CN110371096B - 确定能电子调节滑差率的外力制动设备的能电子地控制的压力介质控制阀的操控信号的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定能电子地调节滑差率的外力制动设备的能控制的压力介质控制阀的操控信号的方法。基于本发明的外力制动设备装备有包括能移位的操纵元件的操纵装置，其中，操纵元件的移位确定压力介质流过压力介质控制阀的通量。在打开的状态下，流过压力介质控制阀的压力介质引起作用到阀关闭元件上的流动力。在一定情况下，流动力具有到阀关闭元件上的关闭的作用，因此节流可能的压力介质通量并且不期望地在压力介质控制阀内引起高的压力差。为了避免这种效应根据本发明建议，以取决于操纵元件的操纵的速度的操控信号来操控压力介质控制阀。操纵元件的速度能通过电子的控制器由传感器装置的信号确定，传感器装置检测操纵元件的操纵。

Description

确定能电子调节滑差率的外力制动设备的能电子地控制的压力介质控制阀的操控信号的方法
技术领域
本发明涉及一种根据本发明、用于确定能电子地调节滑差率的外力制动设备的能电子地控制的压力介质控制阀的操控信号的方法。
背景技术
由现有技术公知的外力制动设备配设有操纵装置，该操纵装置装备有能移位的操纵元件。通过这种操纵元件的移位可以例如由人员通过肌肉力从外部预先给定用于建立制动压力的意愿以及在外力制动设备的压力介质回路中的期望的制动压力的大小。利用操纵元件的移位，使得压力介质被从压力介质回路的一个部分挤压到压力介质回路的至少另一个部分中。有待挤压的压力介质的体积在此取决于操纵元件的操纵力和操纵速度。
在这种相互关系下设置能电子地操控的压力介质控制阀，以便控制在压力介质回路的两个部分之间的流动连接。这些压力介质控制阀在相应打开的状态下能被双向地、即沿两个彼此相反的流动方向、也就是技术人员讲到的向前或向后穿流。因为在电子地操控压力介质控制阀中要注意不发生压力介质控制阀的热过载，并且因为穿流的压力介质根据流过压力介质控制阀的流动方向而引起打开作用的或关闭作用的流动力，所以视压力介质的流动方向而定由电子的控制器将不一样高的控制信号输出给压力介质控制阀。
压力介质控制阀公知地装备有能操纵的阀关闭元件。这些阀关闭元件除了被机电的操纵力外还被流动动态的力加载。
尤其在通过压力介质控制阀的压力介质的高通量的情况下，出现的流动力可能在流动方向上并且因此与沿阀关闭元件的打开方向作用的机电的操纵力相反地加重了阀关闭元件的负担。当进行操纵的人员突然中止对压力介质回路的操纵元件的操纵时，例如出现了压力介质的高通量。那么技术人员就谈到了快速的解除制动。
若有效的流动力超过机电的操纵力，那么在压力介质控制阀中的自由的流动横截面减小并且通过压力介质控制阀的压力介质流被节流。结果，压力介质通量减小并且在压力介质控制阀内的压力差上升。
但过高的压力差也是不期望的，因为由此可能加重压力介质控制阀的构件的负担并且在极端情况下可能受损。
发明内容
根据本发明提出，根据压力介质流过压力介质控制阀的预期的通量来操控压力介质控制阀，以便由此避免不期望地高的压力差和必要时压力介质控制阀上的损坏。
用来对压力介质回路的操纵元件的进行操纵的速度，提供了用于压力介质控制阀上的预期高的压力介质通量的一个可靠的指标。该速度又能由外力制动设备的电子的控制器从行程传感器的信号中以计算的方式推导出，本来就存在所述行程传感器以测量操纵元件的操纵行程。该操纵行程是外力制动设备的其中一个主控制参量。电子的控制器由此求取用于驱动压力发生器的操控信号，该压力发生器在压力介质回路中提供与操纵行程关联的制动压力。
所要求保护的方法因此能以有利的方式被电子地实施并且不需要附加的组件、测量参量或传感器。
利用所提出的方法使对压力介质控制阀的电子的操控与相应的需求相匹配并且同时避免了该压力介质控制阀的热过载。
本发明的其它的优点或有利的改进方案由从属权利要求或者由下列说明得出。
当操纵元件从偏转位置或操纵位置运动回到其最初的初始位置时，即当例如由进行操纵的人员撤回对操纵元件的操纵时，优选使用所提出的方法。在此，在压力介质控制阀中发生向后穿流，其中，向后穿流指的是，压力介质的流动力沿压力介质控制阀的打开方向加载该压力介质控制阀的阀关闭元件。当然以令人惊讶的方式表明，正好在流动力打开地作用时，也就是说，当压力介质的流动速度在流动横截面中上升时，该打开作用随流过压力介质控制阀的压力介质的通量的上升而降低。这意味着，当极快地或突然撤回操纵元件的操纵时，根据本发明，通过提高作用到阀关闭元件上的机电的操纵力来平衡所形成的作用到阀关闭元件上的打开作用的流动力的回撤。
