对带有鼓式制动器和空行程补偿的液压式机动车制动设备的控制方法以及相应的机动车制动设备与流程

对带有鼓式制动器和空行程补偿的液压式机动车制动设备的控制方法以及相应的机动车制动设备
[0001]
本发明涉及一种用于控制带有鼓式制动器并带有机电式制动助力器的液压式机动车制动设备的方法，所述鼓式制动器在行驶运行过程中发挥运行制动的作用。此外，本发明还涉及一种相应的用于机动车的机动车制动设备。鼓式制动器尤其与盘式制动器相比具有多种优点，例如更高的效率、更低的磨损和更少的制动粉尘排放。然而鼓式制动器不仅要求更高的施加压力，而且还因更大的间隙而具有更长的空行程，在所述空行程中并不形成制动力矩。这导致在到达制动器摩擦衬片贴靠在制动鼓上的压力点为止经历更长的制动踏板行程。迄今尝试通过机械措施、例如对弹簧组或者调节机构的调整来消除这一弊端。
[0002]
文献de 10 2008 054 859 a1描述了一种用于控制具有盘式或鼓式制动器的液压式车辆制动设备的方法，其中设置机电式的制动助力器，所述制动助力器例如借助电动机形成助力，所述助力连同经由制动踏板所施加的肌力操纵主制动缸。以上所述在鼓式制动器中的空行程问题则未被解决。
[0003]
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于控制具有鼓式制动器的机动车制动设备的方法，所述方法不具有或者至少仅减少地具有由现有技术导致的至少一个弊端。
[0004]
该技术问题通过具有权利要求1的特征的根据本发明的方法解决。本发明还通过并列权利要求扩展到相应的机动车制动设备。还从从属权利要求、从以下发明描述而且从附图中类似地针对两个发明技术方案给出了本发明的改进方式和设计方式。
[0005]
根据本发明的方法的特征在于，机电式的制动助力器在车辆启动时、也即在机动车的行驶准备达成时，根据用于鼓式制动器的车辆特有的p-v特征曲线形成预压力，所述预压力为空行程补偿而施加在鼓式制动器上，并且在行驶运行过程中(在所述行驶运行过程中鼓式制动器发挥运行制动器的作用)保持住或者说保持不变。
[0006]
所述预压力实现了对鼓式制动器上的空行程的补偿。如果驾驶员或者说司机操纵制动踏板(或者类似装置)，则所形成的压力叠加在被保持的预压力上。鼓式制动器的空行程已经因所述预压力或者说由此实现的预应力而被克服，并且形成具有相对较硬的压力点的更短的踏板行程(鼓式制动器的特点通常在于较软的压力点)。由此形成主观上更好的踏板感受。
[0007]
所使用的机电式制动助力器(ebkv)由此形成，即，该制动助力器能够在鼓式制动器上生成制动压力，而不需驾驶员操纵制动踏板。机电式的制动助力器为此例如配备了ebr(外部制动请求)界面。
[0008]
此外，机动车制动设备还可以具有行驶动态调节(esc)的控制阀，利用所述控制阀能够有目的地降低和/或生成车轮制动压力。优选地规定，施加在鼓式制动器上的预压力通过所述控制阀被保持，也即在一定程度上被“锁定”。
[0009]
所形成的另外的可能性在于，机动车制动设备具有至少一个蓄压器套筒，利用所述蓄压器套筒保持施加在鼓式制动器上的预压力。这种蓄压器套筒是额外的构件，所述构件被布置在引入鼓式制动器中的液压支路中。蓄压器套筒优选构造具有执行器，以便能够根据所需预压力执行调适，所述预压力例如通过车辆主线被机电式制动助力器的控制设备
或者被行驶动态调节的控制设备(见下文)读取。
[0010]
p-v特征曲线示出施加在鼓式制动器上的液压压力p(制动压力)与为此所需的液压体积v(体积容量或者说置换的液体体积)之间的函数关系。鉴于制造公差，所述p-v特征曲线是车辆特有的或车辆个性化的。用于鼓式制动器的p-v特征曲线可以在车辆制造时、例如在流水线终端检测中被确定，并且随后例如被存入或者说存储在机电式制动助力器的控制设备中或行驶动态调节的控制设备中，并且由此可供使用。优选以数轴方式确定和存储p-v特征曲线。由p-v特征曲线能够确定必要的预压力(p0)，以下还将对此进行详述。原则上可以考虑的是，为每个鼓式制动器确定和存储自有的p-v特征曲线。p-v特征曲线可以稍后(在车辆制造之后)、例如在专业机构中再校准或者说重新训练。
[0011]
用于机动车的根据本发明的机动车止动设备具有：
[0012]-多个、也即至少两个鼓式制动器，所述鼓式制动器在行驶运行过程中发挥运行制动器的作用；
[0013]-机电式的制动助力器；和
[0014]-控制设备或类似装置，其中，这尤其是机电式的制动助力器的控制设备或者驾驶动态调节的控制设备，所述控制设备控制或调节机动车制动设备，从而使得机电式的制动助力器在车辆启动时根据车辆特有的用于鼓式制动器的p-v特征曲线形成预压力，所述预压力为实现空行程补偿而被施加在鼓式制动器上并保持住或者说保持不变。
[0015]
优选地，鼓式制动器(仅)布置在机动车的后轴上，相反，机动车的前轴优选配备有盘式制动器。
[0016]
以下借助附图对本发明进行示例性且非限制性的更详尽的阐述。在附图的图面中所示和/或以下阐述的技术特征也可以相对于具体的特征组合、本发明的普遍技术特征是独立的，并且相应地改进本发明。
[0017]
图1示出用于鼓式制动器的p-v特征曲线的表征性走向。
[0018]
图2示出根据本发明的机动车制动设备的示意图。
[0019]
