CN113396089A - 能够电子地滑动调节的助力制动设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的能够电子地滑动调节的助力制动设备（10），其中设置有以可控的方式来驱动的压力产生器（50），以便给多条彼此并联连接的制动回路（16、18）供应处于制动压力下的压力介质。此外，制动回路（16、18）分别能够通过现有的第一换向阀（60）与压力产生器（50）分离并且具有连接在所述第一换向阀（60）后面的第二换向阀（62），以便控制连接到制动回路（16、18）上的车轮制动器（14）中的制动压力。提出一种设置用于控制制动回路（16、18）中的压力的电子控制器（34），所述电子控制器（34）设有三个装置（90、92、94），其中第三装置（94）构造用于，当在第二换向阀（62）的下游在制动回路（16a）中借助第一装置（90）确定泄漏（80）时并且借助第二装置（92）确定由所述压力产生器（50）产生的压力至少近似已经达到或超过第一换向阀（60）的边界压力（86）时，将所述制动回路（16、18）的第一换向阀（60）置于导通位置中。

Description

能够电子地滑动调节的助力制动设备

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能够电子地滑动调节的助力制动设备。

背景技术

能够电子地滑动调节的制动设备在车辆制造中属于现有技术，并且目前在许多国家已经在新车中在法律上予以规定。

这种制动设备防止制动过程中抱死的车轮，将车辆在稳定的行驶状态下保持在物理边界之内，并最终有助于提高行驶安全性。此外，这种制动设备在危险情况下为此能够独立地、即在驾驶员没有参与的情况下建立制动压力并因此阻止事故。这种制动设备经常也被称为具有防抱死系统（ABS）、驱动防滑系统（ASR）或行驶稳定性调节系统（ESP）的制动设备。

能够滑动调节的（Schlupfregelbar）制动设备越来越多地被构造为助力制动设备。助力制动设备的特征在于，电子地检测驾驶员的制动愿望并且由能够以可控制的方式驱动的压力产生器将其转换为制动压力。最后，被加载以该制动压力的车轮制动器引起所期望的车辆减速。

此外已知的是，将循环工作的活塞泵、连续输送的齿轮泵或者柱塞装置用作在可滑动调节的制动设备中的压力产生器。根据图1的基于本发明的能够滑动调节的助力制动设备包括两条彼此并联连接的制动回路，所述制动回路共同地由柱塞压力产生器供应处于制动压力下的压力介质。

因为在制动设备的使用条件下不能可靠地排除，可能在其中一条制动回路上出现机械损坏或引起不密封性的泄漏，并且因为在这种情况下由于制动回路的共同的压力产生器而危害整个制动设备的功能能力，所以在DE 10 2018 212 016 中提出一种用于对制动设备的密封性进行检查的方法。借助该方法能够确定，哪条制动回路受到损坏。该不密封的制动回路然后必要时可以与其它制动回路脱耦，从而具有还完好的制动回路的车辆可以可靠地制动到静止状态并且压力介质不会通过有故障的制动回路中的泄漏而丢失。

为了使其与压力产生器脱耦，每条制动回路都配备有能够电子操控的换向阀（Wegeventil）。该换向阀例如也被称为柱塞控制阀并且可以从常闭的阻断位置切换到导通位置中。为此，柱塞控制阀具有一个由关闭元件控制的阀横截面。在柱塞控制阀上的压力打开地作用到这个关闭元件上。因此，如果作用在关闭元件上的压力高于可通过结构上的阀设计确定的边界压力，则柱塞控制阀打开并且释放阀横截面。因此，压力介质可以挤向可能存在的泄漏处并且从制动设备中流出。随着压力介质泄漏，还完好的制动回路的功能能力缩短；此外，流出的压力介质可能造成环境负担。此外，在完好的制动回路中压力不能再被保持，因为压力产生单元将体积推入到有故障的回路中。

