CN102405164A

CN102405164A - 用于机动车的制动系统的制动助力器系统和用于运行机动车的制动系统的方法

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Publication number: CN102405164A
Application number: CN2010800174982A
Authority: CN
Inventors: D·曼科普夫
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-04-20
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2030-02-22
Also published as: KR20110138391A; CN102405164B; DE102010001037A1; WO2010121848A1; EP2421733B1; RU2011146875A; US20120062024A1; JP5405655B2; EP2421733A1; JP2012523991A

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的制动系统的制动助力器系统，其包括控制机构(34)，它被设计用于，在考虑提供的关于司机制动力(Ff)的第一信息下，确定一个辅助力(Fu)，所述司机制动力被传递到制动系统的第一活塞(12)上，和包括第一执行器机构(30)，它被设计用于，将辅助力(Fu)施加到制动系统的第二活塞(16)上，其中控制机构(34)附加地被设计用于，在考虑提供的关于制动系统的运行模式的第二信息下确定一个作用于一个可能的调节力的平衡力(Fa)，该可能的调节力在所述运行模式下可以通过力-压力-转换元件(22)施加到第一活塞(12)上，和制动助力器系统的第二执行器机构(32)被设计用于，将平衡力(Fa)施加到制动系统的第一活塞(12)上。此外，本发明涉及一种用于运行机动车的制动系统的方法。

Description

用于机动车的制动系统的制动助力器系统和用于运行机动车的制动系统的方法

本发明涉及一种用于机动车的制动系统的制动助力器系统。此外，本发明涉及一种用于运行机动车的制动系统的方法。

现有技术

为了使机动车司机能够舒适地操作制动系统的操作元件，如例如制动踏板，制动系统一般具有制动助力器(制动力放大器)。制动助力器被设计用于提供辅助力，该辅助力作为对由机动车的司机通过操作操作元件提供的司机制动力的补充，用于制动至少一个车轮。合适的制动助力器例如在DE102005024577A1，DE10057557A1和DE10327553A1中描述。

图1A和B示出用于说明常规制动助力器的工作方式的示意图。

在图1A中部分地示意描绘的制动系统具有操作元件10，它例如是制动踏板。通过操作操作元件10，司机可以将司机制动力Ff和第一调节行程s1施加到制动系统的一个传递部件，例如输入活塞12上(参见图1B的等效线路图)。附加地，司机制动力Ff可以通过一个(没有画出的)操作元件传感器装置进行探测。操作元件传感器装置例如包括用于测量司机制动力Ff的力传感器。作为备选方案或作为对该力传感器的补充，操作元件传感器装置也可以具有用于确定第一调节行程s1和/或在第一调节行程s1和(以下描述的)第二调节行程s2之间的行程差的行程传感器。

制动系统附加地具有制动助力器14。制动助力器14被设计用于提供辅助力Fu，由此司机不必完全以司机制动力Ff施加用于制动它的机动车所需要的力。

由制动助力器14提供的辅助力Fu可以是司机制动力Ff、第一调节行程s1和/或行程差的函数。制动助力器14将辅助力Fu和第二调节行程s2传递到助力活塞16上，它与输入活塞12一起被耦合到一个耦合元件上，如示出的反作用盘(反应盘)18。在图1B的等效线路图中，输入活塞12作用于反作用盘18的第一点P1上和助力活塞16作用于反作用盘18的第二点P2上。如专业人员认识到的，点P1和P2对应于反作用盘18的面积。例如点P2在管形的助力活塞16情况下对应于一个环形面积。

操作元件10和制动助力器14被如此地设置在制动系统中，即至少司机制动力Ff和辅助力Fu产生一个总制动力Fg和第三调节行程s3，后者可以被传递到一个布置在耦合元件的输出侧的部件，如例如输出活塞20上。此时输出活塞20在第三点P3处，和/或在一个对应的面积上接触反作用盘18。

在弹性的反作用盘18的情况下，该反作用盘在司机制动力Ff≠0和/或辅助力Fu≠0时被变形(在图1B中没有示出)。反作用盘18的可弯曲性(扭曲性)可以作为弹性e(弹性模量)给出。

输出活塞20被耦合到一个力-压力-转换元件，例如主制动缸22的可调节的部件21上。在力-压力-转换元件上连接至少一个用制动介质充填的(没有画出的)具有至少一个车轮制动缸的制动回路上。通过改变至少一个车轮制动缸中的制动压力，可以制动至少一个配属的车轮。

但是在操作依据图1A和1B所示的常规制动系统的操作元件10时，司机常常感觉到操作元件10的一个外部引起的调节。在此情况下，操作元件10的一个外部引起的调节是指操作元件10的一种运动，该运动不是直接地归因于由司机对操作元件10施加的运动，操作和/或力。例如操作元件10的振动和/或反冲击被司机感受为该操作元件10的外部引起的调节。操作元件10的这种外部引起的调节极其经常地令司机烦躁，并且由此极大地影响操作元件10的操作舒适性。

