CN107031583A - 用于调整车辆中的制动踏板反作用力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调整车辆中的制动踏板反作用力的方法，所述车辆具有液压车辆制动器和机电制动装置，在同时操纵液压车辆制动器和机电制动装置期间，以下述方式自动地调制制动压力：使得所述制动踏板反作用力遵循预先给定的额定变化曲线。

Description

用于调整车辆中的制动踏板反作用力的方法

技术领域

本发明涉及一种用于调整具有制动系统的车辆中的制动踏板反作用力的方法，在所述制动系统中不仅液压车辆制动器而且机电制动装置都为了产生制动力而调移制动活塞。

背景技术

由DE 10 2004 004 992 A1公开了一种带有电制动马达的驻车制动设备，为了产生将车辆固定在静止状态下的夹紧力，通过所述电制动马达将制动活塞朝制动盘调移。所述驻车制动设备被集成到液压车轮制动器中，也由液压制动流体对所述制动活塞朝所述制动盘进行加载。

在DE 10 2006 055 766 A1中描述了一种组合式的车辆制动设备，所述组合式的车辆制动设备包括在车辆的前轴处的液压制动系统和在后轴处的机电制动系统。车辆由电动马达驱动，所述电动马达为了回收制动能量能够以发电机的形式运行。所述电动马达的在此形成的制动力矩被加到由所述液压制动系统和所述机电制动系统产生的制动力矩上。为了使驾驶员获得自然的或者所期望的制动感觉，在所述液压制动系统中以下述方式接通进入阀和排出阀：为所述制动踏板处的行程赋予所定义的力-行程-特性。

与DE 10 2006 055 766 A1类似的车辆制动设备也由DE 10 2007 030 441 B4公开。

发明内容

借助根据本发明的方法能够调整制动系统中的制动踏板反作用力，在所述制动系统中不仅液压车辆制动器而且机电制动装置作用于相同的制动活塞并且朝制动盘调移所述制动活塞，所述机电制动装置包括电制动马达。在通过所述制动踏板来操纵所述液压车辆制动器并且同时操纵所述机电制动装置的电制动马达期间，由电控制的致动器以下述方式自动地调制所述制动踏板反作用力：使得所述制动踏板反作用力遵循预先给定的额定变化曲线或者说预先给定的特性。因此，对所述制动踏板反作用力进行自动调整的前提条件是：同时操纵作用于相同的制动活塞的液压车辆制动器和机电制动装置。

在这种制动条件下，所述制动活塞由所述电制动马达朝制动盘的方向来调移，其中制动活塞调移使得车辆制动器的液压系统由于体积增大而减荷，这伴随着制动管路中的压力下降。所述压力下降在没有根据本发明的干预的情况下由驾驶员在所述制动踏板处察觉，因为所述制动踏板在驾驶员的制动力保持不变的情况下经过了附加的行程。与此相反，借助于根据本发明的方法以下述方式自动地调制所述制动踏板力：使得偏离所述制动踏板反作用力的通常的变化曲线并且代替其设定用于所述制动踏板反作用力的额定变化曲线。

该处理方式实现了例如以下述方式来调整所述制动踏板反作用力：使得即使在所述液压制动系统中体积增大，所述制动踏板反作用力也保持不变，从而使得所述制动踏板在驾驶员操纵保持不变的情况下不会经过附加的行程，而是保持在其当前的位置中。但是所述制动踏板反作用力的其他变化曲线也是可行的。例如能够通过所述制动踏板反作用力的变化曲线-例如通过所述制动踏板反作用力的脉动的变化曲线-以触觉的方式用信号通知驾驶员：所述机电制动装置附加于所述液压车辆制动器被激活。在将所述机电制动装置用作驻车制动器的情况下，能够通过所述制动踏板反作用力-例如同样通过所述制动踏板反作用力的脉动-用信号通知驾驶员：通过所述机电制动装置已经实现了压紧过程并且由此已经实现了达到目标驻车制动力。也可行的是，与在没有干预的情况下所述制动踏板反作用力的变化曲线相比，通过根据本发明的方法实施更加强硬的或者更加柔和的特性曲线，从而例如减弱或者增强所述制动踏板的运动。

