CN110167806B - 用于运行制动系统的方法和制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车的制动系统的方法，制动系统具有：液压的车轮制动器(8、9、10、11)；处于大气压下的压力介质储备容器(4)；压力调制单元(20)，用于调节车轮特定的制动压力；电液式压力提供装置(5)，其连接到压力调制单元(20)和压力介质储备容器(4)，将制动系统压力输出给压力调制单元(20)并且为了补偿其体积平衡而从压力介质储备容器(4)再抽吸压力介质；第一压力接通阀(42a)和第二压力接通阀(42b)，用于将压力提供装置(5)与压力调制装置(5)相连接。压力提供装置(5)包括双作用的活塞‑缸组件(30)，该活塞‑缸组件(30)的活塞(33)将两个压力腔(31、32)彼此分开，在活塞(33)向后运动时在第一压力腔(31)中建立压力，而在活塞(33)向前运动时在第二压力腔(32)中建立压力。在通过活塞‑缸组件(30)的活塞(33)的向前行程建立制动压力时，在预定的情况下，使接通阀(42a)打开，并使第一压力腔(31)与压力介质储备容器(4)液压地分开，而两个压力腔(31、32)彼此液压地连接。

Description

用于运行制动系统的方法和制动系统
技术领域
本发明涉及一种用于运行机动车的制动系统的方法，该制动系统在线控制动运行模式中能够不仅由车辆驾驶员而且与车辆驾驶员无关地被操控，优选以线控制动运行模式运行，该制动系统具有：液压的车轮制动器，其中，两个车轮制动器液压地配属于第一制动回路，两个车轮制动器液压地配属于第二制动回路；处于大气压下的压力介质储备容器；电子控制和调节单元；压力调制单元，用于调节由制动系统压力导出的、车轮特定的制动压力；电液式的压力提供装置，该压力提供装置连接到压力调制单元和压力介质储备容器，将制动系统压力输出给压力调制单元，为了补偿其体积平衡而从压力介质储备容器再抽吸压力介质；第一和第二压力接通阀，用于连接压力提供装置与压力调制装置，其中，压力提供装置包括双作用的活塞-缸组件，活塞-缸组件的活塞将两个压力腔相互分离，在活塞向后运动时在第一压力腔中建立压力，在活塞向前运动时在第二压力腔中建立压力。本发明还涉及一种制动系统。
背景技术
由DE 10 2011 080 312A1已知这样一种用于运行制动系统的方法。在此，在活塞的向后行程中，对于大小相同的执行器力，能够以较小的面积产生较高的压力。
这种方法的缺点是，在向前行程中不进行这种面积转换。
发明内容
因此，本发明的目的在于，改进这种方法以使得在向前行程中也能够产生较高的压力。还旨在提出一种相应的制动系统。
关于方法，该目的根据本发明通过如下方式来实现，即，在通过活塞-缸组件的活塞或线性执行器的向前行程建立制动压力时，在预给定的情况下、尤其是在需要特别高的制动系统压力时，打开接通阀并使第一压力腔与压力介质储备容器液压地分开，其中，两个压力腔彼此液压地连接。
所述预定的情况优选是需要特别高的制动系统压力的情况。特别优选的是，当要调节的制动系统压力大于预定的阈值时，存在特别高的制动系统压力。
本发明基于以下考虑，即，在向前行程中产生较高的压力也可以是有利的。在执行器的向前行程中，通常整个活塞面积起作用。对于在短时间内或者说以活塞的相应移动位移将大量制动液体体积移动到车轮制动回路中，这是特别有利的。因此，整个活塞面有利于快速体积移动。为了在给定的执行器力下产生更高的压力，转换到较小的面积是有利的。
如现在所知，也可以在向前行程期间转换到较小的面积，其方式是，打开接通阀——通过所述接通阀能够实现第一压力腔与车轮制动器的液压连接，并且分离第一压力腔与压力介质储备容器的连接以及两个压力腔彼此的液压连接。在这种情况下，向前行程期间的液压有效面积是两个有效活塞面积之间的面积差。
制动系统优选地是用于机动车的制动系统，其能够在线控制动运行模式中不仅由车辆驾驶员而且与车辆驾驶员无关地被控制，优选以线控制动运行模式运行。
