22.图1高度自动化的车辆的示意图，其具有至少一个转向轴和防抱死系统控制单元，并且具有根据一个实施例的用于运行防抱死系统控制单元的设备；和
23.图2具有根据一个实施例的设备的车辆的示意性侧视图；和
24.图3根据一个实施例的用于运行用于具有至少一个转向轴的高度自动化的车辆的防抱死系统控制单元的方法的流程图。
25.在本方案的有利的实施例的以下描述中，对于在不同的附图中示出的并且作用相似的元件使用相同的或相似的附图标记，其中，省去对这些元件的重复描述。
具体实施方式
26.图1示出了高度自动化的车辆100的示意图，其具有至少一个转向轴105和防抱死系统控制单元110并且具有根据一个实施例的用于运行防抱死系统控制单元110的设备115。示出了车辆100的俯视图。
27.根据该实施例，高度自动化的车辆100形成为具有两个轴105、120的高度自动化的商用车。除了可转向的转向轴105，根据该实施例的车辆100还具有后轴120。根据该实施例，转向轴105是车辆100的前轴。根据一个实施例，后轴120也构造为可转向的转向轴105，或者根据一个替代的实施例，车辆100具有至少一个另外的可转向的转向轴105。
28.根据该实施例，车辆100包括防抱死系统125和用于控制防抱死系统125的防抱死系统控制单元110。设备115构造为用于运行防抱死系统控制单元110。仅示例性地，根据该实施例的设备115被接收在车辆100上或车辆中。在此，根据该实施例的设备115在信号技术上与防抱死系统控制单元110连接或者在防抱死系统控制单元110中实现。
29.设备115具有读取装置127和发送装置130。读取装置127构造为用于读取激活信号135，该激活信号代表车辆100的激活的转向制动功能和/或车辆100的停用的可电操控的转
向功能。发送装置130构造为用于响应于激活信号135发送调节信号140，该调节信号构造为用于调设调节模式145，用于调节防抱死系统控制单元110的用于至少车辆100的转向轴105的abs功能。
30.根据该实施例，读取装置127构造为用于读取激活信号135，该激活信号将激活的“随制动转向”功能显示为激活的转向制动功能，该功能根据该实施例仅作为用于车辆100的失效的可电操控的转向功能的备用层面被激活。
31.根据该实施例，发送装置130构造为用于调设调节模式145，该调节模式构造为用于协调转向轴105的第一车轮150和第二车轮155的制动扭矩，以便最小化因此产生的转向力矩。为此，根据该实施例的发送装置130构造为用于发送调节信号140，该调节信号构造为用于调设调节模式145，在该调节模式中，转向轴105的或车辆100的具有最小地面附着力的车轮150、155确定转向轴105的制动压力。该调节模式145也可以被称为“低选调节模式”145。根据该实施例，在低选调节模式145中每个轴105、120仅使用一个压力控制阀。根据该实施例，防抱死系统控制单元110包括可调设的另外的调节模式160、165，其形式为“个别调节”160和“修改的个别调节”165。
32.在调设个别调节160的情况下，为转向轴105的每个车轮150、155个别地调节出最佳的制动压力，该制动压力分别通过一个气动阀157引起分别配属的车轮150、155的制动。因此，实现了最短的制动距离。然而，在μ分化条件下，产生大的横摆力矩。然后车辆100变得更难以控制。在调设“修改的个别调节”165的情况下，为转向轴105的每个车轮150、155使用一个压力控制阀。在此，右前车轮和左前车轮150、155之间的制动压力差被限制到允许的程度。产生了比在个别调节160的情况下稍长的制动距离，然而减小了横摆力矩并且车辆100即使在紧急制动操作时也保持可控。然而，在施加激活信号135的情况下不调设这两个另外的调节模式160、165。
33.根据该实施例，发送装置130构造为用于响应于激活信号135还输出阀同步信号170、限制信号175、减小信号180、第一目标打滑信号185、第二目标打滑信号190和/或后轴信号195。
