CN101801744B - 用于可靠地释放能机电致动的驻车制动器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法，其中为了尽量避免装备有能机电式致动的驻车制动器的制动器过热的危险按照本发明执行以下步骤：-借助电动机在制动作用方向上驱动丝杠直到达到一给定的最大耗用电流(Imax)，该最大耗用电流与一给定的制动作用力(F)相对应；-根据储存在存储器中的、制动钳在锁定状态下的刚度特性曲线(F＝f(x))得出制动活塞的与制动作用力(F)相对应的移动行程(x0)；-通过给所述移动行程(x0)加上另一与希望的气隙值相对应的移动行程值(xl1)来确定第二移动行程(x1)，[(x1＝x0+xl1)]；-在释放方向上驱动电动机(7)，直到制动活塞(5)已走过第二移动行程(x1)；-将车辆速度(v)与给定的第一速度值(v1)进行比较，当车辆速度超过该第一速度值时，再次在释放方向上驱动电动机(7)直到已走过一另外的、事先给定的移动行程(xl2)，此时确保在车辆制动器的摩擦件(33)与制动盘之间不发生接触。

Description

用于可靠地释放能机电致动的驻车制动器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于可靠地释放能机电致动的驻车制动器的方法，该驻车制动器具有一制动活塞，该制动活塞作用到一摩擦件上并能移动到制动钳中的致动位置，在该致动位置中该制动活塞将摩擦件压靠到制动盘上，该驻车制动器具有一由电动机驱动的、与制动活塞的中轴线同轴的丝杠螺母机构用以将制动活塞机械地固定在致动位置中，该丝杠螺母机构的螺母不能转动，该螺母通过丝杠的转动以平移的方式沿着中轴线运动、根据转动方向或者压靠到制动活塞上或者远离制动活塞，所述方法具有以下方法步骤：
借助电动机在制动作用方向上驱动丝杠直到达到一给定的最大耗用电流，该最大耗用电流与一给定的制动作用力相对应，同时测量耗用电流并根据时间得出电动机的转速。
背景技术
这样的方法例如由DE 197 32 168 C2已知，该文献还描述了用于驱动和/或作用和释放开头所述类型的、能机电致动的驻车制动器的方法。但从所述公开文献中不能得到关于如何在摩擦件或制动衬块与制动盘之间设定一使共同作用的各部件无过热危险的最佳距离的启示。
发明内容
因此，本发明的目的在于，给出一种用于可靠地释放能机电致动的驻车制动器的方法，其中制动器过热的危险在最大程度上被消除。
按照本发明，所述目的通过以下方法步骤实现：
-根据储存在存储器中的、制动钳在锁定状态/确定状态/固定状态(festgestellten Zustand)下的刚度特性曲线(F＝f(x))得出制动活塞的与制动作用力相对应的移动行程；
-通过给所述移动行程加上另一与希望的气隙值相对应的移动行程值，来确定第二移动行程；
-在释放方向上驱动电动机，直到(制动活塞)已走过第二移动行程；
-将车辆速度与给定的第一速度值进行比较，当车辆速度超过该第一速度值时，再次在释放方向上驱动电动机直到(制动活塞)已走过一另外的、事先给定的移动行程，在该移动行程处确保在车辆制动器的摩擦件与制动盘之间不发生接触。
特别有利的是，在上述方法中将车辆速度与一给定的第二速度值进行比较，当车辆速度低于该第二速度值时，在制动作用方向上驱动电动机直到已走过所述另外的移动行程。
按照根据本发明的方法的一优选的设计方案，所述给定的速度值选择成，使得在车辆停止之前仍能走过所述另外的移动行程。通过该措施实现，可靠地保持驻车制动器的短的激活时间。
特别优选以如下方式扩展按照本发明的方法，在接下来使制动器作用时测量与实际设定的气隙相对应的移动行程。优选采用在从t0至t1的时间段中走过的移动行程作为移动行程的测量值，其中t0是开始在制动作用方向上驱动电动机的时刻，而t1是这样的时刻：在该时刻转速的时间导数首次低于一限值并且此后在一长于给定的持续时间的时段内一直低于该限值。
如果测得的移动行程低于一给定的值，则使希望的移动行程提高一固定的值。而如果测得的移动行程超过一给定的值，则使希望的移动行程减小一固定的值。通过所述的措施提高了按照本发明的方法的精度以及并使之能与不同的环境影响相匹配。
附图说明
在下面的说明中结合附图更详细地说明按照本发明的方法。在图中：
图1以轴向剖视图示出带有机电式驻车制动器的液压式车辆制动器的实施方式；
图2示出按照图1的机电式驻车制动器的制动作用过程的图示；
图3示出按照图1的液压式车辆制动器的制动钳的刚度特性曲线；
图4a至c示出本发明各具体参数：制动活塞的移动行程x以及车辆速度v的相应时间曲线，以说明按照本发明的方法，以及
图5示出与图2相对应的、机电式驻车制动器的制动作用过程的图示，以说明按照本发明的方法。
具体实施方式
