CN102395493B - 操作制动系统的方法、制动系统及具有制动系统的机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操作制动系统(50)、尤其是机动车(140)中的制动系统(50)的方法，所述制动系统具有至少两个各自能通过尤其非自锁的、机电式致动器而被致动的车轮制动器(54、56)，所述车轮制动器各自包括用于实施驻车制动功能的锁定装置，其中相应的机电式致动器首先被致动并且随后被所述锁定装置锁定，该方法可靠地避免了机动车的下列状态：其中机动车既没有被安全地停车也不能被操纵。在实施驻车制动功能时，执行以一个接一个的方式致动所述至少两个致动器的第一方法步骤，随后执行检查所述至少两个致动器是否具有各自预规定的制动作用力的第二方法步骤，并且在所述至少两个致动器具有各自预规定的制动作用力的情况下，在第三方法步骤中锁定所述至少两个致动器。另外，本发明涉及一种相关的制动系统以及一种具有这种制动系统的机动车。

Description

操作制动系统的方法、制动系统及具有制动系统的机动车

技术领域

本发明涉及一种用于操作制动系统、尤其是机动车中的制动系统的方法，该制动系统具有至少两个车轮制动器，每个车轮制动器均能通过机电式致动器、尤其非自锁的致动器而被致动，并且每个车轮制动器均包括用于实施驻车制动功能的锁定装置，其中相应的机电式致动器首先被致动并且随后被锁定装置锁定。本发明还涉及一种相关的制动系统以及一种具有这种制动系统的机动车。

背景技术

为了在机动车中实施驻车制动功能，一般借助适当的装置来固定行车制动器脚制动器的两个致动器。为了使车辆停车，通过行车制动器的致动器来产生制动作用力并且随后机械式锁定该行车制动器。制动作用力的产生要求必须由车载电气网络来提供功率。在此，极大部分的功率没有被要求用于保持设定的制动作用力，而是用于使质量/质量体加速。如果同时驱动两个致动器，则要施加的功率在一级近似下加倍。

如果车辆仅具有弱的(功能差的，schwachen)的车载电气网络并且存在对驻车制动功能进行致动的要求，则两个致动器的同时致动可导致车载电气网络的失效。下文中，假定车辆示例性地具有两个实施驻车制动功能的致动器。

为了减小所施加的电功率，实施驻车制动功能的两个致动器能够一个接一个地分别被致动和锁定。也就是说，首先致动和锁定第一致动器，随后致动和锁定第二致动器。

这种方式在弱的或功能受损的车载电气网络中导致下列的不利状况。车辆例如位于倾斜如此大的斜坡上，使得通过仅一个驻车制动器不能保持车辆质量。此时，为了保护车载电气网络，首先锁定一驻车制动器。在能够锁定第二驻车制动器之前，车载电气网络就已最终失效，导致不再能够提供用于释放已锁定的驻车制动器所需要的功率。

在这种状况下，车辆不能通过一个被锁定的驻车制动器保持在斜坡上。同时，由于该仅一个被锁定的驻车制动器，驾驶员不再能够使车辆移动。在最坏的情况下，因此车辆开始以不可控的方式滑动。这种过程可造成严重的人员伤害和物资损失。另外，在这种状态下车辆不能由另一机动车、例如借助拖绳或牵引拉杆来被牵引。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出一种用于操作制动系统的方法，其可靠地避免了机动车的下列状态：其中机动车既没有被安全地停车也不能被操纵。另外，本发明给出了一种执行这类方法的相关的制动系统以及一种具有这类制动系统的机动车。

对于所述方法，上述目的根据本发明如此被实现，即在实施驻车制动功能时，执行第一方法步骤，在该第一方法步骤中至少两个致动器以一个接一个的方式被致动，随后执行第二方法步骤，在该第二方法步骤中，检查所述至少两个致动器是否具有各自预规定的制动作用力，并且在所述至少两个致动器具有各自预规定的制动作用力的情况下，在第三方法步骤中将所述至少两个致动器锁定。

本发明的有利构造方案是从属权利要求的主题。

本发明基于的思想在于，在现代的机动车中所必需的安全要求是机动车以可靠的方式被停车或驻车。尤其是在陡的斜坡上或在坡度大的表面上，为此设置的驻车制动器或驻车制动功能必须确保机动车不滑离。同时，驻车制动器的故障不允许造成下列的状态：车辆(在一定程度上)不能被操纵或控制。

