CN102398578B - 用于机动车的制动***、操纵该制动***的方法和控制仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于机动车的制动***，具有制动装置、踏板模拟器和用于在制动装置与踏板模拟器之间传递制动踏板的踏板行程的转移装置，其中所述转移装置在分配壳体中具有可以由制动踏板操纵的传动及分配杆。所述传动及分配杆包括一根固定在壳体上的横向于调节方向伸展的调整轴以及至少一根保持在所述调整轴上的传动杆，该传动杆以能够不仅沿所述调整轴的轴向方向而且横向于所述轴向方向进行调节的方式得到保持。

Description

用于机动车的制动***、操纵该制动***的方法和控制仪

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的制动***以及一种用于操纵制动***的方法。

背景技术

在DE 10 2007 016 864 A1中描述了一种用于机动车的制动***，该制动***包括用机电方式放大的制动装置和踏板模拟器，所述踏板模拟器用于以熟悉的方式向驾驶员传达触觉的制动感觉。所述制动***构造为线控***，对于该线控***来说用传感器来检测制动踏板的运动并且通过调整仪或者说控制仪来产生用于对制动装置中的电气的制动执行器进行操纵的调节信号。在制动踏板与制动装置之间存在着机械的啮合（Durchgriff），但是所述机械的啮合由于构造为线控***的结构而在正常情况下退耦并且仅仅在紧急情况下比如在机电的制动力放大装置失灵时起作用，在所述紧急情况中由驾驶员施加到制动踏板上的力用作用于所述制动装置的调节力。相反，在正常情况下不将由驾驶员产生的踏板作用力转换为制动力。

通过转移装置在踏板模拟器与制动装置之间分配制动踏板的调整距离。按照一种在DE 10 2007 016 864 A1中所提到的实施变型方案，所述转移装置是可以由制动踏板操纵的传动杆及分配杆，该传动及分配杆包括导向件，所述导向件不仅与踏板模拟器的调节杆相连接而且与制动装置的调节杆相连接并且通过布置在制动踏板与导向件之间的耦合杆来调节。所述耦合杆以能够移动的方式支承在所述导向件中，其中按所述耦合杆的在导向件上的作用点的位置可以对将制动踏板的调整距离传递到踏板模拟器或者说制动装置上的传递情况进行控制。

因为所述传动及分配杆固定地与所述踏板模拟器及制动装置的调节杆相连接，所以对于将所述导向件与所述制动踏板连接起来的耦合杆的偏移的位置来说不能排除这一点，也就是将调整距离不仅导入到所述踏板模拟器中而且导入到所述制动装置中。

发明内容

本发明的任务是，在用于机动车的制动***中以能够无级调节的方式设计踏板模拟器与制动装置之间的调整距离分配情况。按照本发明的另一个方面，制动***应该以在能量方面有利的方式来运行。

该任务按本发明用按本发明的用于机动车的制动***或用于操纵该制动***的方法或一种调整仪或者说控制仪得到解决。制动***具有制动装置、踏板模拟器和用于在所述制动装置与所述踏板模拟器之间传递制动踏板的踏板行程的转移装置，其中所述转移装置在分配壳体中具有能够由所述制动踏板操纵的传动及分配杆，所述传动及分配杆可以在第一分配位置与第二分配位置之间调节，其中在所述第一分配位置中将所述制动踏板的调整距离导入到所述制动装置中并且在所述第二分配位置中将所述制动踏板的调整距离导入到所述踏板模拟器中，其中，所述传动及分配杆包括固定在壳体上的横向于调节方向伸展的调整轴以及至少一根保持在所述调整轴上的由所述制动踏板加荷的传动杆，所述传动杆以能够不仅沿所述调整轴的轴向方向而且横向于所述轴向方向进行调节的方式得到保持。在按本发明的用于操纵按本发明的用于机动车的制动***的方法中，所述制动***具有制动装置、踏板模拟器和用于在所述制动装置与所述踏板模拟器之间传递所述制动踏板的踏板行程的转移装置，其中，所述转移装置在初始状态中处于将所述制动装置激活的位置中并且为设定额定制动力而如此调节所述转移装置，使得通过所述制动装置产生的制动力和在所述制动***之外产生的制动力相加为额定制动力。按本发明的调整仪或者说控制仪用于实施按本发明的方法。

