CN104884318A - 用于运行机动车的制动装置的方法以及相应的制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车的制动装置(1)方法，其中所述制动装置(1)具有第一压力区域(7、11)、第二压力区域(4、7)以及至少一个布置在所述第一压力区域(7、11)和所述压力区域(4、7)之间的流动连接部(8、12)中的调节阀(9、13)。在此规定，所述调节阀(9、13)作为压力调节阀存在并且能够在所述第一压力区域(7、11)中被设定到确定的调节压力上，并且在将所述第一压力区域(7、11)中的压力提高到额定压力上时，所述调节阀(9、13)交替地以第一运行方式和第二运行方式运行，其中所述调节阀(9、13)的调节压力在所述第一运行方式中被设定到大于所述额定压力的第一调节压力上并且在所述第二运行方式中被设定到相应于所述额定压力的第二调节压力上。本发明还涉及一种机动车的制动装置(1)。

Description

用于运行机动车的制动装置的方法以及相应的制动装置
技术领域
本发明涉及一种用于运行机动车的制动装置的方法，其中该制动装置具有第一压力区域、第二压力区域以及至少一个布置在第一压力区域和第二压力区域之间的流动连接部中的调节阀。本发明还涉及一种机动车的制动装置。
背景技术
制动装置用作于将机动车适宜地减速，也就是说用作于降低机动车的速度。为了该目的，所述制动装置通常具有至少一个车轮制动缸，其配属于机动车的车轮。通过调节在车轮制动缸中确定的制动压力能够将车轮制动，其中，通常在制动压力较小时，尤其在制动压力为零时，作用了较小的制动或者说没有制动作用起作用到车轮上并且在制动压力较大时，较大的、尤其最大的制动作用起作用到车轮上。在集成驾驶员辅助装置、例如ABS-、ESP-或者TCS-驾驶员辅助装置到制动装置中的过程中，制动装置增加地接纳了改善机动车的驾驶动力以及其操纵的功能。在此受控制的作用和预控制措施更加重要。
制动装置具有第一压力区域和第二压力区域。第一压力区域在此例如是高压区域，在其中相比于在第二压力区域中至少有时存在更高的压力，第二压力区域在这情况中能够称作为低压区域。然而这情况也能是相反的，即在第二压力区域中的压力至少有时大于在第一压力区域中的压力或者说至少相应于该压力。
所述压力能够借助于主制动缸形成或者提高。制动装置还能够具有朝着第一压力区域的方向输送流体的输送装置。输送装置在此用作为，将存在于制动装置中的流体朝着第一压力区域的方向输送，从而将在这压力中形成的或者说存在于第一压力区域中的压力提高。
在此能够规定，主制动缸和输送装置同时引起提高压力。如果将ABS-驾驶员辅助装置接入机动车的行驶状态中，那么压力尤其会通过主制动缸生成。与之相反在起制动作用的驾驶员辅助装置、例如制动助力器激活时，压力主要借助于输送装置或者(如果机动车的驾驶员操纵作用到主制动缸上的制动踏板)由输送装置和主制动缸一起生成。所述流体在制动装置的情况中优选地为制动液。
为了适宜地将在第一压力区域中的压力设定到期望的压力上，在这两个压力区域之间的流动连接部中存在调节阀。这意味着，借助于调节阀能够将流动连接部开启或者中断，从而这样将期望的压力保持在第一压力区域中。不仅速度而且精度相应依赖于触发调节阀，利用速度和精度达到期望的压力，其也能够称作为额定压力。通常在此在精度和速度之间存在差异。在此要么达到高的压力调节速度要么达到高的压力调节精度。
发明内容
相对地，具有权利要求1所述特征的方法则具有如下优点：不仅是压力调节速度而且还有压力调节精度都相对于由现有技术已知的方法得到显著改善。这根据本发明以具有权利要求1所述特征的方法实现。在此规定，调节阀作为压力调节阀存在并且能够在第一压力区域中被设定到确定的调节压力上，并且在将第一压力区域中的压力提高到额定压力时，调节阀交替地以第一运行方式和第二运行方式运行，其中调节阀的调节压力在第一运行方式中被设定到大于额定压力的第一调节压力上，并且在第二运行方式中被设定到相应于额定压力的第二调节压力上。
