CN111886165A - 用于激活驻车制动功能的方法和制动系统 - Google Patents

用于激活驻车制动功能的方法和制动系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于激活车辆的制动系统的鼓式制动器的驻车制动功能的方法，其中，考虑驻车情况以减小要施加的保持力。本发明还涉及一种制动系统，其被配置为用于实施所述方法。

Description

用于激活驻车制动功能的方法和制动系统
技术领域
本发明涉及一种用于激活车辆的制动系统的鼓式制动器的驻车制动功能的方法。本发明还涉及一种制动系统，其被配置为用于实施所述方法。
背景技术
制动系统通常包括行车制动器和驻车制动器。行车制动器在此特别用于在车辆在地面上运动时使车辆减速。驻车制动器用于固定已经完全或至少在很大程度上已经进入停车状态的车辆并且在车辆应保持驻车的一定时间内保持该车辆以及防止——即使在斜坡上——溜车。这种驻车制动器例如实现为鼓式制动器。
在激活驻车制动器时，通常在行车制动器中存在液压的制动压力，所述液压的制动压力已经将车辆——例如即使在斜坡上——保持住。然后当驾驶员从行车制动器中取出液压压力时，所需的斜坡保持力矩从行车制动器传递到驻车制动器上，其中，制动鼓中的制动衬片通常被移位以建立所需的反作用力矩。制动衬片的这种移位又根据驻车制动器的激活的前提条件而引起之前在驻车制动杆上施加的力的变化。在驻车制动杆上的力的变化可以是正的(力增加)或负的(力损失)。
用于计算所需的力的方法在现有技术中是已知的，例如从文献DE 10 2016 209784 Al中已知。在此，通常需要提供最大的力损失作为偏移量，以便可靠地确保所需的斜坡保持力矩。然而由此增加了电动驻车制动器的能量消耗和操纵时间。此外，在驻车制动器的安装的执行器和其它构件的使用寿命上的负荷提高，因为始终考虑到最大的力损失，尽管该力损失并不始终存在。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种用于激活驻车制动功能的方法，该方法相比于现有技术替代地、被设计为用于例如实现部件的更小的负荷。此外，本发明的目的是，提供一种用于实施这样的方法的制动系统。
根据本发明，所述目的通过根据权利要求1的方法和根据权利要求9的制动系统来实现。有利的设计方案例如可以从相应的从属权利要求中获知。权利要求的内容通过明确的引用而成为说明书的内容。
本发明涉及一种用于激活机动车的制动系统的鼓式制动器的驻车制动功能的方法。
鼓式制动器具有多个制动蹄和多个驻车制动单元，其中，所述制动蹄能至少借助于所述驻车制动单元偏转，所述驻车制动单元能电气地被操纵。
此外，制动系统具有多个行车制动单元。
该方法包括以下步骤：
-确定表征车辆的驻车情况的多个信号，
-根据所述信号确定断路电流，
-借助于电流操纵驻车制动单元，和
-当电流达到所述断路电流时，将电流切断。
通过根据本发明的方法，可以识别不同的驻车情况并且相应地计算断路电流，直到该断路电流为止借助于电流进行驻车制动单元的操纵。当车辆例如停在平坦地面上时，断路电流可以获得低值。当车辆停在陡峭的斜坡上时，断路电流可能特别高。因此，在不需要高的斜坡保持力矩的大量驻车情况下，可以减小断路电流并且因此明显减小驻车制动单元、制动蹄和其它部件的负荷。
所述信号特别可以是传感器的测量值或输出参量、计算的参量、参数或状态，其中，通常应存在车辆的相应信号与驻车情况之间的关系。
优选地，至少一个信号表征斜坡斜度。由此可以考虑，车辆停放处的斜度有多大，或者车辆是否停放在平坦的面上。通常，斜坡斜度越大，断路电流就可以被确定得越高。
优选地，至少一个信号表征在行车制动单元上一次操纵时的行驶方向。在此特别可以理解为，车辆是向前运动还是向后运动。由此可以考虑，车辆之前朝哪个方向行驶。
优选地，至少一个信号表征计算的或所需的斜坡保持力矩。由此，实际上需要的斜坡保持力矩可以被一起包含在所述确定中。
优选地，至少一个信号表征制动系统中的液压压力。由此可以考虑到，驾驶员或车辆控制装置在车辆的停车状态之前多强地对车辆进行了制动，其中，液压压力特别可以涉及用于操控行车制动单元的液压单元。例如，由驾驶员或控制装置施加的高压可能引起确定较低的断路电流，以避免过载。
