CN103237701A - 用于调节由驻车制动器施加的夹紧力的方法 - Google Patents

Abstract

在用于调节由驻车制动器施加的夹紧力的方法中，该夹紧力至少部分地由具有电执行器的机电的制动装置产生并且需要时补充地由辅助制动装置产生，为了确定有待由电执行器设置的机电的夹紧力的大小而确定实际力曲线并且与特征性的定义的力曲线进行比较。如果实际的力曲线相应于特征性的力曲线的话，那么为了达到额定夹紧力，除了机电的夹紧力之外也考虑辅助制动装置的辅助夹紧力。

Description

用于调节由驻车制动器施加的夹紧力的方法

技术领域

本发明涉及一种用于调节汽车中由驻车制动器施加的夹紧力的方法。

背景技术

在DE 103 61 042 B3中描述了一种机电的驻车制动器，其作为执行器具有电制动电动机，在其操作中将带有制动衬的制动活塞沿轴向朝制动盘进行挤压。夹紧力的大小通过对制动电动机进行通电来施加影响。

此外，已知机电的驻车制动器与液压的汽车制动器组合，方法是汽车制动器的液压压力支持性地作用到制动活塞上，使得夹紧力由机电和液压的份额组成。

发明内容

本发明的任务是减少与辅助制动装置共同作用的机电的驻车制动器中的载荷。

按本发明，该任务用权利要求1的特征得到解决。从属权利要求说明了有利的改进方案。

按本发明的方法涉及汽车中的一种机电的驻车制动器，其作为调节机构具有电执行器，通过该执行器能够产生用于将汽车停在停车状态下的夹紧力。所述执行器优选涉及电制动电动机，该制动电动机的旋转运动转换成制动活塞的轴向的调节运动，该制动活塞是朝制动盘的端侧挤压的制动衬的载体。

使用电制动电动机作为制动执行器是一种有利的实施方式。然而原则上也考虑其它的可电调节的执行器例如电磁调节机构，其在有电压时实施机械的调节运动，通过该调节运动将带有制动衬的制动活塞朝制动盘进行挤压。

辅助制动装置有利地涉及液压的汽车制动器，该汽车制动器的液压压力支持性地作用到制动活塞上。原则上，所述机电的制动装置可以没有支持地通过辅助制动装置提供所需的夹紧力。然而可以有利的是，所述辅助制动装置需要时用以产生补充的夹紧力。

如果通过辅助制动装置没有驻车制动器或配属于驻车制动器的控制设备的要求时产生夹紧力，那么可以考虑将其用于有待调节的夹紧力。例如可以在液压的汽车制动器中通过由驾驶员操作制动踏板来产生预压力，该预压力可以提供一部分夹紧力。为了用简单的措施估计由辅助制动装置引起的支持性的制动力的大小并且能够为了整个夹紧力考虑该制动力的大小，按本发明在进给过程中确定机电的夹紧力的实际的力曲线并且将其与特征性的力曲线进行比较。如果实际的力曲线与特征性的力曲线一致，那么可以认为，当前在辅助制动装置中产生支持性的辅助制动力，该辅助制动力可以用来作为机电的夹紧力的补充。由此能够降低机电的夹紧力在整个有待调节的夹紧力上的份额，由此降低机电的制动装置中的负载。

通过将机电的夹紧力的实际力曲线与已知的特征性的作为特性曲线预先给出的力曲线进行比较，也可以不用测量地进行估算，在辅助制动装置中是否产生可以补充地用作夹紧力的制动力。

按本发明的方法的其它优点在于，通过利用辅助制动装置中产生的辅助制动力来降低调节时间并且也降低操作驻车制动器时的噪音形成。

可能有利的是，预先给出不同的特性曲线作为特征性的力曲线，用该曲线来和实际的测量的力曲线进行比较。可以为每种特性曲线分配辅助制动装置的力水平，该力水平必要时作为支持性的夹紧力加以考虑。

此外，可以仅仅在实际的力曲线与特征性的力特性曲线一致时认为由辅助制动装置提供了足够的支持并且相应地降低机电的夹紧力，反之在与特征性的特性曲线之间存在偏差时尽管实际存在辅助制动力但还是由机电的制动装置产生用于将汽车停住的整个夹紧力。

此外，可以在将实际的力曲线与特征性的力曲线进行比较时允许一定的公差范围，从而如果实际的力曲线在特征性的力曲线的公差范围内，则认为是一致的。

根据有利的改进方案提出，力曲线中仅仅第一力上升的区域用于比较。通过机电的制动装置开始设置夹紧力的力上升点可以用比较简单的措施进行确定。机电的夹紧力的曲线例如可以根据电执行器的电流曲线求得。在电制动电动机的情况下，也可以作为电流曲线的补充或者备选使用电压或者转速曲线或所述参数的任意组合用于确定夹紧力曲线。力上升点是力曲线中显著的并且可以比较精确地确定的点。