在将调节阀设计为压力调节阀的情况下规定，所述调节阀是压力敏感的，也就是说所述调节阀的状态根据实际存在的实际压力或者说实际存在的、调节阀上关于所设定的调节压力的压差变化。就调节阀上或者说第一压力区域中的压力来说，优选意味着相应的存在于调节阀上或者在第一压力区域和第二压力区域之间的压差。压力、尤其调节压力、在调节阀上的压力以及在第一压力区域中的压力例如相对于在第二压力区域中的压力进行说明。在此如此设计所述调节阀，其在超过在调节阀上的压差时将流动连接部开启或者中断。然而类似地也能够说，尤其在调节压力相对于在第二压力区域中的压力详细说明时，所述调节阀在超过调节压力时将流动连接部开启或者中断。
如此设计压力调节阀，使得其在超过调节压力、也就是调节压力和存在于第一压力区域中的实际压力之间的压差时要么开启要么中断流动连接部。在第一实施方式中，调节阀中断在第一压力区域和第二压力区域之间的流动连接部，直到在调节阀上实际上存在的实际压力小于或者等于调节压力。然而如果调节的调节压力由实际压力所超过，那么流动连接部至少部分地、优选地完全地开启，从而流体能够朝着压力较小的方向流动，也就是说例如从第一压力区域流入第二压力区域或者与之相反。在第二实施方式中与之相反开启流动连接部，直到实际上存在的实际压力小于或者等于调节的调节压力。然而如果超过该调节压力，那么将流动连接部中断。依赖于调节阀的布置或者说使用目的选出相应的实施方式。
开头提到的、可选择的输送装置在其运行期间形成了(然而其不必永久设置)朝着第一压力区域方向的输送压力。在制动装置中或者在两个压力区域中能够达到最大的压力在此通常相应于所述输送压力。如果在主制动缸中同样存在压力，那么来自输送压力和主制动缸压力中的能够最大达到的压力组合。因此优选如此选择额定压力，使得其始终小于或者等于输送压力或者说能够最大达到的压力。
在第一运行方式中现在将调节阀设定到第一调节压力上。所述第一调节压力大于额定压力。其例如至少10%、至少20%，至少30%、至少40%、至少50%或者至少75%大于额定压力。尤其也能够规定，第一调节压力相应于输送压力。这意味着，在第一压力区域和第二压力区域之间的流动连接部基本永久中断或者永久开启。因此在第一运行方式中，尤其通过完全中断流动连接部或者说通过优选完全地打开的压力调节阀的小的流阻力，达到高的压力形成速度。然而于此相反，压力调节精度相对来说较小。
与此相反在第二运行方式中调节阀的调节压力应该设定到第二调节压力上。该第二调节压力相应于额定压力。第一压力区域中的压力能够如此例如不能够上升超过额定压力，因为一旦所述压力超过额定压力，多余的流体通过调节阀从第一压力区域朝着第二压力区域方向引开或者额外地不再能够流入第一压力区域中。在第一种情况中压力调节阀打开流动连接部，在后面的情况中流动连接部利用其帮助而中断。
交替实施在第一运行方式中和第二运行方式中运行调节阀，直到在第一压力区域中的压力相应于额定压力。为此例如根据每个时间间隔，其中将调节阀要么以第一运行方式运行要么以第二运行方式运行，查明、尤其测量或者至少大约估计在第一压力区域中瞬间存在的实际压力。优选在第一压力区域中朝着额定压力方向提高压力时在第一运行方式中至少一次运行调节阀并且在第二运行方式中至少一次运行调节阀。然而如果已经在第一时间间隔期间，其中要么存在第一运行方式要么存在第二运行方式，达到额定压力，当然这样结束该方法，也就是说随后的时间间隔不再引入相应另外的运行方式。
在作为输送装置使用活塞泵、尤其单缸泵时，能够特别有利地使用该方法。这样的活塞泵生成压力脉冲，其会导致低压力调节精度和/或小压力形成速度，因为所生成的压力在这样的压力脉冲期间至少有时能够高于中间的输送压力。因此有利的是，第一调节压力大于最大输送压力，也就是说不是仅仅相应于输送压力。