发明内容

与此相对，根据权利要求1的特征的本发明具有如下优点，即，该从有故障的制动回路中流出的体积被减小到最小的体积并且因此完好的制动回路在延长的时间段内可用。此外，很大程度上避免了不期望的环境负担。

所述建议的其它优点或有利的改进方案从从属权利要求或从下面的说明中得到。

本发明借助一种改进的用于控制制动设备的电子控制器来实现，并且由此以有利的方式没有造成结构空间增大或者对于这种制动设备的部件或其液压总成的装配来说没有造成额外耗费。

本发明还涉及一种在制动设备的电子控制器中的装置，该装置构造用于，当由压力产生器产生的压力至少近似已经达到或超过相应的柱塞控制阀的边界压力时，将带有泄漏的制动回路的柱塞控制阀置于导通位置中。

令人惊讶的是，利用本发明，带有泄漏的制动回路的压力介质泄漏通过如下方式降低，即，该制动回路在给定的前提下与压力产生器耦合并且被加载以制动压力。带有泄漏的制动回路的脱耦或耦接通过对于配设给带有泄漏的制动回路的柱塞控制阀的相应的电子操控来实现。

附图说明

本发明的实施例借助附图来阐释并且在下面的说明中进行详细解释。

在这方面，图1示出了基于本发明的能够电子地滑动调节的助力制动设备的液压线路图。该液压线路图与下面同样基于本发明的用于对制动设备的密封性进行检查的方法一起在先前的专利申请DE 10 2018 212 016 中公开。

图2a示出了根据图1的制动设备的制动回路的区段，其具有带有泄漏的第一制动回路支路和与其并联链接的、完好的第二制动回路支路。

图2b的图表阐释了受损的制动回路支路中的各个部件的泄漏特性；

图2c阐释了制动回路的总泄漏。

图3a和3b借助具有其两个串联连接的换向阀的、带有泄漏的第一制动回路支路的图示阐释了本发明。后者在图3a和3b中占据不同的阀位置。

图4a和4b配属于图3a和3b并且阐释了在通过压力产生器进行的压力建立阶段或压力降低阶段期间的制动回路的总泄漏。

具体实施方式

在图1中示出的制动设备10分为液压总成12、连接到液压总成上的车轮制动器14和同样连接到液压总成上的压力介质容器15。总共存在四个车轮制动器14，它们分别成对地通过两条现有的制动回路16和18被供应以压力介质。制动设备10的两条制动回路16、18之一分别连接到主制动缸24的总共两个压力介质室20、22之一上。后者示例性地同样安置在液压总成12中。压力介质室20、22中的每个又与压力介质容器15连接。所述主制动缸24能够借助致动装置26由驾驶员来致动，所述致动装置示范性地以踏板的构型来实施。为此，踏板通过耦合杆28与主制动缸24的所谓的杆活塞30连接。

驾驶员通过致动踏板来预先给定制动愿望。该制动愿望体现在耦合杆28的致动行程中，该致动行程由检测耦合杆28的致动行程的第一传感器装置32获取并且被输送给制动设备10的电子控制器34。杆活塞30的移位从杆活塞弹簧36传递到浮动活塞38，杆活塞30利用该杆活塞弹簧支撑在主制动缸24的浮动活塞38上。

主制动缸24的配设给杆活塞30的压力介质室20通过可由模拟器控制阀40控制的压力介质连接与模拟器装置42耦合，在其中缓冲在致动踏板的情况下从主制动缸24的压力介质室20中排挤出的压力介质。在模拟器控制阀40打开时，借助模拟器装置42能够示出踏板的致动行程。

主制动缸24的两个压力介质室20和22分别以可控的方式连接到其中一条制动回路16、18上。为了控制两个压力介质连接，存在可电子操控的回路分离阀44。在制动设备10（未示出）的正常运行状态中，压力介质室20和22与制动回路16、18的连接被所述回路分离阀44中断并且压力室20与所述模拟器装置42的压力介质连接被断开。

