CN108367745B - 脱开电动马达促动的第一制动装置的方法、车辆的制动系统、它的控制设备和具有它的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于脱开电动马达地促动的第一制动装置（102）的方法，所述第一制动装置用于车辆（101），其中，在所述第一制动装置（102）的夹紧状态下，在夹紧方向上操控用于所述车辆（101）的第二制动装置（103），以便在制动活塞（6）处产生预先确定的夹紧力，所述制动活塞共同配属于所述第一制动装置（102）和所述第二制动装置（103），并且其中，在脱开方向上操控所述第一制动装置（102），在所述第二制动装置（103）达到所述预先确定的夹紧力之前。

Description

脱开电动马达促动的第一制动装置的方法、车辆的制动系统、 它的控制设备和具有它的车辆

技术领域

本发明涉及一种用于脱开电动马达地促动的制动装置的方法、一种用于车辆的制动系统的控制设备、一种用于具有这种控制设备的车辆的制动系统以及一种具有这种制动系统的车辆。

背景技术

就电动马达地促动的制动装置而言，优选经由主轴-螺母-系统产生夹紧力，其中，优选地将主轴-螺母-系统布置在制动活塞中。尤其是与纯液压的制动装置相比，这种制动装置由于机电的操控和结构相关的、机械的、借助传动级的传动比而具有更长的、用于夹紧和脱开操作的应用时间。在此，尤其是能够出现，用于降低夹紧力的时间与车辆的驾驶员的、顺畅的启动愿望相冲突。作为示例情况，为了阐明这种方法的潜力，能够考虑所谓的快速起动，所述快速起动应当基于状态来进行，所述状态具有夹紧的、电动马达地促动的驻车制动装置。于是，必须在脱开方向上操控驻车制动装置，在车辆能够具有（aufnehmen）速度之前。尤其是就功率大的车辆而言或者就电驱动的车辆而言，能够提供启动力矩，在驻车制动装置的保持力下降之前，在所述车辆中启动转矩快速地形成或者在发动机静止时已经是可用的。

事实表明，相对较缓慢的、电动马达地促动的制动装置的脱开的主要原因能够在于，这些系统被设置为自锁的并且由于夹紧力而受到高的摩擦，使得电动机的转速建立在相对较高的负载下进行，其中，相对较晚地能够达到空转转速。从WO 2005/073043 A1中已知，通过激活液压促动的第二制动装置使电动马达地促动的第一制动装置去负载，并且，这样实现了第一制动装置的、改进的脱开。然而，就这个处理方法而言，首先完全形成所期望的液压压力，在电动马达地促动的制动装置在脱开方向上被操控之前。这又需要时间，这减缓了脱开操作。

发明内容

本发明的任务是，创建用于脱开电动马达地促动的第一制动装置的方法、用于制动系统的控制设备、用于车辆的制动系统以及具有这种制动系统的车辆，其中，没有出现所提到的缺点。尤其地，电动马达地促动的制动装置的、改进的、尤其是更快的脱开是可能的。

所述任务尤其是通过以下方式得到解决：创建了用于脱开电动马达地促动的第一制动装置的方法，所述第一制动装置用于车辆，其中，在所述第一制动装置的夹紧状态下，在夹紧方向上操控用于所述车辆的第二制动装置，以便在制动活塞处产生预先确定的夹紧力，所述制动活塞共同配属于两个制动装置。在所述第二制动装置达到所述预先确定的夹紧力之前，在脱开方向上操控所述第一制动装置。因而，没有等到预先确定的夹紧力由第二制动装置完全形成，反之，进行对第一制动装置和第二制动装置的、并行的操控，其中，在第二制动装置建立预先确定的夹紧力之前，操控第一控制装置。由此，第一控制装置由第二控制装置去负载，这加速了脱开操作，并且，第一控制装置在相对较早的时间点已经被操控，这附加地、积极地影响脱开操作的加速。因而，总的来说，能够完成第一制动装置的、特别快的脱开。

