《电液制动系统以及操作该电液制动系统的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电液制动系统以及操作该电液制动系统的方法.pdf（11页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102292246 A (43)申请公布日 2011.12.21 CN 102292246 A *CN102292246A* (21)申请号 200980155242.5 (22)申请日 2009.12.16 102009005937.7 2009.01.23 DE B60T 8/40(2006.01) B60T 13/74(2006.01) (71)申请人 大陆 - 特韦斯贸易合伙股份公司及 两合公司 地址 德国法兰克福 (72)发明人 SA德鲁姆 (74)专利代理机构 北京市中咨律师事务所 11247 代理人 吴鹏 马江立 (54) 发明名称 电液制动系统以及操作。
2、该电液制动系统的方 法 (57) 摘要 本发明涉及一种使用在车辆中的电液制动系 统， 所述车辆能借助电动驱动的马达 (9) 的发电 机运行方式而被制动。该制动系统具有助力制动 器 (6、 11、 15 ； 20、 15) 以及电子控制单元 (10)， 该 电子控制单元设置用于将制动作用分配到电动机 式部分或者说再生制动部分上和到摩擦制动部分 上。为了尤其在再生制动运行期间对压力介质 的吸收进行优化， 根据本发明提出将助力制动器 (6、 11、 15 ； 20、 15) 构造成能通过所述电子控制单 元(10)而被电动地控制。 根据本方法的解决方案 在于， 根据与制动系统有关的变量施加由所述助 力。
3、制动器 (6、 11、 15 ； 20、 15) 产生的放大力。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.07.25 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2009/067331 2009.12.16 (87)PCT申请的公布数据 WO2010/083925 DE 2010.07.29 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 3 页 CN 102292263 A1/2 页 2 1. 一种使用在车辆中的电液制动系统， 所述车辆能借助电动驱动马达的发电机操作方 式而被制动， 所述电液制。
4、动系统具有 ： 致动单元， 所述致动单元借助制动踏板而被控制， 并 构造为液力制动主缸与助力制动器的组合， 该助力制动器连接在该制动主缸的上游并且将 放大力附加地叠加到经由制动踏板引入的致动力上 ； 液力制动管路， 所述液力制动管路连 接到所述致动单元上， 车辆的制动器连接到所述液力制动管路上 ； 电子控制单元， 所述电子 控制单元设置用于在发电机式部分或者再生制动部分和摩擦制动部分之间分配制动作用 ； 以及气缸 - 活塞装置， 所述气缸 - 活塞装置连接到该致动单元上， 所述气缸 - 活塞装置用于 占据与发电机式部分或者再生制动部分相对应的压力介质体积， 其特征在于， 所述助力制 动器 (6。
5、、 11、 15 ； 20、 15) 构造成能通过所述电子控制单元 (10) 而被电动地起动。 2.根据权利要求1所述的电液制动系统， 其特征在于， 通过由压力源(2、 11、 20)提供的 被电子控制的压力的作用来产生所述放大力。 3.根据权利要求2所述的电液制动系统， 其特征在于， 所述压力源(2)构造为电液激励 器 (11)。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的电液制动系统， 其特征在于， 所述气缸-活塞装 置 (8) 由第二电液激励器 (18) 形成。 5. 根据权利要求 2 所述的电液制动系统， 其特征在于， 所述压力源包括能借助泵 (23) 填充的液力高压蓄积器 (20)。 6.。