因此值得期望的是提供一种改进了操作元件的操作舒适性的制动系统。

发明的公开

本发明创造一种具有权利要求1的特征的用于机动车的制动系统的制动助力器系统和一种具有权利要求7的特征的用于运行机动车的制动系统的方法。

本发明基于这样的认识，令司机烦躁的、对制动系统的操作元件的外部引起的调节常常归因于由一个力-压力-转换元件施加到第一活塞上的调节力。该力-压力-转换元件，其上耦合了制动系统的至少一个制动回路，可以是制动系统的一个主制动缸。该调节力例如在将制动介质体积从至少一个制动回路移动(置换)到该力-压力-转换元件中时被触发。制动介质体积的这种移动尤其是在减小由司机制动力和辅助力构成的总制动力时，在激活制动回路的一个泵时，在切换一个阀时和/或在EV-激活时，产生。通过提供的第二信息可以识别制动系统的这种运行模式。

此外，本发明基于认识，可以借助于第二执行器机构，在制动系统的第一活塞上施加一个确定的平衡力。

尤其是该确定的平衡力反作用于该(可能的)调节力。以这种方式，本发明防止对操作元件的外部引起的调节并且由此改善司机的操作舒适性。通过第二执行器机构施加平衡力尤其导致司机对踏板感觉的改善。

第一活塞应该理解为是一种用于将操作元件机械地/液压地耦合到力-压力-转换元件上的机构。相应地，第二活塞是指一种用于将第一执行器机构机械地/液压地耦合到力-压力-转换元件上的机构。本发明由此不限于在该术语的较窄意义上的第一活塞和/或第二活塞的设计结构。第一活塞和/或第二活塞最好如此地设计，即它们通过力-压力-转换元件可以实现司机在至少一个制动回路中的直接的制动。第一活塞和/或第二活塞尤其可以理解为是一种用于传递液压力的机构。

在此处描述的制动助力器系统和对应的方法可以在一种成本有利的具有简单结构的制动系统上应用。一般地，为了使用制动助力器系统和为了实施该方法，不需要制动系统的任何附加的传感器装置。由此保证成本有利地利用本发明。

尤其是，按照本发明的制动助力器系统可以在使用至少一个常规的制动助力器下被作为执行器机构制造。由此也保证在制动助力器系统中常规制动助力器的运行优点。

在一个优选的实施形式中，提供的第二信息包括有关第二制动力矩的随时间变化的制动力矩信息，该第二制动力矩除第一制动力矩之外可附加地施加到至少一个车轮上。作为对此的补充，控制机构可以附加地被设计用于，在考虑制动力矩信息下使辅助力改变一个与第二制动力矩的随时间的变化对应的差。例如在第二制动力矩增大时，使辅助力减小一个与该增大对应的差。相应地，在第二制动力矩减小时，可以使辅助力升高一个与该减小对应的差。以这种方式，尽管存在第二制动力矩的时间变化，也尤其可以容易地保持由第一制动力矩和第二制动力矩构成的、在时间上恒定的制动力矩。

常规地，尽管通过司机对制动系统的操作元件进行稳定不变的操作，在机动车的总减速度上仍然常常出现波动，这种波动常常归因于第二制动力矩的增大或减小。这种状况尤其是在制动机动车期间用于对机动车蓄电池充电的发电机力矩被激活时出现。

按照现有技术，对第二制动力矩的遮蔽(掩饰)(Verblenden)一般地可以只通过将操作元件与制动系统的至少一个制动回路脱开耦合和一个附加的执行器部件实施，该执行器部件用于提供在没有它时由司机通过操作操作元件施加的制动力。但是操作元件与至少一个制动回路的这种脱开耦合具有危险，即在执行器部件失灵时司机不再能够直接地在至少一个制动回路中施加制动和弥补失灵的执行器部件。由此操作元件与至少一个制动回路的脱开耦合导致制动系统的安全性的降低。

与此相应地，上面描述的实施形式也可以在操作元件和至少一个制动回路之间的机械耦合情况下应用。由此除了遮蔽第二制动力矩外也附加地保证制动系统的良好的安全性。

在一个有利的改进方案中，控制机构附加地被设计用于，在考虑制动力矩信息下确定涉及力-压力-转换元件在第一活塞上的可能的调节力的平衡力，该平衡力对应于所述差。由此可以消除在常规制动系统中经常出现的缺陷，即遮蔽第二制动力矩导致制动系统的体积接纳能力的变化，并且由此导致操作元件的运动。由此不仅使总制动力矩与第二制动力矩的随时间的变化相匹配，而且也保证，操作元件在遮蔽时不进行任何外部引起的运动。司机由此也不会由于操作元件的外部引起的运动感觉到对第二制动力矩的遮蔽。这附加地改善了操作元件的操作舒适性。

此外，控制机构可以附加地被设计用于，在附加地考虑确定的平衡力下确定辅助力。例如该确定的平衡力被从辅助力中减去。平衡力的提供由此不产生任何附加的制动力矩，而仅仅引起一个杠杆力矩，它在遮蔽第二制动力矩时补偿力-压力-转换元件的压力变化和/或容积变化。以这种方式可以附加地改善踏板感觉。

