CN104340195B - 用于制动系统的能调节的制动助力器的控制装置和用于运行制动助力器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于制动系统的能调节的制动助力器的控制装置，该控制装置设计用于，至少在考虑到关于至少一个可在制动系统的至少一个部分体积中调节的理论压力的至少一个提供的预定值的情况下，确定关于可借助于能调节的制动助力器实施的理论运行的理论值，该控制装置额外地设计用于，在考虑到关于至少一个存在于制动系统的至少一个部分区域中的实际压力的至少一个提供的实际值和至少一个预定值的情况下确定理论值的理论差，和将至少一个相应于确定的校正的理论值的控制信号传输到能调节的制动助力器和/或能调节的制动助力器的电流供给部件。本发明还涉及能调节的制动助力器和制动系统。本发明还涉及用于运行制动系统的能调节的制动助力器的方法。

Description

用于制动系统的能调节的制动助力器的控制装置和用于运行 制动助力器的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制动系统的能调节的制动助力器的控制装置。本发明同样涉及一种能调节的制动助力器和制动系统。本发明还涉及一种用于运行制动系统的能调节的制动助力器的方法。

背景技术

在DE 20 2010 017 605 U1中描述了一种制动助力器以及用于运行该制动助力器的方法和装置。为了控制/调节制动助力器，描述了一种控制器，该控制器根据用于检测输入杆的移动行程的传感器装置的信号以及根据制动助力器的马达的信号对制动助力器进行操控。备选地也可以通过控制器分析差别行程传感器的信号，用于确定在输入杆和增强器本体之间的相对偏转，或者分析力传感器的信号，用于确定驾驶员力。

发明内容

本发明实现了一种用于制动系统的能调节的制动助力器的控制装置、一种能调节的制动助力器、一种制动系统和一种用于运行制动系统的能调节的制动助力器的方法。

所述用于制动系统的能调节的制动助力器的控制装置具有：操控装置，其设计用于，至少在考虑到关于至少一个能在制动系统的至少一个部分体积中调节的理论压力的至少一个提供的预定值的情况下，确定关于能借助于能调节的制动助力器实施的理论运行的理论值；其中，能调节的制动助力器和/或能调节的制动助力器的电流供给部件能够借助于控制装置相应地操控，根据本发明，所述操控装置额外地设计用于，在考虑到关于至少一个存在于制动系统的至少一个部分区域中的实际压力的至少一个提供的实际值和至少一个预定值的情况下，确定理论值的理论差；并且其中实施一种比例积分微分调节，该比例积分微分调节基于在预定值和实际值之间的差值来产生一种结果；在考虑到确定的理论差的情况下确定校正的理论值，并且将至少一个相应于确定的校正的理论值的控制信号传输到能调节的制动助力器和/或能调节的制动助力器的电流供给部件，从而能调节的制动助力器能够相应于确定的校正的理论值运行。

所述能调节的制动助力器具有根据前面所述的控制装置。

所述制动系统具有根据前面所述的控制装置和能调节的制动助力器或根据前面所述的能调节的制动助力器。

所述种用于运行制动系统的能调节的制动助力器的方法具有以下步骤：至少在考虑到关于至少一个能在制动系统的至少一个部分体积中调节的理论压力的至少一个预定值的情况下，确定关于能借助于能调节的制动助力器实施的理论运行的理论值；其特征在于如下步骤，在考虑到关于至少一个存在于制动系统的至少一个部分区域中的实际压力的至少一个实际值和至少一个预定值的情况下确定理论值的理论差；并且其中实施一种比例积分微分调节，该比例积分微分调节基于在预定值和实际值之间的差值来产生一种结果；在考虑到确定的理论差的情况下确定校正的理论值；以及在考虑到确定的校正的理论值的情况下这样操控能调节的制动助力器和/或能调节的制动助力器的电流供给部件，从而能调节的制动助力器相应于确定的校正的理论值运行。

借助于本发明能够通过合理的方式限制存在于制动系统的至少一个部分区域中，特别是其主制动缸中的实际压力。特别可以防止，由于能调节的制动助力器的运行，例如同时伴随着制动液体返回输送而导致在制动系统/主制动缸中出现比原本期望更高的实际压力。通过这种方式可以可靠地防止/限制由于在制动系统/主制动缸中出现的过高的实际压力而导致的制动系统的负载。

