CN112313127A - 用于操控车辆中的机电的制动装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于提供能够由车辆中的机电的制动装置产生的夹紧力的方法，其中在车辆行驶时根据制动器温度来调节制造动活塞的位置。

Description

用于操控车辆中的机电的制动装置的方法

技术领域

本发明涉及一种用于操控车辆中的机电的制动装置的方法，通过所述机电的制动装置借助于朝制动盘向制动活塞加荷的电的制动马达能够产生制动力。

背景技术

在DE 10 2012 202 959 A1中说明了一种用于提供由车辆中的驻车制动器产生的夹紧力的方法。所述驻车制动器被构造为拥有电的制动马达的机电的制动装置，通过所述机电的制动装置能够产生用于将车辆固定在停止状态中的夹紧力。在此，所述电的制动马达的旋转运动引起制动活塞的轴向的调节运动，所述制动活塞是制动衬片的支座。所述制动活塞将制动衬片朝制动盘挤压。此外，正常的车辆制动器的液压压力作用到制动活塞上，在行驶期间用所述正常的车辆制动器来将车辆制动。

对于在DE 10 2012 202 959 A1中所说明的方法来说，紧接在第一次拉紧过程之后再次操纵电的制动马达，以用于实施再拉紧过程，其中所述再拉紧过程根据制动盘温度来实施。

发明内容

所述按本发明的方法涉及对于车辆中的机电的制动装置的操控，其中所述机电的制动装置包括电的制动马达，该电的制动马达朝制动盘向具有制动衬片的制动活塞加荷，以用于产生夹紧力。

所述机电的制动装置能够被集成到车轮制动机构中，所述车轮制动机构也能够是液压的车辆制动器的一部分。在这种情况下，在操纵液压的车辆制动器时由制动压力向制动活塞加荷并且将其朝制动盘挤压。所述液压的车辆制动器和所述机电的制动装置形成一个共同的制动系统。

借助于所述按本发明的方法，能够在产生机电的制动力之前或者期间操控所述机电的制动装置。所述方法用于将制动活塞的位置调节到所期望的位置，其中所述位置确定和位置调节根据制动器温度来进行。这允许根据温度通过对于电的制动马达的相应的操控来如此调节制动活塞的位置，从而避免由于制动装置中的温度变化而产生的缺点。尤其能够对所述机电的制动装置的组件的由温度引起的长度变化进行补偿。

所述方法涉及行驶的车辆。相应地在车辆行驶时根据制动器温度来调节所述制造活塞的位置。这允许在需要时在短时间之内通过所述机电的制动装置来提供所期望的制动力，其中对由温度引起的负面影响进行补偿。比如，温度下降可能引起所述制动装置的组件的收缩并且可能提高由所述制造活塞直至抵靠在制动盘上必须经过的调节行程。通过在车辆行驶时就已经相应地使所述制动活塞的位置移位这种方式，能够缩短制动力的请求与起作用之间的时间间隔。

相反，在温度升高时也能够根据温度来对所述制动活塞的位置进行调整。比如能够移回所述制动活塞，以用于遵守相对于制动盘的最小间距并且避免制动衬片在制造盘上的意外的摩擦。

所述方法不仅能够运用到所述制动活塞上的制动衬片相对于制造盘隔开的情况上而且能够运用到所述制动衬片抵靠在制动盘上并且产生制动力的情况上。在最后提到的情况中，也能够根据温度对所述制动活塞的位置进行调整或者校正，比如用于维持恒定的或者至少差不多恒定的制动力。与此相对应，比如在温度升高时稍许朝松开方向并且在温度降低时稍许朝制动方向调节制动马达，以用于降低或者提高制动力。

所述方法仅仅涉及车辆行驶时的情况。所述车辆具有比如3km/h的最小速度，其中在行驶期间经由所述机电的制动装置通过制动活塞的位置的移位来实施温度补偿。这种处理方式允许比如自动地实施车辆的停放及倒车出来的过程，其中驾驶员必要时能够处于车辆的外部。由于对于制动活塞位置的温度补偿而确保能够以足够的水平并且在所要求的时间里提供对于自动的停放或者倒车出来的过程来说必需的制动力并且此外避免所述制动机构的过热。

原则上，所述方法也适合于比在停放或者倒车出来的过程中所需要的车速高的车速。对于更高的车速来说，必要时也能够通过机电的制动装置来产生制动力，以用于将车辆制动。在这种情况中也通过对于所述电的制动马达的取决于温度的操控以及对于所述制动活塞的位置调节来实现温度补偿。