在本发明的另外的设计方案中规定，在提高时，额定压力关于时间变化、尤其增大。在运行制动装置时能够规定，在提高第一压力区域中的压力前仅仅唯一预设了待达到的额定压力。然而额外地也能够规定，额定压力例如线性地随着时间改变。在此能够在多个时间段内设置改变额定压力，其中，在该时间段内的压力斜度例如相应是恒定的。在此能够规定，在第一时间段中相比于在直接随后的另外的时间段中存在更大的压力斜度或者与之相反。
本发明的改进方案规定，以固定的时间段交替地以第一运行方式和第二运行方式运行所述调节阀。在这样的步骤中对于每个运行方式规定了相应的时间段的确定的期限。例如用于两种运行方式的时间间隔具有相同的时间段，也就是说相同的长度。然而其也能够是不同长度的。在朝着额定压力方向提高第一压力区域中的压力时，现在以时间段的相应规定的期限交替地实施第一运行方式和第二运行方式。
在本发明有利的设计方案中规定，调节阀取决于压力参量，尤其测量的或者至少大约估计的压力，以第一运行方式或者第二运行方式运行。如上文已经解释，能够规定，在每个时间间隔之后，其中要么以第一运行方式要么以第二运行方式运行调节阀，查明在第一压力区域中实际上存在的实际压力。这能够例如考虑为压力参量。能够以任意的类型和方式实现查明实际压力，优选然而将实际压力进行测量并且随后考虑用于确定待应用的运行方式。压力参量例如也能够是压差，其尤其在第一压力区域中存在于额定压力和实际压力之间。
本发明的另外的设计形式规定，在提高压力时首先选择第一运行方式或第二运行方式来作为输出运行方式并且在第一压力区域中额定压力和实际压力之间的压差超过最大压差时转换到相应另外的运行方式中。在要进行压力提高时，将一种运行方式考虑为输出运行方式。因此所述输出运行方式首先在确定的时间间隔上实施。如上文已经解释，现在两个运行方式能够以带有固定的时间段的时间间隔交替地实施。
然而更优选的是，压力敏感地进行运行方式之间的转换。在此例如能够规定，当确定的最大压差由实际上存在的压差超过时，替换运行方式。压差在此说明了在额定压力和实际上存在的实际压力之间的区别。如果在此偏移太大，那么尝试，将压差借助于相应另外的运行方式来减小，从而这样在没有妨碍压力调节速度情况下实现较高的压力调节精度。优选、尤其仅仅，在时间间隔之间确定压差，在所述时间间隔中以一种运行方式运行压力调节阀。
在此例如能够规定，将相应另外的运行方式保持确定的时间段并且随后转换到输出运行方式上。相应地，仅仅输出运行方式转换为相应另外的运行方式上是压力敏感的。根据确定的时间段的结束实现转换回输出运行方式。当然在此有利的是，在提高压力期间不断地重复所说明的步骤;其在此要从输出运行方式开始检验，是否示出了转换到相应另外的运行方式上，然后这能够在确定的时间段上实施并且接着再次转换到输出运行方式上，其中重新检验，是否必须转换到相应另外的运行方式上。
然而额外地或备选地，也能够规定，在压差低于容许压差时转换到输出运行方式上。如此没有必须转换回输出运行方式上，如上文所说明，单独基于时间在确定的时间段结束后执行。也能够规定，在时间段中，优选地在时间段之间，其中所述压力调节阀以一种运行方式运行，或者永久地将在额定压力和实际上存在的实际压力之间的确定的压差确定并且与容许压差比较。容许压差在此优选小于最大压差，其中实现转换输出运行方式到相应另外的运行方式上。
当现在压差低于容许压差时，也就是说压差的绝对值小于容许压差的绝对值，那么再次转换回输出运行方式上。当然也可实现组合上文说明的步骤。这样能够监控压差低于容许压差并且依赖于该压差转换到输出运行方式上。然而额外地在该情况中规定，一旦确定的时间段结束，压差没有低于容许压差时，这然后也实现。
在本发明的另外的设计方案中规定，作为调节阀使用转换阀并且第一压力区域相应于由朝着第一压力区域方向输送流体的输送装置加载压力的高压区域并且第二压力区域相应于低压区域。所述转换阀在制动装置中通常处于制动缸、尤其主制动缸和输送装置的出口之间。如果将所述转换阀关闭，那么流体不能够从通过输送装置加载有压力的高压区域回到低压区域中，在此例如主制动缸。相应地，在所述转换阀关闭时尤其在制动装置的至少一个车轮制动缸中形成制动压力。在此如此设计所述转换阀，使得其在超过调节压力时开启第一压力区域和第二压力区域之间的流动连接部。因此该转换阀作为安全阀运行。