如图1所示，鼓式制动器具有相对更大的空行程s，在所述空行程中尽管对制动踏板或类似装置进行操纵，但是不形成制动力矩。空行程s的特征在于压力-体积特征曲线(k)的基本上水平的走向。如果在继续制动踏板操纵时克服了空行程s，则制动压力p增加，并且形成制动力矩。
[0020]
本发明规定，为实现空行程补偿而在机动车制动设备的鼓式制动器上施加预压力p0，并且由此在一定程度上预操纵鼓式制动器。必要的预压力或者说施加压力p0根据用于鼓式制动器的车辆特有的p-v特征曲线(k)被确定或被由此推导，并且大小恰好使得制动器摩擦衬片尚未在制动鼓上摩擦(由受摩擦的制动器摩擦衬片会导致发热并进而导致自增强、所谓自制动的后果)。预压力p0的理想数值在车辆特有的p-v特征曲线的水平区段的终点处形成，并且可以通过图形方式和/或数学方式确定。为该压力值p0(预压力或者说施加压力)匹配了体积值v0(施加体积)。
[0021]
图2示意性示出机动车制动设备100，其带有两个在机动车的前轴va上的液压操纵的盘式制动器110和两个在后轴ha上的液压操纵的鼓式制动器120。鼓式制动器120具有在图1中示出的特性。此外，机动车制动设备100还具有制动踏板130、与所述制动踏板130耦连的机电式的制动助力器140以及用于驾驶动态调节的带有控制阀或者说esc阀155的esc模
块150。
[0022]
在车辆启动时，也即在机动车的运行准备达成时，在鼓式制动器120上施加由被存储的用于鼓式制动器120的、车辆特有的p-v特征曲线所确定的预压力p0，其方式在于，机电式的制动助力器140将相应的制动液体积(施加体积)v0泵送到导引至鼓式制动器120的液压支路中(无需操纵制动踏板130)。控制阀155为此打开并且随后关闭，从而使预压力p0在之后的驾驶运行期间保持不变。在机动车启动时，机电式的制动助力器140靠近被存储的p-v特征曲线(k)的点p0/v0，并且通过esc阀155锁定在后轴ha上的压力p0。
[0023]
图2示出的状态在于：在制动踏板130未被操纵时，在前轴va的盘式制动器110上的压力p＝0，并且在后轴hv的鼓式制动器上的压力p＝p0。通过这种主要的液压的措施(无额外构件)已经克服了在鼓式制动器120上的空行程s，也就是说鼓式制动器120可以说被预操纵，并且制动器摩擦衬片可以说处于克服空行程位置或者说克服空行程形态。如果驾驶员在之后的驾驶运行中踩踏制动踏板130，则阀门155打开，一旦由制动踏板130行程的压力超过在后轴ha上锁定的压力或者说预压力p0，则由驾驶员形成的压力叠加在被锁定的压力或者说预压力p0上。在此形成了具有像在盘式制动器中那样相对较硬的压力点的更短的踏板行程。所谓的踏板松弛不会出现。在制动踏板130被松开时，在后轴ha的鼓式制动器120上重新调整为预压力p0，并且制动蹄相应地复位，从而使制动器摩擦衬片重新处于其空行程克服位置，而不在制动鼓上摩擦。
[0024]
附图标记列表
[0025]
100
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机动车制动设备(制动系统)
[0026]
110
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盘式制动器
[0027]
120
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鼓式制动器
[0028]
130
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制动踏板
[0029]
140
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机电式的制动助力器
[0030]
150
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驾驶动态调节模块
[0031]
155
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阀
[0032]
ha
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后轴
[0033]
va
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前轴
[0034]
k
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特征曲线
[0035]
s
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空行程
[0036]
p
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制动压力
[0037]
p0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
预压力(施加压力)
[0038]
v
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体积
[0039]
v0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
施加体积