CN102307762A - 用于运行制动系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车制动系统的方法，所述制动系统在运行模式中既能由车辆驾驶员驱控、也能独立于车辆驾驶员地被驱控，所述方法优选在所述“线控制动”运行模式中运行以及在第一备用运行模式和第二运行模式中运行，在所述第一备用运行模式中提供制动助力，在所述第二运行模式中能在无制动助力的情况下运行，在所述第二运行模式中仅能通过辆驾驶员运行所述制动系统。根据本发明，被设置为常规运行模式的所述“线控制动”运行模式被分成节能运行模式和高功率运行模式，根据制动状况在所述节能运行模式与所述高功率运行模式之间切换，所述节能运行模式和高功率运行模式使用所述液压线路的不同部件。

Description

用于运行制动系统的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的、用于运行机动车的制动系统的方法。
背景技术
例如从国际专利申请WO 01/72567A1已知这种制动系统。已知的制动系统的缺点在于其能效，其在两个方面仍值得改进。
在优选的“线控制动(Brake-by-wire)”运行模式中，即使是不需要高动态性并且不需要对各个车轮单独地匹配轮制动压力的轻微制动也是利用从高压蓄能器取出的压力介质体积来实现。此后，必须以比所使用的液压能量多得多的能量耗用对蓄能器进行再次补充。在普通的驾驶方式中出现的大多数制动皆是如此。因此从能量耗用的观点来看有意义的是，仅当需要动态制动时才利用来自液压蓄能器的压力介质，优选直接借助可电控的压力源的压力来执行制动。
在无法提供电力驱控、但能以液压蓄能器中的压力和压力介质体积的形式提供液压能的备用运行模式/低效运行模式(Rueckfallbetriebsart)中，已知的制动系统(如“线控制动”运行模式中)作为动力制动器工作。在此看来更合适的是，不去消除车辆驾驶员通过致动制动踏板贡献的致动能量，而是对其加以利用。因此更为有意义的是，在这种运行状况下在此提出的新型制动系统作为助力制动器工作。
本发明为在这两方面改进能效创造了技术先决条件。
发明内容
由此本发明的目的在于，提出一种用于运行上述制动系统的方法，该方法能够明显提高能效。
根据本发明，该目的通过在权利要求的特征部分中列举的方法特征而实现。由从属权利要求2至12可获得根据本发明的方法的有利扩展方案。
附图说明
在下文的描述中，将基于实施例并参照所附示意图来阐明本发明。附图中：
图1示出根据本发明的制动系统的液压线路图，
图2示出该制动系统的与本发明相关的局部视图以阐明常规制动所需的过程，
图3示出该制动系统的与本发明相关的局部视图以阐明另一运行模式所需的过程，
图4示出该制动系统的与本发明相关的局部视图以阐明所谓“极端制动/极限制动(Extrembremsung)”所需的过程，
图5示出该制动系统的与本发明相关的局部视图以阐明又一运行模式所需的过程，
图6示出该制动系统的与本发明相关的局部视图以阐明高压蓄能器充压/加压所需的过程。
具体实施方式
图1示意性示出的制动系统主要包括可借助制动踏板1致动的致动单元2，该致动单元例如构造为单回路制动主缸。根据本发明的制动系统还包括作用连接在致动单元2下游的活塞缸装置或分离式活塞装置3a-d、压力介质储存器10、液压压力源11、高压蓄能器12以及电子控制调节单元13，该活塞缸装置或分离式活塞装置的可电控的压力调节阀4a-d、5a-d连接在车辆制动器6-9上游。在此，优选为每个轮制动器6-9配设一分离式活塞装置3a-d。借助机械驱控元件14a-d实现在致动单元2与分离式活塞装置3a-d之间的力传递，该机械驱控元件构造为传力杆并且在必要时中间连接有阻尼元件的情况下支撑在致动单元2的未示出的活塞上。为了使驱控元件14a-d对外密封，设有由附图标记15a-d表示的密封装置。为了向所示的根据本发明的制动系统供应电能，设置有仅示意性示出的能量供应单元(例如具有变压器的电源)26，该能量供应单元可与一蓄电装置(蓄电池)27共同作用。
另外由图1可见，致动单元2包括未示出的液压驱控室，所述液压驱控室经由无流打开/常开(SO-)的二位二通方向阀16与压力调节阀装置17的液压驱控连接端相连接，所述压力调节阀装置将在下文中得到更详细的说明。所述驱控连接端可在中间连接有无流关闭/常闭(SG-)的二位二通方向阀18的情况下与压力介质储存器10相连接。借助一压力传感器19来检测在驱控室中控制的压力。