本发明的第一方面涉及一种用于机动车的制动***，其中所述制动***包括制动装置、踏板模拟器和用于在制动装置与踏板模拟器之间传递制动踏板的踏板行程的转移装置。所述转移装置在分配壳体中具有可以由制动踏板操纵的传动及分配杆，所述传动及分配杆可以在第一分配位置与第二分配位置之间调节，其中在所述第一分配位置中将制动踏板的调整距离导入到所述制动装置中，并且在所述第二分配位置中将制动踏板的调整距离导入到所述踏板模拟器中。

为了保证，在所述分配位置中将踏板作用力或者说踏板行程仅仅输送给相应的装置，从而相应地杜绝另一个装置的意外的操纵，所述传动及分配杆具有一根固定在壳体上的横向于调节方向伸展的调整轴以及至少一根保持在所述调整轴上的由所述制动踏板加荷的传动杆，该传动杆以能够不仅沿所述调整轴的轴向方向而且横向于所述轴向方向并且由此沿所述踏板模拟器及制动装置的调节方向进行调节的方式得到保持。由于所述调整轴以固定在壳体上的方式布置在所述转移装置的分配壳体上，所以所述调整轴仅仅用于支承并且导引所述传动杆，所述传动杆由所述制动踏板或者说应该由制动踏板操纵的输入杆来加荷。所述传动杆可以沿调整轴调节到相应的位置中，在所述相应的位置中可以明确地将力或者说调整距离要么仅仅传递到所述踏板模拟器上要么仅仅传递到所述制动装置上。这些位置称为分配位置。除此以外也能够调节任意的中间位置，在所述中间位置中按百分比将调整距离或者说调节力划分到所述踏板模拟器及制动装置上。所述调整距离的按百分比的划分通过所述传动杆的沿着调整轴的轴线的相应的定位来实现。所述划分工作可以线性地或者非线性地依赖于所述传动杆的在所述两个分配位置之间在调整轴上的当前位置。

所述传动杆可以相对于所述调整轴执行两种相对运动。一方面，所述传动杆以能够沿所述调整轴的轴向方向移动或者说调节的方式保持在该调整轴上，其中由于该调整轴横向于调节方向布置在分配壳体中所述传动件的这种运动同样横向于制动踏板运动的调节方向以及踏板模拟器和制动装置的操纵方向来进行。尤其规定，所述调整轴的轴线正交于所述调节方向。

另一方面，所述传动杆可以沿调节方向相对于所述调整轴执行相对运动。这种运动是必需的，用于将源自制动踏板的调节运动传递到踏板模拟器和/或制动装置上。相反，所述调整轴则沿其调节方向不改变其位置。

按照一种有利的实施方式，所述调整轴构造为丝杠，所述传动杆支承在该丝杠上。在该丝杠旋转时，该丝杠实现所述传动杆的沿该丝杠的轴向方向的调节，而执行器不必直接作用于所述传动杆。这足以通过执行器尤其电动马达来旋转驱动所述调整轴，随后沿着所述调整轴的纵轴线来调节所述传动杆直至达到所期望的位置。

但是，原则上也可以直接通过驱动装置优选电动马达来调节所述传动杆的在调整轴上的位置。

在另一种有利的设计方案中，为所述传动杆分配了摇杆，该摇杆以能够翻转的方式一方面支承在踏板模拟器上并且另一方面支承对所述制动装置进行操纵的输出杆上。所述传动杆操纵着所述摇杆，其中所述传动杆以能够调节的方式支承在所述摇杆上并且按所述传动杆的在摇杆上的力作用点的位置来将调节运动或者说调节力相应地分配到踏板模拟器或者说制动装置中。

