用于運行機動車的制動系統的方法和裝置，制動系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于運行機動車，尤其是汽車的制動系統的方法，制動系統具有至少一個車輪制動器（1），其中，車輪制動器（1）具有可移動的制動活塞（6）和分別用于移動制動活塞（6）的駐車制動器的電動的第一致動器（7）和行車制動器的液壓的第二致動器（5），其中，為了操作駐車制動器，電動的致動器（7）被控制，以便調整車輪制動器（1）的可給定的目標夾緊力。規定，如果通過第一致動器（7）最大可實現的夾緊力低于目標夾緊力，則第二致動器（5）被控制以提供一個附加夾緊力。
【專利說明】
用于運行機動車的制動系統的方法和裝置，制動系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種用于運行機動車，尤其是汽車的制動系統的方法，制動系統具有至少一個車輪制動器，其中，車輪制動器具有可移動的制動活塞和分別用于移動制動活塞的駐車制動器的電動的第一致動器和行車制動器的液壓的第二致動器，其中，為了操作駐車制動器，電動的致動器被控制，以便調整車輪制動器的可給定的目標夾緊力。
[0002]此外本發明涉及一種相應的制動系統。
【背景技術】
[0003]開頭所述類型的方法和裝置原則上由現有技術中已知。現今的汽車在此期間常常具有車輪制動器，其具有組合的駐車制動器的功能。為此車輪制動器除了用于移動制動活塞的常規的液壓致動器以外還具有用于移動該制動活塞的電動致動器。在操作行車制動器時制動活塞此時被液壓地操作，而在操作駐車制動器時電動致動器被控制，以便調整從車輪制動器的制動塊到汽車的所屬的車輪的制動盤上的高的夾緊力。使用電動致動器用于駐車制動器的功能具有優點，電動致動器一般地是自鎖地構造成的，由此一旦達到希望的目標夾緊力，就不必使用其它的能量來持久地保持該夾緊力。

【發明內容】

[0004]通過按照本發明的具有權利要求1的特征的方法實現優點，即，即使在通過電動致動器沒有能夠提供希望的目標夾緊力的情況下，例如由于供使用的電能過小，仍然保證可靠地調整駐車制動器的功能。按照本發明為此規定，如果通過第一電動致動器最大可實現的夾緊力低于目標夾緊力，則第二致動器被控制以提供一個附加夾緊力。由此實現，以液壓方式支持電動致動器，由此目標夾緊力是可以實現的或被達到。通過協調地控制第一和第二致動器，由此當第一致動器單獨地不能夠實現時，也保證可靠地達到目標夾緊力。
[0005]優選地規定，在第二致動器被控制之前，第一致動器，其自鎖地構造成，被去激活。通過去激活或結束對第一致動器的控制，它的已經被提供使用的夾緊力通過自鎖得到保持。該夾緊力然后單獨地通過控制第二致動器被提高，而第一致動器保證，提供的夾緊力不被減小。
[0006]此外最好規定，在對第二致動器的控制被結束之前，第一致動器被重新控制。由此保證，當第二致動器被去激活或它的控制被結束時，維持由第二致動器提供的操作力。通過重新控制第一致動器，該第一致動器機械地繼續移動并且適配于通過第二致動器達到的制動活塞的位置，由此當第二致動器被去激活時，至少第一致動器的自鎖被阻止，使得液壓地提尚的夾緊力又被減小。
[0007]按照本發明的一個優選的擴展方案規定，最大可實現的夾緊力依賴于第一致動器的馬達轉速和/或第一致動器的馬達電流來確定。尤其是在控制第一致動器期間監控第一致動器的馬達轉速和/或馬達電流和尤其是觀察轉速變化。在此特別優選地規定，將馬達轉速和/或馬達電流與一個相應的極限值比較。尤其是規定，當第一致動器的馬達轉速變得較低時，還在達到目標夾緊力之前，識別出，最大可實現的夾緊力低于目標夾緊力。相應地也將探測的馬達電流與一個限定的極限值比較，并且當馬達電流在達到目標夾緊力之前超過該極限值時，則識別出，可實現的夾緊力不對應于目標夾緊力并且低于目標夾緊力。此外優選地規定，確定馬達電流梯度并且與一個限定的閾值比較。如果馬達電流的升高在達到目標夾緊力之前下降到低于限定的閾值，那么識別出，最大可實現的夾緊力低于目標夾緊力。此外優選地規定，依賴于探測的馬達電流形成一個電流-時間積分并且與限定的最大值比較。如果電流-時間積分在控制過程期間在達到目標夾緊力之前超過最大值，那么也識別出，可實現的夾緊力低于目標力。
