用於機動車的車輛制動系和在解除駐車制動功能時控制車輛制動系的方法
2023-06-08 01:23:16 2
專利名稱：用於機動車的車輛制動系和在解除駐車制動功能時控制車輛制動系的方法
用於機動車的車輛制動系和在解除駐車制動功能時控制車輛制動系的方法本發明涉及具有液壓可控的盤式制動器的車輛制動系，該盤式制動器具有用於啟動駐車制動功能的電子機械式操作裝置，其中，該車輛制動系具有包括液壓源和多個可控的液壓功能部件的液壓迴路，用於按照駕駛員的行車制動動作或按照自動啟動來液壓控制該盤式制動器，其中，該車輛制動系還具有控制裝置，用於按照駕駛員的駐車制動動作或按照自動啟動該駐車制動功能來控制該電子機械式操作裝置。本發明還涉及用於控制上述類型的車輛制動系的方法。從現有技術中公開了各種各樣的車輛制動系。文獻DE 10 2005 051 082 Al具體描述一種帶有呈浮動卡鉗盤式制動器形式的盤式制動器的車輛制動系。在這裡設有包括兩個在制動盤兩側對置的剎車襯片的剎車襯片組。其中一個剎車襯片貼靠浮動卡鉗，而另一個剎車襯片可通過作動活塞以液壓方式相對該浮動卡鉗移位。在作動活塞承載液壓後，使活動剎車襯片移動至制動盤。固定在浮動卡鉗上的剎車襯片按照已知的方式通過浮動卡鉗功能從另一側被拉向制動盤，從而在兩側有制動力作用於該制動盤。不過，除了早就公開的浮動卡鉗功能外，現有技術還提出一種電子機械式操作裝置。它被用於實現駐車制動功能。在相應的控制中，除了液壓移位外，盤式制動器還能以機電方式來驅動。該電子機械式操作裝置一般配備有自鎖功能，因而當駐車制動功能被啟動並且制動器被緊閘時，該系統保持在駐車制動狀態中且不會自動脫離該駐車制動狀態。由此保證了在停車後且在駐車制動器被拉上時始終保持該狀態。隨後，須克服自鎖以解除駐車制動功能。但事實表明，如果要藉助電子機械式操作裝置來克服自鎖，則在解除駐車制動功能時會出現問題。其原因是，駐車制動功能在達到或者超過為克服自鎖所需要的驅動力時突然或者說一下子解除。駕駛員對此感到的是駐車制動器突然鬆開，這可能在起步過程中讓人感到不太舒適，尤其是當起步過程是下坡完成時。在駐車制動器突然解除時出現相應大的加速度，該加速度因斜坡溜車力被增大。為避免於此，駕駛員必須以主動踩剎車來應對。本發明的任務是提供上述類型的盤式制動器，其中可以非常有效地阻止駐車制動功能的突然解除。該任務將通過上述類型的盤式制動器來完成，在此規定，該控制裝置設計用於如此控制至少其中一個所述液壓功能部件，即，為了通過控制該機電驅動來解除駐車制動功能，存在於該盤式制動器內的液壓流體量可以在藉助該電子機械式操作裝置解除駐車制動功能的過程中被液壓隔離或者說液壓鎖閉，以產生預定的液壓。S卩，本發明規定，在解除駐車制動功能之前，存在於該液壓迴路或者說該盤式制動器內的液壓流體量被隔離。當通過電子機械式操作裝置的啟動來解除駐車制動功能時，在盤式制動器內的流體量減小，結果，建立了一定的液壓。就是說，如果在解除駐車制動功能時建立足以克服自鎖的驅動力，則駐車制動器首先一直松閘，直到盤式制動器的作動活塞可以說被存在於盤式制動器內的液壓抵住。就是說，盤式制動器可以在自鎖被克服時沒有突然完全松閘，而是因為由被隔離的或者說被鎖閉的液壓流體量所確定的存在的液壓壓力而還被保持在液壓緊閘狀態。如果隨後被隔離(被鎖閉)的液壓流體量被逐步地、連續地或依據某特性曲線可控地釋放，則駐車制動功能可被柔和地解除，這最終避免了突然的動作。如果駕駛員例如下坡起步，則駐車制動功能的這種柔和解除可以阻止車輛突然加速。
本發明可以規定，該液壓迴路具有多個可控閥，用於選擇性地在車輛制動系的各個盤式制動器內如上所述地在解除駐車制動功能時通過隔離液壓流體量來建立液壓。通常，這些閥在腳踏制動器範圍內按照打滑控制系的規定條件來控制。本發明可以與此相關地規定，可如此通過該控制裝置來控制所述閥，即，只有該車輛制動系的、設計成具有機械式操作裝置的那些盤式制動器被液壓隔離。它們一般是在後輪上的盤式制動器。
如上所述，根據本發明，可以將該控制裝置設計為具有打滑控制功能。此時可以規定，用於解除駐車制動功能的液壓流體量可以藉助至少一個對應於打滑控制功能的閥來隔離。該閥例如可以是制動迴路截止閥或打滑控制系的ABS入口閥。