制动系统优选具有用于操纵踏板脱耦单元的制动踏板，所述踏板脱耦单元具有壳体和两个相继布置的活塞，所述活塞在壳体中界定两个压力腔，在通过车辆驾驶员操纵制动系统时将操纵力(踏板力)施加到所述活塞上并且所述活塞在制动踏板未被操纵时由复位弹簧定位到初始位置中。
制动系统优选具有行程检测装置，其检测制动踏板的或与制动踏板连接的活塞的操纵行程。
有利地，设置有踏板感觉模拟器，其在线控制动运行模式中给车辆驾驶员提供惯常的制动踏板感觉。
有利地，压力调制单元对于每个车轮制动器具有进入阀以及排出阀，用于调节车轮特定的制动压力。
优选地，设置有用于将制动主缸的压力腔与压力调制单元分离的分离阀，通过所述分离阀在线控运行中将制动主缸的压力腔隔离。
为了在车轮制动器中与驾驶员无关地并且主动地建立压力，有利地设置了电液式的压力提供装置，该压力提供装置连接到压力调制单元和压力介质储备容器，将制动系统压力输出给压力调制单元，并且为了补偿其体积平衡而从压力介质储备容器再抽吸压力介质。
为了使压力提供装置与压力调制装置连接，有利地设置有压力接通阀，其中，压力提供装置包括双作用的活塞-缸组件，活塞-缸组件的活塞将两个压力腔彼此分开，其中，在活塞向后运动时在第一压力腔中进行压力建立，而在活塞向前运动时在第二压力腔中进行压力建立。
有利地，所述两个制动回路借助于回路分离阀以可分开的方式液压地相互连接，其中，为了建立制动压力而打开所述回路分离阀。通过这种方式，两个制动回路液压地相互连接。
第二压力腔优选地通过活塞的端面界定，第一压力腔通过活塞的环形面界定。
该环形面在内侧优选通过部分地在第一压力腔中延伸的力传递杆来界定。在此，力传递杆与旋转平移传动装置耦合。
在第一优选实施方式中，活塞的环形面和力传递杆的横截面的尺寸相同。这具有如下优点，即，由此在向前行程和向后行程中，在给定的执行器力的情况下可以产生相同的最大压力或相同的压力。
在第二优选实施方式中，活塞的环形面和力传递杆的横截面的尺寸可以彼此不同。
在第一压力腔与压力介质储备容器的液压连接中优选设置有排放阀。
有利地，排放阀被构造为常开的2/2换向阀(二位二通阀)。
为了在下面描述的情况中降低制动系统压力，优选使用排放阀。这在以下情况下是有利的，即，通过ABS调节或其他制动调节功能实现了一种配置，其中，在线性执行器的当前活塞位置，位于车轮制动器中的制动液体体积不再能够完全被接收在第二压力腔中，以将系统压力降低到大气压力。
特别优选地，排放阀构造成模拟阀，其中为了无级地减小压力而模拟地控制该阀。
为了在车轮制动器中主动地建立制动压力，有利地关闭分离阀。
第一压力接通阀优选将第一压力腔与压力调制装置相连接，第二压力接通阀优选将第二压力腔与压力调制装置连接，其中，为了主动地建立制动压力，打开两个压力接通阀中的至少一个。
有利地，第一压力接通阀仅在向后行程期间打开。
有利地，第二压力接通阀仅在向前行程期间打开。
在具有面积转换的向前行程期间，优选的是两个压力接通阀打开。在此，面积转换通过如下方式实现，即，力传递杆的横截面作为液压作用面起作用。
踏板感觉模拟器优选能够液压地操纵，并且具有模拟器活塞、模拟器腔以及通过模拟器活塞与模拟器腔分隔开的、接收模拟器弹簧的模拟器弹簧腔，其中，模拟器腔与压力腔中的一个液压地连接，行程模拟器的作用在“线控制动”运行模式中借助于模拟器释放阀来接通，所述模拟器释放阀实现模拟器弹簧腔与压力介质储备容器的连接。
关于制动系统，上述目的根据本发明通过用于执行上述方法的装置来实现。尤其有利地设置有控制和调节单元，在其中根据硬件和/或软件来执行该方法。制动系统的与所述方法有关的有利设计方案是制动系统的有利设计方案。
本发明的优点尤其在于，在主动建立压力时，必要时在压力活塞的向前行程中可以借助于面积转换获得较高的力。通过合适地选择端面和环形面，可以利用直至三个液压作用面。通过借助于排放阀受控地排放制动液体，可以消除对液压管控的不利影响，从而可以精确地调节系统压力。
附图说明
借助于附图进一步阐述本发明的实施例。