在控制装置的一种有利的实施方式中，能够借助于所述操控装置将制动踏板的调整行程、输入杆的杆行程、驾驶员制动力、驾驶员制动压力、理论预压力和/或理论制动压力考虑作为至少一个预定值。通过这种方式能够使得能调节的制动助力器的运行以情况优化的方式适配于行驶情况、驾驶员行为和类似的边界条件。

例如，至少在考虑到至少一个预定值和存储在控制装置上的特征曲线的情况下能够确定理论值。因此可以使得能调节的制动助力器的运行容易地适配于期望的特征。

在另一种有利的实施方式中，在将至少一个预定值和测量的和/或预测的预压力考虑作为至少一个实际值的情况下能够确定理论值的理论差。因此本身在ABS运行情况下能够可靠地防止在制动系统/主制动缸中出现比期望更高的压力。

有利地，设计为电子机械的制动助力器的能调节的制动助力器的马达的校正的理论马达力矩能够确定为校正的理论值，其中，电子机械的制动助力器和/或电子机械的制动助力器的电流供给部件能够借助于至少一个控制信号这样操控，即，马达能够以相应于确定的校正的理论值的马达力矩运行。因此可以借助于测量的/预测的压力信号和马达力矩的操控限制制动系统的压力负载。压力限制的高度可以通过电子方式改变。这种处理方法能够容易地实施。然而需要指出，本发明的应用不限于电子机械的制动助力器。

前述的优点也通过一种具有相应的控制装置的制动系统的能调节的制动助力器实现。

同样地，具有能调节的制动助力器和相应的控制装置或者包括这种控制装置的能调节的制动助力器的制动系统也有助于实现前述的优点。

当实施一种用于运行制动系统的能调节的制动助力器的相应的方法时也确保了上述的优点。该方法能够相应于控制装置的上述的实施方式改进。

附图说明

下面根据附图说明本发明的其它特征和优点。图中示出：

图1示出了用来阐述用于运行制动系统的能调节的制动助力器的方法的实施方式的流程图；和

图2示出了用于制动系统的能调节的制动助力器的控制装置的一种实施方式的示意图。

具体实施方式

图1示出了用来阐述用于运行制动系统的能调节的制动助力器的方法的实施方式的流程图。

在图1中示意性示出的方法具有方法步骤S1，在该方法步骤中，关于借助能调节的制动助力器实施的理论运行来确定（未校正的）理论值M0。至少在考虑到关于至少一个可在制动系统的至少一个部分体积中要调节的理论压力的至少一个预定值p0的情况下，确定（未校正的）理论值M0。在图1的实施方式中，作为至少一个预定值考虑理论预压力p0。在方法步骤S1中，将设计为电子机械的制动助力器的能调节的制动助力器的马达的（未校正）的理论马达力矩M0确定为（未校正）的理论值M0。

作为对于理论预压力p0的备选方案或补充方案，然而也可以将制动踏板的调整行程、输入杆的杆行程、驾驶员制动力、驾驶员制动压力和/或（可在制动系统的至少一个轮制动缸中调节的）理论制动压力考虑作为至少一个预定值p0。此外，在图1中示意性示出的、用于运行电子机械的制动助力器的方法的实施方式仅示例性地理解。同样可以借助于该方法将气动的制动助力器或液压的制动助力器作为能调节的制动助力器来运行。对于两种情况存在这样的可能性：以电子的方式例如通过阀控制/影响气动的或液压的制动助力器的运行/增强。因此可以在方法步骤S1中确定用于气动的制动助力器的或用于液压的制动助力器的相应的理论值M0。

在根据图1的实施方式中，方法步骤S1包括两个分步骤S11和S12。在分步骤S11中首先在将理论预压力p0考虑作为至少一个预定值p0和预定的特征曲线的情况下确定电子机械的制动助力器的马达的工作点W。也可以将该处理方法解释为“开环增益扭矩”。作为对于特征曲线的备选方案，也可以在确定工作点W时考虑恒定的因数或综合特征曲线。随后，在另一个分步骤S12中在考虑工作点W的情况下将（未校正）的理论马达力矩M0确定为（未校正）的理论值M0。同时特别是可以一同考虑电子机械的制动助力器的马达的效率。通过这种方式可以计算出（未校正）的理论马达力矩M0，借助于已知的变速器效率根据方向校正该理论马达力矩。

