CN104773153B - 用于操作带有行车和驻车制动功能的制动装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操作带有行车和驻车制动功能的制动装置的方法，该制动装置既可以借助于液压压力发生器以液压的方式来应用，也可以绕过液压变换借助于机电力发生器来应用，液压压力发生器和机电力发生器作用于共用的制动应用部件上，并且机电力发生器通过驱动部件作用于制动应用部件上。一旦活动于制动装置上并且在转换过程中由液压压力发生器施加的制动扭矩和机电力发生器施加的制动扭矩组成的制动扭矩至少跟转换前单独由液压压力发生器施加的制动扭矩一样高时，则发生从运用液压制动应用的压力发生器向运用机电制动应用的力发生器的转换。此外，本发明涉及拥有用于实施该方法的制动装置的机动车辆。

Description

用于操作带有行车和驻车制动功能的制动装置的方法

本发明涉及一种尤其用于机动车辆的用于操作带有行车和驻车制动功能的制动装置的方法，其与权利要求1的前序部分一致。此外，本发明涉及与权利要求5的前序部分一致的机动车辆。

机动车辆通常配置有彼此相互独立的行车制动器和驻车制动器。后者还经常被称为“手制动器”或“停车制动器”。与行车制动器相比，驻车制动不需要在驱动之后进一步激活。相反，他们主要用于固定停放的车辆以防其溜车。然而有时候，驻车制动器被设计为这样一种方式，即如果行车制动器故障，则车辆可以通过所述驻车制动器来停止。

机动车辆内通常提供有用于驻车制动器的专用驱动部件，例如通过操纵缆绳耦合至专用制动应用部件的手制动器杆或踏板。

至于相对现代的驻车制动系统，通过肌肉的力量来驱动越来越多地被自动化的并且通常为机电的驱动装置所取代。在这里，可以例如通过开关驱动或自动地通过其他电子控制装置来引起驻车制动器的收紧或释放。因此，例如开始时通过能够液压驱动的行车制动器来保持在停止状态的车辆可以在特定的时间后或车辆驾驶员离开车辆后单独地通过能够自动驱动的机电驻车制动器来保持处在停止状态。

用于车辆的驻车制动系统是公知的——例如来自专利EP 0 825 081 B1——该驻车制动系统的摩擦制动器既可以通过液压压力发生器以液压的方式来驱动，也可以绕过所述液压变换直接通过电动马达力发生器来驱动。这里，装置规定了驱动类型(液压或机电)，并且因情况的不同而在两种类型之间产生变化。从运用第一驱动类型的驱动装置向运用第二驱动类型的驱动装置的转换仅在承担制动驱动的驱动装置中逐渐获得制动力时才会发生，该制动力至少与转换的驱动装置中的制动力一样高。

在这个背景下，本发明是基于提供用于操作带有行车和驻车制动功能的制动装置的方法和机动车辆的目标，该方法和机动车辆使制动装置从液压驱动类型向纯机电驱动类型的转换成为可能，该转换比现有技术中的转换时间上更加快速；进一步地，作用于制动装置上的负荷也将会减小。

这个目标通过具有权力要求1的特征的方法和通过具有权力要求5的特征的机动车辆来实现。进一步地，本发明的具体优化的改进将由从属权利要求来披露。

应当注意的是，以下描述中分别描述的特征可以以任何所希望的、技术上适当的方式彼此结合，并揭示本发明的进一步改进。此外，说明书结合图表进一步地描述和详细说明了本发明。

根据本发明，在一种用于操作带有行车和驻车制动功能的制动装置的方法中，该制动装置既可以借助于液压压力发生器以液压的方式来应用，也可以绕过液压变换借助于机电力发生器来应用，其中，液压压力发生器和机电力发生器作用于例如制动活塞这样的共用制动应用部件上；并且机电力发生器通过例如驱动螺母这样的驱动部件作用于制动应用部件上，该驱动螺母通过借助于电动马达驱动的转轴来在所述转轴上在其轴向方向上移动；一旦活动于制动装置上并且在转换过程中由液压压力发生器施加的制动扭矩和机电力发生器施加的制动扭矩来组成的制动扭矩至少跟转换前单独由液压压力发生器施加的制动扭矩一样高时，则发生从运用液压制动应用的压力发生器向运用机电制动应用的力发生器的转换。因此，在本发明中，与现有技术相比，转换在更早的时间就已经发生，此时机电力发生器就其本身而言还没有获得转换前单独由液压压力发生器施加的制动力。由于液压压力发生器和机电力发生器共同作用于制动应用部件上，然而总是能够在转换时确保制动装置充足的制动应用，这是因为例如制动活塞这样的制动应用部件可以在邻近与机电力发生器的例如驱动螺母这样的驱动部件接触前就已经被保持在其位置上。因此，活动于制动装置中并且由液压压力发生器施加的制动扭矩和机电力发生器施加的制动扭矩的总和所引起的制动扭矩在转换过程中至少和转换前单独由液压压力发生器施加的制动扭矩一样高。因此，根据本发明的方法与现有技术相比使转换时间尽可能地提前成为可能，并且相应地缩短了转换的持续时间。进一步地，转换过程中制动装置上的总负荷有所减小，这是由于当机电力发生器的驱动部件被驱动以抵靠制动应用部件时，液压压力发生器的液压压力可被消除。