在现代的机动车中，越来越多地应用了机电式制动器(能机电式致动的制动器)，其中，制动器通过电气驱动的致动器(例如呈电动机的形式)而被致动。在此，该致动所需要的电气功率从车载电气网络获得。

在这种制动系统中，存在下列风险：在车载电气网络弱的情况下，在按照规定将全部的制动器致动和锁定之前，车载电气网络就失效了。如上文所述，这使得机动车在防止滑离的方面仅以不充分的方式被保护并且在滑动过程中使得人处于危险的状况中。

如目前已知地，这种状态通过如此的方式而被避免，即对于停车过程中的每个时间点，在车载电气网络中仅要求最少的功率：致动器以一个接一个的方式被致动。因此，通常在同一时刻仅需要用于单一的制动作用过程的功率。另外，通过在锁定之前对制动作用力进行检查能够避免下列的情形：尽管致动器没有达到所要求的制动作用力，但各个致动器被锁定。在车载电气网络可能失效的情况中，在这种情形下致动器不再被释放，车辆不能被操纵以及同时没有可靠地被停车。

在不是全部的致动器都具有预规定的制动作用力的情况下，有利地在第三步骤中释放或打开(开通，geoeffnet)全部的致动器。由此可避免机动车的转动和/或滑动，因为例如仅一个致动器按照规定被致动并且该仅一个致动器不能单独地保持机动车。由于制动器被释放，例如通过接合档位，驾驶员可使机动车运动以及使机动车可靠地在另一位置处停车。

如果全部致动器达到了预规定的制动作用力，则在第三步骤中优选地基本同时地致动锁定装置，由此尽可能快地使机动车处于被锁定和安全的状态中。

为了防止运动中的机动车的不期望的、突然的和有危险的制动，仅当机动车基本处于静止状态时有利地实施驻车制动功能。例如基于从安装在机动车的车轮处的车轮转速传感器的信号，检测机动车的静止状态。

有利的是，对于全部的致动器，预规定的制动作用力被选择成是基本相同的并且在此优选处于5kN至30kN、尤其是10kN至25kN的范围内。

在用于具有车载电气网络的机动车的所述方法的一优选实施方式中，在实施驻车制动功能时，检查机动车的车载电气网络。

对车载电气网络进行检查被证实是有利的，因为产生致动器的制动作用力所需要的功率必须由车载电气网络来提供。在此，极大部分的功率不是用于维持待设定的(预规定的)制动作用力，而是用于使质量体(例如电动机的部件)加速。在真实的制动作用过程之前，对车载电气网络进行检查也给出了下列信息：在一定条件下是否能够获得足够的功率，以同时地符合要求地致动和锁定致动器。

现在，假如通过检查车载电气网络发现该车载电气网络的功能受损，则有利地执行上文所述的各方法步骤，否则，也就是说在车载电气网络未受损的情况下，用单一的方法步骤来代替上文中所述的各方法步骤，在该单一的方法步骤中，全部的致动器基本上同时地被致动和锁定。在车载电气网络具有完全的功能性的情况下，以这种方式，机动车容易地和快速地被驻车或停车。另一方面，假如车载电气网络的功能受损，则依照下列的方式来执行本方法的步骤：一个接一个地致动致动器，检查致动器的制动作用力并且随后在必要时锁定致动器。

当依序地对致动器进行致动时，从车载电气网络获得相应地用于单一致动器的功率。例如两个致动器的同时致动要求在一级近似下的两倍的功率。假如车载电气网络仅能提供在其正常状态中能提供的功率的一部分，则致动器的这种依序致动能产生良好成效。假如在全部的致动器达到所要求的制动作用力之前车载电气网络失效，则因此防止了由于仅致动器中的一些被锁定而使得车辆仅不完全地被停车以及例如在斜坡上开始滑动。当车载电气网络失效时，另一方面，已锁定的致动器不能够再被释放，导致车辆不能进入受控状态。

对于制动系统，上述目的根据本发明如此被实现，即该制动系统包括控制装置，该控制装置在信号侧与车轮制动器相连接以用于致动致动器和锁定装置，在该控制装置中实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法。

