CN104828056B - 用于操纵自动的驻车制动器的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于操纵具有制动装置（1）的驻车制动器的方法，制动装置具有一拥有用于接纳流体的内室（23）的制动钳壳体（2）、一制动活塞（3）、一主轴（4）和一主轴螺母（5），该方法具有以下步骤：在驻车制动器的机械的拉紧过程中检测在所述内室（23）中的、液压的第一驾驶员预压力。本发明的任务是，提供一种用于松开用于自动的驻车制动器的制动装置的方法和一种相应的装置或者一种控制仪，通过它们能可靠并且爱护组件地松开驻车制动器。为此，该方法具有另外的下列步骤：借助于控制装置将第一驾驶员预压力与预先确定的压力阈值比较；为了给主轴（4）减轻负荷而在内室（23）中形成液压的支撑压力，只要第一驾驶员预压力高于压力阈值。

Description

用于操纵自动的驻车制动器的方法

技术领域

本发明涉及一种用于操纵自动的驻车制动器的方法并且涉及一种相应的自动的驻车制动器以及一种控制仪。

背景技术

由DE 10 2004 046 871 A1公开了一种用于松开驻车制动器的方法，其中原则上在第一步骤中将液压流体输送到所述液压室中。随后如此给所述电动机通电，使得其尝试使所述制动装置的主轴螺母离开制动盘。但是因为较高的弹力通过弹簧元件和相应的辅助活塞作用于所述主轴，所以所述电动机首先没有成功地使所述主轴运动。只有在所述液压室中的压力大于所述弹簧元件的、通过辅助活塞起作用的弹力时，所述主轴才被减轻负荷并且开始旋转。为了防止所述主轴卡住，在所述主轴的顶端上设置了一球体，用于将摩擦保持在尽可能小的程度上。此外，为了防止所述主轴卡住，也可以设置一止挡，该止挡具有第一元件及第二元件，其中所述第一元件布置在所述主轴的顶端上并且所述第二元件布置在所述驻车制动器的壳体件上。但是，这样的、用于防止所述主轴卡住的设计上的措施比较麻烦并且易于出错。

此外，由DE 10 2011 004 763 A说明了一种用于驻车制动器的松开过程，在所述松开过程中首先在所述松开机构中触控所述两个机电的制动装置（它们一起形成驻车制动器并且被分别安装在一根共同的车轴的车轮上）的电动的制动电动机，从而降低所述制动活塞的、作用于制动盘的压力，并且降低所述夹紧力。一旦在松开过程中识别出故障，则切断所述驻车制动器的两台电动的制动电动机。而后，在切断所述电动的制动电动机之后，通过所述液压的车辆制动器自动地形成最大的制动压力，所述最大的制动压力通过也由所述电动的制动电动机加荷的相同的制动活塞作用于所述制动盘。由此应该保证足够的、用于可靠地将车辆固定住的夹紧力。随后进行再校准。

此外，知道自动的驻车制动系统或者自动的“卡盘上的电动机”-停车制动系统，它们与电子的稳定性程序（ESP）系统相组合。这些系统具有至少一个处于后轮制动器上的、机电的调节器，其中在所述常用制动器的活塞中有一主轴，该主轴通过电动机-传动机构单元来驱动。通过所述主轴的旋转来移动在所述制动活塞中得到导引的主轴螺母，由此也移动所述制动活塞。在所述后轴上的夹紧力由此要么可以以机械的方式、液压的方式要么以组合的形式来施加。对于在市场上存在的系统来说，为了驱动所述机电的调节器，通常使用永久激励的直流电动机。

但是，在操纵所述驻车制动器时，通过由驾驶员操纵所述常用制动器这种方式来进行压力叠加时，可能出现以下情况：尤其如果在拉紧驻车制动器时又降低驾驶员的液压的压力，则所述被设置在制动活塞中的主轴在接下来松开时在没有液压的预压力的情况下通过所述主轴螺母经受较高的纵向力，所述较高的纵向力使所述主轴400正如在图1中夸大地示出的那样弹性地弯曲，因为所述主轴抑制所述制动钳的弹力F（参见在图1中的箭头：F_Caliper=c_Caliper*s_Piston，其中c_Caliper是所述制动钳的弹簧常数，并且s_Piston是所述制动活塞的所经过的行程）。如此弯曲的主轴可能导致以下后果：在所述主轴的螺距与所述主轴螺母之间的摩擦力在断开或者松开所述自动的驻车制动器时增加（卡住），由此在没有相应的驾驶员预压力的情况下可能无法保证所述自动的停车制动器的断开。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种用于松开用于自动的驻车制动器的制动装置的方法以及一种相应的装置或者一种控制仪，通过所述方法和装置或者控制仪可以以可靠并且爱护组件的方式来松开所述驻车制动器。