6、 根据权利要求 1 所述的电液制动系统， 其特征在于， 在所述致动单元 (1) 与所述气 缸 - 活塞装置 (8) 之间的连接中插入有阻断阀 (58)。 7.根据权利要求1和3所述的电液制动系统， 其特征在于， 所述气缸-活塞装置(8)的 活塞 (53) 构造为多级活塞。 8. 根据权利要求 2 和 7 所述的电液制动系统， 其特征在于， 所述多级活塞 (53) 的较大 的表面面积经由插置的能电磁起动的 2/2 方向阀 (55) 与所述压力源 (20) 相连接。 9. 根据权利要求 7 或 8 所述的电液制动系统， 其特征在于， 所述多级活塞 (53) 的较大 的表面面积经由插置的能电磁起动的。
7、 2/2 方向阀 (56) 与未增压的压力介质储备容器 (24) 相连接。 10. 一种用于操作根据前述权利要求中任一项所述的电液制动系统的方法， 其用于使 车辆减速， 其特征在于， 根据与制动系统有关的变量施加由所述助力制动器 (11、 15 ； 20、 22、 15) 产生的放大力。 11. 根据权利要求 10 所述的方法， 其特征在于， 所述与制动系统有关的变量一方面是 来自驾驶员和来自自动驾驶员辅助系统的减速要求， 另一方面是再生制动的减速势能， 摩 擦制动的无助力的、 有助力的以及电控的致动， 以及它们的混合形式。 12. 根据权利要求 10 或 11 所述的方法， 其特征在于， 在。
8、纯再生制动期间以及在部分为 摩擦制动且部分为再生制动的期间， 控制所述气缸-活塞装置(8)所占据的容积， 以便建立 在所述纯再生制动中借助给定的放大力出现的制动踏板特征。 13. 根据权利要求 10 至 12 中任一项所述的方法， 其特征在于， 在部分为摩擦制动且部 分为再生制动的期间， 将所述放大力计算成， 使得所述放大力正好足够用于产生所要求的 车辆减速。 14. 根据前述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 利用在所述制动主缸 (3) 中 权 利 要 求 书 CN 102292246 A CN 102292263 A2/2 页 3 产生的压力的值以及表征所述放大力的值确定施加在制动。
9、踏板 (12) 上的致动力。 15. 根据前述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 利用制动踏板致动行程、 制 动踏板致动力和其它的与驾驶员有关的和与驾驶员无关的变量来确定制动要求。 16. 根据前述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 利用制动系统数据 - 例如像 发电机一样工作的电动机 (9) 的容许输出、 存在于车辆中的电能贮存器或者蓄电器的容许 充电能力和存在于车辆中的电能贮存器或者蓄电器的实时充电状态 - 确定用于瞬时的可 能的再生制动作用的信号。 权 利 要 求 书 CN 102292246 A CN 102292263 A1/5 页 4 电液制动系统以及操作该电液制动。
10、系统的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种用在能借助电动驱动马达的发电机运行方式而被制动的车辆中 的电液制动系统， 该电液制动系统具有 ： 致动单元， 该致动单元借助制动踏板而被控制， 并 构造为液力制动主缸与连接在该液力制动主缸上游的助力制动器的组合， 该助力制动器将 放大力附加地叠加到经由制动踏板引入的致动力上 ； 液力制动管路， 该液力制动管路连接 到致动单元上， 车辆的制动器连接到该液力制动管路上 ； 电子控制单元， 该电子控制单元设 置用于在发电机式部分或者说再生制动部分和摩擦制动部分之间分配制动作用 ； 以及气 缸 - 活塞装置， 该气缸 - 活塞装连接到致动单元上， 该气缸 。
