專利名稱：用于汽車的制動裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶權(quán)利要求1前序部分特征的用于汽車的制動裝置以及一種帶權(quán)利要求5前序部分特征的用于控制該制動裝置的方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明設(shè)置用于一種所謂的混合車輛制動裝置，對此指的是一種制動裝置，它具有液壓式工作制動系統(tǒng)和另外的例如是機電式工作制動系統(tǒng)。例如液壓式工作制動系統(tǒng)作用到汽車的前橋的車輪上以及另外的工作制動系統(tǒng)作用到后橋的車輪上。液壓式工作制動系統(tǒng)具有能人力操縱的、帶制動力放大器的主制動缸和一個或多個連接在主制動缸上的液壓式車輪制動器。若另外的工作制動系統(tǒng)是機電式的，那么它就具有一個或多個機電式車輪制動器。這類混合制動裝置在公開文本DE 103 19 663 Al中公開。

發(fā)明內(nèi)容
按本發(fā)明的帶有權(quán)利要求1特征的制動裝置具有制動力放大器，該制動力放大器放大操縱力，亦即為了制動操縱而施加到主制動缸上的人力，還可以生成與由駕駛員施加到主制動缸上的操縱力反向的力。由制動力放大器產(chǎn)生的、與操縱力反向的力在此被稱為踏板力，所述踏板力例如作用到(腳踏)制動踏板或(手動)制動桿。當例如由于泄漏而在液壓式工作制動系統(tǒng)內(nèi)無法用主制動缸產(chǎn)生制動壓力時，用本發(fā)明也可以產(chǎn)生一種踏板力。 當由于液壓式制動系統(tǒng)的故障而產(chǎn)生過低的壓力時，可以用制動力放大器提高踏板力。按本發(fā)明的制動裝置的制動力放大器同時形成了用于產(chǎn)生或提高踏板力的踏板模擬器，所述踏板力必須由車輛駕駛員為制動操縱而人力施加。通過用制動力放大器產(chǎn)生踏板力的這種可行方案，使本發(fā)明在液壓式工作制動系統(tǒng)停止運行或故障時實現(xiàn)了配量的制動操縱。另外的工作制動系統(tǒng)在液壓式工作制動系統(tǒng)停止運行時應(yīng)當提供足夠的輔助制動作用，但從技術(shù)角度看這對本發(fā)明而言不是強制性的，而是允許道路交通的一個法定前提。輔助制動意味著在這種情況下，在液壓式工作制動系統(tǒng)停止運行時用另外的工作制動系統(tǒng)對汽車制動。本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，液壓式工作制動系統(tǒng)可以設(shè)計成單回路式制動系統(tǒng)，因為如上所述能用另外的工作制動系統(tǒng)實現(xiàn)輔助制動。單回路式制動系統(tǒng)比雙回路制動系統(tǒng)更為簡單和成本低廉。從屬權(quán)利要求的主題是權(quán)利要求1中說明的本發(fā)明的有利的設(shè)計方案和擴展設(shè)計。另外的工作制動系統(tǒng)同樣可以是液壓式工作制動系統(tǒng)。但它優(yōu)選不是液壓式工作制動系統(tǒng)，至少不是光是液壓的工作制動系統(tǒng)，而是例如為電動液壓式、氣動式或電動氣動式工作制動系統(tǒng)。尤其是規(guī)定一種機電式工作制動系統(tǒng)作為另外的工作制動系統(tǒng)，它具有一個或多個機電式車輪制動器(權(quán)利要求2)。機電式車輪制動器是公知的，它們例如具有電動機，借助該電動機可以經(jīng)由轉(zhuǎn)動/平移轉(zhuǎn)換傳動機構(gòu)將制動摩擦片按壓到制動體上，例如制動圓盤或制動鼓上。在轉(zhuǎn)動/平移轉(zhuǎn)換傳動機構(gòu)和電動機中間可以連接減速器。轉(zhuǎn)動
