CN106394536B - 用于控制电动驻车制动器的方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

一种用于控制用于机动车辆的电动驻车制动器的方法，其中该驻车制动器包含作为制动执行器的至少两个电动马达齿轮箱单元，该电动马达齿轮箱单元具有直流换向器马达(12、14)并且被直接设置在制动钳上，并且其中，在该方法中，驻车制动器在行程期间根据制动踏板的制动命令被用作附加行车制动器，可以设定的是，一旦检测到即将发生或正在发生的制动踏板致动，电动马达(200)就首先以这样的方式被大体上同时通电，即，使得一旦进一步致动制动踏板，在对应于制动命令的制动力被设定之前就不产生制动力。其结果是，在多个驻车制动执行器同时利用的情况下，特别是在电动制动助力器故障的情况下作为备用时，车辆电压源的过载被避免。

Description

用于控制电动驻车制动器的方法及控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于控制用于机动车辆的电动驻车制动器的方法，其中该驻车制动器包含作为制动执行器的至少两个电动马达齿轮箱单元，该电动马达齿轮箱单元具有直流换向器马达并且被直接设置在制动钳上，并且其中，在该方法中，该驻车制动器在行程期间根据制动踏板的制动命令被用作附加行车制动器。

本发明另外涉及根据该方法设计的控制装置。

背景技术

在机动车辆领域中，电动驻车制动器正在逐渐取代常规制动拉索驻车制动器。除了各种优点——例如关于操作元件节省空间以及消除制动拉索——之外，电力控制的驻车制动器具有的优点是，它们还可以通过发动机控制单元来自动激活和停用而无需操作者操作，并且因此在主动车辆操作期间还可以实现舒适功能——例如自动防侧倾装置。

在某些情况下使用驻车制动器作为附加行车制动器也已经是已知的。在这些情况下，可以由常规行车制动器施加的制动力是不足的，例如，在液压主制动缸的技术中断或不足的剩余冲程的情况下。

电力支持的制动系统是行车制动器领域中的另一个目前发展，在电力支持的制动系统中，电动马达被用于取代常规真空致动的制动助力器。如果电动制动力支持发生故障，则经由液压制动系统的足够的行车制动力通常不能被保证，因为在电力支持的制动系统的情况下，经常使用相对低容量串联主缸，在电力支持和手动致动故障的情况下其可能无法提供足够的液压流体。

其中，独立地，在制动力支持故障的情况下，踏板行程和踏板力增加，这会导致车辆的驾驶员被激怒并且最终施加不足的制动力。

因此，在电力制动力支持故障的情况下或类似的情况下，利用电动驻车制动器以便施加支持的行车制动力可以是有用的。

通常使用的电动驻车制动器是通过制动执行器来致动，该制动执行器被直接安装在车轮的制动盘上，并且在那里选择性地将制动蹄按压到制动盘上或通过直流换向器马达释放所述制动盘。马达旋转到线性运动的转换通常经由减速齿轮和自锁定蜗轮来进行，并且因此制动力根据驻车制动器上的需求也可以被保持在无电流状态下。

为两个后轮提供这样的电动马达制动执行器是常见的。然而，为前轮或所有车轮配备这样的执行器也是可能的。

在电动驻车制动器作为行车制动器的所描述的使用中，在操作期间驻车制动器的快速激活是必须的，即，作为规则，驻车制动器的电动马达应当在最大可能的速度或最大可能的扭矩下产生制动力。

本发明的发明人已经发现，普遍制动执行器马达在最大功率下的同时通电会导致车辆的电压供应的短暂电压骤降，因为这些马达通常具有相对高的浪涌电流，这可能是由于感应效应(最初缺乏相对的磁场)和机械诱导效应(所谓的起步电流的应用)。这样的短暂电压骤降可能危及其他系统的操作准备，这可能造成安全风险。

发明内容

本发明所解决的问题是，可靠地避免在驻车制动器作为附加行车制动器利用期间的电压供应骤降。

上述问题是通过一种具有如下所述的特征的方法和通过一种如下所述的相应设计的控制装置来解决。

本发明的有利实施例在以下具体公开内容中进行描述。

在根据本发明的用于控制用于机动车辆的电动驻车制动器的方法中，其中驻车制动器包含作为制动执行器的至少两个电动马达齿轮箱单元(Elektromotor-Getriebe-Einheiten)，该电动马达齿轮箱单元具有直流换向器马达并且被直接设置在制动钳上，并且其中，在该方法中，驻车制动器在行程期间根据制动踏板的制动命令被用作附加行车制动器，设定的是，一旦检测到即将发生或正在发生的制动踏板致动，电动马达就首先以这样的方式被大体上同时通电，即，使得一旦进一步致动制动踏板，在对应于制动命令的制动力被设定之前就不产生制动力。