尤其在较长时间的行驶和经常操纵车辆中的制造器之后可能出现以下情况，即：制造器温度被提高。借助于所述按本发明的方法，也能够在这些情况中通过对于制动马达及制动活塞的操控来实现所期望的温度补偿。

所述制动活塞的位置调节能够以行程控制的或者力控制的方式来实施。在所述制动活塞或者所述被保持在制动活塞上的制动衬片相对于制动盘隔开的情况中，尤其适宜的是，对电的制动马达和制动活塞实施行程控制的操控。在此，预先给定用于制动活塞的额定位置，所述额定位置典型地处于制动活塞的最大程度被拉回的位置与制动衬片的在制动盘上的接触位置之间。根据温度来确定所述额定位置，制动活塞要被调节到所述额定位置。

对于所述制动活塞或者布置在制动活塞上的制动衬片与制动盘相接触并且相应地产生接触力的情况来说，可能有利的是，对制动活塞位置实施力控制的调节。在此，作为制动器温度的函数来如此调节所述制动活塞位置，使得所述制动力有利地至少差不多保持恒定，而不管制动器温度的升高或下降。

所述制动器温度尤其涉及机电的制动装置的一组件或者一构件、比如制动盘温度。所述制动器温度要么能够借助于温度传感器要么能够从由制动装置、车辆或者车辆的其他总成的已知的状态参量或运行参量或特征参量构成的制动器温度模型中确定。比如可能的是，将液压的车辆制动器中的液压介质的温度用作用于按本发明的方法的重要的制动器温度或者从所述液压介质的温度中推断出制动盘温度。只要从制动器温度模型中估计制动器温度，那么这必要时也在没有借助于温度传感器的情况下比如从所限定的时间段之内的制动过程的次数中来实现。

此外，本发明涉及一种用于对机电的制动装置的能调节的组件进行操控的调节或控制器，用所述机电的制动装置来实施前面所描述的方法。所述调节或控制器必要时能够是车辆中的制动系统的一部分。在所述调节或控制器中产生用于对制动装置的能调节的组件、尤其是电的制动马达进行操控的调节信号。

此外，本发明涉及一种用于车辆的机电的制动装置，该机电的制动装置有利地用于将车辆固定在停止状态中，不过必要时也能够用于由较高的速度将车辆制动。所述机电的制动装置如前面所描述的那样包括电的制动马达、制动活塞以及制动盘以及前面所描述的用于对能调节的组件进行操控的调节或控制器，其中所述制动活塞是制动衬片的支座，并且其中使所述制动活塞以制动衬片朝制动盘移位。

所述机电的制动装置必要时能够与液压的车辆制动器一起形成车辆中的制动系统。

还是按照另一种有利的、涉及机电的制动装置与液压的车辆制动器的组合的实施方式，其中所述制动活塞不仅能够由电的制动马达而且能够由液压的制动压力朝制动盘的方向移位，通过制动压力的改变来调节所述制动活塞的位置，以用于对温度影响进行补偿。作为通过电的制动马达进行的制动活塞调节的替代方案或补充方案，通过液压的制动压力的更改来对制动活塞进行位置调节。

附图说明

另外的优点和适宜的实施方式可以从其他权利要求、附图说明及附图中获知。其中：

图1示出了液压的车辆制动器的示意图，其中车辆制动器的车轮制动机构配备有分别拥有电的制动马达的机电的制动装置；

图2示出了拥有电的制动马达的机电的制动装置的剖面；

图3示出了流程图，该流程图具有用于在自动化的停放过程的期间根据温度来提供机电的制动力的方法步骤。

在附图中，相同的构件设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中示出的用于车辆的制动系统包括液压的双回路-车辆制动器1，该液压的双回路-车辆制动器具有液压的第一制动回路2和液压的第二制动回路3，它们用于用处于液压压力之下的制动流体对车辆的每个车轮上的车轮制动机构9进行供给和操控。所述两条制动回路2、3被连接到共同的主制动缸4上，通过制动液储存容器5向所述主制动缸供给制动流体。所述主制动缸4中的主制动缸活塞由驾驶员通过制动踏板6来操控，由驾驶员施加的踏板行程通过踏板行程传感器7来测量。在所述制动踏板6与所述主制动缸4之间存在制动力放大器10，该制动力放大器比如包括电动马达，所述电动马达优选通过传动机构来操纵主制动缸4（iBooster）。

