CN110789505A - 避免在能电子滑动调节的制动设备的压力介质回路中压力过高的方法和相应的制动设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在制动设备自身的弹性降低时避免在能电子滑动调节的制动设备的压力介质回路中压力过高的方法以及一种能电子滑动调节的制动设备。电子的控制器（28）是已知的，其求得这些制动设备的所述压力产生器（230）的输送体积的目标值，并且将其转变成所述压力产生器（230）的驱动部（226）的操控信号。根据本发明，根据所述压力介质回路的存在的弹性，确定压力梯度，所述压力介质回路中的压力以该压力梯度随着时间变化。此外，基于所确定的压力梯度，由所述电子的控制器（28）求取用于所述压力产生器的驱动部（226）的操控信号。

Description

避免在能电子滑动调节的制动设备的压力介质回路中压力过 高的方法和相应的制动设备

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的特征的用于在制动设备自身的弹性降低时避免在能电子滑动调节的制动设备的压力介质回路中压力过高的方法以及一种根据并列权利要求6的前序部分的特征的能电子滑动调节的制动设备。

背景技术

由现有技术已知用于机动车的能电子滑动调节的助力制动设备。在图1中示例性示出这种已知的助力制动设备10的液压布局图。助力制动设备包括柱塞单元作为压力产生器32，该柱塞单元由柱塞缸40构成，在该柱塞缸内可动地或者说可移动地容纳着柱形活塞38。此外存在用于驱动该柱形活塞38的马达。该马达是电动马达30，该电动马达能由控制器28电子地操控，并且该电动马达的驱动功率可通过由电子的控制器28输出给它的电流强度来调节。该电动马达具有驱动轴，该驱动轴的旋转运动可被后置的传动机构36转变为柱形活塞38的平移运动。

在连接到柱塞单元32的制动回路A；B中建立起压力介质压力的情况下，向前推进（vorwärtsstrebende）的柱形活塞38排挤存在于柱塞缸（Plungerzylinder）40中的压力介质。后者示例性分别与两个车轮制动器12接触，这些车轮制动器被由此建立的制动压力操纵。每个连接的车轮制动器12都前置有能电子操控的压力建立阀42。这些压力建立阀42控制车轮制动器12与分配的制动回路A；B之间的压力介质连接，其方式为，这些压力建立阀中断或调整该压力介质连接，也就是说，部分地或完全地打开该压力介质连接，并且还确定在车轮制动器12上产生的制动压力。通过制动压力，调节由车轮制动器12产生的制动力，利用该制动力最终将车辆制动。制动力在此由电子的控制器28对当前在机动车的分配于车轮制动器12的车轮与行车道之间产生的滑动关系（Schlupfverhältnisse）进行调整。倾向于抱死的车轮被车轮转速传感器48识别出来，这些车轮转速传感器检测车轮的旋转速度，并且转发（weitermelden）给电子的控制器28用于分析。

为了能够实现特别快速地在车轮制动器12中建立起制动压力，并且由此能够实现车辆的尽量短的制动行程，由电子的控制器28使得压力产生器32的电动马达30基本上以高的驱动功率运行，并且因而以比较大电流强度通电。马达的驱动轴与此相应快速旋转，顺畅地驱动柱形活塞38，并且所产生的制动压力以及每单位时间由柱形活塞38排挤的压力介质的体积相应地高。

然而，当车轮制动器12中的制动压力提高得如此强烈，使得分配的车轮面临抱死时，柱形活塞38的驱动系中的高动力会表明是不利的。在这种情况下，压力建立阀42把相关车轮制动器12与制动回路A；B之间的引导压力介质的连接阻断，使得车轮制动器12中的制动压力不会再继续升高。

通过使得一个车轮制动器或者有可能同时使得多个车轮制动器12与一个或多个制动回路A；B如此液压地解耦，其刚性得到提高，因为由此必定也无法再提供车轮制动器12的相应的制动钳的机械弹性。