如上所述，为每个轮制动器配设有一压力调节阀组件，所述压力调节阀组件或者如图所示地包括两个可模拟控制的二位二通方向阀4、5，或者替代地构造成一个三位三通方向阀。决定性的是，单独用于各个轮的压力调节组件4a、5a、4b、5b、4c、5c、4d、5d具有三个液压连接端，即无流关闭的“高压连接端”、出口连接端和“低压连接端”。高压连接端共同连接至一转换阀28的出口连接端，该转换阀连接在高压蓄能器12与可电控的压力源11之间。出口连接端单独地连接至分离式活塞装置3a-d，而低压连接端共同连接至一线路部分21，该线路部分能被施加制动系统压力并且在所示的制动系统的休止状态下经由压力调节阀装置17和无流打开的阀22与无压的压力介质储存器10相连接。
与所述转换阀28的背离高压蓄能器12的入口连接端相连接的阀组件包括无流打开的(SO-)二位二通方向阀22和无流关闭的(SG-)二位二通方向阀23。在此，该阀组件包括三个液压连接端：与压力介质储存器10相连接的低压连接端、与压力调节阀装置17的低压连接端相连接的工作连接端、以及与液压线路部分34相连接的高压连接端，通过所述液压线路部分如下文将详细阐明地可馈入液压压力。作为由一对SO-SG二位二通阀22、23形成的、具有三个连接端的阀组件的替代，可采用一单个的三位三通方向阀。
另外由附图可见，前述的压力源11构造为电液执行器，该电液执行器的活塞25可由一未示出的电动马达通过一转动平动传动装置致动。电液执行器11的由活塞25界定的压力室29一方面经由抽吸止回阀30和液压连接线路31与压力介质储存器10相连接，另一方面经由可电磁致动的分隔阀32和排出止回阀33与高压蓄能器12相连接，使得高压蓄能器12能被压力源14充压。作为使用电液执行器的替代，在本发明的另一未示出的构造方案中，可设想将压力源11构造为机电式驱动的泵，所述泵代替止回阀30连接在液压线路中。在这种情况下，泵的吸入侧经由液压连接线路31与压力介质储存器10相连接，而泵的压力侧经由分隔阀32和止回阀33与高压蓄能器12相连接。已提到的止回阀33防止高压蓄能器12在压力源14的压力回落时被排空。这样便能够借助可电控的压力源14将连接线路34中的压力值调节至一低于高压蓄能器12的压力水平的压力值，其中连接线路34将电液执行器11与前述二位二通方向阀23的入口连接端相连接。
此外，本领域技术人员由附图可见，上文多次提到的压力调节阀装置17被构造为三位三通方向阀，所述三位三通方向阀作为保压阀在相反的作用方向上一方面可由驾驶员在致动单元2中设定的压力来驱控、另一方面可由线路21中存在的制动系统压力经由两个在附图中左、右设置的液压控制连接端来驱控。为了实现附图中表示为三位三通方向阀的压力调节阀装置17，可使用滑阀技术和中心阀技术或它们的变型方案的组合。就这一点应指出，随着液压导通和关断的变换，在图中所示的压力调节阀装置17的各切换位置之间产生连续的过渡状态，可通过在控制技术意义上的相应驱控而使所述过渡状态稳定。因此，所示的三位三通方向阀构造为模拟阀而不是具有不稳定过渡状态的切换阀。但是当下文中提到切换位置时指的是压力调节阀装置17的相应的驱控状态或致动状态，尽管所述驱控状态或致动状态可以以能连续变化的方式接近附图中所示的阀位置之一或与该阀位置相对应。除了已提到的控制连接端之外，三位三通方向阀还包括高压连接端P、低压连接端T和工作连接端A。在图中所示的第一切换位置中，所述三位三通方向阀的工作连接端A经由其低压连接端T与两个二位二通方向阀22、23的中间接头相连接，而所述三位三通方向阀的与高压蓄能器12直接连接的高压连接端P保持关断。
在三位三通方向阀17的第二切换位置中，所有三个连接端P、T、A都保持关断，而在第三切换位置中工作连接端A与高压连接端P连接。前述的部件11、12、17、25、26、29-34形成一用于为单独的轮制动压力提供电控的液压线路，特别是在作为常规运行模式的“线控制动”模式下作为对经由制动踏板1引入系统的制动力作出反应。此外，在无可用的电驱控的情况下，通过所述的压力调节阀装置17以纯液压的方式提供被增大的制动压力，而在高压蓄能器12被耗尽的情况下仅能提供未经放大的轮制动压力。
如上所述，图2a示出在根据本发明的制动系统的常规制动中所需的压力建立。尽管为说明目的仅示出了轮制动器6-9中的一个轮制动器9，但所有轮制动器6-9都得到相同的压力。仅通过在活塞25的致动方向上对可电控的压力源11进行驱控来建立压力，所述致动方向由方向箭头F标明。在这种情况下，与图1相关地提及的、无流关闭的二位二通方向阀23被切换成，使得从压力源11的压力室29排出的压力介质体积到达压力调节阀装置17并在其所示切换位置下从那里到达压力调节阀装置4、5的第三连接端。通过使相应的无流打开的压力调节阀5d被穿流过而在轮制动器6-9中或者说所示的轮制动器9中建立压力。在此，仅建立必需的压力，从而与使用高压蓄能器12的制动相比节约了能量。在所述的运行模式中，通过分隔阀32使高压蓄能器12与可电控的压力源11液压分离。
