專利名稱：制動助力器以及對其進行操作的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制動助力器以及對其進行操作的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在機動車輛的液壓制動系統(tǒng)中，制動踏板大多數(shù)情況下由駕駛員操縱，必要時在制動助力的幫助下機械地移動王制動缸中的活塞，在該王制動缸的出口上連接有液壓設(shè)備。由此，制動液被引入到液壓設(shè)備(例如EPS或ABS)中并且被導(dǎo)入車輪制動缸中。在那里，引入的體積使制動壓力增大，并且通過將制動器摩擦襯片壓在制動盤上產(chǎn)生制動作用。已知有各種不同的制動助力器設(shè)計方案，例如氣動的、液壓的或機電式的制動助力器。
例如由DE 102007016136 Al已知一種機電式制動助力器。在該制動助力器中，從計算出的由駕駛員施加的踏板力計算出用于調(diào)節(jié)限定的制動力放大程度的相應(yīng)的額外的制動力。在DE 199 50 029 Al中提出一種用于車輛中制動力放大的方法和裝置。在此，在至少一個工作狀況下、例如在車輛的靜止?fàn)顟B(tài)下的放大系數(shù)與非此狀況的放大系數(shù)相比優(yōu)選地減小。例如由文獻“機動車輛技術(shù)手冊(Kraftfahrtechnisches Taschenbuch) ”(博世，第25版，Vieweg出版社，ISBN3528238763)已知多種踏板行程模擬器。在電子液壓制動器中，踏板行程模擬器是操縱單元的一部分并且使得實現(xiàn)制動踏板的適當(dāng)?shù)牧?位移曲線和適當(dāng)?shù)淖枘嶙饔贸蔀榭赡?。因此，駕駛員在以電子液壓制動器制動時獲得如在設(shè)計得非常好的傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中一樣的制動感覺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于一種可調(diào)節(jié)的制動助力器以及一種用于操作可調(diào)節(jié)的制動助力器的方法和用于控制可調(diào)節(jié)的制動助力器的裝置。根據(jù)按照獨立權(quán)利要求I所述的依據(jù)本發(fā)明的方法，可調(diào)節(jié)的制動助力器是機動車輛的制動設(shè)備的一部分并且具有用于操縱制動設(shè)備的輸入元件。對可調(diào)節(jié)的制動助力器進行操作，使得通過對可調(diào)節(jié)的制動助力器的操作來調(diào)節(jié)作用于輸入元件的踏板力。有利地，由此可以調(diào)節(jié)踏板力，即，為了將踏板保持在操縱位置處駕駛員必須施加的力。駕駛員在操縱制動踏板時始終預(yù)期有一個與操縱位置相應(yīng)的踏板力，這也被稱為踏板特性。通過根據(jù)本發(fā)明的方法，可以以有利的方式借助于可調(diào)節(jié)的制動助力器對踏板特性進行調(diào)節(jié)?？烧{(diào)節(jié)的概念在上下文中也可以包含可控制的概念。在本發(fā)明中，既可以想到對制動助力器進行控制，也可以想到根據(jù)對于調(diào)節(jié)而言重要的量來調(diào)節(jié)制動助力器。在有利的改進方案中，可調(diào)節(jié)的制動助力器具有助力器本體和輸出元件。通過輸出元件給主缸施加力。如在許多液壓制動系統(tǒng)可發(fā)現(xiàn)的，主缸是力-壓力轉(zhuǎn)換元件，例如其形式為主制動缸，或串聯(lián)主制動缸?？烧{(diào)節(jié)的制動助力在根據(jù)本發(fā)明的方法中具有第一彈性元件以及第二彈性元件。第一彈性元件設(shè)置在輸入元件和助力器本體之間。第二彈性元件設(shè)置在輸出元件和主缸之間。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，因為踏板力與第一和/或第二彈性元件的作用有關(guān)，考慮了在踏板力方面第一和/或第二彈性元件各自的作用。在踏板力方面必須考慮到第一和/或第二彈性元件，因為它們對踏板力做出了貢獻。如果在通過輸入元件操縱制動設(shè)備時，第一和/或第二彈性元件變形或被壓縮，那么這產(chǎn)生與彈性元件的變形方向或壓縮方向反向的反作用力。然后利用關(guān)于第一和/或第二作用的至少一個信息調(diào)節(jié)踏板力。這個信息可理解為一個或多個量，這一個或多個量代表這里的第一和/或第二彈性元件的作用。在此可以根據(jù)傳感器或者根據(jù)制動助力器和/或液壓制動系統(tǒng)的工作參數(shù)求得所述信息。