根据另一有利的实施方式提出，所述辅助制动装置的力曲线用作特征性的定义的力曲线。可通过电机的状态参数例如电执行器的电流或电压确定的力曲线至少基本上并且至少分段地相应于辅助制动装置的原则上的力曲线。尤其辅助制动装置的作用到其力曲线上的缝隙和弹性也影响通过电制动装置的电机的状态参数求得的力曲线。以这种方式可以从实际的力曲线中推断出辅助制动装置的当前状态。

在用作辅助制动装置的液压的汽车制动器中，所述液压的制动器具有特征性的弹簧刚度和缝隙，这例如在液压的汽车制动器的压力-体积-特性曲线中以不同的倾斜度下降。在第一压力区域内，首先必须克服液压的制动器的气隙，方法是如此长时间地输入液压体积直到制动衬靠在制动盘上。在该区域中关于压力存在陡峭的体积上升。

在后面的第二区域内示出了制动衬和弹性体例如液压制动系统中抗噪音层的可压缩性；在该第二区域内实现了从每压力单位的累进上升的体积到近似恒定上升的体积的过渡。

在另一具有更高压力的第三区域内发生了弹性变形，例如制动钳的搭接制动盘的爪子的弯曲。体积关于压力的曲线至少近似线性。

体积-压力-特性曲线中不同的区域可以转换成力-行程-特性曲线，其中尤其用于体积-压力-曲线的每段的力上升区域具有特征性的曲线。在驻车制动器进给期间求得实际的力曲线以及与特征性的特性曲线的比较允许上面所描述的对辅助制动装置的存在的制动力的估算以及在产生整个夹紧力时的考虑。

按本发明的方法在汽车中的调节或控制设备中运行，该调节或控制设备可以是驻车制动系统的组件。

附图说明

其它优点以及有利的实施方式可以从其它权利要求、附图说明以及附图中获得。附图示出：

图1是用于汽车的机电的驻车制动器的剖面，其中夹紧力通过电制动电动机产生，

图2是具有在驻车制动器压紧过程中电流、电压以及电动机转速关于时间的曲线的图表，

图3是液压的汽车制动器的体积-压力-特性曲线，该曲线分成三个不同的区域，

图4到6分别是驻车制动器的力-行程-特性曲线，其中图4配属于按图3的特性曲线的第一区域，图5配属于按图3的特性曲线的第二区域并且图6配属于按图3的特性曲线的第三区域。

具体实施方式

在图1中示出了用于将汽车停在停车状态中的机电的驻车制动器1。该驻车制动器1包括具有钳子9的制动钳2，该钳子搭接制动盘10。作为调节机构，驻车制动器1具有电动机作为制动电动机3，该制动电动机旋转地驱动机轴4，在该机轴上可旋转地支承着机轴部件5。在机轴4旋转时轴向调节机轴部件5。机轴部件5在制动活塞6内部运动，该制动活塞是制动衬7的载体，该载体由制动活塞6朝制动盘10挤压。在制动盘10的对置的一侧上存在另一制动衬8，该制动衬8位置固定地保持在钳子9上。

在制动活塞6内部，所述机轴部件5可以在机轴4的旋转运动中轴向向前沿着朝制动盘10的方向运动，或在机轴4的反向的旋转运动中轴向向后运动直至到达止挡11。为了产生夹紧力，机轴部件5加载制动活塞6的内端侧，由此可沿轴向移动地支承在驻车制动器1中的制动活塞6连同制动衬7朝制动盘10的面对的端面进行挤压。

如果需要，可以由液压的汽车制动器支持驻车制动器，使得夹紧力由电动的份额和液压的份额组成。在液压支持中用处于压力之下的液压流体加载制动活塞6的面对制动电动机的背侧。

在图2中示出了夹紧过程的具有电制动电动机的电流曲线I、电压U以及转速曲线n关于时间的图表。在时间点t1开始夹紧过程，方法是施加电压并且在闭合的电流回路中制动电动机处于电流之下。在时间点t2，电压U和电动机转速n达到其最大值。t2和t3之间的阶段是空转阶段，其中电流I在最小水平上运动。与此相随，力形成阶段自时间点t3起直至时间点t4，在该阶段中制动衬靠在制动盘上并且随着越来越大的夹紧力F而朝制动盘进行挤压。在时间点t4，通过打开电路实现电制动电动机的断开，从而在接下来的曲线中，制动电动机的转速n下降到零。

力上升点与时间点t3时力形成的阶段重合。力形成或夹紧力F的曲线例如可以根据制动电动机的电流I的曲线求得，该曲线原则上具有和机电的夹紧力一样的曲线。从t2和t3之间空转阶段期间较低的水平出发，电流曲线在时间点t3开始陡峭地上升。这种电流的上升可以进行检测并且用以确定力上升点。然而原则上力形成的曲线也可以由电压或转速曲线或由电流、电压和转速信号的任意组合确定。

