制動操作單元的製作方法

2023-12-03 03:44:31

專利名稱：制動操作單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種制動(器)操作單元，所述制動操作單元包括一能藉助制動踏板 操作的制動主缸，在所述制動主缸上連接有機動車的輪制動器；一連接在所述制動主缸上 遊的助力器級，所述助力器級為制動踏板操作力附加地疊加一輔助力並利用所述兩個力的 合力操作制動主缸活塞；一用於產生輔助力的機電驅動單元；以及一制動踏板操作力確定
裝置O
背景技術：
這種制動操作單元例如在EP 1 638 830 Bl中已知。制動主缸和助力器級與其機 電驅動裝置形成一產生制動壓力的壓力發生器，所述制動壓力與由車輛駕駛員在制動踏板 上施加的操作力和由助力器級產生的增壓力/助力器力(Verstarkerkraft)的和相對 應。此外，先前已知的制動操作單元特別是具有用於檢測表徵由駕駛員施加的操作力的信 號的輸入力傳感器以及電子控制單元，所述電子控制單元根據由輸入力傳感器提供的信號 來驅控助力器級的機電驅動裝置。在先前已知的操作單元中，輸入力傳感器內置在與制動 踏板相連接的活塞杆中，其中所述活塞杆在例如電子控制單元失效時能由於制動踏板(被 操作)而操作制動主缸。因此，輸入力傳感器在每次操作制動踏板時都與活塞杆一起運動。 已知的制動操作單元特別不利的是與使用力傳感器相關的製造成本較高。另外，因為力傳 感器以所述方式內置在活塞杆中、進而設置成能相對於電子控制單元移動，所以力傳感器 與電子控制單元間的電連接極複雜昂貴。

發明內容
因此本發明的目的是提出一種開頭所述類型的制動操作單元，在該制動操作單 元中能精確地確定由車輛駕駛員施加的踏板操作力，所述確定能成本經濟地實現，特別是 不需要對可動部件進行電連接。所述目的通過具有權利要求1的特徵的制動操作單元來實現。本發明的有利擴展 方案在從屬權利要求中給出。


本發明的其它特徵和優點由下面結合附圖對四個優選實施例的描述得出。兩個實 施例變型的彼此相應或相同的部件以相同的附圖標記來標註。在附圖中圖1示出本發明主題的第一實施例的示意圖；圖2示出本發明主題的第二實施例的示意圖；圖3示出本發明主題的第三實施例的示意圖；和圖4示出本發明主題的第四實施例的示意圖。
具體實施方式
在圖1中示意性示出的制動操作單元主要包括一制動主缸1、優選一串聯主缸、一 作用地連接在制動主缸1上遊的助力器級2以及一用於驅動助力器級2並由電機形成的驅 動單元3。為了驅控根據本發明的制動操作單元設有一與活塞杆23相連接的制動踏板4， 所述活塞杆23在中間連接有助力器活塞13的情況下與制動主缸1的第一活塞或初級活塞 22以(能)傳力的方式連接。初級活塞22與制動主缸的第二或次級活塞(未示出)一起 界定一壓力腔(未示出)，在中間連接輪壓調製裝置/輪制動壓力調製裝置24的情況下機 動車的輪制動器7、8、9、10與所述壓力腔相連接。在助力器殼體17中以能軸向移位的方式 引導助力器活塞13，該助力器活塞在該助力器殼體中界定一以附圖標記18標註的液壓助 力腔。從驅動級3到助力器級2的力傳遞藉助電液式缸-活塞結構來實現，所述缸_活塞 結構的活塞6由機電致動器或電機來驅動。由車載電網(未示出)為制動操作單元供電。 為了使制動操作單元的功能與車載電網的可用性無關，根據故障統計所述車載電網的故障 率高於制動系統，設置一蓄電器16，由所述蓄電器16為電子控制單元15和電機3提供經緩 衝的電能。缸_活塞結構5的由活塞6界定的壓力腔37藉助連接線路19與上述助力腔18 相連接，所述連接線路19使助力器活塞13能被加載在壓力腔37中調節出的壓力，由此形 成作用在助力器活塞13上的增壓力FVCTSt。與連接線路19相連接的壓力傳感器12用於檢 測在壓力腔37中調節出的壓力。在制動操作單元的不起作用的狀態中，線路部段38在通 過線路19連接的液壓腔37和18與不加壓的壓力介質存儲容器20之間建立液壓連接。線 路部段38能被一優選可電磁操作的二位二通閥21切斷。行程傳感器11用於檢測缸_活 塞結構5的活塞6所經過的行程Sl，而第二行程傳感器14檢測助力器活塞13所經過的行 程s2。利用兩個行程信號的相互關係，可以在制動操作單元工作中確定連接線路19的完好 性胺全性(Integritat)和閥21的關斷功能。操作時在制動主缸ι中調節出的壓力利用壓 力傳感器30來確定，所述壓力傳感器30在所示的實例中集成在輪壓調製裝置24中。