在這里例如彈簧壓縮和彈性系數(shù)不應(yīng)理解為限制性的的例子。由此能夠確定力，該力是這里的彈性元件、即彈簧的作用。然后，關(guān)于第一和/或第二作用的信息可以被用于通過操作制動助力器來調(diào)節(jié)踏板力?？梢越柚诳刂破骼^續(xù)處理所述信息，以繼續(xù)用在根據(jù)本發(fā)明的方法中。此外規(guī)定，所述制動助力器在根據(jù)本發(fā)明的方法中在輸入元件和輸出元件之間具有空行程，其中這個空行程與制動助力器的工作模式有關(guān)。制動助力器的各個存在的工作 模式能夠與是否存在或克服了空行程相關(guān)聯(lián)。如果存在空行程，那么制動助力器根據(jù)其初始的特性曲線工作。在這種情況下，踏板力僅與第一彈性元件的作用有關(guān)。特別地，踏板力根據(jù)在權(quán)利要求所述的關(guān)系與力F_springl相關(guān)聯(lián)。通過這種方式，可以在適當(dāng)?shù)卮_定彈性元件/彈簧尺寸的情況下，模仿駕駛員由例如從現(xiàn)有技術(shù)中的氣動制動助力器所熟悉的特性，所述彈性元件/彈簧在存在空行程時產(chǎn)生單獨的反作用、即踏板力。在存在空行程時，駕駛員也只感覺到彈簧力。這個工作模式和在這種工作模式中存在的踏板特性對制動踏板的總踏板特性起重要的作用，該總踏板特性例如由第一工作模式以及第二工作模式產(chǎn)生，在第一工作模式中仍存在空行程，第二工作模式可以緊隨著第一工作模式且空行程已被克服。在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一設(shè)計方案中規(guī)定，制動助力器處于克服了輸入元件和輸出元件之間的空行程的工作模式中。此外規(guī)定，制動助力器可以施加輔助力，該輔助力作用于輸出元件。在這種工作模式中，對制動助力器進行操作，使得通過調(diào)節(jié)輔助力來調(diào)節(jié)踏板力。在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一設(shè)計方案中規(guī)定，對制動助力器的輔助力進行調(diào)節(jié)，使得踏板力具有一個預(yù)定值。因此，能夠借助于制動助力器調(diào)節(jié)到踏板力的預(yù)定值，該預(yù)定值例如可以儲存在控制器中。此外還規(guī)定，踏板力的預(yù)定值與輸入元件的移動位移有關(guān)。輸入元件的這種移動位移可以通過由駕駛員預(yù)先給出的制動踏板的操縱位置設(shè)定。通過這種方式，踏板力的預(yù)定值與一個操縱位置相關(guān)聯(lián)并且由此產(chǎn)生一個踏板特性。踏板力和移動位移特別地可以以特性曲線的方式相關(guān)聯(lián)或預(yù)先給出和/或儲存。通過這種方式，可以通過預(yù)先給出特性曲線而預(yù)先給出踏板特性?？勺兊幕蚩深A(yù)先給出的踏板特性具有如下優(yōu)點可以在駕駛員方面或自動地選出與當(dāng)前的行駛狀況(例如在下坡行駛時、例如在彎道很多的路段中或在運動的行駛方式下)相匹配的特性曲線。此外規(guī)定，在液壓的分制動系統(tǒng)中操作可調(diào)節(jié)的制動助力器。在此，液壓的分制動系統(tǒng)是總制動設(shè)備的一部分，所述總制動設(shè)備除了液壓的分制動系統(tǒng)之外具有附加的分制動系統(tǒng)。在此規(guī)定，通過調(diào)節(jié)制動助力器的輔助力抵抗踏板力的變化。在此，通過使所述液壓的分制動系統(tǒng)的制動作用與所述附加的分制動系統(tǒng)的制動作用的變化相匹配，引起踏板力的變化。這具有如下優(yōu)點踏板力不可察覺地改變，在最理想的情況甚至不改變，因為附加的分制動系統(tǒng)的制動作用改變并且因此使液壓的分制動系統(tǒng)的制動作用相匹配，這在正常情況下產(chǎn)生改變的踏板力。這個權(quán)利要求的主題特別地使得由共同工作的液壓制動系統(tǒng)和再生制動系統(tǒng)構(gòu)成的制動設(shè)備的操作成為可能。因為再生制動系統(tǒng)，尤其是再生制動系統(tǒng)的制動作用可以在很大程度上取決于車輛速度，所以在制動時再生制動系統(tǒng)的制動作用改變。通過使液壓制動作用相匹配可以抵抗，特別地可以補償該制動作用的改變。通過根據(jù)本發(fā)明的方法可以執(zhí)行該補償，而駕駛員并不會意識到。特別地規(guī)定，使制動作用相匹配，使得液壓的分制動系統(tǒng)和附加的分制動系統(tǒng)的總制動作用保持恒定。通過這種方式，駕駛員不會察覺到各個分制動系統(tǒng)占總制動系統(tǒng)的總制動作用的相對份額的移動。