11、- 活塞装置用于占据 ( 接收 ) 与 发电机式部分或者说再生制动部分相对应的压力介质体积(容积)。 另外， 本发明涉及一种 用于操作这种制动系统的方法。 背景技术 0002 根据通常的现有技术， 在乘用车中基于驾驶员对制动踏板的致动通过制动主缸力 将液压流体 ( 压力介质 ) 压入制动主缸的压力室内， 该制动主缸力包括由驾驶员施加的 致动力分量和由助力制动器施加的放大力分量， 所述力分量的比例为1比V-1。 在乘用车制 动系统中， 力的放大因子 V 通常处于 3 与 7 之间， 在大部分乘用车中为约 4。也就是说， 在用 于触发一般 (durchschnittlichen) 乘用车的摩擦制动。
12、的制动踏板致动中， 主缸压力的五 分之四由助力制动器产生， 仅主缸压力的五分之一由驾驶员通过制动踏板产生。这导致的 适宜效果为， 乘用车制动设备能以适中的踏板力运行。 0003 在 DE 10 2006 060 434 A1 中描述了一种开头所述类型的电液制动系统。在该已 知的制动系统中提出， 在再生制动中， 为了模拟在正常制动中所知道的制动踏板特征， 在制 动主缸中被增压的液压流体没有被进一步引导至车轮制动器， 而是被容纳在气缸活塞装置 中。不利的是， 在此察觉到所施加的压力值的 4/5( 在此 V 4， 其它的情况为 V/(1+V) 和 因此相关联的压力介质容纳方式是不必要的。在再生制动中。
13、不需要将制动力放大。 发明内容 0004 因此， 本发明的目的在于， 消除已知制动系统中的上述缺点。 0005 根据本发明， 这个目的通过下列的方式而实现 ： 将助力制动器构造成能通过电子 控制单元而被电动地起动 ( 致动 )。 0006 根据本方法， 所述目的通过下列方式实现 ： 根据与制动系统有关的变量 ( 的变化 ) 施加由助力制动器产生的放大力(增强力， 助动力)。 所述与制动系统有关的变量优选一方 面是来自驾驶员和自动驾驶员辅助系统的减速要求， 另一方面是再生制动的减速势能 ( 减 速位能， 减速电位， Verzoegerungspotentiale)， 摩擦制动的无助力的、 带助力。
14、的以及电控 的致动， 及其混合形式。通过这些特征可实现本发明的制动系统操作的改进。 0007 如果再生制动的减速势能和无助力的制动的减速势能之和足以实现减速要求， 则 为了建立适合的踏板特征， 气缸 - 活塞装置占据处于制动主缸的、 仅由致动力部分引起的 说 明 书 CN 102292246 A CN 102292263 A2/5 页 5 “无助力” 压力下的液压流体就足够了。由此， 在再生制动中避免了助力制动器为了提供放 大力部分而消耗的不必要的致动能量消耗。 0008 优选地通过由压力源提供的电控压力的作用来产生放大力。 0009 根据本发明的制动系统的一个改进方案， 压力源包括能借助泵填。
15、充的液力高压蓄 积器。有利的是， 为了提供电控压力， 该压力源还包括调压阀。 0010 气缸 - 活塞装置的活塞优选构造为多级活塞。 0011 根据一个优选实施方式， 多级活塞的较大的表面面积经由插置的能电磁控制的 2/2 方向阀 (2 位 2 通阀 ) 与压力源相连接。该能电磁控制的 2/2 方向阀特别优选地实施为 可模拟控制的无电流接通 ( 常开 (SO) 的阀。 0012 同样优选的是， 多级活塞的较大表面面积经由插置的能电磁控制的 2/2 方向阀与 未增压的压力介质储备容器相连接。该能电磁控制的 2/2 方向阀特别优选地实施为可模拟 控制的无电流关闭 ( 常闭 (SG) 的阀。 001。
16、3 根据本发明的制动系统的一个改进方案， 设置传感器装置以用于探测制动踏板的 致动行程、 表征放大力的变量以及在制动主缸中产生的压力。 0014 根据本发明方法的一个改进方案， 在部分为摩擦制动且部分为再生制动的期间， 将放大力计算成， 使得所述放大力正好足够用于产生所要求的车辆减速。 0015 另外， 优选的是， 在纯再生制动期间， 放大力没有叠加到施加至制动踏板的致动力 上。 0016 优选的是， 从制动踏板致动行程、 制动踏板致动力和其它的与驾驶员有关的和与 驾驶员无关的值确定出制动要求。 0017 同样优选的是， 从制动系统数据 - 如像发电机一样工作的电动机的容许输出、 存 在于车辆。