图1以强烈简化的图示示出了制动系统。
具体实施方式
所示的制动系统包括可借助于操纵或制动踏板1操纵的液压踏板脱耦单元2、与液压踏板脱耦单元2共同作用的踏板感觉模拟器3、配属于液压踏板脱耦单元2的压力介质储备容器4、可电气控制的压力提供装置5、可电气控制的压力调制装置20以及电子控制和调节单元12，所述压力调制装置包括进入阀6a-6d和排出阀7a-7d并且在其出口接头上连接有未示出的机动车的车轮制动器8、9、10、11，所述电子的控制和调节单元用于处理传感器信号并且操控可电气控制的部件。
在“线控制动”运行模式下，进入阀6a-6d的入口接头借助于系统压力管路13a、13b被供给以被称为系统压力的压力，其中，压力传感器22、23设置用于检测在系统压力管路13a、13b中占主导的压力。系统压力管路13a、13b构成第一和第二制动回路的组成部分，第一和第二制动回路用附图标记I或II表示，其中，例如配属于机动车前车桥的车轮制动器8、9连接在第一制动回路I上，配属于机动车后车桥的车轮制动器10、11连接在第二制动回路II上。连接在排出阀7a-7d的出口接头上的回流管路14a、14b将排出阀7a-7d与未加压的压力介质储备容器4(开放系统)连接。
从附图还可以看出，可以视为根据本发明的制动系统的操纵单元的液压踏板脱耦单元2在(制动主缸)壳体21中具有两个前后相继布置的液压活塞15、16，所述液压活塞界定液压压力腔17、18，所述液压压力腔与活塞15、16共同构成双回路制动主缸或串联主缸。压力腔17、18一方面通过构造在活塞15、16中的径向孔与压力介质储备容器4连接——其中这些孔可通过活塞17、18在壳体21中的相对运动来闭锁，并且另一方面与前述的系统压力管路13a、13b连接，前述的压力调制阀或者说进入阀6a-6d的入口接头连接到该系统压力管路上。在液压的系统压力管路13a、13b中各插入一个分离阀24a、24b，所述分离阀构成为能电气操纵的、优选常开式的(SO)2/2换向阀。连接在压力腔18上的压力传感器25检测在压力腔18中通过第二活塞16的移动而建立的压力。此外，压力腔17、18接收未详细示出的复位弹簧，所述复位弹簧使活塞15、16逆着操纵方向预紧。在此，耦合在制动踏板1上的活塞杆26与第一(主缸)活塞15共同作用，其中，制动踏板1的或者说与制动踏板耦合的活塞15的操纵行程由优选冗余实施的行程传感器19来检测。
此外，从根据本发明的制动系统的图示中可以看出，踏板感觉模拟器装置3液压地实施并且主要包括模拟器腔27、具有模拟器弹簧69的模拟器弹簧腔28以及将所述两个腔27、28彼此分开的模拟器活塞29。在此，模拟器腔27连接至串联主缸2的第一压力腔17，而模拟器弹簧腔28在中间连接有可电气操纵的模拟器释放阀41的情况下与上述压力介质储备容器4连接。与模拟器释放阀41并联的止回阀44连接至模拟器弹簧腔28，并且能够与模拟器释放阀41的开关状态无关地并且与液压的模拟器流出连接的节流作用无关地实现压力介质在很大程度上无节流地流入模拟器弹簧腔28中。
此外，在图中还可以看出，电液式的压力提供装置5构成为液压的、双作用的活塞-缸组件30，其活塞33可以借助力传递杆35由示意性示出的电动机40在中间连接有未示出的旋转-平移传动装置的情况下操作。电动机40和旋转-平移传动装置构成线性执行器，其中，用于检测电动机40的转子位置的、仅示意性示出的转子位置传感器设有附图标记39。其它传感器、例如温度传感器49为电子控制和调节单元12提供关于电动机40或线性执行器的状态信息。
活塞33的面向线性执行器的环形面80界定第一压力腔31，而活塞在图中向左指向的端面82界定第二液压压力腔32。第一压力腔31的液压作用的横截面减少了杆35的横截面83，该杆用于线性执行器40和活塞-缸组件30之间的力传递并且伸入到第一压力腔31中。在此，第一压力腔31相对于示意性示出的、通到压力介质储备容器4的液压连接部36通过第一密封元件37密封，所述第一密封元件设置用于密封以防从第一压力腔31到液压连接部36的压力降。第二密封元件38相对于线性执行器40密封液压连接部36。设置在活塞33上的第三密封元件34将第一压力腔31相对于第二压力腔32密封。