特別地規(guī)定，能夠通過與駕駛員力無關(guān)地調(diào)節(jié)制動作用使液壓的分制動系統(tǒng)的制動作用相匹配，這特別地借助于匹配裝置實現(xiàn)。通過這種方式，駕駛員不必自己通過使駕駛員的力匹配來確保液壓制動方式的匹配，而是可以借助于集成在液壓的分制動系統(tǒng)或與液壓的分制動系統(tǒng)連接的匹配裝置實現(xiàn)這種匹配。 有利地，在根據(jù)本發(fā)明的方法中利用關(guān)于下列量的至少一個信息設(shè)定踏板力的預(yù)定值第一彈性元件的作用、第二彈性元件的作用、力F_hyd以及輔助力。在此，踏板力根據(jù)所給出的關(guān)系式與這些量相關(guān)。通過這種方式，考慮到了對踏板力做出貢獻的所有作用，也就是所有的力，其中可以認(rèn)識到，通過調(diào)節(jié)輔助力可以調(diào)節(jié)由此產(chǎn)生踏板力。特別地，當(dāng)從通過駕駛員的預(yù)先規(guī)定經(jīng)由輸入元件預(yù)先規(guī)定第一和第二彈性元件的力以及通過匹配裝置預(yù)先規(guī)定液壓力F_hyd的工作狀況出發(fā)時。在根據(jù)本發(fā)明的有利的改進方案中，在附加制動系統(tǒng)的單獨的制動作用的情況下，通過調(diào)節(jié)輔助力，將每一踏板力調(diào)節(jié)為小于等于踏板力的極限值，其中極限值根據(jù)所給出的關(guān)系式由第一彈性元件的作用和第二彈性元件的作用得出。通過這種方式，可以通過確定彈性元件(特別地彈簧)的尺寸，設(shè)定極限值。本發(fā)明此外還包括一種用于控制可調(diào)節(jié)的制動助力器的裝置。在有利的實施方式中，以如下方式執(zhí)行控制，即，借助于制動助力器調(diào)節(jié)作用于輸入元件的踏板力。此外，所述用于控制可調(diào)節(jié)的制動助力器的裝置可以以如下方式進行控制，S卩，踏板力的調(diào)節(jié)在使用第一和/或第二彈性元件的作用的條件下進行，其中所述踏板力與第一和/第二彈性元件的作用有關(guān)。因此，可以與輸入元件的操縱位置無關(guān)地，總是考慮到恰當(dāng)?shù)摹⒓串?dāng)前存在的第一和/或第二彈性元件的作用來控制制動助力器。根據(jù)本發(fā)明的用于控制制動助力器的裝置的其他設(shè)計方案由從屬權(quán)利要求給出。本發(fā)明的另一主題是一種可調(diào)節(jié)的制動助力器，其具有按照權(quán)利要求中任一項所述的用于控制制動助力器的裝置的裝置，其中，可調(diào)節(jié)的制動助力器是機動車輛的制動設(shè)備的一部分。在此，所述制動助力器具有用于操縱所述制動設(shè)備的輸入元件，并且能夠施加輔助力，該輔助力作用于制動助力器的輸出元件。


圖I示意性示出了液壓制動系統(tǒng)，在該液壓制動系統(tǒng)中使用依據(jù)本發(fā)明的用于操作制動助力器的方法。在這里示出的操縱位置，在輸入元件和反應(yīng)盤之間仍存在空行程；圖2示意性示出了圖I所示的制動系統(tǒng)，其中在這種情況下已克服了輸入元件和反應(yīng)盤之間的空行程；圖3以流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的用于操作制動助力器的方法。
具體實施例方式參照一個制動設(shè)備對根據(jù)本發(fā)明的方法進行闡述。該制動設(shè)備包括至少兩個分制動系統(tǒng)，所述至少兩個分制動系統(tǒng)可以彼此獨立地施加制動作用以將車輛制動。這些分制動系統(tǒng)中的Iv可以是液壓的分制動系統(tǒng)13。該液壓的分制動系統(tǒng)13可以如在圖I中所示尤其具有下列部件制動助力器I、用于液壓制動系統(tǒng)16的控制器、示出為串聯(lián)主制動缸7的主制動缸7、例如為ESP或ABS液壓設(shè)備17的制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及包括輸入管路的至少 一個車輪制動器18。此外，液壓的分系統(tǒng)可以具有匹配單元19，該匹配單元能夠與駕駛員無關(guān)地從制動系統(tǒng)提取制動液體積和/或給該制動系統(tǒng)補充制動液體積。通過這種方式，在液壓制動系統(tǒng)中的制動壓力可以通過匹配單元19實現(xiàn)匹配。下面詳細(xì)討論液壓分制動系統(tǒng)的上文所提及的部件。制動助力器I在圖I中示出為機電式的制動助力器。但本發(fā)明不局限于這種類型的放大裝置。真空制動助力器或液壓制動助力器的使用同樣是可行的。機電式制動助力器I包括用于接收駕駛員制動意愿的輸入元件2。輸入元件2可以與例如制動踏板(未繪出)或與制動桿聯(lián)接，車輛駕駛員通過該輸入元件施加制動力。