專利名稱：機動車中能電氣操縱的駐車制動器的調(diào)節(jié)行程識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對機動車中的能夠以電氣方式操縱的駐車制動器進(jìn)行調(diào)節(jié)行程識別的方法。
背景技術(shù)：
由DE 103 61 042 B3公開了一種用在機動車中的能夠以電氣方式操縱的駐車制動器，該駐車制動器作為執(zhí)行器具有電氣的制動電動機，所述電氣的制動電動機朝制動盤向摩擦片襯面加載力。所述制動電動機構(gòu)造為內(nèi)轉(zhuǎn)子電動機，該內(nèi)轉(zhuǎn)子電動機則具有處于外面的定子和處于里面的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子通過按主軸的類型的齒部對制動活塞進(jìn)行軸向調(diào)節(jié)，所述制動活塞是所述摩擦片襯面的支架。為產(chǎn)生制動力，將所述轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)之中并且該轉(zhuǎn)子由此軸向驅(qū)動著所述制動活塞，直到所述摩擦片襯面抵靠在制動盤上并且施加制動力。在此會出現(xiàn)這樣的問題，即在到達(dá)摩擦片襯面的在制動盤上的止擋位置之后所述制動電動機的轉(zhuǎn)子由于扭簧特性而逆轉(zhuǎn)一定的程度，在緊接著觸發(fā)所述制動電動機時必須對此加以考慮，用于避免功能性故障。甚至所述制動活塞的軸向的調(diào)節(jié)行程中的通過轉(zhuǎn)子的逆轉(zhuǎn)產(chǎn)生的極小的偏差也會在重復(fù)操縱駐車制動器時合計為值得注意的誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，在較長的運行時間里保證電氣的駐車制動器的功能可靠性。該任務(wù)按本發(fā)明用權(quán)利要求1或者說2所述特征來解決。從屬權(quán)利要求表明有利的改進(jìn)方案。所述按本發(fā)明的方法涉及一種駐車制動器，該駐車制動器具有電動馬達(dá)作為制動電動機，所述制動電動機的轉(zhuǎn)子通過傳動裝置在軸向上或者說平移地調(diào)節(jié)摩擦制動單元。 為了產(chǎn)生制動力，將所述制動電動機置于旋轉(zhuǎn)之中，使得轉(zhuǎn)子沿所定義的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。隨著達(dá)到額定制動力這個情況，所述電動機要么比如通過短路主動地得到制動要么通過朝駐車制動器的構(gòu)件的沖撞而被動地得到制動。在制動之后，在所述制動電動機中或者說在布置在后面的傳動機構(gòu)或者說傳動裝置中由于扭簧特性儲存了剩余扭矩，所述剩余扭矩朝相反的方向調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)子和傳動裝置。這種扭簧特性對于駐車制動器來說存在于傳動裝置的各類結(jié)構(gòu)上，比如存在于自鎖的或者非自鎖的結(jié)構(gòu)上并且存在于各類傳動裝置或者說傳動機構(gòu)類型上，比如存在于齒輪傳動機構(gòu)或者帶傳動機構(gòu)上，通過所述齒輪傳動機構(gòu)或者說帶傳動機構(gòu)來將轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為軸向的調(diào)節(jié)運動。為了能夠正確地檢測所述調(diào)節(jié)行程包括摩擦制動單元的通過所述扭簧特性引起的逆轉(zhuǎn)，按照本發(fā)明的第一方面通過電動機方面的特征參量來檢測所述制動電動機的跟隨著所述制動過程的沿相反方向的逆轉(zhuǎn)。