CN107206976B - 用于运行驻车制动器的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种运行驻车制动器（7）的方法，所述驻车制动器具有致动器（8），所述致动器具有调整元件（11）和电动马达（9），其中所述电动马达（9）与所述调整元件（11）有效连接以用于移动所述调整元件，其中所述电动马达（9）被操控用于将所述调整元件（11）以预先给定的运动距离为幅度来移动，并且其中为了操控所述电动马达（9）而监控所述调整元件（11）的实际运动距离。本发明提出，所述调整元件（11）的实际运动距离根据所述电动马达（9）的马达电流（i）和/或马达电压（u）来确定。

Description

用于运行驻车制动器的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于运行驻车制动器的方法，所述驻车制动器具有致动器，所述致动器具有能够移动的调整元件和电动马达，其中所述电动马达与所述调整元件有效连接以用于移动所述调整元件，其中所述电动马达被操控用于将所述调整元件以预先给定的运动距离为幅度来移动，并且其中为了操控所述电动马达而监控所述调整元件的实际运动距离。

此外，本发明涉及一种用于运行上述驻车制动器的装置。

背景技术

开头所述的类型的方法和装置由现有技术中已知的。在这期间，机动车通常配备有驻车制动器，所述驻车制动器能够被特别紧凑地集成到机动车中、尤其被集成到机动车的车轮制动器中。为此，例如已知的是，例如在车轮制动器的制动钳上布置具有电动马达和调整元件的致动器，所述致动器能够独立于车轮制动器本来的操纵、尤其独立于车轮制动器的液压的操纵来操纵所述车轮制动器。为此，例如已知的是，在制动钳上布置电动马达，所述电动马达通过传动装置作用于作为调整元件的制动衬片或者制动活塞。通过操纵电动马达，所述制动活塞朝着与机动车的车轮抗扭地连接的制动盘的方向移动，其中通过电动马达产生调整力矩，所述调整力矩通过传动装置作用于调整元件，以便在车轮制动器上达到预期的卡紧力或者说制动力。在此已知的是，通过调整元件的预先给定的运动距离来达到所述卡紧力。在此，不仅在驻车制动器上紧（Festziehen）时而且在其松开时，达到所述预先给定的运动距离都是有意义的。在了解实际的运动距离的情况下，例如能够以高精度来调整驻车制动器的松开距离或者说打开距离，从而使得制动块（Bremsbacke）可靠地从所述制动盘上松开。通常为了确定运动距离而设置转速传感器，转速传感器监控电动马达的转速，或者电动马达被定时运行，或者直接通过运动距离传感器来检测调整元件的运动距离。

发明内容

根据本发明的方法具有以下优点：能够舍弃转速传感器或者距离传感器，并且依然能够在所有运行条件下可靠地达到或者说遵守调整元件（Stellelement）的运动距离。在此也能够实现的是，例如独立于所述致动器的摩擦阻力或者磨损现象来调整预期的运动距离。根据本发明为此规定，所述调整元件的实际运动距离根据在操控所述电动马达时电动马达的马达电流和/或马达电压来确定。因此，马达电流和/或马达电压被检测，并且根据所述马达电流和/或所述马达电压来获取所述调整元件的实际运动距离。由此可行的是，在没有额外的传感器的情况下通过简单的方式方法来获取所述调整元件的位置或者说所述运动距离。通常电动马达的马达电流和马达电阻在操控所述电动马达时容易地被检测，从而使得为了根据本发明的方法的实施就不需要额外的传感器。

此外优选规定，从所述马达电流和所述马达电压中获取所述电动马达的转速信号，根据所述转速信号确定所述实际运动距离。在了解马达电流和马达电压的情况下能够计算出所述电动马达的转速。在了解所述传动装置的传动比的情况下，然后由此能够通过简单的方式方法来确定或者说获取所述调整元件的实际运动距离。

此外优选规定，转速信号被积分，以便确定所述实际运动距离。因此，转速信号被积分为距离信号。在此尤其规定，转速信号关于任务周期（Taskzyklus）来积分，利用所述任务周期来检测所述马达电流和所述马达电压。在此，任务周期尤其与电动马达的运行频率和操控相对应，所述电动马达优选被脉宽调制地操控。

根据本发明的一个优选的改进方案规定，根据所述电动马达的马达常数和/或马达电阻进行积分。每个电动马达的运行特性取决于所述电动马达的马达常数和其马达电阻。在了解这些数值的情况下可行的是，从所检测到的马达电压和所检测到的马达电流中获取非常精确的电动马达的转速信号。在第一实施方式中规定，本方法以计算出的马达常数和计算出的马达电阻为基础。在此，所述计算出的马达电阻和所述计算出的马达常数尤其从电动马达的设计数据中得出。根据另一个实施方式可选地规定，所述马达常数和所述马达电阻在电动马达投入运行时一次性获取并且然后保存在非临时的（flüchtig）存储器中以备之后使用。

