CN106132788A - 用于机动车辆电液制动***的校准方法及相关的校准装置 - Google Patents

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Abstract

限定了一种用于机动车辆电液制动***的校准方法。该制动***包括用于在所述制动***中积累液压压力的活塞、具有电马达的第一致动器和具有制动踏板接口的第二致动器。所述第一致动器和所述第二致动器都能够致动所述活塞，其中第一传感器***检测所述第一致动器的状态变化，并且第二传感器***检测所述第二致动器的状态变化。所述校准方法开始于致动所述电马达，以便通过所述第一致动器致动所述活塞，其中所述第二致动器跟随活塞致动而运动。在所述活塞致动过程中，检测由所述第一传感器***产生并允许得出关于所述活塞致动的程度的结论的第一信号、以及由所述第二传感器***产生的第二信号。随后，基于所述第二信号校准所述第一信号或基于所述第一信号校准所述第二信号。

Description

用于机动车辆电液制动***的校准方法及相关的校准装置
技术领域
本公开总体上涉及机动车辆电液制动***的领域。具体地说，限定了安装在这种制动***中的传感器***的校准方法。
背景技术
DE 10 2011 116 167A1公开了一种机动车辆电液制动***，该制动***包括具有主缸和可移位地容纳在该主缸中的活塞的主缸组件。活塞的致动引起流体地联接至主缸的车轮制动器的制动压力发生变化(例如制动压力积累)。
为了对活塞进行致动，设置了两个致动器，这两个致动器能够作用在活塞的输入侧端面上。第一致动器包括电动马达和连接在该电动马达下游的传动装置(transmission)，并且具有在“线控制动”BBW操作范围内改变制动压力的用途。第二致动器允许在制动***的紧急制动模式中与活塞进行机械“接合”。为此，第二致动器具有制动踏板接口，从而施加至制动踏板的力能够经由杆状致动元件直接施加至活塞。相比而言，在正常BBW模式中，制动踏板从活塞分离。
为了使制动踏板从活塞分离，在制动踏板和活塞之间的力传输路径中设置间隙。在通过第一致动器使活塞移位的同时维持该间隙，并且第二致动器的杆状致动元件在制动踏板运动的影响下相对于活塞滞后。
为了能够确保可靠的BBW模式，非常重要的是该间隙总是具有足够宽度。该间隙宽度必须大到足以还能够对动态踏板致动快速反应，但是无需使致动元件以力传输方式抵靠活塞。
为了维持制动踏板和活塞之间的力传输路径中的间隙，在BBW模式中通过传感器***来确定第二致动器的状态变化。更精确地说，通过传感器持续地检测第二致动器的(或制动踏板的)部件的依赖于踏板致动程度的位置。基于该位置检测，然后这样致动第一致动器的电动马达，即通过使活塞移位而产生所需的制动压力，并且同时能够维持足够的间隙宽度。
不言而喻，在BBW模式中，该位置检测的可靠性对制动***的功能可靠性具有很大影响。由于该原因，进行位置检测所用的传感器***的功能能力，特别是精度，具有突出的意义。另外，由于维持足够间隙宽度需要电动马达的致动，因此为第一致动器(例如为了致动目的或检查目的)而提供的传感器***还必须满足极端高的精度要求。
当然，由考虑当中的制动***的传感器***构成的精度要求在这里非常普遍地适用，并且不限于在这里以示例方式提到的维持足够的间隙宽度。
发明内容
将限定用于机动车辆电液制动***的传感器***的校准方法，该校准方法确保由该传感器***产生的信号具有足够精度。另外，还将限定对应的校准装置。
根据一个方面，限定了一种用于机动车辆电液制动***的校准方法，该制动***包括用于在所述制动***中积累液压压力的活塞、具有电马达的第一致动器和具有制动踏板接口的第二致动器。所述第一致动器和所述第二致动器都能够致动所述活塞，其中第一传感器***能够检测所述第一致动器的状态变化，并且第二传感器***能够检测所述第二致动器的状态变化。所述校准方法包括：致动所述电马达以便通过所述第一致动器致动所述活塞，其中所述第二致动器跟随活塞致动而运动；在所述活塞致动过程中，检测由所述第一传感器***产生并允许得出关于所述活塞致动的程度的结论的第一信号以及由所述第二传感器***产生的第二信号；以及基于所述第二信号校准所述第一信号或基于所述第一信号校准所述第二信号。
任何传感器***都可以包括一个或多个传感器。每个传感器又可以具有单部件或多部件设计。因此，行程传感器可以例如包含可相对于彼此运动的两个部分。此外，在每个传感器***中可以包括信号调节电路或信号评价电路。