最后能够额外地规定，作为调节阀使用制动缸进入阀并且第一压力区域存在于制动装置的车轮制动缸中并且第二压力区域相应于由输送装置和/或主制动缸加载压力的高压区域。因此借助于制动缸进入阀能够影响在车轮制动缸中形成压力。在制动缸进入阀打开时，流体从第二压力区域(其由输送装置和/或主制动缸加载有压力)进入第一压力区域或者进入制动装置的车轮制动缸。
与之相反如果关闭制动缸进入阀，那么虽然在第二压力区域中能够存在大的压力，该压力借助于输送装置和/或主制动缸形成。然而该流体不能够从第二压力区域流入第一压力区域中以用于形成制动压力。优选现在如此设计该制动缸进入阀，其在压力超过调节压力时关闭。在该压力中当然继而产生在第一压力区域和第二压力区域之间的相对的压力。在压力超过调节压力时，存在于第二压力区域中的系统压力和在第一压力区域中待调节的额定压力之间的预设的压差下降。
特别优选地，上文说明的方法当然不仅应用于转换阀而且应用于制动缸进入阀。然而当然制动装置或者其它的装置的另外的、在此没有提到的阀也能够以在本申请的框架中设想的类型和方式运行，从而实现提到的优点。
本发明还涉及一种机动车的制动装置，尤其用于实施上文说明的方法，其中，制动装置具有第一压力区域、第二压力区域以及至少一个布置在第一压力区域和第二压力区域之间的流动连接部中的调节阀。在此规定，调节阀作为压力调节阀存在并且能够以在第一压力区域和第二压力区域之间的确定的调节压力调节，并且制动装置构造用于，在将第一压力区域中的压力提高到额定压力时交替地在第一运行方式和第二运行方式中运行调节阀，其中所述调节阀的调节压力在第一运行方式中被设定到大于额定压力的第一调节压力上并且在第二运行方式中被设定到相应于额定压力的第二调节压力上。对这样的步骤的优点已经进行了详细研究。制动装置以及相应的方法能够根据上文的实施方案改进，从而只要对上面的实施方案进行参考。
附图说明
在此在没有限制本发明的情况下，随后根据附图示出的实施例详细地解释本发明。其中：
图1示出了机动车的制动装置的区域的示意图，
图2示出了绘出制动缸进入阀关于时间的额定压力和实际压力的图表，并且
图3示出了绘出转换阀关于时间的额定压力和实际压力的图表。
具体实施方式
图1没有详细示出的机动车的制动装置1的区域。制动装置1具有主制动缸2，其中能够由机动车的驾驶员借助于操纵元件3、例如踏板形成压力。以已知的类型和方式，能够向主制动缸2分配制动力放大器。形成的压力相应于预压力，其预存在于预压力区域4中。预压力区域4通过高压换档阀5(HSV)与输送装置6的入口联接。输送装置6例如实施为活塞泵，尤其实施为单缸泵。在输送装置6的出口处存在系统压力区域7，该系统压力区域可借助于输送装置6加载压力。当输送装置6要从预压力区域4供应有流体时，将高压换档阀5打开。如果要中断流体供给，那么在输送装置6无效之前例如关闭高压换档阀5，从而实现可靠地保持所形成的压力。
预压力区域4和系统压力区域7通过流动连接部8互相连接，在该流动连接部8中存在调节阀9，尤其以转换阀(USV)的形式。对调节阀9优选平行连接了止回阀10，其允许在相应的压力情况下从预压力区域4流出到系统压力区域7中，然而在相反的方向上将其阻塞。因此如果在系统压力区域7中相比于预压力区域4中存在更高的压力，也就是说系统压力超过预压力，在调节阀9打开时流体能够从系统压力区域7回流到预压力区域4中。
制动装置1还具有至少一个车轮制动缸11，其中，在此示出的实施方式中设置了两个这样的车轮制动缸11并且在此流技术上互相平行地连接。车轮制动缸11通过流动连接部12与系统压力区域7联接。在该流动连接部12中存在调节阀13，其设计为制动缸进入阀(EV)。与该调节阀13优选平行连接有止回阀14，其允许在相应的压力情况下从车轮制动缸11流出到系统压力区域7中。然而阻止了沿着相反的方向通过止回阀14流动。因此在调节阀13打开时，流体能够从系统压力区域7流入车轮制动缸11中，使得在车轮制动缸11中形成制动压力。与此相反如果在系统压力区域7中的压力下降到低于存在于车轮制动缸11中的压力，那么流体能够通过止回阀14从车轮制动缸11朝着系统压力区域7的方向流出。