此外，两个压力腔31、32通过朝压力介质储备容器4的方向关闭的止回阀45、46与所述压力介质储备容器连接，其中，附加地在第一压力腔31和压力介质储备容器4之间布置有可电操纵的、优选常开式(SO)的2/2换向阀或排出阀47。从附图最后可得悉，两个压力腔31、32可通过可电操纵的接通阀42a、42b的打开而与制动回路I、II或进入阀6a-6d的入口接头连接，所述接通阀嵌入在前面提及的系统压力管路13a、13b中。在此，各一个朝压力腔31、32的方向关闭的止回阀43a、43b与接通阀42a、42b并联。两个制动回路I、II或系统压力管路通过另外的液压连接装置50连接，该液压连接装置借助可电气操纵的、优选常闭(SG)的2/2换向阀68可接通或可阻断。还要补充地提及的是，例如配属于管路区段14a、14b、止回阀45、46等的全部圆形符号表示通到压力介质储备容器4的液压管路。
在正常情况下，在线控制动运行模式下分离阀24a、24b关闭，从而使串联制动主缸的压力腔17、18与制动回路I、II液压地分离。模拟器阀41被打开。连接阀68被打开，从而两个制动回路被连接。接通阀42b被打开，从而可以借助于压力提供装置5主动地在车轮制动器8、9、10、11中建立压力。在向前行程期间，活塞33移动到压力腔32中，从而通过活塞33的端面82将制动液体移动到制动回路I、II中。以这种方式，可以将尽可能多的制动介质体积移动到车轮制动器8、9、10、11中。因此，系统压力可以通过执行器的向前行程而增加或建立，并且可以通过向后行程而再次减小或降低。
在应在向前行程期间获得较高压力的情况下，本发明提出了一种具有面积转换的压力建立。为此，附加地打开接通阀42a并且关闭排放阀47。回路分离阀68被主动打开，并且两个接通阀42a、42b被主动打开。如通常在线控运行中，分离阀24a、24b被关闭并且模拟器阀41被主动打开。通过该切换操作，两个压力腔31、32液压地彼此连接。仅还有力传递杆35的横截面83液压地起作用，其将制动液体移动到制动回路I、II中。对于大小相等的执行器力，以这种方式可以在执行器的向前行程中在大小相等的执行器力下产生更高的压力。这通过相对于端面82更小的有效活塞面积来实现。
活塞的环形面80和力传递杆35的横截面83的尺寸可以被确定为相同的，使得在给定执行器力的情况下在向前和向后行程中可以产生相同的压力。如果期望不同大小的液压作用面的变化，则端面82、环形面80和横截面83可以选择为不同大小。
借助优选模拟地实施的排放阀47，优选将制动液体排放到压力介质储备容器4中。这优选在如下情况下发生，即，通过调节过程不能再将在车轮制动器或在制动回路I、II中的制动液体体积接收到压力腔32中。这就是说，在接通阀42a关闭且SO排放阀47打开的情况下，在活塞33朝执行器(电动机+旋转-平移传动装置)的方向的行程中，如在常规的线控运行中那样，无法将车轮制动器8、9、10、11的过量的制动液体体积接收在腔32中。在这种情况下，通过排放阀47来模拟地无级地减小压力是有利的。由此防止了与所期望的制动系统压力有偏差。

Claims (16)

1.一种用于运行机动车的制动系统的方法，所述制动系统具有：
a)液压的车轮制动器(8、9、10、11)，其中，两个车轮制动器(8、9)液压地配属于第一制动回路(I)，两个车轮制动器(10、11)液压地配属于第二制动回路(II)；
b)处于大气压下的压力介质储备容器(4)；
c)电子控制和调节单元(12)；
d)压力调制单元(20)，用于调节由制动系统压力导出的、车轮特定的制动压力；