在所述电马达的致动过程中，可以向所述第二致动器施加辅助力，所述第二致动器在该辅助力的作用下跟随所述活塞致动而运动。当所述第二致动器仅松驰地联接至或能够松散地联接至活塞(例如抵靠在该活塞上)时，这样的过程可能是有利的，但是在其它情况下也可能是有利的。所述辅助力可以被例如施加至制动踏板接口或所述第二致动器的联接至所述制动踏板接口的部件(例如制动踏板)。
所述制动***能够在BBW模式或者一些其他模式(例如制动助力模式)中操作。在BBW模式中，在所述制动踏板接口和所述活塞之间的力传输路径中设置或者能够设置一间隙，以便将所述第二致动器从所述活塞分离。所述间隙可以通过施加至所述第二致动器的所述辅助力而被克服或通过所述辅助力而防止所述间隙的形成。
一般来说，所述第二传感器***能够检测所述第二致动器的一部分的状态变化，该一部分位于所述间隙的与所述活塞相对的一侧。例如，所述第二传感器***能够检测所述制动踏板接口或所述第二致动器的连接至所述制动踏板接口的部件(例如制动踏板)的状态变化。
需要指出，间隙的设置是可选特征，并且例如在制动***的制动助力模式中不需要设置该间隙。在制动助力模式中，由驾驶员通过所述第二致动器施加至所述活塞的致动力通过所述第一致动器助力。换言之，在该模式中，所述第一致动器和所述第二致动器同时作用在所述活塞上。
在所述活塞致动过程中，能够检测所述第二信号的变化。在这种情况下，所述第二信号的校准可以将所述第二信号的变化与由所述第一信号限定的活塞致动的程度相关(并且因此与所述第二致动器的跟随所述活塞的致动程度相关)。一般来说，所述活塞致动的程度可以由所述活塞进行的行程(以及跟随所述活塞的第二致动器的行程)确定。
所述第一信号可以具有基本线性特性。因此，可以存在所述第一信号的水平与所述活塞致动的程度(例如，由所述活塞执行的行程)的线性相关性。所述第二信号可以具有基本非线性特性。因此，可以存在所述第二信号的水平与所述活塞致动的程度的非线性相关性。
一般来说，可以基于所述第一信号来校准所述第二信号。因此，可以使所述第二信号的水平与由所述第一信号的水平限定的所述活塞致动的程度相关。如果限定了所述活塞致动的程度，例如以由所述活塞执行的行程的形式(以及跟随所述活塞的第二致动器执行的行程的形式)，则可以将第二信号的具体水平与所执行的行程相关，并且据此进行校准。
所述活塞可以具有最大冲程(例如，进行结构调节)。在这种情况下，所述电马达能够被致动而使得所述活塞基本执行所述最大冲程。所述电马达因此可以被致动成例如使得所述活塞执行所述最大冲程的70％或更大。
可以在两个相反方向上致动所述电马达的同时检测所述第一信号和所述第二信号。在这种情况下，可以将滞后效应或一些其他作用考虑到校准效应内。例如，对于活塞的相反致动方向，可以分开执行该校准。
所述电马达可以是无刷马达。然而，还可以想到所述电马达的其它实现方式。
所述第一传感器***可以检测所述电马达的状态变化(例如，所述电马达已经经过的转角或所述电马达已经执行的旋转圈数)。对此另选地或附加地，所述第一传感器***可以检测传动部件的状态变化，该传动部件包含在所述第一致动器中并且功能地设置在所述电马达和所述活塞之间。所述传动部件的状态变化可以例如由经过的转角、执行的旋转圈数或平移运动的长度来给出。
由所述第一传感器***检测的状态变化一般可以被转换成由所述活塞(或跟随所述活塞的第二致动器)执行的行程。然后可以基于所执行的行程来执行所述第二信号的校准。
对于所述第二传感器***，可以想到能够彼此组合的不同实施方式。
根据第一变型，所述第二传感器***包括至少一个行程传感器，并且对该行程传感器进行校准。所述行程传感器可以包括如下元件中的至少一个：霍尔传感器；磁体；和电位计。所述行程传感器可以被构造成检测所述第二致动器或该第二致动器的一部分的致动行程。例如，所述第二致动器可以包括制动踏板，并且所述行程传感器可以被构造成检测所述制动踏板的致动行程。
根据另一个变型，所述第二传感器***可以包括至少一个压力传感器(例如，除了行程传感器之外)，其中对该压力传感器进行校准。如果所述第二致动器包括液压回路，则所述压力传感器例如可以被设计成检测所述第二致动器的液压回路中的液压压力。
根据第三变型，所述第二传感器***可以包括至少一个力传感器(例如，除了行程传感器和/或压力传感器之外)，其中对该力传感器进行校准。所述力传感器可以被设计成检测由驾驶员施加至所述制动踏板接口的力。所述力由驾驶员通过所述制动踏板施加至所述制动踏板接口。