通過這種方式，通過對至少一個電動機方面的特征參量的分析可以確定，在達(dá)到額定制動力之后是否進(jìn)行了制動電動機的逆轉(zhuǎn)，這由于與所述傳動裝置之間的運動學(xué)上的耦合而伴隨著所述摩擦制動單元的軸向的復(fù)位運動。絕對的調(diào)節(jié)行程關(guān)于轉(zhuǎn)子運動由相反的旋轉(zhuǎn)方向的差所組成并且關(guān)于所述軸向的調(diào)節(jié)運動由相反定向的軸向的調(diào)節(jié)運動的差所組成。如果通過對所述電動機方面的特征參量的分析來識別出制動電動機的沿相反方向的逆轉(zhuǎn)，那就可以相應(yīng)地對所述調(diào)節(jié)行程進(jìn)行校正。如果本來就知道逆轉(zhuǎn)，那就比如求得恒定的從調(diào)節(jié)行程中減去的校正項，或者實施按百分比計算的校正。但是，按照優(yōu)選的實施方式，也應(yīng)該通過對所述電動機方面的特征參量的分析在量方面檢測所述制動電動機或者說傳動裝置的沿相反方向經(jīng)過的行程并且應(yīng)該相應(yīng)地對所述調(diào)節(jié)行程進(jìn)行校正。所述扭簧效應(yīng)一方面在產(chǎn)生制動力時出現(xiàn)。在達(dá)到額定制動力之后所述制動電動機得到制動，隨后使所述制動電動機逆轉(zhuǎn)特定的尺度。按照本發(fā)明的另一個方面，在松開駐車制動器和制動力時隨著所述制動電動機到達(dá)最終位置這個情況也出現(xiàn)扭簧效應(yīng)，所述扭簧效應(yīng)引起所述制動電動機的沿相反方向的逆轉(zhuǎn)。隨著到達(dá)最終位置這個情況，所述制動電動機得到制動，隨后與所述額定制動力的形成相類似產(chǎn)生相反定向的旋轉(zhuǎn)運動或者說軸向的調(diào)節(jié)運動。這種逆轉(zhuǎn)或者說復(fù)位可以通過電動機方面的特征參量的變化來檢測，其中在形成制動力時至少本來不過優(yōu)選也在量方面檢測到所述逆轉(zhuǎn)或者說復(fù)位。 所述按本發(fā)明的方法能夠運用到電氣的駐車制動器上，所述電氣的駐車制動器在執(zhí)行器上沒有集成的旋轉(zhuǎn)方向識別機構(gòu)的情況下具有傳感器比如用于進(jìn)行轉(zhuǎn)速識別的霍耳傳感器，或者該電氣的駐車制動器僅僅基于模型的電動機轉(zhuǎn)速信號。在這些情況中，可以通過所述按本發(fā)明的方法來檢測制動電動機的逆轉(zhuǎn)過程。對所述電動機方面的特征參量進(jìn)行分析以檢測所述復(fù)位運動，該電動機方面的特征參量要么可以是電氣的特征參量要么可以是機械的特征參量。對于電氣的特征對量來說，對加載在制動電動機中的電流和/或電壓進(jìn)行分析。作為機械的特征參量，尤其對所述制動電動機的轉(zhuǎn)速或者說從所述轉(zhuǎn)速中派生的特征參量進(jìn)行分析。按照另一種有利的實施方式，不僅所述逆轉(zhuǎn)運動的開始而且其結(jié)束都可以通過一個或者必要時多個電動機方面的特征參量來檢測。與所述逆轉(zhuǎn)運動相對應(yīng)的軸向的調(diào)節(jié)行程可以在知道所述逆轉(zhuǎn)運動的開始時刻及結(jié)束時刻以及制動電動機的轉(zhuǎn)速的情況下來求得。按照另一種有利的實施方式，在作為電氣的特征參量來研究電動機電流時在斷開通電狀態(tài)的階段中電動機電流實施符號轉(zhuǎn)變尤其又變?yōu)檎?。這種符號轉(zhuǎn)變可以被探測到并且標(biāo)志著逆轉(zhuǎn)運動的開始。