有利的是，该控制装置实施为制动控制装置并且致动机电式致动器以执行行车制动功能。

对于具有车载电气网络的机动车，上述目的根据本发明通过上面描述的制动系统而被实现。

在优选实施方式中，该控制装置包括与机动车的车载电气网络电气连接的车载电气网络检查模块。组合地或作为替换，该控制装置在信号输入侧与车载电气网络检查装置——该车载电气网络检查装置与车载电气网络电气连接——相连接。

在有利的实施方式中，机动车包括前轴、后轴、两个归属于后轴的机电式车轮制动器以及两个归属于前轴的液压式制动器，所述机电式车轮制动器各自包括锁定装置以用于实施驻车制动功能。

附图说明

借助附图更详细地阐明了本发明的实施例。在高度示意性的视图中：

图1示出本方法的一优选实施方式的流程图；

图2示出机动车的具有两个车轮制动器、执行根据图1的方法的控制装置以及车载电气网络的制动系统；以及

图3示出具有根据图2的制动系统的机动车。

在全部的附图中，同样的构件具有相同的附图标记。

具体实施方式

参照图1中示出的流程图，将说明根据本发明的、用于操作制动系统的方法的一优选实施例。在此，安装在机动车中的制动系统包括两个能机电式致动的致动器，所述致动器通过锁定机构来提供驻车制动功能。

本方法在开始(工序)4开始，在该开始(工序)中，机动车的驾驶员实施驻车制动功能。在操作(工序)或块(Block)8中，检查机动车的车载电气网络是否具有足够的功能性以及运行是否完全正常，也就是说是否能提供用于同时致动全部致动器的(电)功率。

如果机动车的车载电气网络具有足够的功能性以及运行完全正常，则在块12中同时致动和锁定两个致动器，并且在结束(工序)16中本方法结束。

如果机动车的车载电气网络不具有足够的功能性以及运行不完全正常，则在块20中首先将第一致动器致动至获得期望的(预规定的)制动作用力，但并不锁定该第一致动器。随后在块24中将第二致动器致动至获得期望的制动作用力，但并不锁定该第二致动器。通过依序地致动这两个致动器，在每个制动作用过程中仅需要用于对刚好一个致动器进行致动的功率。这确保了即使在车载电气网络弱的情况下也可应用机动车的驻车制动。

即使在致动第一致动器之后车载电气网络失效，机动车仍可灵活地行驶，因为此时该第一致动器还没有被锁定。使用非自锁的致动器是有利的。致动器的释放一般不能够在车载电气网络失效的情况下进行。

现在，在判断(工序)28中检查两个致动器是否已达到或实现了所要求的预规定的制动作用力。如果两个致动器达到或实现了所要求的预规定的制动作用力，则在块32中同时锁定两个致动器。如果两个致动器未达到或未实现所要求的预规定的制动作用力，则在块40中打开两个致动器。也就是说，机动车处于未固定的状态中，在该未固定状态中可确保安全停车/停止。现在，机动车的驾驶员可驶向可选择的停车地点或必要时寻找车辆修理处。在这两种情况下，在结束(工序)36中所述方法结束。

本发明还涉及一种尤其是用在机动车中的制动系统的运行方法，所述制动系统具有至少两个各自能通过致动器尤其是非自锁的机电式致动器而被致动的车轮制动器，所述车轮制动器各自包括用于实施驻车制动功能的锁定装置，其中机电式致动器首先被致动，随后被锁定装置锁定，其中在所述驻车制动功能时首先一个接一个地致动致动器，随后要么在直到两个致动器被致动至尤其获得预规定的制动作用力的情况下才致动锁定装置，要么在致动另一致动器之前对先被致动的致动器的锁定装置进行锁止。当机动车的车载电气网络正常运行时，该第二种情况是特别有利的。

图2中示出的机动车(未示出)的制动系统50包括两个机电式致动器(EMB)54、56。这两个EMB各自包括一行车制动器致动器60、64以及一呈驻车制动器致动器68、72形式的锁定装置。所述致动器60、68和64、72各自通过EMB控制装置76、80经由EMB信号线74而被驱动。行车制动器致动器60、64有利地各自包括电动机以及至少一个位于该电动机下游的传动装置。致动器60、64、68、72的图示完全是示意性的，并且没有给出致动器60、64、68、72的尺寸或空间布置方式的任何确切信息。