这项任务通过本发明的独立的权利要求的特征得到解决。改进方案在从属权利要求中得到了说明。

用于操纵具有制动装置的驻车制动器的方法—其中所述制动装置包括一拥有用于接纳流体的内室的制动钳壳体、一制动活塞、一主轴以及一主轴螺母—，有利地具有以下步骤：在所述驻车制动器的机械的拉紧过程中检测在所述内室中的液压的第一驾驶员预压力；借助于控制装置将所述第一驾驶员预压力与预先确定的压力阈值（极限值-力/面积）进行比较；并且为了给所述主轴减轻负荷而（在松开所述驻车制动器时）在所述内室中形成液压的支撑压力，只要所述第一驾驶员预压力高于所述压力阈值。因此，按照本发明，只要在通过驾驶员操纵所述驻车制动器时通过所述常用制动器来施加特定的液压的预压力，就以液压的方式、比如通过ESP液压动力源来支持所述驻车制动器的松开过程。通过这种方式，给所述由主轴及主轴螺母所构成的机械的子系统减轻负荷，因为以液压的方式又朝制动盘的方向移动所述制动活塞。通过这种方式，在所述驻车制动器的松开过程中抑制所述主轴的弹性的变形或者弯曲。只要所述驾驶员预压力低于所述压力阈值，则不需要这样的支撑，这一点尤其关于所述液压装置（ESP液压动力源）起到爱护组件的作用。

所述方法有利地具有下列另外的步骤：在所述驻车制动器的松开过程开始时检测在所述内室中的、液压的第二驾驶员预压力，其中为了给所述主轴（4）减轻负荷而只有在所述第一驾驶员预压力与所述第二驾驶员预压力之间的差大于所述压力阈值时才在所述内室（23）中形成所述液压的支撑压力。由此实现这一点：比如如果存在着很高的第一驾驶员预压力并且所述第二驾驶员预压力高于所述压力阈值，尽管如此，如果在所述第一驾驶员预压力与所述第二驾驶员预压力之间的差大于所述压力阈值也进行一种液压的压力支撑，用于就这样引起所述主轴的负荷减轻效果。

在松开时适应地根据所检测到的、在所述第一驾驶员预压力与所述第二驾驶员预压力之间的差而在所述内室中产生所述液压的支撑压力。通过这种方式，可以最佳地给所述主轴减轻负荷，方法是：比如所述液压的支撑压力精确地相应于在所述第一与第二驾驶员预压力之间的差。

在松开时适应地根据在所述所检测到的、在第一驾驶员预压力与第二驾驶员预压力之间的差与所述压力阈值的差而在所述内室中产生所述液压的支撑压力。

有利地为接下来的松开过程释放在所述内室中的所述液压的压力支撑，只要所述第一驾驶员预压力高于所述压力阈值。通过这种方式实现一种双级的系统，由此仅仅在需要时进行液压的压力支撑。

有利地在所述驻车制动器的机械的拉紧过程中测量所述第一驾驶员预压力，并且借助于存储装置将其加以保存，由此才能够进行相应的数据处理。

有利地从表征的参量—比如制动活塞直径、驻车制动器的制动钳壳体的和主轴的刚度以及一种安全超出限度（Sicherheitsaufschlag）中计算所述预先确定的压力阈值，由此能够实现所述制动系统的无干扰的运行。

有利地类似地或者模拟地通过至少一个压力传感器来检测所述第一驾驶员预压力和所述第二驾驶员预压力。通过所述相同的测量方法或相同的压力传感器的使用，所测量的数值相应地是稳健的（belastbar）。

为了执行所述方法，而设置了一种合适的控制或者调节装置或者一种相应的制动装置。

附图说明

本发明的其它特征和效用从借助于附图对实施例所作的说明中获得。附图示出：

图1是传统的制动装置连同弯曲的主轴的示意图；

图2是按照本发明的一种实施方式的制动装置的示意图；并且

图3是按照本发明的实施方式的方法的功能流程。

具体实施方式

下面参照图2对本发明的第一种实施方式进行描述。一种用于自动的（自动化的）驻车制动器（停车制动器）的制动装置1包括一制动钳壳体2或者一制动钳、一制动活塞3、一主轴4尤其是丝杠以及一主轴螺母5。此外，所述驻车制动器还具有一电动机-传动机构-单元（MGU）100并且在制动活塞侧具有至少一个制动衬片6以及一制动盘7。

所述制动钳壳体2包括一具有用于接纳所述制动活塞3的第一开口21a的第一端部21、一指向所述电动机-传动机构-单元100的方向的第二端部22以及一用于接纳流体或者制动液的内室23。此外，在所述制动钳壳体2中设置了用于将制动液输送到所述内室21中或者用于将制动液从所述内室21中排出的液压管路24。