对所述制动踏板反作用力的影响不仅能够在压紧过程期间而且能够在松开过程期间实施，其中在所述压紧过程中产生制动力，在所述松开过程中消减制动力。

所述机电制动装置尤其用于调整已经驻车的车辆的驻车制动力。与此相应地，优选在例如5km/h、10km/h或者15km/h的速度极限值之下或者在车辆的静止状态下实施所述方法。但是也可行的是，在更高的速度中实施所述方法并且除了所述液压车辆制动器还使用所述机电制动装置以用于产生制动力来降低车速。

所述液压制动力的调制能够以不同的方式来实施。例如可行的是，将液压泵-例如电子稳定程序（ESP）的液压泵-作为在所述液压制动回路中的致动器来操控。普遍考虑所述液压车辆制动器中的下述这样的致动器，所述致动器自动地被调制用于影响所述制动踏板反作用力。作为相对于液压泵的附加方案或者替代方案，所述致动器也能够是能够电调整的制动力增大器、例如被操纵用于产生液压制动力的电动马达（iBooster），所述制动力增大器有利地直接位于所述液压车辆制动器的主制动缸处并且将所述制动踏板运动转变成所述主制动缸活塞的增强的运动。

根据一种其他的有利的实施方案，所述制动踏板反作用力的额定变化曲线能够由驾驶员预先给定。例如通过车辆中的输入单元-例如车载计算机上的输入单元-能够调出或者定制由驾驶员所选择的额定特性。这实现了对所述制动踏板反作用力的额定特性的个性化并且与相应的驾驶类型相一致。

根据又一种其他的有利的实施方案，检测并且分析液压制动液的体积流量，所述液压制动液的体积流量由操纵所述电制动马达产生。所述液压制动液的体积流量由在活塞调移期间的体积变化产生，所述活塞调移通过所述电制动马达实现。所述体积流量在压紧过程中导致所述液压车辆制动器中的压力下降和所述制动踏板的下沉，这能够通过调制所述制动踏板反作用力来补偿。与此相反，在松开过程中由于所述制动活塞的工作腔中的体积减小，在所述液压制动回路中提高了压力并且提高了所述制动踏板反作用力。

各个方法步骤在调节或控制器中运行，在所述调节或控制器中产生用于操控制动系统的不同组件的调整信号，所述制动系统具有包括致动器在内的液压车辆制动器和带有电制动马达的机电制动装置。所述制动系统不仅包括所述液压车辆制动器还包括所述机电制动装置。

附图说明

其他优点和有利的实施方案可从其他权利要求、对附图的说明和附图获取。其中：

图1示出了带有构成致动器的制动力增大器的液压车辆制动器的示意图，其中所述车辆制动器在车辆后轴处的车轮制动装置附加地构造为带有电制动马达的机电制动装置，

图2示出了穿过带有电制动马达的机电制动装置的截面图，

图3示出了具有在压紧期间所述机电制动装置的依赖于时间的状态参量的图表，

图4示出了具有在断开期间所述机电制动装置的依赖于时间的状态参量的图表。

附图中，相同的构件设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1中所示出的用于车辆的液压车辆制动器1包括前轴制动回路2和后轴制动回路3，用于将处于液压压力下的制动流体供应给车辆的每个车轮处的车轮制动装置9并且对其进行操控。将这两个制动回路2、3连接到共同的主制动缸4处，所述共同的主制动缸通过制动液储备容器5供应制动流体。主制动缸活塞在所述主制动缸4内部由驾驶员通过所述制动踏板6来操纵，由驾驶员所施加的踏板行程通过踏板行程传感器7来测量。制动力增大器10位于所述制动踏板6与所述主制动缸4之间，所述制动力增大器（iBooster）例如包括电动马达，所述电动马达优选通过传动机构操纵所述主制动缸4。所述制动力增大器10构成能够电控制的致动器以用于影响制动压力。

所述制动踏板6的由所述踏板行程传感器7所测量的调整运动被作为传感器信号传送到调节或控制器11上，在所述调节或控制器中产生用于操控所述制动力增大器10的调整信号。在每个制动回路2、3中通过不同的分配阀来实现将制动流体供应给所述车轮制动装置9，所述不同的分配阀连同其他装配体是制动液压系统8的部分。此外属于所述制动液压系统8的还有液压泵，所述液压泵是电子稳定程序（ESP）的组成部分。

在图2中详细地示出了所述车轮制动装置9，所述车轮制动装置布置在车辆的后轴处的车轮处。所述车轮制动装置9是所述液压车辆制动器1的部分并且由所述后轴制动回路供应制动流体22。此外，所述车轮制动装置9具有机电制动装置，所述机电制动装置优选用于将车辆固定在静止状态下，但是在车辆运动时、尤其在速度极限值之下的较小的车速中也能够用于制动车辆。