17、中的贮能容器或蓄电器的容许的充电能力(容量)以及存在于车辆中的贮能容器 或者说蓄电器的实时充电状态 - 确定出用于实现瞬时的可能的再生制动作用的信号。 0018 根据本发明方法的一个改进方案， 当存在制动要求时， 该制动要求的量(大小)与 瞬时的可能的再生制动的减速势能以及与对未放大的制动踏板致动力进行传递 ( 继续前 进 ) 的减速势能相比较， 并且根据该比较实施各种的有效减速动作。 0019 将再生制动、 制动主缸中产生的压力的朝向车轮制动器的传递或者被调节后的传 递、 以及施加放大力优选应用作为有效减速动作。 0020 优选由电子控制调节电路来协调所述有效减速动作， 并且这些有效减速动作。
18、相对 彼此协调节成， 使得由它们共同得出一车辆减速， 该车辆减速在纯摩擦制动中借助给定的 放大力而产生。 0021 从从属权利要求给出本发明的其它的优选实施方式。 附图说明 0022 下面借助两个实施例以及所附示意图更详细地阐明本发明， 其中通过相同的附图 标记来表示相同的部件。在附图中 ： 0023 图 1 示出根据本发明的制动系统的第一实施方式的结构， 0024 图 2 示出根据本发明的制动系统的第二实施方式的结构， 以及 0025 图3以放大比例的方式示出应用在根据图2的制动系统中的制动助力器的主要部 说 明 书 CN 102292246 A CN 102292263 A3/5 页 6 。
19、分。 具体实施方式 0026 图 1 中所示的根据本发明的电液制动系统主要包括致动单元 1、 液压源 2， 其中致 动单元 1 和液压源 2 形成制动助力器， 该电液制动系统主要还包括有效地位于制动助力器 下游的制动主缸或者串联主缸 3， 在该制动主缸或者串联主缸的未示出的压力室上连接有 车轮制动回路 I、 II， 该车轮制动回路经由插置的已知 ABS/ESP 液力装置或者可控的车轮制 动压力调节器模块 4 为机动车的车轮制动器供应液压介质， 为了简单起见仅示出车轮制动 器中的一个并由附图标记5来表示。 在所示的示例中， 前述压力源2构造为电液激励器(致 动器 )11。在所述车轮制动回路 I、。
20、 II 中的一个 (I) 上连接有液压缸 - 活塞装置 8， 该液压 缸 - 活塞装置同样实施为电液激励器 18 并且在再生制动中能够增长制动踏板的行程。使 用电动机 9 来驱动未示出的车辆， 该电动机不但可在驱动模式下操作而且可在再生模式下 操作， 其中， 为了制动车辆而消耗的动能的一部分由现在像发电机一样工作 ( 作为发电机 运行 ) 的电动机 9 来吸收。 0027 另外， 根据本发明的制动系统具有电子制动系统控制单元 10。为了起动制动致动 单元1， 设有制动踏板12， 一活塞杆13借助该制动踏板而被联接， 该活塞杆经由助力器活塞 6 与制动主缸 3 的第一活塞或者主活塞 7 以力传导。
21、的方式相连接。助力器活塞 6 在助力器 壳体 14 中以能轴向移动的方式被引导， 并且在该助力器壳体中限定出由附图标记 15 表示 的液压助力器室。位移传感器 ( 行程传感器 )16 的信号以及包含电动机 9 的状态信息的数 据被输送至电子制动系统控制单元10。 在此， 位移传感器16用于探测驾驶员减速要求并检 测活塞杆 13 的致动行程。在电子制动系统控制单元 10 中从上述信号和数据处理处用于两 个电液激励器11、 18以及用于含在车轮制动压力调节器模块4中的未示出的液压控制阀的 起动信号。可由电动机 9 制动和驱动的车辆车轮通过附图标记 17 来表示。 0028 在图 2 中示出的实施方。
