CN110461667A - 用于运行制动系统的方法和制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于运行机动车的制动系统(2)的方法，所述制动系统包括:可液压操纵的车轮制动器(42、44、46、48)；可电气控制的压力提供装置(20),其用于液压地操纵车轮制动器(42、44、46、48)；可通过制动踏板(6)操纵的操纵装置，其包括串联制动主缸(10)，串联制动主缸具有主压力腔室(120)、次压力腔室(122)和浮动支承的次活塞(142)，其中，主压力腔室(120)可通过常开的第一分离阀(180)与第一组车轮制动器(42、44)液压地分离，次压力腔室(122)可通过常开的第二分离阀(182)与第二组车轮制动器(46、48)液压地分离；处于大气压下的压力介质储备容器(18)，其在次活塞(142)未被操纵的状态中与制动主缸(10)的次压力腔室(122)液压地连接；液压地构成的模拟器(14)，其中，激活制动系统(2)，以在线控运行模式中借助压力提供装置(20)主动地在车轮制动器(42，44，46，48)中建立压力，如果识别出驾驶员松开制动踏板(6)，则在线控运行模式中在车轮制动器(42‑48)中压力介质过剩时打开第二分离阀(182)，从而过剩的压力介质能够流入到次压力腔室(122)中。

Description

用于运行制动系统的方法和制动系统
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于运行机动车的制动系统的方法。
背景技术
在机动车技术中，电子液压的“线控制动”制动系统越来越普遍。通常，这种制动系统除了可通过车辆驾驶员操纵的制动主缸之外还包括可电气(“线控”)控制的压力提供装置，借助该压力提供装置在“线控制动”运行模式中对车轮制动器进行压力加载。
在这种电子液压的制动系统中，驾驶员可以与直接干预车轮制动器脱耦。该功能在“线控制动”模式中使用。当踏板被操纵时，感测驾驶员的制动期望并且激活踏板脱耦单元和模拟器。由驾驶员通过其踏板操纵而从制动主缸中排挤出的液压体积流入到模拟器中，该模拟器用于，使驾驶员获得尽可能熟悉和舒适的制动踏板感觉。借助传感器感测到的制动期望引起额定制动作用的确定，然后从中求取用于制动器的额定制动压力。然后，车轮制动器中的相应实际制动压力由可电气控制的压力提供装置主动地提供。
实际的制动因此通过借助压力提供装置在制动回路中主动建立压力来实现，所述压力提供装置由控制和调节单元控制。在这种制动系统中，通过将制动踏板操纵与车轮制动器中的压力建立液压地脱耦，能够以技术上高效的方式并且对于驾驶员来说由于踏板脱耦因而特别舒适的方式实现许多功能，如ABS、ESC、TCS、坡道起步辅助等。
在这种制动系统中，通常设置有液压的备用层面，在该液压的备用层面中，当“线控”运行方式失效或故障时，驾驶员可通过操纵制动踏板由借助肌肉力使车辆制动或使车辆驻停。在普通运行中通过踏板脱耦单元实现制动踏板操纵和车轮制动器上的制动压力建立之间的上述液压脱耦，而在备用层面中取消该脱耦，从而驾驶员可以将压力介质直接移动到制动回路或车轮制动器中。当借助压力提供装置不再能够进行压力建立时，转换到备用层面中。此外，当使压力提供装置与储备器连接的止回阀不再可靠地阻断，从而压力建立不再能够可靠地实现时，就是这种情况。
上述制动系统中的压力提供装置也称为执行器或电子液压的执行器。例如，电子液压的执行器通由机电的线性执行器构成，所述线性执行器使活塞轴向地移动到液压的压力室中以建立压力。机电线性执行器大多由电动机与旋转-平移传动装置的组合构成。
由DE102013204778A1已知一种用于机动车的“线控制动”制动系统，其包括可由制动踏板操纵的串联制动主缸、与制动主缸液压连接的可接通和可关断的模拟装置、和可电气控制的压力提供装置，所述串联制动主缸的压力室分别通过可电气操纵的分离阀可分离地与具有两个车轮制动器的制动回路连接，所述压力提供装置由具有液压压力室的缸-活塞组件构成，所述缸-活塞组件的活塞能通过机电的线性执行器移动，其中，压力提供装置能通过两个可电气操纵的接通阀与制动回路供给管路连接。
制动系统例如通过操纵点火装置而被激活，从而它转换到线控运行模式中。在此可能出现这种情况，即，驾驶员在激活线控运行模式之前已经操纵了制动踏板并且通过这种方式使制动液从制动主缸朝着车轮制动器的方向移动。如果该系统在制动踏板被操纵的情况下被唤醒并且在该操纵之后切换到线控运行模式，则由此在液压系统中产生体积平衡的失调，其表现为在松开踏板时存在的体积不能再被足够地消减/驱散，因为线性执行器仅能重新接收其自身移动的体积，而不能接收已经通过驾驶员移动的体积。为了消减这个过剩体积，通常操纵排出阀。然而，这引起了可能导致刺激和干扰驾驶员的并且最终导致抱怨的明显噪音。此外，如果在仅有小的压差的情况下打开排出阀，则存在污染的问题并且因此可能产生泄漏。
