CN102649424A - 用于调节车辆中的驻车制动器的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于调节驻车制动器的方法，所述驻车制动器包括电动机械的制动装置，所述制动装置具有电制动马达，如果在所述制动装置的电气构件中的温度超过阈值，则中断所述驻车制动器的调节过程。

Description

用于调节车辆中的驻车制动器的方法

技术领域

本发明涉及一种用于调节在车辆中的驻车制动器的方法。

背景技术

在DE 103 61 042 B3中描述了一种用于车辆的驻车制动器或者说停车制动器，通过该驻车制动器或者说停车制动器可产生在静止状态中固定车辆的夹紧力。所述驻车制动器以电动机械（elektromechanisch）的方式实施并且包括电制动马达作为执行器，在操纵该制动马达时，制动活塞轴向地朝向制动盘进行调节，所述制动活塞是制动器摩擦衬片的支架。为了松开所述驻车制动器并且与之关地解除夹紧力，必须沿反方向调节电制动马达。

因此，出于安全原因需要使配属于调节设备或控制设备的电气构件或者说部件不超过温度阈值，以避免构件或者说部件失效。

发明内容

本发明的目的在于，利用简单的措施避免在驻车制动器中的电动机械的制动装置中的电气构件的热损坏。

所述目的根据本发明利用权利要求1的特征来实现。从属权利要求给出了有利的改进方案。

根据本发明的方法涉及一种在车辆中的电动机械的驻车制动器，所述驻车制动器设置有电制动马达。在压紧过程或者说夹紧过程时，将制动马达的旋转运动变换成调节机构、例如螺杆的轴向的调节运动，其中调节机构使制动活塞利用制动器摩擦衬片轴向地压靠到制动盘上。松开过程通过沿反向致动电制动马达来实现，由此调节机构或者说制动活塞轴向地从制动盘离开并且解除夹紧力。

有利的是，驻车制动器设置有辅助制动装置，通过所述辅助制动装置（Zusatzbremsvorrichtung）在需要时除了电动机械的夹紧力之外还提供辅助夹紧力（Zusatzklemmkraft）。辅助制动装置尤其是车辆的液压车辆制动器，其液压压力作用到制动活塞上。

为了避免电气构件或者说电气部件的热损坏，其是电动机械的制动装置的组成部分并且尤其配属于驻车制动器的调节设备或控制设备，如果确定电气构件的温度超过了阈值，则中断驻车制动器的调节过程。温度由温度模型来确定，其中电机电流、尤其驻车制动器的电功率进入到该温度模型中。其优点是，可以省略用于求得相关的构件的温度的温度传感器。温度更确切地说由在驻车制动器中的电流求得。因此，仅安装驻车制动器的本身存在的传感器装置就足够了，通过所述传感器装置能够确定功率消耗。此外不需要其它的传感器、尤其不需要温度传感器。

特别是求得在相关的电气构件中的电损耗功率，应监控所述电气构件的温度。但是，原则上还可以在电动机械的驻车制动器中的其它位置处求得电损耗功率、例如在制动马达中的电损耗功率。

调节过程可以是驻车制动器压紧过程和/或松开过程，在所述调节过程中对电气构件的温度进行监测。如果在沿压紧方向或松开方向操纵驻车制动器期间确定：超过了温度阈值，则中断相关的调节过程。这一点可以根据有利的实施方式以两级或多级的方式通过下述方式实现：随着达到第一下部温度阈值虽然中断了调节过程，但还是保持能沿松开方向对电制动马达进行调节。其优点是，尽管达到了温度阈值仍能使车辆运动，即使在一时刻中断了调节过程，在该时刻在驻车制动器中还产生夹紧力。

与之相反，随着达到第二上部温度阈值，即使还由驻车制动器施加夹紧力，仍有利地切断电马达，从而还排除了沿松开方向进行调节。由此应确保，在电气部件中的温度保持在会导致损坏的临界值之下。