特别优选的是，根据另一个实施方式规定：每次在接通所述电动马达时获取所述马达常数和所述马达电阻。在接通所述电动马达时所述马达常数和所述马达电阻的获取已经在其他更早的公开文献中得到描述，从而在这里对此不应再进一步探讨。重要的是，始终在接通所述电动马达时获取所提到的参数，从而在驻车制动器的每个松开过程或者夹紧过程中都重新获取所述参数，以使得始终根据实际的参数值来实施积分，并且由此保证非常精确地确定所述实际运动距离。

此外优选规定，所述转速信号首先被积分并且然后利用所获取的马达常数和所获取的马达电阻来修正。由此保证了，所述转速信号的积分已经随着电动马达的投入运行、也就是在了解所获取的马达常数和所获取的马达电阻之前就已经开始。只有当马达常数和马达电阻能够成功被获取，所述马达常数和马达电阻才被用于积分的修正。例如能够以最后所获取的马达常数和马达电阻的数值为基础来开始计算或者说确定所述实际运动距离。也可行的是，首先以最初保存在非临时的存储器中的、用于马达常数和马达电阻的数值为基础开始计算。一旦在实际的操控过程中获取了马达常数和马达电阻，最初被选择的参数值就被实际所获取的参数值所替代并且所述方法继续进行。

根据本发明的装置的特征在于特制的控制器，所述控制器被构造用于：在正常的使用情况下实施所述根据本发明的方法。由此得出之前已经提及的优点。其他优点和特征从之前所描述的内容以及从根据本发明的方法和装置中得出。

附图说明

在下文中，应借助附图来进一步阐述本发明。对此，附图中：

图1以简化的剖面图示出了驻车制动器的一种实施例；并且

图2示出了驻车制动器的电动马达的简化的等效电路图。

具体实施方式

图1以简化的剖面图示出了在此没有进一步示出的机动车的制动系统的车轮制动机构1。有利的是，所述机动车具有至少两个车轮，所述至少两个车轮分别配备有一个相应的车轮制动机构1。所述车轮制动机构1构造为盘式制动器并且为此具有制动钳2，所述制动钳承载着制动衬片3，在所述制动衬片之间能够卡住或者说能够夹住制动盘4，所述制动盘与机动车的车轮抗扭地连接。对此所述制动钳2配备有致动器5，所述致动器具有制动活塞6，所述制动活塞能够以液压的方式被操纵，以便将所述制动盘4在需要时夹紧在所述制动衬片3之间。通过夹紧实现了：在制动盘4与所述制动衬片3之间产生摩擦锁合的连接，所述摩擦锁合的连接将制动力矩施加到相应的车轮上。

此外，所述车轮制动机构1还配备有集成式驻车制动器7。为此，所述车轮制动机构1具有致动器8，所述致动器由电动马达9、传动装置10和调整元件11构成。所述电动马达9的从动轴与所述传动装置10有效连接。为此，所述从动轴与驱动主轴12抗扭地连接，所述驱动主轴具有外螺纹，所述外螺纹与沿着所述驱动主轴12能够移调的调整元件11的内螺纹协同作用。通过操控所述电动马达9使所述驱动主轴12进行旋转运动，并且由此使所述调整元件11轴向地沿着所述驱动主轴12移动。在此，所述调整元件11能够从分离位置（Freigabestellung）移动到压紧位置中，在所述压紧位置中，所述调整元件11将所述制动活塞6朝所述制动盘4挤压，并且由此将所述制动盘4夹紧或者说压紧在所述制动衬片3之间。所述调整元件11在此与所述制动活塞同轴并且布置在所述制动活塞6之内。通过所述传动装置10，所述驻车制动器7尤其自锁地构造，从而使得：当操控所述电动马达9以压紧所述驻车制动器时，所述驻车制动器仅能够通过重新操控所述电动马达9来重新松开，其方式为：沿相反的方向来驱动所述电动马达9的驱动轴，并且由此将所述调整元件11从压紧位置返回运动到分离位置中。

有利的是，为了松开所述驻车制动器7，所述电动马达9以下述方式被操控：使得所述调整元件11如此从压紧位置移动到分离位置中，以保证所述制动衬片3与所述制动盘4之间调整有通风间隙（Lüftungsspiel）。针对通风间隙在此能够理解为所述制动衬片3与所述制动盘4之间的间距，所述间距保证了所述制动盘4能够自由转动并且避免所述制动衬片3和所述制动盘4的磨损。为了确保调整了正确的通风间隙，规定了以下所描述的方法，所述方法由配属于所述制动系统或者说所述驻车制动器7的控制器来实施。通过所述方法来获取所述调整元件11的实际运动距离并且必要时将其与目标运动距离比较，以便能够在运行中检测所述调整元件11的位置并且由此检测所述调整元件与所述制动盘4的间距，而对此不必设置单独的运动距离传感器、像例如霍尔传感器或者转速传感器。