作为iBooster的补充方案或替代方案，所述液压的车辆制动器1能够具有集成的电液的制动单元，该制动单元具有以电动方式来驱动的柱塞。所述车辆制动器1有利地被构造为线控制动系统，其中制动踏板操纵引起液压量的朝踏板行程模拟器中的移动。所述制动压力形成根据制动踏板操纵通过对于所述柱塞的电动的操纵来进行。在所述电液的制动单元失灵时，将制动回路与主制动缸4连接起来的分离阀被打开，使得驾驶员在操纵制动踏板时对车轮制动机构9进行直接的液压的干预。

所述制动踏板6的由踏板行程传感器7所测量的调节运动作为传感器信号被传输给调节及控制器11，在该调节及控制器中产生用于对制动力放大器10进行操控的调节信号。在每条制动回路2、3中通过不同的切换阀向所述车轮制动机构9供给制动流体，所述切换阀与另外的总成一起是制动液压系统8的一部分。此外，所述制动液压系统8包括液压泵，该液压泵是电子稳定性程序（ESP）的组成部分。

所述双回路-车辆制动器1的两条液压的制动回路2和3比如对角地分布，使得所述第一制动回路2比如向左前轮及右后轮上的两个车轮制动机构9供给制动流体并且所述第二制动回路3向右前轮及左后轮上的两个车轮制动机构9供给制动流体。作为替代方案，也能够将所述双回路-车辆车制器1的两条液压的制动回路2和3分配到前轴上的车轮制动机构和后轴上的车轮制动机构上。

在图2中详细地示出了布置在车辆的后轴的一个车轮上的车轮制动机构9。所述车轮制动机构9是液压的车辆制动器1的一部分并且由制动回路2、3来供给制动流体22。所述车轮制动机构9此外具有机电的制动装置，该机电的制动装置作为驻车制动器能够用于将车辆固定在停止状态中、但是也能够在车辆运动时用于进行制动。

所述机电的制动装置包括拥有卡钳19的制动钳座12，所述卡钳搭接着制动盘20。作为调节机构，所述制动装置具有作为制动马达13的直流电动马达，其转子轴旋转地驱动主轴14，主轴螺母15以抗旋转的方式在所述主轴上得到了支承。在主轴14旋转时，使所述主轴螺母15轴向地移位。所述主轴螺母15在制动活塞16的内部运动，所述制动活塞是制动衬片17的支座，所述制动衬片由制动活塞16朝制动盘20挤压。在所述制动盘20的对置的一侧上存在另一个制动衬片18，该制动衬片位置固定地被保持在卡钳19上。所述制动活塞16在其外侧面上通过环抱的密封圈23气密地相对于接纳用的壳体得到了密封。

在所述制动活塞16的内部，所述主轴螺母15能够在主轴14的旋转运动中轴向向前朝制动盘20的方向运动或者在主轴14的相反的旋转运动中轴向向后运动，直至到达止挡21处。为了产生夹紧力，所述主轴螺母15向制动活塞16的里面的端侧加荷，由此将以能轴向移动的方式在制动装置中得到支承的制动活塞16以制动衬片17朝制动盘20的所面对的端面挤压。

针对液压的制动力，来自液压的车辆制动器1的制动流体22的液压压力作用到制动活塞16上。所述液压压力也能够在车辆停止状态中在操纵机电的制动装置时起支持作用，使得总制动力由以电动的方式提供的份额与液压的份额所组成。在车辆的行驶期间，为了实施制动过程，要么仅仅所述液压的车辆制动器是活动的，要么不仅所述液压的车辆制动器而且所述机电的制动装置是活动的，要么仅仅所述机电的制动装置是活动的，以用于产生制动力。用于不仅对液压的车辆制动器1的能调节的组件而且对机电的车轮制动机构9进行操控的调节信号在所述调节或控制器11中产生。

在图2中示出的车轮制动机构9优选处于车辆的后轴上，该车轮制动机构额外地配备有拥有制动马达13的机电的制动装置。所述后轴的两个车轮制动机构9中的电的制动马达13能够彼此独立地被操控。

在图3中示出了流程图，该流程图具有用于在自动化的停放过程的期间根据温度提供机电的制动力的方法步骤。在步骤30中开始所述方法之后，在接下来的步骤31中比如在转交站停下所述车辆，在所述转交站驾驶员从车辆中出来并且所述车辆从转交站开始自动化地停放。在下一个步骤32中开始自动化的停放过程，这比如根据驾驶员、第三人的指令或者自动化地来进行。随后在所述机电的制动装置中预设制动力，方法是：操纵所述电的制动马达并且使所述制动活塞朝制动盘的方向移位，直至所述制动活塞上的制动衬片与制动盘相接触。将所述制动力设定在一水平上，从而尽管所加载的制动力也能够实施以低速来实施的停放过程。所述制动衬片在制动盘上的抵靠为以下情况提供了短暂的反应时间的优点，即：应该通过对于电的制动马达的进一步操纵来将车辆制动，必要时直至停止状态。