在制动回路16、18中的与制动愿望或所发出的踏板行程成比例的制动压力在制动设备10的正常运行状态中由压力产生器50此外根据传感器装置32的信号来提供。压力产生器50为此与主制动缸24并联地与制动回路16、18接触。根据图1，柱塞装置用作压力产生器50，其中柱塞52由可操控的马达54通过连接在下游的传动装置56驱动以进行线性运动。该压力产生器50在此将压力介质从柱塞工作室58挤到两条制动回路16、18中。设置有能电子操控的柱塞控制阀60，以便控制在制动回路16、18和压力产生器50之间的现有的连接。这些柱塞控制阀60是指可电子操控的、常闭式的分别控制两个压力介质接头的切换阀。

在柱塞控制阀60和回路分离阀44的各自下游，制动系统10具有所谓的压力调制装置。该压力调制装置对于每个所连接的车轮制动器14分别由一个所配设的能够电子操控的压力建立阀62和一个同样这样的压力降低阀64组成。压力建立阀62是能调节的、常开的、用于控制各两个压力介质接头的换向阀，所述换向阀能通过电子操控被置于阻断位置中，而压力降低阀64与此相对地构造为用于控制各两个压力介质接头的换向阀，它们能通过电子操控从阻断位置切换到导通位置中。压力建立阀62和压力降低阀64通过相应的电子操控实现在各个车轮制动器14中存在的车轮制动压力与在相应配设的车轮上的滑动的匹配。

压力控制的止回阀78与压力建立阀62并联连接。这些止回阀78控制如下旁路，该旁路提供压力降低阀64的与方向相关的可绕流性。当在止回阀78的面向压力产生器50的压力介质接头处施加比在面向车轮制动器14的压力介质接头处更高的压力时，止回阀78占据其阻断位置。相反，当在车轮制动器侧的压力介质接头14处的压力水平高于在压力产生器侧的压力介质接头处的压力水平时，止回阀78能够实现压力建立阀62的绕流。止回阀78的任务是，在制动过程结束时能够实现车轮制动器14中的尽可能快速的压力降低。

在进行制动过程时在车轮之一处出现的滑动借助减小的车轮转速由配设的车轮转速传感器70检测。如果车轮即将面临抱死，则通过打开相关的压力降低阀64和因此随之而来的从车轮制动器14到引向压力介质容器15的回流部46中的压力介质流出来实现制动压力的减小。

为了调节车轮制动器14中的制动压力，制动设备10配备有另外的传感器装置。传感器装置72检测制动回路16、18的制动压力、附加的传感器装置74、76分析压力产生器50的驱动或柱塞52的致动行程。传感器装置70-76的信号被馈送到电子控制器34，该电子控制器由此向压力产生器50的马达54和向所解释的阀40、44、60、62、64算出可变的操控信号。

第一制动回路16的在图2a所示的第一支路16a中，柱塞控制阀60或第一换向阀在压力产生器50下游处于未致动的初始位置中，并且因此阻断从压力产生器50到车轮制动器14的压力介质连接。与之相反，位于这个柱塞控制阀60下游的压力建立阀62或者这个支路16a的第二换向阀被电子致动并且由此同样占据其阻断位置。从压力产生器50到车轮制动器14的压力介质连接因此被双重地截断并且因此压力介质不能穿流。因此，在该第一支路16a中，原则上没有压力介质通过在第二换向阀或压力建立阀62与车轮制动器14之间存在的泄漏80流出。

与此相对，在所示的该制动回路16的第二支路16b中，面向压力产生器50的第一换向阀或柱塞控制阀60被电子操控并且占据其导通位置，而面向车轮制动器14的第二换向阀或压力建立阀62位于初始位置中并且因此同样被穿流。在第二支路16b中不存在泄漏，使得可以由压力产生器50通过将压力介质挤压到该第二支路16b中来进行在配设的车轮制动器14中的制动压力建立。