优选地，至少一个信号表征制动蹄的制动衬片的摩擦系数。由此可以考虑，例如可能由于较长时间不使用而引起的较小的摩擦系数需要较高的斜坡保持力矩并且因此可能引起确定较高的断路电流。
优选地，至少一个信号表征在激活驻车制动单元时所需的拉索距离。由此可以考虑到拉索距离中的可能的变化。
优选地，至少一个信号表征鼓式制动器的温度。因此可以考虑到，鼓式制动器的制动效果可能取决于温度，例如由于热膨胀。优选地，至少一个信号表征驻车制动单元的已经发生的激活的次数。由此可以考虑到这样的事实，即，驻车制动单元或其它部件在每次激活时老化并且因此可能需要较高的制动力，并且因此引起确定较高的断路电流。
应当理解，所有在此给出的实施例——特别是关于信号——可以以任何方式彼此组合。所有这些组和分组都是本申请的公开内容的组成部分。
优选地，基于初始值计算断路电流，其中，用多个校正值校正或减小初始值。在此，只有校正值与信号相关。因此，初始值可以借助于已知的方法计算，例如这在开头已经提到的文献DE 10 2016 209 784 Al中描述。然后可以将该值用与信号相关的并且特别会导致减小的校正值校准。由此如已经提到的那样，可以减小负荷。
特别可以在操纵驻车制动单元之前操纵行车制动单元。在将电流切断之后，特别可以将行车制动单元松开。这相应于正常的停车操作，其中，车辆首先通过行车制动器制动并且然后由驻车制动器较长时间地保持。
通过行车制动单元施加的保持力可以在操纵驻车制动单元之后特别是完全地或者部分地由驻车制动单元施加。由此，首先由行车制动器施加的所需的保持力矩或转矩随后由驻车制动器接收。
在操纵驻车制动单元时，电流可以特别是连续地升高。由此可以逐渐地拉紧驻车制动器，其中，当达到所需的断路电流时，实现切断。行车制动单元特别可以是可液压操纵的，例如通过机动车的典型的双回路制动系统进行操纵。用于操纵行车制动单元的压力在此例如可以在主制动缸中借助于制动踏板手动地建立，或者也可以借助于泵或类似装置自动地产生。然而，行车制动单元替代地或附加地也可以电气地或机电地操纵。
驻车制动单元特别可以借助于电动机或电磁体来操纵。这相应于已经证实为有利的电动驻车制动器的实施方案。
驻车制动单元特别可以被设计为自锁的。由此，通过自锁可以施加持久需要的保持力。
本发明还涉及一种制动系统。制动系统包括具有多个制动蹄的鼓式制动器。制动系统包括多个驻车制动单元以及多个行车制动单元。制动蹄能至少借助于驻车制动单元偏转，其中，所述驻车制动单元能电气地被操纵。此外，制动系统包括控制设备，该控制设备被配置为用于实施根据本发明的方法。在此，根据本发明的方法能够实现上面已经进一步描述的优点。在根据本发明的方法方面来看，可以参考所有在此描述的实施方案和变型方案。
根据一个实施方案，每个制动蹄不仅能借助于至少一个驻车制动单元而且能借助于行车制动单元来操纵。换句话说，至少一个驻车制动单元和行车制动单元都作用在相应的制动蹄上。因此，相应的制动蹄不仅可以用于行车制动器而且可以用于驻车制动器。相应的实施方案也可以仅适用于一些制动蹄。这种实施方案特别相应于单作用制动器。
根据一个实施方案，每个制动蹄仅能借助于多个驻车制动单元来操纵，并且行车制动单元被设计为与鼓式制动器分开地起作用。这例如相应于双伺服制动器，其中，具有驻车制动单元的鼓式制动器仅被提供用于实现驻车制动功能。行车制动单元可以在此例如作用到盘式制动器上或作用到另一个鼓式制动器上。
例如可以在激活电动驻车制动器时对实际上存在的前提条件进行分析，以便使执行器和制动器部件的由情况决定的负荷最小化。为此，例如可以考虑车辆在斜坡上的定向。例如也可以考虑，车辆是在下坡处还是在上坡处停车。也可以考虑在上一次操纵行车制动器时的行驶方向、液压压力的大小、由于实际的斜坡斜度所需要的斜坡保持力矩、制动鼓的温度、激活的次数、制动衬片的摩擦系数或在激活电动驻车制动器时所需要的拉索距离。
借助于已知的方法例如可以计算断路电流iswitch_off，该断路电流将最大的力损失考虑为偏移值。基于开头已经提到的文献DE 10 2016 209 784 A1，这例如可以从额定力Fsoll、空载电流iidle、起动电压Ustart、温度Tenv和液压压力Phyd借助于下述公式进行：
iswitch_off＝g(f1(Fsoll)，f2(iidle)，f3(ustartTenv)，f4(Tenv)，f5(phyd)，...)