该校准方法可以在所述制动***安装在机动车辆中之前执行。例如，该校准方法可以是生产线终端测试的一部分。对此另选地或附加地，该校准方法可以在所述制动***没有液压流体的状态下进行。然而，也可以想到在该制动***的安装状态下进行所述校准方法。
还提供了一种计算机程序，该计算机程序具有在该计算机程序由计算机装置执行时执行这里提供的校准方法的程序代码。所述计算机装置可以实施为控制单元(电子控制单元即ECU)或诊断单元。另外，所述计算机程序可以存储在计算机可读存储介质如CD-ROM、DVD或半导体存储器上。
根据另一个方面，限定了一种用于机动车辆电液制动***的校准装置，包括用于在所述制动***中积累液压压力的活塞、具有电马达的第一致动器和具有制动踏板接口的第二致动器。所述第一致动器和所述第二致动器能够致动所述活塞，其中第一传感器***能够检测所述第一致动器的状态变化，并且第二传感器***能够检测所述第二致动器的状态变化。所述装置包括致动单元，该致动单元被设计成致动所述电马达以便通过所述第一致动器致动所述活塞，其中所述第二致动器跟随活塞致动而运动。该校准装置还包括检测单元，该检测单元被设计成在所述活塞致动过程中检测由所述第一传感器***产生并允许得出关于所述活塞致动的程度的结论的第一信号、以及由所述第二传感器***产生的第二信号。该校准装置还包括校准仪，该校准仪设计为基于所述第二信号校准所述第一信号或基于所述第一信号校准所述第二信号。
附图说明
在示例性实施方式的如下描述以及附图中能够发现这里提供的机动车辆电液制动***的进一步的优点、方面和细节，在附图中：
图1A和图1B示出了机动车辆电液制动***的第一和第二示例性实施方式；
图2示出了机动车辆电液制动***的第三示例性实施方式；
图3A示出了根据图1A和图2中的一幅图的制动***的非致动基本位置的示意图；
图3B示出了根据图1A和图2中的一幅图的制动***的致动位置的示意图；
图4A和图4B示出了以示例方式图示间隙长度对制动踏板行程的相关性的示意图；
图5示出了校准装置的示例性实施方式；
图6示出了流程图，该流程图图示了校准方法的示例性实施方式；以及
图7示出了机动车辆电液制动***的霍尔传感器***的校准的特征曲线轮廓。
具体实施方式
图1A示出了将进行校准并且基于BBW原理的机动车辆液压制动***100的第一示例性实施方式。该制动***100能够可选地在再生模式中操作(例如在混合动力车辆的情况下)。为此，可以设置电机，该电机提供发电机功能，并且能够选择性地与车轮和能量存储器例如蓄电池相连接。
如图1A所示，制动***100包括能够安装在车辆舱壁上的主缸组件104。制动***100的液压控制单元(HCU)106功能地布置在主缸组件104和车辆的四个车轮制动器FL、FR、RL和RR之间。HCU 106被实施为集成组件，并且包括多个独立液压部件以及多个流体入口和流体出口。另外，在行车制动模式中设置了用于使踏板反作用行为可用的模拟装置108(仅示意性地图示出)。该模拟装置108可以基于机械原理或液压原理。在后一种情况下，该模拟装置108能够连接至HCU 106。
主缸组件104具有主缸110，该主缸110具有可移位地容纳在其中的活塞。在该示例性实施方式中，该活塞被实施为具有初级活塞112和次级活塞114的串联式活塞，并且在主缸110中限定了彼此分开的两个液压腔室116、118。主缸110的这两个液压腔室116、118分别通过线路连接至无压液压流体贮存器120，以便供应液压流体。两个液压腔室116、118均还联接至HCU 1106并分别限定制动回路I和II。在该示例性实施方式中，为制动回路I设置了也可以集成在HCU 106中的液压压力传感器122。
液压组件104还包括机电致动器(即机电致动器元件)124和机械致动器(即机械致动器元件)126。机电致动器124和机械致动器126二者都允许致动主缸活塞，并且为此作用在该活塞(更精确地说，初级活塞112)的输入侧端面上。致动器124、126这样实施以致于它们能够彼此独立地(以分开地或联合地)致动主缸活塞。
机械致动器126具有力传输元件128，该力传输元件128以杆的形式实施，并且能够直接作用在初级活塞112的输入侧端面上。如图1A所示，力传输元件128通过踏板接口(没有更详细地示出)联接至制动踏板130。当然，机械致动器126可以包括功能地布置在制动踏板130和主缸110之间的其他部件。这些其他部件可以具有机械特性或液压特性。在后一种情况下，致动器126被实施为液压机械致动器126。