图2b中的两个图表配属于第一制动回路16的带有泄漏80的第一支路16a并且说明两个换向阀在其在图2a中示出的位置中的泄漏特性。泄漏特征曲线96a和96b关于分别施加在换向阀上的压力84示出了在相应的换向阀上的压力介质泄漏82。在此，图表中的垂线阐释所谓的边界压力86。该边界压力86可通过相应的第一换向阀或柱塞控制阀60、尤其是其关闭元件、其阀横截面和其复位装置的尺寸设计和结构设计来预先给定。一旦施加在该柱塞控制阀60上的压力相对于所绘出的边界压力86上升，柱塞控制阀60的泄漏特征曲线96a就以相对高的梯度上升。这种阀特性的基础是，一旦超过该边界压力86，作用到关闭体上的液压力就打开地作用并且超过抵抗性地关闭的机械力。

与此不同，第二换向阀或压力建立阀62示出泄漏特征曲线96b，其在边界压力86以下在其变化曲线中等于在图表中向下敞开的抛物线。该泄漏特性由与第二换向阀并联连接的止回阀78决定，该止回阀在所施加的且由压力产生器50朝车轮制动器14的方向作用的压力降时阻断。然而，该止回阀78的可靠的阻断作用的前提是，在此最小力沿阻断方向作用到止回阀78的关闭元件上。例如当在止回阀78上施加处于柱塞控制阀60的边界压力86的水平的压力时，达到这个最小力。在压力低于该边界压力86时，因此止回阀78的阻断作用不彻底，并且压力介质因此可以通过止回阀78绕流第二换向阀62。

在制动回路16中的根据图2b由两个泄漏特征曲线96a和96b产生的总泄漏96c示出根据图2c的图表。如果制动回路16中的压力处于边界压力86之下，则不出现泄漏，因为柱塞控制阀60在该压力范围中如所述的那样可靠地阻断。然而在边界压力86以上，柱塞控制阀60出于所述原因溢流并且允许压力介质通过。由于在此情况下首先小的敞开的控制横截面和由此柱塞控制阀60的高的节流作用，使加载止回阀78的压力在关闭方向上如此低，使得该止回阀的阻断作用不足以可靠地阻断与车轮制动器14的压力介质连接。因此，第二换向阀或压力建立阀62被绕流。因此，结果是，当压力在边界压力86以上时，用于泄漏80的压力介质仍然可能会前进并且从制动设备10中流出。根据图2c，当制动回路16中的压力超过边界压力86时，该压力介质泄漏占据其最大体积。在此外继续上升的回路压力下，该压力介质泄漏又回到零，因为随后关闭地作用到止回阀78上的力大到足以确保其阻断作用。

当损坏的、带有泄漏80的制动回路16被如此控制，使得其两个彼此串联连接的换向阀占据在图3a和3b中示出的阀位置时，这些比例发生改变。当在此在损坏的制动回路16、18中的压力处于0和迟滞范围88的在面向压力产生器50的柱塞控制阀60的边界压力86附近的下部的范围边界之间时，或者当在通过压力产生器50进行的压力降低阶段期间在制动回路16中的压力处于0和迟滞范围88的在柱塞控制阀60的边界压力86附近的上部的范围边界之间时，换向阀在通过压力产生器50进行的压力建立阶段期间占据根据图3a的位置。

与此相对，当制动回路16中的压力处于迟滞范围88的在柱塞控制阀60的边界压力86附近的下部的范围边界与可由压力产生器50形成的最大压力之间时，图3b示出了换向阀的在通过压力产生器50进行的压力建立阶段期间的位置，或者说当在制动回路16中的制动压力处于迟滞范围88的在柱塞控制阀60的边界压力86附近的上部的范围边界与可由压力产生器50提供的最大压力之间时，图3b示出了换向阀的在通过压力产生器50进行的压力降低阶段期间的位置。