在柱塞运动中且特别是在柱塞单元的驱动部中的动能因而在制动回路A；B内的并非所愿的压力过高的产生中起作用，这种压力过高给受驱动的或者被加载压力的组件带来负担，并且会对其寿命产生不利影响。

避免制动回路A；B内的压力峰值或压力过高虽然可以通过通常减小由电动马达30输出的驱动功率来实现，也就是说，通过降低供应给电动马达30的电流强度来实现，但这样会有如下缺点：压力建立动力并且由此车辆的制动行程于是也会恶化，如果根本就不担心车辆的车轮之一有抱死危险的话。

发明内容

在这种背景下，本发明的目的在于，提出一种方法，其能实现使得助力制动设备10以良好的压力建立动力运行，然而却防止了在该助力制动设备的所选运行状态下产生并非所愿的压力过高。

与此相对，根据权利要求1的特征的用于在制动设备自身的弹性降低时避免在能电子滑动调节的制动设备的压力介质回路中压力过高的方法具有如下优点：避免制动设备的产生压力的或者被加载压力的组件有可能归因于这种压力过高的损坏，而无需接收制动设备的压力建立动力的相应的减小。

根据本发明，为此根据制动设备的所产生的或所出现（einstellen）的弹性确定最大的压力梯度，在压力产生器的运行时间内回路压力以该压力梯度变化。由电子的控制设备输出至压力产生器的驱动部的操控信号在考虑到确定的压力梯度的情况下求得。

本发明基于如下方案：由存储在电子的控制器中的、输出至控制所述制动设备的阀门的操控信号来已知制动设备的所存在的或者直接出现的弹性。输出至制动系统的控制阀的操控信号直接表明了制动设备内部的引导压力介质的连接在当前是否敞开、恰好关闭或者已经关闭，并且允许据此实时地推断出制动设备的弹性。此外，本发明基于如下构思：根据制动设备的所确定的或者能够预期的弹性来确定最大的压力梯度。可以由操控的压力产生器使得回路压力以该最大的压力梯度逼近回路压力的目标值，使得一旦压力介质回路自身的弹性要发生变化，特别是减小，在驱动部和压力产生器的运动中存在的动能最终并不导致有损于构件的压力过高。

出于所述原因，根据本发明的方法保护制动设备的存在的组件免受机械的过载，因而提高了其寿命，并且在降低制动设备的运行噪声方面起作用。此外，可实现的对负荷的减小允许采用成本低廉的组件。

本发明的其它优点或有利改进能由从属权利要求或下述说明得到。

由所确定的最大压力梯度，可以确定压力产生器的最大的输送体积，并且由输送体积又确定压力产生器的驱动速度。通过压力产生器的操控信号可调节该驱动速度。

利用权利要求6至9来寻求保护能电子压力调节的制动设备，该制动设备按照根据前述权利要求中任一项的方法工作。该制动设备是助力制动设备，即预先给定制动意愿的制动设备，该制动意愿于是由通过外力操纵的压力产生器产生，并且通过制动设备的阀门调节。制动意愿在此可以由驾驶员通过操纵制动设备的操纵机构来预先给定，或者通过控制电子装置来预先给定，该控制电子装置控制无驾驶员的或者自主行驶的车辆的运行。在驾驶员的助力制动设备中存在行程模拟器，以便允许驾驶员操纵机构的操纵行程，以及给予驾驶员一种触觉反馈。操纵机构和压力产生器在这种制动设备中相互并行地与压力介质回路连接。

附图说明

本发明的一个实施例借助附图示出，并将在后续说明中予以详述。

图1为此示出由现有技术已知的本发明所基于的示例性的制动设备的液压线路图。该线路图借助接线符号示出了制动设备的组件，以及示出了在这些组件之间的压力介质连接。该液压线路图已经在说明书引言部分中介绍过。

