CN117774922A - 用于减小输入杆行程和制动力的实际曲线与目标曲线之间的容差的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于减小外力制动系统的输入杆行程和制动力的实际曲线与目标曲线之间的容差的方法。外力制动系统包括主制动缸和外力压力产生器，主制动缸具有至少一个通过输入杆在其中移动的主制动缸活塞，其中，主制动缸液压地与踏板感觉模拟器连接以产生制动感觉，在外力压力产生器中外力活塞可移动以产生压力。方法包括以下步骤：打开外力压力产生器、主制动缸和踏板感觉模拟器之间的阀，至少关闭闭合了外力制动系统的所有阀，用外力压力产生器将压力建立至定义的压力，同时测量外力活塞的行程和压力，将外力活塞的所产生的压力行程曲线转换为输入杆的力行程曲线，并且校正输入杆行程和外力压力产生器的压力之间的特性，从而实现定义的特性。

Description

用于减小输入杆行程和制动力的实际曲线与目标曲线之间的 容差的方法
技术领域
本发明涉及一种用于减小外力制动系统的输入杆行程和制动力的实际曲线与目标曲线之间的容差的方法。本发明附加地涉及一种外力制动系统，利用该外力制动系统可以执行这种方法。
背景技术
在外力制动系统中，制动压力通常不是通过制动踏板生成，而是通过外力压力产生器生成。相应地，测量通过制动踏板导入的行程，并且相应地操控外力压力产生器以产生制动压力。尽管如此，为了给驾驶员带来制动感觉，通过制动踏板产生的压力被传递到制动感觉模拟器，该制动感觉模拟器通过弹簧力在制动踏板上产生制动感觉。
DE 10 2017 213 392 A1公开了一种用于车辆的配备模拟器的液压的制动系统的控制装置。制动系统可选地运行在回退模式中，在此期间模拟器分离阀处于其关闭状态并且制动回路分离阀处于其打开状态，或者运行在模拟器模式中，在此期间模拟器分离阀处于其打开状态并且至少一个制动回路分离阀处于其关闭状态。当制动系统从回退模式过渡到模拟器模式时，电子装置设计用于以时控方式操控模拟器分离阀和制动回路分离阀，从而防止制动踏板下垂。
在外力制动系统中，驾驶员制动愿望是基于行程来识别的。基于检测到的行程计算目标压力。由于外力制动系统的部件中存在的制造公差，同系列车辆之间可能会出现不希望的力差异。因此，驾驶车辆必须针对相同的减速度在制动踏板上施加不同程度的力。特别是在需要高力反馈和短踏板行程的客户中发现了高公差。为了减少制动系统已知公差的一种可能方案是在工厂中生产线末端处测量并补偿公差。这种措施的成本高。
发明内容
本发明所基于的目的是提供一种用于减小外力制动系统的输入杆行程和制动力的实际曲线与目标曲线之间的容差的方法，该方法在经济上是可执行的。
该目的通过具有权利要求1的特征的方法来实现。本发明所基于的目的同样通过具有权利要求9的特征的外力制动系统来实现。优选的实施方式可以在从属权利要求中得出。
本发明给出了一种用于减小外力制动系统的输入杆行程和制动力的实际曲线与目标曲线之间的容差的方法。外力制动系统在此包括主制动缸和外力压力产生器，主制动缸具有至少一个通过输入杆在其中移动的主制动缸活塞，其中，该主制动缸与踏板感觉模拟器液压地连接以产生制动感觉，在外力压力产生器中外力活塞可移动以产生压力。
输入杆在此是与制动踏板联接的杆，其根据制动踏板的操纵而轴向移位。相应地，输入杆行程是该杆的轴向行程。该行程在此与制动踏板行程对应。
在根据本发明的方法的第一步骤中，打开外力压力产生器、主制动缸和踏板感觉模拟器之间的阀。因此，这些部件彼此液压连接。在第二步骤中，至少关闭闭合了外力制动系统的所有阀。由此用于例如车辆动力调节或车辆制动器操控的阀被关闭。同样用于制动液储存器的阀被关闭。由此形成了由上述部件组成的封闭的液压系统。
在第三步骤中，用外力压力产生器将压力建立至定义的压力。同时测量外力活塞的行程和压力。然后将外力活塞的所产生的压力行程曲线转换为输入杆的力行程曲线。相应地，借助外力活塞的行程和由此实现的压力，计算输入杆上的力和行程，以便也达到相应相同的压力。
在最后的步骤中，校正输入杆行程和外力压力产生器的压力之间的特性，从而实现定义的特性。定义的特性在此规定了在输入杆或制动踏板上多大的力下，由外力压力产生器应产生多大的压力。通过校正这个特性实现相同结构样式的机动车在输入杆上的相同的力下，通过外力压力产生器产生相同的压力。由此可以经济地补偿外力制动系统的输入杆行程和制动力的实际曲线与目标曲线之间的容差。
在本发明的优选实施方案中，用定义的压力执行该方法几次，并且由这些测量的结果计算平均值。每次测量时，由于公差的原因，可能会测量到不同的值。通过大量的测量和随后的平均值形成，可以减少不同测量结果的影响。由此增加了所确定的特性的准确度，使得该特性仍可以更加精确地适应定义的特性。
在本发明的另一优选实施方案中，在阀关闭之前，外力活塞移动到起始位置，从该位置开始在主制动缸和踏板感觉模拟器中开始压力建立。在到达起始位置之前，制动液可以例如排至制动液储存器，使得尽管外力活塞运动，但主制动缸中不会建立压力。从起始位置开始，由外力活塞返回的行程直接转换为压力增加。由此显著提高了外力活塞的压力行程曲线的准确度，使得由此输入杆行程与外力压力产生器的压力之间的特性也可以更精确地适应定义的特性。