所述逆轉(zhuǎn)運動的全部的持續(xù)時間與相應(yīng)的持續(xù)時間相同，在所述相應(yīng)的持續(xù)時間里在斷開通電狀態(tài)之后電動機電流是正的或者說超過了閾值。但是也可以這樣安排，也就是作為制動電動機的機械的特征參量考慮使用所測量的或者基于模型的轉(zhuǎn)速和/或轉(zhuǎn)速的梯度以進(jìn)行評估，所述制動電動機是否并且在何種程度上逆轉(zhuǎn)。所述制動電動機的所測量的或者在計算模型的基礎(chǔ)上求得的轉(zhuǎn)速在斷開通電狀態(tài)之后達(dá)到局部的最小值。在接下來的進(jìn)程中，轉(zhuǎn)速首先再次上升并且隨著逆轉(zhuǎn)過程的結(jié)束回落到零或者說下降到閾值之下。達(dá)到局部的最小值這一情況代表著制動電動機的逆轉(zhuǎn)的開始，在接下來的進(jìn)程中下降到所述閾值之一或者說一直下降到零這種情況則標(biāo)志著逆轉(zhuǎn)的結(jié)束時刻。在這種情況下，也可以在同時知道轉(zhuǎn)速的情況下從逆轉(zhuǎn)過程的持續(xù)時間中求得復(fù)位行程。
如果研究轉(zhuǎn)速的可以根據(jù)所測量或者基于模型的轉(zhuǎn)速通過計算方式求得的梯度， 那么逆轉(zhuǎn)過程就適逢所述梯度的從負(fù)符號到正符號的符號轉(zhuǎn)變。通過這種方式，至少可以確定逆轉(zhuǎn)過程的開始。必要時也可以通過轉(zhuǎn)速的梯度尤其通過下降到零或者說閾值之下這種情況來確定逆轉(zhuǎn)過程的結(jié)束?？赡苡欣氖?，通過多個特征參量來確定所述制動電動機的逆轉(zhuǎn)階段。在此出現(xiàn)的冗余度用于在分析特征參量時進(jìn)行核實。所述方法在調(diào)整儀或者說控制儀中運行，所述調(diào)整儀或者說控制儀有利地是所述駐車制動器的組成部分。根據(jù)沿相反方向的逆轉(zhuǎn)或者說調(diào)節(jié)位移的檢測情況，比如可以實施有效的制動摩擦片磨損檢測。也可以尤其考慮到轉(zhuǎn)折點的識別而在松開駐車制動器之后使執(zhí)行器更為有效地定位，所述轉(zhuǎn)折點表示在松開駐車制動器之后制動力的劇烈下降。從中不僅在松開制動器時而且在鎖緊制動器時都產(chǎn)生微小的應(yīng)用時間。除此以外，可以以較高的精度來計算在鎖緊制動器時所預(yù)料的力的上升程度并且可以對駐車制動器中的初壓力信號進(jìn)行核實。知道了摩擦片磨損情況就可以對所估算的力-行程-特性曲線進(jìn)行核實。


其它的優(yōu)點和有利的實施方式可以從其它的權(quán)利要求
及附圖中獲知。 附圖示出如下
圖1是機動車中的駐車制動器的剖面，該駐車制動器具有用于向制動活塞加荷的電氣的制動電動機；
圖2是具有制動電動機的在壓緊過程中的電壓、電流及轉(zhuǎn)速的依賴于時間的曲線的圖
表；
圖3是來自按圖2的圖表的截取部分放大圖；并且
圖4是用于在考慮到制動電動機的逆轉(zhuǎn)運動的情況下來求得在壓緊過程中的調(diào)節(jié)行程的流程圖。
具體實施例方式在圖1中示出了用于機動車的電氣的駐車制動器，該駐車制動器用于在機動車的停止?fàn)顟B(tài)中產(chǎn)生用于使機動車駐車的制動力。該駐車制動器1包括制動鉗2、制動活塞3以及電動馬達(dá)或者說制動電動機4，所述電動馬達(dá)或者說制動電動機4在軸向上朝制動鉗2的鉗子8的方向調(diào)節(jié)所述制動活塞3。在制動過程中，所述制動活塞3的自由的端面9壓緊到被所述制動鉗2搭接的制動盤上，用于產(chǎn)生所期望的制動力。