22、式中， 前述压力源 2 由液力高压蓄积器 20 形成， 该液力高 压蓄积器的下游连接有压力控制阀 22。马达 - 泵装置 23 用于填充该高压蓄积器 20。压力 控制阀 22 的出口一方面借助液压连接件 25 与压力介质储备容器 24 相连接， 另一方面通过 与液压连接件 25 邻接的管路 26 与借助图 1 阐明的、 位于制动主缸 3 上游的助力器室 15 相 连接。压力控制阀 22 属于预控制级 ( 先导级 )27， 该预控制级的功能将在下文中阐明。另 一管路 28 将马达 - 泵装置 23 的吸入侧与前述压力介质储备容器 24 相连接。马达 - 泵装 置 23 优选构造为独立的组件， 并。
23、且配备有与结构噪声绝缘的紧固件和液压连接件。在高压 蓄积器 20 中存在的液压由压力传感器探测， 该压力传感器通过附图标记 29 来表示。 0029 另外从图2显见， 结合图1提及的气缸-活塞装置8由第一液压室50、 第二液压室 51、 第三液压室 52 以及多级活塞 53 形成。在此， 多级活塞 53 的较大表面面积将第一室 50 与第二室 51 分开， 同时由多级活塞 53 的较小表面面积来限定第三室 52。多级活塞 53 行进 的距离通过由附图标记 61 表示的位移传感器来监测。第一液压室 50 连接到阀装置 54 上， 该阀装置由两个可模拟控制的 2/2 方向阀 55、 56 串联形成。
24、。第一 2/2 方向阀 55 实施为无 电流接通 ( 常开 ) 阀并优选连接在第一室 50 与前述高压蓄积器 20 之间。第二 2/2 方向阀 56实施为无电流关闭(常闭)阀并优选连接在第一室50与通向压力介质储备容器24上的 管路 28 之间。第二液压室 51 通过管路部分 57 与管路 28 相连接并因此与压力介质储备容 说 明 书 CN 102292246 A CN 102292263 A4/5 页 7 器 24 相连接， 而第三室 52 经由插置的 2/2 方向阀 58 连接到第一制动回路 I 上。在图示的 操作 ( 休止 ) 状态中， 2/2 方向阀 58 执行朝向气缸 - 活塞装置。
25、 8 关闭的止回阀的功能， 而在 该 2/2 方向阀的切换状态中， 第三室 52 与制动回路 I 连接。在第一液压室 50 中产生的压 力借助由附图标记 59 表示的压力传感器在阀装置 54 的中央分接头 (Mittenabgriff) 处被 探测。 0030 如尤其从图 3 显见地， 压力控制阀 22 实施为两级式的， 并优选除了前述可电控的 预控制级 27 之外还具有可双道 (zweifach) 液压致动的阀主级以及液压致动级， 该阀主级 由附图标记 30 表示， 该液压致动级的结构将在下面的描述中阐明。 0031 预控制级 27 包括可模拟控制的、 无电流关闭 ( 常闭 )2/2 方向阀。
26、 31 与可模拟控制 的、 无电流接通 ( 常开 )2/2 方向阀 32 的串行联接， 其中两个阀 31、 32 之间的液压中央分接 头 33 将致动压力中的一部分输送至阀主级 30。液压致动级由第一致动室 34、 第一致动活 塞或者多级活塞35、 与压力介质储备容器24相连接的环形室48以及由多级活塞35限定的 第二致动室 36 形成， 该第二致动室与预控制级 27 的前述中央分接头 33 相连接。第二致动 室 36 在另一侧由第二致动活塞 37 来限定， 该第二致动活塞与阀套 38 共同限定一储备容器 连接室 39 并且在所示实施方式中该第二致动活塞构造成与阀体 40 一体形成。阀套 38。
27、 与 阀体 40 一起形成上文提及的压力控制阀 22 的主级 30。 0032 另外， 从图 3 显见， 第一致动室 34 经由插置的可电磁致动的无电流接通 (SO-)2/2 方向阀 41 连接到第二制动回路 II 上。该 2/2 方向阀 41 在其通电接通位置中执行朝向致 动级关闭的止回阀的功能， 如通过由附图标记 42 表示的液压标号表明地。在第二制动回路 中产生的压力由压力传感器 49( 参见图 2) 来探测。 0033 在此期间， 阀体 40 与阀套 38 一起形成与高压蓄积器 20 相连接的高压连接室 43。 通过移动阀体 40 使高压连接室 43 与工作压力室 44 相连接， 该工。