所述机电制动装置包括具有钳子19的制动支座12，所述钳子跨嵌着制动盘20。作为调整机构，所述制动装置具有作为制动马达13的直流电动马达，所述制动马达的转子轴以旋转的方式驱动主轴14，在所述主轴上以能够转动的方式支承着主轴螺母15。在所述主轴14旋转时，所述主轴螺母15被轴向地调移。所述主轴螺母15在制动活塞16内部运动，所述制动活塞是制动衬片17的载体，所述制动衬片由所述制动活塞16朝所述制动盘20来挤压。另一制动衬片18位于所述制动盘20的对置的侧面上，所述另一制动衬片位置固定地固持在所述钳子19处。所述制动活塞16在其外侧面上通过环绕的密封环23相对于用于容纳的壳体以流动密封的方式来密封。

在所述制动活塞16内部，所述主轴螺母15能够在所述主轴14转动运动时轴向向前朝着所述制动盘20的方向运动到其上，或者在所述主轴14反向转动运动时轴向向后运动直到到达挡块21。为了产生夹紧力，所述主轴螺母15对所述制动活塞16的内端侧进行加载，由此将以可轴向移动的方式支承在所述制动装置中的活塞16连同所述制动衬片17朝所述制动盘20的面向的端面压紧。

对于所述液压制动力而言，来自所述液压车辆制动器1的制动流体22的液压压力作用于所述制动活塞16。所述液压压力也能够在车辆静止状态下在操纵所述机电制动装置时辅助性地起作用，从而使得总制动力由以电动马达的形式所提供的份额与液压的份额共同组成。在车辆行驶期间，要么仅所述液压车辆制动器有效，要么不仅所述液压车辆制动器而且所述机电制动装置都有效，要么仅所述机电制动装置有效，以产生制动力。调整信号不仅用于操控所述液压车辆制动装置1的能够调整的组件而且用于操控所述机电车轮制动装置9，所述调整信号在所述调节或控制器11中产生。

在图3中针对伴随着制动力建立的压紧过程依赖于时间地示出了具有所述电制动马达的电流变化曲线I、电压U和转速变化曲线n的图表。此外，在图3中加入了由所述电制动马达产生的机电夹紧力F_kl以及在所述压紧过程期间由所述制动马达或者由所述制动马达所加载的调整机构所经过的行程s。此外还示出了在制动力建立期间所述液压制动压力p在没有得到补偿的状态下（虚线）和在得到补偿的状态下（实线）的变化曲线。

在时刻t1开始所述压紧过程，其方式为：施加电压并且在闭合的电流回路中使制动马达通电。起动阶段（阶段I）从时刻t1持续直到时刻t2。在时刻t2，所述电压U和所述马达转速n达到其最大值。在t2与t3之间的阶段是空转阶段（阶段II），在所述空转阶段中电流I变动到最低水平上。接着，力建立阶段（阶段III）从时刻t3起直到时刻t4，在所述力建立阶段中所述制动衬片贴靠在所述制动盘上并且以增大的夹紧力F_kl将所述制动衬片朝所述制动盘挤压。在时刻t4，通过断开所述电流回路来实现切断所述电制动马达，从而使得在接下来的进程中所述制动马达的转速n下降到零。必要时能够附加地通过马达供应线路的所接的短路来将所述制动马达制动到马达静止状态中。

力增长点与在时刻t3时力建立的阶段同时发生。所述夹紧力F_kl的变化曲线或者说所述力建立能够例如借助于所述制动马达的电流I的变化曲线来获取，所述制动马达的电流I的变化曲线原则上与所述机电夹紧力具有相同的走向。从在t2与t3之间的空转阶段期间的低水平出发，所述电流变化曲线在时刻t3开始时陡峭地增长。所述电流的这种增长能够被检测并且被考虑用于确定力增长点。但是，原则上所述力建立的变化曲线也能够由所述电压变化曲线或者转速变化曲线或者说由信号：电流、电压和转速的任意组合来确定。

