本發(fā)明涉及一種用于調(diào)整具有制動系統(tǒng)的車輛中的制動踏板反作用力的方法,在所述制動系統(tǒng)中不僅液壓車輛制動器而且機電制動裝置都為了產(chǎn)生制動力而調(diào)移制動活塞。
背景技術(shù):
由de102004004992a1公開了一種帶有電制動馬達的駐車制動設(shè)備,為了產(chǎn)生將車輛固定在靜止?fàn)顟B(tài)下的夾緊力,通過所述電制動馬達將制動活塞朝制動盤調(diào)移。所述駐車制動設(shè)備被集成到液壓車輪制動器中,也由液壓制動流體對所述制動活塞朝所述制動盤進行加載。
在de102006055766a1中描述了一種組合式的車輛制動設(shè)備,所述組合式的車輛制動設(shè)備包括在車輛的前軸處的液壓制動系統(tǒng)和在后軸處的機電制動系統(tǒng)。車輛由電動馬達驅(qū)動,所述電動馬達為了回收制動能量能夠以發(fā)電機的形式運行。所述電動馬達的在此形成的制動力矩被加到由所述液壓制動系統(tǒng)和所述機電制動系統(tǒng)產(chǎn)生的制動力矩上。為了使駕駛員獲得自然的或者所期望的制動感覺,在所述液壓制動系統(tǒng)中以下述方式接通進入閥和排出閥:為所述制動踏板處的行程賦予所定義的力-行程-特性。
與de102006055766a1類似的車輛制動設(shè)備也由de102007030441b4公開。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
借助根據(jù)本發(fā)明的方法能夠調(diào)整制動系統(tǒng)中的制動踏板反作用力,在所述制動系統(tǒng)中不僅液壓車輛制動器而且機電制動裝置作用于相同的制動活塞并且朝制動盤調(diào)移所述制動活塞,所述機電制動裝置包括電制動馬達。在通過所述制動踏板來操縱所述液壓車輛制動器并且同時操縱所述機電制動裝置的電制動馬達期間,由電控制的致動器以下述方式自動地調(diào)制所述制動踏板反作用力:使得所述制動踏板反作用力遵循預(yù)先給定的額定變化曲線或者說預(yù)先給定的特性。因此,對所述制動踏板反作用力進行自動調(diào)整的前提條件是:同時操縱作用于相同的制動活塞的液壓車輛制動器和機電制動裝置。
在這種制動條件下,所述制動活塞由所述電制動馬達朝制動盤的方向來調(diào)移,其中制動活塞調(diào)移使得車輛制動器的液壓系統(tǒng)由于體積增大而減荷,這伴隨著制動管路中的壓力下降。所述壓力下降在沒有根據(jù)本發(fā)明的干預(yù)的情況下由駕駛員在所述制動踏板處察覺,因為所述制動踏板在駕駛員的制動力保持不變的情況下經(jīng)過了附加的行程。與此相反,借助于根據(jù)本發(fā)明的方法以下述方式自動地調(diào)制所述制動踏板力:使得偏離所述制動踏板反作用力的通常的變化曲線并且代替其設(shè)定用于所述制動踏板反作用力的額定變化曲線。
該處理方式實現(xiàn)了例如以下述方式來調(diào)整所述制動踏板反作用力:使得即使在所述液壓制動系統(tǒng)中體積增大,所述制動踏板反作用力也保持不變,從而使得所述制動踏板在駕駛員操縱保持不變的情況下不會經(jīng)過附加的行程,而是保持在其當(dāng)前的位置中。但是所述制動踏板反作用力的其他變化曲線也是可行的。例如能夠通過所述制動踏板反作用力的變化曲線-例如通過所述制動踏板反作用力的脈動的變化曲線-以觸覺的方式用信號通知駕駛員:所述機電制動裝置附加于所述液壓車輛制動器被激活。在將所述機電制動裝置用作駐車制動器的情況下,能夠通過所述制動踏板反作用力-例如同樣通過所述制動踏板反作用力的脈動-用信號通知駕駛員:通過所述機電制動裝置已經(jīng)實現(xiàn)了壓緊過程并且由此已經(jīng)實現(xiàn)了達到目標(biāo)駐車制動力。也可行的是,與在沒有干預(yù)的情況下所述制動踏板反作用力的變化曲線相比,通過根據(jù)本發(fā)明的方法實施更加強硬的或者更加柔和的特性曲線,從而例如減弱或者增強所述制動踏板的運動。