发明内容
因此，本发明的任务在于，如下地改进一种用于运行上述制动系统的方法，使得过剩的体积明显更安静地被消减。此外，应提出一种相应的制动系统。
关于方法方面，该任务根据本发明通过如下方式解决，即，当识别出驾驶员松开制动踏板时，在线控运行方式中，在车轮制动器中的压力介质过剩时，打开第二分离阀，从而使得过剩的压力介质能流入次压力腔室中。
本发明的有利构型是从属权利要求的主题。
本发明是基于这样的考虑，即，迄今为止所使用的措施，在体积平衡失调的情况下在激活线控制动系统时要消减过剩的制动体积，会刺激或干扰驾驶员。排出阀的打开通常与大的噪音相关，这种噪音是驾驶员所不期望的并且或者使其有不舒服的感觉或者使其错误以为制动系统有故障。因此值得期望的是，无噪声地且尽管如此可靠地消减过剩体积。此外，排出阀应该很少地被操纵，尤其是当仅存在很小的压力差时，以便不会不必要地缩短其使用寿命并且避免阀座的污染。
如现在已经认识到的那样，这可以通过如下方式实现，即，过剩的体积被移动到制动主缸的次压力腔室中。该过程基本上无噪音地进行并且不会导致驾驶员的明显的干扰。当压力介质流入次压力腔室中时，次活塞被推回到其初始位置或者说释放位置中，从而次压力腔室和压力介质储备容器之间的液压连接通过串联制动主缸中的开口或通气孔释放。压力介质可以以这种方式从次压力腔室流入压力介质储备容器中。
压力介质过剩或者说制动介质过剩在此是指这样的压力介质体积，该压力介质体积在线控运行中在制动踏板未被操纵或者压力提供装置的压力室已填充至最大体积的情况下不再能被接收。
优选地，制动系统包括每个车轮制动器各自的至少一个可电气操纵的车轮阀，用于调节车轮特定的制动压力。
在次压力腔室中有利地布置有弹性元件，次活塞被该弹性元件加载。在制动踏板未被操纵时，浮动地支承的次活塞通过优选构造为弹簧的弹性元件移动到其静止位置中。在其静止位置中，浮动活塞朝制动液储备器释放打开孔，即所谓的“通气孔”，过剩的制动液可以通过这些孔无噪音地流出到制动液储备器中。
踏板位置，即制动踏板的当前位置，优选借助踏板行程传感器被观测或求取。踏板行程传感器有利地实施成冗余的，从而其信号的可靠性可在连续的运行中被检验。
优选地，当踏板行程小于预给定的踏板行程阈值时，和/或当踏板松开速度低于预给定的负的踏板松开梯度并且踏板朝松开位置运动时，识别出制动踏板松开。
第二分离阀优选保持打开，直至识别到驾驶员的制动期望，然后才再次关闭。然后，第一分离阀也再次关闭，从而使串联制动主缸与车轮制动器液压地脱耦，从而在线控运行中能够借助压力提供装置主动地建立压力。
第二分离阀优选保持打开，直至识别出驾驶员的制动期望。尤其，第二分离阀优选保持打开，直至超过预给定的踏板行程阈值。该阈值小于在次活塞未被操纵的状态下将次压力腔室与压力介质储备容器液压连接以关闭次压力腔室中的开口(通气孔)所必需的行程。因此，在线控运行中，当踏板行程超过预定的踏板行程阈值时，优选关闭分离阀。由此，能够在线控制动运行中基于驾驶员的制动期望主动建立压力。
第二分离阀优选保持关闭，直至踏板行程减小到踏板行程阈值以下。驾驶员通过松开踏板已经结束了制动，分离阀返回其常开状态中。
然而，如果在激活系统之前存在操纵，那么传感器不对制动踏板行程进行检测并且分离阀不被激活。
优选地，在压力提供装置感测到它不能完全单独地建立压力的情况下，识别到压力介质过剩的存在。
关于制动系统方面，上述任务根据本发明通过用于实施上述方法的器件来解决。尤其设有电子控制和调节单元，在该控制和调节单元中通过软件和/或硬件来实施该方法。
本发明的优点尤其在于，通过所提出的方法能够少噪音地消减过剩的制动体积，从而驾驶员既不会被刺激也不会受到干扰。因为不必为此打开排出阀，所以排出阀受到保护，从而提高了制动系统的使用寿命。
附图说明
借助附图进一步阐述本发明的实施例。唯一的附图示出根据本发明的制动系统的一个优选的实施例。
具体实施方式
制动系统2包括可借助操纵踏板或制动踏板6操纵的制动主缸10、与制动主缸10共同作用的模拟装置14、配属于制动主缸10的处于大气压下的压力介质储备容器18、可电气控制的压力提供装置20(其由具有液压压力室26的缸-活塞组件构成，缸-活塞组件的活塞32可通过机电执行器移动)、用于调节车轮特定的制动压力的可电气控制的压力调制装置和电子控制和调节单元40。