图2b中示出在常规制动中的压力降低。在这种情况下，联系图2a所述的所有阀都保持在图2a所示的切换位置中，而可电控的压力源11的活塞25返回运动以增大压力室29(参见方向箭头F)。压力介质从轮制动器9经由打开的阀5d、17和23流入线路34中并从该线路流入压力室29中。
当由高压蓄能器12提供的压力高于线路34中存在的、可由可电控的压力源11施加的压力时，便考虑/起用图3a、b所示的另一运行模式。在下列的情况下进行图3a中所示的压力建立：
·需要针对单个车轮单独地(建立)的压力，
·应避免车辆中的车载网络/电气系统的高负荷，
·需要特别高的压力建立动态性，或
·必须在高压蓄能器12的充压过程期间执行制动。
在此，转换阀28允许由高压蓄能器12提供的压力达到压力调节阀装置4、5的第二连接端，其中压力调节阀4被切换至一允许相应的轮制动器9被高压蓄能器的压力加载的切换位置。
在压力降低时，压力调节阀装置4d、5d被切换成，使得轮制动器9与压力调节阀装置4d、5d的第二连接端或者说与转换阀28的出口连接端分离并且与压力调节阀装置17的工作连接端A相连接。通过这种在压力调节阀装置17的所示休止位置中打开的、在该压力调节阀装置的工作连接端A与其低压连接端T之间的连接以及通过无流打开的(SO)二位二通方向阀22，使压力调节阀装置4d、5d的第三连接端与无压的压力介质储存器10相连接，从而使轮制动器9中调节出的压力降低。
图4a、4b示出根据本发明的制动系统在另一运行模式中的功能，在该运行模式中需要超过由高压蓄能器12提供的压力瞬时值的制动压力，该运行模式被称为极端制动。在下列情况下进行图4a所示的压力建立：
·尽管制动衬片/制动衬块已恶化(衰退)，但仍需要全制动，
·应当使单个的车轮抱死以防止车辆翻倒。
在这种情况中，不但以选择车轮的方式进行制动，而且以轮制动器组进行制动。在此，转换阀28允许由可电控的压力源11提供的压力到达压力调节阀装置4、5的第二连接端，其中压力调节阀4被切换至一允许相应的轮制动器9被所述压力加载的切换位置。
以联系图3d说明的方式来使压力降低，所以在此无需作出描述。
图5a、5b示出在供电装置26、27或电子控制调节单元13失效时执行的制动过程。这种不能对可电磁驱控的阀进行致动的运行模式的重要前提条件是高压蓄能器12被充压。在对所有轮制动器6-9加载相同压力的压力建立中，通过驾驶员的致动使压力调节阀装置17进入图5a所示的切换位置，在该切换位置中所述压力调节阀装置的高压连接端P与工作连接端A相连接，使得由高压蓄能器12提供的压力可经由无流打开的二位二通方向阀5d的第三连接端施加到轮制动器9上。压力调节阀装置4、5的第三连接端处的压力在制动踏板的控制下得到调节，其中向压力调节阀装置17提供来自高压蓄能器12的液压能。在轮制动器6-9中调节出的压力的降低首先通过将压力调节阀装置17切换至图5b所示的休止位置来进行，在该休止位置中所述压力调节阀装置的工作连接端A与低压连接端T相连接。在这种情况下，轮制动器6-9经由压力调节阀装置4、5的第三连接端以及无流打开的(SO)二位二通方向阀22与无压的压力介质储存器10相连接，从而如联系图3、4说明的运行模式那样地进行压力降低。
最后，图6中示出高压蓄能器12的充压过程，该高压蓄能器与压力调节阀装置17的在所示的休止位置中关闭的高压连接端P相连接。为此目的将分隔阀32切换至打开位置，使得从可电控的压力源11排出的压力介质可经由排出止回阀33流入高压蓄能器12中。

Claims (13)

1.一种用于运行机动车的制动系统的方法，所述制动系统在“线控制动”运行模式中既能由车辆驾驶员驱控、也能独立于车辆驾驶员地被驱控，所述方法优选在所述“线控制动”运行模式中运行并能在第一备用运行模式和第二运行模式中运行，在所述第一备用运行模式中提供制动助力，在所述第二运行模式中不提供制动助力，在所述第二运行模式中仅能通过车辆驾驶员运行所述制动系统，包括：
a)至少两个活塞缸装置(3a-d)，所述至少两个活塞缸装置用于在车辆的轮制动器(6-9)中产生制动压力，
b)致动单元(2)，所述致动单元作用连接在所述活塞缸装置(3a-d)上游，所述致动单元用于在备用运行模式中对活塞缸装置进行机械致动，
c)制动踏板(1)，所述制动踏板连接在所述致动单元(2)上游用于由车辆驾驶员对所述制动系统进行驱控，
d)作用连接在所述活塞缸装置(3a-d)上游的液压线路，所述液压线路主要包括可电控的液压压力源(11)、能由所述压力源(11)充压以用于维持液压伺服能量的高压蓄能器(12)、以及可电致动的压力调节阀装置(4、5)，所述压力调节阀装置(4、5)具有第一连接端或出口连接端、第二连接端和第三连接端，所述第一连接端或出口连接端用于对所述活塞缸装置(3a-d)进行液压驱控，所述第二连接端通过电致动而与所述第一连接端相连接，所述第三连接端在所述压力调节阀装置(4、5)未被致动的状态下与所述第一连接端相连接并能通过电致动而被在通流方向上关断，
