专利名称：用于起动电动停车制动器的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于起动汽车、尤其是公路行驶车辆的电动停车制动器的一种方法和一种装置。
由DE 198 38 886 A1公开了一种用于汽车的电动驻车制动器或者停车制动器。汽车的驾驶员例如通过按钮操作该电动停车制动器。停车制动器用于确保汽车在停放或者停车状态下不能再移动。例如停车制动器的设置在汽车车轮上的车轮制动器通过设计成自锁的电动机单元/变速器单元致动以实现驻车制动作用。由此实现了传统的机械式驻车制动器的作用。
为了能够起动电动停车制动器需要电能，这些电能可以从汽车的车载电源中获得。对于汽车的停放或者停车，尤其是在斜坡上时重要的是电能要可靠地供给使用。否则会导致汽车不能可靠地防止无意地滚动。特别是对于汽车可能会出现危险情况，也就是在驱动马达的机械力用于辅助操纵汽车的常用制动器时。对于这种汽车当驱动马达关闭后就没有足够的电能可以用于重新起动驱动马达，因此汽车的控制受到限制。
为了避免这种情况，在DE 198 38 886 A1中提出设置一个应急电池，其能量至少足够用于起动停车制动器。对于这种车载电源电池之外设置的应急电池的缺点在于与此相关的设计和制造方面的花费。而且该应急电池也有可能不再能够具有或者存储足够多的能量。
本发明的任务在于提出用于起动汽车的电动停车制动器的一种方法和一种装置，其实现了汽车在停车时可靠的制动。
独立权利要求1和6的主题构成了该任务的解决方案。优选的改进方案在相应的从属权利要求中给出。
根据本发明的主要构思提出，在汽车停车时，只有在起动电动停车制动器之后才将汽车的驱动马达关闭。通过这种方式还可以将驱动马达的机械能用于起动，特别是通过驱动马达驱动发电机，并将由发电机产生的电能用于起动。由此即使在车载电源电能存储器较弱的情况下也能可靠地停车。
最好识别出开始进入关闭过程，然后起动停车制动器。例如可以监控汽车驾驶员是否发出关闭内燃机的点火装置的信号。只有当停车制动器起动时才进行关闭。
特别是当使用一个与驱动马达机械耦联的发电机来产生电能时，相对于传统的汽车车载电源无需进行改变。特别是不需要附加电池来起动电动停车制动器。更确切地说本发明例如可以仅仅通过汽车中的控制机构的合适的结构方案实现。
用于起动电动停车制动器的装置例如具有一个用于产生起动信号的起动机构，电动停车制动器通过该起动信号起动。根据本发明，当汽车停车时，起动机构尤其可以自动产生起动信号。为此例如设置了一个识别机构用于识别关闭过程的开始。对于识别机构的结构方案，该识别机构识别出关闭过程的开始以关闭驱动马达。例如当存在传统的具有点火开关钥匙的点火开关时，汽车驾驶员将点火开关钥匙旋转到“关闭”的位置以关闭驱动马达。但是驾驶员也可以通过其它方式发出关闭驱动马达的信号，例如通过操作电气按键。
另外对于该装置设置一个用于控制关闭过程的马达控制器。识别机构与马达控制器并与起动机构连接。在此起动机构和马达控制器如此构造并如此相互组合，在关闭过程开始之后首先通过起动信号起动电动停车制动器，并在此期间保持驱动马达运转，然后才关闭驱动马达。
也可以设置上级控制器，其控制马达控制器和起动机构的动作顺序。该上级控制器也可以承担其它任务，例如识别关闭过程的开始(也就是它包括识别机构)和/或其它决定和/或测定结果，对其还要进行详细研究，并根据其结果确定是否将驱动马达用于电动停车制动器的起动。
也可以将马达控制器/控制器、起动机构和/或识别机构集成在一个共同的控制器中。这种情况也就是说这些机构相互连接在一起。
尽管可以在每次停车过程时只有在起动停车制动器后才关闭驱动马达，但是优选根据以下原则中的一项或者多项进行-汽车电能供给系统的运行状态。特别是检测和/或确定能源供给系统的电能存储器的充电状态，电能存储器是否发生故障。为此对于上述装置可以设置一个运行状态机构用于确定运行状态，其中该运行状态机构与马达控制器耦联。
-汽车的倾角。例如当倾角值大于或者等于8°时该原则就认为满足。对于倾角可以分为摆动角(在横向于汽车纵轴线的平面中测量)和俯仰角(在包含汽车纵轴线的平面中测量)。最好仅仅考虑俯仰角来确定按本发明的方法是否实施。对于上述装置，可以设置一个检测机构用于检测倾角，其中该检测机构与马达控制器耦联。
-汽车停止状态。特别确定汽车的所有车轮是否停止。为此例如对转速传感器的信号进行分析处理。转速传感器的优点是其在汽车中一般本来就存在，例如与防抱死系统连接。