在上面的段落中描述的优点也在具有这种制动助力器系统的制动系统中和具有对应的制动系统的机动车中得到保证。

此外，上面描述的优点也可以通过一种对应的用于运行机动车的制动系统的方法实现。

附加地，本发明保证对制动设备，尤其是制动系统的反作用盘的监视。在此情况下，可以实施停车校准和/或老化过程的补偿。

附图简述

本发明的另外的特征和优点在以下依据附图说明。

附图中示出：

图1A和B是用于说明常规制动助力器的工作方式的一个示意图；

图2是制动助力器系统的一个实施形式的一个示意图；

图3A至3E是用于说明图2的制动助力器系统的工作方式的四个示意图和坐标系；和

图4是用于说明用于运行机动车制动系统的方法的一个实施形式的流程图。

本发明的实施形式

图2示出制动助力器系统的一个实施形式的示意图。

所示的制动助力器系统设置在具有已经描述的部件10，12和16至22的制动系统上。制动系统的操作元件10例如可以是制动踏板。至少一个制动回路连接到设计成主制动缸22的具有可调节的部件21的力-压力-转换元件上。

在以后描述的制动助力器系统的可应用性不限于具有用制动气体或制动液体填充的制动回路的某种确定的实施形式。例如可以设想关于在制动系统中容积管理的不同的备选方案。由于这些备选方案对于专业人员来说依据下面的说明是明了的，因此在此处对其不做进一步的讨论。

应该指出的是，制动助力器系统的可应用性也不限于所示的包括输入活塞12，(例如管形的)助力活塞16和反作用盘18的耦合机构。例如代替反作用盘18，也可以使用另一种用于将司机制动力Ff和辅助力Fu相加到总制动力Fg上的制动助力器-操作元件-耦合元件。在此情况下，总制动力Fg还可以包括至少一个附加的力，在下面还要对该力进行讨论。

制动助力器系统包括至少一个第一执行器机构30，第二执行器机构32和控制机构34，以下更详细地讨论他们的工作方式：

控制机构34被设计用于，在考虑提供的关于司机制动力Ff的第一信息下，确定一个(有利的)辅助力Fu，其中司机制动力在操作操作元件10时被传递到输入活塞12上。在确定了(有利的)辅助力Fu之后，控制机构34输出一个对应的第一控制信号36给第一执行器机构30。

优选地，辅助力Fu作为司机制动力Ff和/或操作元件10的(没有画出的)第一调节行程s1的函数来确定。在此情况下，司机制动力Ff和/或操作元件10(和/或输入活塞12)的第一调节行程s1可以经一个没有示出的操作元件传感器装置确定并且接着作为第一信息被提供给控制机构34。一种合适的操作元件传感器装置最好包括力传感器和/或程序传感器，如例如踏板行程传感器。操作元件传感器装置可以是控制机构34的子单元。操作元件传感器装置也可以与控制机构34分开地布置，其中尤其是第一信息可以经机动车母线提供给控制机构34。

第一执行器机构被设计用于，接收第一控制信号36并且将与第一控制信号36对应的辅助力Fu施加到助力活塞16上。由此保证，至少包括司机制动力Ff和辅助力Fu的总制动力Fg被传递到作为力-压力-转换元件起作用的主制动缸22上。在此情况下如此地设计力-压力-转换元件(主制动缸22)，使得与总制动力Fg对应的制动压力被传递到制动系统的至少一个耦合的制动回路上。该制动压力作为液压制动力矩经至少一个耦合的制动回路的至少一个车轮制动缸作用于至少一个配属的车轮。

通过提供辅助力Fu保证，司机只需要施加一个较小的司机制动力Ff以制动机动车。由此减小了司机在制动机动车时的用力。通过使用制动助力器系统由此改善了制动系统的操作舒适性。

控制机构34附加地被设计用于，在考虑提供的关于制动系统的运行模式的第二信息下，确定一个平衡力Fa。在此情况下，平衡力Fa被如此地确定，即平衡力Fa反作用于一个可能的调节力，该调节力在相应于第二信息的运行模式情况下可以通过主制动缸施加到输入活塞12上。该可能的调节力是指一种在该运行模式下出现的几率很高的力。在此情况下，该可能的调节力被如此地施加到输入活塞12上，即输入活塞12被调节。该可能的调节力通过力-压力-转换元件/主制动缸22内部中的压力变化，通过力-压力-转换元件/主制动缸22的体积变化和/或通过调节可调节的部件21被提供。

在确定了平衡力Fa之后，控制机构34输出一个对应的第二控制信号38给第二执行器机构32。第二执行器机构32被设计用于，接收第二控制信号38并且将一个对应的平衡力Fa施加到输入活塞12上。

由此保证，输入活塞12不被在该运行模式下预计有的、主制动缸22对输入活塞12的调节力调节。由此可以防止主制动缸22的压力-和/或容积变化，这种变化在常规上导致对输入活塞12和操作元件10的外部引起的调节。因此例如可以借助于制动助力器系统如此地反作用于泵的激活，阀的切换和/或制动介质体积在主制动缸22和至少一个(没有画出的)制动回路之间的移动，使得没有发生操作元件10的外部引起的运动。