所述制动活塞3基本上构造为柱筒状，并且具有一指向所述第二端部22的方向的盲孔，在所述盲孔中设置了所述主轴4以及被设置在该主轴上的主轴螺母5。所述制动装置1在此如此构成，使得所述制动活塞3要么以液压的方式朝所述制动盘7的方向运动，要么这个过程通过所述主轴4或者主轴螺母5以机械的方式来实施，要么存在着一种组合方案。

在运行中，以如下方式运行按照本发明的、用于驻车制动器的制动装置1。配备了ESP的车辆、尤其是机动车提供了能够车轮个性化地对制动压力进行建模的可能性。当前的制动装置1或者驻车制动器配备了至少一个压力传感器（未示出），从而在操纵所述驻车制动器时能够测量可能存在的驾驶员预压力、也就是由驾驶员通过车辆的常用制动器（未示出）来施加的预压力。在所述自动的驻车制动器的拉紧阶段中，由此可以检测到驾驶员预压力，并且借助于合适的存储装置（未示出）来将其加以保存。一旦通过合适的控制机构（未示出）来识别，所述驾驶员预压力超过事先规定的压力阈值，则可以在所述自动的驻车制动器的后来的松开过程中预防性地进行液压的支撑，用于以机械的方式给所述主轴4减轻负荷。所述液压的支撑可以通过相应的液压单元（ESP液压动力源）来进行。

所述驻车制动器的运行的功能流程可以划分为以下步骤：

·首先在所述拉紧阶段中，也就是说在操纵所述驻车制动器时测量在所述制动钳壳体2的内室23中的第一驾驶员预压力（S1），通过所述常用制动器或者通过所述液压管路24来施加所述第一驾驶员预压力。

·定义或者定义了一种压力阈值（S2），如此选择该压力阈值，从而在超过该压力阈值时至少存在着这样的危险：所述主轴4在松开时由于过度的弹性的变形（弯曲）而卡住，或者至少通过由于所述主轴5的弯曲而出现的、提高了的摩擦力尤其是关于在所述主轴4与所述主轴螺母5之间的螺纹连接而出现所述系统的某种自锁，这在最严重的情况中导致驻车制动器不能松开或者导致组件的损坏。所述压力阈值取决于所参与的机械的组件的特征。属于所述特征的比如是一些参数，比如—制动活塞直径；制动钳的或者主轴4的、制动活塞3的、取决于相应的几何形状并且取决于所使用的材料的刚度等等；以及在所述主轴4与所述主轴螺母5之间的螺纹连接的状态。此外，可以将一种安全超出限度（Sicherheitsaufschlag）考虑在内。

·通过合适的控制单元来检测，所测量的第一驾驶员预压力是否超过所定义的压力阈值（S3）。如果所述第一驾驶员预压力超过所定义的压力阈值，则为接下来的松开过程释放液压的压力支撑。也就是说，在接下来的松开过程中可以进行压力支撑，但是所述压力支撑并非强制需要。如果所述第一驾驶员预压力低于所定义的压力阈值，则在没有液压的支撑的情况下断开所述驻车制动器（S5），因为可以认为，所出现的、作用于所述主轴4的纵向力比较小，并且因此没有负面地影响所述驻车制动器的功能或者松开过程。

·通过所述存储装置来保存所述第一驾驶员预压力。

·在所述松开过程的开始时，测量一种第二驾驶员预压力，用于通过所述控制单元来检查，（有时候被释放的）液压的支撑是需要还是不需要，并且必须以何种压力来进行这种液压的支撑。在此重要的是在所述在将驻车制动器拉紧时所测量的第一驾驶员压力与所述在松开过程的开始时重新测量的第二驾驶员预压力之间的差，如果所述第二驾驶员预压力在所述松开过程的开始时小于所述在使驻车制动器闭合时的第一驾驶员预压力。只要这个差在所述自动的驻车制动器的松开过程的开始时低于所述压力阈值，或者所述驾驶员预压力在所述松开过程的开始时比在所述驻车制动器闭合时高，那就可以这样说：所述差值是负值，那就在没有液压的支撑的情况下断开所述驻车制动器（S5）。

只要所述差在所述自动的驻车制动器的松开过程的开始时高于所述压力阈值，则通过所述液压单元（未示出）的相应的回输泵（未示出）来进行液压的支撑，用于以机械的方式给所述主轴4减轻负荷。