机电致动器124具有例如以无刷方式实施的电马达134和在输出侧跟随电马达134运动的传动装置136、138。在该示例性实施方式中，该传动装置是由可旋转地安装的螺母136和(例如经由诸如滚珠的辊子轴承)与螺母136接合并能够在轴向方向上移动的心轴138构成的装置。在其他示例性实施方式中，可以使用齿条齿轮传动装置或其它类型的传送装置。
在当前示例性实施方式中，电马达134具有圆筒状形状并且关于机械致动器126的力传输元件128同心地延伸。更准确地说，电马达134相对于力传输元件128布置在径向外侧上。电马达134的转子(未示出)以旋转固定方式联接至传送装置螺母136，以便使该螺母136旋转。螺母136的旋转运动这样传输到心轴138上以致于使心轴138轴向移动。图1A中的心轴138的左手端侧在这里能够移动成抵靠(如果合适的话，经由中间元件)图1的初级活塞112的右手端侧，结果是能够使初级活塞112(与次级活塞114一起)向图1A的左侧移位。另外，活塞装置112、114也能够通过图1A中的机械致动器126的延伸穿过心轴138(被实施为中空本体)的力传输元件128而向左移位。图1A中的活塞装置112、114向右的移位通过液压腔室116、118中盛行的液压压力产生(当制动踏板130被释放时且如果合适的话，当心轴138通过马达向右移位时)。
如图1A所示，分离装置142功能地布置在制动踏板130和力传输元件128之间。分离装置142允许将制动踏板130从主缸110中的活塞装置112、114选择性地分离。如在图1A中还示出的，转角传感器144被分配给电马达134。转角传感器144能够例如与电马达134的致动结合使用。
下面将更详细地描述分离装置142和模拟装置108发挥作用的方法。在这种情况下，需要指出的是，图1A中所示的制动***100基于BBW原理。这意味着在正常行车制动操作的范围内，分离装置142和模拟装置108都致动。因而，制动踏板130通过一间隙(未在图1A中示出)与力传输元件128(并因此与主缸110中的活塞装置112、114)分离，并且活塞装置112、114可以唯一地由机电致动器124致动。在这种情况下通过联接至制动踏板130的模拟装置108来获得惯常的踏板反作用行为。
在行车制动操作的范围内，机电致动器124因而执行制动力产生功能。通过压下制动踏板130请求的制动力在这里凭借心轴138通过电马达134向图1A中的左侧移位并且结果使主缸110的初级活塞112和次级活塞114也向左移动而产生。这样，液压流体通过HCU 106从液压腔室116、118供送到车轮制动器FL、FR、RL和RR。
车轮制动器FL、FR、RL和RR所得到的制动力水平根据由传感器检测到的制动踏板致动来设置。为此，设置了行程传感器146和力传感器148，它们的输出信号由致动电马达134的控制单元(电子控制单元，ECU)150评价。行程传感器146检测与制动踏板130的致动相关联的致动行程，而力传感器148检测与所述制动行程相关联的致动力。由控制单元150根据传感器146、148中的至少一个(以及如果合适的话，压力传感器122)的输出信号来产生用于电马达134的致动信号。致动信号的产生也可以考虑到转角传感器144的输出信号。
在当前示例性实施方式中，电马达134的致动(并且因此机电致动器124的致动)这样发生以致于上面提到的用于将制动踏板130从主缸活塞装置112、114分离的间隙长度开始对制动踏板130的踏板行程具有相关性。该相关性这样选择以致于该间隙长度随着制动踏板130的压下(也就是说，随着踏板行程的增加)而增加。为此，控制单元150评价行程传感器146(以及另外或另选地力传感器148)的输出信号，并如此致动机电致动器124，以致于与该间隙的制动踏板侧限度相对于活塞装置112、114滞后相比，当制动踏板130被压下时，活塞装置112、114更快速地向图1A的左侧移动。可以利用转角传感器144来检查的电马达134的正确致动。因而能够对该转角进行积分以确定电马达的旋转圈数。当连接在电马达134的下游的传动装置136、138的特征曲线已知时，又可以根据旋转圈数推导出心轴138执行的行程。