具体而言，这意味着，随着操纵元件的运动速度渐增，压力介质控制阀由电子的控制器根据本发明以同样上升的电流强度进行操控。
在向前穿流压力介质控制阀的情况下，流动力通常关闭地作用到阀关闭元件上并且因此必须总归通过与此对应较高的机电的操纵力或通过相匹配的通电得到平衡。
附图说明
本发明借助于总共三幅图在附图中示出并且在接下来的说明书中详细阐释。
图1示出了了能调节滑差率的外力制动设备的液压接线图；
图2在纵剖面中示出了能电子操控的、能双向穿流的压力介质开关阀；并且
图3借助于流程图示意性示出了基于本发明的方法。
具体实施方式
图1中所示的外力制动设备10设置用于电子地调节在机动车的装备有车轮制动器12的车轮上的滑差率。该外力制动设备此外包括能由驾驶员操纵的并且通过液力介质贮存器14供以液压的压力介质的主制动缸16以及两个彼此分离的制动回路A；B，所述制动回路以导引压力介质的方式与该主制动缸16接触。驾驶员通过操纵主制动缸16的操纵元件18以如下方式预先给定制动意愿，即，该驾驶员将制动活塞在主制动缸16的内部逆着活塞弹簧的复位力移动并且在此将压力介质从至少一个由其中一个制动活塞限定的压力介质腔挤出。在正常条件下，也就是说，在外力制动设备的根据规定的状态下，从主制动缸16挤出的压力介质进入到被称为踏板行程模拟器20的缸/活塞组件中并且在由模拟器活塞密封的模拟器腔中被缓冲。压力介质到踏板行程模拟器20的流入和从踏板行程模拟器20的流出可以通过能电子地操控的模拟器控制阀22控制，该模拟器控制阀布置在主制动缸16和踏板行程模拟器20之间的线路连接中。在此涉及带有两个液压的接头的换向阀，该换向阀通过电子的操控能从常闭的基础位置转换到通过位置中。流出到踏板行程模拟器20中的压力介质实现了主制动缸16的操纵元件18的操纵行程。
为了在操纵主制动缸16的情况下，在连接在主制动缸16上的制动回路A；B中不建立起制动压力而设置有回路分离阀24，该回路分离阀在外力制动设备10的无故障的正常运行状态下中断主制动缸16与制动回路A；B的压力介质连接。这些回路分离阀24也具有两个液压的接头，但与模拟器控制阀22不同的是分别能从正常通流的基本位置转换到截止位置中。
主制动缸16的操纵元件18的操纵行程借助于至少一个行程传感器26检测并且进一步传递给外力制动设备10的电子的控制器28。该电子的控制器28由行程信号求取针对用于驱动柱塞单元32的电动马达30的操控信号，该柱塞单元平行于主制动缸16地在回路分离阀24的下游连接到制动回路A；B上。柱塞单元32与制动回路A；B的液压的连接能通过柱塞控制阀34进行调节。这些柱塞控制阀34如模拟器控制阀22那样被正常地关闭并且可以通过电子的操控分别切换到通过位置中。所述柱塞控制阀也具有两个压力介质接头。
在电动马达30和柱塞单元32之间存在传动机构36。该传动机构将电动马达30的旋转运动转换成柱形活塞(Plungerkolben)38的轴向运动。这样被驱动的柱形活塞38在柱塞缸40中向前运动(在图1中向左)并且将储存在柱塞缸40中的压力介质穿过打开的柱塞控制阀34挤压到制动回路A；B中。在此，在制动回路A；B中发生了制动压力的建立，其中，该制动压力的大小与主制动缸16的操纵元件18的操纵行程关联。
为了使制动压力与机动车的车轮上的当前的滑差率相匹配，为每一个车轮分配有分别由压力建立阀42和压力下降阀44构成的压力调制装置。压力建立阀42是常开的比例阀，该比例阀控制压力介质到车轮的车轮制动器12中的流入并且因此控制在该车轮制动器12内的制动压力建立，压力下降阀44则构造成常闭的切换阀并且控制压力介质从车轮制动器12回到制动回路A；B的流出。从车轮制动器12流出的压力介质通过共同的回流线路(Rücklauf)46流回到主制动缸16的压力介质贮存器14中。
柱塞缸40通过由止回阀控制的线路连接41连接到该回流线路46上并且由此与压力介质贮存器14处于导引压力介质的连接之中。若柱形活塞38基于对电动马达30的相应的操控而移入到柱塞缸40中，即在图2中向右移，那么柱塞缸40的体积变大并且压力介质经由所述线路连接41从压力介质贮存器14流回到柱塞缸40中。