根据本发明的一个优选的改进，在从运用液压制动应用的压力发生器向运用机电制动应用的力发生器转换之后，液压压力发生器转换为完全没有压力。这样做的优势在于例如在车辆停止的过程中不必对液压压力发生器进行监控，否则将会出现由于液压压力发生器基于液压制动回路中不可避免的泄露损失而不时地再缩紧这样的情况。

本发明的一个进一步优选的改进规定，用于从运用液压制动应用的压力发生器向运用机电制动应用的力发生器的转换的转换时间可以用机电力发生器的能量消耗来决定，该能量消耗在驱动部件和制动应用部件之间相接触的情况下发生变化——尤其是上升。这样，由于无需提供用于监测机电力发生器的驱动部件和制动应用部件之间的接触的附加的传感器而简化了制动装置的构造。

根据本发明的一个进一步优选的改进，在转换过程中根据机电力发生器的能量消耗来消除液压压力发生器的液压压力，并且能量消耗越大，液压压力消除量越大。机电力发生器的能量消耗是由机电力发生器施加于制动装置上的制动力的指标。因此，可以仅仅通过监控转换过程中每一时刻机电力发生器的能量消耗就能够保证，活动于制动装置中并且在转换进程中由液压压力发生器施加的制动扭矩和机电力发生器施加的制动扭矩所构成的制动扭矩至少相当于转换前单独由液压压力发生器施加的制动扭矩一样高。

根据本发明的另一方面，一种机动车辆拥有带有行车和驻车制动功能的制动装置，该制动装置既可以借助于液压压力发生器以液压的方式来应用，也可以绕过液压变换借助于机电力发生器来应用。液压压力发生器和机电力发生器作用于共用制动应用部件上，机电力发生器通过驱动部件作用于制动应用部件上。一旦活动于制动装置上并且在转换过程中由液压压力发生器施加的制动扭矩和机电力发生器施加的制动扭矩来组成的制动扭矩至少跟转换前单独由液压压力发生器施加的的制动扭矩一样高时，则发生从运用液压制动应用的压力发生器向运用机电制动应用的力发生器的转换。

以下对本发明的示例性实施例的说明将引出本发明进一步的特点和优势，其示例性实施例不应被理解为限制性的；所述发明将在下文中参照附图进行更详尽的说明，其中：

图1图解地显示了在从行车制动的液压驱动型向驻车制动的机电驱动型转换的过程中各种情况下应用于制动装置的制动力的变化进程。

图1所示的曲线图绘制于坐标系统中，该坐标系统的纵坐标1表示以kN为单位的、活动于带有行车和驻车制动功能的机动车辆的制动装置上的制动力，以及该坐标系统的横坐标2表示以ms为单位的时间。制动装置(未示出)既可以借助于液压压力发生器以液压的方式来应用，也可以绕过液压变换借助于机电力发生器来应用，液压压力发生器和机电力发生器作用于共用的制动应用部件上，尤其是制动活塞，并且机电力发生器通过驱动部件作用于制动应用部件上，该驱动部件尤其是通过转轴来在所述转轴上在其轴向方向上移动的驱动螺母，该转轴依靠被分配给机电力发生器的电动马达来驱动。

图1中显示的直线图3表示为了使在其中安装有制动装置的机动车辆处于停止状态所需要的总制动力。曲线图4显示了由制动装置的液压压力发生器施加的制动力的时间进程，车辆右侧液压压力发生器的制动力进程和车辆左侧液压压力发生器的制动力进程二者均绘制于图1中。曲线图5显示了由制动装置的机电力发生器施加的制动力的时间进程，活动于车辆右侧机电力发生器的制动力进程和活动于车辆左侧机电力发生器的制动力进程二者均绘制于图1中。

此外，图1中的曲线图6表示了液压压力发生器液压施加的制动力和机电力发生器机电施加的制动力的总和，也就是说曲线图4和曲线图5的总和。7显示了机电力发生器的驱动部件和制动应用部件产生接触的时间。

现在借助于曲线图4、5和6解释了从运用液压制动应用的压力发生器向运用机电制动应用的力发生器的转换。正如在图1中可以看到的，利用曲线图4和6从左至右的时间进程，首先，也就是说在到达时刻7之前，保持车辆处于停止所需的制动力3仅由液压压力发生器施加(也就是说曲线图6趋向略高于曲线图3)，该液压压力发生器的压力由例如车辆电子稳定程序(ESP)的电子控制单元来控制。因此，其上作用有液压压力发生器的制动应用部件单独地通过液压压力发生器来保持其处在制动应用位置。在这种状态下，机电力发生器的驱动部件不与制动应用部件相接触。