·在此，优选可以适应性地尤其根据所检测的、在所述两种所测量的驾驶员预压力之间的差，调节在松开时的液压的支撑。比如可以以所检测到的压力差的水平来进行液压的压力支撑。但是，也可以适应性地根据在所述所检测的、在第一驾驶员预压力与第二驾驶员预压力之间的差与所述压力阈值之间的差，在松开时在所述内室中产生所述液压的支撑压力。通过所述安全超出限度来保证，不仅仅如此选择所述支撑压力的水平，从而最后保持处于所述压力阈值的水平上的压力差；而且得到一种较小的压力差。由此可靠地防止所述主轴4卡住。

在操纵所述驻车制动器时施加了很高的第一驾驶员预压力这种极端情况中，其中而后将在所述驻车制动器的松开过程之前的第二驾驶员预压力降低到零，所述制动钳壳体2的内室23因而基本上无压力，较大的纵向力（在图1中通过从右往左的箭头来勾画出来）通过所述制动活塞3和主轴螺母5作用于所述主轴4，由此该主轴正如在图1中所示出的那样进行弹性变形。

通过所述按本发明的方法，在需要时在所述内室23中通过所述液压管路24或者所述ESP液压动力源来形成液压的支撑压力，所述液压的支撑压力将所述制动活塞3朝所述制动盘7的方向挤压，并且就这样给所述主轴螺母5或者所述主轴4减轻负荷。如此产生的液压的力（在图2中通过三个从左往右的箭头勾画出来）抑制上面所提到的纵向力或者抵消所述纵向力。就这样可以用所述主轴5的最小化的弹性的变形来松开所述驻车制动器。

Claims (12)

1.用于操纵具有制动装置（1）的驻车制动器的方法，所述制动装置具有一拥有用于接纳流体的内室（23）的制动钳壳体（2）、一制动活塞（3）、一主轴（4）和一主轴螺母（5），其中所述方法具有以下步骤：

-在所述驻车制动器的机械的拉紧过程中检测在所述内室（23）中的、液压的第一驾驶员预压力；

-借助于控制装置将所述第一驾驶员预压力与预先确定的第一压力阈值进行比较；

-为了给所述主轴（4）减轻负荷而在所述内室（23）中形成液压的支撑压力，只要所述第一驾驶员预压力高于所述第一压力阈值。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具有下列另外的步骤：

-在所述驻车制动器的松开过程的开始时检测在所述内室（23）中的液压的第二驾驶员预压力，其中为了给所述主轴（4）减轻负荷而只有在所述第一驾驶员预压力与所述第二驾驶员预压力之间的差大于一种第二压力阈值时才在所述内室（23）中形成所述液压的支撑压力。

3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二压力阈值相应于所述第一压力阈值。

4.按权利要求2所述的方法，其特征在于，在松开时，适应性地根据所检测到的、在所述第一驾驶员预压力与所述第二驾驶员预压力之间的差在所述内室（23）中产生所述液压的支撑压力。

5.按权利要求4所述的方法，其特征在于，在松开时，适应性地根据在所述所检测到的、在第一驾驶员预压力与第二驾驶员预压力之间的差与所述第二压力阈值之间的差在所述内室（23）中产生所述液压的支撑压力。

6.按权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，为接下来的松开过程释放在所述内室（23）中的液压的压力支撑，只要所述第一驾驶员预压力超过所述第一压力阈值。

7.按权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述驻车制动器的机械的拉紧过程中测量所述第一驾驶员预压力，并且借助于存储装置将其加以保存。

8.按权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，从表征的参量中计算所述预先确定的第一压力阈值。

9.按权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，模拟地通过至少一个压力传感器来检测所述第一驾驶员预压力以及所述第二驾驶员预压力。

10.按权利要求8所述的方法，其特征在于，所述表征的参量是所述制动活塞（3）的直径、所述驻车制动器的制动钳壳体（2）的或者主轴（4）的刚度以及一种安全超出限度。

11.用于自动的驻车制动器的制动装置（1），该制动装置具有：

-一拥有用于接纳流体的内室（23）的制动钳壳体（2）；

-一以能够沿着一轴线轴向地移动的方式布置在所述制动钳壳体（2）中的制动活塞（3）；

-一被接纳在所述制动活塞（3）中的主轴（4）；以及

-一主轴螺母（5），该主轴螺母被接纳在所述制动活塞（3）中并且如此与所述主轴（4）共同作用，使得所述主轴螺母（5）通过所述主轴（4）的旋转在轴向上沿着所述轴线移动，其中所述主轴螺母（5）能够与所述制动活塞（3）进行接触，由此所述制动活塞（3）能够沿着所述轴线轴向地移动，用于与制动盘（7）共同作用，其中

所述制动装置通过一种按前述权利要求中任一项所述的方法来运行。

12.用于实施按权利要求1到10中任一项所述的方法的控制仪。