設(shè)有傳感器裝置20，以確定輸入元件的移動位移12。如果駕駛員朝操縱方向(在圖I中向左)移動輸入元件，那么他可以經(jīng)由反應(yīng)盤21給輸出元件14、6施加力，進而對串聯(lián)主制動缸的輸入活塞22施加力。輸出元件6、14為此可以例如具有活塞桿14，該活塞桿與串聯(lián)主制動缸7的輸入活塞22聯(lián)接。反應(yīng)盤21與輸出元件6、14的導(dǎo)向部件6緊貼或與該導(dǎo)向部件6固定連接。在反應(yīng)盤21和輸入元件2之間可以設(shè)有空行程10，在由駕駛員經(jīng)由輸入元件2向輸出元件6、14傳遞力時必須克服該空行程。在圖2中可以看到克服了空行程10時的操縱狀態(tài)101。這里不再重新標(biāo)出相同的元件。除了駕駛員力之外，可以對輸出元件6、14施加機電式的制動助力器I的輔助*F_sup 9。為此，電動機的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)由桿24和旋轉(zhuǎn)-平移-轉(zhuǎn)化傳動機構(gòu)25被轉(zhuǎn)化為助力器殼體26的平移運動。這種機電式制動助力器的實施方式在這里僅被視為示例，其他的驅(qū)動方式同樣是可行的，例如皮帶傳動機構(gòu)、蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)、螺桿傳動機構(gòu)，其中該列舉不是窮舉性的。如果電動機23被驅(qū)動，那么助力器殼體26沿串聯(lián)主制動缸7的操縱方向運動，該方向與輸入元件2的操縱方向重合。助力器殼體26包括助力器本體4，通過止擋27將助力器殼體26的平移運動傳遞到助力器本體4上。同樣，助力器本體可以固定地，必要時可松開地與助力器本體連接。助力器本體4在軸向上具有兩個中心孔，這兩個中心孔一方面包圍輸入兀件2，另一方面包圍輸出兀件6、14的導(dǎo)向件6。在此,輸入兀件2和導(dǎo)向件6例如可以以滑動的方式被支承。反應(yīng)盤位于外側(cè)的區(qū)域中，因此在軸向上位于導(dǎo)向件6和助力器本體4之間。如果反應(yīng)盤21在該外側(cè)的區(qū)域中貼靠在助力器本體4上，或如果其處于長期的貼靠，那么由機電式制動助力器I施加的輔助力F_SUpp0rt經(jīng)由反應(yīng)盤21，特別是經(jīng)由其外側(cè)區(qū)域被傳遞到輸出元件6、14上。通過反應(yīng)盤的內(nèi)側(cè)區(qū)域可以將駕駛員力傳遞到輸出元件6、14上。為此，如所提及的，必須克服空行程10。輸入元件2具有成形部28，彈性元件5支撐在該成形部上。該成形部例如可以設(shè)計為環(huán)形成形部的形式。同樣可設(shè)想的是，支撐點/支承面作為附加的部件被安裝到輸入元件上。彈性元件例如可以設(shè)計為彈簧的形式。在必要時可以將彈簧預(yù)緊。彈性元件5(特別地為彈簧5)的遠離成形部28的另一側(cè)支撐在助力器本體4上。如果通過移動輸入元件2朝助力器的方向壓縮彈簧5,則產(chǎn)生一個與移動 反向的復(fù)位力11。在導(dǎo)向件6和串聯(lián)主制動缸7之間安裝有第二彈性元件8，該第二彈性元件在一側(cè)支撐在串聯(lián)主缸上并在另一側(cè)支撐在導(dǎo)向件6上。在輸出元件6、14朝串聯(lián)主缸的方向移動時，第二彈性元件被壓縮，這同樣產(chǎn)生一個與移動反向的復(fù)位力。第二彈性元件同樣也可以是必要時被預(yù)緊的彈簧。線性的彈簧特性曲線對于兩個彈簧不是強制必須的。第一彈簧5以及第二彈簧8都可以具有非線性的彈簧特性曲線。彈簧不必強制性地如在圖I中所示直接安裝在所提到的貼靠點上，同樣也可以以固定的間距安裝在與制動助力器4或輸出元件6、14 一起運動的點上。同樣地，代替貼靠，也可以通過適合的用于固定的裝置將彈簧固定。同樣可行的是，彈簧5、8在一側(cè)固定，在另一側(cè)松馳地并且只在貼靠點的確定的相對間距處貼靠。為了控制/調(diào)節(jié)制動助力器，設(shè)有控制器16，該控制器例如根據(jù)傳感器裝置20的信號以及根據(jù)發(fā)動機23的信號對機電式制動助力器進行控制。在此，當(dāng)然也可以使用其他傳感器，例如用于確定輸入兀件2和助力器本體4之間的相對偏移的位移差傳感器,或用于確定駕駛員力的力傳感器。通過控制制動助力器可以調(diào)節(jié)輔助力。因此，制動助力器可以被理解為放大程度可變的、即駕駛員力與輔助力之比可變的放大器。同樣地，放大程度例如可以主動地與行駛狀況相適應(yīng)，或與其他數(shù)值相關(guān)地以特性曲線的形式儲存在制動助力器的控制器中。