在另一种有利的设计方案中，总共两根关于中轴线对称布置的传动杆支承在所述调整轴上，所述传动杆能够从代表着分配位置之一的共同的中间位置沿着所述调整轴朝相反的方向调节，用于到达处于外面的第二分配位置。通过所述两根传动杆及其在分配壳体中的对称布置以及沿着所述调整轴的轴线的对称的运动，来实现均匀的力的分配和支撑，从而避免不受欢迎的偏斜位置或者说倾斜位置及歪斜的危险以及从中引起的不受欢迎地将调整距离部分地传递到相应的另一个装置上的危险。有利的是，为每根传动杆分配了一根摇杆，其中所述两根摇杆中的每根摇杆以能够回转的方式不仅与所述踏板模拟器相连接而且与所述制动装置相连接。可能有利的是，关于对所述制动装置进行操纵的输出杆对称地比如如此布置所述踏板模拟器，以便所述踏板模拟器将所述输出杆包围，使得踏板模拟器和输出杆关于彼此同轴布置。在通过两根各具有一根摇杆的传动杆来加荷时，所述两根摇杆在所述传动杆上具有共同的连接点并且在能够以其对置的处于外面的端部回转的情况下与踏板模拟器的区段相耦合。在所述传动杆的相应的分配位置中应该操纵所述踏板模拟器，在所述相应的分配位置中所述传动杆处于其在外面的位置中，相反在用于向制动装置加荷的分配位置中所述两根传动杆布置在分配壳体中的当中处。

本发明的另一个方面涉及一种用于对机动车用的制动***进行操纵的方法，其中所述制动***包括制动装置、踏板模拟器和用于在制动装置与踏板模拟器之间传递制动踏板的踏板行程的转移装置。所述转移装置必要时以如前所述的方式来构成。

在制动***的初始状态中，所述转移装置处于将制动装置激活的位置中，从而将制动踏板的每次操纵直接转换为用于向制动装置加荷的调节运动。这样做的优点是，将由驾驶员花费的用于操纵制动踏板的功也转换为制动力。由此降低对于制动力放大来说所必需的能量开销，因为通过用于设定额定制动力的制动力放大器仅仅必须产生相应的份额，在此将该相应的份额降低了驾驶员制动份额。

此外规定，为了设定额定制动力来如此调节所述转移装置，使得通过所述制动装置产生的制动力-驾驶员份额包括制动力放大部分-以及在制动***之外产生的作用于机动车的制动力全部相加为额定制动力。这种运行方式尤其在电动车或者说混合动力车中适用，所述电动车或者说混合动力车在动力传动系中具有电动马达，该电动马达在余热利用运行中将制动力施加到机动车上。这种制动力在机动车的动力传动系中在制动***之外产生并且可以通过所述按本发明的方法来如此得到考虑，从而相应地降低在制动***中产生的制动份额用于实现额定制动力。通过所述转移装置，可以将由驾驶员产生的制动距离的相应的份额导入到所述踏板模拟器中，用于以在能量方面尽可能有利的方式通过制动***之外的装置比如发电机来产生制动力的尽可能高的份额。只要所述额定制动力仅仅通过所述制动***之外的装置来产生，那就通过所述转移装置的相应的调节来将制动踏板的踏板行程导入到所述踏板模拟器中。对于驾驶员来说，这在不管在制动装置之外产生制动力矩的情况下具有在触觉方面熟悉的制动感觉的优点，因为踏板模拟器与制动装置之间的分配不对制动踏板产生反作用并且因此不为驾驶员所觉察。