[0008]按照本發明的一個優選的擴展方案規定，第二致動器被控制，以調整一個預先確定的附加夾緊力。尤其是規定，第二致動器被控制，以提供固定地調整的壓力值，尤其是液壓壓力值。該壓力值或預先確定的附加夾緊力在此不必一定與目標夾緊力相關聯。最好規定，壓力值或要調整的附加夾緊力導致至少達到，優選超過希望的目標夾緊力。由此保證始終有足夠的夾緊力用于保持機動車在駐車位置上。通過預先確定附加夾緊力，規定，該附加夾緊力與目標夾緊力和當前可實現的夾緊力之間的差相獨立地被預先給定。因此要求一個已經預先限定的壓力水平，其與可實現的夾緊力處于多高或可實現的夾緊力與目標夾緊力處于多接近的情況無關。由此實現對車輪制動器的更簡單和節省資源的操作。
[0009]優選地，夾緊力依賴于在第一或第二致動器的機械的和/或液壓的作用鏈中的公差和/或空行程、至少一個運行溫度、老化和/或效率來給定。由此在預先給定壓力水平或夾緊力時考慮在致動器的相應的作用鏈中的老化現象、溫度影響或類似情況。
[0010]按照本發明的一個優選的擴展方案規定，如果目標夾緊力被達到或超過，和/或如果制動活塞的目標運動行程被探測到，則結束對第二致動器的控制。第二致動器由此最遲在目標夾緊力被達到或在制動活塞已經克服一個預先給定的目標行程時被去激活，該目標行程保證達到或超過目標夾緊力。自這個時間點起，如果第一致動器被重新操作，以再次調整第二致動器，那么不必對制動系統增加其它的能量。
[0011]按照本發明的具有權利要求8的特征的裝置的特征在于，控制器被專門地設置用于實施按照本發明的方法。由此得到已經提到的優點。其它的特征和優點由前述的內容以及由權利要求中得到。
[0012]按照本發明的具有權利要求9的特征的制動系統的特征在于按照本發明的裝置。由此也得到已經提到的優點。其它的特征和優點由前述的內容以及由權利要求中得到。
[0013]現在應該借助于附圖詳細解釋本發明。
【附圖說明】
[0014]圖1在簡化的剖視圖中不出汽車的制動系統，和圖2在流程圖中示出用于運行制動系統的方法。
【具體實施方式】
[0015]圖1在簡化的剖視圖中示出機動車的制動系統，其包括車輪制動器I。車輪制動器I設計成盤式制動器并且為此具有制動鉗2，其上安裝制動襯片3，在制動襯片之間可以夾緊或夾住一個與汽車車輪抗扭轉地連接的制動盤4。車輪制動器I設計成具有集成的駐車制動器的行車制動器。為此駐車制動器I具有液壓致動器5和電動致動器7，它們兩個被設計用于移動制動活塞6，以將制動盤4夾緊在制動襯片3之間。
[0016]液壓致動器5如通常那樣具有壓力源和可操作的閥(在此處沒有示出)，其中，通過操作該閥可以將壓力源與一個通過/由制動活塞6單側地封閉的液壓室連通/分開，以便使制動活塞6通過液壓力的加載在制動襯片4的方向上移動。
[0017]電動致動器7具有可控制的電動馬達8以及帶有致動器元件10的致動器傳動機構
9。電動馬達8的輸出軸與致動器傳動機構9連接。致動器傳動機構由驅動主軸11形成，它與輸出軸抗扭轉地連接并且具有外螺紋，該外螺紋與可沿著驅動主軸11移動的致動器元件10的內螺紋共同作用。通過控制電動馬達8使驅動主軸11進入旋轉運動，并且使致動器元件1，其在此抗扭轉地以主軸螺母的方式在制動鉗2中被引導，沿著驅動主軸11移動。在此情況下，致動器元件10從一個釋放位置可以移動到一個擠壓位置，在該擠壓位置上致動器元件10將制動活塞擠壓向制動盤4并且由此壓緊制動鉗2。致動器元件10為此與制動活塞6同軸地并且在制動活塞6內布置。通常，液壓致動器5在汽車運行中被控制用于引入和實施制動過程，而致動器7被用作停車制動器或駐車制動器。就此而言，車輪制動器I對應于一種具有集成的駐車制動器的常規行車制動器。