特別地，這些其他的數(shù)值可以是移動位移12或車輛的其他制動系統(tǒng)、例如再生分制動系統(tǒng)的制動作用。制動助力器的控制器16不必單獨地設(shè)置在車輛中，也可以是用于整個制動系統(tǒng)或用于整個車輛的控制器的一部分。主制動缸7用于承受由制動助力器I和/或駕駛員施加的操縱力。作為串聯(lián)主制動缸(具有兩個活塞和兩個腔室)示出的是實施主制動缸的多種可行方案中的一種。主制動缸在所示的情況下具有通向用于液壓流體的存儲器的兩個連接部(未繪出)以及用于液壓流體29的兩個出口，這兩個出口通向所連接的制動回路。通過由制動助力器和駕駛員施加的操縱力，沿操縱方向(在圖I中向左)移動主制動缸的第一活塞22，這導(dǎo)致液壓流體從第一腔室經(jīng)過第一出口朝向連接的制動回路的方向移動。伴隨著這種操縱，第二活塞31移動，由此液壓流體同樣地從第二腔室32朝向第二制動回路的方向移動。將液壓流體引入到制動回路中使得與制動回路連接的車輪制動器18處的壓力增大，因而產(chǎn)生制動作用。車輪制動器18在這里示意性地實施為p-V元件,其中體積吸收V產(chǎn)生合成的壓力P。這些元件不僅包含車輪制動器本身而且還包含通向車輪制動器的輸入管路。這里所示的元件18中的每一個完全可以包括多個車輪制動器，例如車輛的一根車軸的所有車輪制動器。在車輪制動器18和串聯(lián)主缸7之間可以設(shè)有制動壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和/或制動防滑調(diào)節(jié)系統(tǒng)，例如ESP/ABS液壓設(shè)備17，這里不再進一步討論這些系統(tǒng)。
此外，液壓的分制動系統(tǒng)可以具有匹配單元19，該匹配單元能夠與駕駛員無關(guān)地從制動系統(tǒng)提取制動液體積和/或給該制動系統(tǒng)補充制動液體積。通過這種方式，可以通過匹配單元19對液壓制動系統(tǒng)中的制動壓力進行匹配。這種匹配單元例如可以是具有帶調(diào)節(jié)器的活塞-缸裝置或液壓蓄能器，液壓流體體積被容納在該液壓蓄能器中或從該液壓蓄能器中被輸出。根據(jù)主制動缸的操縱在主制動缸的腔室中引起的壓力產(chǎn)生制動系統(tǒng)的反作用力F_hyd,該反作用力與初始的操縱方向反向。反作用力F_hyd至少按比例地反作用于輸入元件2。如果考慮上文所描述的作用于輸入元件2進而作用于駕駛員的力，那么能夠確認(rèn)以下力駕駛員的輸入力、制動助力器的輔助力F_sup 9、第一彈簧的復(fù)位力F_spring 111、第二彈簧的復(fù)位力F_spring215以及液壓制動系統(tǒng)的反作用力F_hyd 15。這些里能夠合成一個力F_ped 3，該力作為總的反作用作用于輸入元件。F_ped = F_springl+F_spring2+F_hyd-F_support在輸入元件2的固定操縱位置處，即在固定的移動位移12處，因此在調(diào)定或設(shè)定的輔助力F_sup下，存在一個限定的反作用力F_ped。當(dāng)駕駛員將輸入元件移動到該操縱位置時，駕駛員預(yù)期有這個力。F_ped和移動位移12之間的關(guān)系對應(yīng)于駕駛員的踏板感覺、駕駛員習(xí)慣的制動踏板特征。此外，駕駛員預(yù)期有與操縱位置相應(yīng)的制動作用。如果純粹以液壓的方式執(zhí)行制動，那么根據(jù)制動助力器常規(guī)的特性曲線操作制動助力器，該特性曲線預(yù)先規(guī)定了移動位移12和輔助力F_sup的相互關(guān)系。如果總制動設(shè)備除了液壓的分制動系統(tǒng)之外還包括一個其他的、例如再生的制動系統(tǒng)，那么在通過兩個分制動系統(tǒng)組合地制動時制動作用產(chǎn)生一個總制動力矩。如果再生制動系統(tǒng)的制動作用改變，那么為了保持總制動力矩不變，液壓的分制動系統(tǒng)的制動作用必須與再生制動系統(tǒng)的制動作用相適應(yīng)。為了確保這種情況，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，通過匹配單元19從制動系統(tǒng)提取液壓流體體積和/或給制動系統(tǒng)輸入液壓流體體積，使得液壓制動系統(tǒng)的制動作用通過匹配單元的操作與再生的制動力矩相適應(yīng)。制動作用的這種適應(yīng)在這里與駕駛員無關(guān)地，特別地與駕駛員力無關(guān)地進行。匹配單元19由控制器操作。但通過匹配，制動系統(tǒng)中的壓力改變。這種壓力變化產(chǎn)生變化的反作用力F_hyd以及如上所示進而產(chǎn)生變化的反作用F_ped。預(yù)期到有與移動位移和駕駛員力相對應(yīng)的反作用F_ped的駕駛員會察覺到這個變化，并且認(rèn)為這個變化是不舒服的。