如本 領域技術人員已知的，助力器活塞13執行一附加部件的功能，所述附加部件將以下合力FBet，Hz — Fped, Bet+Fverst傳遞到制動主缸的初級活塞22。上述兩個壓力傳感器12,30形成一制動踏板操作力 確定裝置，其功能將在下文中進行闡述。本發明的上述第一變型的優點是制動主缸1的操作 力FBrt,Hz和增壓力Ffest都能利用在機動車制動技術中證明的壓力傳感器來檢測。此外有利的 是能將電液式缸_活塞結構5設置在一單獨的模塊中。例如，所述電液式缸_活塞結構5可 以與電子控制單元15 —起被配設到連接在下遊的輪壓調製裝置24，所述輪壓調製裝置24可設 計成ABS或ESP單元。由此還可以將電子控制單元15集成在ABS-ESP電控單元(未示出)中。確定作用在制動踏板4上的踏板操作力FPed, Bet的原理為前述公式，據此得出踏板 操作力 Fped，Bet 一 f^Bet，Hz~Pverst。 所示的減法在前述電子控制單元15中計算。在該計算中利用合力FBrt,Hz與由第 二壓力傳感器39檢測的液壓壓力pHz成比例以及增壓力Fverst與由第一壓力傳感器12檢測 的、在助力腔18中的液壓壓力成比例。該計算必需的參數、特別是比例因子存儲在電子控 制單元15中。此外，本領域技術人員熟知所述制動系統的功能，因此無需對其進行詳細描 述。
在圖2所示的本發明第二實施例中，助力器級2通過設計成滾珠絲槓傳動裝置27、 28的減速傳動裝置25形成。在此，螺母27由用作驅動裝置的電機32來驅動，而螺杆28與 制動踏板4和制動主缸1的初級活塞22以傳力的方式連接。在操作圖2所示的制動操作單元時，固定在殼體上的力傳感器26確定一(支承) 力FAbstutz，不能軸向移動的、被驅動的螺母27利用所述(支承)力FAbstutz支承在助力器殼 體29上，該助力器殼體29接納滾珠絲槓傳動裝置25或者說27、28以及驅動電機32。所述 支承力等於由滾珠絲槓傳動裝置27、28產生的增壓力。為了確定所尋求的踏板操作力FBet, Ped，所述踏板操作力與結合圖1闡述的壓力傳感器30的輸出值一起被輸入一電子控制單元 31，所述電子控制單元31由壓力傳感器30所提供的壓力值pHz來計算作用在初級活塞22 上的制動主缸操作力FBrt,Hz。在最後的用於確定所尋求的制動踏板操作力FBrt,Ped的步驟中，根據結合上述本發 明第一實施例建立的公式，從制動主缸操作力FBrt,Hz中減去增壓力。圖3所示的本發明第三實施例的結構在很大程度上與在前面的段落中描述的第 二實施例的結構相同。唯一的不同之處在於並不是使用力傳感器來確定前述支承力，而是 設置一用於估計所述支承力的裝置33，在計算踏板操作力FBet,Ped時使用該裝置33的輸出 值、而不是力傳感器26的信號。電子控制單元31的用於驅控驅動電機32的輸出值作為輸 入值被輸入(支承)力估計裝置33。圖4所示的本發明第四實施例基本上具有上面結合本發明主題的第一實施例(圖 1)所闡述的所有技術特徵，圖4的(各)附圖標記在圖1的(相應)附圖標記的基礎上增 加100。在該圖⑷中詳細示出所提出的、對代表制動主缸操作力增壓力Fv—的 信號的處理以及為形成踏板操作力FBrt,Ped信號而在二者之間進行的減法(運算)。其中省 去了對此較為不重要的部件蓄能器(圖1中的16)以及用於檢測活塞106的行程的行程 傳感器(圖1中的11)。
權利要求
一種制動操作單元，所述制動操作單元包括一能藉助制動踏板(4)操作的制動主缸(1)，所述制動主缸與機動車的輪制動器(7～10)相連接；一連接在所述制動主缸(1)上遊的助力器級(2)，所述助力器級為制動踏板操作力附加地疊加一輔助力，並利用所述兩個力的合力來操作制動主缸活塞(22)；一用於產生輔助力的機電驅動單元(3)；一制動踏板操作力確定裝置，其特徵在於，所述制動踏板操作力確定裝置包括一輔助力確定裝置(12、112、26、33)和一用於檢測所述制動主缸(1)的壓力的壓力傳感器(30、130)，其中制動踏板操作力信號(FBet，Ped)通過分析所述輔助力確定裝置(12、112、26、33)和壓力傳感器(30、130)的輸出信號來確定。
2.根據權利要求1所述的制動操作單元，其特徵在於，由所述機電驅動單元(3)產生的 輔助力(FVCTSt)藉助一液壓裝置(5、105)傳遞給所述助力器級(2)，所述輔助力確定裝置包 括一用於檢測所述液壓裝置(5、105)的壓力的壓力傳感器(12、112)。