制动装置尤其被理解为下述装置，所述装置被设置用于使车辆减速和/或使车辆静止地保持在停止中，使得车辆即使在上坡或者下坡处也不会滚远。

第一制动装置优选是自动化的驻车制动器（APB），特别优选是具有电动机的、自动化的驻车制动器，所述电动机直接在车辆的车轮制动器处（尤其是在后轴的车轮制动器处）。这种系统典型地被称为APB-M（Motor on Caliper）。

夹紧状态被理解为制动装置的下述状态，在所述状态中这个制动装置发挥（entfalten）制动力。制动装置尤其是能够在夹紧状态和脱开状态之间转移，其中，制动装置在脱开状态下不发挥制动力。

对应地，夹紧方向被理解为制动装置的操控的下述方向，在所述方向上，这个制动装置被从脱开状态转移到夹紧状态中。对应地，脱开方向被理解为下述方向，在所述方向上，制动装置被从夹紧状态转移到脱开状态中。

优选地，所述制动活塞共同配属于第一制动装置和第二制动装置，这意味着，第一制动装置和第二制动装置作用在同一个制动活塞上。

在此，制动活塞尤其是被理解为下述元件，所述元件承载制动衬片，并且，被设置和布置用于抵靠制动盘地移动制动衬片。第一制动装置优选具有主轴-螺母-系统，所述主轴-螺母-系统被布置在制动活塞中。优选地，第二制动系统以其他的方式（尤其是液压地）作用在制动活塞上。

第二制动装置尤其不同于第一制动装置。优选地，第二制动装置不由电动马达促动，而是以其他的方式（尤其是液压地）被促动。优选地，车辆的行车制动器（即，一制动装置，在车辆的、正常的、无故障的行驶运行中使用所述制动装置以用于其减速）被用作第二制动装置。

“在所述第二制动装置达到所述预先确定的夹紧力之前，操控所述第一制动装置”包括：操控第一制动装置，在第二制动装置在夹紧方向上被操控之前，或者，操控第一制动装置，在第二制动装置在夹紧方向上被操控之后。在两种情况下，都会得到先前所提到的优点。

然而，根据本发明的改型方案设置了，同步操控第一制动装置和第二制动装置。这实现了同样简单以及特别快速的、对制动装置的操控。尤其地，第一制动装置和第二制动装置优选同步地被操控。这尤其能够意味着，用于制动系统的控制设备同步（尤其是同时）地停止对两个制动装置的操控指令，或者，控制设备（只要它没有被设置用于同时停止指令）立即依次（即，尤其是没有特意设置延迟或者停机时间地）停止这些指令，所述制动系统具有第一制动装置和第二制动装置。

根据本发明的改型方案设置了，由第二制动装置液压地产生所述夹紧力。这尤其是这种情况，当第二制动装置是车辆的行车制动器时，所述行车制动器优选具有液压的制动回路，所述制动回路具有制动助力器，所述制动助力器用于建立液压的制动压力。作为第二制动装置也能够使用电子的制动力分配系统（电子的稳定程序-ESP），尤其是当这个制动力分配系统被设置用于，实现主动的、液压的压力建立。附加地或者可替代地，可能的是，第二制动装置具有无真空的、尤其是电的或者电子的制动力放大器。

根据本发明的改型方案设置了，操控第一制动装置和第二制动装置，当识别到车辆的驾驶员的启动愿望时，所述车辆具有所述制动装置。这一方面利用夹紧的第一制动装置实现了车辆的、可靠的停止，直至驾驶员的启动愿望，并且，同时在存在启动愿望时实现了快速的启动。尤其地，在快速起动（Kavalierstart）的意义上的快速的启动是可能的。

根据本发明的改型方案设置了，参照车辆的踏板位置来识别驾驶员的启动愿望。在此，能够涉及行驶踏板位置、制动踏板位置，和/或，涉及离合器踏板位置。相当特别地，能够参照行驶踏板位置来可靠地识别驾驶员的启动愿望。

可选地或者附加地，也能够参照档位选择，尤其是能够参照档位选择杠杆的位置来识别驾驶员的启动愿望。因此，例如能够识别出驾驶员的启动愿望，当他接入第一档或者将自动变速器切换到行驶模式（drive-D）中时。

