CN103347756A - 制动系统以及用于调节制动系统中的制动介质的压力的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制动系统，尤其是用于机动车的制动系统，包括制动力装置，它具有用于增大制动力的制动助力器和用于借助于制动介质提供制动压力的制动压力提供装置；制动装置，它可以借助于制动压力提供装置通过制动介质被加载压力；以及至少一个传感器，该传感器被设计用于检测用于移动制动力装置的制动介质容积的移动机构的行程差和其中，制动力装置设计成用于依据被检测的行程差确定要移动的制动介质容积。本发明也涉及一种相应的方法以及一种相应的用途。

Description

制动系统以及用于调节制动系统中的制动介质的压力的方法
现有技术
本发明涉及一种制动系统，尤其是用于机动车的制动系统，以及一种用于调节制动系统中的制动介质的压力的方法。
制动系统例如应用于机动车的领域中，以便使机动车在控制下减速。为此通常将制动踏板力转换成制动压力，该制动压力借助于制动介质传递到机动车的车轮缸上以便对其进行操作。
由DE102008012874A1已知一种机动车制动设备。该机动车制动设备在此包括可液力操作的车轮制动缸以及压力供给系统，用于向车轮制动器施加制动压力。如果机动车的驾驶员操作机动车制动设备，那么确定驾驶员制动愿望的强烈程度。依据确定的驾驶员制动愿望改变一个膨胀的装置的腔室容积。压力供给系统在此将用于传送驾驶员愿望的制动踏板和制动助力器与机动车的车轮制动缸耦联起来。如果制动踏板被操作，那么压力供给系统的具有活塞的主制动缸被间接地操作，它经由两个制动回路与车轮制动缸连接。此外，制动助力器包括电动机，借此将一个辅助的，即附加的力，间接地施加到主制动缸的活塞上。由于主制动缸的活塞具有确定的面积并且也以确定的方式与主制动缸的活塞耦联，因此从电动机的驱动轴的角度位置可以推导出主制动缸的活塞的位置。然后可以依据该位置确定来自主制动缸的制动介质的被排出的（挤出的）容积（量）。
本发明的公开
在权利要求1中限定一种制动系统，尤其是用于机动车的制动系统，包括
制动力装置，其具有用于增大制动力的制动助力器和用于借助于制动介质提供制动压力的制动压力提供装置，
制动装置，其可以借助于制动压力提供装置通过制动介质被加载压力，以及
至少一个传感器，其被设计成检测用于移动制动力装置的制动介质容积（量）的移动机构的行程差，和其中，
制动力装置被设计成依据被检测的行程差来确定制动介质的要移动的容积（量）。
在此情况下，传感器或者可以直接地或者也可以仅仅间接地探测行程差，例如其中传感器探测移动机构的移动的时间和速度。然后可以由此确定行程差并且进一步确定要移动的容积。
在权利要求9中是一种用于调节尤其是机动车中的制动系统中的制动介质的压力的方法，最好适合于通过根据权利要求1－8中至少一项所述的装置进行实施，该方法包括步骤
预先规定制动力，
增大该制动力，
借助于在制动装置中的制动压力通过制动介质的容积移动提供被增大的制动力，其中，制动介质的容积移动借助于移动机构的行程差进行探测。
在权利要求13限定了根据权利要求1－9中至少一项所述的制动系统在机动车中，尤其是在PKW中的使用。
本发明的优点
在权利要求1中限定的制动系统以及在权利要求9中限定的方法具有优点，即可以以简单并且可靠的方式间接地依据移动机构的行程差确定用于希望的制动压力所要移动的制动介质容积。
本发明的另外的特征和有利的扩展方案在从属权利要求中描述。
按照本发明的一个优选的扩展方案设计至少一个用于探测调整角尺（调节角）（Stellwinkel）的传感器。这样例如可以以成本有利的方式将传感器与尤其是在马达或类似物中的相应的角度调整装置一起制造。
按照本发明的另一个优选的扩展方案设置至少一个另外的传感器，该传感器设计成行程传感器或行程差传感器。在此实现的优点是，由此进一步提高确定要移动的制动介质容积的可靠性，因为该另外的传感器一方面可以用于检查至少一个传感器的被检测的值，另一方面可以以不同的方式确定制动介质的要移动的容积并且例如通过形成平均值使公差最小化。
按照本发明的另一个优选的扩展方案这样地设计制动力装置，即补偿基于改变的制动介质压力的制动系统的装置的变形。所述装置在此处尤其是制动压力提供装置和制动装置。这样可以进一步提高制动系统的可靠性和精度，因为在间接确定要移动的容积时，装置的变形，例如橡胶密封装置或类似物，被考虑。希望的制动压力可以以这种方式更精确地提供，从而机动车的驾驶员可以实施恰当控制的（调配的）制动过程。