为了实现对于调节阀9和13的至少一个不仅高的压力调节精度而且高的压力调节速度，建议了，将调节阀9或者13构造为压力调节阀，其能够在第一压力区域中被设定到确定的调节压力上。在调节阀9的情况中，第一压力区域相应于系统压力区域7并且第二压力区域相应于预压力区域4。借助于输送装置6能够将流体、例如制动液从第二压力区域朝着第一压力区域的方向输送。在调节阀13的情况中，与此相反第一压力区域存在于车轮制动缸11中，而第二压力区域相应于系统压力区域7。流体能够借助于主制动缸2向着第一压力区域的方向转移并且因此形成压力。额外地输送装置6能够用作于将流体向着第一压力区域的方向输送，其中，这在调节阀13的情况中仅仅间接地通过第二压力区域实现。优选地将两个调节阀9和13构造为压力调节阀，从而相应实现提到的优点。
对于调节阀9和13的至少一个现在规定，在将第一压力区域7或者11中的压力提高到额定压力时，调节阀9或者13以第一运行方式中和第二运行方式交替地运行。在第一运行方式中在此调节阀9或者13的调节压力设定到第一调节压力上，其大于额定压力。在第二运行方式中与此相反调节压力应该设定到第二调节压力上，其相应于额定压力。
根据图2现在详细地解释对于调节阀13的步骤。对此其示出了如下图表，其中不仅示出了关于时间t在第一压力区域中、也就是说在车轮制动缸11中的额定压力的曲线进程15而且示出了实际压力的曲线进程16。从时间点t0开始要将车轮制动缸11、因此也就是说在第一压力区域中的压力应该增大。额定压力在此从该时间点t0开始关于时间不断变化并且在此变大。借助于主制动缸2和/或借助于输送装置6取得的压力Pmc同样在图表中表明。纯粹示例性地，在车轮制动缸中压力形成期间设置了时间间隔17、18、19、20和21。在第一时间间隔17中额定压力相比于在接着的时间间隔18到21中以更大的斜度上升，对于时间间隔18到21斜度是恒定的。在时间间隔17到21内斜度相应保持恒定。再次对此指出，额定压力的所述曲线进程是纯粹示例性的。当然能够设置额定压力的每个任意的其它的曲线进程，然而也能够设置恒定的额定压力。
在时间间隔17、19和21中调节阀13以第二运行方式运行，在时间间隔18和20中以第一运行方式运行。通过在两种运行方式之间的这种交替的变换使得典型的压力调整误差显著地减小，但是并且实现用于压力形成的最大可能的动力。在相应于切换运行的第一运行方式中，在压力形成时压力调节精度严重依赖于车轮制动缸11的容纳容积(Volumenaufnahme)。压力调节精度能够根据车轮制动缸11或者制动装置1的状态(制造公差和/或制动衬带的损耗、寿命)在另外的范围中、例如±40%波动。在第一运行方式中产生的压力调节精度也相应地改变。
附加于车轮制动缸11的消耗容量的波动，调节阀13的通常强烈地依赖于温度的有效链的静止时间对于产生的压力调节精度还有负面影响。在第一运行方式期间提高调节阀13的切换时间引起低温。
然而通过调节阀13在第一运行方式和第二运行方式中适宜的交替的触发，第一运行方式在压力调节精度方面的负特性能够降低。在压力调节速度方面第二运行方式的负特性同样能够通过应用第一运行方式实现。在图表能够清楚地识别，在车轮制动缸11中，也就是说在第一压力区域中曲线进程16的实际压力以仅仅较小的偏移跟随额定压力的曲线进程15。
根据图3解释了用于调节阀9的步骤。在此曲线进程15也示出了关于时间t额定压力的曲线进程，而曲线进程16说明了实际压力的曲线进程。额定压力从时间点t0开始增大，其中，在此存在的时间间隔17、18和19中存在额定压力的恒定的斜度。在时间间隔17和19中调节阀9以第一运行方式运行，在时间间隔18中以第二运行方式运行。同样在此清楚的是，通过以第一运行方式和第二运行方式交替地运行调节阀9，能够将额定压力和实际压力之间的偏移保持非常小。