3.根據權利要求1所述的制動操作單元，其特徵在於，由所述機電驅動單元(32)產生 的輔助力(FVCTSt)藉助一機械裝置(25)傳遞給所述助力器級(2)，所述輔助力確定裝置包括 一用於檢測由所述機械裝置(25)施加的力(FAbstutz)的力傳感器(26)。
4.根據權利要求1所述的制動操作單元，其特徵在於，由所述機電驅動單元(3)產生的 輔助力(FVCTSt)藉助一機械裝置(25)傳遞給所述助力器級(2)，所述輔助力確定裝置包括一 用於由所述機電驅動單元(3)的狀態量和驅控信號來估計輔助力的裝置(33)。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的制動操作單元，其特徵在於，所述輔助力確定 裝置(12、112、26、33)和壓力傳感器(30、130)的輸出信號被輸入一電子控制單元(15、115、 31)，所述電子控制單元用於驅控所述助力器級(2)的驅動單元(3)。
6.根據權利要求5所述的制動操作單元，其特徵在於，設置一蓄電器(16)用以為所述 電子控制單元(15)和驅動單元(3)供電。
7.根據權利要求2所述的制動操作單元，其特徵在於，所述助力器級(2)具有一在助力 器殼體(17、117)中界定出助力腔(18、118)的助力器活塞(13、113)，所述助力腔藉助能被 切斷的液壓連接部(19、119)與不加壓的壓力介質存儲容器(20、120)連接。
8.根據權利要求7所述的制動操作單元，其特徵在於，設置一能電磁操作的、無電流打 開的(SO) 二位二通閥(21、121)用以切斷所述連接部(19、119)。
9.根據權利要求7或8所述的制動操作單元，其特徵在於，設置一用於檢測所述助力器 活塞(13、113)的行程(s2)的行程傳感器(14、114)，該行程傳感器的輸出信號被輸入電子 控制單元。
10.根據權利要求7或8所述的制動操作單元，其特徵在於，設置一用於檢測液壓裝置 (5,105)的操作行程的行程傳感器(11)，該行程傳感器的輸出信號被輸入電子控制單兀。
11.根據權利要求9或10所述的制動操作單元，其特徵在於，使用測得的行程信號，從 而由行程信號變化推斷出即將出現的力信號變化、特別是制動踏板操作力信號變化。
12.根據權利要求9或10所述的制動操作單元，其特徵在於，使用測得的行程信號，從而由行程信號與力信號之間的相關性和/或行程信號彼此之間的相關性來檢查所述制動 操作單元的完好性。
13.根據權利要求3所述的制動操作單元，其特徵在於，所述機械裝置(25)由一減速傳 動裝置形成，其中所述力傳感器(26)檢測所述減速傳動裝置(25)的傳力部件(27)支承在 助力器殼體(29)上的力(FAbstutz)。
14.根據權利要求3或13所述的制動操作單元，其特徵在於，減速傳動裝置(25)設計 成被電機(32)驅動的滾珠絲槓傳動裝置。
15.根據權利要求13或14所述的制動操作單元，其特徵在於，所述減速傳動裝置(25) 的傳力部件設計成滾珠絲槓傳動裝置的螺母(27)。
16.根據權利要求15所述的制動操作單元，其特徵在於，所述輔助力確定裝置設計成 一用於由機電驅動單元(3)的狀態量和驅控信號、來估計減速傳動裝置(25)的傳力部件 (27)支承在助力器殼體(29)上的力(FAbstutz)的裝置(33)。
17.根據前述權利要求中任一項所述的制動操作單元，其特徵在於，電子控制單元 (15、115、31)具有一模塊，所述模塊用於由在制動主缸(1)中調節出的液壓壓力(pHz)來 計算作用在主缸活塞(22)上的主缸操作力(FB6t,Hz)以及用於通過從作用在主缸活塞(22) 上的主缸操作力(FBrt,Hz)中減去輔助力(FVCTSt)或支承力(FAbstutz)來計算制動踏板操作力(FBet，Ped) 0
全文摘要
本發明涉及在電液式制動系統中由車輛駕駛員在操作踏板上施加的制動踏板操作力的確定，所述制動系統包括一制動主缸、一設置在所述制動主缸之前的、機電驅動的助力器級。得出的制動踏板操作力根據公式FPed，Bet＝FBet，Hz-FVerst通過估計壓力傳感器(30、130)和輔助力確定裝置(12、112、26、33)的輸出信號來確定，所述壓力傳感器檢測在制動主缸(1)中產生的壓力，所述輔助力確定裝置檢測由助力器級(2)提供的增壓力。
文檔編號B60T13/16GK101868385SQ200880116970
公開日2010年10月20日 申請日期2008年10月29日 優先權日2007年11月21日
發明者S·A·德魯姆 申請人:大陸-特韋斯貿易合夥股份公司及兩合公司