對所述制動踏板反作用力的影響不僅能夠在壓緊過程期間而且能夠在松開過程期間實施,其中在所述壓緊過程中產(chǎn)生制動力,在所述松開過程中消減制動力。
所述機電制動裝置尤其用于調(diào)整已經(jīng)駐車的車輛的駐車制動力。與此相應(yīng)地,優(yōu)選在例如5km/h、10km/h或者15km/h的速度極限值之下或者在車輛的靜止?fàn)顟B(tài)下實施所述方法。但是也可行的是,在更高的速度中實施所述方法并且除了所述液壓車輛制動器還使用所述機電制動裝置以用于產(chǎn)生制動力來降低車速。
所述液壓制動力的調(diào)制能夠以不同的方式來實施。例如可行的是,將液壓泵-例如電子穩(wěn)定程序(esp)的液壓泵-作為在所述液壓制動回路中的致動器來操控。普遍考慮所述液壓車輛制動器中的下述這樣的致動器,所述致動器自動地被調(diào)制用于影響所述制動踏板反作用力。作為相對于液壓泵的附加方案或者替代方案,所述致動器也能夠是能夠電調(diào)整的制動力增大器、例如被操縱用于產(chǎn)生液壓制動力的電動馬達(ibooster),所述制動力增大器有利地直接位于所述液壓車輛制動器的主制動缸處并且將所述制動踏板運動轉(zhuǎn)變成所述主制動缸活塞的增強的運動。
根據(jù)一種其他的有利的實施方案,所述制動踏板反作用力的額定變化曲線能夠由駕駛員預(yù)先給定。例如通過車輛中的輸入單元-例如車載計算機上的輸入單元-能夠調(diào)出或者定制由駕駛員所選擇的額定特性。這實現(xiàn)了對所述制動踏板反作用力的額定特性的個性化并且與相應(yīng)的駕駛類型相一致。
根據(jù)又一種其他的有利的實施方案,檢測并且分析液壓制動液的體積流量,所述液壓制動液的體積流量由操縱所述電制動馬達產(chǎn)生。所述液壓制動液的體積流量由在活塞調(diào)移期間的體積變化產(chǎn)生,所述活塞調(diào)移通過所述電制動馬達實現(xiàn)。所述體積流量在壓緊過程中導(dǎo)致所述液壓車輛制動器中的壓力下降和所述制動踏板的下沉,這能夠通過調(diào)制所述制動踏板反作用力來補償。與此相反,在松開過程中由于所述制動活塞的工作腔中的體積減小,在所述液壓制動回路中提高了壓力并且提高了所述制動踏板反作用力。
各個方法步驟在調(diào)節(jié)或控制器中運行,在所述調(diào)節(jié)或控制器中產(chǎn)生用于操控制動系統(tǒng)的不同組件的調(diào)整信號,所述制動系統(tǒng)具有包括致動器在內(nèi)的液壓車輛制動器和帶有電制動馬達的機電制動裝置。所述制動系統(tǒng)不僅包括所述液壓車輛制動器還包括所述機電制動裝置。
附圖說明
其他優(yōu)點和有利的實施方案可從其他權(quán)利要求、對附圖的說明和附圖獲取。其中:
圖1示出了帶有構(gòu)成致動器的制動力增大器的液壓車輛制動器的示意圖,其中所述車輛制動器在車輛后軸處的車輪制動裝置附加地構(gòu)造為帶有電制動馬達的機電制動裝置,
圖2示出了穿過帶有電制動馬達的機電制動裝置的截面圖,
圖3示出了具有在壓緊期間所述機電制動裝置的依賴于時間的狀態(tài)參量的圖表,
圖4示出了具有在斷開期間所述機電制動裝置的依賴于時間的狀態(tài)參量的圖表。
附圖中,相同的構(gòu)件設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。
具體實施方式
圖1中所示出的用于車輛的液壓車輛制動器1包括前軸制動回路2和后軸制動回路3,用于將處于液壓壓力下的制動流體供應(yīng)給車輛的每個車輪處的車輪制動裝置9并且對其進行操控。將這兩個制動回路2、3連接到共同的主制動缸4處,所述共同的主制動缸通過制動液儲備容器5供應(yīng)制動流體。主制動缸活塞在所述主制動缸4內(nèi)部由駕駛員通過所述制動踏板6來操縱,由駕駛員所施加的踏板行程通過踏板行程傳感器7來測量。制動力增大器10位于所述制動踏板6與所述主制動缸4之間,所述制動力增大器(ibooster)例如包括電動馬達,所述電動馬達優(yōu)選通過傳動機構(gòu)操縱所述主制動缸4。所述制動力增大器10構(gòu)成能夠電控制的致動器以用于影響制動壓力。