图2中还示出机动车的车载电气网络84，该车载电气网络不是制动系统50的部件。

制动系统50包括设计为制动控制装置的控制装置90。该控制装置90包括控制模块94，该控制模块在信号输入侧和信号输出侧通过控制信号线98与EMB控制装置76相连接并通过控制信号线100与EMB控制装置80相连接。控制装置90还包括车载电气网络检查模块104，该车载电气网络检查模块通过连接线108、110与车载电气网络84电气连接并且主要包括电压检查模块，通过该电压检查模块来检查车载电气网络84的电压。该模块还在信号输入侧与驻车制动操作元件130相连接(通过虚的连接线示出)。

在机动车的常规行驶模式期间，当驾驶员期望进行制动时，通过控制装置90的控制模块94来驱动EMB控制装置76、80，所述EMB控制装置又将相应的信号传输至行车制动器致动器60、64，该信号使得行车制动器致动器60、64产生与驾驶员期望的制动相对应的制动。控制装置90一般与机动车的另外的、可设计成液压式或机电式(依照规定的两种独立的制动回路)的行车制动器在信号方面进行连接。这种与另外的制动器的连接在图2中未被示出。

在控制装置90中借助于软件和/或硬件执行图1中示出的方法。该控制装置90被实施为例如微控制器、微处理器或专用电路(专用集成电路，ASIC)。如果机动车的驾驶员通过致动驻车制动操作元件130表达出期望启动驻车制动器或驻车制动功能，则车载电气网络检查模块104检查车载电气网络84的状态并为此例如对当前的所施加的电压进行检查。在驻车制动功能执行期间，车载电气网络84的状态的检查也有利地基本上连续地进行。假如车载电气网络84运行完全正常，则这种信息从车载电气网络检查模块104传递至控制模块94。因此，控制模块94随后相应地通过相关的EMB控制装置76、80使行车制动器致动器60、54致动相应的制动器54、56并使驻车制动器致动器68、72锁定相应的制动器54、56。

如果通过检查车载电气网络84发现，车载电气网络84的功能受损和/或不能给出完全的功率，则控制模块94一个接一个(依序)地驱动EMB控制装置76、80，并且命令它们借助相应的行车制动器致动器60、64来致动相应的EMB 54、56。例如，首先驱动EMB控制装置76，随后驱动EMB控制装置80。

对此，作为替换，也可基本上同时驱动两个EMB控制装置76、80，其中例如相应的行车制动器致动器60或64首先通过EMB控制装置76被驱动，在预规定的延时之后随后通过EMB控制装置80被驱动。控制模块94相应地将预规定的制动作用力传输至EMB控制装置，所述制动作用力例如在所述控制装置90中储存在永久存储器中，或从周围条件中被计算出。

在两个EMB 54、56被致动之后，控制模块90通过与EMB控制装置76、80通讯的方式来检查：是否相应地达到了预规定的制动作用力。如果两个EMB 54、56被致动至获得了预规定的制动作用力，则控制装置90或控制模块94以在信号侧与EMB控制装置76、80通讯的方式通过驻车制动器致动器68、72来(优选基本同时地)促使EMB 76、80锁定。因此完成了机动车的停车过程并且机动车以可靠的方式被停车。

在期望的制动作用力未被达到的情况下，控制模块94驱动EMB控制装置76、80来释放行车制动器致动器60、64。现在，机动车的驾驶员可使机动车运动至合适的位置处用于可靠停车。

控制模块94和车载电气网络检查模块104也可集成为一整体模块。用于检查车载电气网络的模块也可与控制装置90分离地设置为车载电气网络检查装置，并且在信号方面与控制装置90通讯。

图3中示出的机动车140包括车体144、发动机缸体148、具有两个前轮154的前轴152以及由万向轴156驱动的且具有两个后轮162的后轴160。前轮154各自配备有液压式制动器166。

机动车140配备有根据图2的制动系统50，其中图3中仅示出重要的部件。这些部件包括配备给后轮162的EMB 54、56以及控制装置90，该控制装置通过控制信号线98、100与EMB 54、56或所述EMB的EMB控制装置76、80相连接。