34.阀同步信号170构造为用于引起对防抱死系统125的至少两个气动调节阀的同步操控。限制信号175构造为用于限制至少转向轴105上的最大的压力建立梯度。
35.根据一个实施例，限制信号175构造为用于在制动过程的确定的时间段内、根据该实施例在从制动过程开始起的确定的时间段内引起最大的压力建立梯度。
36.减小信号180构造为用于减小至少转向轴105上的用于abs功能的目标打滑值。第一目标打滑信号185构造为用于针对转向轴105的第一车轮150调设第一目标打滑值，并且第二目标打滑信号190构造为用于针对转向轴105的第二车轮155调设不同于第一目标打滑值的第二目标打滑值。
37.发送装置130构造为用于响应于激活信号135并且在使用代表转向轴105上的转向力矩的转向信号197的情况下输出后轴信号195，该后轴信号构造为用于调设至少车辆100的后轴120上的制动力。在此，根据一个实施例，输出后轴信号195，该后轴信号构造为用于调设所描述的制动力以防止车辆100的横摆。根据该实施例，转向信号197代表转向轴105上的预定转向力矩。根据该实施例，设备115构造为用于从车辆100的驾驶辅助系统读取激活信号135。此外，根据该实施例，设备115构造为用于从传感器、评估装置或防抱死系统控制
单元110读取转向信号197。设备115构造为用于将阀同步信号170、限制信号175、减小信号180、第一目标打滑信号185、第二目标打滑信号190和/或后轴信号195输出到防抱死系统控制单元110或防抱死系统125。
38.这里提出的设备115有利地实现了用于作为转向冗余的转向制动功能“随制动转向”的abs调节方法。
39.设备115的任务是，即使在车辆100被制动的情况下并且甚至在困难的摩擦条件下，也尽可能最佳地呈现转向制动功能“随制动转向”，例如作为用于在高度自动化行驶时的可电操控的转向的备用层面。
40.与在这里所提出的在使用设备115的情况下的方法不同，在制动各个车轮150、155时作为用于横向引导的冗余层面产生如下物理效应：对各个前轮150、155的制动产生转向力矩，这与正的转向半径相结合导致车轮150、155的转向切入。当两个车轮150、155已经被制动时，这也起作用，其方式是，在左车轮和右车轮150、155之间建立相应的压力差，该压力差引起与单侧制动相同的效应。遗憾的是，即使当车轮150、155在制动期间以左右不同的摩擦系数(也称为“μ分化”)被abs不同强度地制动(即在直线行驶期间以及在转弯行驶期间)，这种转向效应也会出现。当两个车轮150、155配属于自身的调节通道时，例如在个别调节或修改的个别调节的情况下，这是abs的正常调节特性。
41.设备115的基本优点现在在于，当制动系统在可电操控的转向失效的情况下通过随制动转向(也简称为“sbb功能”)来接管转向功能时，该制动系统将至少转向轴105上的abs调节器切换到低选调节模式145(或诸如此类)中，以便使制动力矩左右协调并由此使所引起的转向力矩最小化。由此，例如在以不同摩擦系数制动时避免了或者至少强烈地抑制转向力矩的建立，从而sbb功能还能够控制车辆100。
42.根据该实施例，在具有转向前轴的形式的一个或多个转向轴105的车辆100中，一旦sbb功能被激活，其就向abs功能通知：将前轴105置于低选调节模式145(或诸如此类)。
43.附加的选项单独地或以任意组合方式是：
44.·
同步地操控用于abs、例如pcv的气动调节阀，从而所产生的制动压力实际上相同地变化。
45.·
在制动开始时，根据该实施例，尤其在一个或多个转向轴105和/或后轴120或另一非转向轴上限制压力建立梯度，以便在此也不允许产生大的转向力矩。
46.·
为了转向轴105上的abs调节而减小目标打滑值，以便进一步减小(例如由左/右不同的制动特性引起的)可能的转向力矩，并且可以通过提高一轴上的目标打滑值更容易地施加转向力矩。
47.·
通过左右不同的目标打滑值来有意地引起转向力矩，以便横向地控制车辆100。
48.·