所述制動踏板6的由所述踏板行程傳感器7所測量的調(diào)整運動被作為傳感器信號傳送到調(diào)節(jié)或控制器11上,在所述調(diào)節(jié)或控制器中產(chǎn)生用于操控所述制動力增大器10的調(diào)整信號。在每個制動回路2、3中通過不同的分配閥來實現(xiàn)將制動流體供應(yīng)給所述車輪制動裝置9,所述不同的分配閥連同其他裝配體是制動液壓系統(tǒng)8的部分。此外屬于所述制動液壓系統(tǒng)8的還有液壓泵,所述液壓泵是電子穩(wěn)定程序(esp)的組成部分。
在圖2中詳細地示出了所述車輪制動裝置9,所述車輪制動裝置布置在車輛的后軸處的車輪處。所述車輪制動裝置9是所述液壓車輛制動器1的部分并且由所述后軸制動回路供應(yīng)制動流體22。此外,所述車輪制動裝置9具有機電制動裝置,所述機電制動裝置優(yōu)選用于將車輛固定在靜止?fàn)顟B(tài)下,但是在車輛運動時、尤其在速度極限值之下的較小的車速中也能夠用于制動車輛。
所述機電制動裝置包括具有鉗子19的制動支座12,所述鉗子跨嵌著制動盤20。作為調(diào)整機構(gòu),所述制動裝置具有作為制動馬達13的直流電動馬達,所述制動馬達的轉(zhuǎn)子軸以旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動主軸14,在所述主軸上以能夠轉(zhuǎn)動的方式支承著主軸螺母15。在所述主軸14旋轉(zhuǎn)時,所述主軸螺母15被軸向地調(diào)移。所述主軸螺母15在制動活塞16內(nèi)部運動,所述制動活塞是制動襯片17的載體,所述制動襯片由所述制動活塞16朝所述制動盤20來擠壓。另一制動襯片18位于所述制動盤20的對置的側(cè)面上,所述另一制動襯片位置固定地固持在所述鉗子19處。所述制動活塞16在其外側(cè)面上通過環(huán)繞的密封環(huán)23相對于用于容納的殼體以流動密封的方式來密封。
在所述制動活塞16內(nèi)部,所述主軸螺母15能夠在所述主軸14轉(zhuǎn)動運動時軸向向前朝著所述制動盤20的方向運動到其上,或者在所述主軸14反向轉(zhuǎn)動運動時軸向向后運動直到到達擋塊21。為了產(chǎn)生夾緊力,所述主軸螺母15對所述制動活塞16的內(nèi)端側(cè)進行加載,由此將以可軸向移動的方式支承在所述制動裝置中的活塞16連同所述制動襯片17朝所述制動盤20的面向的端面壓緊。
對于所述液壓制動力而言,來自所述液壓車輛制動器1的制動流體22的液壓壓力作用于所述制動活塞16。所述液壓壓力也能夠在車輛靜止?fàn)顟B(tài)下在操縱所述機電制動裝置時輔助性地起作用,從而使得總制動力由以電動馬達的形式所提供的份額與液壓的份額共同組成。在車輛行駛期間,要么僅所述液壓車輛制動器有效,要么不僅所述液壓車輛制動器而且所述機電制動裝置都有效,要么僅所述機電制動裝置有效,以產(chǎn)生制動力。調(diào)整信號不僅用于操控所述液壓車輛制動裝置1的能夠調(diào)整的組件而且用于操控所述機電車輪制動裝置9,所述調(diào)整信號在所述調(diào)節(jié)或控制器11中產(chǎn)生。
在圖3中針對伴隨著制動力建立的壓緊過程依賴于時間地示出了具有所述電制動馬達的電流變化曲線i、電壓u和轉(zhuǎn)速變化曲線n的圖表。此外,在圖3中加入了由所述電制動馬達產(chǎn)生的機電夾緊力fkl以及在所述壓緊過程期間由所述制動馬達或者由所述制動馬達所加載的調(diào)整機構(gòu)所經(jīng)過的行程s。此外還示出了在制動力建立期間所述液壓制動壓力p在沒有得到補償?shù)臓顟B(tài)下(虛線)和在得到補償?shù)臓顟B(tài)下(實線)的變化曲線。