一旦在时刻t3时开始所述力建立阶段，所述液压制动压力p就在没有得到补偿的状态下根据虚线下降。所述液压压力p下降的原因在于所述液压系统的体积增大，所述体积增大由通过所述机电车轮制动装置9对所述制动活塞16进行轴向调移引起。所述制动压力p的下降也导致所述制动踏板中的制动踏板反作用力的下降，这由驾驶员通过所述制动踏板的下沉（Nachgeben）来察觉，即使由驾驶员所施加的踏板力没有提高。

为了避免由于所述踏板的这种特性对驾驶员产生刺激，能够以下述方式来调整所述制动踏板反作用力：避免所述制动踏板的下沉。这通过提高在所述液压车辆制动器中的液压压力p来实现，从而使得，如在图3中所示出的那样，所述制动压力p保持用实线所示出的恒定的值。为了实现上述目的，在所述液压车辆制动器中操纵能够电控的致动器、例如ESP系统的液压泵，从而使得代替根据虚线的下降实现恒定的制动压力p。与此相应，所述制动踏板反作用力也没有改变。

在图4中示出了另一具有所述液压车辆制动器中的制动压力p、夹紧力F_kl以及电流I的依赖于时间的变化曲线的图表。此外还示出了用于接通和切断所述机电车轮制动装置的开关的切换变化曲线SW。图4涉及伴随着所述夹紧力F_kl的消减的松开过程。

通过开关SW区分松开需求。在时刻t_F开始伴随着所述夹紧力F_kl下降到零值的力消减阶段。通过将所述制动活塞朝向原始位置调移减小了所述液压制动回路中的体积，这根据所述虚线伴随着所述制动压力p的增长。

为了补偿制动压力增长（所述制动压力增长也与所述制动踏板反作用力的增长相对应）并且用所述制动压力p的用实线所示出的恒定的变化曲线来调整所述制动压力增长，同样能够操控致动器、像例如制动力增大器，通过所述致动器降低所述液压制动压力p。

对所述制动压力进行调制以调整所期望的制动踏板反作用力也能够以下述方式来实施：偏离所述制动压力的恒定的变化曲线还以不恒定的变化曲线为形式。由此也可行的是，在所述制动踏板中产生相应不恒定的反作用力、例如所述反作用力的脉动，以便以触觉的方式通知驾驶员所述制动系统中的状态变化、例如达到所规定的夹紧力水平。

Claims (12)

1.用于调整制动系统中的制动踏板反作用力的方法，在所述制动系统中不仅液压车辆制动器（1）而且带有电制动马达（13）的机电制动装置都为了产生制动力而调移制动活塞（16），其中在通过制动踏板（6）来操纵所述液压车辆制动器（1）并且同时操纵所述电制动马达（13）期间，借助于操纵电控的致动器（10）以下述方式自动地调制所述液压车辆制动器（1）中的液压制动压力：使得所述制动踏板反作用力遵循预先给定的额定变化曲线。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，以下述方式调制所述液压制动压力：使得所述制动压力偏差得到补偿，所述制动压力偏差由于所述制动活塞（16）的调移而形成，所述制动活塞（16）的调移由所述电制动马达（13）产生。

3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，恒定地保持所述制动踏板反作用力。

4.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，恒定地保持制动踏板反作用位置。

5.按权利要求1到4中任一项所述的方法，其特征在于，在速度极限值之下或者在车辆的静止状态下实施所述方法。

6.按权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，为了调制所述液压制动压力，在所述液压车辆制动器（1）中操纵构成所述致动器（10）的液压泵、例如电子稳定程序（ESP）的液压泵。

7.按权利要求1到6中任一项所述的方法，其特征在于，为了调制所述液压制动压力，在所述液压车辆制动器（1）中操纵构成所述致动器（10）的电动马达式的调整机构（iBooster），以用于增大驾驶员的制动踏板力。

8.按权利要求1到7中任一项所述的方法，其特征在于，所述制动踏板反作用力的额定变化曲线能够由驾驶员预先给定。

9.按权利要求1到8中任一项所述的方法，其特征在于，检测并且分析液压制动液的体积流量，所述液压制动液的体积流量在操纵所述电制动马达（13）时产生。

10.调节或控制器（11），所述调节或控制器（11）用于实施按权利要求1到9中任一项所述的方法。

11.车辆中的制动系统，其具有液压车辆制动器（1）以及带有电制动马达（13）的机电制动装置，并且具有按权利要求10所述的调节或控制器（11）以用于操控车辆中的制动系统的能够调整的组件。

12.车辆，其具有按权利要求11所述的制动系统。