所述按本发明的方法在调整仪或者说控制仪中运行，所述调整仪或者说控制仪是制动***的组成部分或者说与制动***进行通信。

附图说明

其它的优点和有利的实施方式可以从其它的申请文本内容、附图说明及附图中获知。附图示出如下：

图1是机动车中的制动***的示意图，该制动***具有制动装置和踏板模拟器以及用于在制动装置与踏板模拟器之间传递踏板行程的转移装置，并且

图2是所述转移装置的详细的示意图。

具体实施方式

在图1中示出了用于机动车的制动***1，该制动***1包括用于操纵制动器的制动踏板2、具有比如电气的伺服电机4的制动力放大器3、转移装置5、制动装置6和踏板模拟器10。所述制动装置6则包括主制动缸7、驾驶员协助***8比如防抱死***ABS、防侧滑调节装置ASR和电子稳定程序ESP以及作为摩擦制动器布置在每个车轮上的车轮制动器9。所述主制动缸7以及踏板模拟器10相应直接地布置在所述转移装置5的后面。

驾驶员通过制动踏板2的操纵来预先给定调整距离，该调整距离在可以构造为机电的放大器的制动力放大器3中通过所述电气的伺服电机4来放大。在所述转移装置5中，根据要求将所述调整距离要么导入到所述制动装置6中要么导入到所述踏板模拟器10中或者说按份额导入到这两个装置中。所述传递工作无级地进行，从而要么将全部的制动调整距离导入到制动装置6中要么导入到踏板模拟器10中要么以任意的划分比例导入到这两个装置中。所述划分工作通过所述转移装置5中的执行器根据在调整仪或者说控制仪11中产生的调节信号来进行。通过所述调整仪或者说控制仪11的信号来调节机动车中的额定制动力，对于所述额定制动力来说不仅考虑到由驾驶员施加到制动踏板2上的调节力、所述制动力放大器3中的制动力放大效果而且考虑到所述制动***1之外的制动力。在正常状态或者说初始状态中，传力连接从制动踏板2一直穿通到制动装置6，使得由驾驶员施加的调节力在所述制动装置6中导致所定义的制动力份额。通过所述驾驶员协助***8可以在制动力方面实施改动。

按有待调节的作为踏板行程的函数在制动踏板中产生的额定制动力以及在机动车中起作用的也可能源自制动***1之外的装置的制动力的大小，通过所述转移装置5的相应的加荷来将调整距离的份额导入到所述制动装置6中或者导入到所述踏板模拟器10中。如果比如在混合动力车中动力传动系中的电动马达为进行余热利用而在制动模式中运行，那就产生作用于机动车的制动力矩，该制动力矩代表着额定制动力中的相应的份额。只要仅仅通过所述在余热利用运行中来自电气的驱动马达的制动力矩来提供额定制动力，那就通过所述转移装置的相应的调节来将制动踏板行程导入到所述踏板模拟器10中，从而在所述制动装置6中不产生额外的制动力。如果在余热利用运行中通过所述电气的驱动马达产生的份额不足以用于达到额定制动力，那就通过所述调整仪或者说控制仪11的调节信号来如此调节所述转移装置5，从而将相应的份额导入到所述制动装置6中用于产生制动力。

在图2中详细示出了所述转移装置5。该转移装置5包括分配壳体12，输入杆13在一个端部上伸入到所述分配壳体12中，所述输入杆13由所述制动踏板2或者说在制动力放大器3的输出侧（图1）来操纵。在关于输入杆13同轴的情况下，在所述分配壳体12的对置的一侧上有输出杆15，该输出杆15操纵着所述制动装置6。在所述输入杆13与输出杆15之间，在所述分配壳体12中布置了用于在所述杆13与15之间传递运动的传动及分配杆14。

此外，所述踏板模拟器10集成到分配壳体12中。所述踏板模拟器10包括盆状的模拟器壳体16和布置在所述模拟器壳体16内部的模拟器弹簧17，该模拟器弹簧17构造为螺旋弹簧并且朝输出位置对所述以能够沿轴向方向或者说调节方向移动的方式支承在所述分配壳体12的内部的模拟器壳体16进行力的加载。所述踏板模拟器10关于所述输出杆15同轴布置，其中所述模拟器壳体16和构造为螺旋弹簧的模拟器弹簧17将所述输出杆15包围。所述踏板模拟器10就象分配给制动装置的输出杆15一样可以由所述传动及分配杆14来加荷。

