CN101022982A - 用于控制或调节可以电子控制的按照回输原理工作的汽车制动系统的方法和可以电子控制的按照回输原理工作的汽车制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制和/或调节一种可以电子控制的，按回输原理工作的汽车制动系统10的方法以及一种可以电子调节的，按回输原理工作的汽车制动系统10。在已知的汽车制动系统10中不利的是一种通过在汽车制动系统10里进行的制动压力调节而由司机可以感觉到的制动踏板16的运动，以及产生噪声。两种作用都是源自于从主制动缸14里流出或流入的压力介质流的变动。按照本发明建议，通过一种对压力发生器40的驱动马达52的匹配控制使发生器的输送量变化，从而使这些流入或者流出主制动缸的压力介质流之间的差具有一个最小值，优选为零。为此优选使压力发生器的驱动转速改变。驱动马达用的控制信号可以从汽车制动系统10之内的传感器62，64，66的测量结果由一个电子控制仪求出或借助于一个储存在控制仪里的液压体积模块来估计。控制信号可以被控制或调节。

Description

用于控制或调节可以电子控制的 按照回输原理工作的汽车制动系统的方法和可以电子控制的 按照回输原理工作的汽车制动系统

背景技术

发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的特征所述的用于控制或调节一种可以电子控制的，按回输原理(Rückfrderprinzip)工作的汽车制动系统的方法或者说按照权利要求5的前序部分的特征所述的可以电子控制的，按回输原理工作的汽车制动系统。

一种可以电子控制的，按回输原理工作的汽车制动系统例如已由DE 199 40 263 A1所公开。这种已公开的汽车制动系统具有一个可以由司机借助于踏板可操纵的具有两个制动腔室的主制动缸，制动腔室上分别连接一个制动回路。在每个制动回路里设有两个车轮制动器，以及两个用于调制作用在车轮制动器上的制动压力的装置。每个用于调制制动压力的装置包括有一个升压阀和一个降压阀。升压阀接在主制动缸和车轮制动器之间的第一压力介质连接管路里，而降压阀则布置在第二压力介质连接管路里，第二压力介质连接管路使压力介质从车轮制动器里引出。此外有一个外驱动的压力发生器。其抽吸侧在降压阀的下游与引出压力介质的第二压力介质连接管路连接，而其抽吸侧在升压阀上游连接于第一压力介质连接管路以及主制动缸。

有一个电子控制仪用于调节在一个车轮制动器里的制动压力。该控制仪根据作用在汽车的车轮制动器上的瞬时滑移情况控制升压阀、降压阀和压力发生器。在求出车轮滑移时，这就是说对于一个倾向于抱死的车轮来说，压力发生器将压力介质经过降压阀从相应的车轮制动器里引出，直到制动压力最终降低到不再存在抱死的危险。升压阀在这个过程中关闭。这种工作原理称之为回输原理。

在这样的回输的汽车制动系统中在主动运行时，也就是在压力发生器被驱动时，使压力发生器以至少分段恒定的转速驱动。如果一个制动回路中至少一个车轮的制动压力高于名义压力，那么如已所述，那样，从相应的车轮制动器里使压力介质经过打开的降压阀输回至主制动缸的制动腔室。这或者引起制动踏板相反于操纵方向返回运动或者通过主制动缸的浮动活塞使压力介质流入第二制动腔室。在一种随后的再次升压过程中，也就是说随着一个升压阀的重新打开，又使压力介质从主制动缸输送给制动回路。由于主制动缸里的压力介质量因此发生变化而引起踏板的运动，司机将其视之为干扰。除了机械反作用于制动踏板之外还产生了不希望的噪声。这种踏板的相对较低的运动频率与由于通常应用的作为压力发生器的径向活塞泵的有节奏工作方式而引起的高频踏板运动是不同的。

发明内容

与此相比所提出的用于控制或调节一种电子可控制的，按照回输原理工作的汽车制动系统的方法或者所提出的按此方法工作的电子可控制的汽车制动系统具有以下优点：所述的低频的踏板反作用可以被减少或者完全被消除。司机因此很少被刺激，此外减小了运行噪声。因此总体上提高了汽车的脚踏舒适性并最终提高驾驶舒适性。发明的其它优点或有利的改进方案可见从属权利要求和以下的说明。

