CN103129539A - 操作车辆制动系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种操作车辆制动系统的方法、一种车辆的制动系统以及具有这种制动系统的车辆。所述车辆包括具有主制动缸的工作制动器和多个车轮，这些车轮分别具有一个制动装置。在达到规定的测量值时，尤其是在用于行驶动态控制的方法范围内，利用主制动缸在所有车轮的制动装置中产生制动压力。

Description

操作车辆制动系统的方法

技术领域

本发明涉及一种操作车辆，尤其是机动车辆的制动系统的方法。本发明还涉及一种车辆，并且涉及一种用于车辆，尤其是具有行驶动态控制的机动车辆的制动系统。在此，本发明(例如)涉及盘式制动系统。

背景技术

很多车辆(例如，机动车辆或者自行车)包括盘式制动器。按照典型方式，盘式制动器包括一对制动摩擦片或摩擦机构，它们可运动地安装在制动钳壳体上。按照典型方式，待制动的车轮包括制动盘，制动盘可以随着车轮旋转并且制动摩擦片或摩擦机构可以压靠制动盘以便制动车轮。在此，制动摩擦片或摩擦机构能够液压或者机械地朝向制动盘运动。在液压盘式制动器中大量采用所谓的回退密封件(Rollback Dichtung)。这些回退密封件的作用在于，使得在制动过程中由液压驱动的制动活塞在制动过程结束后返回至其松开的原始位置。

回退密封件在本发明的范围内可以理解为这样的密封件，即，当使得制动活塞运动的液压力或者其他液体的压力已经降低时，所述密封件可以使活塞返回。回退密封件通常设置在相应的制动活塞和配套的制动钳壳体之间。回退密封件还使得相应的制动活塞从制动位置朝向松开位置被预加载。也就是说，当制动活塞从松开位置朝向制动位置运动时，回退密封件(例如)弹性变形并且产生弹性回复力，以便制动活塞在制动过程结束后运动返回松开位置。

此外，尤其是在机动车辆中使用所谓的用于行驶动态控制的系统(缩写：ESP或ESC-电子稳定控制系统)。用于行驶动态控制的装置通过有针对性地制动各个车轮来防止车辆失控。例如，当已经达到或超过某个预定偏航角或者某个预定偏航率时，激活行驶动态控制。行驶动态控制系统在一个或多个车轮上产生制动压力，以便稳定车辆。

也已知一些行驶动态控制系统，它们在达到相应的预定偏航指数或者说相应的预定偏航率(其被确定用于最终干预行驶动态控制)之前，就已经在车轮制动器上产生了低的液压力。

然而在车辆具体工作状况下，行驶动态控制的有效性取决于相应具体选定的车轮制动器的响应特性，该响应特性(例如)可以通过外部条件和车辆的具体工作状态来确定。

在文献WO 2005/021345 A1中说明了一种用于清洁车辆制动器的制动摩擦片的方法。在此，为了清洁车辆制动器，尤其是盘式制动器的制动摩擦片，在车辆滚动期间通过产生制动压力(其与驾驶员操作制动器无关)，在制动单元中建立起制动压力，从而在制动摩擦片和制动面之间形成力配合。通过这样产生制动压力来调节制动摩擦片和制动面。

在文献DE 199 16 700 A1中同样说明了一种操作机动车辆的工作制动器的方法，其中，为了改进制动准备，偶尔以微弱的制动作用来自动操作制动设备，以清洁有效制动面。

在文献DE 10 2006 060 759 A1中说明了一种用于控制可电控制动器的压紧的装置，其中，基于计算机方法智能地实施信号处理。在此，将相应信号处理装置的输出信号用作控制信号来控制该可电控制动器的压紧。

发明内容

本发明的第一任务是提供一种操作车辆制动系统的方法，所述方法尤其与行驶动态控制有关地提高了制动过程的反应速度和效率。本发明的第二任务是提供一种改进的车辆制动系统。本发明的第三任务是提供一种有利的机动车辆。