提供的第二信息例如包括关于附加制动力矩随时间的变化的制动力矩信息，该附加制动力矩作为对液压制动力矩的补充被附加地施加到机动车的至少一个车轮上。关于制动系统的运行模式的第二信息例如是关于附加制动力矩的激活，去激活，增大和/或减小的制动力矩信息。如另外详细地描述的，在这种情况下，控制机构34可以被设计用于，遮蔽附加制动力矩并且同时抑制为了遮蔽附加制动力矩产生的对操作元件10的外部引起的调节。有利地，附加制动力矩可以是发电机制动力矩和/或拖曳力矩。

执行器机构30和32例如可以是机电式制动助力器，电动式制动助力器，真空制动助力器和/或液压制动助力器。当然，也可以使用两个以上的制动助力器作为执行器机构30和32。两个执行器机构30和32也可以是总制动助力器的子单元。必要时，控制机构34也可以是该总制动助力器的子单元。因此专业人员明白，制动助力器系统的可应用性不限于作为执行器机构30或32的某种确定类型的(总)制动助力器。

在此应该指出的是，执行器机构30或32可以分开地控制。这例如意味着，由执行器机构30或32提供的力Fu和Fa可以相互独立地被确定和提供。

第二执行器机构32也可以被构造成用于在调节输入活塞12时提供/产生作为附加的摩擦力的平衡力Fa。第二执行器机构32的这种构造是容易实施的。在这种情况下，输入活塞12和第二执行器机构32可以作为一种自助力的制动系统的组成部分进行设计。

在一个优选的实施形式中，控制机构34被设计用于如此地确定平衡力Fa，即在该运行模式下通过平衡力Fa补偿可能的调节力。由此可靠地保证，司机在操作操作元件10期间不会注意到任何外部引起的调节。

在一个有利的改进方案中，控制机构34附加地被设计用于，在考虑附加的制动力矩信息下确定辅助力Fu。在这种情况下，辅助力Fu在附加制动力矩的激活，去激活，增大和/或减小方面得到匹配。

尤其是附加制动力矩的随时间的变化可以使新确定的辅助力Fu产生一个与该随时间的变化对应的差。最好如此地重新确定辅助力Fu，使得包括液压制动力矩和附加制动力矩的总制动力矩尽管附加制动力矩随时间变化仍然保持恒定。

附加地，控制机构34可以被设计用于，如此地确定平衡力Fa，使得平衡力Fa反作用于一个可能的调节力，该调节力对应于辅助力Fu被重新确定所改变的差。平衡力Fa在这种情况下反作用于一个可能的调节力，该调节力归因于，被以该差改变的辅助力Fu引起总制动力Fg改变了该差，并且由此引起液压制动力矩的变化。液压制动力矩的变化一般导致主制动缸22内部中的压力变化并且由此导致主制动缸22的可调节的部件21的移动。由此在辅助力Fu被重新确定所改变的差和可能的调节力之间存在一种关系。但是，通过在此处描述的实施形式可以以简单的方式克服常规上由于这个关系产生的缺陷。平衡力Fa最好在此情况下补偿与该差对应的可能的调节力。

此外，控制机构34可以被设计用于，在确定了平衡力Fa之后使辅助力Fu匹配于该确定的平衡力Fa。有利地，控制机构34在确定了平衡力Fa之后确定一个新的辅助力Fu，它与至今为止有效的辅助力Fu之间相偏差平衡力Fa。由此，平衡力Fa的确定不引起总制动力Fg或液压制动力矩的任何变化。

以下还要参照图3A至3E更详细地讨论制动助力器系统的工作方式。

图3A至3E示出用于说明图2的制动助力器系统的工作方式的四个示意图和坐标系。

图3A示出一个用于说明在司机制动力Ff≠0和辅助力Fu≠0时反作用盘18的变形的等效模型。为了清楚起见，平衡力Fa在图3A中等于零。如专业人员认识到的，除了司机制动力Ff，辅助力Fu和平衡力Fa之外，还可以附加地有另外的力贡献于总制动力Fg。但是，为了清楚起见，这个情况在下面不被关注。

反作用盘18可以表现一种“受调节的弹性”。点P1至P3对应于反作用盘18上的面积。一个商x给出了在点P2和P3之间的第一间距和在点P3和P1之间的第二间距的比。如果点P1相对于点P3被调节了反作用盘18的一个变形量(弯曲量)Δ，那么有：

(Gl 1)s1＝s3+Δ

将输出活塞20调节第三调节行程s3由此一般使输入活塞12和操作元件10被调节第一调节行程s1。最好在反作用盘18上布置一个没有画出的差行程传感器，它直接测量变形量Δ。

由反作用盘18上的力矩平衡得到：

(Gl 2)Δ*e＝Ff-x*Fu

因此通过将方程式(Gl 2)代入方程式(Gl 1)得到：

(Gl 3)s1＝s3+(Ff-x*Fu)/e

相应于方程式(Gl 3)的在操作元件10的第一调节行程s1和输出活塞20的第三调节行程s3之间的关系，常规上经常导致对操作元件10的操作舒适性的不利影响。例如由于该关系，在力-压力-转换元件(主制动缸22)中和/或在制动回路中的压力变化在常规上可以导致一种令司机烦躁的操作元件10的调节。借助于制动助力器系统可以消除该常规的缺点。

