机动车的制动设备的操纵装置及用于操作操纵装置的方法与流程

本发明涉及一种根据独立装置权利要求的前序部分所述的用于机动车的制动设备的操纵装置以及一种根据并列的方法权利要求的前序部分所述的用于操作机动车的制动设备的操纵装置的方法。

背景技术：

1、用于机动车的液压制动设备的操纵装置至少包括操纵执行器和制动踏板组件。操纵执行器和制动踏板组件被配置成用于操纵主制动缸。通过操纵装置能够以由制动踏板控制以及电子控制的方式来操纵机动车制动设备的车轮制动器。为此，操纵装置包括踏板力传输元件和执行器力传输元件，该踏板力传输元件能够被施加以作用于制动踏板组件的人力，该执行器力传输元件能够被施加以操纵执行器的执行器力。人力与执行器力共同作用于弹性体盘形件，其中这两种力的总和力经由总和力传输元件被进一步传输给主制动缸的主活塞，以形成制动压力。为了准确地操控执行器力传输元件而需要传感器装置，该传感器装置检测踏板力传输元件和执行器力传输元件的不同的位移。

2、这样的具有用于测量位移差的传感器装置的操纵装置是从文件de 10 2019 213058 a1中已知的。在该文件中所描述的传感器装置包括悬臂，该悬臂与踏板力传输元件相连接并且在其端部布置有位置感测器元件。第二悬臂与执行器力传输元件相连接，其中在其端部布置有位置检测元件。利用这种布置，连续地检测悬臂和位置感测器元件的位移的差值。示例性地在此应用无接触式测量原理，其基于磁效应、电磁效应或光学效应并且不受机械磨损的影响。所测得的位移差被用于借助操纵执行器来确切地跟踪控制执行器力传输元件。

3、此外，在该文件中还提出了对踏板力传输元件的位移进行检测。在此，位置感测器元件在踏板力传输元件处的位置藉由布置在主制动缸处的另外的传感器来检测。所测得的位移给出有关如下驾驶员制动期望的情况说明，即，通过制动踏板组件来使踏板力传输元件移位。

4、执行器力传输元件的位置检测元件与控制和调节单元相连接以通过柔性电连接来输出所测得的信号。控制和调节单元连同柔性线路一起被安置在电子装置壳体中，该电子装置壳体被布置在主制动缸的外侧。此外，电子装置壳体被构造成使得踏板力传输元件的悬臂可以在外侧沿着主制动缸移动，但受电子装置壳体的保护。

5、此外设置有压力传感器，该压力传感器检测代表执行器力的压力。压力传感器同样与电子控制和调节单元电连接，该电子控制和调节单元被配置成用于操控对操纵执行器的驱动，以便根据所测得的压力值来操纵执行器力传输元件。

技术实现思路

1、因此本发明的目的是，提供一种用于机动车的制动设备的操纵装置，该操纵装置能够实现确切且功能可靠地检测其操纵状态。另外的目的在于，提供一种用于操作操纵装置的方法，其中该操纵装置具有对其操纵状态的经改进的检测。

2、本发明所基于的目的通过独立专利权利要求所述的特征来实现。优选的实施方式从相应的从属权利要求中得出。

3、根据本发明提供一种用于机动车的液压制动设备的操纵装置，操纵装置包括主制动缸操纵模块，主制动缸操纵模块能够由制动踏板组件和/或操纵执行器操纵，以使主制动缸的工作活塞移位，其中主制动缸操纵模块包括操纵模块主体，在操纵模块主体的内部至少部分地、以可轴向运动的方式接纳有执行器力传输元件并且能够由操纵执行器来操纵执行器力传输元件，其中至少部分地在执行器力传输元件的内部以可轴向运动的方式接纳有踏板力传输元件并且能够由制动踏板组件来操纵踏板力传输元件，其中第一传感器检测踏板力传输元件与执行器力传输元件之间的位移差，其中第二传感器检测执行器力传输元件的位移。