在中断驻车制动器的调节过程之后，在下述情况下才能有利地继续运行：即，电气部件被冷却如此久，使得低于起动温度。

根据有利的实施方式，由电机电流来确定电动机械的制动装置的电气构件或另外的构件的电损耗功率，所述电气构件的温度应被监测。电气构件的温度模型一方面可以考虑由部件的热量容纳能力产生的热功率，另一方面可以考虑由散发到环境中的热量产生的热功率。将这两项相加并且能等于电功率，其中可以由产生的微分方程来确定电气部件的温度或温度变化。为了达到绝对温度，使温度变化与起动温度相加，如此有利地选择起动温度，使得考虑不利的环境温度。起动温度还能与在车辆中的调节设备或控制设备的位置相关，通过所述调节设备或控制设备来对电动机械的驻车制动器进行控制。

电气构件例如是在调节设备或控制设备中的晶体管，所述晶体管更易于受到温度影响。然而还可以求得例如测量电阻的温度，通过所述测量电阻将电状态参量容纳在系统中。

相关的电气部件的电阻应该作为恒定的、已知的值采用，所述值储存在调节设备或控制设备中。在电阻中、例如在晶体管的开断过程中可能出现的动态变化应该被忽略，在该开断过程中电阻更大并且损耗功率也更高。因为电制动马达为了压紧或松开仅接通并且切断一次，所以可忽略接通损耗和切断损耗。

按本发明的方法在车辆中的调节设备或控制设备中运行，所述调节设备或控制设备可以是驻车制动器系统的组成部分。

附图说明

其它的优点和有利的实施方式从其它的权利要求、图示说明以及附图中获悉。附图示出：

图1示出了用于车辆的电动机械的驻车制动器的剖面图，在所述驻车制动器中通过电制动马达产生夹紧力，

图2示出了用于电动机械的驻车制动器的简化的电等效电路图，

图3示出了用于驻车制动器的电气构件的热等效电路图。

具体实施方式

在图1中示出了用于在静止状态中固定车辆的电动机械的驻车制动器1。所述驻车制动器1包括带有钳9的制动钳2，所述钳搭接制动盘10。所述驻车制动器1具有作为制动马达3的电机作为执行机构，所述制动马达旋转地驱动螺杆4，在该螺杆上可旋转地支承螺杆构件5。在所述螺杆4旋转时轴向地调节螺杆构件5。该螺杆构件5在制动活塞6内部运动，所述制动活塞是制动器摩擦衬片7的支架，所述制动器摩擦衬片被制动活塞6压靠到制动盘10上。另一个制动器摩擦衬片8位于所述制动盘10的对置的侧面上，该制动器摩擦衬片位置固定地保持在所述钳9上。

在所述制动活塞6内部，螺杆构件5能够在螺杆4旋转运动时轴向地向前朝向制动盘10运动，或在螺杆4反向旋转运动时轴向地向后运动一直到达止挡部11。为了产生夹紧力，螺杆构件5加载制动活塞6的内部的端面，由此可轴向移位地支承在驻车制动器1中的制动活塞6利用制动器摩擦衬片7压靠到制动盘10的朝向的端面上。

所述驻车制动器必要时能够由液压的车辆制动器来支持，从而使得夹紧力由电动（elektromotorisch）分量和液压分量组成。在进行液压支持时，制动活塞6的朝向制动马达的背面被加载处于压力下的液压流体。

在图2中示出了用于具有电制动马达的电动机械的驻车制动器的等效电路图。在开关s1闭合时形成了闭合的电路，所述电路由电池电压U_batt供电。该电路由控制设备等效电阻R_ECU、线路电阻R₀以及电机电阻（Motorwiderstand）R_M组成，其中必要时还可以考虑电池电阻。在开关s1闭合时，能够求得全部施加在制动马达3上的电压作为测量电压U_Mess，所述测量电压由在线路电阻R₀上的分电压U_R0、在电机电阻R_M上的电机电压U_RM、在感应电阻L_M上的感应电压U_LM以及电动力U_EMK组成。控制设备包含不同的电气元件或者说电气部件，此外还包含具有多个晶体管的H电桥，所述晶体管分别具有电阻R_DS。