图3B示出具有制动助力器系统的制动系统在时间点t0处的一个等效模型。为了清楚起见。以下由此出发，即司机自时间点t0起在操作元件10上施加一个在时间上恒定的司机制动力Ff和在时间上恒定的第一调节行程s1。相应地，在时间点t0处，由第一执行器机构30提供在时间上恒定的辅助力Fu和在时间上恒定的第二调节行程s2。通过控制机构34控制第一执行器机构30已经获知辅助力Fu和第二调节行程s2。平衡力Fa在时间点t0处等于零。

在此应该指出的是，制动助力器系统的在此处描述的应用不限于一种通过司机对操作元件10在时间上恒定的操作。在对操作元件10在时间上恒定的操作情况下描述制动助力器系统的工作方式仅仅为了更好地清楚易懂地进行说明。

在时间点t0处，由此在至少一个与制动回路配属的车轮上作用一个恒定的液压制动力矩Mh，它由一个由主制动缸22提供的制动压力p(与总制动力Fg成比例)和一个常数C得出：

(Gl 4)Mh＝C*p

在时间点t^*＞t0处激活一个不等于零的附加制动力矩Mz。但是制动助力器系统的其它描述的应用也可以实施，只要附加制动力矩Mz被增大，减小或去激活。附加制动力矩Mz例如是发电机制动力矩。但是，取代发电机制动力矩，也可以借助于制动助力器系统遮蔽另一个附加制动力矩Mz。

总制动力矩Mg(t^*)由此在时间点t^*处由液压制动力矩Mh和附加制动力矩Mz组成：

(Gl 5)Mg(t^*)＝Mh(t^*)+Mz(t^*)，

尽管附加制动力矩Mz(t^*)≠0，仍然值得期望的是，在通过司机对操作元件10的恒定的操作情况下保持恒定的总制动力矩Mg，具有：

(Gl 6)Mg(t＞t^*)＝Mg(t0)

具有部件30至34的制动助力器系统最好被设计用于，尽管附加制动力矩Mz(t＞t0)被激活仍然保证总制动力矩Mg保持恒定。

图3C示出在时间点t1＞t^*处的一个等效模型。在时间点t^*和t1之间，控制机构34在考虑附加制动力矩Mz下确定了一个新的辅助力Fu。在此情况下适用于在时间点t0处的辅助力Fu(t0)和在时间点t1处的辅助力Fu(t1)之间的一个确定的差D。那么满足：

(Gl 7)Fu(t1)＝Fu(t0)+D

由此在不变的司机制动力Ff下满足：

(Gl 8)Fg(t1)＝Fg(t0)+D

最好该差D补偿附加制动力矩Mz，从而方程式(Gl 6)是适用的并且机动车在时间点t1处的总减速度对应于机动车在时间点t0处的减速度：

(Gl 9)D＝Mz*A/C，

其中A对应于主制动缸22的一个面积，或

(Gl 10)D＝αxMz，

其中α是制动系统的一个常数。

司机由此在激活附加制动力矩Mz时不会由于对机动车的减速度的不利影响受到干扰。

但是，使辅助力Fu/总制动力Fg改变该差D造成制动介质体积在主制动缸22和制动系统的至少一个制动回路之间移动。通过这种移动，输出活塞20的第三调节行程s3被改变行程差Δs3。相应地，反作用盘18的位置也可以改变，如经虚线24所示，该虚线对应于反作用盘18在时间点t0处的位置。此外，反作用盘18的改变的位置可以改变输入活塞12的位置并且由此造成对操作元件10的一个外部引起的调节。操作元件10的这种外部引起的调节对于司机来说通常是非常厌烦的。

但是在此处描述的制动助力器系统具有两个可独立地调节的执行器机构30和32。通过该两个执行器机构30和32存在两个自由度，它们实现了，在通过第一执行器机构30遮蔽附加制动力矩Mz以外还附加地对第二执行器机构32如此地进行控制，即反作用于一个(可能的)调节力，该调节力可以归因于被改变了差D的辅助力Fu/总制动力Fg和一个被相应改变了的液压制动力矩。

图3D示出在时间点t2处在提供了平衡力Fa和在辅助力Fu被匹配于提供的平衡力Fa之后的等效模型，该平衡力反作用于所述可能的调节力。最好平衡力Fa被如此地确定，即对于第一调节行程s1，在

(Gl 12)Ff(t2)＝Ff(t1)＝Ff(t0)情况下，有：

(Gl 11)s1(t2)＝s1(t0)

第一调节行程s1(t2)由此在时间点t2处再次与在时间点t0处的第一调节行程s1(t0)相同。由此可以保证，与遮蔽附加制动力矩相关联的、在主制动缸和至少一个制动回路之间的制动介质体积的移动不引起对操作元件10的任何调节运动。

为了使可能的调节力的反作用不与机动车的改变的总减速度相关联，有利的是满足：

(Gl 13)Fg(t2)＝Fg(t1)，并且

(Gl 14)Fg(t2)＝Ff(t2)+Fu(t2)+Fa(t2)