第一任务根据本发明的操作车辆制动系统的方法来解决。第二任务根据本发明的制动系统来解决。第三任务根据本发明的车辆来解决。从属权利要求包含本发明的其他有利实施方式。

操作车辆制动系统的本发明的方法涉及一种车辆，所述车辆包括具有主制动缸的工作制动器和多个车轮，这些车轮分别具有一个制动装置。在本发明的方法范围内，在达到规定的测量值时，利用主制动缸在所有车轮的制动装置中产生制动压力。以这种方式可以在即将发生制动的情况下有效地准备实际制动过程，从而在实际制动过程开始时明显减少制动系统的反应时间或者响应时间。同时提高制动过程的效率。

规定的测量值(例如)可以是物理测量值，(例如)尤其是车辆的某个偏航率或者车辆的工作状态参数，(例如)尤其是某个车速。在本发明的范围内，达到规定的测量值不仅是指从上向下地达到(即，低于相应测量值)，也指从下向上地达到(即，超过相应测量值)。

所述车辆可以是机动车辆。相应制动装置尤其可以是盘式制动器。这些制动装置原则上可以包括制动活塞。在这种情况下，制动压力可以通过使来自主制动缸的制动液被输送至所有车轮的制动活塞而产生。以这种方式可以减轻用于行驶动态控制的装置的可能存在的负荷，尤其是减轻用于行驶动态控制的制动液泵的负荷。由于相应制动活塞进而与制动活塞相连的制动蹄利用通过主制动缸已经产生的制动压力，在行驶动态控制最终开始之前已经被预加载，所以行驶动态控制全面用于其实际功能，即，用于稳定车辆。

优选地，在达到或超过车辆的规定偏航率时，利用主制动缸在所有车轮的制动装置中产生制动压力。以这种方式如此提高行驶动态控制的效率，即，已经在行驶动态控制开始之前使(例如)所有存在的回退密封件被封闭，并且制动摩擦片已经被加热至统一的温度。因为在行驶动态控制期间通常仅制动单独的车轮，所以稳定时间往往与各个车轮制动器的反应时间和相应摩擦条件有关。利用本方法一方面降低了各个车轮制动器的反应时间，另一方面改善了各个制动器上的摩擦条件，并使之一致。以这种方式在使用行驶动态控制的情况下，降低了稳定车辆所需的时间。

此外，可以在超过规定车速时，例如，在超过40km/h、50km/h、70km/h、90km/h或110km/h的车速时，利用主制动缸在所有车轮的制动装置中产生制动压力。以这种方式，在超过规定车速时有效地为可能发生的制动过程做好了准备，提高或改善了实际制动过程的反应时间和效率。

此外，在低于规定的外界温度，例如，低于-10℃或-20℃的外界温度时，利用主制动缸在所有车轮的制动装置中产生制动压力。由此加热摩擦机构或者制动摩擦片。因为在低温情况下摩擦机构或者制动摩擦片的摩擦特性进而制动特性通常比加热了的摩擦机构更差，所以以这种方式，尤其在低温情况下确保了制动系统的高效率。

保证制动系统高效率的另一可行方式在于，按照规定的时间间隔产生制动压力。在此可以按照规定的时间间隔(例如)自动地产生制动压力。

另一可行方式在于，根据工作制动器的规定的工作状态(例如，根据机动车辆的驾驶员操作机动车辆的脚刹的频度和方式)来产生制动压力。以这种方式可以根据车辆的具体工作状况来保证制动系统的适当效率。

各个制动装置原则上可以包括回退密封件。按照有利方式可以至少通过使所述回退密封件被封闭来产生制动压力。由此，可以利用主制动缸明显减轻行驶动态控制系统的负担。

如前所述，原则上制动装置可以包括摩擦机构或者制动摩擦片。在达到规定的测量值时，可以通过产生制动压力来加热摩擦机构或者制动摩擦片。由此可以提高摩擦系数进而提高制动过程的效率。

主制动缸原则上可以按照电子或机械方式来控制。如已经描述的，本发明的方法可以非常有益地应用在用于行驶动态控制的方法范围内。优选地，在实际执行行驶动态控制方法之前就可以执行本发明的方法，即，在行驶动态控制开始之前，就已经可以利用主制动缸在所有车轮的制动装置中产生制动压力。