所述传动及分配杆14包括调整轴18，该调整轴18构造为丝杠并且沿横向方向也就是正交于调节方向或者说所述输入杆13、输出杆15和踏板模拟器10的轴线在所述分配壳体12的内部延伸。所述调整轴18在固定在壳体上的情况下支承在分配壳体12中，但是其可以在壳体中旋转。为所述调整轴18分配了电气的伺服电动机19，通过该电气的伺服电动机19可以将所述调整轴18置于旋转之中。所述电气的伺服电动机19由所述调整仪或者说控制仪11的调节信号来加荷。此外，作为输入信号可以将位移传感器26的传感器信号输送给所述调整仪或者说控制仪11，其中可以通过所述位移传感器26来测量所述输入杆13的调整距离。

此外，所述传动及分配杆14包括两根支承在所述调整轴18上的传动杆20和21。所述支承工作通过滑块22或者说23来进行，所述滑块22或者说23与所述调整轴18的螺纹相啮合，从而在所述调整轴18旋转时沿所述调整轴18的轴线的方向也就是横向于输入杆13的调节方向来调节所述滑块22。按所述调整轴18的旋转方向，所述两根传动杆20、21在用实线示出的代表着第一分配位置的中间位置与代表着第二分配位置的处于外面的位置之间运动。所述滑块22、23包括固定其上面的传动杆20或者说21的调节运动反向进行。

此外，所述滑块22、23能够使所述传动杆20、21沿输入杆13的调节运动的方向相对于所述调整轴18进行轴向的移动运动。所述输入杆13在所述分配壳体12的内部设有加宽的法兰13a，该加宽的法兰13a在壳体的宽度范围内延伸并且在该法兰13a上支撑着所述传动杆20、21。在所述输入杆13进行平移的调节运动时，也沿所述输入杆13的轴线的方向以平移方式调节所述传动杆20、21。

此外，两根摇杆24和25属于所述传动及分配杆14，所述摇杆24和25分别在一端以铰接方式与所述模拟器壳体16相耦合并且在另一端以铰接方式与所述输出杆15相耦合。在所述输出杆15的区域中，所述两根摇杆24和25具有共同的关节。每根摇杆24、25都设有啮合槽27或者说28，所述啮合槽27或者说28在所示出的中间位置中平行于所述调整轴18的轴线延伸并且传动杆20或者说21分别以能够移动的方式导引在所述啮合槽27或者说28中。所述传动杆20、21也在其对置的端部的区域中以能够移动的方式导引在所述法兰13a上，从而可以在不改变传动杆20、21的角度位置的情况下使其沿所述调整轴18的轴向方向移动。

在所述传动杆20和21的用实线示出的中间位置中，这些传动杆与输入杆13和输出杆15处于一根线条上，从而将所述输入杆13的每次轴向的调节运动直接通过所述传动杆20、21转换为所述输出杆15的相应的调节运动。由于所述摇杆24和25的铰接的支承结构，在所述传动杆20、21的中间位置中所述踏板模拟器10未受到影响，因而未将输入杆13的调节运动导入到所述踏板模拟器10中。

在按用虚线画出的图示的第二分配位置中，所述两根传动杆20、21处于与所述分配壳体12的相应的壁体相邻的对置的处于外面的位置中。在这个第二分配位置中，所述传动杆20、21直接与所述摇杆24、25的在所述模拟器壳体16的每侧上的铰接点相邻。将所述输入杆13的每次调节运动都转换为所述踏板模拟器16的调节运动，所述踏板模拟器16随后克服所述模拟器弹簧17的力朝所述分配壳体12的与输入杆13对置的壁体侧移动。所述输出杆15则在这个位置中未受到影响。