由此与总制动力Fg对应的液压制动力矩Mh也保持恒定。

为了保证方程式(Gl 13)，可以使辅助力Fu匹配于由第二执行器机构32提供的平衡力Fa。在这种情况下，适用：

(Gl 15)Fu(t2)＝Fu(t1)-Fa＝Fu(t0)+D-Fa

由此，自时间点t1起，一个附加的自由的力矩(扭矩)被施加到反作用盘18上。这是这样进行的，即由两个执行器机构30和32施加的力Fu和Fa被如此修改，使得至少由司机制动力Ff，辅助力Fu和平衡力Fa组成的总制动力Fg自时间点t1起在时间上保持恒定。最好相应于商x地改变力Fu和Fa。

如专业人员认识到的，在此处描述的方法中，保持机动车的减速度的恒定和保持第一调节行程s1的恒定被解耦合并且相互独立地实施。

尤其是可以如此地确定商x，即存在一种有利的杠杆比。

由此以这种方式产生的反作用盘18的扭矩不影响液压制动力矩Mh。该扭矩仅仅引起反作用盘18的一种附加的变形。这种变形是可以利用的，用于如此地调整在时间点t2处输入活塞12的第一调节行程s1(t2)，使得它等于在附加制动力矩Mz的随时间变化之前在时间点t0处的调节行程s1(t0)。以这种方式可以保证，司机不会觉察到对操作系统10的任何外部引起的调节并且因此不会注意到附加制动力矩Mz的任何情况。

变形量Δ可以被如此地修改，即它变为负的。以这种方式，可以如此地补偿一个在主制动缸和至少一个制动回路之间被移动的、甚至相当大的制动介质体积，即可以确定在操作元件10的位置上没有针对司机的任何反作用。

如专业人员认识到的，在上面的段落中描述的方法步骤可以如此迅速地实施，即在时间点t0和t2之间的时间间隔趋于零。由此司机感觉第一调节行程s1在时间上是恒定的。

为了说明制动助力器系统的工作方式，以下给出一个数值示例：

一辆小型汽车例如具有一个具有1.8x10^-5N/m的弹性e和0.25的商x的反作用盘18。(该商x对应于第一执行器机构30的为5的增大系数。)踏板传动比例如为3.15。主制动缸22可以具有20.62mm的直径。

在此处描述的示例中，司机通过操作构造成制动踏板的操作元件10设定一个等于总减速度为0.3g的总制动力矩。这对应于53.5N的踏板力和28.4mm的踏板行程。主缸压力为19巴。

辅助力Fu由此为580.6N。相应地，变形量Δ在-0.5至-1mm之间的范围中。以下以值-0.5mm为出发点。按照方程式(Gl.2)，第三调节行程为8.5mm。

在时间点t^*处，激活一个对应于0.15g的减速度的附加制动力矩。液压制动力矩Mh因此直到时间点t1处被减小到一个等于0.15g的减速度的值。这是通过匹配提供的辅助力Fu实现的。

为了遮蔽等于0.15g的减速度的附加制动力矩Mz，将由第一执行器机构30施加的辅助力从580.6N减小到42N。为了第一调节行程在时间上保持恒定，将变形量Δ重新调整到1.4mm。(变形量Δ以1.4mm位于可能的值内。)由第二执行器机构32提供的平衡力Fa为167N。

较大的制动压力产生较大的可遮蔽的附加制动力矩Mz，因为每巴的体积接纳能力随着压力升高而减小并且要隐设的(auszublende)踏板行程由此变小。

以下描述用于确定合适的辅助力Fa的两个可能的调节策略：

在第一调节策略下，在遮蔽附加制动力矩Mz之后，经方程式(Gl 2)由已知的参量e，Ff，x和Fu计算(有利的)变形量Δ。对(有利的)变形量Δ的调整经第一执行器机构30实施。相应地这样地调节由第二执行器机构提供的平衡力Fa，使得对于第一调节行程s1，有：s1(t2)＝s1(t0)

这个调节策略是有利的，如果制动系统已经具有传感器装置的话，该传感器装置被设计用于确定变形量Δ或一个相应的关于反作用盘18的信息。由于辅助力Fu和第二调节行程s2已经通过控制第一执行器机构30而是已知的，因此在这种情况下可以实施第一调节策略，而不需要附加的传感器。

只要经测量第一调节行程s1确定了司机的减速度愿望，以下描述的第二调节策略是有利的。由于通过调节第一执行器机构30不仅第二调节行程s2而且施加的辅助力Fu都是已知的，因此可以借助于测量的变形量Δ相应于(Gl 2)计算司机制动力Ff。由此经：

(Gl 16)Fg＝Ff+Fu

也已知针对Fa＝0(即在激活平衡力Fa之前)的总制动力Fg。

如果辅助力Fu被改变一个差D≠0，那么可以借助于制动系统的力-行程-特性曲线确定配属的调节参量Δs3，对于该调节参量，有：

(Gl 17)Δs3＝s3(t0)-s3(t1)

该力-行程-特性曲线例如可以被存储在控制机构34中。

由此提供了所有需要的信息，用于如此地确定平衡力Fa，即最好将第一调节行程s1(t2)直到时间点t2调整到在时间点t0处被调整的第一调节行程s1(t0)上。另外的计算步骤对于专业人员来说依据前面的实施例是容易想到的。

