电动液压式机动车制动系统及其操作方法_2

文档序号:9264332阅读:来源:国知局
缸活塞)之外,还可以提供永久分离。在再生制动系统中,可以至少在再生制动操作(发电机操作)的情况下进行这种分离。在其它制动系统中,还可以完全地省去所述分离装置以及用于提供踏板反应行为的关联的仿真装置。
[0026]为了激活所述机动车制动系统的所述机电致动器和可选的另外的组件,所述制动系统可以具有适当的激活装置。这些激活装置可以包括电气组件组、电子组件组或程序控制组件组及其组合。例如,所述激活装置可以设置在公共电子控制单元中或者设置在独立电子控制单元(ECU)的系统中。
【附图说明】
[0027]本文中提出的液压式机动车制动系统的另外的优点、方面和细节将根据示例性实施方式的以下描述以及根据图而变得显而易见,其中:
[0028]图1示出了电动液压式机动车制动系统的第一实施方式;
[0029]图2示出了电动液压式机动车制动系统的第二实施方式;
[0030]图3不出了电动液压式机动车制动系统的第三实施方式;
[0031]图4示出了电动液压式机动车制动系统的第四实施方式;
[0032]图5示出了例示用于操作根据在前的图中的一幅的电动液压式机动车制动系统的方法的实施方式的流程图;以及
[0033]图6A至图6D示出了例示机电致动器的液压压力曲线和激活的图。
【具体实施方式】
[0034]图1示出了基于线控制动(BBW)原理的液压式机动车制动系统100的第一实施方式。可以可选地(例如,在混合动力车辆的情况下)使制动系统100在再生模式下操作。为此,设置了电机械102,该电机械102提供发电机功能并且可以选择性地连接到车轮和储能装置(例如,电池)(未示出)。
[0035]如图1所示,制动系统100包括能够安装在机动车防火壁(firewall)上的主缸组件组104。制动系统100的液压控制单元(HCU) 106在功能上布置在主缸组件组104与机动车的四个车轮制动器VL、VR、HL和HR之间。HCU 106采用集成组件组的形式,并且包括多个独立液压组件以及多个流体入口和流体出口。还设置了仅示意性地示出的仿真装置108,以提供行车制动(service braking)操作中的踏板反应行为。仿真装置108可以基于机械或液压原理。在仿真装置108基于液压原理的情况中,仿真装置108可以连接到HCU 106。
[0036]主缸组件组104具有主缸110,该主缸110具有以可移位的方式容纳在其中的活塞。在所示的实施方式中,活塞采用具有主活塞112和辅活塞114的串联活塞的形式,并且在主缸110中限定了彼此分离的两个液压室116、118。为了被提供液压流体,主缸110的这两个液压室116、118各自经由连接连接到无压液压流体储存器120。这两个液压室116、118中的每一个还联接到HCU 106,并且在每种情况下限定制动回路1.和I1.。在所示的实施方式中,针对制动回路1.设置液压压力传感器122,该液压压力传感器还可以被集成到HCU106 中。
[0037]主缸组件组104还包括机电致动器124和机械致动器126。机电致动器124和机械致动器126 二者使得主缸活塞能够致动,并且为此作用于在该活塞(更确切地为主活塞112)的入口侧端面上。这样设计致动器124、126,即,它们能够彼此独立地(以及单独地或共同地)使主缸活塞致动。
[0038]机械致动器126具有力传递元件128,该力传递元件128采用杆(rod)的形式并且能够直接作用于主活塞112的入口侧端面。如图1中所示,力传递元件128联接到制动踏板130。将要领会的是,机械致动器126可以包括在功能上布置在制动踏板130与主缸110之间的另外的组件。这些另外的组件在性质上可以既是机械的又是液压的。在这些另外的组件在性质上是液压的情况中,致动器126采用液压机械致动器126的形式。
[0039]机电致动器124具有电动机134以及在驱动侧上跟随电动机134的齿轮136、138。在所示的实施方式中,该齿轮是包括以下项的设备:可旋转地安装的螺母136、以及与螺母136接合(例如,经由诸如滚珠的滚动元件)并且可在轴向方向上移动的轴138。在其它实施方式中,可以使用齿条和小齿轮或者其它类型的齿轮。
[0040]在本实施方式中,电动机134具有圆柱体结构形状,并且与机械致动器126的力传递元件128同心地延伸。更具体地,电动机134相对于力传递元件128径向地布置在外部。为了在旋转中设置齿轮螺母136,电动机134的转子(未示出)以旋转地固定方式联接到齿轮螺母136。螺母136的旋转运动按照导致轴138的轴向位移的这种方式传递至轴138。图1中的轴138的左端面由此可以(可选地经由中间构件)抵靠主活塞112的、图1中的右端面,结果使主活塞112(与辅活塞114 一起)向图1中的左侧移位。此外,还可以通过机械致动器126的力传递元件128使活塞设备112、114向图1中的左侧移位,该力传递元件延伸穿过轴138 (其采用中空主体的形式)。借助于液压室116、118中占主导的液压压力来实现活塞设备112、114向图1中的右侧的移位(在释放制动踏板130时,并且可选地在轴138向右侧电机驱动的移位的情况下)。