4、为了尽可能准确地检测执行器力传输元件在操纵模块主体内部的位置，提出第二传感器。该第二传感器测量执行器力传输元件所经过的位移。位移差传感器与位移传感器的组合具有分辨率高或测量准确度高的优点。借助该第二传感器可以确切地确定执行器力传输元件的位置。利用执行器力传输元件的所测得的位移，除了所测得的位移差之外，还存在另外的信息，即：该另外的信息给出有关执行器力传输元件的当前位置的较准确的情况说明。该另外的信息有助于在操纵装置的操纵过程中将踏板力传输元件与执行器力传输元件之间的位移差调整至目标值，在该目标值的情况下弹性体盘形件的形变是最小的。因为执行器力传输元件和踏板力传输元件被实施成使其作用于弹性体盘形件的第一侧面，其中在弹性体盘形件的相反的第二侧面布置有操纵力传输元件，该操纵力传输元件可轴向运动地布置在操纵模块主体的内部并且与主制动缸的工作活塞相联接，以使该工作活塞在执行器力传输元件和/或踏板力传输元件的操纵过程中移位。对执行器力传输元件和踏板力传输元件的不均匀的操纵导致在弹性体盘形件中发生剪切作用。因此，必须最准确地跟踪控制执行器力传输元件。通过测量执行器力传输元件的位移，可以借助操纵执行器确切地执行对执行器力传输元件的操控。由此减小对弹性体盘形件的剪切作用。

5、根据一个优选的实施方式，执行器力传输元件包括活塞，并且踏板力传输元件包括冲头，其中第一传感器检测活塞与冲头之间的位移差。优选地，第一传感器被布置在活塞上或该活塞中。借助该第一传感器可以检测活塞距冲头的距离。相应地，执行器力传输元件的部分被设计为位置接收器并且踏板力传输元件的部分被设计为位置感测器。

6、作为测量原理，提供无接触式的测量。根据另一个优选的实施方式，第一传感器检测磁场，该磁场在踏板力传输元件与执行器力传输元件之间发生相对运动时移位。优选地，踏板力传输元件的冲头至少部分地被实施为永磁体或者在冲头上或该冲头中布置有能够随踏板力传输元件移位的永磁元件。由于永磁体相对于执行器力传输元件相对运动，从永磁体发出的磁场发生移位。磁场线穿透对磁场敏感的传感器元件，其中传感器元件测量与位置相关的磁场特性，如强度和场线角度。第一传感器例如可以包含磁感应式传感器元件、磁阻式传感器元件、霍尔传感器元件。因此，由对磁场敏感的传感器元件来探测磁场的位移或还有其变化。基于检测到的测量值生成的信号被传导至分析单元并且在该处被呈现为踏板力传输元件与执行器力传输元件之间的位移差。

7、根据另一个优选的实施方式，执行器力传输元件包括悬臂，其中第二传感器被配置成用于借助于悬臂来检测执行器力传输元件的位移。优选地，悬臂延伸穿过主制动缸的通孔。这个通孔可以被设置在主制动缸的凸缘中。优选的是，悬臂是能够在主制动缸的外部与该主制动缸轴线平行地移动的。

8、为了检测执行器力传输元件在操纵模块主体内部的位移，提供悬臂。这个悬臂是执行器力传输元件的一部分或与执行器力传输元件相连接。悬臂是长形延伸的部件，该部件被紧固在执行器力传输元件上并且延伸穿过通孔。由此，沿主制动缸为悬臂的位移提供充足的空间。借助悬臂可以实现在易于触及且为第二传感器提供很大空间的部位测量执行器力传输元件的位置。