第二调节策略具有优点，即对第一调节行程s1的修改可以不经调节，而是经控制实施。以这种方式，可以防止在一个调节周期期间的波动。

最好固定地预先设定第二执行器机构32的平衡力Fa，而关于第一执行器机构30则使用一个调节(机构)，它将变形量Δ调节到一个有利的值。由此保证在通过司机对操作元件10再次施力情况下继续发生制动力的增大。

图3E示出具有合适的力-行程-特性曲线50的坐标系。此时横坐标对应于总制动力Fg。纵坐标给出所属的第三调节行程s3。

在使用制动助力器系统期间，老化过程可以导致力-行程-特性曲线50的移动。这种老化过程例如归因于减振或摩擦。

通过在使用制动助力器系统期间确定用于第三调节行程s3和总制动力Fg的值对的测量点，可以补偿老化过程。最好在附加制动力矩Mz升高时确定测量点52。在使用至少一个以这种方式确定的测量点52下可以确定再校准的力-行程-特性曲线54。控制机构34由此被设计用于，依据至少一个测量点52确定被再校准的力-行程-特性曲线54。例如在考虑至少一个确定的测量点52下移动该力-行程-特性曲线50。以这种方式可以补偿老化过程。

由于反作用盘18的弹性e也受到老化，因此有利的是，在使用制动助力器系统期间重新确定弹性e。这例如可以这样地实施，即在机动车停止期间在操作操作元件时确定通过激活第一执行器机构30由司机制动力Ff导致的反作用盘18的变形。

尤其有利的是，在这种测量期间，司机不提高司机制动力Ff。这是可以验证的，其方法是，确定在测量开始时的第一调节行程s1(ta)和在测量结束时的第一调节行程s1(te)。如果在测量期间司机不提高司机制动力Ff，那么有：

(Gl 18)s1(te)-s1(ta)＝s3(te)-s3(ta)-x(Fu(te)-Fu(ta))/e

图4示出一个用于说明用于运行机动车的制动系统的方法的一个实施形式的流程图。

在方法步骤V1中，传输关于司机制动力的第一信息，该司机制动力通过机动车的司机操作制动系统的操作元件被传递到制动系统的第一活塞上。第一信息例如可以包括施加到第一活塞上的司机制动力，第一活塞的第一调节行程和/或行程差。接下来在方法步骤V2中在考虑确定的第一信息下确定辅助力。最好该确定的辅助力是司机制动力的和/或第一调节行程的函数。

在另一个方法步骤V3中，控制第一执行器机构，用于将确定的辅助力施加到制动系统的第二活塞上。在此情况下，一个至少由司机制动力和辅助力构成的总制动力被传递到制动系统的一个力-压力-转换元件上。至少一个制动回路耦联在该力-压力-转换元件上。一个与总制动力对应的制动压力作为第一制动力矩被施加到机动车的至少一个车轮上。该力-压力-转换元件例如是一个主制动缸。

在方法步骤V1至V3期间或在下面将确定关于制动系统的运行模式的第二信息(方法步骤V4)。例如作为第二信息，确定关于第二制动力矩的随时间的变化的制动力矩信息，除了第一制动力矩(液压制动力矩)以外，该第二制动力矩还附加地被施加到机动车的至少一个车轮。

可以选择地，在方法步骤V5中，可以在附加考虑制动力矩-信息重新确定辅助力。这可以如此地实施，即在第二制动力矩的随时间的变化情况下使辅助力改变一个与第二制动力矩的随时间的变化对应的差。接着可以再次实施方法步骤V3。以这种方式可以保证，尽管第二制动力矩被激活，去激活，增大或减小，仍然保持机动车的在时间上恒定的总减速度。

在方法步骤V6中，在考虑确定的第二信息下确定平衡力。在此情况下如此地确定平衡力，即它反作用于一个可能的调节力，该调节力在该运行模式下由力-压力-转换元件施加到第一活塞上。最好平衡力补偿该可能的调节力。在一个优选的实施形式中，在考虑有关对应于所述差的可能的调节力的制动力矩信息下，确定平衡力。

在下面的方法步骤V7中控制第二执行器机构，用于将确定的平衡力提供到第一活塞上。例如可以以这种方式，通过提供确定的平衡力，反作用于在遮蔽第二制动力矩的随时间的变化期间实施的、制动介质体积向力-压力-转换元件中的移动。如在前面的段落中已经说明的那样，以这种方式可以防止对操作元件的外部引起的调节。

可选地，可以在该方法中实施一个另外的方法步骤V8，其中将辅助力匹配于确定的平衡力。例如这是这样实施的，即在重新确定平衡力之后的平衡力和辅助力的和等于在重新确定平衡力之前的平衡力和辅助力的和。

在上面的段落中描述的方法尤其在再生式制动情况下是有利的，在该再生式制动情况下机动车的一部分运动能被转换成电能。产生对机动车的附加的制动的发电机力矩，一般地取决于机动车的速度。因此在制动期间发电机力矩是改变的。在传统方式上，即使是在制动踏板的恒定的操作情况下，这也导致机动车的减速度强烈的波动，其常常干扰司机。