本發明還涉及一種上述類型的用於控制車輛制動系以解除駐車制動功能的方法，包括以下步驟:
一檢測用於解除已啟動的駐車制動功能的指令；
一通過控制該液壓迴路來隔離存在於盤式制動器內的液壓流體量，以便在解除駐車制動功能時在該盤式制動器中施加液壓壓力，
一啟動該電子機械式操作裝置來解除駐車制動功能，和
一釋放該液壓流體量。
在本發明方法中可以規定，液壓流體量釋放按照規定的或可變的變化率來進行。該變化率例如可以被存在車輛或車輛制動系的電子控制裝置中。但它也可以是各種各樣的變化率或特性曲線族，其根據當前運行狀況確定液壓流體量的釋放過程。具體來說，液壓流體量釋放可以經過一段較長或較短的時間並按照線性的、遞增的或遞減的變化過程來進行。
與此相關，可以在本發明方法中規定，該變化率可按照某些參數來調節，尤其根據表示起步過程的參數。具體而言，可以規定，該參數包括油門踏板操縱的或/和離合器操縱的或/和驅動馬達轉速的或/和驅動馬達力矩的或/和道路坡度的當前值或/和時間變化曲線。
以下將結合附圖來舉例描述本發明，其中:
圖1是本發明車輛制動系的線路圖，在此示意示出了用於前輪的盤式制動器和用於後輪的盤式制動器；
圖2是根據圖1的後輪用盤式制動器及相應的駐車制動器的局剖細節圖3是在輸入液壓液後解除駐車制動功能的控制情況下的圖1的線路圖4是用於闡述本發明工作方式的曲線圖。
圖1示意示出了用於本發明車輛制動系100的線路圖。該車輛制動系包括壓力源102，該壓力源設計成具有制動增力器104、儲蓄容器106、主制動缸108和可由駕駛員操作的剎車踏板110。壓力源102與液壓制動迴路112液壓連通。該液壓制動迴路具有可由馬達控制的泵114以及蓄壓器116。人們還看到兩個盤式制動器，即，一個用於後輪的盤式制動器10和一個用於前輪的盤式制動器11。
每個盤式制動器10、11配有可通過控制裝置(未示出)來控制的多個閥118、120、122、124。人們還能看到入口閥126和128，它們允許液壓制動迴路112與可由駕駛員操作的壓力源102液壓脫離開。
就行車制動功能而言，示意所示的車輛制動系100按照本身已知的方式來工作。未示出的控制裝置還提供打滑控制功能，以便能執行防抱死控制(ABS)、驅動打滑控制(ASR)、行駛動態控制(ESP)以及例如用於自適應巡航控制(ACC)的自動制動。
以下將具體介紹在後輪上的盤式制動器10的結構以便更好理解。
圖2以局剖視圖示出了本發明的盤式制動器10。它包括通過制動器底板(未示出)以常見方式浮動安裝的制動卡鉗12，該制動卡鉗橫跨與車輪抗轉動連接的制動盤14。在制動卡鉗12內設有剎車襯片組，其具有貼靠制動卡鉗12的剎車襯片16和貼靠作動活塞22的剎車襯片18。兩個剎車襯片16和18彼此相向並且在圖2所示的松閘位置以小間隙設置在制動盤14的兩側，從而沒有出現值得注意的剩餘摩擦力矩。活動剎車襯片18通過剎車襯片座20安置在作動活塞22上，以便共同運動。作動活塞22可移動地安置在制動卡鉗12內的圓柱形空腔24裡。在空腔24的靠近制動盤的區域內設有環繞的容納槽26，環形密封件28容納在其中。人們還能看到，作動活塞22在其在圖2中靠左的朝向制動盤14的一端具有環繞的護套30，它阻止髒東西進入在「作動活塞22」與「限定出制動卡鉗12的容納空腔24的環繞壁」之間的區域。
在圖2中還能看到作動活塞22是空心結構的。在該作動活塞中容納有電子機械式操作裝置34的施壓件32。電子機械式操作裝置34包括具有電動機和傳動裝置的驅動總成36。驅動總成36的輸出軸38驅動一個通過推力軸承40來支承的驅動軸42，該驅動軸通過螺紋容納在施壓件32的螺紋承槽44中。
施壓件32在其在圖2中靠左的、朝向制動盤14的區域內具有錐形部分46，該錐形部分可以抵接作動活塞22的形狀互補的錐形內表面48。在圖2所示的松閘位置上，在兩個錐形面46和48之間有間隙。