现在为了从运用液压制动应用的压力发生器向运用机电制动应用的力发生器的转换而驱动机电力发生器，特别是驱动部件被移向制动应用部件。在时刻7，机电力发生器的驱动部件与制动应用部件相接触。在此时，液压压力由于所谓驱动部件的“安稳效应(Setzeffekts)”而还不能消除。如果液压压力在时刻7被消除，则制动应用力将会由于例如转轴上的驱动螺母这样的驱动部件的负载而有一定的减少(最高至20％的减少)。这种情况通过图1中曲线图8来显示，该曲线图8表示了在液压压力发生器的液压压力在此时被消除的情况下由机电力发生器施加的全部制动力。可以从曲线图8中得知，根据本发明，液压压力的消除时刻9之前不会开始，在该时刻9如果液压压力发生器的液压压力在驱动部件与制动应用部件相接触后便立即消除，则由机电力发生器施加的全部制动力至少与所需制动力3相一致。

在达到时刻9后，制动应用部件还可以通过机电力发生器保持在制动应用位置。因此，在根据本发明的方法的示例性实施例(图1中所示)中，液压压力发生器在时刻9之后很快被转换至无压力，这由通过时刻9以后下降的曲线图4作相应地表示。与此同时，由机电力发生器施加的制动扭矩增加，这在图1中通过时刻7以后上升的曲线图5来表示。在转换过程中，活动于制动装置的制动力由液压压力发生器施加的制动力和机电力发生器施加的制动力组成，当加在一起时该制动力总是至少达到所需制动力3。在液压压力发生器向机电力发生器转换发生之后，所产生的由机电力发生器施加的制动力比转换之前单独由液压压力发生器施加的制动力略大，这同样在图1中有所阐明。

因此，本发明与现有技术相比使转换时间尽可能地提前成为可能，并且相应地缩短了转换的持续时间。进一步地，转换进程中制动装置上的总负荷有所减小，这是由于当机电力发生器的驱动部件被驱动以抵靠制动应用部件时，液压压力发生器的液压压力被消除了。

在根据如图1所示的本发明的方法中，时刻7和/或时刻9通过机电力发生器所消耗的能量来确定。一旦驱动部件与制动应用部件发生接触并且在安稳效应已经获得平衡后，进一步驱动机电力发生器的力的消耗以及因此后者所需要的能量会显著地增加，其结果是接触时间可以通过机电力发生器的转换能量消耗来确定。因此，可以免除用于检测驱动部件和制动应用部件之间的接触的额外的传感器。

上述根据本发明用于操作带有行车和驻车制动功能的制动装置的方法和根据本发明的机动车辆并不局限于这里所披露的实施例，而是还包括以同样的方式来实施的进一步的实施例。

在一个优选实施例中，用于操作带有行车和驻车制动功能的制动装置的方法被用于机动车辆。

附图标记列表

1.纵坐标

2.横坐标

3.所需制动扭矩

4.由液压压力发生器施加的制动力

5.由机电力发生器施加的制动力

6.液压地和机电地施加的总制动力

7.驱动部件和制动应用部件之间相接触的时间

8.在液压压力消除时由机电力发生器施加的总制动力

9.曲线图8到达曲线图3的时间

Claims (5)

1.一种用于操作带有行车和驻车制动功能的制动装置的方法，该制动装置既可以借助于液压压力发生器以液压的方式来应用，也可以绕过液压变换借助于机电力发生器来应用，液压压力发生器和机电力发生器作用于共用的制动应用部件上，并且机电力发生器通过驱动部件作用于制动应用部件上，其中

一旦活动于制动装置上并且在转换过程中由液压压力发生器施加的制动扭矩和机电力发生器施加的制动扭矩组成的制动扭矩跟转换前单独由液压压力发生器施加的制动扭矩一样高时，则发生从运用液压制动应用的压力发生器向运用机电制动应用的力发生器的转换。

2.根据权利要求1所述的方法，其中

在从运用液压制动应用的压力发生器转换至运用机电制动应用的力发生器之后，液压压力发生器被转换至完全无压力。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中

用于从运用液压制动应用的压力发生器向运用机电制动应用的力发生器的转换的转换时间可以用机电力发生器的能量消耗来确定，该能量消耗在驱动部件和制动应用部件接触的情况下会变化。

4.根据权利要求1所述的方法，其中

液压压力发生器的液压压力在转换过程中根据机电力发生器的能量消耗而消除，并且能量消耗越大，液压压力消除量越大。

5.一种机动车辆，拥有带有行车和驻车制动功能的制动装置，该制动装置既可以借助于液压压力发生器以液压的方式来应用，也可以绕过液压变换借助于机电力发生器来应用，液压压力发生器和机电力发生器作用于共用的制动应用部件上，并且机电力发生器通过驱动部件作用于制动应用部件上，其中

一旦活动于制动装置上并且在转换过程中由液压压力发生器施加的制动扭矩和机电力发生器施加的制动扭矩组成的制动扭矩跟转换前单独由液压压力发生器施加的制动扭矩一样高时，则发生从运用液压制动应用的压力发生器向运用机电制动应用的力发生器的转换。