9、优选地，第二传感器是光学传感器，该光学传感器借助施在悬臂上绘制的刻度来检测执行器力传输元件的位移。因此优选的是，执行器力传输元件的悬臂或紧固在其上的元件用作位置感测器并且第二传感器用作位置接收器。同样为了测量执行器力传输元件的位移，应用无接触式测量原理。在此，可以特别有利地实现光学测量。然而还可以使用其他的无接触式测量原理。因此，第二传感器例如同样可以包括传感技术，该传感技术包含对经磁编码的测量体的感测。于是，悬臂被实施为永磁体，或者一个或多个经永磁编码的元件被紧固在悬臂处或悬臂中。

10、在另一个优选的实施方式中，第一传感器的信号传输线路的信号线路区段延伸穿过悬臂或沿着悬臂延伸。为了将第一传感器的测量信号输送给分析装置，信号线路区段从第一传感器延伸经过悬臂并且穿过通孔。优选地，第一传感器的信号传输线路的另外的信号线路区段被设计为柔性环路。环路被紧固在悬臂的端部。因此第一信号线路区段在悬臂的自由端部过渡至柔性环路。在结构方面有利的是，优选布置在活塞处的第一传感器的信号传输线路被输送穿过同样布置在活塞处的悬臂。因为悬臂运动并且信号传输线路必须被引导至位置固定地定位的信号线路接口以转发至控制和调节单元，所以有利的是设计另外的信号线路区段作为环路。这个环路于是可以在悬臂移位时滚动。

11、另一个优选的实施方式提出的是，在主制动缸上布置有壳体，其中第二传感器被布置在由壳体围成的空间中。壳体被设置成用于保护延伸穿过通孔且在外侧沿着主制动缸移动的悬臂并且用于保护柔性环路。

12、优选地，第一传感器和第二传感器与操纵执行器的电子控制和调节单元相连接。这种连接藉由信号线路和供电线路来进行。优选地，操纵执行器被设计成电动液压或电动机械的。操纵执行器的电子控制和调节单元被用作针对第一传感器和第二传感器的测量信号的分析装置。为此，第一传感器和第二传感器的信号传输线路与电子控制和调节单元连接。此外，第一传感器和第二传感器由电子控制和调节单元供电。电子控制和调节单元分析接收到的传感器信号，以便获得有关执行器力传输元件和踏板力传输元件的位置的准确说明。借助这些说明或信息可以目标准确地操控操纵执行器以执行器力传输元件的力施加。

13、本发明的另一方面是一种操作用于机动车的制动设备的操纵装置的方法，操纵装置包括带有执行器力传输元件和踏板力传输元件的主制动缸操纵模块，其中执行器力传输元件和踏板力传输元件能够相对于彼此轴向移位，其中借助第一传感器来测量踏板力传输元件与执行器力传输元件之间的位移差，其中借助第二传感器来测量执行器力传输元件的位移。

14、根据本发明的方法能够实现准确地检测操纵装置的当前操纵状态，其方式为：借助第二传感器来测量执行器力传输元件的位移作为附加信息。这种测量能够实现除了位移差测量之外还使用执行器力传输元件的位置来确定执行器力理论值。

15、优选的是，在该方法中，使用所测得的位移差和所测得的位移来操控操纵执行器，借助于该操纵执行器来驱动执行器力传输元件。在被指配给操纵执行器的电子控制和调节单元中处理这些信息。操纵执行器负责操纵执行器力传输元件。通过借助算法在操纵执行器的电子控制和调节单元中处理第一传感器和第二传感器的测量值，可以通过液压或机械的执行器来进行对执行器力传输元件的有针对性的力施加。

16、优选地，第一传感器和第二传感器分别执行无接触式地连续地测量测量值。有关无接触式地测量测量值的优点参照上述实施方式。

17、根据本发明的操纵装置被用于机动车的液压制动设备中。制动设备包括电动液压的压力调节器，该压力调节器藉由两个液压连接线路与主制动缸相连接。此外，制动设备包括多个车轮制动器，该多个车轮制动器与电动液压的压力调节器连接。电动液压的压力调节器具有自己的电子控制和调节单元，借助于该电子控制和调节单元例如执行对车轮制动器的abs和esp调节干预。