e)能由所述制动踏板(1)致动的压力调节阀装置(17)，所述压力调节阀装置在所述第一备用运行模式中提供一能通过所述制动踏板(1)计量的制动系统压力，
f)驾驶员意愿检测装置(19)，
g)配设给所述致动单元(2)和/或所述活塞缸装置(3a-d)的压力介质储存器(10)，以及
h)供电装置(26、27)和
i)电子控制调节单元(13)，
其特征在于，
被设置成常规运行模式的所述“线控制动”运行模式被分成节能运行模式和高功率运行模式，根据制动状况在所述节能运行模式与所述高功率运行模式之间切换，所述节能运行模式和高功率运行模式使用所述液压线路的不同部件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为执行适度的制动而选择节能运行模式，在所述节能运行模式中将由所述可电控的压力源(11)提供的压力输入所述压力调节阀装置(4、5)的第三连接端，而使由所述高压蓄能器(12)维持的、在所述压力调节装置(4、5)的第二连接端处存在的压力保持不被利用。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述节能运行模式中，借助可电磁致动的分隔阀(32)使所述高压蓄能器(12)与所述可电控的压力源(11)液压分离。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在所述节能运行模式中，通过所述可电控的压力源(11)与所述活塞缸装置(3a-d)之间的液压连接来执行所需的压力建立和降低，该液压连接经由所述压力调节阀装置(4、5)的所述第三连接端在中间连接有所述压力调节阀装置(17)的情况下实现。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在需要对各车轮单独地进行制动或需要高动态的制动时选择高功率运行模式，通过单独地打开所述压力调节阀装置(4、5)的第二连接端来建立轮制动压力，而通过所述压力调节阀装置(4、5)的第三连接端来进行压力降低过程。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述高功率运行模式中，使在所述压力调节阀装置(4、5)的所述第三连接端处存在的压力降低至一小于或等于最小制动压力理论值的值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述压力调节阀装置(4、5)的所述第三连接端与所述压力介质储存器(10)相连接。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所需的制动压力比由所述高压蓄能器(12)提供的压力的瞬时值大的制动中选择高功率运行模式，在所述高功率运行模式中接通在所述压力调节阀装置(4、5)的第二连接端与所述可电控的压力源(11)之间的液压连接，而所述高压蓄能器(12)与该液压连接分离。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述可电控的压力源(11)的压力提高到超过所述高压蓄能器(12)中的瞬时压力值引起转换阀(28)的切换，所述转换阀(28)的出口连接端与所述压力调节阀装置(4、5)的第二连接端相连接。
10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，所述压力调节阀装置(17)构造为能被液压地驱控，只要提供了所述可电控的压力源(11)和压力调节阀装置(4、5)的电驱控便借助可电控的解除装置(16、18)来阻止该液压驱控。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述供电装置(26、27)或所述电子控制调节单元(13)失效的情况下，所述压力调节阀装置(17)在制动踏板控制的情况下对在所述压力调节阀装置(4、5)的第三连接端处的压力进行调节，其中由所述高压蓄能器(12)为所述压力调节阀装置(17)提供液压能。
12.根据权利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，通过对一电液执行器的电子的驱动调节来对由所述可电控的压力源(11)提供的压力进行调节。
13.根据权利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，通过对一泵和一阀的驱动进行协调的电子调节来对由所述可电控的压力源提供的压力进行调节。
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