出于這個原因，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，通過調(diào)節(jié)輔助力F_sup來調(diào)節(jié)力F_ped。為此，在第一步驟300中，確定是否存在再生分制動系統(tǒng)的制動作用的變化。通過匹配裝置使液壓制動系統(tǒng)中的壓力與再生的分制動系統(tǒng)的制動作用相適應(yīng)。如果是這種情況，那么在步驟301中根據(jù)傳感器裝置20求得輸入元件的移動位移。然后在步驟302中，根據(jù)儲存的特性曲線求得應(yīng)調(diào)節(jié)到的力F_ped，soil。在分支處，在步驟303中確定是否克服了空行程10。如果不是這種情況，那么在步驟305中制動助力器如通常地根據(jù)其初始的特性曲線工作，即根據(jù)其初始的在輸入元件的移動位移與應(yīng)施加的輔助力之間的關(guān)系工作。在這種情況下，反作用F_ped僅由第一彈簧5通過復(fù)位力F_springl產(chǎn)生。駕駛員了解這種特性，沒有必要調(diào)節(jié)力F_ped，因而也沒有必要改變輔助力F_sup。但如果在步驟303中確定克服了空行程，那么所述方法以步驟304繼續(xù)進行。在步驟304中，確定為了確定瞬時存在的力所必需的數(shù)值。為此目的，直接或間接代表當(dāng)前存在的力的信息被輸送給控制器，該控制器繼續(xù)處理這些信息并利用這些信息控制制動助力器。在此，所述信息由制動設(shè)備或制動設(shè)備的各個組件中現(xiàn)有的傳感器提供，或由各個組件的已知的工作值導(dǎo)出。因此,第一彈簧的復(fù)位力F_springl 11和第二彈簧的復(fù)位力F_spring2 15能夠由彈簧各自的預(yù)緊程度、各自的彈性系數(shù)以及存在的彈簧位移即彈簧的壓縮程度確定。在線性彈簧特性曲線的情況下例如對于第一彈簧的復(fù)位力F_springl 11得到F_springl = F0+k*s,其中，此處H)表示預(yù)緊力，s表示輸入元件的移動位移。預(yù)緊程度和彈性系數(shù)可以在軟件方面儲存在控制器中，輸入元件的移動位移可以借助于傳感器裝置20求得。 為了確定第二彈簧的復(fù)位力F_spring2 15，彈簧位移例如可以通過發(fā)動機23的轉(zhuǎn)子位置傳感器(未示出)借助于傳動機構(gòu)傳動比計算出。在非線性彈簧特性曲線的情況下，對于兩個彈簧可以在彈簧位移已知的情況下由各自的彈簧特性曲線求得復(fù)位力。非線性的彈簧特性曲線可以以軟件方式儲存在控制器中，彈簧位移如上所述由發(fā)動機的工作數(shù)據(jù)以及由傳感器裝置20的信號得出。輔助力F_sup能夠在電動機23的發(fā)動機控制軟件的輔助下求得。通過發(fā)動機控 制裝置能夠從發(fā)動機的通電情況計算出當(dāng)前施加的力矩。最終的輔助力由效率和傳動機構(gòu)傳動比得出。產(chǎn)生的反作用力F_hyd能夠通過兩種途徑確定。一種可行方案在于，測量液壓設(shè)備中的壓力，例如借助于ESP液壓設(shè)備中的傳感器測量預(yù)壓力。借助于這個測得的壓力，在考慮主缸橫截面的情況下得出反作用力F_hyd。另一種可行方案在于，在已知液壓制動系統(tǒng)的壓力-體積-特性曲線的情況下，從匹配單元19的體積吸收確定液壓制動系統(tǒng)中的壓力，然后如在第一種可行方案中那樣，由此確定反作用力F_hyd。對于所有這里列舉的方法以及途徑而言，這些絕不是唯一的確定參與的力的可行方案。因此，容易設(shè)想的是，還直接通過力傳感器確定力，或例如設(shè)計其它的途徑和/或設(shè)置其它的壓力傳感器，然后可以借助于所述其它的途徑和/或壓力傳感器來確定力。如果對于F_springl、F_spring2、F_sup和F_hyd值是已知的，那么由此求得瞬時存在的反作用F_ped。由理論值F_ped，soil和存在的反作用F_ped的差值在步驟306中確定需調(diào)節(jié)到的輔助力。然后在步驟307中調(diào)節(jié)該輔助力。通過這種方式確保，駕駛員感受到其在這個操縱位置所預(yù)期的在輸入元件上的反作用，而與是否是純液壓式、純再生式或以分制動系統(tǒng)的混合方式制動無關(guān)。如果例如僅僅再生地制動，那么通過適應(yīng)裝置確保反作用力F_hyd等于零。于是，對于反作用F_ped得出F—ped = F—springl+F—spring2_F—sup這里可見，通過調(diào)節(jié)輔助力，可以將每一反作用調(diào)節(jié)在O和最大值F—ped，max = F—springl+F—spring2 之間。