3/平移轉(zhuǎn)換傳動機構(gòu)可以例如具有螺桿傳動機構(gòu)或僅具有凸輪。權(quán)利要求3限定了一種自增力的機電式車輪制動器。在此也公知各種不同的結(jié)構(gòu)形式。例如，帶機電式操縱機構(gòu)和一個或兩個相碰的制動蹄的鼓式制動器是一種自增力的機電式車輪制動器。對盤式制動器而言，公知例如帶楔形機構(gòu)的自增力裝置，自增力裝置沿著帶楔的制動圓盤的轉(zhuǎn)動方向支撐摩擦制動片。轉(zhuǎn)動的制動圓盤將在操縱制動器時已經(jīng)被壓向制動圓盤的摩擦制動片加載到變窄的楔形間隙中，所述楔形間隙按照楔原理提高了盤式制動器的張緊力。公開文本DE 100 56 451 Al例如指出了一種自增力的機電式盤式制動器，其有楔形機構(gòu)以自增力。自增力的制動器的列舉并未結(jié)束。例如可以用一種變型后的負壓制動力放大器作為制動力放大器，它的負壓室可以例如用電磁閥通風。負壓室位于制動力放大器的工作薄膜的面朝主制動缸的那一側(cè)上，負壓室通常不通風。若負壓室例如為了制動力放大而代替工作腔被通風，那么制動力放大器就沿阻礙制動操縱的方向作用。以此方式產(chǎn)生所期望的踏板力。權(quán)利要求4限定了一種機電式制動力放大器，由于其構(gòu)造類型而可以電動或電子地控制它的力。作為機電式制動力放大器的范例，引用了公開文本DE 100 57 557 Al，它用電磁鐵或直線電動機機電地產(chǎn)生一個力。制動力放大器的這個力與由車輛駕駛員為進行制動操縱而施加的人力和操縱力相加。例如帶電動機的機電式制動力放大器的另一種設(shè)計方案同樣是可行的，所述電動機經(jīng)由傳動機構(gòu)施力。但制動力放大器必須設(shè)計成，使在與操縱方向相反的方向上也能生成力。權(quán)利要求5的技術(shù)主題是一種用于控制如前所述的混合制動裝置的方法。“控制” 一詞在此表示調(diào)節(jié)。所述方法規(guī)定，當在操縱制動裝置時，主制動缸不產(chǎn)生制動壓力或至少不產(chǎn)生通常的制動壓力時，將制動力放大器用作踏板模擬器并產(chǎn)生踏板力。駕駛員在操作制動裝置時感受到了反作用力，即使這個反作用力不是或僅部分通過由主制動缸產(chǎn)生的制動壓力引起。這在液壓式工作制動系統(tǒng)停止運行時，實現(xiàn)了用另一種工作制動系統(tǒng)進行配量的制動操縱。權(quán)利要求5規(guī)定了一種操縱傳感單元來進行控制，制動操縱可以用這種傳感器來進行測量。在此，涉及踏板行程傳感器和踏板力傳感器或壓力傳感器，用這些傳感器可以根據(jù)踏板行程來測量踏板力和制動壓力并且將它們與制動裝置運轉(zhuǎn)時的一般值對比。在液壓式工作制動系統(tǒng)停止運行時，可以有意識地用制動力放大器產(chǎn)生不同于通常的操縱力的踏板力，讓車輛駕駛員感受到制動裝置不正常，但盡管如此可以通過踏板力配量地制動。權(quán)利要求6取而代之地規(guī)定了在給定操縱路徑時生成通常的操縱力，液壓式工作制動系統(tǒng)的故障不能被車輛駕駛員感知到，因此應(yīng)當例如通過光學和/或聲學的指示來通知他。


接下來借助附圖所示實施形式詳細說明本發(fā)明。附圖中 圖1示意性示出了按本發(fā)明的、用于汽車的制動裝置；并且
圖2示出了圖1的制動裝置的制動力放大器的示意性軸剖面。
具體實施例方式圖1所示的按本發(fā)明的用于汽車的制動裝置1包括一種液壓式工作制動系統(tǒng)2和一種機電式工作制動系統(tǒng)3。液壓式工作制動系統(tǒng)2例如用于制動前橋的車輪，而機電式工作制動系統(tǒng)3則用于制動后橋的車輪。液壓式工作制動系統(tǒng)2包括主制動缸4，它能用借助制動踏板5的人力操縱。主制動缸4具有機電式制動力放大器6。液壓式車輪制動器8經(jīng)由液壓總成7連接在主制動缸4上。液壓總成7包含一個經(jīng)常也被稱為回輸泵的液壓泵9 和磁性閥10，磁性泵用于對單個車輪的車輪制動壓力調(diào)節(jié)以及用于對單個車輪的制動力控制。這種液壓總成7作為公知作為滑動調(diào)節(jié)裝置用于防阻調(diào)節(jié)、驅(qū)動滑動調(diào)節(jié)和/或行駛動力學調(diào)節(jié)，公知用于這些調(diào)節(jié)的有ABS、ASR、FDR和ESP (縮寫)。液壓總成7對本發(fā)明而言不是必要的。圖2以簡化的示意性軸剖面圖示出了機電式制動力放大器6的一種實施形式。制動力放大器6具有活塞桿11，活塞桿與制動踏板5鉸接地連接，借助該活塞桿能將施加到制動踏板5上的人力經(jīng)由反動式圓盤12傳遞到壓桿13上。