所述制動電動機4的轉(zhuǎn)子通過中間布置的傳動機構(gòu)驅(qū)動著主軸5，該主軸5執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運動，所述旋轉(zhuǎn)運動通過傳動元件6轉(zhuǎn)換為軸向的調(diào)節(jié)運動，利用該調(diào)節(jié)運動將擁有摩擦片襯面作為摩擦制動單元的制動活塞3調(diào)節(jié)到制動位置中。所述傳動元件6設(shè)有內(nèi)螺紋并且套裝在所述主軸5的外螺紋上。所述傳動元件6布置在所述空心圓筒的制動活塞3的內(nèi)部并且與所述制動活塞3相連接。在圖2和3中示出了在壓緊過程中所述制動電動機的依賴于時間的電流曲線I、電壓曲線U以及轉(zhuǎn)速η。在時刻、開始壓緊過程，方法是施加電壓U并且將制動電動機置于電流之下。在時刻t2電壓U以及電動機轉(zhuǎn)速η達(dá)到了最大值，直至?xí)r刻t3 —直保持該最大值。、與、之間的階段是空轉(zhuǎn)階段。在時刻、后面緊接著力形成階段，在該力形成階段中所述摩擦片襯面抵靠在制動盤上并且隨著力的增加而朝制動盤擠壓；這個階段一直持續(xù)到時刻t4。t4與t5之間的階段代表著電動機制動階段，在該電動機制動階段中為了結(jié)束壓緊過程中所述制動電動機要么比如通過短路主動地得到制動要么尤其通過構(gòu)造為剛性的構(gòu)件的制動鉗被動地得到制動。緊接在所述電動機制動階段之后是t5與t6之間的階段，在這個階段中由所述制動電動機與傳動裝置或者說傳動機構(gòu)構(gòu)成的系統(tǒng)由于該系統(tǒng)的剩余扭矩或者說扭簧特性又沿相反的方向返回運動。在這個階段中，所述電動機逆轉(zhuǎn)或者說所述摩擦制動單元在軸向上朝相反的方向返回運動。為了以較高的精度確定摩擦點、與、之間的復(fù)位階段，對所述電流曲線I、電壓曲線U以及轉(zhuǎn)速曲線η的走向進(jìn)行分析。在時刻t5的復(fù)位過程的開始可以通過電動機電流I 來探測到，該電動機電流I在這個時刻也就是說在斷開通電狀態(tài)之后又變?yōu)檎?。時刻t6也就是復(fù)位階段的結(jié)束與電動機電流I下降到閾值之一這個情況重合。此外也可以對電動機轉(zhuǎn)速η的曲線或者說轉(zhuǎn)速的梯度進(jìn)行分析。電動機轉(zhuǎn)速η在時刻t5斷開通電狀態(tài)之后達(dá)到局部的最小值并且在t5與t6之間的階段之內(nèi)上升到局部的最大值，接著一直下降到數(shù)值零。在時刻t5的復(fù)位階段的開始可以借助于所述局部的最小值來探測，復(fù)位階段的結(jié)束則可以通過轉(zhuǎn)速下降到閾值之下這種情況來探測。也可以研究轉(zhuǎn)速η的梯度，方法是借助于所述梯度的從負(fù)的到正的符號的符號轉(zhuǎn)變來探測在時刻t5的復(fù)位階段的開始。在圖4中示出了用于識別返回調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)行程的流程圖。按照第一方法步驟10， 首先在所述電氣的駐車制動器中形成制動力。方法步驟11相應(yīng)于制動電動機的在時刻t4 與t5之間的階段中的制動。緊接著是時刻t5與t6之間的逆轉(zhuǎn)階段，這可以按照方法步驟 12到14借助于電動機電流I的符號轉(zhuǎn)變、借助于電動機轉(zhuǎn)速η的局部的最小值或者說借助于電動機轉(zhuǎn)速的梯度的符號轉(zhuǎn)變來確定。在檢測到所述逆轉(zhuǎn)階段的開始時刻和結(jié)束時刻之后，可以按照方法步驟15在考慮到電動機轉(zhuǎn)速η的情況下求得所復(fù)位的行程。不僅可以求得轉(zhuǎn)子軸的沿相反方向的旋轉(zhuǎn)角而且可以檢測所述制動活塞的軸向的復(fù)位運動。隨后可以從所述轉(zhuǎn)子或者說制動活塞在壓緊運動時已經(jīng)執(zhí)行的調(diào)節(jié)行程中減去所復(fù)位的旋轉(zhuǎn)角或者說行程，用于檢測所述轉(zhuǎn)子或者說制動活塞的絕對的位置。 權(quán)利要求