于是，在這種情況下，制動助力器具有純踏板模擬器的功能。反作用F_ped仍只基于第一彈簧的復(fù)位力F_springl 11和第二彈簧的復(fù)位力F_spring2以及基于輔助力。制動助力器在F_hyd = O或F_hyd恒定的情況下的工作方式例如也能夠用在其它類型的外力制動中，例如用在與主制動缸分離的制動回路中，其中隨后在液壓設(shè)備中形成壓力。在這些情況下，也可以如上所述通過調(diào)節(jié)輔助力而將踏板反作用調(diào)節(jié)在O和最大值 F_ped, max = F_springl+F_spring2之間。在此同樣也考慮到了恒定的力F_hyd。
權(quán)利要求
1.一種用于操作機動車輛制動設(shè)備的可調(diào)節(jié)的制動助力器(I)的方法，其中，所述制動助力器具有用于操縱制動設(shè)備的輸入元件，其特征在于，通過操作所述可調(diào)節(jié)的制動力器(I)調(diào)節(jié)作用于所述輸入元件的踏板力(F_ped 3)。
2.按照權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述輸入元件(2)和所述可調(diào)節(jié)的制動助力器的助力器本體(4)之間設(shè)置第一彈性元件(5)，以及在所述可調(diào)節(jié)的制動助力器(I)的輸出元件(6)和主缸(7)之間設(shè)置第二彈性元件(8)，以及所述踏板力(F_ped3)與所述第一彈性元件和/或第二彈性元件的作用有關(guān)，以及利用關(guān)于第一作用和/或第二作用的至少一個信息調(diào)節(jié)所述踏板力。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中在所述輸入元件(2)和所述輸出元件(6)之間設(shè)有與制動助力器的工作模式有關(guān)的空行程，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)的制動助力器(I)在存在空行程(10)的情況下根據(jù)該制動助力器的初始的特性曲線工作。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述踏板力F_ped3與所述第一彈性元件 (5)的作用有關(guān),特別地根據(jù)關(guān)系式F_ped = F_springl通過力F_springl與所述第一彈性元件(5)的作用相關(guān)。
5.按照權(quán)利要求2或權(quán)利要求4所述的方法，其中在所述輸入元件(2)和所述輸出元件(6)之間設(shè)有與制動助力器的工作模式有關(guān)的空行程(10)，其中所述制動助力器(I)能夠施加輔助力(F_sup9)，作用于輸出元件(6)，其特征在于，在克服空行程(101)的情況下，操作所述可調(diào)節(jié)的制動助力器，使得通過調(diào)節(jié)所述輔助力(F_sup 9)來調(diào)節(jié)所述踏板力(F_ped 3)。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，通過操作所述制動助力器(I)對所述輔助力(F_sup 9)進行調(diào)節(jié)，使得作用于所述輸入元件(2)的踏板力(F_ped 3)具有預(yù)定值。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，用于踏板力(F_ped3)的所述預(yù)定值與所述輸入元件(2)的移動位移(12)相關(guān)，特別地以特性曲線的方式相關(guān)。
8.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述可調(diào)節(jié)的制動助力器(I)是總制動設(shè)備的液壓的分制動系統(tǒng)(13)的一部分，其中所述總制動設(shè)備除了液壓的分制動系統(tǒng)(13)之外具有附加的分制動系統(tǒng)，其中所述制動助力器能夠施加輔助力(F_sup 9)，作用于輸出元件(6),其特征在于,通過調(diào)節(jié)所述輔助力(F_sup 9)抵抗所述踏板力(F_ped 3)的變化，其中所述踏板力(F_ped 3)的變化由所述液壓的分制動系統(tǒng)(13)的制動作用與所述附加的分制動系統(tǒng)的制動作用的變化的匹配引起。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，實現(xiàn)制動作用的匹配，使得所述液壓的分制動系統(tǒng)(13)和所述附加的分制動系統(tǒng)的總制動作用保持恒定。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述液壓的分制動系統(tǒng)(13)的制動作用的匹配通過與駕駛員力無關(guān)地調(diào)節(jié)制動作用實現(xiàn)，特別地借助于匹配裝置(19)實現(xiàn)。