28、作压力室 44 形成压力控 制阀 22 的出口端并在图示的阀体 40 的出口端位置或休止位置中借助于构造在阀体 40 中 的压力介质通道 45、 46 与储备容器连接室 39 相连接。在工作压力室 44 中产生的放大压力 通过第三压力传感器 47 而被探测。在此， 有利的是在阀套 38 中被引导的阀体 40 的直径大 于多级活塞 35 的较低级的直径。此外， 从图 3 显见地， 通向助力器室 15 的管路 26 以及与 该管路相连接并通向压力介质储备容器 24 的另一管路 25 与工作压力室 44( 通过前述连接 管路 25) 相连接。在此， 在前述的管路 25 中结合有朝向压力介质储备容器 。
29、24 关闭的止回 阀 60。 0034 在下文中结合附图更详细阐明根据本发明的制动系统的操作。 0035 首先应指出， 从制动踏板行程信号 ( 传感器 16)、 致动力信号、 另外的与驾驶员有 关的例如由可选操作元件产生的信号和与驾驶员无关的例如由驾驶员辅助系统 - 如距离 控制装置、 防撞装置等 - 产生的信号确定出驾驶员减速要求或者说制动要求。在此， 令人 满意的是通过下列的方式来确定与致动力对应的信号 ： 作用在主气缸活塞 7 上的总致动力 ( 可从压力传感器 49 的信号确定出该总致动力 ) 减去增压室 15 中产生的、 从压力传感器 47 的输出信号确定出的放大力， 从而确定出与致动。
30、力对应的信号。从其它的制动系统数 据 - 如像发电机一样工作的电动机 9 的容许输出、 存在于车辆中的贮能容器或蓄电器的容 许的充电能力以及蓄电器的实时充电状态 - 确定出瞬时的可能的再生制动作用。 0036 当存在上面提及的制动要求时， 该制动要求的量 ( 大小 ) 与瞬时的可能的再生制 说 明 书 CN 102292246 A CN 102292263 A5/5 页 8 动的减速势能以及与对未放大的制动踏板致动力进行传递的减速势能相比较， 并且根据该 比较实施各种有效减速动作。将再生制动、 制动主缸 3 中产生的压力的朝向车轮制动器的 传递或者被调节后的传递、 以及放大力的施加作为有效减速。
31、动作。 0037 由电子控制和调节电路 10 来对所述有效减速动作进行协调， 并且将这些有效减 速动作相对彼此协调节成， 使得由它们共同得出一车辆减速， 该车辆减速在纯粹的摩擦制 动中借助给定的放大力而产生。 0038 在此， 基本上两种不同的操作模式是可行的 ： 0039 第一种操作模式相当于一种纯电动的、 所谓的再生操作方式， 在该再生操作方式 中， 通过像发电机一样工作的电动机 9( 图 1) 的作用来制动车辆。在再生制动期间， 放大力 部分没有被叠加到在制动踏板 12 上施加的致动力部分上。在此， 控制气缸 - 活塞装置 8 占 据的容积， 以使得在纯液压制动期间借助由助力制动器11、。
32、 15或20、 22、 15给定的放大力产 生的制动踏板特征可在制动踏板 12 处被感觉到。在这种制动中， 从制动主缸 3 排出的压力 介质的体积由气缸 - 活塞装置 8 占据， 从而摩擦制动未被施加有液压。 0040 在第二种操作模式中， 其特征在于通过主气缸致动 - 不但通过致动力而且通过叠 加有致动力的放大力， 借助摩擦制动部分和再生制动部分实现了车辆的制动。将放大力优 选计算成， 使得该放大力正好足够用于产生所要求的车辆减速。可在制动踏板 12 处感觉到 的踏板特征再次对应于与第一操作模式相关联所提到的。在此， 最高的优先级属于再生制 动部分， 而最低的优先级属于放大力， 从而为了实现所要求的全部制动作用所需要的放大 力被保持为很小。 说 明 书 CN 102292246 A CN 102292263 A1/3 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 102292246 A CN 102292263 A2/3 页 10 图 2 说 明 书 附 图 CN 102292246 A CN 102292263 A3/3 页 11 图 3 说 明 书 附 图 CN 102292246 A 。