优选地使用外力制动系统的最大压力作为定义的压力。最大压力在此是外力制动系统的运行期间最大出现的压力。通过使用最大压力，可以在外力制动系统的整个工作范围内创建外力活塞的完整压力行程曲线。相应地，可以在压力行程曲线的不同区域中不同地调整特性。由此实现一特性，该特性在整个工作范围内更精确地对应定义的特性。
在有利的改进方案中，外力活塞的行程通过现有的传感装置确定。由此无需额外的传感装置来降低公差，从而该方法可以经济地执行。
有利地，通过外力缸压力传感器和/或主制动缸压力传感器来测量压力。外力缸的压力不仅可以用布置在外力缸后面的外力缸压力传感器确定也可以用布置在主制动缸后面的主制动缸压力传感器来确定。由此为压力测量提供了冗余。然而，有利地利用外力缸压力传感器来测量外力缸的压力，因为由于主制动缸压力传感器的压力损失用该传感器可以更精确地确定压力。由此可以更精确地确定特性。
根据适宜的实施方案，主制动缸中的压力通过活塞表面转换成输入杆上的力。由于主缸活塞的面积已知，因此可以通过施加到其上的压力来计算输入杆的力。
有利地，通过与外力活塞的冲程容积相对应的主制动缸活塞的冲程容积来计算输入杆行程。换句话说，确定了主制动缸活塞的行程，利用其实现了外力活塞的相同的冲程容积。由此以简单的方式计算输入杆的相应行程。
本发明所基于的目的还通过外力制动系统来实现。该外力制动系统在此包括主制动缸，该主制动缸具有至少一个通过输入杆在其中移动的主制动缸活塞。用于产生制动感觉的踏板感觉模拟器与主制动缸液压连接。
附加地外力制动系统包括外力压力产生器，外力活塞在外力压力产生器中可移动以产生压力。此外，还设置了一种控制器，其被设立成执行根据本发明的方法。利用这样的制动系统，实现了针对该方法提到的优点。
此外，本发明指定了一种包括这种外力制动系统的机动车，按照根据本发明的方法，输入杆行程和制动力的实际曲线与目标曲线之间的容差已被减小。由此实现了可以设定特定的制动力特性，使得在结构相同的机动车中并且在相同的踏板力下存在相同的制动压力。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并在下面的描述中更详细地解释。
图1示出了用于执行根据本发明的方法的外力制动系统的实施例，以及
图2示出了根据本发明的用于减小容差的方法的实施例。
具体实施方式
图1中示出了用于执行根据本发明的方法的外力制动系统10的实施例。所示的外力制动系统10在此示出了可以实施该方法的阀位置。在图1中，外力制动系统10与制动调节装置14连接，用于调节制动缸18上的制动压力。外力制动系统10在此具有主制动缸22，在其中可移动地布置有第一和第二主制动缸活塞26a、26b。第一主制动缸活塞26a与输入杆30连接，输入杆可通过制动踏板34沿轴向方向移动以在主制动缸22中建立压力。为了测量输入杆30的行程，输入杆行程传感器38布置在其上。
外力制动系统10附加地包括外力压力产生器42，通过该外力压力产生器可以产生制动压力。外力压力产生器42包括外力缸46，外力活塞50可移动地布置在外力缸中。外力活塞50通过主轴驱动装置54与马达58连接，外力活塞50可通过马达沿轴向方向移动以产生制动压力。外力活塞50的行程可以基于马达58执行的旋转通过布置在马达58上的传感器62来确定。
外力缸46可通过第一分离阀66a与制动调节装置14的第一制动回路70a分离，并且通过第二分离阀66b与制动调节装置14的第二制动回路70b分离。为了测量由外力缸46施加的压力，外力缸压力传感器74布置在分离阀66a、66b与外力缸46之间。
每个制动回路66a、66b分别与两个制动缸18连接，通过这两个制动缸可以对机动车进行制动。制动回路66a、66b具有用于每个制动缸18的入口阀78，外力缸46的压力可通过入口阀施加到制动缸18。附加地每个制动回路66a、66b具有用于每个制动缸18的出口阀82，用于将制动液输送至制动液储存器86。
外力制动系统10附加地包括踏板感觉模拟器90，其通过模拟器分离阀94与主制动缸22连接。通过该踏板感觉模拟器90模拟驾驶员的制动感觉。为了测量主制动缸22的压力，主制动缸压力传感器98布置在主制动缸22的出口处。主制动缸22可通过第一回路分离阀102a与第一制动回路70a连接，并且通过第二回路分离阀102b与第二制动回路70b连接。在常规运行期间，回路分离阀102a、102b关闭。为了提供紧急制动功能(在紧急制动功能中通过主制动缸22制动)，回路分离阀102a、102b被打开。
为了向踏板感觉模拟器90、主制动缸22和外力缸46供应制动液，这些部件通过单独的管线液压地与制动液储存器86连接。因此，可以通过该管线获得制动液，并且制动液也可以输送至制动液储存器86。主制动缸分离阀104布置在主制动缸22和制动液储存器86之间，通过该主制动缸分离阀可以防止主制动缸22的制动液返回到制动液储存器86。
外力制动系统10和制动调节装置14的阀以及外力缸46的马达58通过控制器106操控。为了操控，控制器106分析由传感器传输的测量值。相应地，根据本发明的方法可以通过控制器106来实施。