因此，制动执行器以所谓的预期的方式被通电，由此马达内部磁场和所谓的起步电流(Losbrechstroms)的形成被以这样的方式减小，即，使得其对于车辆的电流供应不再是负载。

此外，结果是，伺服马达对实际致动命令的响应速度被增加。

由于大体上同时通电，所以非对称的制动行为被避免，该行为将危及车辆稳定性。然而，在驻车制动器正常利用期间，由于驻车制动器处于停滞状态，所以它将没有影响，顺便说一下，如果制动执行器将被以快速连续地方式相继地被致动，那么在这种情况下由连续激活引起的电压骤降可以被避免。

正在发生的制动踏板致动的检测可以是指通过合适的传感器检测驾驶员的脚与制动踏板的甚至轻微接触或者制动踏板必须已被致动某些相对少量的行程。

可选择地，在油门踏板突然释放的情况下或在另一个指示的情况下，制动踏板的致动也可以是预期的，并且因此驻车制动执行器可以被预先主动通电，其中后者预通电优选被保持仅一定的时间，直到实际制动踏板致动发生与否。预通电被激活的置信水平(由于油门踏板的释放、与制动踏板接触导致的可能即将发生的致动，或实际正在发生的致动)是基于尽快进行预通电和在不实际制动的情况下无效地进行预通电的可能性之间的权衡。

在一种替代方案中，尚未产生制动力的通电可以包括如此低使得虽然伺服马达的线圈被通电但是马达尚未运动的电流。

可选择地，尚未导致制动蹄的应用的马达的缓慢运动也可以被发起。如果被检测为即将发生的制动踏板致动实际上没有发生，则这种运动将可能不得不被停止或者被再次取消。

在一个实施例中，驻车制动器的执行器可以作用于后轮轴，并且在这种情况下，由执行器施加的制动力可以以这样的方式被限制，即，使得后轴的锁定被防止。

因此，后轮轴的锁定——由于与驱动动力学有关的原因其绝对必须被避免——被避免，并且具有高制动力的伺服马达的操作也被避免，这进而可能导致被使用的直流马达的高电流摄取并且还可能加载电流供应。

后轮轴的锁定可以通过监测车轮滑移和/或后轮的车轮加速度近似以用于行车制动器的公知的防抱死制动系统的方式来防止。

在本发明的一个实施例中，可以进一步设定的是，由执行器施加的制动力被限制为规定的最大制动力，该规定的最大制动力低于技术上可以由执行器施加的制动力。

在这种情况下，技术上可适用的制动力被保留主要用于驻车的目的，并且在作为附加行车制动器利用期间施加的制动力被预先限制，例如根据大体上恒定量，例如车辆质量(如果需要的话考虑挂车负载)，或根据可变量，例如实际车辆速度、道路坡度(上坡/下坡)和/或当前静摩擦系数μ。

由于该规定的限制，执行器马达被接近锁定极限操作并且因此具有非常高的电流摄取的驻车制动器的状态被预先避免。

此外，由于制动力的上述限制，由于防抱死制动系统的类型以及由于规定的最大力，驻车制动器的致动行程被减小，这同样具有节省电流的效果。

如前所述，根据本发明的方法优选可以被用在包含电力支持的常规行车制动器(所谓的“电力助力器”)的车辆中，其中对于常规行车制动器或电力支持的适当性能被限制的情况，驻车制动器然后可以在备用的范围内被用作附加行车制动器。

可选择地，本发明也可以以有用的方式被用于任何其他车辆状态，在这些车辆状态中，驻车制动器旨在除了行车制动器之外被使用或作为行车制动器的替代。

为了避免电流尖峰的出现，也当被激活的驻车制动器被释放或制动力可能被进一步增加同时驻车制动器被激活时，可以设定的是，如果制动力需求保持不变，则制动执行器以这样的方式保持被通电，即，使得制动力不改变。马达因此被保持在一种类型的待机状态，这也增加响应的速度。

此外，提出了用于执行上述方法的控制装置。该控制装置可以是基于通常的微处理器的控制装置，其也可以是高阶控制装置的一部分并且其与传感器或执行器交换高度多样化的输入和输出信号。