图3中示出的机动车140构造成，通过配备有制动系统50，尤其在停车或驻车过程中特别可靠的运行。

附图标记列表

4     开始

8     判断

12    块

16    结束

20、24块

26    判断

32    块

36    结束

40    块

50    制动系统

54、56机电式制动器(EMB)

60、64行车制动器致动器

68、72驻车制动器致动器

74    EMB信号线

76、80EMB控制装置

84    车载电气网络

90    控制装置

94    控制模块

98、100控制信号线

104    车载电气网络检查模块

108、110连接线

130    驻车制动操作元件

140    机动车

144    车体

148    发动机缸体

152    前轴

154    前轮

156    万向轴

160    后轴

162    后轮

166    液压式制动器

Claims (16)

1.一种用于操作机动车（140）中的制动系统（50）的方法，所述制动系统具有至少两个车轮制动器（54、56）和至少两个致动器，每个所述车轮制动器均能通过相应的机电式致动器而被致动，并且每个所述车轮制动器均包括用于实施驻车制动功能的锁定装置，其中相应的机电式致动器首先被致动并且随后被所述锁定装置锁定，其特征在于，在实施驻车制动功能时，执行第一方法步骤，在所述第一方法步骤中以一个接一个的方式致动所述至少两个致动器，随后执行第二方法步骤，在所述第二方法步骤中，检查所述至少两个致动器是否具有各自预规定的制动作用力，并且在所述至少两个致动器具有各自预规定的制动作用力的情况下，在第三方法步骤中锁定所述至少两个致动器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少两个致动器中的每一个是非自锁的致动器。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在不是全部的致动器都具有预规定的制动作用力的情况下，在第三方法步骤中释放全部的致动器。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第三方法步骤中同时致动所述锁定装置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，仅在所述机动车（140）处于静止状态的情况下，实施所述驻车制动功能。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述预规定的制动作用力被选择成对于全部的致动器而言是相同的，并且处于5kN至30kN的范围内。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述预规定的制动作用力处于10kN至25kN的范围内。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，所述方法用于具有车载电气网络（84）的机动车（140），其中，在实施所述驻车制动功能时，检查所述机动车（140）的所述车载电气网络（84）。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，如果通过检查所述车载电气网络（84）发现所述车载电气网络的功能已受损，则执行所述各个方法步骤，如果所述车载电气网络的功能未受损，则替代所述各个方法步骤执行单一的方法步骤，在所述单一的方法步骤中，同时致动以及锁定全部的致动器。

10.一种用在机动车（140）中的制动系统（50），所述制动系统具有至少两个车轮制动器（54、56），每个所述车轮制动器均能通过机电式致动器而被致动，并且每个所述车轮制动器均包括用于实施驻车制动功能的锁定装置，其中相应的机电式致动器首先被启动，并且随后被所述锁定装置锁定，其特征在于，所述制动系统（50）包括在信号方面与所述车轮制动器相连接的、用于致动所述致动器和所述锁定装置的控制装置（90），在所述控制装置（90）中实施根据权利要求1至9中任一项所述的方法。

11.根据权利要求10所述的制动系统（50），其中，所述机电式致动器是非自锁的致动器。

12.根据权利要求10所述的制动系统（50），其中，所述控制装置（90）实施为制动控制装置，并且致动所述机电式致动器以执行行车制动功能。

13.一种机动车（140），所述机动车具有车载电气网络（84）和根据权利要求10至12中任一项所述的制动系统（50）。

14.根据权利要求13所述的机动车（140），其中，所述控制装置（90）包括与所述车载电气网络（84）电气连接的车载电气网络检查模块（104）。

15.根据权利要求13所述的机动车（140），其中，所述控制装置（90）在信号输入方面与车载电气网络检查装置相连接，所述车载电气网络检查装置与所述车载电气网络（84）电气连接。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的机动车（140），所述机动车具有前轴（152）、后轴（160）、两个归属于所述后轴（160）的机电式车轮制动器（54、56）以及两个归属于所述前轴（152）的液压式制动器（166），每个所述机电式车轮制动器均包括用于实施驻车制动功能的锁定装置。