如果現在通過剎車踏板由駕駛員或自動地通過行駛輔助系統(例如ACC或具有上下坡輔助功能的坡道起步輔助系統)或安全系統(例如ESP)液壓操作該制動器，則按照本身已知的方式在內腔24裡建立液壓，從而使作動活塞22沿縱軸線A在圖1中左移。結果，剎車襯片18利用浮動卡鉗組件按照本身已知的方式被壓迫到制動盤14上，同時，剎車襯片16通過制動卡鉗12的相應移動在制動盤14的另一側被拉向制動盤。
通過給內腔24施加處於壓力的液壓液，使作動活塞22在圖2中沿縱軸線A向左移動，從而出現制動作用。在加載壓力的作用下並通過作動活塞22的運動，徑向靠外的密封件28彈性變形進入坡口形缺口 29的區域中。
如果現在例如通過放開剎車踏板或停用行駛輔助系統或行駛安全系統來降低在制動卡鉗12的內腔24中的液壓壓力，則密封件28又可以彈性卸載並處於其根據圖2的初始形狀。就是說，它在其彈性卸載範圍內因相對摩擦接觸又將作動活塞22從作動位置回撤，因而使該盤式制動器處於其初始狀態。這對應於本身已知的回退功能(Rollback-Funktion)，該功能在常見的制動器中通過在作動活塞22的外周面上的外密封28獲得。
就駐車制動功能啟動而言，分兩種情況:只要在盤式制動器10的內腔24裡沒有液壓且沒有預緊作動活塞22，則根據本發明，只控制電子機械式操作裝置34來啟動駐車制動功能。但如果在盤式制動器10上有液壓壓力且預緊了作動活塞22，例如因為駕駛員在啟動駐車制動功能之前已踩下了剎車踏板或進行了自動制動，則因為行車制動而存在於內腔24中的壓力狀態被充分用於啟動駐車制動功能。此時，控制電子機械式操作裝置24。在電子機械式操作裝置24的作用下，使施壓件32前移，直到消除該間隙並且錐形面46貼靠在作動活塞22內部的相應的錐形面48。由此實現了，作動活塞22通過施壓件32和推力軸承40軸向支承在制動卡鉗12的殼體上。隨後，施壓件32使作動活塞22進一步前移，以獲得期望的駐車制動作用。駐車制動狀態因為施壓件44的位置和所述自鎖(例如通過軸42和承槽44之間的自鎖傳動)來保持。壓迫到制動盤14上的剎車襯片16、18通過施壓件32來支承。如果現在又要解除駐車制動狀態，則處於自鎖狀態的電子機械式操作裝置34被控制。在圖4中結合多條曲線具體示出了駐車制動狀態解除過程，其中，曲線K1 (點狀線)表示用電子機械式操作裝置產生的拉緊力，曲線K2 (點劃線)表示通過隔離液壓液產生的拉緊力，曲線K3 (虛線)表示當前存在的總拉緊力。如圖4所示，在時刻T1通過啟動電子機械式操作裝置34根據曲線K2來解除駐車制動功能，隔離了內腔24中的液壓流體量，其中制動迴路截止閥128被關閉，如圖3所示。由此，首先保持存在於內腔24裡的液壓壓力。如果現在電子機械式操作裝置34被進一步控制，則它在時刻T2達到能克服上述自鎖的操作力。隨後出現駐車制動功能的解除。—旦自鎖被克服，則該系統在電子機械式操作裝置34作用下傾向於相對快速地解除。但是，藉助本發明沒有出現不希望有的猛的或突然的解除過程，這是因為存在於內腔24中的液壓壓力阻止了作動活塞22突然回撤運動。可以說，作動活塞被在內腔24裡鎖閉的液壓流體量和所存在的液壓壓力抵擋住，就像由曲線K3變化過程所示出的那樣。換句話說，液壓液可通過關閉制動迴路截止閥128 (TC-1so)先被鎖閉(隔離)。可選地，也可以關閉對應於盤式制動器11的入口閥124 (ABS-1so)，如圖3所示。就是說，儘管自鎖被解除了，但駐車制動作用在液壓方面一定程度上得到保持。於是，從時刻T3起，這種在液壓方面被保持的駐車制動功能可根據當前運行狀況或快或慢地消失。為此，制動迴路截止閥128 (TC截止閥)可以按照規定的或可變的特性曲線來控制並被相應打開。根據所述打開，被鎖閉的液壓油被釋放，因而消除所存在的液壓，直到在時刻T4不再有制動力。該特性曲線可以根據某些當前參數例如像油門踏板操作或/和離合器操作或/和剎車踏板操作的當前值或變化曲線來改變。其它參數可以是驅動馬達的當前轉速或當前轉矩或道路坡度。由此可以使駐車制動功能的解除適應於當前運行狀況。因此，例如可以在上坡起步操作時比在下坡起步操作時快速許多地解除駐車制動器。該特性還可以通過行駛狀況來改變，例如根據駕駛員多用力踩下油門踏板或者駕駛員多快速地鬆開離合器。
權利要求