此外规定，根据积分的转速信号来确定所述调整元件11的实际制动距离，所述积分的转速信号从所述电动马达9的测量的马达电流和测量的马达电压中并且从修正值中得到。在所述电动马达9的接通过程期间，检测并且分析所述马达电流和所述马达电压。尤其根据所检测到的电流值和电压值来确定马达电阻R_M和马达常数K_M。借助于这些马达参数，然后利用电流值和电压值来计算转速信号，所述转速信号被积分为距离信号。因为所述马达参数—马达常数和马达电阻仅在打开过程期间才被计算出，所以所述积分以基础参数开始。这些基础参数能够例如基于所述驻车制动器7的设计数据来计算或者在所述驻车制动器7的制造或者首次投入运行时被检测并且存储。所述积分然后以下述方式来进行：积分开始，并且然后一旦上述马达参数—马达电阻和马达常数的实际的数值可用，所述积分就通过这些实际的数值来修正。

图2为此示出了所述电动马达9的等效电路图。在开动所述电动马达9时产生接通峰值，根据所述接通峰值来确定所述马达电阻R_M和马达常数K_M。所述电动马达9的衔铁的惯性J和电感L_M假设为已知。I_L是在无负载的状态下所述电动马达9的空转电流。

为了计算所述调整元件11的运动距离，将马达转速n关于任务周期T_cyc来积分。电压平衡适用以下等式：

以发电机形式的（generatorisch）电压u_G能够用K _M ·ω来表明，其中ω是圆频率。对于在控制器中能够测量的电流值i和电压值u来说由此适用于ω :

现在通过子距离△s的简单的积分来实现距离信号的形成，其中n是转速，并且ü是所述传动装置10的传动比：

由此能够通过两个分开的有待积分的项来计算出运动距离，所述有待积分的项与因子f₁(K_M)和f₂(K_M,R_M)相乘：

所述因子f₁和f₂用实际所检测到的马达参数—马达电阻R_{M_新}和马达常数K_{M_新}来修正，其中用作基础值或者说默认值的、所述马达常数和所述马达电阻的数值以K_{M_旧}或者说R_{M_旧}的形式进入计算中：

所述调整元件11从所述压紧位置运动到所述分离位置中时的运动距离s、也就是所述驻车制动器7最终的打开距离由此能够在整个操控期间被计算出，其中所述距离信号的积分在操控开始时就已经进行，并且然后一旦新的或者说实际的马达参数—马达电阻和马达常数可用所述距离信号的积分就被修正。

由此可行的是，在操控所述电动马达9时通过简单的方式方法来计算所述调整元件11的实际运动距离，从而能够舍弃用于检测所述调整元件11的运动的额外的传感器。有利的是，在了解所述实际运动距离的情况下调节所述电动马达9的操控，从而使得所述实际运动距离尤其与目标运动距离相对应，所述目标运动距离由所述控制器预先给定。

Claims (3)

1.用于运行驻车制动器（7）的方法，所述驻车制动器具有致动器（8），所述致动器具有调整元件（11）和电动马达（9），其中所述电动马达（9）与所述调整元件（11）有效连接以用于移动所述调整元件，其中所述电动马达（9）被操控用于将所述调整元件（11）以预先给定的运动距离为幅度来移动，并且其中为了操控所述电动马达（9）而监控所述调整元件（11）的实际运动距离，其特征在于，所述调整元件（11）的实际运动距离根据所述电动马达（9）的马达电流（i）和/或马达电压（u）来确定，其中从所述马达电流（i）和所述马达电压（u）中获取所述电动马达（9）的转速信号，根据所述转速信号确定所述实际运动距离，其中所述转速信号被积分，以便确定所述实际运动距离，其中根据所述电动马达（9）的马达常数（K_M）和/或马达电阻（R_M）进行积分，其中在接通所述电动马达（9）时获取所述马达常数（K_M）和所述马达电阻（R_M），其中所述转速信号首先被积分并且然后利用所获取的马达常数（K_M）和所获取的马达电阻（R_M）来修正。

2.用于运行驻车制动器（7）的装置，所述驻车制动器具有致动器（8），所述致动器具有能够移动的调整元件（11）和电动马达（9），其中所述电动马达（9）与所述调整元件（11）有效连接以用于移动所述调整元件，其特征在于控制器，所述控制器被构造用于：在正常的使用情况下实施按权利要求1所述的方法。

3.按权利要求2所述的装置，其特征在于，所述驻车制动器（7）是机动车的驻车制动器。