使后轴120上的制动力平衡，从而使得所产生的横摆力矩刚好还能够通过转向轴105上的转向力矩来补偿。由此相对于纯粹的低选调节可以减小制动距离。
49.图2示出具有根据一个实施例的设备115的车辆100的示意性侧视图。在此，可以涉及根据图1描述的具有设备115的车辆100的实施例。
50.根据该实施例，车辆100形成为具有鞍式牵引车200和/或鞍式挂车205的鞍式拖挂机动车。
51.根据该实施例，鞍式牵引车200和/或鞍式挂车205具有至少一个或多个转向轴
105。根据该实施例，设备115构造为用于将调节信号140输出到鞍式拖挂机动车的一个或多个防抱死系统控制单元，以便为鞍式拖挂机动车的多个或所有转向轴105调设调节模式。
52.根据该实施例，设备115被接收在鞍式牵引车200中或其上。根据一个替代的实施例，设备115被接收在鞍式挂车205中或其上，或者鞍式挂车205具有相应于设备115的另外的设备115。
53.图3示出根据一个实施例的用于运行用于具有至少一个转向轴的高度自动化车辆的防抱死系统控制单元的方法300的流程图。在此，可以涉及在图1或图2中所描述的防抱死系统控制单元。方法300可以由在图1或2中描述的设备实施或操控。
54.所述方法300具有读取步骤305和发送步骤310。在读取步骤305中读取激活信号，所述激活信号代表车辆的激活的转向制动功能和/或车辆的停用的可电操控的转向功能。在发送步骤310中，响应于激活信号发送调节信号，该调节信号构造为用于调设调节模式，用于调节防抱死系统控制单元的用于至少车辆的转向轴的abs功能。
55.可选地，根据该实施例的方法300具有操控步骤315、限制步骤320、减小步骤325、调设步骤330和/或输出步骤335。
56.在操控步骤315中，响应于激活信号输出阀同步信号，该阀同步信号构造为用于引起对防抱死系统的至少两个气动调节阀的同步操控。在限制步骤320中，响应于激活信号输出限制信号，该限制信号构造为用于限制至少转向轴上的最大的压力建立梯度。在减小步骤325中，响应于激活信号输出减小信号，该减小信号构造为用于减小至少转向轴上的用于abs功能的目标打滑值。在调设步骤330中，响应于激活信号输出第一目标打滑信号，该第一目标打滑信号构造为用于针对转向轴的第一车轮调设第一目标打滑值，并且输出第二目标打滑信号，该第二目标打滑信号构造为用于针对转向轴的第二车轮调设与第一目标打滑值不同的第二目标打滑值。在输出步骤335中，响应于激活信号并且在使用代表转向轴上的转向力矩的转向信号的情况下输出后轴信号，该后轴信号构造为用于调设车辆的至少一个后轴上的制动力。
57.这里所提出的方法步骤可以重复地以及以不同于所描述的顺序来实施。
58.如果实施例包括第一特征和第二特征之间的“和/或”关联，则这可以解读为，该实施例根据一种实施方式不仅具有第一特征而且具有第二特征，并且根据另一种实施方式要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。
59.附图标记列表
60.100 高度自动化的车辆
61.105 转向轴
62.110 防抱死系统控制器
63.115 设备
64.120 后轴
65.125 防抱死系统
66.127 读取装置
67.130 发送装置
68.135 激活信号
69.140 调节信号
70.145 调节模式
71.150 第一车轮
72.155 第二车轮
73.157 气动阀
74.160 个别调节
75.165 修改的个别调节
76.170 阀同步信号
77.175 限制信号
78.180 减小信号
79.185 第一目标打滑信号
80.190 第二目标打滑信号
81.195 后轴信号
82.197 转向信号
83.200 鞍式牵引车
84.205 鞍式挂车
85.300 用于运行具有至少一个转向轴的高度自动化车辆的防抱死系统控制单元的方法
86.305 读取步骤
87.310 发送步骤
88.315 操控步骤
89.320 限制步骤
90.325 减小步骤
91.330 调设步骤
92.335 输出步骤。