按照本发明的一个优选的扩展方案，制动力装置，尤其是制动压力提供装置，包括弹性元件，该弹性元件在被加载压力时可以变形。借助于该可变形的元件，例如形式为反作用盘或弹性盘，可以决定性地改善制动系统的可调节性。
按照本发明的另一个优选的扩展方案，移动机构设计成活塞和制动压力提供装置设计成缸并且制动力装置设计成依据活塞的横截面积乘以活塞的移动的行程差来确定要移动的容积。由此实现的优点是，由此提供一种简单并且成本有利的移动机构和一种相应的制动压力提供装置。同时可以简单和精确地确定要移动的容积，因为活塞的面积是精确地限定的并且行程差可以借助于已知的方法可靠地确定。
按照本发明的另一个优选的扩展方案设置补偿机构，其用于输入和/或排出制动装置的制动介质容积（量）。这样，可以简单并且可靠地匹配制动系统的弹性并且尤其是补偿制动系统中的公差。
按照本发明的另一个优选的扩展方案，补偿机构可以借助于马达驱动。因此可以以简单的方式控制补偿机构并且在受控制的情况下输入或排出制动介质容积（量）。
按照本发明的另一个优选的扩展方案这样地设计补偿机构，使得通过补偿机构可输入和/或排出的制动介质容积（量）小于通过制动压力提供装置移动的制动介质容积（量）。
在此的优点是避免通过补偿机构容纳过多的制动介质容积并且由此避免制动压力过多地下降。
按照该方法的一个有利的扩展方案，在借助于容积移动提供制动压力时补偿基于改变的压力的弹性元件的变形。这样，可以借助于制动介质更精确地和更可靠地提供制动压力。
按照另一个符合目的的扩展方案，制动装置的制动介质容积通过补偿机构进行输入和/或排出。这样，可以简单地并且可靠地匹配（调整）制动系统的弹性并且尤其是补偿制动系统的公差。
按照另一个符合目的的扩展方案，通过补偿机构输入的和/或排出的制动介质容积（量）小于或等于通过制动装置提供的制动介质容积（量）。在此的优点是，避免通过补偿机构容纳过多的制动介质容积（量）并且由此避免制动压力过多地下降。
附图简述
本发明的实施例在附图中示出并且在下面的说明中详细解释。
附图中所示:
图1是按照本发明的一个实施方式的制动系统。
本发明的实施方式
只要没有不同的说明，在附图中相同的附图标记表示相同的或功能相同的元件。
图1示出按照本发明的一个实施方式的制动系统。
在图1中示出制动系统B。制动系统B包括具有制动踏板10的踏板单元1，制动踏板可以由机动车的驾驶员操作进行制动。制动踏板10以通常方式经由推杆11与制动助力器2的输入杆20连接，用于传递希望的制动力。输入杆20在此经由弹簧21支撑在制动助力器2的内部中，准确地说支撑在随动件22a的凸起处。输入杆20在相应强的操作下压到反作用盘24形式的弹性元件上。该弹性的反作用盘24此外与活塞23形状配合地连接，用于部分地传递力并且间接地将制动踏板10的力传递到串联制动液缸3形式的制动压力提供装置上，其中制动助力器2的活塞23的一部分形状配合地啮合到串联制动液缸31的活塞31的一部分中。在制动助力器2的外侧面上设置马达22，用于移动制动助力器2的随动件22a，制动助力器例如经由螺纹或类似结构将附加的力提供到制动助力器2的活塞23上，以便增大制动力。
串联制动液缸3以通常的方式建造:第二活塞33一方面经由弹簧32a支撑在活塞31处，另一方面借助于弹簧32b支撑在串联制动液缸3的壳体内部中，因此形成两个分开的腔室。其中每个腔室35与一个公共的用于提供制动介质的容器34连接。各有一个制动管线40，41分别与一个腔室35连接。制动装置4的制动管线40，41在下游此外与ABS/ESP装置6连接。该ABS/ESP装置又与车轮制动缸7连接。在存在一定的制动压力下，ABS/ESP装置6检查是否有必要通过操作相应的车轮制动缸7闭锁车轮。如果是这种情况，那么ABS/ESP装置减小在相应的车轮制动缸处的制动压力，直到该相应的车轮不再闭锁。此外ABS-ESP装置6检查是否有可能存在一个或多个车轮的空转（打滑）。如果是这种情况，那么ABS/ESP装置6对相应的车轮制动缸施加制动压力，因此该相应的车轮被制动并且不再打滑。
此外设置具有活塞52的、补偿缸53形式的补偿机构5。活塞52在此借助于马达53驱动。补偿缸53的可借助于活塞52改变其容积的、用于容纳制动介质的腔室经由管线51与制动管线40，41连接。管线51在此设置在ABS/ESP装置6和串联制动液缸的腔室35之间的区域中的制动管线40，41处。