壓桿13以常規(guī)方式加載在圖 2中未示出的主制動缸4的活塞。此外，制動力放大器6還具有機電式促動器14，借助該促動器同樣可以經(jīng)由反動式圓盤12將由促動器14產(chǎn)生的促動力傳遞到壓桿13上。象征性地示出了用于產(chǎn)生力的電動機15，其中，電動機也可以是一種直線電動機。同樣也能用電磁鐵產(chǎn)生促動力(未示出)。反動式圓盤12是橡膠彈性體，它將踏板桿11的人力和由促動器 14產(chǎn)生的促動力作為壓力傳遞到壓桿13上。制動力放大器6這樣改型，使得用它可以將與操縱方向反向的力作用到活塞桿11 上以及經(jīng)由活塞桿將這個力施加到制動踏板5上。這個力在下文中被稱為踏板力。為此目的，制動力放大器6具有能切換的離合器，例如磁性離合器16。借助磁性離合器16可以將促動器14和壓桿11相連，從而如所述那樣能夠?qū)⑴c操縱方向反向的、在圖2中向右作用的力從促動器14經(jīng)由磁性離合器16、反動式圓盤12和活塞桿11施加到制動踏板5上。用制動力放大器6可以即使在主制動缸4無壓力的情況下產(chǎn)生踏板力，該踏板力抵抗由車輛駕駛員施加到制動踏板5上的人力。由此也無需主制動缸4中的壓力而實現(xiàn)了制動踏板5的配量操縱。磁性離合器16或離合器通常指的是聯(lián)接元件，當聯(lián)接元件，在實施例中也就是磁性離合器16，將促動器14與踏板桿11直接或間接地經(jīng)由其它構(gòu)件連接起來時，促動器4的與主制動缸4的操縱方向反向的促動力能夠經(jīng)由這種聯(lián)接元件傳遞到踏板桿11和制動踏板5上。另一種可以考慮的聯(lián)接元件是活塞和氣缸單元，該活塞和氣缸單元將促動器14與活塞桿11連接，其中，氣缸內(nèi)的液體容器例如可以用磁性閥閉鎖，從而使活塞和氣缸單元將踏板桿11剛性地與促動器14連接。在閥打開時，踏板桿11能夠相對促動器14移動。優(yōu)選限制能用磁性離合器16或通常為聯(lián)接元件傳遞的力，從而在人力操縱主制動缸4時，在磁性離合器16閉合時，可以覆蓋一個可能被封鎖的促動器14。為了控制或調(diào)節(jié)，制動力放大器6具有力傳感器17，施加到制動踏板5上的人力能夠借助該力傳感器17 進行測量，制動力放大器還具有測量促動器14的運動的行程傳感器18和測量活塞桿11相對促動器14的移動的位置傳感器19。制動裝置1的機電式工作制動系統(tǒng)3具有機電式制動器20。在實施形式中，選擇使用一種象征性地通過制動鉗內(nèi)的雙重楔自增力的機電式制動器20。自增力式制動器20 對本發(fā)明而言不是強制性的。能借助楔形機構(gòu)機電式自增力的自增力機電式盤式制動器是公知的。例如參考公開文本DE 100 56 451 Al。液壓式自增力裝置也是公知的。此外，使用鼓式制動器作為制動器20，鼓式制動器的制動蹄被機電式地張緊，也就是說為了制動而被壓向制動鼓。鼓式制動器通過一個或兩個相撞的制動蹄實現(xiàn)自增力。為了控制或調(diào)節(jié)機電式制動器20，有一個電子控制器21，該電子控制器也控制或調(diào)節(jié)制動力放大器6和液壓總成7的部件，也就是說實施滑動調(diào)節(jié)。電子控制器21接收來自制動力放大器6的傳感器17、18、19和壓力傳感器22的信號，主制動缸4內(nèi)的壓力借助該壓力傳感器測量。在圖1中示出了踏板行程傳感器23，它測量制動踏板5或活塞桿11的行程。踏板行程傳感器23可以踏到制動力放大器6的行程傳感器18和位置傳感器19的位置上。傳感器17、18、19、22、23構(gòu)成操縱傳感器單元，用該操縱傳感器單元能夠測量制動操縱。因此根據(jù)踏板力來求出踏板行程，其中，取代踏板力的是，也可以測量主制動缸4內(nèi)的壓力。也就是測量所謂的踏板特性曲線。傳感器局部為冗余的，符合的有，壓力傳感器22 或力傳感器17和踏板行程傳感器23或行程傳感器18和位置傳感器19。液壓式工作制動系統(tǒng)2設(shè)計成單回路式的，因為在故障時，始終還能用機電式工作制動系統(tǒng)3制動。若在制動操縱時，亦即踏下制動踏板5時，由于故障，例如液壓式工作制動系統(tǒng)2內(nèi)發(fā)生泄漏，而不能用主制動缸4形成壓力時，則如所述那樣用機電式工作制動系統(tǒng)3實現(xiàn)制動。