在图1中示出的、按照本发明的液压式车辆制动器一方面具有一能液压致动的行车制动器，另一方面具有一能机电致动的驻车制动器。车辆制动器在所示的实例中构造成浮钳盘式制动器，该制动器在液压致动下的功能是本领域技术人员所熟知的，因而无需详细说明。一机电式致动器或电动机用于致动驻车制动器，该致动器或电动机与两级式传动装置、必要的传感装置以及电子控制单元21一起集成在驱动模块22中。上面提及的车辆制动器还具有制动器壳体和/或制动钳20，该制动钳包绕制动盘(未示出)的外边缘和两个设置在制动盘两侧上的制动衬块33、34。制动器壳体20在内侧形成一制动缸9，该制动缸以轴向可动的方式接纳一制动活塞5。为执行行车制动，可将制动液供应到形成在制动缸9与制动活塞5之间的工作压力腔6中，从而建立制动压力，该制动压力使制动活塞5沿轴向、沿着活塞纵轴线A朝向制动盘移动。由此将面向制动活塞5的制动衬块34压靠到制动盘上，其中作为反作用，制动器壳体20在相反的方向上移动、由此也将另一制动衬块33压靠到制动盘上。
如上所述，驻车制动装置可被机电致动以执行驻车制动过程，驻车制动装置同样作用到制动活塞5上。为此设有一传动装置1，该传动装置将机电式致动器或电动机7的旋转运动转化成平移运动并沿着轴线A致动制动活塞5。传动装置1主要由经由滚动体4相互连接的丝杠2和螺母3形成。滚动体4设计成球体。与丝杠2连接的轴17在背离制动盘的一侧从制动器壳体20中伸出并且在中间连接一两级减速器的情况下由上述机电式致动器7驱动。在此，在制动器壳体20的、供轴17伸出的孔中设有用于密封工作压力腔6的装置。传递到丝杠2的旋转运动被位于丝杠2与螺母3之间的螺纹中的球体4传递给螺母3，该螺母在轴线A的方向上执行平移运动。由此，支承螺母3的制动活塞5也被致动。同时，丝杠2经由与丝杠2连接的凸缘19和第一轴向轴承18支承在制动器壳体20上。亦即，传动装置1将机电式致动器7的旋转运动转变成线性运动并且负责产生用于执行驻车制动过程的制动作用力。
当在载荷下致动传动装置1时，滚动体4在螺纹中滚动。由此达到比较高的、为75％至90％的效率。而在无载荷地致动传动装置1时，滚动体4则滑动/滑转，亦即球体4在配设于制动活塞5的制动衬块34贴靠在未示出的制动盘上之前滑动，因为在这此涉及几乎无载荷的致动。只有在载荷下球体4才开始滚动。因此，如果制动衬块33、34已磨损，传动装置1同时用作校正装置/重调整装置。放弃分离的校正装置、或者将校正装置与致动装置结合成单个构件是特别经济的、同时是坚固的/鲁棒的。为了能始终实现滚动体4在载荷下的滚动以及在无载荷地致动传动装置1时的滑动，设有一弹簧元件10，该弹簧元件保持供滚动体滚动的滚动行程。
上述电动机7和两级式传动装置在此由一属于驱动模块21的壳体28接纳，该壳体28能用壳体盖28a封闭。在所示的实施形式中，两级式传动装置实施为蜗轮传动装置11、12。蜗轮传动装置是一种螺旋滚动传动装置
Figure GPA00001055707100041
在该螺旋滚动传动装置中与滚动传动装置不同地在运动中也存在滑动分量。这样的蜗轮传动装置由螺旋状制齿的齿轮、蜗杆、与该蜗杆啮合的斜齿齿轮以及蜗轮构成。
第一传动级、亦即第一蜗轮传动机构11在输入侧与电动机7的输出轴8连接，而第二传动级、亦即第二蜗轮传动机构12在输出侧与轴17或传动装置1或2、3连接。如图所示，第一蜗杆13套装在电动机7的输出轴8上并与第一蜗轮14啮合。第二蜗杆15又套装在第一蜗轮14的转动中心部上并由该转动中心部带动旋转。第二蜗杆15又与第二蜗轮16啮合，该第二蜗轮16与轴17抗旋转地连接并使轴17与传动装置1一起旋转并在此产生制动活塞5的平移运动。为了在驻车制动过程中保持以这种方式设定的制动作用力，第二蜗轮传动机构12实施成自锁的。
在下面的描述中结合图2至5更详细地说明按照本发明的方法。图2示出机电式驻车制动器的制动作用过程，其中示出制动作用力(I)、供应给电动机7的电流(II)、施加到电动机7上的电压(III)、由制动活塞5走过的移动行程(IV)、电动机转速(V)以及转速的时间导数(VI)的时间曲线。在开始执行按照本发明的方法时，丝杠2被电动机7在制动作用方向上驱动直至达到一给定的最大耗用电流Imax，该最大耗用电流与给定的制动作用力F相对应。由储存在电子控制单元22所包含的非易失性存储器中的、制动钳在锁定状态下的刚度特性曲线(图3中的VII)得出，给定的制动作用力F与制动活塞5的用x0标出的移动行程相对应。在此，刚度特性曲线VII示出制动作用力F与制动活塞5的移动行程x的关系F＝f(x)。在下一方法步骤中以如下方式计算出第二移动行程值x1[x1＝x0+xl1]：给移动行程x0加上一另外的、与所希望的气隙值相对应的移动行程值xl1。在下一方法步骤中，借助电动机7在相反的方向上或者说在驻车制动器的释放方向上驱动丝杠2(见图4a、b、c，t0)，一直到制动活塞5已走过该第二移动行程x1(见图4a、b、c，t1)。同时将车辆速度v与给定的第一速度值v1进行比较。