1.用于對機動車中的能夠以電氣方式操縱的駐車制動器(1)進(jìn)行調(diào)節(jié)行程識別的方法，其中所述駐車制動器(1)包括電氣的制動電動機(4)和用于調(diào)節(jié)摩擦制動單元(3)的傳動裝置，其中為了形成制動力所述制動電動機(4)的轉(zhuǎn)子沿所定義的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)并且隨著達(dá)到額定制動力所述制動電動機(4)得到制動，其中通過電動機方面的特征參量(U、I、 η)的變化來檢測所述制動電動機(4)的跟隨在所述制動后面的逆轉(zhuǎn)。
2.尤其按權(quán)利要求1所述的方法，用于對機動車中的能夠以電氣方式操縱的駐車制動器進(jìn)行調(diào)節(jié)行程識別，其中所述駐車制動器(1)包括電氣的制動電動機(4)和用于對摩擦制動單元(3)進(jìn)行調(diào)節(jié)的傳動裝置，其中為了松開制動力所述制動電動機(4)的轉(zhuǎn)子沿所定義的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)并且隨著達(dá)到最終位置所述制動電動機(4)得到制動，其中通過電動機方面的特征參量(U、Ι、η)的變化來檢測所述制動電動機的跟隨在所述制動后面的逆轉(zhuǎn)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，從所述電動機方面的特征參量(U、I、n) 的變化中來求得所述制動電動機(4)的沿相反方向經(jīng)過的行程。
4.按權(quán)利要求1到3中任一項所述的方法，其特征在于，所述電動機方面的特征參量是電氣的特征參量(U、I)。
5.按權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在所述電流(I)的曲線中探測符號轉(zhuǎn)變。
6.按權(quán)利要求1到5中任一項所述的方法，其特征在于，所述電動機方面的特征參量是機械的特征參量(η)。
7.按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)速(η)的曲線中探測局部的最小值，該局部的最小值適逢所述制動電動機(4)的逆轉(zhuǎn)的開始。
8.按權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)速(η)的梯度的曲線中探測符號轉(zhuǎn)變。
9.調(diào)整儀或者說控制儀，用于實施按權(quán)利要求1到8中任一項所述的方法。
10.機動車中的駐車制動器(1)，具有按權(quán)利要求9所述的調(diào)整儀或者說控制儀。
全文摘要
本發(fā)明涉及機動車中能電氣操縱的駐車制動器的調(diào)節(jié)行程識別方法，對于該方法來說隨著達(dá)到額定制動力這個情況制動電動機得到制動，其中通過電動機方面的特征參量的變化來檢測所述制動電動機的跟隨在所述制動過程后面的沿反方向的逆轉(zhuǎn)。
文檔編號B60T13/74GK102371988SQ20111023577
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者豪貝爾 S. 申請人:羅伯特·博世有限公司