本发明的车辆制动系统涉及一种车辆，所述车辆包括具有主制动缸的工作制动器和多个车轮，这些车轮分别具有一个制动装置。所述制动系统还包括一个装置，所述装置用于对“在达到规定的测量值时利用主制动缸在所有车轮的制动装置中产生制动压力”进行控制。利用本发明的制动系统执行前述的本发明的方法。按照有利方式，本发明的制动系统可以包括用于行驶动态控制的装置。此外，所述制动装置可以是盘式制动器。

本发明的制动系统还可以包括用于测量和/或检测车辆偏航率或者说偏航指数的装置。本发明的制动系统还可以包括用于测量和/或检测车速和/或外界温度的装置。

本发明的车辆(例如，可以是机动车辆)包括前述的本发明的制动系统。本发明的制动系统和本发明的车辆具有与已描述的本发明的方法一样的优点。

利用本发明可以在具体制动状况下降低制动器的响应时间。此外，可以提高效率，尤其是摩擦系数。这尤其适用于较低外界温度或者危急行驶状况，在所述危急行驶状况中需要所有车轮制动器具有均匀、有效和快速的制动特性。此外，可以利用本发明的方法提高行驶动态控制的效率和反应速度。

附图说明

下面结合附图并根据实施例进一步说明本发明的其他优点、特性和特征。此处所述的特征不仅单独而且彼此组合均是有利的，并且不构成对本发明的限制。在附图中：

图1示意性地示出了本发明的机动车辆的制动系统；

图2示出了属于具体车轮的制动装置，其处于松开状态；

图3示出了属于具体车轮的制动装置，其处于预加载状态。

具体实施方式

下面结合图1至图3进一步说明本发明的实施例。图1示意性地示出了本发明的机动车辆的制动系统。该制动系统包括主制动缸30、用于行驶动态控制的装置20和四个制动装置11、12、13、14。这四个制动装置11、12、13、14分别属于机动车辆的一个车轮并且用于制动各个车轮。主制动缸30分别通过制动液输入管路31、32、33、34与四个制动装置11、12、13、14相连。

通过第一制动液输入管路31将制动液从主制动缸30输送至第一制动装置11，通过第二制动液输入管路32将制动液从主制动缸30输送至第二制动装置12，通过第三制动液输入管路33将制动液从主制动缸30输送至第三制动装置13，以及通过第四制动液输入管路34将制动液从主制动缸30输送至第四制动装置14。

用于行驶动态控制的装置20用于通过有针对性地制动各个车轮来阻止车辆(例如，机动车辆)甩尾或者侧滑。在此，通过相应的制动液输入管路21、22、23、24利用泵有针对性地将制动液输送至相应要制动的车轮。在图1中，用于行驶动态控制的装置20通过第一制动液输入管路21与第一制动装置11连通，通过第二制动液输入管路22与第二车轮的制动装置12连通，通过第三制动液输入管路23与第三车轮的制动装置13连通，通过制动液输入管路24与第四车轮的制动装置14连通。

图2和图3示例性地示出了属于其中一个具体车轮的制动装置10(例如，制动装置11、12、13或14)。在此，图2示出了处于松开状态的制动装置10，图3示出了处于预加载状态的制动装置10。图2和图3所示的制动装置10(例如)可以是图1所示的制动装置11、12、13、14中的一个。

制动装置10包括制动盘40，制动盘40与相应的待制动车轮如此连接，从而对旋转的制动盘40进行制动的同时造成了对相应车轮进行制动。制动装置10还包括制动活塞42。制动活塞42具有面对制动盘40的表面，在该表面上设有摩擦机构或者说制动摩擦片43。摩擦机构或者说制动摩擦片43具有较高的摩擦系数，例如，具有高的静摩擦系数和高的滑动摩擦系数。在摩擦机构43与制动盘40表面发生机械接触时，通过在制动盘40表面与摩擦机构43之间出现的摩擦造成了对制动盘40的制动。

制动活塞42设置在壳体41的内部空间46中。壳体41包括凹槽48，凹槽48设置在壳体41的内部空间46之内。在凹槽48中设有回退密封件44(Rollback-Dichtung)。回退密封件44设置在制动活塞42和壳体41之间并且使它们相对彼此密封。