根据本发明的改型方案设置了，执行所述方法，只有当识别出下述行驶踏板位置时，所述行驶踏板位置（朝向更高的、所要求的力矩地）超出行驶踏板的、预先确定的极限位置。在此，预先确定的极限位置尤其是能够如此被选择，使得仅在驾驶员要求快速启动时、尤其是在完全踩下行驶踏板（尤其是，所谓的强行减档）时执行所述方法。在这些情形中，驾驶员要求特别快的启动操作，使得在这里以特别的方式实现了所述方法的优点。

附加地或者可替代地，优选设置了，执行所述方法，只有在行驶踏板操纵由驾驶员识别出时，所述行驶踏板操纵的时间梯度（朝向更陡的梯度地）超出了预先确定的极限梯度。因而，尤其可能的是，监控行驶踏板操纵的梯度并且识别快速的启动愿望。如果行驶踏板操纵的时间梯度（即，尤其是操纵速度）超出了预先确定的极限梯度（尤其是预先确定的操纵速度），则能够推断出快速的启动愿望。

所述任务也通过以下方式得到解决：创建了用于车辆的制动系统的控制设备，所述控制设备被设置用于执行所述方法的、先前所描述的实施方式中的一个。在此，结合所述控制设备尤其实现了下述优点，已经结合所述方法阐述了所述优点。

所述任务也通过以下方式得到解决：创建了用于车辆的制动系统，所述制动系统具有电动马达地促动的第一制动装置，其中，制动系统此外具有第二制动装置，所述第二制动装置不同于第一制动装置。此外，制动系统具有控制设备，所述控制设备被设置用于执行根据先前所描述的实施方式中的一个的方法，或者，所述控制设备根据先前所描述的实施例之一被构造。在此，结合制动系统尤其是实现了下述优点，已经结合所述方法和所述控制设备阐述了所述优点。

优选地，第一制动系统被构造为自动的驻车制动器（APB）。尤其地，在此优选将至少两个电动机布置在至少两个车轮制动器处，尤其是在车辆的后轴处，使得第一制动装置被构造为APB-M-系统（Motor on Caliper）。

第二制动装置优选被构造为车辆的行车制动器，尤其是液压的制动装置。在此，可能的是，第二制动装置被构造为电子的制动力分配系统，和/或，具有电的或者电子的制动力放大器。

优选地，制动系统具有压力调制装置，所述压力调制装置被设置用于，提供高的压力动态。由此，能够产生非常快速地压力建立，并且，所生成的制动压力也能够非常快速地再次被降低，这实现了特别快速的启动操作。

附加地或者可替代地，制动系统优选具有力调制装置，所述力调制装置具有高的动态。这也以特别有利的方式实现了快速的启动操作。

最后，所述任务也通过以下方式得到解决：创建车辆，所述车辆具有根据先前所描述的实施例中的一个的制动系统。在此，结合车辆得到下述优点，结合所述方法、所述控制设备和所述制动系统已经阐述了所述优点。

车辆优选被构造为机动车辆、尤其是轿车、货车或者商用车辆。

附图说明

在下文中，参照附图更详细地阐述了本发明。在此，附图示出：

图1示出具有制动系统的车辆的实施例的、示意性的细节图；

图2示出电动马达地促动的制动装置在无第二制动装置的支持的情况下的、脱开操作的图表式图示；以及

图3示出具有第二制动装置的支持的脱开操作的、对应的图示。

具体实施方式

图1以简化的截面图示出了车辆101的制动系统1，所述制动系统具有电动马达地促动的第一制动装置102，和第二制动装置103，所述第二制动装置不是电动马达地促动的。制动系统1具有盘式制动器，其中，设置有制动钳2，所述制动钳承载制动衬片3，在所述制动衬片之间能够夹住或者夹紧制动盘4，所述制动盘与车辆101的车轮连接。为此，液压的促动器5配属于制动钳2，所述促动器配属于第二制动装置103，所述第二制动装置在这里被构造为液压的制动装置，所述促动器具有制动活塞6，所述制动活塞能够液压地被操纵，以便在需要时将制动盘4夹紧在制动衬片3之间。由此，尤其是在车辆101的行驶运行中，制动力矩被施加在制动盘4上并且因此施加在车轮上，所述制动力矩用于使车辆101减速。