由现有技术已知，通过将操作元件与主制动缸完全解耦合，实现总制动力矩与发电机力矩的匹配和保持踏板行程的恒定。在这种情况下，操作元件被连接到一个踏板行程模拟器上，而在液压制动设备中的压力建立仅仅通过一个外部提供的制动力实现。但是，制动踏板与主制动缸完全解耦合是有危险的，因为司机在提供制动力的部件失灵时不能够通过司机制动力弥补该制动力的缺失。

在上面的段落中描述的方法也可以在操作元件机械地耦合在主制动缸上的情况下实施，并且由此保证通过该方法运行的制动助力的制动系统的提高的安全标准。

Claims

1.用于机动车的制动系统的制动助力器系统，包括：

控制机构(34)，它被设计用于，在考虑提供的关于司机制动力(Ff)的第一信息下，确定一个辅助力(Fu)，所述司机制动力在通过机动车的司机操作制动系统的操作元件(10)时被传递到制动系统的第一活塞(12)上，并且在考虑确定的辅助力(Fu)下提供第一控制信号(36)；和

第一执行器机构(30)，它被设计用于，接收第一控制信号(36)和将与接收的第一控制信号(36)对应的辅助力(Fu)施加到制动系统的第二活塞(16)上，从而由至少司机制动力(Ff)和辅助力(Fu)构成的总制动力(Fg)可以被传递到制动系统的力-压力-转换元件(22)上，从而与总制动力(Fg)对应的制动压力(p)可以作为第一制动力矩(Mh)被施加到机动车的至少一个车轮上；

其特征在于，

控制机构(34)附加地被设计用于，在考虑提供的关于制动系统的运行模式的第二信息下确定一个可确定的平衡力(Fa)并且在考虑确定的平衡力下提供第二控制信号(38)；其中

制动助力器系统的第二执行器机构(32)被设计用于，接收第二控制信号(38)并且将与接收的第二控制信号(38)对应的平衡力(Fa)施加到制动系统的第一活塞(12)上。

2.按照权利要求1所述的制动助力器系统，其特征在于，平衡力(Fa)被如此地确定，使得它反作用于一个可能的调节力，该可能的调节力在所述运行模式下可以通过力-压力-转换元件(22)施加到第一活塞(12)上。

3.按照权利要求2所述的制动助力器系统，其中提供的第二信息包括关于第二制动力矩(Mz)的随时间的变化的制动力矩信息，所述第二制动力矩除了第一制动力矩(Mh)以外可以附加地施加到至少一个车轮上，和其中控制机构(34)附加地被设计用于，在考虑制动力矩信息下将辅助力(Fu)改变一个与第二制动力矩(Mz)的随时间的变化对应的差(D)。

4.按照权利要求3所述的制动助力器系统，其中控制机构(34)附加地被设计用于，在考虑制动力矩信息下，针对力-压力-转换元件(22)的作用于第一活塞(12)上的可能的调节力，确定对应于所述差(D)的平衡力(Fa)。

5.按照前述权利要求之一所述的制动助力器系统，其中控制机构(34)附加地被设计用于，在附加考虑确定的平衡力(Fa)下确定所述辅助力(Fu)。

6.制动系统，其具有按照前述权利要求之一所述的制动助力器系统。

7.机动车，其具有按照权利要求6所述的制动系统。

8.用于运行机动车的制动系统的方法，包括步骤：

确定关于司机制动力(Ff)的第一信息，所述司机制动力在通过机动车的司机操作制动系统的操作元件(10)时被传递到制动系统的第一活塞(12)上(V1)；

在考虑确定的第一信息下确定辅助力(Fu)(V2)；和

控制用于将确定的辅助力(Fu)施加到制动系统的第二活塞(16)上的第一执行器机构(30)，其中包括至少司机制动力(Ff)和辅助力(Fu)的总制动力(Fg)被传递到制动系统的力-压力-转换元件(22)上，和其中与总制动力(Fg)对应的制动压力(p)作为第一制动力矩(Mh)被施加到机动车的至少一个车轮上(V3)；

其特征在于步骤：

确定关于制动系统的运行模式的第二信息(V4)；

在考虑确定的第二信息下确定一个可确定的平衡力(Fa)(V6)；和

控制用于将确定的平衡力(Fa)施加到第一活塞(12)上的第二执行器机构(32)(V7)。

9.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，可确定的平衡力被如此地确定，使得平衡力反作用于一个可能的调节力，该可能的调节力在所述运行模式下由力-压力-转换元件施加到第一活塞(12)上。

10.按照权利要求8所述的方法，其中作为第二信息确定一个关于第二制动力矩(Mz)的随时间的变化的制动力矩信息，所述第二制动力矩除了第一制动力矩(Mh)以外被附加地施加到机动车的至少一个车轮上，和其中在考虑制动力矩信息下将辅助力(Fu)改变一个与第二制动力矩(Mz)的随时间的变化对应的差(D)(V5)。

11.按照权利要求9所述的方法，其中在考虑制动力矩信息下，针对力-压力-转换元件(22)的作用于第一活塞(12)上的可能的调节力，确定与所述差(D)对应的平衡力(Fa)。

12.按照权利要求8至10之一所述的方法，其中在附加考虑确定的平衡力(Fa)下确定辅助力(Fu)(V8)。