这样计算的断路电流iswitch_off然后可以以适当的方式减小至新的断路电流Iswitch_off_new：
Figure BDA0002677088230000051
为此例如可以根据经验确定函数f11至f15。例如，函数g10(…)可以对函数f11至f15的结果进行组合(例如以相加的方式)，并可以专门地处理特殊的运行状态(例如斜坡斜度或液压压力)。一旦当前测得的电流大于计算出的断路电流，就特别可以结束压紧过程(Zuspannvorgang)。
例如，函数f11可以设置为用于区分车辆是在下坡处还是在上坡处停车。通过在试验台和车辆上的测量已知的是，根据制动器、特别是单作用制动器(驻车制动杆和执行器的布置)的实施方案存在或不存在或仅部分地存在力损失。如果可以因此基于驻车情况由此出发，即，在驻车制动杆上没有或仅有很小的力损失，则应通过函数f11相应适当地减小执行器的断路电流。相应地，函数f12可以考虑行驶方向，函数f13可以考虑液压压力phyd，函数f14可以考虑额定压力Fsoll，而函数f15可以考虑制动鼓的温度TTrommel。
附图说明
本领域技术人员可以从以下参照附图描述的实施例中获知其它特征和优点。图中示出：
图1：根据第一个实施例的制动系统，和
图2：根据第二个实施例的制动系统。
具体实施方式
图1示出根据本发明的第一个实施例的制动系统10。该制动系统被设计为用于实施根据本发明的方法。
制动系统10作用到被安装在车桥5上的车轮7上。制动系统10包括具有制动鼓22的鼓式制动器20，在制动鼓中布置有至少一个示出的制动蹄30。在制动蹄上安装有用于使制动鼓22制动的制动衬片32。
为制动蹄30分配有驻车制动单元40和行车制动单元50。所述驻车制动单元和行车制动单元被设计为用于，使制动蹄30向鼓式制动器20的制动鼓22压靠并且由此产生制动效果。在此，驻车制动单元40可电动地操纵。行车制动单元50可液压地操纵。
制动系统10还具有控制设备60，该控制设备被配置为用于实施根据本发明的方法的意义上的计算步骤。
控制设备60从未示出的传感器获得关于斜坡斜度的信号，在所述斜坡上停放在其中装有制动系统10的车辆。此外，控制设备60把驻车制动单元40已经被操纵了多少次考虑在内。根据这些值，该控制设备在每次要求驻车制动功能时计算断路电流。
如果实际上要求了驻车制动功能，例如因为驾驶员已经操纵了相应的开关，则首先检查，车辆是否也实际上进入停车状态。在此要提到的是，车辆通常借助于行车制动单元50被置于停车状态。与此相应地，也通过行车制动单元50施加保持力，该保持力首先使车辆保持在停车状态中。
然后，控制设备60产生连续升高的电流以操纵驻车制动单元40。在此，电流一直升高，直至达到之前计算的断路电流。然后，将电流切断并且基于驻车制动单元40的自锁而维持驻车制动功能。
通过所描述的功能性可以考虑以下状态，所述状态能够实现与在现有技术中通常使用的最大断路电流相比的断路电流的下降。由此可以明显减小部件的负荷。
应当指出的是，在这里仅说明一个典型的实施例。特别也可以相应地考虑控制设备60的其它上述信号。
图2示出根据第二个实施例的制动系统10。与第一个实施例不同的是，行车制动单元50在此不被集成到鼓式制动器20中。更确切地说，制动系统10具有单独的制动盘25，该制动盘被安装在车桥5上。制动盘25具有单独的制动蹄35，该制动蹄可借助于行车制动单元50操纵。因此，驻车制动功能和行车制动功能彼此分开。然而，控制设备60的功能性被相应于第一个实施例设计，从而可以参考上述的实施方案。
根据本发明的方法的所述步骤可以以给出的顺序来实施。然而，它们也可以以不同的顺序来实施。根据本发明的方法可以在其实施方案之一中、例如以特定的步骤组合以如下方式来实施，即，不实施其它步骤。然而原则上也可以实施没有提到的其它步骤。
属于本申请的权利要求不表示放弃获得进一步的保护。