1.一種包括液壓可控的盤式制動器(10)的車輛制動系(100)，其具有用於啟動駐車制動功能的電子機械式操作裝置(34)， 其中，該車輛制動系(100)具有包括液壓源(102)和多個可控的液壓功能部件(114、118、120、122、124、126、128)的液壓迴路(112)，用於按照駕駛員的行車制動動作或根據自動啟動來液壓控制該盤式制動器(10)， 其中，該車輛制動系(100)還具有控制裝置，用於按照駕駛員的駐車制動動作或者駐車制動功能的自動啟動來控制該電子機械式操作裝置(34), 其特徵是， 該控制裝置設計用於如此控制至少其中一個所述液壓功能部件(128)，S卩，為了通過控制該電子機械式操作裝置(34)來解除駐車制動功能，能夠在藉助該電子機械式操作裝置解除駐車制動功能的過程中在液壓方面隔離存在於該盤式制動器(10、11)中的液壓流體量，以產生預定的液壓壓力。
2.根據權利要求1所述的車輛制動系(100)，其特徵是，該液壓迴路(112)具有多個可控的閥(I 18、120、122、124、126、128)，用於選擇性地給該車輛制動系(100)的各個盤式制動器(10、11)施加液壓壓力或者在液壓方面進行隔離。
3.根據權利要求2所述的車輛制動系(100)，其特徵是，這些閥(118、120、122、124、126,128)能夠通過該控制裝置來如此控制，即，只有該車輛制動系(100)的設計成具有機械式操作裝置(34)的那些盤式制動器(10、11)才能夠被液壓隔離。
4.根據前述權利要求之一所述的車輛制動系(100)，其特徵是，該控制裝置設計成具有打滑控制功能。
5.根據權利要求2和4所述的車輛制動系(100)，其特徵是，該液壓流體量能夠藉助至少一個對應於該打滑控制功能的閥來隔離。
6.一種用於控制根據前述權利要求之一所述的車輛制動系以解除駐車制動功能的方法，該方法包括以下步驟: -檢測用於解除已啟動的駐車制動功能的指令， -通過控制該液壓迴路來隔離存在於盤式制動器內的液壓流體量，以便在解除駐車制動功能時在該盤式制動器內施加液壓壓力， -啟動該電子機械式操作裝置以解除該駐車制動功能，和 -釋放該液壓流體量。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵是，液壓流體量的釋放是按照規定的或可變的變化率來進行的。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵是，該變化率能夠根據某些參數來調節，尤其是基於表示起步過程的參數。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵是，所述參數包括:油門踏板操作的當前值或/和時間變化曲線、或/和離合器操作的當前值或/和時間變化曲線、或/和驅動馬達轉速的當前值或/和時間變化曲線、或/和驅動馬達力矩的當前值或/和時間變化曲線、或/和道路坡度的當前值或/和時間變化曲線。
全文摘要
本發明涉及具有液壓可控的盤式制動器(10)的車輛制動系(100)，該盤式制動器具有用於啟動駐車制動功能的電子機械式操作裝置(34)，其中該車輛制動系(100)具有包括液壓源(102)和多個可控的液壓功能部件(114、120、122、124、126)的液壓迴路(112)，用於按照駕駛員的行車制動動作或行駛輔助系統的自動啟動來液壓控制盤式制動器(10)，其中車輛制動系(100)還具有控制裝置，用於按照駕駛員的駐車制動動作或駐車制動功能的自動啟動來控制該電子機械式操作裝置(34)。在此為了避免駐車制動功能的突然解除而規定，該控制裝置被設計成如此控制至少其中一個所述液壓功能部件(128)，為了通過控制該電子機械式操作裝置(34)解除駐車制動功能，盤式制動器(10)內的液壓流體量被隔離並且可以在藉助電子機械式操作裝置解除駐車制動功能過程中在液壓方面被用來產生預定的液壓。
文檔編號B60T7/08GK103153735SQ201180038143
公開日2013年6月12日 申請日期2011年7月7日 優先權日2010年8月3日
發明者麥可·施瓦茨, H·施密特 申請人:盧卡斯汽車股份有限公司