如果使转速变化的话(压力发生器用这个转速被驱动)，特别有效地可以按权利要求2改变方法。压力发生器驱动转速的变化可以按权利要求3通过测量操纵主制动缸的行程和/或速度进行调节。这种操纵可以借助于相应的行程传感器来检测，输送给一个电子控制仪并在那里进一步加工成一个用于驱动压力发生器的控制信号。对此备选地也可以控制用于驱动压力发生器的控制信号。为此在控制仪里存储了一个汽车制动系统的液压体积模块，由此模块通过估计求出必需要的控制信号。该模块可以通过计入在汽车制动系统里可能就有的压力传感器的测量值来改进。

附图说明

发明的一个实施例表示于附图中并在以下说明中详细叙述。图1举例表示了本身就已知的一种电液的控制回输原理工作的汽车制动系统的构造。按图2所示的流程框图以示意图表示了该汽车制动系统，而在图3和4中表示了压力发生器的一个驱动控制装置或者驱动调节装置。

具体实施方式

对于图1所示的汽车制动设备10来说示范地是指一种电液制动设备，它具有用外力运行的工作制动器和肌肉力运行的辅助制动器，它可以被一个电子控制仪12根据需要从正常制动运行转变成一种防抱死保护运行、一种加速防侧滑运行或者一种行驶稳定性调节运行。所示的和以下详细叙述的这种汽车制动设备10的构造属于已公开的现有技术。

汽车制动设备10包括有一个主制动缸14，它可以由司机通过制动踏板16用肌肉力来操纵。在主制动缸14前面是一个真空压力增压器18，它将司机的操纵力变换成更高的操纵力。一个存储容器20与这主制动缸10相连接，在必需时就可以使压力介质从这个存储容器流入汽车制动设备10。在主制动缸14上连接有二个液压相互分离开的，但结构对称的制动回路22，24。下面只是详细说明了制动回路22。在这个制动回路22中有两个车轮制动器26.1-2，其中在实施例中涉及汽车的后轮制动器。前轮制动器接在第二制动回路24里(所谓黑-白-制动回路的分配)。制动回路22分支出各自具有一个接通的车轮制动器26的第一和第二制动回路分支22.1-2。

在这种分支之前在制动回路22里接入一个所谓转换阀28。这是指一种电子可控制的2/2-(二位二通)行程比例电磁阀，它由一个复位弹簧保持在其基本位置上。在这基本位置上转换阀28处于一种接通位置。在转换阀28的一个旁路里有一个单向阀30，它允许压力介质在从主制动缸14至车轮制动器26的方向上流动，而在相反方向上，也就是从车轮制动器26返流至主制动缸14，则闭塞住。在转换阀28的下游方向每个车轮制动器26前面都液压连接一个升压阀32。这种升压阀32也是指一种电磁可操纵的2/2一行程比例电磁阀，它被复位弹簧保持在接通位置上并通过电气控制可以无级地在其闭塞位置的方向上进行操纵。与这种升压阀32并联一个单向阀34，其中这个单向阀34的作用是允许压力介质从车轮制动器26流出至主制动缸14，但阻塞住压力介质从主制动缸向车轮制动器26方向的流动。

在一个车轮制动器26和相应的升压阀32之间分支出一个流出管路36，在此管路里设有一个降压阀38。该降压阀38控制了从车轮制动器26至压力发生器40的抽吸侧的压力连接管路。降压阀38是一个电子可转换的2/2-换向阀，它在由一个弹簧所规定的基本位置上关闭住。在流出管路36里还有一个所谓低压蓄压器42。这个低压蓄压器42包括有一个弹簧加载的活塞44，此活塞在一个缸体里可活动地移动并使一个工作腔46与一个弹簧腔48分开。在工作腔46里可以暂存入由车轮制动器26里流出的压力介质。单向阀50同样也布置在流出管路36里，当降压阀38打开时阻止了压力介质从压力发生器40返流至一个车轮制动器26。

每个制动回动例如应用了三个并联的泵单元40.1-3作为压力发生器40。这些泵单元40.1-3被一个共同的驱动马达52驱动。按照本发明这个驱动马达52应该可以电子调节，使泵驱动的转速可以变化。泵单元40.1-3将压力介质经过一个脉冲阻尼器54和一个后置的节流阀56送回到制动回路22中，也就是一个管路区域里，这个区域位于转换阀28的液压下游。