这种制动系统例如应用于再生式制动系统中。在操作制动踏板10时，制动装置中的压力通过补偿机构5借助于制动介质的容积移动（改变）被减小，以便能够回收（再生）制动力，例如借助于在车轮处的电机，其作为发电机制动相应的车轮。为了确定表征制动系统的、使用的容积VHZ，可以设置行程传感器100，其测量随动件22a的位移。这种测量例如也可以间接地经由马达的驱动轴的调整角尺（斜角规）或类似物来实现。依据通过行程传感器100确定的移动行程SB和可用制动介质加载的活塞31的横截面积AHZ，可以计算出使用的容积VHZ:VHZ=AHZ*SB
另一个可能性在于，设置杆行程传感器101，它测量输入杆20的移动（位移），和设置行程差传感器102，它测量随动件22a的行程SB和输入杆20的位移SF之间的差SD。被移动的容积VHZ然后按照VHZ=AHZ*(SF-SD)来计算。为了在计算被移动的容积时考虑弹性元件，在图1中是反作用盘24，可以采用用于反作用盘的弹簧常数C。被移动的容积VHZ此时按照公式计算:VHZ=AHZ*(SB-FB/C)。因此在向反作用盘施加压力情况下被移动的容积以反作用盘24的变形（量）被相应地减小。为了避免通过补偿机构将制动介质容积量过多地从制动系统中取走，补偿机构的各可容纳的容积VA小于或等于各相应的被移动的容积:VHZ<=VA。由此尤其避免空气进入制动系统中。
尽管本发明在上面借助于优选实施例进行说明，但是本发明不限于此，而是可以以多种方式修改。
制动助力器在此情况下可以以机电的、电动液压的或电动气压的制动助力器的形式设计。

Claims (14)

1. 制动系统(B)，尤其用于机动车，包括
制动力装置(2，3)，其具有用于增大制动力的制动助力器(2)和用于借助于制动介质提供制动压力的制动压力提供装置(3)，
制动装置(4)，其可以借助于制动压力提供装置(3)通过制动介质被加载压力，以及
至少一个传感器(100)，其被设计成检测用于移动制动力装置(2，3)的制动介质容积的移动机构(23，31)的行程差，和其中，
制动力装置(2，3)被设计成依据被检测的行程差确定要移动的制动介质的容积。
2. 根据权利要求1所述的制动系统，其中，
所述至少一个传感器(100)被设计用于探测一个调整角尺。
3. 根据权利要求1和2中至少一个所述的制动系统，其中，
设置至少一个另外的传感器(101，102)，该传感器设计成行程传感器(101)或行程差传感器(102)。
4. 根据权利要求1-3中至少一个所述的制动系统，其中，
制动力装置(2，3)被设计成用于补偿由于改变的制动介质的压力引起的制动系统(B)的装置的变形。
5. 根据权利要求1-4中至少一个所述的制动系统，其中，
制动力装置(2，3)，尤其是制动压力提供装置(3)，包括弹性元件(24)，该弹性元件在被加载压力时可以变形。
6. 根据权利要求1-5中至少一个所述的制动系统，其中，
移动机构(23，31)设计成活塞和制动压力提供装置(3)设计成缸并且制动力装置(2，3)被设计用于依据活塞(31)的横截面积乘以活塞(31)的位移的行程差确定要移动的容积。
7. 根据权利要求1-6中至少一个所述的制动系统，其中，
设置有补偿机构(5)，其用于输入和/或排出制动装置(2，3)的制动介质容积。
8. 根据至少权利要求7所述的制动系统，其中，
补偿机构(5)可以借助于马达(53)驱动。
9. 根据权利要求1-8中至少一项所述的制动系统，其中，
补偿机构(5)这样地设计，使得通过补偿机构(5)可输入的和/或可排出的制动介质容积小于通过制动压力提供装置(3)可移动的制动介质容积。
10. 一种用于调节在尤其是在机动车中的制动系统中的制动介质的压力的方法，包括步骤
预先规定制动力，
增大该制动力，
借助于在制动装置(4)中的制动压力通过制动介质的容积移动提供被增大的制动力，其中，制动介质的容积移动借助于移动机构(31)的行程差进行探测。
11. 根据至少权利要求10的方法，其中，
在借助于容积移动提供制动压力时补偿由于改变的压力引起的一个弹性元件(24)的变形。
12. 根据权利要求10或11中至少一个所述的方法，其中，
通过补偿机构(5)输入和/或排出制动装置(4)的制动介质容积。
13. 根据至少权利要求12的方法，其中，
通过补偿机构(5)输入的和/或排出的制动介质容积小于或等于通过制动力装置(2，3)提供的制动介质容积。
14. 根据权利要求1-9中至少一项所述的制动系统(B)在机动车中，尤其是在轿车中的使用。
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