并行地，在方法步骤S1之前或之后也实施方法步骤S2，在该方法步骤中，鉴于关于至少一个存在于制动系统的至少一个部分区域中的实际压力在考虑到至少一个预定值p0和至少一个实际值p的情况下，确定（未校正）的理论值M0的理论差ΔM。优选地，将测量的实际压力、特别是测量的预压力p考虑作为至少一个实际值p。作为对此的备选方案或附加方案，也可以在考虑预测的压力、特别是预测的预压力的情况下将（未校正）的理论值M0的理论差ΔM（与至少一个预定值p0一同）确定为至少一个实际值p。

在根据图1的实施方式中，在方法步骤S2之前，在备选的方法步骤S0中，由用作至少一个预定值p0的理论预压力p0和作为至少一个实际值p测量的预压力p计算出压力差Δp。然而这仅可解释为示例性的。

方法步骤S2因此确保了一种根据情况的/根据压力的、对在方法步骤S1中确定的（未校正的）理论值M0的校正。特别地可以根据所分析的实际值p快速地且可靠地识别出（几乎）存在过压。通过相应地确定（未校正的）理论值M0的理论差ΔＭ，例如可以基于ESP活动性或温度影响对压力波动进行补偿。有利地可以在方法步骤S2中利用积分过滤算法和/或根据运行点的增强因数实施所谓的ＰＩＤ调节（比例积分微分）。

即使在确定（未校正的）理论值Ｍ０的理论差ΔＭ的情况下，也可以将制动踏板的调整行程、输入杆的杆行程、驾驶员制动力、驾驶员制动压力和/或理论制动压力（附加地）考虑作为至少一个预定值p0。在图１中反映的方法因此也可以在变化的变型方案中实施。

在另一个方法步骤S３中，在考虑到确定的理论差ΔＭ（和未校正的理论值Ｍ０）的情况下确定校正的理论值Ｍ。例如对此在方法步骤Ｓ３中由未校正的理论值Ｍ０和理论差ΔＭ确定电子机械的制动助力器的马达的校正的理论马达力矩Ｍ。

此外，该方法具有方法步骤S4，在该方法步骤中，在考虑到确定的校正的理论值M的情况下，这样操控能调节的制动助力器和/或能调节的制动助力器的电流供给部件，从而能调节的制动助力器相应于确定的校正的理论值M运行。例如为此可以这样操控电子机械的制动助力器和/或电子机械的制动助力器的电流供给部件，即，马达能够以相应于作为确定的校正的理论值M的确定的校正的理论马达力矩Ｍ的马达力矩运行。

图２示出用于制动系统的能调节的制动助力器的控制装置的实施方式的示意图。

在图２中示意性反映的控制装置10设计用于操控能调节的制动助力器12和/或能调节的制动助力器12的电流供给部件14。仅仅示例性地将能调节的制动助力器12设计为电子机械的制动助力器。然而，控制装置10的可使用性不限于这样的制动助力器类型。例如也可以在另一种实施方式中将控制装置10用于操控气动的制动助力器或液压的制动助力器。

控制装置10具有操控装置16，其设计用于，至少在考虑到关于至少一个可在制动系统的至少一个部分体积中调节的理论压力的至少一个提供的预定值18的情况下，确定关于可借助于能调节的制动助力器12实施的理论运行的（未校正的）理论值。在根据图２的实施方式中仅仅示例性地能够将能调节的制动助力器12的马达的（未校正的）理论马达力矩确定为（未校正的）理论值。

在根据图２的实施方式中，与控制装置10共同作用的制动系统具有传感器22，借助于该传感器能够检测制动踏板24的调整行程、输入杆26的杆行程、驾驶员制动力28和／或驾驶员制动压力并且可作为至少一个预定值18提供给控制装置10。操控装置16在这种情况下设计用于，在确定（未校正的）理论值的情况下将至少一个由传感器22提供的值考虑作为至少一个预定值18。操控装置16例如可以在考虑到至少一个由传感器22输出到控制装置10的值的情况下，确定理论预压力和／或（可在制动系统的至少一个车轮制动缸20中调节的）理论制动压力。作为对于该处理方法的备选方案，然而也可以借助于操控装置16将由制动系统的另一个部件确定的理论预压力和／或理论制动压力考虑作为至少一个预定值18。