根据示例，未详细示出的压力调制装置包括：可液压操纵的车轮制动器42、44、46、48，和每个可操纵的车轮制动器42至48各自的进入阀50、52、54、56和排出阀60、62、64、66，它们成对地通过中间接头液压地连接在一起并且连接在车轮制动器42至48上。进入阀50至56的入口接头借助制动回路供给管路70、72被供给压力，所述压力在“线控制动”运行模式中由系统压力导出，所述系统压力存在于连接到压力提供装置20的压力室26上的系统压力管路80中并且相应于由压力提供装置提供的压力。在此，制动器42、44液压地连接在第一制动回路84上，制动器46、48液压地连接在第二制动回路88上。
进入阀50至56分别并联有朝制动回路供给管路70、72打开的止回阀90、92、94、96。在备用运行模式中，制动回路供给管路70、72通过液压管路100、102被加载来自制动主缸10的压力室120、122的制动介质的压力。排出阀60至66的出口接头通过回流管路130与压力介质储备容器18连接。
制动主缸10在壳体136中具有两个前后相继布置的活塞140、142，它们限界液压压力室120、122。一方面，压力室120、122通过构造在活塞140、142中的径向孔以及相应的压力补偿管路150、152与压力介质储备容器18连接，其中，所述连接能够通过活塞140、42在壳体136中的相对运动来阻断。另一方面，压力室120、122借助液压管路100、102与已经提到的制动回路供给管路70、72连接。
在压力补偿管路150中包含常开阀160。压力室120、122接收未详细示出的复位弹簧，所述复位弹簧使活塞140、142在制动主缸10未被操纵时定位在初始位置中。活塞杆166使制动踏板6的由于踏板操纵引起的枢转运动与第一制动主缸活塞140或主活塞的平移运动耦合，第一制动主缸活塞或主活塞的操纵行程由优选冗余地实施的行程传感器170检测。因此，相应的活塞行程信号是制动踏板操纵角度的量度。它表示车辆驾驶员的制动期望。
在连接到压力室120、122上的管路区段100、102中各布置一个分离阀180、182，所述分离阀构造为可电气操纵的、优选常开的2/2换向阀。通过分离阀180、182，可以阻断制动主缸10的压力室120、122和制动回路供给管路70、72之间的液压连接。连接在管路区段102上的压力传感器188检测压力室122中通过第二活塞142的移动建立的压力。
模拟装置14能够液压地耦合到制动主缸10上并且根据示例基本上包括模拟器腔室190、模拟器弹簧腔室194以及将两个腔室190、194彼此分开的模拟器活塞198。模拟器活塞198通过布置在模拟器弹簧腔室194中的弹性元件(例如弹簧)支撑在壳体136上，所述弹性元件有利地被预紧。模拟器腔室190能够借助可电操纵的模拟器阀200与制动主缸10的第一压力室120连接。在有踏板力被输入并且模拟器阀200打开时，压力介质从制动主缸压力室120流入到模拟器腔室190中。与模拟器阀200液压反平行地布置的止回阀210能够与模拟器阀200的接通状态无关地使得压力介质在很大程度上不受阻碍地从模拟器腔室190回流到制动主缸压力室120。可以设想模拟装置与制动主缸10的其它实施方案和连接方式。
可电气控制的压力提供装置20构造为液压的缸-活塞组件或单回路的电子液压的执行器，其限界压力室26的压力活塞32可被示意性示出的电动机220在中间连接同样示意性示出的旋转-平移传动装置的情况下操纵，该旋转-平移传动装置优选构造为滚珠丝杠传动装置(KGT)。用附图标记226表示用于检测电动机220的转子位置的、仅示意性示出的转子位置传感器。附加地，温度传感器228也可以用于感测电动机绕组的温度。
通过活塞32施加到封闭在压力室26中的压力介质上的力作用所产生的执行器压力被馈入到系统压力管路80中并且通过优选冗余地实施的压力传感器230来检测。在压力接通阀240、242打开时，压力介质到达车轮制动器42至48中以操纵车轮制动器。由此，在压力接通阀240、242打开时，在“线控制动”运行方式中的普通制动时，通过活塞32的前移和回移对所有车轮制动器42至48进行车轮制动压力建立和降低。
在此，在压力降低时，先前从压力室26移动到车轮制动器42至48中的压力介质以相同的路径又流回到压力室26中。相反，在通过借助进入阀50至56和排出阀60至66调节的、对于各个车轮不同的车轮制动器压力进行制动时(例如在防抱死调节(ABS调节)中)，通过排出阀60至66排出的压力介质部分进入到压力介质储备容器18中并且因此最初不再可供压力提供装置20用于操纵车轮制动器42至48。
在制动踏板6被操纵时，压力介质或制动液从腔室120、122朝车轮制动器42、44、46、48的方向移动。也可能发生的是，在制动系统2被激活之前、也就是切换到线控制动运行模式之前，驾驶员操纵制动踏板6。如果随后激活制动系统2，则在液压系统中存在体积平衡的失调，其表现为，在松开踏板时不再能够充分地消减存在的体积。