在图3中示出了电气部件、例如在控制设备中的晶体管的热等效电路图。电气部件能够在温度模型中进行描绘，所述温度模型具有电容器，带有热容C_th以及并联的电阻R_th。由电容器的热量容纳能力与热容C_th产生的热功率p₁能够根据下述等式来描述：

其中用ΔT表示在所考虑的电气部件中的温度变化。

在电阻R_th中产生热功率p₂，所述热功率由散发到环境中的热量产生：

。

总的来说，在电气构件上的热功率通过分功率（Einzelleistung）p₁和p₂相加来确定。

由在电气部件中的电损耗功率，由于与由p₁和p₂相加构成的热功率相等，可以对于温度变化ΔT来设置下述微分方程：

，

所述电损耗功率根据下述等式由电气构件的电阻R_DS和电机电流I_M求得：

。

通过求解微分方程来确定在电气部件中的温度变化ΔT。对此可以考虑起动温度T_start，以便与温度变化ΔT一起获得绝对温度的值。关于超过第一下部温度阈值T_lim,1对电气部件的所求得的温度进行测试。如果超过该温度阈值，则中断在电动机械的驻车制动器中当前的调节过程。但是还可以保持沿松开方向（Löserichtung）进行调节。

如果与之相反，电气构件的所求得的温度达到了第二上部温度阈值T_lim,2，则切断电制动马达，并且不能沿松开方向进行调节。

在中断调节过程之后，电气构件的温度相应于热时间常数T_th下降，所述时间常数根据：

通过电气构件的热电阻R_th与热容C_th相乘来计算。如果温度下降到起动温度T_start之下，则可以重新操纵驻车制动器。

Claims (13)

1.用于调节驻车制动器（1）的方法，所述驻车制动器包括电动机械的制动装置，所述制动装置具有用于产生电动机械的夹紧力（F_Kl）的电制动马达（3），其特征在于，如果在所述电动机械的制动装置的电气构件中的温度（T）超过阈值（T_lim），则中断所述驻车制动器（1）的调节过程，其中所述温度（T）与电机电流（I_M）相关地由电气构件的温度模型来确定。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，电损耗功率（p_In）由所述电气构件的电阻（R_DS）和所述电机电流（I_M）求得：

。

3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述温度模型考虑所述电气构件的热容（C_th）：

，

其中，

p₁表示由热量容纳能力产生的热功率，

ΔT表示在所述电气构件中的温度变化。

4.按权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述温度模型考虑所述电气构件的热电阻（R_th）：

，

其中，

p₂表示由散发到环境中的热量产生的热功率。

5.按权利要求2、3和4所述的方法，其特征在于，所述温度变化（ΔT）由所述电功率（p_In）与所述温度模型中的热功率相比较来确定：

。

6.按权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述电动机械的制动装置的构件中的温度由温度变化（ΔT）和起动温度（T_start）来确定。

7.按权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，随着达到第一温度阈值（T_lim,1）保持能沿释放方向调节所述驻车制动器（1）。

8.按权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，随着达到第二温度阈值（T_lim,2）切断所述电制动马达（3）。

9.按权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在中断所述驻车制动器（1）的调节过程之后，在下述情况下才能够沿闭合方向继续运行：即，低于起动温度。

10.按权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述电气构件是在调节设备或控制设备中的晶体管。

11.按权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述电气构件是测量电阻。

12.用于实施按权利要求1至11中任一项所述的方法的调节设备或控制设备。

13.在车辆中的驻车制动器（1），其具有按权利要求12所述的调节设备或控制设备。

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