制动液45存在于壳体41的内部空间46内，制动液45由壳体41、回退密封件44和制动活塞42包封。壳体41还包括制动液输入管路47，在制动时，通过制动液输入管路47可以提高壳体41内的制动液45的压力。在此，制动活塞42如此设置在壳体41之内，从而通过提高制动液45的压力，制动活塞42可以朝向制动盘40的方向(即，从内部空间46向外)运动或挤压。

图2示出了处于松开状态的制动装置10。在图3中，制动液45的压力已经升高。由此，制动活塞42已压靠在制动盘40上并且紧贴制动盘40。在图3中，回退密封件44被封闭或者说被预加载。回退密封件44使得制动活塞42从图3所示的制动位置朝向图2所示的松开位置被预加载。在此，当制动活塞42从松开位置(图2)运动至制动位置(图3)时，回退密封件44弹性变形，由此产生弹性回复力。当制动液45的压力在制动过程结束后降低时，或者说当制动液45从内部空间46再次排出时，利用该弹性回复力，使制动活塞42返回至松开位置。

在本发明的方法范围内，在达到规定的测量值时(例如，在低于某个外界温度和/或超过某个最小速度和/或超过某个偏航率时)，制动液从主制动缸30被输送至所有(在本实施例中为4个)车轮中的每一个。以这种方式，制动装置11、12、13、14被预加载，如图3所示。由此，在实际制动过程开始时(例如，由于启动了用于行驶动态控制的装置20)，缩短了制动装置10、11、12、13、14的反应时间。此外，由于在实际制动过程准备阶段已经清洁了制动盘40并且预热了摩擦机构43，所以在实际制动过程开始时，提高了各个制动装置10、11、12、13、14的效率。

附图标号列表

10    制动装置

11    制动装置

12    制动装置

13    制动装置

14    制动装置

20    用于行驶动态控制的装置

21    制动液输入管路

22    制动液输入管路

23    制动液输入管路

24    制动液输入管路

30    主制动缸

31    制动液输入管路

32    制动液输入管路

33    制动液输入管路

34    制动液输入管路

40    制动盘

41    壳体

42    制动活塞

43    摩擦机构或者说制动摩擦片

44    回退密封件

45    制动液

46    内部空间

47    制动液输入管路

48    凹槽

Claims (14)

1.一种操作车辆制动系统的方法，所述车辆包括具有主制动缸的工作制动器和多个车轮，这些车轮分别具有一个制动装置，其特征在于，

在达到规定的测量值时，利用主制动缸在所有车轮的制动装置中产生制动压力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

制动装置包括制动活塞，所述制动压力通过使来自主制动缸的制动液被输送至所有车轮的制动活塞而产生。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

在达到车辆的规定偏航率时和/或在低于规定外界温度时和/或在超过规定车速时，利用主制动缸在所有车轮的制动装置中产生制动压力。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

在低于-10℃的外界温度和/或在超过40km/h的车速时，利用主制动缸在所有车轮的制动装置中产生制动压力。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

在低于-20℃的外界温度时和/或在超过50km/h的车速时，利用主制动缸在所有车轮的制动装置中产生制动压力。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其特征在于，

所述制动压力是按照规定的时间间隔产生的，和/或是在所述工作制动器的规定的工作状态下产生的。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其特征在于，

制动装置包括回退密封件，并且至少通过使回退密封件被封闭来产生制动压力。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其特征在于，

制动装置包括摩擦机构，在达到规定的测量值时通过产生所述制动压力来加热摩擦机构。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，其特征在于，

主制动缸是以电子或机械方式来控制的。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其特征在于，

所述方法被应用在用于行驶动态控制的方法范围内。

11.一种车辆的制动系统，所述车辆包括具有主制动缸的工作制动器和多个车轮，这些车轮分别具有一个制动装置，其特征在于，

所述制动系统包括一个装置，所述装置用于对在达到规定测量值时利用主制动缸在所有车轮的制动装置中产生制动压力进行控制。

12.根据权利要求11所述的制动系统，其特征在于，

所述制动系统包括用于行驶动态控制的装置。

13.根据权利要求11或12所述的制动系统，其特征在于，

制动装置是盘式制动器。

14.一种车辆，其包括根据权利要求11至13中的任一项所述的制动系统。

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