[0018]借助于圖2以下應該解釋一種用于運行車輪制動器I的有利的方法。首先在步驟SI中使制動系統運轉。借助于按鍵或其它的標準，例如識別的機動車停止狀態和馬達斷開，產生一個對車輪制動器I的要求，其導致或應該導致停車制動器的激活。在步驟S2中，在檢測到要求之后致動器7或電動馬達8被控制，以便將制動活塞6移動到壓緊位置上。在此，電動馬達8的馬達電流的接通峰值是可以識別的。同時電動馬達8加速。因為首先致動器元件10必須貼靠到制動活塞6上并且此外制動活塞6必須將制動襯片頂壓到制動盤4上，因此首先進行致動器7的無負荷的運行。電動馬達8就此而言首先在很大程度上在空載運行中運行。空載運行在此以必要的馬達力矩定義，需要該馬達力矩，用于克服這個自由行程或這些自由行程和維持用于移動致動器元件10的馬達旋轉。在經過全部自由行程之后，即當通過致動器元件10的進一步移動能夠施加制動力時，夾緊力相應于主軸螺母或致動器元件10的進一步移動和制動鉗2的剛性被建立。
[0019]在投入運轉開始時此外還確定，何時致動器7的運行應該被停止。在此，預先給定一個目標夾緊力，其應該通過控制致動器7來實現。在此，例如依賴于汽車處于其上的行車道的當前的斜坡限定或計算一個目標夾緊力，其高到足夠將汽車持久地保持在斜坡上。在控制電動馬達8期間，之前和/或之后確定，電動馬達8可以提供怎樣的輸出力矩，或通過控制電動馬達8借助于停車制動器可以實現怎樣的最大的夾緊力。電動馬達的扭矩經由致動器傳動機構9轉換成平移的力，其然后作為夾緊力提供在襯片3和制動盤4之間。在正常情況下，當目標夾緊力通過調整的夾緊力達到時，該致動被停止。
[0020]就此而言，在隨后的步驟S3中首先檢查，是否最大可實現的夾緊力對應于目標夾緊力或超過目標夾緊力。在一定的條件下，例如在已經被強烈加熱的電動馬達8、電動馬達8的小的車載電網供給電壓、在電纜束或在輸入線中的提高的接觸電阻或基于多個所述狀態的組合，可能發生，可電動輸出的扭矩不足以實現目標夾緊力。這在本發明中如此識別出，即在目標夾緊力還沒有達到的情況下，通過采取一個或多個以下的標準:
a)電動馬達8的當前的馬達轉速下降到低于一個可預先給定的極限值。
[0021]b)電動馬達8的當前的馬達電流超過一個可預先給定的極限值。
[0022]c)馬達電流的增加下降到低于一個可預先給定的閾值。
[0023]因此監控馬達轉速和/或馬達電流，以便識別出，是否最大可實現的夾緊力對應于目標夾緊力或低于目標夾緊力。如果確定，由最大可實現的夾緊力不能夠達到目標夾緊力，那么在隨后的步驟S4中控制致動器7以提供液壓力。首先致動器7被去激活。由于自鎖地設計的有利的致動器傳動機構9，制動活塞6保留在通過致動器7調整的位置上。這意味著，直到這時間點提供的夾緊力也是繼續有效的。現在對致動器5實施要求，尤其是基于停車制動器或駐車制動器的要求，即提供一個預先限定的液壓力或預先限定的制動力。在此情況下規定，要求一個預先限定的壓力水平或一個預先限定的制動力或附加夾緊力。在此考慮公差，其由機電的或液壓的作用鏈產生，其中考慮測量誤差、老化、變量分布、效率、溫度影響、在致動器7的功能范圍中的最小保證的電壓或類似因素。優選也考慮制動活塞的幾何結構。對于致動器7的機電的鏈的典型的值例如可以為45bar和對于液壓的作用鏈可以為15bar。由此與為了達到目標夾緊力已經缺少多少夾緊力無關，始終能夠調整到一個60bar的目標壓力。依據機電的致動器5或液壓系統的調節質量的情況，30bar或10bar的目標壓力也可以是必要或可能的。
[0024]在等待時間之后，直到提供液壓力，在以下的步驟S5中致動器7被重新控制。由此現在液壓的和機電的夾緊力疊加。當機械的力的提供，即對電動的致動器7的控制已經結束時，才在步驟S6中結束液壓的壓力提供。否則電動的致動器7必須重新完全地提供用于達到目標夾緊力的總的輸出扭矩并且相對于被預加載的系統通過它的輸出扭矩來工作，同時不會導致作用力的進一步增大。作為斷開標準，有利地使用不同的標準:一方面可以依據必要的附加的夾緊力和提供的致動器7的夾緊力以及鉗剛性以及制動鉗2的剛性確定一個為了達到目標夾緊力必須通過制動活塞6還要經過的行程。此外如果先前限定的閾值或極限值之一依賴于馬達轉速和馬達電流被達到，可以附加地或備選地結束控制。由此被確定的鉗剛性的公差或行程估值被隱去或者說失效。