在图2中根据时间示出电流曲线。通过例如用传感器测得的行程信息可以将关于时间的曲线转换算成取决于行程的曲线；同样适用于夹紧力F的曲线，其与电流I一致。

在图3中在考虑制动盘的制动衬的弹簧特性的情况下示出了液压的汽车制动器的体积-压力-特性曲线用来显示液压的制动器的特征性的弹簧刚性。所述特性曲线可以根据压力分成三个区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。该第一区域Ⅰ适用于零巴和例如三巴之间较低的压力间隔，在该间隔中体积剧烈增加。在区域Ⅰ中，克服液压制动器的气隙，必须再推动液压体积，直至制动衬靠在制动盘上。

区域Ⅱ接在区域Ⅰ后面，该区域Ⅱ例如延伸到60巴的液压压力并且可以作为n次曲线示出。在区域Ⅱ中考虑制动衬以及在制动系统中所使用的弹性体例如抗噪音层的可压缩性。

在区域Ⅱ后面跟着区域Ⅲ，该区域Ⅲ的特征在于液压的制动系统的制动部件的线性弹性行为。在区域Ⅲ中制动钳的包围制动盘的爪子发生弯曲。特性曲线的线性走向在第一线条中的区域Ⅲ中通过制动钳或者说制动夹钳的刚度确定。

图4到6分别示出了由驻车制动器施加的夹紧力的力-行程-曲线，其分别通过调节行程示出。按图4的力曲线配属于图3中的区域Ⅰ，按图5的力曲线配属于区域Ⅱ并且按图6的力曲线配属于区域Ⅲ。图4到6中的力曲线示例性地代表由驻车制动器施加的夹紧力的实际的力曲线，其如前面所述例如可以通过电流I、电压U和/或转速n这些电动机的状态参数进行确定。

如从力曲线的比较中获知，特征性的区别在于力上升点。在按图4和5的力曲线中示出了n次的力形成特性，然而根据图6所述力线性上升。通过根据图4和5求得n次的力上升-形成特性或者按图6的线性上升能够分配区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，从而能够推断出制动系统中相应的液压预压力，而不必直接从测量中知道液压压力。如果例如根据图6确定线性的力上升特性，那么可以推断出至少60巴的较高的预压力，然而在按图4或5的力上升中在系统中存在相应较少的液压的预压力。

为了支持机电的制动装置，可以使用存在的液压的预压力的知识，通过该预压力可以在驻车制动器进给的时间点调节夹紧力的液压份额。通过三个不同区域中粗略的分类可以相应地分配液压的预压力。因此，原则上可以分别假定不同大小的液压的夹紧力支持，其中处于安全原因可以有利的是，仅仅对于在区域Ⅲ中运动的预压力来说从液压的夹紧力支持出发并且为了达到整体夹紧力相应地降低机电的夹紧力份额。如果相反，在区域Ⅰ或Ⅱ中确定预压力，那么保持不考虑液压调节的夹紧力份额，通过机电的制动装置来调节整个夹紧力。

Claims (10)

1.用于调节由驻车制动器（1）施加的夹紧力的方法，该夹紧力至少部分地由具有电执行器（3）的机电的制动装置产生并且需要时补充地由辅助制动装置产生，其特征在于，为了确定有待由电执行器（3）设置的机电的夹紧力的大小而确定夹紧力的实际力曲线并且与特征性的定义的力曲线进行比较，其中为了达到额定夹紧力，如果实际的力曲线相应于特征性的力曲线的话，除了机电的夹紧力之外也考虑辅助制动装置的辅助夹紧力。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在力曲线内部，机电的夹紧力的力上升的区域用于比较。

3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述辅助制动装置的力曲线用作特征性的力曲线。

4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，辅助制动装置的力曲线中的多个特征性的区域可以是不同的，其中仅仅对于实际的力曲线相应于辅助制动装置的力曲线中特定的特征性的区域的情况，除了机电的夹紧力之外为了达到额定夹紧力还考虑辅助制动装置的辅助夹紧力。

5.按权利要求4所述的方法，其特征在于，力曲线中特征性的区域相应于辅助制动装置的不同的弹簧刚度。

6.按权利要求5所述的方法，其特征在于，仅仅在与弹簧刚度的最大区域一致时考虑辅助夹紧力。

7.按权利要求1到6中任一项所述的方法，其特征在于，作为辅助制动装置，使用液压的汽车制动器。

8.按权利要求7所述的方法，其特征在于，所述液压的汽车制动器具有特征性的弹簧刚度的特性曲线，其具有配属于气隙的第一区域、配属于制动衬（7、8）的可压缩性的第二区域以及配属于制动钳（9）的刚度的第三区域，其中仅仅在与第三区域一致时考虑液压的辅助夹紧力。

9.用于实施按权利要求1到8中任一项所述方法的调节或控制设备。

10.汽车中带有按权利要求9所述的调节或控制设备的驻车制动器。

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