停车制动器的自动起动-接下去驱动马达关闭-也可以根据电能供给系统的运行状态是否要求汽车在倾角大于最小倾角的情况下停车，和/或汽车是否停止进行。通过这种方式本发明只有在相应的需求的情况下满足保险功能，并且该功能性并不感受为干扰。因此例如汽车可以在停车在平坦的路面中后在不需要重新起动驱动马达的情况下移动。
电动停车制动器按本发明的起动也可以通过不同的方式进行。例如可以在确定长度的时间段内在关闭过程开始后和/或相应的用于关闭驱动马达的关闭信号接收后保持驱动马达运转。作为替代方案，例如可以首先确定停车制动器是否起动，然后才产生一个使得驱动马达关闭的信号。对于首先提到的方案已经证明在至少一秒钟的时间内保持驱动马达运转就足够了。
下面根据优选的实施例对本发明进行详细地说明。
附图示出
图1示意示出了具有电能供给系统和控制器的公路行驶车辆中的布局，该控制器可以实施按本发明的方法；图2示出了时间曲线，其简化示出了实施按本发明的方法时不同动作和事件的时间顺序。
在图1中示意性地在矩形框中所示的汽车1具有一个驱动马达3，该驱动马达在其运转期间通过一个机械离合器4驱动发电机6。由发电机6产生的电能存储在车载电源5中，该车载电源5具有至少一个用于存储电能的电能存储器，尤其是一种传统的汽车电池。车载电源5与一个运行状态机构8(例如与一个车载电源控制器)连接，该运行状态机构特别是能够确定电能存储器7的充电状态。这种确定的相应结果持续地和/或在必要时传送到电动停车制动器的控制器14(下面的EPB控制器)上。
对于驱动马达3在本实施例中是一种内燃机，其可以通过操作点火开关12起动和关闭。点火开关12与马达控制器10连接，该马达控制器又与驱动马达3连接。由此马达控制器10虽然考虑点火开关12的开关状态，但是不直接(也就是没有时间延迟地)执行相应的动作。更确切地说马达控制器10根据其从EPB控制器14接收的信号保持驱动马达3运转，尽管点火开关调节到了位置“关闭”上。马达控制器10也可以自己确定是否要保持驱动马达3运转和/或者保持驱动马达3运转多久。
在图1中矩形框的四个角区域中分别示出了一个车轮转速传感器15，其分别配设于汽车1的四个车轮中的一个。通过这种方式可以由运动机构16(其特别具有车轮转速分析器)检测所有四个车轮的车轮转速。特别是该运动机构16可以确定是否所有四个车轮都停止，并由此确定汽车1是否也停止。运动机构16与EPB控制器14连接，从而EPB控制器14连续和/或在必要时从运动机构16接收信号，其中由该信号可以确定汽车是否停止。
另外设置一个检测机构18，其检测汽车1的倾角，优选是检测俯仰角值。连续和/或在必要时将相应的信号传送到EPB控制器14。
现在参考图2来详细描述在图1中所示布置运行的一个例子。
首先由此出发，车载电源5的电能存储器7处于完全有效的运行状态中，也就是说尤其是充了足够的电来起动图1中未详细示出的电动停车制动器。使用车载电源的电能来进行起动例如可以按照DE 19838 886 A1中所描述的进行，但是其中相应的起动信号的产生以按本发明的方法进行。
如果点火开关12调到“关闭”，那么EPB控制器14由从运行状态机构8接收的信号确定电能存储器7充了足够的电。通过将相应的控制信号传送到马达控制器10(或者在不传送控制信号时)，马达控制器10就确定驱动马达3的运转可以马上结束，并且关闭驱动马达3。
相应的当检测机构18检测到没有超过给定的倾角值(例如5°或者8°)时，驱动马达3在点火开关12关闭后也立即关闭。
如果点火开关12关闭，并且汽车1并没有处于停止状态，那么EPB控制器14在一种特别优选的实施方式中将相应的信号发送到马达控制器10，从而驱动马达3的运转不终止(并且电动停车制动器也不起动)，直到汽车1停止为止。从达到停止状态开始，按本发明的方法可以以下述方式执行。