图2借助示意性的简化的流程图示出了根据本发明的方法。

具体实施方式

图2中所示的方法作为数据处理程序被存储在电子的控制器28中，该电子的控制器操控根据图1的助力制动设备（Fremdkraftbremsanlage）的组件。该数据处理程序尤其包括称为压力调节器210的第一程序部分。在当前的制动过程情况下，由该压力调节器210使得制动压力的预先给定的目标值212与由制动回路A；B中的压力传感器测量的实际值214相比较。在确定偏差时，通过电子地控制尤其是助力制动设备的压力产生器230来使得测量的实际值214逼近（angleichen）制动压力的预先给定的目标值212。这种压力调整基本上以高的动力（Dynamik）进行，由此能尽快地对制动过程中的变化的环境条件做出反应。

目标值212对应于制动意愿，并且可以例如通过由驾驶员对助力制动设备的操纵元件的操纵来预先给定，或者在与驾驶员无关的制动过程中由评估交通状况的传感装置来预先给定。例如，操纵传感器检测助力制动设备的操纵元件的操纵行程，并且把相应的信号传递（weiterleiten）至电子的控制器。通过存储在该电子的控制器中的特性曲线，给操纵行程分配（zuordnen）待由压力产生器230调节的制动压力的目标值。

压力调节器210的输出信号216是为了调整制动压力待由压力产生器230排挤（verdrängendes）到制动回路中的输送体积的目标值。该输送体积又与能操纵的压力产生器230的在其机械尺寸方面已知的柱形活塞（Plungerkolbens）的操纵行程成比例。与柱形活塞在此历经操纵冲程的速度一起确定在此待由压力产生器230的驱动部使用（aufzuwendende）的动能或者在制动回路中产生（einstellender）的压力梯度。

马达226的驱动轴的旋转速度的目标值形成第二程序部分即所谓的马达调节器220的第一输入信号。该马达调节器220的第二输入信号222是所述旋转速度的能由传感器检测的实际值。由这两个输入参数的比较，由马达调节器220求得电流信号224，并输出至驱动柱形活塞的马达226。已知传动比的机械的传动机构228位于该马达226与压力产生器230之间，该传动机构把马达226的驱动轴的旋转运动转变（wandeln）为压力产生器230中的柱形活塞的直线运动。

由柱形活塞排挤到制动回路中的压力介质体积最终确定了制动回路中的制动压力的能够以传感器方式测量的且在压力调节器210中处理的实际值214。

根据本发明，在压力调节器210与马达调节器220之间串联所谓的限制器240。由该限制器240确定最大的压力梯度，在必须调整制动压力的情况下以该压力梯度来改变制动回路中的制动压力。作为输入参数，限制器240为此具有由压力调节器210输出的输送体积的目标值216和压力产生器240的最大待输出的输送体积的极限值242。后者极限值242又根据整个助力制动设备的被加载压力的部分的机械弹性来确定。制动系统的该弹性不能直接测量，并且因而由各个车轮的各个制动压力244和在电子的控制器中存在的操控信号248确定，其使用一些阀门，这些阀门操控助力制动系统中的压力介质流。这些阀门限制在助力制动设备内部的被加载以制动压力的区域。为了确定弹性，考虑助力制动设备的全部阀门的操控信号，例如还考虑对制动回路与模拟器的连接、对制动系统与主制动缸的连接或者压力产生器与制动回路的连接予以控制的阀门的操控信号。背景是，这些操控信号244表明阀门是否占据其打开位置或其关闭位置，或者表明是否已经要求、但尚未执行对阀门的操控。已经关闭或者马上关闭的阀门确定了助力制动系统的被加载以制动压力的区域。结合在实验室中对车辆制动设备的预先进行的弹性测量，助力制动设备的被加载压力的区域的机械弹性因而是已知的，或者至少非常好地近似地已经在准备阶段估计出来。