第一制动装置102被构造为驻车制动装置、尤其是自动的驻车制动器，并且，具有电动马达式的促动器7，所述促动器由电动机8、促动器传动器9和促动器元件10构成，所述促动器传动器当前被构造为主轴传动器。在此，电动机8的从动轴与促动器传动器9的驱动主轴11无转动地连接。驱动主轴11具有外螺纹，所述外螺纹与促动器元件10的内螺纹协同作用，所述促动器元件能够沿着驱动主轴11移动。因此，通过操控电动机8将驱动主轴11置于旋转运动中，以便转移促动器元件10。在此，促动器元件10能够从释放位置被转移到夹紧位置中并且返回，其中，促动器元件10在夹紧位置中将制动活塞6抵靠制动盘4地移动并且由此夹紧制动钳2。据此，制动活塞6共同配属于第一制动装置102和第二制动装置103。

促动器元件10与制动活塞6同轴地被布置并且被布置在制动活塞6之内。通过促动器传动器9完成了驱动主轴11的旋转运动到促动器元件10的平移运动的转换。在这方面，车轮制动装置对应于已知的车辆制动装置。

设置了控制设备104，所述控制设备被设置用于操控第一制动装置102和第二制动装置103。

如果夹紧了第一制动装置102，则夹紧力经由制动活塞6作用在促动器元件10上并且因而同时作用在驱动主轴11上，其中，第一制动装置102自锁地被构造，使得非常高的夹紧力起作用。因此，在脱开第一制动装置102时，高的负载力矩作用在所述电动机8上，这阻碍并且尤其是延迟其启动。

为了加速脱开操作，能够借助第二制动器装置103尤其是建立液压的制动压力，所述制动压力在夹紧方向上挤压制动活塞6并且如此使促动器元件10去负载。于是，电动机8能够无负载地启动，并且，非常快速地达到其空转转速，这显著地加速了脱开操作。

这特别快速的可能，如果在脱开方向上已经操控了第一制动装置102，在第二制动装置103达到预先确定的夹紧力之前。

因此，为了脱开第一制动装置102，优选在第一制动装置102的夹紧状态下在夹紧方向上操控第二制动装置103，以便在制动活塞6处产生预先确定的夹紧力，其中，在脱开方向上操控第一制动装置102，在第二制动装置103达到预先确定的夹紧力之前。

优选地，同步地、尤其是同时地操控第一制动装置102和第二制动装置103。

优选操控第一制动装置102和第二制动装置103，当识别出车辆101的驾驶员的启动愿望时，其中，这尤其是能够参照车辆101的踏板位置和/或参照驾驶员档位选择被识别出。可能的是，执行在这里所描述的脱开方法，只有当识别出一行驶踏板位置或者行驶踏板操纵时，所述行驶踏板位置或者行驶踏板操纵超出预先确定的极限位置或者预先确定的操纵速度。就所谓的强行减档（Kickdown）而言尤其是这种情况，即在完全踩下行驶踏板时，尤其是为了执行快速起动（Kavalierstart）。

图2示出了第一制动装置102在无第二制动装置103的支持的情况下的、脱开操作的图表式图示，在此，相对于时间t绘制实线的第一曲线K1以及虚线的第二曲线K2，所述第一曲线示出在脱开第一制动装置102时的夹紧力的变化过程，所述第二曲线示出在脱开操作时的电动机8的转速变化过程。在此，能够示出，夹紧力根据第一曲线K1仅相对缓慢地降低，其中，它在第一时刻t₁才完全消失。对应地，如由第二曲线K2所示出的，电动机8的转矩形成也减速地进行，因为这个电动机在负载下启动，其中，基本上在第一时刻t₁才达到空转转速。由此，总体上，脱开操作被显著地减慢。