如果车载电源控制器8检测到电能存储器7的运行状态不能可靠地实现电动停车制动器的起动(例如电能存储器有故障)、检测机构18检测到汽车1处于陡坡上(俯仰角值例如大于5°或者8°)并且汽车1停止，那么执行下面的动作在点火开关12在时间点t0关闭时(在图2中作为信号I从一个高水平到一个低水平的突变下降)，EPB控制器14确定汽车1的所述状态，并向马达控制器10发出一个信号，该信号操纵该马达控制器10，使其还不终止驱动马达3的运转。这在图2中通过在时间点t0上出发水平延伸的处于高水平上的线M表示。同时或者接下来，EPB控制器14将信号发送到未详细示出的起动机构上以起动电动停车制动器，从而电动停车制动器从时间点t1开始起动，并到时间点t2完全起动。这在图2中通过线B从时间点t1上升到时间点t2表示。然后电动停车制动器保持在起动(拉紧)状态。在马达控制器10中设定(例如程序化)了一个时间段，该时间段相应于时间点t0和时间点t3之间的间隔，从时间点t3开始由马达控制器10关闭驱动马达3。如在图2中由从时间点t3一直下降到时间点t4的线M所示，驱动马达3在该时间段过去之后才关闭。最好如此选择该时间段，使其大于电动停车制动器起动所需的最大可能持续时间加上例如执行所述控制措施所必要的时间段。由此如在图2中所示就会出现一个短暂的延迟，直到点火开关12在时间点t0关闭后电动停车制动器开始起动。
作为替代方案，当电动停车制动器完全起动时，由起动机构向EPB控制器14发出一个执行信号。
按本发明的方法和按本发明的装置还有其它变型方案和改进方案。例如可以设置一个关闭机构，借助于该关闭机构可以阻止按本发明的方法的执行，和/或借助于该关闭机构可以使已经起动的电动停车制动器关闭(脱开)而无需重新起动驱动马达。这例如实现了即使在陡坡中也能实现汽车的牵引。该关闭机构例如直接与相应控制电动停车制动器运行的EPB控制器14连接。
权利要求
1.用于起动汽车(1)、尤其是公路行驶车辆的电动停车制动器的方法，其中-识别用于使汽车(1)的驱动马达(3)关闭的关闭过程的开始；-在关闭过程开始后首先起动电动停车制动器；然后才-关闭驱动马达(3)。
2.按权利要求1所述的方法，其中检测用于起动电动停车制动器的电能供给系统(5、7)的运行状态，尤其是检测电能供给系统(5、7)的电能存储器(7)的充电状态，并根据运行状态决定是否使用驱动马达(3)来起动电动停车制动器。
3.按权利要求1或者2所述的方法，其中检测所述汽车(1)的倾角，并根据倾角的大小决定是否使用驱动马达(3)来起动电动停车制动器。
4.按权利要求1至3中任一项所述的方法，其中确定所述汽车(1)是否停止，并且其中只有当汽车(1)停止时才起动电动停车制动器。
5.按权利要求1至4中任一项所述的方法，其中从关闭过程开始起和/或从接收相应的关闭信号起保持所述驱动马达(3)运行给定长度的时间段。
6.用于起动汽车(1)、尤其是公路行驶车辆(1)的电动停车制动器的装置，具有-用于产生起动信号的起动机构(14)，通过该信号起动电动停车制动器；其特征在于-一个用于控制关闭过程的马达控制器(10)，通过该关闭过程关闭汽车(1)的驱动马达(3)；以及-一个用于识别用于关闭驱动马达(3)的关闭过程开始的识别机构(12)，该识别机构与起动机构(14)和马达控制器(10)连接；其中该起动机构(14)和马达控制器(10)如此构造和相互组合，使得在关闭过程开始后首先通过起动信号起动电动停车制动器，并在此期间保持驱动马达(3)运转，然后才关闭驱动马达(3)。
7.按权利要求6所述的装置，其具有一个用于确定用于起动电动停车制动器的电能供给系统(5、7)的运行状态的运行状态机构(8)，其中该运行状态机构(8)与马达控制器(10)耦联，从而可以根据运行状态使驱动马达(3)保持运转直到电动停车制动器起动。
8.按权利要求6或者7所述的装置，其具有一个用于检测汽车(1)的倾角的检测机构(18)，其中该检测机构(18)与马达控制器(10)耦联，从而可以根据倾角的大小使驱动马达(3)保持运转直到电动停车制动器起动。
9.按权利要求6至8中任一项所述的装置，其具有一个运动机构(16)，用于确定汽车(1)是否停止，其中该运动机构(16)与马达控制器(10)耦联，从而可以根据汽车(1)的停止状态使驱动马达(3)保持运转直到电动停车制动器起动。
全文摘要
本发明涉及用于起动汽车、尤其是公路行驶车辆的电动停车制动器的一种方法和一种装置。本发明提出，在汽车停车时识别用于关闭汽车(1)的驱动马达(3)的关闭过程的开始，在关闭过程开始后首先起动电动停车制动器，然后才关闭驱动马达(3)。通过这种方式可以利用驱动马达来起动停车制动器。
文档编号B60T7/02GK1918027SQ200580004335
公开日2007年2月21日 申请日期2005年1月24日 优先权日2004年2月9日
发明者V·雅戈德奇斯基 申请人:大众汽车有限公司