图2示出了根据本发明的用于减小输入杆行程和制动力的实际曲线与目标曲线之间的容差的方法的实施例。在该方法的第一步骤A中，打开外力压力产生器、主制动缸和踏板感觉模拟器之间的阀。在图1中，回路分离阀102a、102b、分离阀66a、66b以及模拟器分离阀94被打开。由此在这些部件之间创建了液压连接。在下一步骤B中，外力活塞50移动到起始位置，从该位置开始在主制动缸22和踏板感觉模拟器90中开始压力建立。起始位置在此是外力缸46和制动液储存器86之间的连接刚刚被外力活塞50闭合的位置。由此制动液没有首先被压入到制动液储存器86中，从而在测量外力活塞50的行程时出现不准确。相应地，由此可以更精确地测量外力活塞50的行程。
在随后的步骤C中，至少关闭闭合了外力制动系统10的所有阀。由此形成了外力缸46、主制动缸22和踏板感觉模拟器90的封闭系统。在下一步骤D中，用外力压力产生器42将压力建立至定义的压力。该压力在此优选是外力制动系统10的最大压力，或者外力制动系统10的最大出现的压力。在压力建立时，同时测量外力活塞50的行程和压力。
随后在步骤E中，将外力活塞50的所产生的压力行程曲线转换为输入杆30的力行程曲线。主制动缸22中的压力通过主制动缸活塞26a、26b的活塞表面转换成输入杆30上的力。在此多次重复步骤B至E，直到数字n对应于目标数字nSoll。在步骤F中，由这样得到的各条力行程曲线进行换算形成平均值。由此提高了力行程曲线的准确度，因为这样的平均值更接近实际获得的值。在下一步骤G中，以实现定义的特性的方式校正输入杆行程和外力压力产生器42的压力之间的特性。控制器106相应地操控外力活塞50，使得实现定义的特性。

Claims (10)

1.一种用于减小外力制动系统(10)的输入杆行程和制动力的实际曲线与目标曲线之间的容差的方法，所述外力制动系统包括主制动缸(22)和外力压力产生器(42)，所述主制动缸具有至少一个通过输入杆(30)在其中移动的主制动缸活塞(26a、26b)，其中，所述主制动缸(22)液压地与踏板感觉模拟器(90)连接以产生制动感觉，在外力压力产生器中外力活塞(50)可移动以产生压力，其中，所述方法包括以下步骤：
-打开外力压力产生器(42)、主制动缸(22)和踏板感觉模拟器(90)之间的阀(66a、66b、94、102a、102b)，
-至少关闭闭合了外力制动系统(10)的所有阀(78、104)，
-用外力压力产生器(42)将压力建立至定义的压力，同时测量外力活塞(50)的行程和压力，
-将外力活塞(50)的所产生的压力行程曲线转换为输入杆(30)的力行程曲线，并且
-校正输入杆行程和外力压力产生器(42)的压力之间的特性，从而实现定义的特性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用定义的压力执行所述方法多次，并且由测量的结果计算平均值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述阀(78、104)关闭之前，所述外力活塞(50)移动至起始位置，从所述位置开始在所述主制动缸(22)中并且在踏板感觉模拟器(90)中开始压力建立。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用所述外力制动系统(10)的最大压力作为定义的压力。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述外力活塞(50)的行程通过现有的传感装置确定。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述压力通过外力缸压力传感器(74)和/或主制动缸压力传感器(98)测量。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述主制动缸(22)中的压力通过所述活塞表面转换成所述输入杆(30)上的力。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述输入杆行程通过与所述外力活塞(50)的冲程容积相对应的主制动缸活塞(26a、26b)的冲程容积来计算。
9.外力制动系统(10)包括：
-主制动缸(22)，具有至少一个通过输入杆(30)在其中移动的主制动缸活塞(26a、26b)，
-用于产生制动感觉的踏板感觉模拟器(90)，其液压地与主制动缸(22)连接，
-外力压力产生器(42)，在其中外力活塞(50)可移动以产生压力，以及
-控制器(106)，所述控制器被设立成实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。
10.机动车，包括外力制动系统(10)，根据权利要求1至7中任一项所述的方法，输入杆行程和制动力的实际曲线与目标曲线之间的外力制动系统的容差已被减小。
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