对于以下的讨论的出发点为，直到在第一时刻t₁夹紧力完全消失，促动器元件10行进一定的距离。

在图3中，示出了具有第二制动装置103的支持的、第一制动装置102的脱开操作的图表式图示。相同的并且功能相同的元件设有相同的附图标记，使得在这方面参阅前述描写。在这里，相对于时间还绘制了点划线的第三曲线K3，所述第三曲线示出夹紧力的变化过程，所述夹紧力由第二制动装置103施加。在此，能够示出，以与根据第三曲线K3由第二制动装置103生成夹紧力相同的程度，制动地作用在电动机8上的夹紧力根据第一曲线下降。因此，电动机8增多地被去负载，其中，这尤其是能够非常快速地通过第二制动装置103的、高的动态性来完成。

此外，并行地操控第一制动装置102和第二制动装置103，使得通过这些效应并且通过电动机8的去负载能够非常快速地达到空转转速，如参照第二曲线K2可看出的。

在此，能够示出，直至在这里在第二时刻t₂根据图3在无负载的情况下已经完全脱开夹紧力，促动器元件10的下述路程被穿过，所述路程是在图2中示出的、在负载下行进的路程，其中，第二时刻t₂小于第一时刻t₁（该第一时刻在这里为了比较而绘制出）。这清晰地示出，第一制动装置102的脱开操作由于第二制动装置103的支持并且尤其是通过并行地操控制动装置102、103能够更快地完成。在此，优选能够节省25%的或者甚至更多的总脱开时间。

总体而言，能够示出，借助所述方法、控制设备104、制动系统1并且就车辆101而言，第一制动装置102的、快速的脱开是可能的，其中，尤其是能够支持驾驶员的、快速的启动愿望，尤其是以快速起动的形式的启动愿望。

Claims (10)

1.用于脱开电动马达地促动的第一制动装置（102）的方法，所述第一制动装置用于车辆（101），其中，

- 在所述第一制动装置（102）的夹紧状态下，在夹紧方向上操控用于所述车辆（101）的第二制动装置（103），以便在制动活塞（6）处产生预先确定的夹紧力，所述制动活塞共同配属于所述第一制动装置（102）和所述第二制动装置（103），并且其中，

- 在所述第二制动装置（103）达到所述预先确定的夹紧力之前，在脱开方向上操控所述第一制动装置（102）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，同步操控所述第一制动装置（102）和所述第二制动装置（103）。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由所述第二制动装置（103）液压地产生所述夹紧力。

4.根据前述权利要求1所述的方法，其特征在于，操控所述第一制动装置（102）和所述第二制动装置（103），当识别到具有所述制动装置（102、103）的车辆（101）的驾驶员的启动愿望时。

5.根据前述权利要求1所述的方法，其特征在于，参照所述车辆（101）的踏板位置和/或参照驾驶员的档位选择来识别驾驶员的启动愿望。

6.根据前述权利要求1所述的方法，其特征在于，只有在行驶踏板位置超出行驶踏板的、预先确定的极限位置时，和/或，在行驶踏板操纵的时间梯度超出预先确定的极限梯度时，才执行所述方法。

7.用于车辆（101）的制动系统（1）的控制设备（104），其特征在于，设置所述控制设备（104）用于执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法。

8.用于车辆（101）的制动系统（1），具有电动马达地促动的第一制动装置（102）、第二制动装置（103）和控制设备（104），所述第二制动装置不同于第一制动装置（102），所述控制设备与所述第一制动装置（102）并且与所述第二制动装置（103）有效连接以用于其操控，其特征在于，设置所述控制设备用于执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法，或者，根据权利要求7来构造所述控制设备。

9.根据权利要求8所述的制动系统（1），其特征在于，所述第一制动装置（102）构造为自动的驻车制动器，其中，优选地，所述第二制动装置（103）构造为车辆（101）的行车制动器。

10.车辆（101），其特征在于根据权利要求8和9中任一项所述的制动系统（1）。

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