[0041]在图1所示的主缸组件组104的变型中,这样布置机电致动器124,即,机电致动器124能够直接作用于主缸110的活塞(更确切地为主活塞112),以在车轮制动器处产生液压压力。换句话说,直接通过机电致动器124使主缸110的活塞112以机械方式致动。在主缸组件组104的另选形式中,可以借助于机电致动器124使主缸110的活塞以液压方式致动(图1中未示出)。在这种情况下,主缸110能够以流体方式联接到与机电致动器124合作的另外的缸-活塞设备。具体地,联接到机电致动器124的缸-活塞设备能够以这样的方式在出口侧以流体方式联接到主缸110的主活塞112,S卩,在该缸-活塞设备中产生的液压压力直接作用于主活塞112,并且因此导致主缸110中的主活塞112致动。在一个实施方式中,由于作用的液压压力,因此在主缸室116、118中产生的液压压力与在附加的缸-活塞设备中产生的液压压力一致之前,使主活塞112在主缸110中移位(向图1中的左侧移位)。
[0042]如图1中所示,分离装置142在功能上设置在制动踏板130与力传递元件128之间。分离装置142例如通过中断力传递路径而使得制动踏板130能够与主缸110中的活塞设备112、114选择性地分离。下文中将对分离装置142和仿真装置108的操作模式进行更详细的描述。在这一点上应当指出的是,图1所示的制动系统100基于线控制动(BBW)原理。这意味着在正常行车制动的情况下,分离装置142和仿真装置108 二者被激活。因此,制动踏板130与力传递元件128分离(并且因此与主缸110中的活塞设备112、114分离),并且可以仅经由机电致动器124使活塞设备112、114致动。在这种情况下,通过联接到制动踏板130的仿真装置108来提供通常的踏板反应行为。
[0043]因此,在行车制动的情况下,机电致动器124执行制动力产生功能。通过压下制动踏板130而请求的制动力由正向图1中的左侧移位的轴138借助于电动机134以及因此也正向左侧移动的主缸110的主活塞112和辅活塞114来产生。以这种方式,液压流体从液压室116、118经由HCU 106输送到车轮制动器VL、VR、HL和HR。
[0044]根据由传感器检测的制动踏板致动来调整车轮制动器VL、VR、HL和HR的所得制动力的水平。为了这个目的,设置了位移传感器146和力传感器148,由激活电动机134的电子控制单元伍⑶)150来评估该位移传感器146和力传感器148的输出信号。在力传感器148检测与其关联的致动力的同时,位移传感器146检测与制动踏板130的致动关联的致动冲程行程。根据传感器146、148的输出信号(以及可选地根据压力传感器122的输出信号),由电子控制单元150产生用于电动机134的激活信号。
[0045]由于已经对行车制动的情况下的过程进行了较详细的说明,因此现在将简要地描述紧急制动操作(推动通过模式)。紧急制动操作是例如车辆电池故障或机电致动器124的组件故障的结果。紧急制动操作中的分离装置142的停用(以及仿真装置108的停用)使得制动踏板130能够直接联接到主缸110,即,经由力传递元件128。通过压下制动踏板130来启动紧急制动。制动踏板的致动然后经由力传递元件128传递到主缸110。因此,活塞设备112、114向图1中的左侧移位。结果,用于产生制动力的液压流体从主缸110的液压室116、118经由HCU 106输送到车轮制动器VL、VR、HL和HR。
[0046]根据第一实施方式,HCU 106具有关于车辆动力学控制操作(诸如ABS、TCS、ESP等这样的制动控制功能)在原理上常规的构造,具有总计12个阀(除了例如与分离装置142和仿真装置106的激活或停用相关地使用的阀以外)。因为然后在产生制动力的情况下使机电致动器124(仅可选地)致动,所以借助于HCU 106 (以及可选的诸如液压泵这样的独立液压压力产生器)按已知的方式来提供附加的控制功能。然而,还能够省去HCU 106中的液压压力产生器。另外,机电致动器124然后还在控制操作的情况下执行压力调制。为此,将相应的控制机制包含到针对机电致动器124设置的电子控制单元150中。
[0047]如图1中所示,制动系统100还包括阀172,该阀172采用截止阀的形式并且能够被集成到HCU 106中。阀172在功能上设置在液压室1
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