e)电液式的压力提供装置(5)，所述压力提供装置连接到压力调制单元(20)和压力介质储备容器(4)，将制动系统压力输出给压力调制单元(20)，并且为了补偿体积平衡而从压力介质储备容器(4)再抽吸压力介质，其中所述压力提供装置(5)包括双作用的活塞-缸组件(30)，所述活塞-缸组件(30)的活塞(33)将两个压力腔(31、32)彼此分开，在活塞(33)向后运动时在第一压力腔(31)中建立压力，而在活塞(33)向前运动时在第二压力腔(32)中建立压力；
f)用于使压力提供装置(5)的第一压力腔(31)与压力调制单元(20)连接的第一压力接通阀(42a)和用于使压力提供装置(5)的第二压力腔(32)与压力调制单元(20)连接的第二压力接通阀(42b)；
其特征在于，
在通过活塞-缸组件(30)的活塞(33)的向前行程建立制动压力时，在预定的情况下，使第一压力接通阀(42a)打开并使第一压力腔(31)与压力介质储备容器(4)液压地分开，其中，两个压力腔(31、32)彼此液压地连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，两个制动回路(I、II)借助于回路分离阀(68)以可分离的方式液压地相互连接，为了建立制动压力而打开所述回路分离阀(68)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二压力腔(32)通过所述活塞(33)的端面来界定，所述第一压力腔(31)通过所述活塞(33)的环形面来界定。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述环形面在内侧通过部分地在所述第一压力腔(31)中延伸的力传递杆(35)来界定。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述活塞(33)的环形面和所述力传递杆(35)的横截面的尺寸相同。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述活塞(33)的环形面和所述力传递杆(35)的横截面的尺寸不同。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述第一压力腔(31)与所述压力介质储备容器(4)的液压连接中布置有排放阀(47)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述排放阀(47)被构造为常开的二位二通阀。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，为了降低制动系统压力而打开所述排放阀(47)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述排放阀(47)构造成模拟阀，所述模拟阀被模拟地控制以无级地减小压力。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，为了主动地建立制动压力而关闭分离阀(24a，24b)。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其中，为了主动地建立制动压力而打开两个压力接通阀(42a、42b)中的至少一个。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一压力接通阀(42a)仅在向后行程期间打开。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二压力接通阀(42b)仅在向前行程期间打开。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，在具有面积转换的向前行程期间，两个压力接通阀(42a、42b)都打开。
16.一种制动系统，其具有用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的装置。
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