11.按照上述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，根據(jù)關(guān)系式F_ped= F_springl+F_spring2+F_hyd-F_sup,用于踏板力F_ped(3)的所述預(yù)定值與所述第一彈性元件的作用F_springl (11)、所述第二彈性元件(8)的作用F_spring2 (15)、力F_hyd(15)以及輔助力F_sup(9)有關(guān)，并且利用關(guān)于這些量的至少一個信息對所述預(yù)定值進行調(diào)節(jié)。
12.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在所述附加的制動系統(tǒng)的單獨的制動作用下，通過調(diào)節(jié)所述輔助力F_sup(9)能夠?qū)⒚恳惶ぐ辶_ped(3)調(diào)節(jié)為小于等于踏板力的極限值F_ped, max,其中所述踏板力的極限值Fp_ed, max根據(jù)F_ped, max = F_springl+F_spring2 得出。
13.一種用于控制可調(diào)節(jié)的制動助力器(I)的裝置，該可調(diào)節(jié)的制動助力器是機動車輛的制動設(shè)備的一部分，所述制動設(shè)備具有用于操縱所述制動設(shè)備的輸入元件(2)，其中所述制動助力器⑴能夠施加輔助力(F_sup 9)，作用于制動助力器⑴的輸出元件(6)，其特征在于，借助于所述制動助力器調(diào)節(jié)作用于所述輸入元件(2)上的踏板力(F_ped 3)來執(zhí)行控制。
14.按照權(quán)利要求13所述裝置，其特征在于，在所述輸入元件(2)和所述可調(diào)節(jié)的制動助力器的助力器本體(4)之間設(shè)置第一彈性元件(5)，在所述可調(diào)節(jié)的制動助力器(I)的輸出元件(6)和主缸(7)之間設(shè)置第二彈性元件(8)，以及以如下方式執(zhí)行控制，即，所述踏板力(F_ped 3)與所述第一彈性元件和/或所述第二彈性元件的作用有關(guān)。
15.按照權(quán)利要求13所述裝置，其特征在于，在所述輸入元件和所述輸出元件(6)之間設(shè)有與制動助力器的工作模式有關(guān)的空行程(10)，以及以如下方式執(zhí)行控制，即，在克服空行程(101)的情況下，所述可調(diào)節(jié)的制動助力器施加輔助力(F_sup 9)，借助于該輔助力調(diào)·節(jié)所述踏板力(F_ped 3)。
16.按照權(quán)利要求15所述裝置，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)的制動助力器(I)是總制動設(shè)備的液壓的分制動系統(tǒng)(13)的一部分，其中所述總制動設(shè)備除了液壓的分制動系統(tǒng)(13)之外具有附加的分制動系統(tǒng)，以及以如下方式執(zhí)行控制，即，所述制動助力器施加輔助力(F_sup 9),所述輔助力(F_sup 9)抵抗所述踏板力(F_ped 3)的變化,其中所述踏板力(F_ped 3)的變化由所述液壓的分制動系統(tǒng)(13)的制動作用與所述附加的分制動系統(tǒng)的制動作用的變化匹配引起。
17.—種可調(diào)節(jié)的制動助力器，該可調(diào)節(jié)的制動助力器是機動車輛的制動設(shè)備的一部分，所述制動設(shè)備具有用于操縱所述制動設(shè)備的輸入元件(2)，其中，所述制動助力器能夠施加輔助力(F_sup9)，作用于制動助力器(I)的輸出元件(6)，所述制動助力器具有按照權(quán)利要求13至16中任一項所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可調(diào)節(jié)的制動助力器以及用于控制制動助力器的方法和裝置。在此規(guī)定，通過操作制動助力器，對駕駛員為了將制動助力器的輸入元件引導(dǎo)到操縱位置或者將該輸入元件保持在那里而必須施加的踏板力進行調(diào)節(jié)。
文檔編號B60T8/40GK102762420SQ201080063897
公開日2012年10月31日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月15日
發(fā)明者J·科拉斯基, J·邁耶, R·魏貝爾, T·揚茨 申請人:羅伯特·博世有限公司