如果车辆速度v高于该第一速度值v1，则借助电动机7在驻车制动器的释放方向上继续驱动丝杠2，直到已走过一另外的、事先确定的移动行程xl2(见图4a、b、c，t2)。在此，移动行程xl2优选以如下方式确定：使制动活塞5走过该移动行程之后在车辆制动器的摩擦衬块33与制动盘之间无接触。还将车辆速度v与一小于该第一速度值v1的第二速度值v2进行比较。如果车辆速度v明显低于值v2，则借助电动机7在制动作用方向上驱动丝杠。在此，第二速度值v2选择成，使得(制动活塞5)在车辆停止之前仍能走过该另外的移动行程xl2。上述移动行程x1、xl2和车辆速度v或车辆速度值v1、v2之间的关系在图4b、4c中示出，其中图4b示出在释放驻车制动器时移动行程x＝f(t)的时间曲线，而图4c示出车辆速度v＝f(t)的时间曲线。
在接下来使驻车制动器作用时，其时间曲线示于图5中，测量实际设定的气隙或与该气隙对应的移动行程Xl1ist。将在时间段t0至t1内走过的移动行程Xl1ist作为测量值，其中t0是开始在驻车制动器的制动作用方向上驱动丝杠2的时刻，而t1是转速n的时间导数VI首次低于一限值并且之后在一长于给定的持续时间的(时段内)低于一限值的时刻。
然后将与设定的气隙相对应的移动行程xl1ist与给定的第一值x10进行比较。如果移动行程xl1ist低于所述值x10，则使与设定的气隙相对应的移动行程xl1为下次释放过程增大一固定的值。如果(移动行程xl1ist)不低于值x10，则进行第二比较。如果从该第二比较得出与设定的气隙相对应的移动行程xl1ist高于x10，则与所希望的气隙相对应地使移动行程x11减小一固定的值。

Claims (7)

1.一种用于可靠地释放能机电致动的驻车制动器的方法，该驻车制动器具有一制动活塞(5)，该制动活塞作用到一摩擦件上并能移动到制动钳(20)中的致动位置，在该致动位置中该制动活塞将摩擦件压靠到制动盘上，该驻车制动器具有一由电动机(7)驱动的、与制动活塞(5)的活塞纵轴线(A)同轴的丝杠(2)螺母(3)机构用以将制动活塞(5)机械地固定在致动位置中，该丝杠螺母机构的螺母(3)不能转动，该螺母通过丝杠(2)的转动以平移的方式沿着所述活塞纵轴线(A)运动、根据转动方向或者压靠到制动活塞(5)上或者远离制动活塞(5)，所述方法具有以下方法步骤：
-借助电动机(7)在制动作用方向上驱动丝杠(2)直到达到一给定的最大耗用电流(Imax)，该最大耗用电流与一给定的制动作用力(F)相对应，
其特征在于以下方法步骤：
-根据储存在存储器中的、制动钳(20)在锁定状态下的刚度特性曲线(F＝f(x))得出制动活塞(5)的与制动作用力(F)相对应的移动行程(x0)；
-通过给所述移动行程(x0)加上另一与希望的气隙值相对应的移动行程值(xl1)，来确定第二移动行程(x1)；
-在释放方向上驱动电动机(7)，直到制动活塞(5)已走过第二移动行程(x1)；
-将车辆速度(v)与给定的第一速度值(v1)进行比较，当车辆速度超过该第一速度值时，再次在释放方向上驱动电动机(7)直到已走过一另外的、事先给定的移动行程(xl2)，在该移动行程处确保在所述摩擦件(33)与制动盘之间不发生接触。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将车辆速度与一小于或等于所述第一速度值(v1)的给定的第二速度值(v2)进行比较，当车辆速度低于该第二速度值时，在制动作用方向上驱动电动机(7)直到已走过所述另外的移动行程(xl2)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述给定的第二速度值(v2)选择成，使得在车辆停止之前仍能走过所述另外的移动行程(xl2)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在接下来使制动器作用时测量与实际设定的气隙相对应的移动行程(xl1ist)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，采用在从t0至t1的时间段中走过的移动行程作为测量值，其中t0是开始在制动作用方向上驱动电动机的时刻，而t1是转速(n)的时间导数(dn/dt)首次低于一限值并且此后在一长于给定的持续时间的时段内一直低于该限值的时刻。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果测得的移动行程(xl1ist)低于一给定的值(x10)，使希望的移动行程(xl1)提高一固定的值。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果测得的移动行程(xl1ist)超过一给定的值，使希望的移动行程(xl1)减小一固定的值。
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