根据图3a，换向阀首先如结合图2的描述所阐述的那样被操控。这些阀位置被保持，直到制动回路16中的压力接近迟滞范围88的在边界压力86附近的下部的范围边界88a。在该区域中，第一换向阀或柱塞控制阀60可靠地将制动回路16与车轮制动器14密封。根据本发明，如果压力产生器50的压力达到或者超过迟滞范围88的在柱塞控制阀60的边界压力86附近的下部的范围边界88a，柱塞控制阀60就通过电子控制器34来操控并且被置于其导通位置中（图3b）。

通过现在打开的柱塞控制阀60，其节流作用减小，从而使得压力产生器50的压力几乎不减小地作用到与压力建立阀62并联连接的止回阀78上，并且有效的压力由此确保其阻断作用。

在通过压力产生器50进行压力降低时，根据图3b的柱塞控制阀60被如此长时间地电子操控并且因此保持在其导通位置中，直至压力产生器50的压力已经达到迟滞范围88的在柱塞控制阀60的边界压力86附近的上部的范围边界88b。现在，对该柱塞控制阀60的操控被撤回，从而其又返回到在图3a中示出的阻断位置中。

具有在第一换向阀或柱塞控制阀60的边界压力86附近的下部的和上部的范围边界88a和88b的迟滞范围88有利地被设置用于避免，在接近柱塞控制阀60的确定的边界压力86的压力值的情况下由于在其阻断位置和其导通位置之间的交替的电子操控而以高频率来回切换并且由此以不期望的方式引起干扰地可感知的噪声或者受到热的或机械的过载。

图4a结合上面的实施方案示出了制动回路16、18的在通过压力产生器50进行的压力建立期间的泄漏特征曲线96d，并且图4b示出该制动回路16、18的在通过压力产生器50进行的压力降低期间的泄漏特征曲线96e。

根据图4a，在制动回路16、18中进行压力建立直到达到迟滞范围88的在柱塞控制阀60的边界压力86附近的下部的范围边界88a时，在损坏的制动回路16、18中没有出现压力介质泄漏。当制动回路16、18中的压力已经达到迟滞范围88的在柱塞控制阀60的边界压力86附近的下部的范围边界88a并且紧接着、也就是随着制动回路16、18中的压力继续升高，再次连续地返回到0时，压力介质泄漏于是阶跃式地上升到低的最大值。

与之相反，在通过压力产生器50进行的压力下降时，仅当制动回路16、18中的压力在柱塞控制阀60的边界压力86与迟滞范围88的在这个边界压力86附近的上部的范围边界88b之间时，出现小的压力介质泄漏。

当制动回路16、18中的压力对应于上部的范围边界88b的压力时，达到最大的压力介质泄漏。随着制动回路16、18中的压力降低，压力介质泄漏于是如所示那样以连续的变化曲线返回到0。

所阐述的对柱塞控制阀60的操控在需要时通过制动设备10的电子控制器34来实现。为此，该电子控制器34配备有第一装置90 （图1），该第一装置检查制动回路16、18的密封性并且进而检查在制动回路16、18之一中的可能出现的泄漏。通过如此操控配设给制动回路16、18的柱塞控制阀60，使得该柱塞控制阀占据其阻断位置，从而具有不密封性的制动回路16、18通过第一装置90与压力产生器50脱耦。关于该第一装置90的其它作用原理，在此再次参考在先前的专利申请DE 10 2018 212 016 中的公开内容。

此外，电子控制器34配备有第二装置92 （图1），该第二装置构造用于将由压力产生器50产生的压力的大小与电子存储的压力进行比较。为此，装置92分析由存在于制动设备10中的压力传感器72提供的信号并且将这些信号与存储在控制器34中的信号进行比较，这些信号代表第一换向阀或者柱塞控制阀60的边界压力86。在此，目标是确定压力产生器50的压力是否超过柱塞控制阀60的预先确定的边界压力86。此外，在电子控制器34的第二装置92中示例性地存储有所阐述的迟滞范围88的在第一换向阀或者柱塞控制阀60的这个边界压力86附近的下部的和上部的范围边界88a、88b。