如果在该方法的过程中证明，一个特征或一组特征不是强制必需的，则在申请人方面现在已经致力于表述至少一个不再具有该特征或该组特征的独立权利要求。其在此例如可以涉及在申请日存在的权利要求的子组合或者涉及在申请日存在的权利要求的通过其它特征限制的子组合。这种要重新表述的权利要求或特征组合应理解为同样被本申请的公开内容涵盖。
此外应当指出的是，在不同的实施方案或实施例中描述的和/或在附图中示出的本发明的改进方案、特征和变体可以以任何方式彼此组合。单个或多个特征可以任意相互交换。由此产生的特征组合应理解为同样被本申请的公开内容涵盖。
在从属权利要求中的引用不应理解为放弃获得对于所引用的从属权利要求的特征的独立的、具体的保护。这些特征也可以任意地与其它特征组合。
仅在说明书中公开的特征或者仅在说明书中或权利要求中结合其它特征公开的特征原则上可以具有独立的对本发明重要的意义。因此，它们也可以被单独地记录到权利要求中以和现有技术区分。

Claims (11)

1.一种用于激活车辆的制动系统(10)的鼓式制动器(20)的驻车制动功能的方法，
-其中，鼓式制动器(20)具有多个制动蹄(30)和多个驻车制动单元(40)，所述制动蹄(30)能至少借助于所述驻车制动单元(40)偏转，所述驻车制动单元(40)能电气地被操纵，
-其中，制动系统(10)还具有多个行车制动单元(50)，
-其中，所述方法包括以下步骤：
-确定表征车辆的驻车情况的多个信号，
-根据所述信号确定断路电流，
-借助于电流操纵驻车制动单元(40)，和
-当电流达到所述断路电流时，将电流切断。
2.根据权利要求1所述的方法，
-其中，至少一个信号表征斜坡斜度。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
-其中，至少一个信号表征在行车制动单元(50)上一次被操纵时的行驶方向。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
-其中，至少一个信号表征制动系统(10)中的液压压力。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
-其中，至少一个信号表征制动蹄(30)的制动衬片(32)的摩擦系数。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
-其中，至少一个信号表征鼓式制动器(20)的温度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
-其中，至少一个信号表征驻车制动单元(40)的已经发生的激活的次数。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
-其中，基于初始值计算所述断路电流，
-其中，用多个校正值校正或减小所述初始值，
-其中，仅所述校正值与所述信号相关。
9.一种制动系统(10)，其包括：
-具有多个制动蹄(30)的鼓式制动器(20)，
-多个驻车制动单元(40)，和
-多个行车制动单元(50)，
-其中，所述制动蹄(30)能至少借助于所述驻车制动单元(40)偏转，所述驻车制动单元(40)能电气地被操纵，
-其中，制动系统(10)还包括控制设备(60)，该控制设备被配置为用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法或根据权利要求9所述的制动系统(10)，
-其中，每个制动蹄(30)不仅能借助于至少一个驻车制动单元(40)而且能借助于行车制动单元(50)来操纵。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的方法或根据权利要求9所述的制动系统(10)，
-其中，每个制动蹄(30)仅能借助于多个驻车制动单元(40)来操纵，并且行车制动单元(50)被设计为与鼓式制动器(20)分开地起作用。
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