示出了在功能良好的状态下和在没有通电的基础位置(静止位置)中的根据图1的外力制动设备，也就是说，在装备了该外力制动设备的车辆启动时，所阐释的阀占据它们相应的开关位置。在该开关位置中，模拟器控制阀22、柱塞控制阀34和压力下降阀44被打开，回路分离阀24和压力建立阀42则被截止。
若驾驶员现在通过操纵主制动缸16的操纵元件18而触发制动过程，那么压力介质从主制动缸16经由打开的压力介质控制阀22流入到踏板行程模拟器20中，并且操纵元件18实施由行程传感器26检测到的操纵行程。行程传感器26的信号被进一步传递给电子的控制器30并且在那里转换成用于柱塞单元32的电动马达30的操控信号。这样被驱动的柱形活塞38将压力介质挤入到制动回路A；B中并且所述压力介质通过现在打开的压力建立阀42进入到车轮制动器12中。因为压力下降阀44在打开压力建立阀42的同时已经被关闭，所以在车轮制动器12内建立起了与主制动缸16的操纵元件18的操纵行程关联的制动压力，该制动压力制动相关的车轮。
存在于车轮和行车道之间的滑差率在此确定能由车轮制动器12传递的制动功率并且因此确定还能传递的制动压力。若车轮在低的滑差率下或高的制动压力下面临抱死风险，那么关闭压力建立阀42并且打开压力下降阀44，以便将存在于车轮制动器12中的制动压力下降到一个使相关的车轮还能滚动的水平。由车轮转速传感器48识别抱死的车轮的状态并且将其传输给电子的控制器28，以便相应地调整对压力建立阀42或压力下降阀44的操控。
图2在纵剖面图中示出了外力制动设备10的压力介质控制阀22。在此示例性地涉及能被双向地、也就是说沿两个相反的流动方向穿流的电磁阀，该电磁阀能通过电子的操控从常闭的基础位置切换到通过位置中。流过压力介质控制阀22的彼此相反的流动方向借助于不同的箭头符号示出并且用附图标记V和R标注。
压力介质控制阀22为了控制阀座而具有多级式设计的阀关闭元件60。该阀关闭元件60被划分成预备级关闭元件62和主级关闭元件64，其中，两个级的关闭元件62、64借助于锚固在预备级关闭元件62上的联接套筒66能相对运动地相互连接。在联接套筒66和主级关闭元件64之间张紧的弹簧元件68沿预备级关闭元件62的方向这样来操纵主级关闭元件64，使得当压力介质控制阀22占据其未被操纵的基础位置时，设置在主级关闭元件64中、在轴向贯穿该主级关闭元件64的压力平衡孔70被封闭。
主级关闭元件64在该基础位置中截止压力介质控制阀22的阀座72并且因此中断了在压力介质控制阀22的一个端侧上的第一压力介质接头74和设置在压力介质控制阀22的圆周上的第二压力介质接头76之间的压力介质连接。
基于阀关闭元件60的多级式实施方案，当存在于主级关闭元件64上的压力差用沿关闭方向作用的力加载该主级关闭元件64时，压力介质控制阀22本身就能通过电子的操控被从其关闭位置带入到打开位置中。当在压力介质控制阀22的圆周侧的第二压力介质接头76上施加比在其端侧的第一压力介质接头74上更大的压力时，就是这样的情况。不过为此需要比在主级关闭元件64上的压力差打开作用时更高的、到压力介质控制阀22的操控信号。当在端侧的第一压力介质接头74上有比在圆周侧的第二压力介质接头76上更高的压力时，就出现后一种情况。
在沿打开方向加载主级关闭元件64的所施加的压力差下，从电子的控制器28到压力介质控制阀22的与此对应较低的操控信号就足以将该压力介质控制阀从其关闭的基础位置切换到其通过位置中。最后，由此可以降低压力介质控制阀22的热负载。
不过在压力介质控制阀22的运行条件下表明，随着在阀座72上的压力介质流渐增，有效的流动力沿关闭方向并且因此与打开作用的液压力和电磁力相反地加载阀关闭元件60。当关闭作用的力在此大于作用到阀关闭元件60上的打开作用的力时，该阀关闭元件逐渐封闭流动横截面并且因此节流流过压力介质控制阀22的压力介质流。通过阀座72上的在此形成的压力差，压力介质控制阀22的构件可能机械地受损并且此外还使压力介质通量变糟。
因此本发明基于这样的想法，即在这种情况下通过提高操控信号来提高打开作用的操纵力，以便至少平衡上升的关闭的力。