此外，在电子控制器34中存在的第三装置94 （图1）构造用于，当由电子控制器34的第一装置90确定了制动回路16、18中的泄漏并且由压力产生器50产生的压力至少近似已经达到或超过柱塞控制阀60的边界压力86时，将最靠近压力产生器50的第一换向阀或柱塞控制阀60至少间接地被置于其导通位置中。

结果是，通过电子控制器34的所阐述的装置90-94，相对于现有技术明显减少了损坏的制动回路16、18的所出现的压力介质泄漏。

当然，在不偏离本发明的基本构思的情况下，可以考虑对所描述的实施例进行进一步的改动或补充。

Claims (5)

1.用于机动车的能够电子地滑动调节的助力制动设备，具有

以可控的方式来驱动的压力产生器（50），

多条彼此并联地连接到所述压力产生器（50）上的制动回路（16、18），

每条制动回路（16、18）上的各一个能够电子操控的、用于将制动回路（16、18）与压力产生器（50）分离的第一换向阀（60），和

布置在第一换向阀（60）下游的能够电子操控的第二换向阀（62），以用于控制与制动回路（16、18）耦合的车轮制动器（14）中的制动压力，和

带有对于压力产生器（50）和换向阀（60、62）的操控的电子控制器（34），

其特征在于，

所述电子控制器（34）配备有

第一装置（90），所述第一装置构造用于对所述制动回路（16、18）的密封性进行检查并且在确定不密封性的情况下将所述制动回路至少间接地与所述压力产生器（50）脱耦，

第二装置（92），所述第二装置构造用于将代表压力的信号参量相互比较，并且

具有第三装置（94），所述第三装置构造用于，当确定所述制动回路（16、18）的不密封性并且由所述压力产生器（50）建立的压力至少近似已经达到或超过所述制动回路（16、18）的第一换向阀（60）的边界压力（86）时，将所述制动回路（16、18）的第一换向阀（60）置于导通位置中。

2.根据权利要求1所述的能够电子地滑动调节的助力制动设备，其特征在于，

所述第一换向阀（60）能够通过用处于致动压力下的压力介质进行加载的方式或者能够通过由电子控制器（34）进行的电子操控从常闭的初始位置而被置于如下位置中，在所述位置中所述第一换向阀（60）能够被压力介质穿流，其中，所述致动压力高于所述第一换向阀（60）的能够确定的边界压力（86）。

3.根据权利要求1或2所述的能够电子地滑动调节的助力制动设备，其特征在于，

压力致动的止回阀（78）与第二换向阀（62）并联连接，所述止回阀在从压力产生器（50）到车轮制动器（14）的方向上占据阻断位置，并且所述止回阀在从车轮制动器（14）到压力产生器（50）的方向上针对压力介质是可导通的。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的能够电子地滑动调节的助力制动设备，其特征在于，

在电子控制器（34）中存储有围绕第一换向阀（60）的边界压力（86）的迟滞范围（88），并且电子控制器（34）的第三装置（94）构造用于，当在通过压力产生器（50）进行压力建立的情况下，已经达到或超过迟滞范围（88）的在第一换向阀（60）的边界压力（86）附近的下方的范围边界（88a）时，将具有不密封性的制动回路（16、18）的第一换向阀（60）至少间接地置于导通位置中。

5.根据权利要求4所述的能够电子地滑动调节的助力制动设备，其特征在于，

电子控制器（34）的第三装置（94）构造用于，当在通过压力产生器（50）进行压力降低时达到或低于迟滞范围（88）的在第一换向阀（60）的边界压力（86）附近的上部的范围边界（88b）时，将具有不密封性的制动回路（16、18）的第一换向阀（60）至少间接地置于阻断位置中。

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