驻车制动执行器的选择性通电可以变得可能，特别是通过输出电压的脉宽调制，虽然电压调节或诸如此类也是可能的。

驻车制动执行器的位置通常根据马达的电流摄取来估算，如现有技术中已知的，其中，当制动器被释放时，所述制动器冲击停止并且自校准，并且位置状态指示器然后被重新设定。然而，可选择地，专用位置传感器也可以被提供，然而，由于在驻车制动执行器的位置处的非常原始的操作条件(热、冷、污物、水分)，其实际上应该被避免。

附图说明

以下将参考附图通过举例的方式更详细地说明本发明。

图1示出了具有两个制动执行器12和14的驻车制动系统的示意图，这两个制动执行器12和14通过制动控制模块(BCM)10分别经由线20、22来控制。

具体实施方式

制动控制模块10经由输入16接收多个输入信号，特别是制动踏板传感器的信号，并且经由输出18传送多个控制信号，特别是用于控制用于液压行车制动器(未示出)的电动制动助力器。

此外，制动控制模块包含用于经由双线线路20、22来控制制动执行器12和14的电子驱动级。在换向器直流马达处的电流输出可以通过脉宽调制经由驱动级来限制或调节。此外，极性可以被选择用于实施制动蹄的激活或释放。

此外，流过线20、22的电流通过制动控制模块10来测量，并且根据该电流推断制动蹄的当前位置。

制动执行器12、14各自具有制动钳170和制动缸160，旋转制动盘180被设置在制动钳170和制动缸160之间，该制动盘可以通过设置在两侧上的制动块190来选择性地制动。这是通过直流电动马达200来发起，该直流电动马达200可以经由齿轮箱220和自锁定驱动蜗杆210实现制动钳170和制动缸160的运动，并且经由插头和插座连接器230被连接到线路20、22。

为了避免在马达200同时激活的情况下的电压骤降以及为了仍然允许两个制动执行器12、14被同时激活，一旦检测到需要驻车制动器作为附加制动器的即将发生的制动过程，所述制动执行器就已经被预先通电。

Claims (11)

1.一种用于控制用于机动车辆的电动驻车制动器的方法，其中所述驻车制动器包含作为制动执行器的至少两个电动马达齿轮箱单元，所述电动马达齿轮箱单元具有直流换向器马达(12、14)并且被直接设置在制动钳上，并且其中，在所述方法中，所述驻车制动器在行程期间根据制动踏板的制动命令被用作附加行车制动器，

其中，

一旦检测到即将发生或正在发生的制动踏板致动，电动马达(200)就首先以这样的方式被大体上同时通电，即，使得一旦进一步致动所述制动踏板，在对应于所述制动命令的制动力被设定之前就不产生制动力。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，

所述执行器(12、14)作用于后轮轮轴，并且由所述执行器(12、14)施加的所述制动力以这样的方式被限制，即，使得所述后轮轴的锁定被防止。

3.根据权利要求2所述的方法，

其中，

所述后轮轮轴的锁定是通过监测后轮的车轮滑移和/或车轮加速度来防止。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，

其中，

由所述执行器(12、14)施加的所述制动力被限制为规定的最大制动力，所述规定的最大制动力低于技术上可以由所述执行器(12、14)施加的制动力。

5.根据权利要求1至3之一所述的方法，

其中，

所述车辆包含电力支持的常规行车制动器，并且当所述常规行车制动器或电力支持的适当性能被限制时，所述驻车制动器在备用的范围内被用作附加行车制动器。

6.根据权利要求4所述的方法，

其中，

所述车辆包含电力支持的常规行车制动器，并且当所述常规行车制动器或电力支持的适当性能被限制时，所述驻车制动器在备用的范围内被用作附加行车制动器。

7.根据权利要求1至3之一所述的方法，

其中，

当所述制动器被激活并且制动力需求保持不变时，所述电动马达(200)以这样的方式被通电，即，使得所述制动力不改变。

8.根据权利要求4所述的方法，

其中，

当所述制动器被激活并且制动力需求保持不变时，所述电动马达(200)以这样的方式被通电，即，使得所述制动力不改变。

9.根据权利要求5所述的方法，

其中，

当所述制动器被激活并且制动力需求保持不变时，所述电动马达(200)以这样的方式被通电，即，使得所述制动力不改变。

10.根据权利要求6所述的方法，

其中，

当所述制动器被激活并且制动力需求保持不变时，所述电动马达(200)以这样的方式被通电，即，使得所述制动力不改变。

11.一种用于电动马达车辆驻车制动器的控制装置(10)，

其中，

用于执行方法的所述控制装置(10)是根据前述权利要求之一来设计的。

Images