对上述叙述的补充是汽车制动设备10有第二抽吸管路58。该抽吸管路58就在转换阀28之前从制动回路22分支出来并且同样也通向压力发生器40的抽吸侧。抽吸管路58由一个高压开关阀60来控制，该阀可以从其关闭位置通过电子控制装置克服复位弹簧的力而转换到其接通位置上。在高压开关阀60的开启状态下泵单元40.1-3可以将压力介质从主制动缸14抽吸过来，例如当车轮制动器26的降压阀38关闭时，低压蓄压器42清空了并且由于制动状况必需要在制动回路22的至少一个车轮制动器26里建立起压力。

设有传感器62用来调节作用在汽车制动装置10的车轮制动器26上的制动力，传感器的测量信号作为输入参量被输送给电子控制仪12。该电子控制仪12将这些输入参量(图1中用在控制仪12的方向上的箭头符号表示)分析处理成控制信号(从控制仪12离开的箭头符号)，用这信号来控制所述的电磁阀28，32，38，60以及压力发生器40的驱动马达52。第一压力传感器62.1在此测量由司机通过操纵主制动缸14而产生的制动回路22里的压力。第二压力传感器62.2就在转换阀28的下游测量压力大小，而第三和第四个压力传感器62.3，62.4则测量制动回路22的两个车轮制动器26.1-2里的制动压力。每个汽车车轮还配有一个车轮传感器64.1-4，它检测车轮的瞬时转速以及其随时间的变化。此外还有一个制动灯开关66，它与汽车制动装置10的制动踏板16相连并且了解到其由司机的操纵。

所述的汽车制动装置10的作用原理如下：

1.正常的制动运行：

在无干扰的正常制动运行时，所有电磁阀28，32，38，60被电控制。因此转换阀28使主制动缸14向着车轮制动器26闭塞住。升压阀32关闭着，同时降压阀38打开着。在车轮制动器26上因此没有作用制动压力。随着制动踏板16的操纵使制动灯开关66打开并且控制仪了解到司机的制动愿望。根据这种制动愿望的高低(由主制动缸侧的压力传感器62.1检测到)，电子控制仪12控制升压阀32至其打开位置并使降压阀38转换至关闭位置。

如果低压蓄压器42应当并不足够地充注压力介质的话，同时使压力发生器40的驱动马达52流过电流并在必要时打开高压开关阀60。当高压开关阀60打开时压力发生器40将压力介质从主制动缸14输送至车轮制动器26里并在那里建立起压力。随着制动踏板16的卸载；也就是说制动愿望的收回，就将升压阀32的控制收回并使压力介质流过降压阀38。因此可以使压力介质从车轮制动器26里流出向着低压蓄压器42或者在低压蓄压器42充满时就流向压力发生器40。其泵单元40.1-3将多余的压力介质运回制动分支22并从那里根据需要通过控制转换阀28而返回至主制动缸14或通过重新打开升压阀32而返回至车轮制动器26。

若运行有故障时，也就是说例如供电停止时，所有电磁阀28，32，38，60强制地处于图1所示的基本位置上。由于此时所产生的从主制动缸14至车轮制动器26的液压贯通因此就可以实施一种由司机通过肌肉力人工控制的制动过程。

2.抱死保护运行：

若由车轮传感器26.1-4得知：汽车的一个车轮在制动过程中有抱死的倾向，那么就在控制仪12中与制动愿望无关地使有关的车轮制动器26上的制动压力下降。通过关闭升压阀32和打开降压阀38，如上所述，被驱动的压力发生器40可能使压力介质从车轮制动器26处运离开并因此使车轮制动压力降低。在每个车轮制动器26里的压力可以根据在车轮上的各自滑移情况而单独地进行控制或调节。在终止车轮抱死的危险之后使相应的降压阀38又关闭，使升压阀32打开并在必要时中断时压力发生器40的控制。当重新有制动愿望时(操纵制动踏板16和操纵制动灯开关66时)重新控制泵在车轮制动器26里引起升压。这由司机在制动过程中所操纵的主制动缸14只是用作为检测制动愿望的装置。在车轮制动器26里所必需的压力由压力发生器40的电动驱动的泵单元40.1-3，也就是通过外来力产生。