为了在存在压力介质过剩时补偿/调节体积平衡而在此不打开排出阀60-66(打开排出阀会导致对驾驶员的严重干扰)，当识别到驾驶员在进行制动过程之后又松开制动踏板6时，打开分离阀182。在此，借助踏板行程传感器170感测踏板行程。当踏板行程小于预先给定的踏板行程阈值时，识别出制动踏板6松开。通过打开分离阀182，制动介质流回到第二腔室122中。由此，次活塞142被推回，也就是说被推向其未操纵状态。如果达到未操纵状态，则通向压力介质储备容器18的液压入口(“抽吸孔”)打开，并且压力介质能够流出到压力介质储备容器18中。因为在该过程期间次活塞142抵抗弹簧工作，因此在主活塞140上的过程变得明显之前，次活塞142首先被压缩。因此，驾驶员在制动踏板上感觉不到或者仅仅感觉到非常小的反压力，从而使得对液压体积平衡的补偿在很大程度上舒适地并且无噪声地进行。
在执行所述方法后，制动系统中的制动介质体积平衡又被补偿，从而只要制动系统保持在线控模式中，通常就不必重复该方法。

Claims (10)

1.一种用于运行机动车的制动系统(2)的方法，所述制动系统包括:
能液压操纵的车轮制动器(42、44、46、48)；
能电气控制的压力提供装置(20),其用于液压地操纵车轮制动器(42、44、46、48)，所述压力提供装置由具有液压压力室(26)的缸-活塞组件构成，所述缸-活塞组件的压力活塞(32)能通过电动机(220)和旋转-平移传动装置移动；
能通过制动踏板(6)操纵的操纵装置，其包括串联制动主缸(10)，所述串联制动主缸具有主压力腔室(120)、次压力腔室(122)和浮动支承的次活塞(142)，在制动踏板(6)操纵时主活塞(140)移动到所述主压力腔室中，其中，所述主压力腔室(120)能通过常开的第一分离阀(180)与第一组车轮制动器(42、44)液压地分离，所述次压力腔室(122)能通过常开的第二分离阀(182)与第二组车轮制动器(46、48)液压地分离；
处于大气压下的压力介质储备容器(18)，其在所述次活塞(142)未被操纵的状态中与制动主缸(10)的次压力腔室(122)液压地连接；
液压地构成的模拟器(14)，其具有模拟器活塞(198)和模拟器弹簧，所述模拟器设置用于模拟被加载压力的车轮制动器的液压体积接收，
其中，激活制动系统(2)，以在线控运行模式中借助所述压力提供装置(20)主动地在车轮制动器(42、44、46、48)中建立压力，
其特征在于，
在识别出驾驶员松开制动踏板(6)的情况下，在线控运行模式中在车轮制动器(42-48)中压力介质过剩时打开所述第二分离阀(182)，从而过剩的压力介质能够流入所述次压力腔室(122)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在线控运行模式中，所述压力提供装置借助两个常闭的压力接通阀(240，242)与车轮制动器液压地连接。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述次压力腔室(122)中布置有弹性元件，所述弹性元件加载所述次活塞(142)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，借助踏板行程传感器(170)来观察所述制动踏板(6)的踏板位置。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，当踏板行程小于预给定的踏板行程阈值时，和/或当踏板松开速度低于预给定的负的踏板松开梯度并且踏板朝向松开位置运动时，识别出所述制动踏板(6)被松开。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述第二分离阀(182)保持打开，直至识别出驾驶员的制动期望。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，在线控运行模式中，当识别到驾驶员的制动期望时，再次关闭所述第二分离阀(182)。
8.当引用权利要求4时，根据权利要求7所述的方法，其中，在线控运行模式中，当踏板行程超过预定的踏板行程阈值时，关闭分离阀(180、182)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的用于运行制动系统(2)的方法，其中，当所述压力提供装置(20)感测到它不能完全单独地建立压力时，识别到压力介质过剩的存在。
10.一种制动系统(2)，其具有用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法的器件(40)。
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