在時刻t1開始所述壓緊過程,其方式為:施加電壓并且在閉合的電流回路中使制動馬達通電。起動階段(階段i)從時刻t1持續(xù)直到時刻t2。在時刻t2,所述電壓u和所述馬達轉(zhuǎn)速n達到其最大值。在t2與t3之間的階段是空轉(zhuǎn)階段(階段ii),在所述空轉(zhuǎn)階段中電流i變動到最低水平上。接著,力建立階段(階段iii)從時刻t3起直到時刻t4,在所述力建立階段中所述制動襯片貼靠在所述制動盤上并且以增大的夾緊力fkl將所述制動襯片朝所述制動盤擠壓。在時刻t4,通過斷開所述電流回路來實現(xiàn)切斷所述電制動馬達,從而使得在接下來的進程中所述制動馬達的轉(zhuǎn)速n下降到零。必要時能夠附加地通過馬達供應(yīng)線路的所接的短路來將所述制動馬達制動到馬達靜止?fàn)顟B(tài)中。
力增長點與在時刻t3時力建立的階段同時發(fā)生。所述夾緊力fkl的變化曲線或者說所述力建立能夠例如借助于所述制動馬達的電流i的變化曲線來獲取,所述制動馬達的電流i的變化曲線原則上與所述機電夾緊力具有相同的走向。從在t2與t3之間的空轉(zhuǎn)階段期間的低水平出發(fā),所述電流變化曲線在時刻t3開始時陡峭地增長。所述電流的這種增長能夠被檢測并且被考慮用于確定力增長點。但是,原則上所述力建立的變化曲線也能夠由所述電壓變化曲線或者轉(zhuǎn)速變化曲線或者說由信號:電流、電壓和轉(zhuǎn)速的任意組合來確定。
一旦在時刻t3時開始所述力建立階段,所述液壓制動壓力p就在沒有得到補償?shù)臓顟B(tài)下根據(jù)虛線下降。所述液壓壓力p下降的原因在于所述液壓系統(tǒng)的體積增大,所述體積增大由通過所述機電車輪制動裝置9對所述制動活塞16進行軸向調(diào)移引起。所述制動壓力p的下降也導(dǎo)致所述制動踏板中的制動踏板反作用力的下降,這由駕駛員通過所述制動踏板的下沉(nachgeben)來察覺,即使由駕駛員所施加的踏板力沒有提高。
為了避免由于所述踏板的這種特性對駕駛員產(chǎn)生刺激,能夠以下述方式來調(diào)整所述制動踏板反作用力:避免所述制動踏板的下沉。這通過提高在所述液壓車輛制動器中的液壓壓力p來實現(xiàn),從而使得,如在圖3中所示出的那樣,所述制動壓力p保持用實線所示出的恒定的值。為了實現(xiàn)上述目的,在所述液壓車輛制動器中操縱能夠電控的致動器、例如esp系統(tǒng)的液壓泵,從而使得代替根據(jù)虛線的下降實現(xiàn)恒定的制動壓力p。與此相應(yīng),所述制動踏板反作用力也沒有改變。
在圖4中示出了另一具有所述液壓車輛制動器中的制動壓力p、夾緊力fkl以及電流i的依賴于時間的變化曲線的圖表。此外還示出了用于接通和切斷所述機電車輪制動裝置的開關(guān)的切換變化曲線sw。圖4涉及伴隨著所述夾緊力fkl的消減的松開過程。
通過開關(guān)sw區(qū)分松開需求。在時刻tf開始伴隨著所述夾緊力fkl下降到零值的力消減階段。通過將所述制動活塞朝向原始位置調(diào)移減小了所述液壓制動回路中的體積,這根據(jù)所述虛線伴隨著所述制動壓力p的增長。
為了補償制動壓力增長(所述制動壓力增長也與所述制動踏板反作用力的增長相對應(yīng))并且用所述制動壓力p的用實線所示出的恒定的變化曲線來調(diào)整所述制動壓力增長,同樣能夠操控致動器、像例如制動力增大器,通過所述致動器降低所述液壓制動壓力p。
對所述制動壓力進行調(diào)制以調(diào)整所期望的制動踏板反作用力也能夠以下述方式來實施:偏離所述制動壓力的恒定的變化曲線還以不恒定的變化曲線為形式。由此也可行的是,在所述制動踏板中產(chǎn)生相應(yīng)不恒定的反作用力、例如所述反作用力的脈動,以便以觸覺的方式通知駕駛員所述制動系統(tǒng)中的狀態(tài)變化、例如達到所規(guī)定的夾緊力水平。