（未校正的）理论值例如可以至少在考虑至少一个预定值18和存储在控制装置10（未示出的存储单元）上的特征曲线的情况下确定。操控装置16例如可以设计用于实施上面说明的方法的方法步骤S1。

操控装置16还设计用于，在考虑到关于至少一个存在于制动系统的至少一个部分区域中的实际压力的至少一个预定值18和至少一个提供的实际值30的情况下确定（未校正的）理论值的理论差。

这可以相应于上面说明的方法的方法步骤S2进行。在根据图２的实施方式中，制动系统具有预压力传感器34，该预压力传感器确定预压力作为至少一个实际值30。作为对此的备选方案或附加方案，也可以在考虑至少一个预定值18和测量的制动压力、预测的预压力和／或预测的制动压力的情况下将（未修改的）理论值的理论差确定为至少一个实际值30。

将测量的预压力和／或预测的预压力考虑作为至少一个实际值30确保了这样的优点，即在（以后）操控能调节的制动助力器12和／或其电流供给部件14时可以借助于制动系统的ESP系统40有针对性地对于例如由于来自制动系统的主制动缸36中的（未示出的）存储腔的制动液体返回输送引起的制动系统中的液压波动或者对于制动系统的制动液体存储容器38作出反应。特别地可以在确定能调节的制动助力器12的期望的运行时这样考虑在制动系统中出现的压力波动，即它的运行能够快速地适配于这种压力波动。

校正的理论值随后能够借助于操控装置16在考虑确定的理论差（和未校正的理论值）的情况下确定。至少一个相应于确定的校正的理论值的控制信号32能够被输出到能调节的制动助力器12和/或制动助力器12的电流供给部件14。能调节的制动助力器12和/或能调节的制动助力器12的电流供给部件14能够借助于控制装置10的至少一个控制信号32这样操控，即能调节的制动助力器12能够相应于确定的校正的理论值运行。因此控制装置10也确保了上面说明方法的优点。

特别地，电子机械的制动助力器12和/或电子机械的制动助力器12的电流供给部件14能够借助于至少一个控制信号32容易地这样操控，即马达能够以相应于确定的校正的理论值的马达力矩运行。因此有针对性地避免了如下问题：恰好在电子机械调节器中由于调节器运行的传动比和出现的摩擦结合制动液体返回输送而通常经常出现过高的压力。本发明因此确保了，电子机械的制动助力器12的有利的运行。因此本发明有助于额外地接纳一种干式的、在驾驶员脚部不需要液压装置的、不需要气动的低压供给装置的并且也在内燃机切断时可以使用的能调节的制动助力器12。将本发明用于电子机械的制动助力器12的优点是，它能够容易地进行电子适配和调节。此外可以在电子机械的制动助力器12中直接对于马达力矩采取措施，这直接且成比例地影响制动力增强。因此也可以直接且成比例地对于借助于电子机械的制动助力器12提高的压力的高度产生强烈的影响。

也在具有这种控制装置10的制动系统的能调节的制动助力器12中，在具有能调节的制动助力器12和相应的控制装置10的制动系统中以及具有包括这样设计的控制装置10的能调节的制动助力器12的制动系统中确保了控制装置10的优点。然而控制装置10也可以设计为与能调节的制动助力器12和／或制动系统可分离地布置的部件。同样可以将控制装置10集成在制动系统控制器或中央车辆控制器中。

Claims (12)

1.一种用于制动系统的能调节的制动助力器（12）的控制装置（10），具有：

操控装置（16），其设计用于，至少在考虑到关于至少一个能在制动系统的至少一个部分体积中调节的理论压力的至少一个提供的预定值（p0、18）的情况下，确定关于能借助于能调节的制动助力器（12）实施的理论运行的理论值（M0）；