在停放过程的期间持续地实施另外的方法步骤34到42。在此涉及对于持续加载的、在步骤33中所预设的制动力的校正，以用于对所述制动机构的组件中的由温度引起的长度变化进行补偿。

首先在步骤34中估计当前的制动器温度、比如制动盘温度。所述估计通过对于车辆制动器或者车辆的状态参量或者运行参量的测评、比如通过对于在特定的时间段里的制动操纵的次数的测评来进行。作为补充方案或者替代方案，也能够在步骤34中借助于温度传感器来确定制动器温度。

也可能的是，已经在正常的行驶运行的期间、也就是还在自动化的停放过程开始之前实施制动器温度估计/检测。

在下一个步骤35中将所述车辆置于运动之中，以用于实施停放过程。在车辆运动的期间，在步骤33中预设的制动力继续起作用，这由于摩擦而可能导致温度升高。

在下一个步骤36中通过估计或者测量来重新确定制动器温度。在下一个步骤37中进行查询，是否所述制动器温度升高了最小温度差、比如已经提高了至少20℃。如果是这种情况，则跟随是-分支（“Y”）继续进行到步骤38并且朝制动力的松开的方向操控所述电的制动马达。所述操控以力控制的或者行程控制的方式来如此进行，使得所述制动力至少差不多恒定地保持在所述在步骤33中所设定的水平上。在步骤38中要考虑到所述制动装置的组件的由温度引起的膨胀。

随后在步骤39中存储在步骤36中所查明的当前的制动器温度并且而后返回到步骤36，以用于以周期性的间隔来重新遍历所述方法。

如果步骤37中的查询表明，不存在以最小温度差进行的温度升高，则跟随否分支（“N”）分支到步骤40，在该步骤中实施查询，所述制动器温度是否下降了比如20℃的最小温度差。如果是这种情况，则跟随是-分支而前进到步骤41并且朝制动力的提高的方向操控所述电的制动马达。由此考虑到所述制动装置的组件的由温度引起的收缩。随后前进到步骤39，在该步骤中存储当前的制动器温度，随后自步骤36起以周期性的间隔重新遍历整个方法。

如果步骤40中的查询表明，所述制动器温度没有下降了最小温度差，则所述制动器温度在允许的温度带之内变动。随后跟随所述否-分支而前进到步骤42，按照该步骤不实施所述电的制动马达的位置的改变。接着自步骤36起以周期性的间隔重新遍历整个方法。

Claims (12)

1.用于对车辆中的机电的制动装置进行操控的方法，用所述机电的制动装置借助于朝制动盘（20）向制动活塞（16）加荷的电的制动马达（13）能够产生制动力，其特征在于，在车辆行驶时根据制动器温度来调节所述制动活塞（16）的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在车辆行驶时如此调节所述制动活塞（16）的位置，使得被保持在所述制动活塞（16）上的制动衬片（17、18）与所述制动盘（20）隔开。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据温度来如此调节所述制动活塞（16）的位置，使得被保持在所述制动活塞（16）上的制动衬片（17、18）抵靠在所述制动盘（20）上，以用于产生制动力。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据温度来如此调节所述制动活塞（16）的位置，使得所述制动力至少差不多保持恒定。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其特征在于，根据温度以行程调节的方式来调节所述制动活塞（16）的位置。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，也由液压的车辆制动器（1）的制动压力向所述制动活塞（16）加荷并且通过所述制动压力的改变来调节所述活塞（16）的位置。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的方法，其特征在于，从所述制动装置、车辆或者车辆的其他总成的状态参量或运行参量中确定所述制动器温度。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其特征在于，测量所述制动器温度。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的方法，其特征在于在比如30km/h的速度极限值之下进行实施。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的方法，其特征在于在自动地实施的停放及倒车出来的过程中进行实施。

11.用于对所述机电的制动装置（9）的能调节的组件进行操控的调节或者控制器，所述调节或者控制器用于实施根据权利要求1到10中任一项所述的方法。

12.用于车辆的机电的制动装置、尤其是用于将车辆固定在停止状态中的驻车制动器，具有使制动活塞（16）朝制动盘（20）的方向移位的电的制动马达（13）并且具有根据权利要求11所述的、用于对所述机电的制动装置（1）的能调节的组件进行操控的调节或控制器（12）。

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