根据以此方式求得的弹性，调节制动系统中的压力变化，使得在弹性有可能进一步降低时，在压力产生器230的驱动中存在的动能不会在被加载的制动回路中导致并非所愿的压力峰值或压力过高。为此确定最大的压力梯度246，并且利用助力制动设备的估计的整体弹性计算出压力产生器230的最大的输送体积。由限制器240，对输送体积的由压力调节器210预先给定的目标值216与求得的该极限值或最大值242相比较。如果目标值216会高于极限值242，则通过柱形活塞的操纵行程和操纵速度，限制输送体积以及输送速率，即限制每单位时间由压力产生器230输送的压力介质体积。马达调节器220为此把相应的电流信号发送（absetzen）至压力产生器230的马达226，并且由此以减小的速度驱动该马达。一旦由压力产生器230已将所需要的压力介质体积排挤到制动回路中，就由电子的控制器撤回对马达226的电子操控。压力产生器230随后完全地调节压力介质输送长达一段时间，这段时间非常短，并且在这段时间内排挤出来的压力介质体积并不引起有损于助力制动设备的组件的压力过高。

不言而喻，相对于所述实施例可考虑变型或补充，而不偏离于本发明的所述基本构思。

相关地需要指出，本发明仅仅示范性地借助助力制动设备予以介绍，其压力产生器230配备有柱形活塞。原则上，本发明也可转用至具有活塞泵、齿轮泵等作为压力产生器的助力制动设备。

Claims (8)

1.一种用于在制动设备自身的弹性降低时避免在能电子滑动调节的制动设备的压力介质回路中压力过高的方法，

其中，所述压力介质回路配备有：

压力产生器（230），能够由所述压力产生器对所述压力介质回路加载以回路压力，

所述压力产生器（230）的能够操控的驱动部（226），和

电子的控制器（28），在制动过程中，通过在所述压力介质回路中的回路压力的目标值与实际值的比较，由所述电子的控制器求得所述压力产生器（230）的输送体积的目标值，并且将其转变成所述压力产生器（230）的驱动部（226）的操控信号，

其特征在于，

根据所述制动设备的存在的或能够预期的弹性，确定最大的压力梯度，所述压力介质回路中的压力以所述压力梯度变化，并且基于所述最大的压力梯度，通过所述电子的控制器（28）求得用于所述压力产生器（230）的驱动部（226）的操控信号。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述压力介质回路的弹性和所确定的压力梯度，确定所述压力产生器（230）的输送体积的极限值（242）。

3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

在所述电子的控制器（28）中把所述压力产生器（230）的输送体积的所求得的极限值（242）与所述压力产生器（230）的输送体积的计算的目标值（216）相比较；并且，

如果所述输送体积的目标值（216）大于所述输送体积的极限值（242），就通过到所述压力产生器（230）的驱动部（226）的操控信号，把所述压力产生器（230）的输送体积限制到所述极限值（242）。

4.按权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，利用到所述压力产生器（230）的驱动部（226）的操控信号，确定驱动速度，所述压力产生器（230）以所述驱动速度驱动。

5.按权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，由所述制动系统的全部阀门的存在于所述电子的控制器（28）中的操控信号，推导出所述压力介质回路的弹性。

6.一种特别是用于机动车的能电子滑动调节的制动设备，带有：

压力产生器（230），能够通过所述压力产生器对所述制动设备的压力介质回路加载以回路压力，

用于所述压力产生器（230）的能够操控的驱动部（226），和

电子的控制器（28），所述控制器通过所述回路压力的目标值与实际值的比较来求得所述压力产生器（230）的输送体积的目标值，并且将其转变成所述压力产生器（230）的驱动部（226）的操控信号，

其特征在于，

所述电子的控制器（28）被构造用于实施根据权利要求1至5中任一项所述的方法。

7.按权利要求6所述的能电子滑动调节的制动设备，其特征在于，所述压力产生器（230）和操纵机构（18）相互并行地连接到所述制动设备（10）的压力介质回路上，通过所述制动机构能由驾驶员给所述制动设备预先给定制动意愿。

8.按权利要求6或7所述的能电子滑动调节的制动设备，其特征在于，所述制动设备（10）是助力制动设备，所述助力制动设备配备有：压力产生器（230），所述压力产生器根据制动意愿预先给定通过外力驱动；和行程模拟器（20），所述行程模拟器将触觉反馈提供给驾驶员。

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