[0025]如果再次夾緊過程是必要的，以便事后提高夾緊力，那么有利地按照步驟S2至S6重新進行，以便將車輪制動器I再夾緊。
[0026]最好描述的方法通過專門為此設置的控制器12來實施，該控制器相應地控制致動器5和7。
【主權項】
1.用于運行機動車，尤其是汽車的制動系統的方法，制動系統具有至少一個車輪制動器(1)，其中，車輪制動器(I)具有可移動的制動活塞(6)和分別用于移動制動活塞(6)的駐車制動器的電動的第一致動器(7)和行車制動器的液壓的第二致動器(5)，其中，為了操作駐車制動器，電動的第一致動器(7)被控制，以便調整車輪制動器(I)的可給定的目標夾緊力，其特征在于，如果通過第一致動器(7)最大可實現的夾緊力低于目標夾緊力，則第二致動器(5)被控制以提供一個附加夾緊力。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在第二致動器(5)被控制之前，第一致動器(7)，其自鎖地構造成，被去激活。3.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在對第二致動器(5)的控制結束之前，第一致動器(7)被重新控制。4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，最大可實現的夾緊力依賴于第一致動器(7)的馬達轉速、馬達電流和/或馬達電流梯度來確定。5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，第二致動器(5)被控制，以調整一個預先確定的附加夾緊力。6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，附加夾緊力依賴于在第一或第二致動器(5)的機械的和/或液壓的作用鏈中的公差和/或空行程、至少其中一個致動器(5，7)的運行溫度、老化和/或效率來給定。7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，如果目標夾緊力通過所述夾緊力和/或附加夾緊力被達到或超過，和/或如果制動活塞(6)的一個可給定的目標運動行程被達到，則結束對第二致動器(5)的控制。8.用于運行機動車，尤其是汽車的制動系統的裝置，制動系統具有至少一個車輪制動器(1)，其中，車輪制動器(I)具有可移動的制動活塞(6)和用于移動制動活塞(6)的駐車制動器的電動的第一致動器(7)和行車制動器的液壓的第二致動器(5)，和具有控制器(12)，其為了操作駐車制動器控制電動的致動器(7)，以便調整車輪制動器(I)的可給定的目標夾緊力，其特征在于，控制器(12)被專門地設置用于實施根據權利要求1至7中任一項所述的方法。9.機動車，尤其是汽車的制動系統，具有至少一個車輪制動器(I)，其具有可移動的制動活塞(6)和用于移動制動活塞(6)的駐車制動器的電動的第一致動器(7)和行車制動器的液壓的第二致動器(5)，其特征在于一種根據權利要求8所述的裝置。
【文檔編號】B60W30/06GK106043292SQ201610198630
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月1日 公開號201610198630.3, CN 106043292 A, CN 106043292A, CN 201610198630, CN-A-106043292, CN106043292 A, CN106043292A, CN201610198630, CN201610198630.3
【發明人】F.巴伊勒-米勒, L.羅特斯, U.謝弗
【申請人】羅伯特·博世有限公司