其中，能调节的制动助力器（12）和/或能调节的制动助力器（12）的电流供给部件（14）能够借助于控制装置（10）相应地操控；

其特征在于，

所述操控装置（16）额外地设计用于，在考虑到关于至少一个存在于制动系统的至少一个部分体积中的实际压力的至少一个提供的实际值（p、30）和至少一个预定值（p0、18）的情况下，确定理论值（M0）的理论差（ΔM），在考虑到确定的理论差（ΔM）的情况下确定校正的理论值（M），并且将至少一个相应于确定的校正的理论值（M）的控制信号（32）传输到能调节的制动助力器（12）和/或能调节的制动助力器（12）的电流供给部件（14），从而能调节的制动助力器（12）能够相应于确定的校正的理论值（M）运行。

2.根据权利要求1所述的控制装置（10），其中，能够借助于所述操控装置（16）将制动踏板（24）的调整行程、输入杆（26）的杆行程、驾驶员制动力（28）、驾驶员制动压力、理论预压力（p0）和/或理论制动压力考虑作为至少一个预定值（p0、18）。

3.根据权利要求1或2所述的控制装置（10），其中，至少在考虑到至少一个预定值（p0、18）和存储在控制装置（10）上的特征曲线的情况下能够确定理论值（M0）。

4.根据权利要求1或2所述的控制装置（10），其中，在考虑到至少一个预定值（p0、18）以及作为至少一个实际值（p、30）的测量的和/或预测的预压力（p）的情况下能够确定理论值（M0）的理论差（ΔM）。

5.根据权利要求1或2所述的控制装置（10），其中，设计为电子机械的制动助力器（12）的能调节的制动助力器（12）的马达的校正的理论马达力矩能够确定为校正的理论值（M），和其中，电子机械的制动助力器（12）和/或电子机械的制动助力器（12）的电流供给部件（14）能够借助于至少一个控制信号（32）这样操控，即，马达能够以相应于确定的校正的理论值（M）的马达力矩运行。

6.一种制动系统的能调节的制动助力器（12），具有根据前述权利要求中任一项所述的控制装置（10）。

7.一种制动系统，具有根据权利要求1至5中任一项所述的控制装置（10）和能调节的制动助力器（12）或根据权利要求6所述的能调节的制动助力器（12）。

8.一种用于运行制动系统的能调节的制动助力器（12）的方法，具有以下步骤：

至少在考虑到关于至少一个能在制动系统的至少一个部分体积中调节的理论压力的至少一个预定值（p0、18）的情况下，确定关于能借助于能调节的制动助力器（12）实施的理论运行的理论值（M0）（S1）；

其特征在于如下步骤，

在考虑到关于至少一个存在于制动系统的至少一个部分体积中的实际压力（p、30）的至少一个实际值（p、30）和至少一个预定值（p0、18）的情况下确定理论值（M0）的理论差（ΔM）（S0、S2）；

在考虑到确定的理论差（ΔM）的情况下确定校正的理论值（M）（S3）；以及

在考虑到确定的校正的理论值（M）的情况下这样操控能调节的制动助力器（12）和/或能调节的制动助力器（12）的电流供给部件（14），从而能调节的制动助力器（12）相应于确定的校正的理论值（M）运行（S4）。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，当确定理论值（M0）和/或理论值（M0）的理论差（ΔM）时，将制动踏板（24）的调整行程、输入杆（26）的杆行程、驾驶员制动力（28）、驾驶员制动压力、理论预压力（p0）和/或理论制动压力考虑作为至少一个预定值（p0、18）。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，至少在考虑到至少一个预定值（p0、18）和预定的特征曲线的情况下确定理论值（M0）。

11.根据权利要求8或9所述的方法，其中，在考虑到至少一个预定值（p0、18）以及作为至少一个实际值（p、30）的测量的和/或预测的预压力（p）的情况下，确定理论值（M0）的理论差（ΔM）。

12.根据权利要求8或9所述的方法，其中，将设计为电子机械的制动助力器（12）的能调节的制动助力器（12）的马达的校正的理论马达力矩确定为校正的理论值（M），和其中，电子机械的制动助力器（12）和/或电子机械的制动助力器（12）的电流供给部件（14）这样操控，即，马达以相应于确定的校正的理论值（M）的马达力矩运行。