在所述两个分配位置之间的中间位置中，按百分比在所述踏板模拟器10与输出杆15之间划分通过所述输入杆13导入的调节力。

Claims (15)

1.用于机动车的制动***，具有制动装置（6）、踏板模拟器（10）和用于在所述制动装置（6）与所述踏板模拟器（10）之间传递制动踏板（2）的踏板行程的转移装置（5），其中所述转移装置（5）在分配壳体（12）中具有能够由所述制动踏板（2）操纵的传动及分配杆（14），所述传动及分配杆（14）可以在第一分配位置与第二分配位置之间调节，其中在所述第一分配位置中将所述制动踏板（2）的调整距离导入到所述制动装置（6）中并且在所述第二分配位置中将所述制动踏板（2）的调整距离导入到所述踏板模拟器（10）中，其特征在于，所述传动及分配杆（14）包括固定在壳体上的横向于调节方向伸展的调整轴（18）以及至少一根保持在所述调整轴（18）上的由所述制动踏板（2）加荷的传动杆（20、21），所述传动杆（20、21）以能够不仅沿所述调整轴（18）的轴向方向而且横向于所述轴向方向进行调节的方式得到保持。

2.按权利要求1所述的制动***，其特征在于，所述调整轴（18）是丝杠，在该丝杠上支承着所述传动杆（20、21）。

3.按权利要求1或2所述的制动***，其特征在于，设置了用于沿所述传动杆（20、21）的轴向方向来调节所述传动杆（20、21）的驱动装置。

4.按权利要求3所述的制动***，其特征在于，所述驱动装置是电动马达。

5.按权利要求3所述的制动***，其特征在于，所述驱动装置使所述调整轴（18）转动。

6.按权利要求1所述的制动***，其特征在于，为所述传动杆（20、21）分配了摇杆（24、25），所述摇杆（24、25）以能够翻转的方式不仅支承在所述踏板模拟器（10）上而且支承在对所述制动装置（6）进行操纵的输出杆（15）上。

7.按权利要求1所述的制动***，其特征在于，两根关于中轴线对称地布置的传动杆（20、21）支承在所述调整轴（18）上，这两个传动杆（20、21）能够从代表着一个分配位置的共同的中间位置朝相反的方向调节以到达第二分配位置。

8.按权利要求1所述的制动***，其特征在于，所述踏板模拟器（10）集成到所述分配壳体（12）中。

9.按权利要求6所述的制动***，其特征在于，所述踏板模拟器（10）关于所述对制动装置（6）进行操纵的输出杆（15）对称地布置。

10.按权利要求1所述的制动***，其特征在于，所述传动杆（20、21）被一由所述制动踏板（2）加荷的伸入到所述分配壳体（12）中的输入杆（13）操纵。

11.用于操纵按权利要求1到10中任一项所述的用于机动车的制动***（1）的方法，所述制动***（1）具有制动装置（6）、踏板模拟器（10）和用于在所述制动装置（6）与所述踏板模拟器（10）之间传递所述制动踏板（2）的踏板行程的转移装置（5），其特征在于，所述转移装置（5）在初始状态中处于将所述制动装置（6）激活的位置中并且为设定额定制动力而如此调节所述转移装置（5），使得通过所述制动装置（6）产生的制动力和在所述制动***（1）之外产生的制动力相加为额定制动力。

12.按权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述制动装置（6）中通过制动力放大器（3）产生制动力放大效果。

13.按权利要求11或12所述的方法，其特征在于，通过所述转移装置（5）能够在所述制动装置（6）与所述踏板模拟器（10）之间进行无级的分配。

14.按权利要求11所述的方法，其特征在于，所述在制动***（1）之外产生的制动力来自布置在机动车的动力传动系中的电动马达的余热利用运行。

15.调整仪或者说控制仪（11），用于实施按权利要求11到14中任一项所述的方法。