3.加速防侧滑运行：

在汽车制动设备10的这种运行状态下不通过司机来操纵主制动缸14。在被驱动的汽车车轮上由车轮传感器26.1-4确定出大的车轮滑移，也就是车轮满转(durchdrehend)，例如通过汽车速度与车轮转速的比较，在车轮满转时控制仪12自动地制动住相应的车轮，其方法是通过控制压力发生器40将压力介质运送经过在基本位置上敞开的升压阀32至车轮制动器26。泵单元40.1-3为此将压力介质从低压蓄压器42里抽吸出或者在高压开关阀60打开时从储油箱20里抽吸。降压阀38在此期间同样也处于其基本位置/闭锁位置上，从而使制动压力升高。若车轮转速又与汽车速度相应可以通过控制升压阀32来保持压力，因此使处于制动压力下的压力介质闭锁在关闭的升压阀32、关闭的降压阀38和配属的车轮制动器26之间。如上所述，通过控制降压阀38在各自的车轮制动器26中进行必需的，如果必要的话继续降低压力。该降压阀则在其通流位置上，因此如前一样被驱动的压力发生器40可以将压力介质从车轮制动器26处运走。

如由以上说明可见，在汽车制动设备10的不同运行状态下在制动系统之内产生了压力介质的移动。尤其是涉及主制动缸14的压力介质流由于存在着液压的作用连接引起了制动踏板16上的反作用。这些对于用脚操纵制动踏板16的司机来说其觉得受到干扰。向主制动缸14的压力介质流引起了制动踏板16反向于操纵方向的运动，而压力介质流从主制动缸14离开引起制动踏板16在操纵方向上的运动。踏板的脉动可能引起运行噪声。这在汽车制动设备的调节过程中产生的踏板运动有一个相对较低的在0.5至大约6.0Hz之间的频率。低频使由调节引起的踏板脉动区别于由泵引起的踏板脉动。后者是由于泵单元40.1-3的有节拍的工作原理而产生，并具有一个相应高的频率。作为泵单元40.1-3通常使用柱塞泵。

发明的目的是使低频的，由调节引起的踏板脉冲通过如下方式消除：向主制动缸14的压力介质流和从主制动缸14离开的压力介质流理想地相互抵消。换句话说这些压力介质流之差应该假定为一个尽可能小的量，优选为零。这可以有利地通过改变压力发生器40的驱动转速来实现。

从制动回路22向主制动缸14的体积流如前所述，取决于制动回路22的转换阀28、升压阀32和降压阀38的操纵状态以及取决于压力发生器40的转速。为了避免踏板的运动，在主制动缸14处所得出的总体积流必须被最小化。原始参数为进入车轮制动器26里的体积流以及泵单元40.1-3的输送能力，后者可以直接通过测量流量的传感器，或者间接地通过反正存在有的压力传感器62来测量或者借助于存入在电子控制仪12里的汽车制动系统的液压体积模块来估计。若是估计则由名义压的要求得出在各个电磁阀28，32，38，40上的体积流并因此不存在时间延滞。无论是估计还间接测量可以由在主制动缸14处、车轮制动器26上、在制动回路22，24里或者在低压蓄压器42上的由压力传感器62构成的可能存在的传感器装置的测量值来支持。控制仪12将这些测量结果分析处理成一种可以变化的控制信号用于压力发生器40的设计成转速可变的驱动马达52。对压力发生器40的驱动马达的控制可以在一个电子控制或调节回路里转换。

图2还是大大简化地概略表示了按图1所示的具有回油液压系统的已述的汽车制动设备。可见一种双回路设计的主制动缸14连接于两个对称设计的制动回路22，24。主制动缸14可以通过一个制动踏板16来操纵。液压系统中在主制动缸14后面接有一个单元70用于调制制动压力。这单元70还作用于一个车轮制动器26。一个具有可控或可调节驱动马达52的压力发生器40液压地直接连接于车轮制动器26，连接于用来调制制动压力的单元70和连接于从用于调制制动压力的单元70至车轮制动器26的压力连接管路 2。车轮传感器64和主制动缸14里的一个传感器66将其测量值传输给电子控制仪12，该控制仪由此计算出用于调制在车轮制动器26上的制动压力的单元70的控制信号，并计算出用于压力发生器40的驱动马达52的控制信号。在图2中用较细的线可以使汽车制动系统的信号线74.1-4区别于液压管路72。另外一个虚线表示的信号线74.5从一个连接于制动踏板16的，同样也虚线表示的踏板传感器76导引至电子控制仪12。这应该表示出了一个踏板传感器76的另一种可以选择的应用方案用于表示出一个调节回路。