用制動力放大器6產(chǎn)生與操縱方向相反的踏板力并且將這個踏板力施加到制動踏板5上，從而使車輛駕駛員在踏下制動踏板5時會感到受阻，由此實現(xiàn)了制動操縱的配量或肯定要比在制動踏板5完全或幾乎不受力的情形下好。如上所述，由此產(chǎn)生與操縱方向反向的踏板力，即，閉合磁性離合器16并這樣來給促動器14通電，使得促動力與操縱方向反向。即使主制動缸4內(nèi)的壓力在制動操縱時由于故障而變小，亦即低于一般情況， 也可以用制動力放大器6以所述方式提高踏板力。用本發(fā)明可以與用主制動缸4的壓力形成無關(guān)地獲得通常的踏板特性曲線，亦即與踏板行程相關(guān)的通常的踏板力。也可以在故障情況下產(chǎn)生以能追溯的方式與通常的踏板力不同的踏板力，以便向車輛駕駛員反饋，制動裝置1不是完全運行。盡管如此，這個制動力實現(xiàn)了或肯定簡化了制動操縱的配量?；趦煞N不同的工作制動系統(tǒng)2、3，亦即液壓式工作制動系統(tǒng)2和機電式工作制動系統(tǒng)3的結(jié)合，所以制動裝置1也可以被稱為混合制動裝置?；诋a(chǎn)生與主制動缸4的操縱方向反向的踏板力的制動力放大器6的改型，制動力放大器6同時也構(gòu)成了一種踏板模擬器，借助該踏板模擬器可以在即使主制動缸4內(nèi)沒有壓力時，也產(chǎn)生踏板力。
權(quán)利要求
1.用于汽車的制動裝置，包括液壓式工作制動系統(tǒng)(2)和另外的工作制動系統(tǒng)(3)，其中，液壓式工作制動系統(tǒng)(2)具有帶制動力放大器(6)的能人力操縱的主制動缸(4)和一個或多個連接在主制動缸(4)上的液壓式車輪制動器(8)，其特征在于，制動力放大器(6)設(shè)計成踏板模擬器并且能夠產(chǎn)生與操縱力反向的踏板力。
2.按權(quán)利要求1所述的制動裝置，其特征在于，制動裝置(1)具有帶機電式車輪制動器 (20)的機電式工作制動系統(tǒng)(3)作為另外的工作制動系統(tǒng)。
3.按權(quán)利要求1所述的制動裝置，其特征在于，機電式工作制動系統(tǒng)(3)的機電式車輪制動器(20)是自增力的。
4.按權(quán)利要求1所述的制動裝置，其特征在于，液壓式工作制動系統(tǒng)(2)具有機電式制動力放大器(6)。
5.用于控制用于汽車的制動裝置(1)的方法，包括液壓式工作制動系統(tǒng)(2)和另外的工作制動系統(tǒng)(3)，其中，液壓式工作制動系統(tǒng)(2)具有帶制動力放大器(6)的能人力操縱的主制動缸(4)和一個或多個連接在主制動缸(4)上的液壓式車輪制動器(8)，其特征在于，制動裝置(1)具有操縱傳感單元(17、18、19、22、23)，用該操縱傳感單元能夠測量制動操縱，制動裝置還具有制動力放大器(6)，其被設(shè)計成踏板模擬器并能夠產(chǎn)生踏板力，該踏板力與操縱力反向，并且當在操縱行程中沒有達到通常的操縱力時，用該制動力放大器(6) 產(chǎn)生與操縱力反向的踏板力。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生通常的操縱力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混合制動裝置(1)，包括液壓式工作制動系統(tǒng)(2)和機電式工作制動系統(tǒng)(3)。本發(fā)明建議，設(shè)計制動力放大器(6)作為踏板模擬器，利用其除了增力外還可以產(chǎn)生與操縱方向反向的踏板力。在液壓式工作制動系統(tǒng)(2)停止運行時，用機電式工作制動系統(tǒng)(3)實現(xiàn)制動，并且用制動力放大器(6)產(chǎn)生實現(xiàn)或無論如何簡化了制動操縱的配量的踏板力。
文檔編號B60T13/12GK102256843SQ200980151051
公開日2011年11月23日 申請日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者福勒特 H., 魏伯勒 R. 申請人:羅伯特·博世有限公司