Claims (10)

1.用于运行机动车的制动装置(1)方法，其中所述制动装置(1)具有第一压力区域(7、11)、第二压力区域(4、7)以及至少一个布置在所述第一压力区域(7、11)和所述第二压力区域(4、7)之间的流动连接部(8、12)中的调节阀(9、13)，其特征在于，所述调节阀(9、13)作为压力调节阀存在并且能够在所述第一压力区域(7、11)中被设定到确定的调节压力上，并且在将所述第一压力区域(7、11)中的压力提高到额定压力上时，所述调节阀(9、13)交替地以第一运行方式和第二运行方式运行，其中所述调节阀(9、13)的调节压力在所述第一运行方式中被设定到大于所述额定压力的第一调节压力上并且在所述第二运行方式中被设定到相应于所述额定压力的第二调节压力上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述提高时所述额定压力关于时间变化、尤其增大。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述调节阀(9、13)以固定的时间段交替地以所述第一运行方式和所述第二运行方式运行。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述调节阀(9、13)根据压力参量、尤其测量的压力以所述第一运行方式或者所述第二运行方式运行。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在提高压力时首先选择所述第一运行方式或者所述第二运行方式来作为输出运行方式，并且在所述第一压力区域(7、11)中额定压力和实际压力之间的压差超过最大压差时转换到相应另外的运行方式上。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述相应另外的运行方式保持确定的时间段并且随后转换到所述输出运行方式上。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在压差低于容许压差时转换到所述输出运行方式上。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为调节阀(9、13)使用转换阀(9)，并且所述第一压力区域(7、11)相应于由朝着所述第一压力区域(7、11)输送流体的输送装置(6)加载压力的高压区域(7)并且所述第二压力区域(4、7)相应于低压区域(4)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为调节阀(9、13)使用制动缸进入阀(13)，并且所述第一压力区域(7、11)处于所述制动装置(1)的车轮制动缸(11)中，并且所述第二压力区域(4、7)相应于由输送装置(6)和/或主制动缸(2)加载压力的高压区域(7)。
10.机动车的制动装置(1)，尤其用于实施根据上述权利要求中一项或多项所述的方法，其中所述制动装置(1)具有第一压力区域(7、11)、第二压力区域(4、7)以及至少一个布置在所述第一压力区域(7、11)和所述第二压力区域(4、7)之间的流动连接部(8、12)中的调节阀(9、13)，其特征在于，所述调节阀(9、13)作为压力调节阀存在并且能够在所述第一压力区域(7、11)和所述第二压力区域(4、7)之间被设定到确定的调节压力上，并且所述制动装置(1)构造用于，在将所述第一压力区域(7、11)中的压力提高到额定压力上时，所述调节阀(9、13)交替地以第一运行方式和第二运行方式运行，其中所述调节阀(9、13)的调节压力在所述第一运行方式中被设定到大于所述额定压力的第一调节压力上并且在所述第二运行方式中被设定到相应于所述额定压力的第二调节压力上。
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