当在阀座72上的压力介质流采用了这样一个数量级，在该数量级下可能出现所阐述的效应时，考虑使用外力制动设备10的操纵元件18的行程传感器26的信号来识别该状态并且由该信号求取用来进行对操纵元件18进行操纵时的速度。若所求取的速度超过在电子的控制器中能特定于应用地确定的阈值，那么利用与所求取的速度匹配的、更高的操控信号由电子的控制器28来操控压力介质控制阀22。
在图3所示的流程图中示意性简化示出了所述方法。
在所述方法开始时，在第一步骤S1中检测电子的控制器28内的、由行程传感器26输出的行程信号关于时间的变化曲线。由该信号变化曲线在步骤S2中求取用于操纵外力制动设备10的操纵元件18时的速度和方向。若由操纵方向已知，操纵元件18从初始位置运动进入到操纵位置中，那么就结束所述方法并且在随后的时间点重新开始所述方法(步骤S3)。但若操纵元件18沿反方向运动，即从操纵位置运动回到初始位置中，那么用步骤S4通过电子的控制器18检查，所求取的操纵元件18的速度是否大于或小于在控制器28中特定于应用地确定的阈值W。若速度小于该阈值，那么同样结束该方法并且随后重复该方法。但若速度更大，那么根据步骤S5提高输出给压力介质控制阀的操控信号。在此可以连续地、优选线性地根据所求取的操纵元件18的速度或者替代地逐级地、以数量能自由选择的级实现进行提高。因此也可以考虑的是，在确定超过了边界速度时，在唯一的步骤中将操控信号从最初的基础值提高到最大值，用该最大值来继续操控压力介质控制阀直至再次低于该边界速度。
当然也可以考虑对所说明的实施例进行改变或补充，而不会偏离本发明的所要求保护的基本思想。

Claims (7)

1.用于确定能电子地调节滑差率的外力制动设备(10)的能电子地控制的压力介质控制阀(22)的操控信号的方法，
其中，所述外力制动设备(10)能借助于能移位的操纵元件(18)进行操纵，并且其中，
传感器装置(26)检测所述操纵元件(18)在一定时间内的操纵行程并且将该操纵行程进一步传递给电子的控制器(28)，以便对所述外力制动设备(10)进行制动压力控制，
其特征在于，
由所述电子的控制器(28)求取这样的速度，所述操纵元件(18)以该速度进行移位，并且通过所述电子的控制器(28)利用取决于所述操纵元件(18)的所求取的速度的操控信号来操控所述压力介质控制阀(22)，所述操纵行程在所述操纵元件(18)的初始位置和能变化地调整的操纵位置之间延伸，所述操纵元件(18)从所述操纵位置朝着所述初始位置的方向返回运动时，将取决于所述速度的操控信号输出给所述压力介质控制阀(22)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
当所述操纵元件(18)从所述初始位置朝着所述操纵位置的方向运动时，将不取决于所述操纵元件(18)的速度的操控信号输出给所述压力介质控制阀(22)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述操纵元件(18)的所求取的速度超过储存在所述电子的控制器(28)中的阈值(W)时，通过所述电子的控制器(28)将与操纵元件(18)的速度匹配的操控信号输出给所述压力介质控制阀(22)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，随着所述操纵元件(18)的速度渐增，通过所述电子的控制器(28)将上升的操纵信号输出给所述压力介质控制阀(22)。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用电流强度作为操控信号，通过所述电子的控制器(28)以该电流强度来操控所述压力介质控制阀(22)。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，利用所述压力介质控制阀(22)来控制能操纵的主制动缸(16)与所述外力制动设备(10)的踏板行程模拟器(20)的压力介质连接。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，用所述方法来操纵能被双向地穿流的压力介质控制阀(22)的阀关闭元件(60)，该阀关闭元件能从基础位置切换到开关位置中，在所述基础位置中，所述压力介质控制阀(22)无法让压力介质通过，并且在所述开关位置中，所述压力介质控制阀(22)能让压力介质通过。
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