图3再次示意表示了发明的基本思路，就是说用传感器检测压力发生器40的体积流80和车轮制动器26的体积流82，并将测量结果输送给一个电子控制仪12，以便由此求出可变化的控制信号用于压力发生器40的可调节的驱动马达52。

图4再次表示了已经结合图1所述的用于控制压力发生器40的驱动马达52的调节回路。为此在制动踏板16上设有一个踏板行程传感器或踏板速度传感器76，其测量值在电子控制仪12里继续进行处理。踏板速度的名义值为零，调整参数为压力发生器40的转速。它通过可调节的驱动马达52来调整。

不言而喻，可以相对于已述的实施例进行修改或补充，而并不偏离发明的基本思想。因此应该指出：发明并不局限于在实施例中所示的并在说明中所述的具有外力运行的工作制动器的和肌肉力运行的辅助制动器的电液汽车制动设备，而且也可用于通常的防抱死保护制动设备、行驶稳定性调节制动设备和加速防侧滑移调节制动设备，它们都按回输原理工作并在它们中都是仅通过司机的肌肉力来产生必需的制动压力。不言而喻，本发明也不限于双回路设计的汽车制动系统，而是也可以相应地转换成单回路的设备。

Claims (6)

1.控制或调节一种可以电子控制的，按回输原理工作的汽车制动系统10的方法，此系统具有可以通过肌肉力操纵的主制动缸14用于供给制动回路22，24的至少一个车轮制动器26.1-4以制动压力，还有装置70用于调制在车轮制动器26上的制动压力，该装置包括有由电子控制仪12可以控制的在从主制动缸14至车轮制动器26的第一压力介质连接管路里的降压阀32和由电子控制仪12可以控制的在从车轮制动器26输离的第二压力介质连接管路中的降压阀38，此系统还具有压力发生器40，它可以被由控制仪12可以控制的驱动马达52驱动，其中其抽吸侧在降压阀32的下游连接于第二压力连接管路以及主制动缸14上，而其压力侧在降压阀32的上游连接于第一压力连接管路，并且此系统具有传感器62，64，66用于检测汽车制动系统的状态参数，其特征在于，压力发生器40的输送量由控制仪12取决于所得到的状态参数而进行改变，使得在从主制动缸14流出的和流向主制动缸14的压力介质流之间的差为最小值，优选为零值。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，由控制仪12来求出用于驱动马达52的可变的控制信号，通过此信号使压力发生器40的驱动转速发生变化。

3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了调节压力发生器40的驱动转速由传感器装置76来检测操纵主制动缸14所采用的速度和/或行程，并由电子控制仪12来分析处理所述速度和/或行程。

4.按权利要求1-3中之一所述的方法，其特征在于，为了控制压力发生器40的驱动转速在电子控制仪12里电子方式存入了汽车制动系统的液压体系模块，由这个模块根据制动愿望的高低通过估计求出控制信号。

5.电子可控制的，按照回输原理工作的汽车制动系统，它具有肌肉力可操纵的主制动缸14用于对制动回路22，24的至少一个车轮制动器26.1-4供给制动压力，还具有装置70用于调制在车轮制动器26上的制动压力，此装置包括了可以由电子控制仪12控制的，在从主制动缸14至车轮制动器26的第一压力连接管路中的升压阀32以及由电子控制仪12可控制的在从车轮制动器26输离的第二压力介质连接管路里的降压阀38，并且该系统具有压力发生器40，它可以由通过电子控制仪12可控的驱动马达52驱动，其中其抽吸侧在降压阀38的下游连接于第二压力连接管路以及主制动缸14上，而其压力侧在升压阀32的上游连接于第一压力连接管路，并且该系统具有传感器62，64，66，用于检测汽车制动系统的状态参数，其特征在于，控制仪12按照计算机程序工作，该程序在对传感器62，64，66的测试结果进行分析处理应用了按权利要求1至4中之一的方法。

6.按权利要求4所述的汽车电液制动系统，其特征在于，汽车制动系统10具有外力运行的工作制动器，肌肉力运行的辅助制动器和电可以控制的阀门装置28，该阀门装置将汽车制动设备10从辅助制动运行转换成工作制动运行。

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