在已经更详细地说明了行车制动模式(BBW模式)期间的过程之后，现在将简要描述在紧急制动模式情况下的“推过”模式即PT模式。紧急制动操作例如是车辆蓄电池或机电致动器124的部件发生故障所致。在紧急制动模式中分离装置142(和模拟装置108)的停用(或不作用)以允许具体地通过力传输元件128将制动踏板130直接联接至主缸110。
紧急制动操作通过压下制动踏板130启动。制动踏板致动然后在克服开头提到的间隙的同时经由力传输元件128传输至主缸110。结果。活塞装置112、114向图1A中的左侧移位。结果，为了产生制动力，液压流体通过HCU 106被从主缸110的液压腔室116、118供送至车辆制动器FL、FR、RL和RR。
图1B示出了基于与图1A中所示的示例性实施方式不同的另一个功能原理的机动车辆制动***10的另外示例性实施方式。对相同或类似的元件给出了与图1A相同的附图标记，并且下面将不再对它们进行描述。为了清楚起见，已经省略了图1A的许多元件。
如图1B所示，在根据图1B的示例性实施方式中，电马达134不是经由机械传动装置而是经由液压原理直接作用在初级活塞112上。为此，设置了由液压缸701和活塞702构成的单独装置，其中液压缸701通过流体管路703液压联接至主缸110的输入腔室704。液压缸701中的活塞702能够通过传送装置(仅示意性示出)由电马达134致动，以便将液压流体从缸701供送到主缸110的入口腔室704(或将液压流体从主缸110的入口腔室704供送到缸701)。在入口腔室704中所得到的液压压力的变化使主缸110中的初级活塞112和次级活塞114发生移位，因此使制动回路I和II中的制动压力发生变化。
在根据图1B的示例性实施方式中，机械致动器126还通过间隙(未示出)在BBW模式中从初级活塞112分离。间隙长度取决于制动缸130的致动行程。
图2示出了机动车辆制动***100的详细示例性实施方式，该机动车辆制动***100基于与图1A中的示意性示例性实施方式一同说明的功能原理。这里，对相同或类似元件给出与图1A相同的附图标记，并且下面不再详细对它们进行描述。为了清楚起见，没有示出HCU的ECU、车轮制动器和分配给车轮制动器的阀单元。
图2中所示的车辆制动***100还包括两个制动回路I和II，其中主缸110的两个液压腔室116、118又都被精确地分配给一个制动回路I、II。主缸110具有每个制动回路I、II的两个线路。两个液压腔室116、118在这里均通向第一线路160、162，通过第一线路，液压流体能够被从相应的腔室116、118供送到所分配的制动回路I、II。另外，制动回路I和II中的每个分别可以经由通向主缸110中的对应环状腔室110A、110B的第二线路164、166连接至没有在图2中示出的无压液压流体贮存器(图1A中的附图标记120)。
在主缸110的相应的第一线路160、162和相应的第二线路164、166之间，分别均设置有阀170、172，在当前示例性实施方式中，所述阀被实施为两位两通阀。第一和第二线路160、162、164、166可以通过阀170、172选择性地彼此连接。这相当于在一方面的主缸110与另一个方面的无压液压流体贮存器之间的“液压短路”，该液压流体贮存器于是经由环状腔室110A、110B连接至液压腔室116、118。在这种状态下，主缸110中的活塞112、114能够通过机电致动器124或机械致动器126基本没有阻力地移位(“空行程的释放”)。这两个阀170、172因此例如允许进行再生制动模式(发电机模式)。在主缸110中进行输送运动的过程中从液压腔室116、118排出的液压流体因而不会被引导到车轮制动器，而是转而被引导到无压液压流体贮存器，从而不会在车轮制动器处积累液压压力(在再生制动模式中这种液压压力积累通常是不期望的)。
这两个阀170、172还允许减小车轮制动器处的液压压力。在机电致动器124发生故障(例如堵塞)的情况下或者在车辆运动动态控制模式中可能希望这种压力减小，以便避免机电致动器124的返回行程(例如，为了避免在制动踏板上的反作用)。这两个阀170、172还转移到它们的打开位置以便减小压力，结果液压流体能够经由主缸110中的环状腔室110A和110B从车轮制动器流回至液压流体贮存器内。
最后，阀170、172还允许对液压腔室116、118进行重填。这种重填在正在进行的制动过程期间可能是必须的(例如，由于所谓的制动“衰退”)。为了进行重填，车轮制动器通过HCU的被分配的阀(未在图2中示出)从液压腔室116、118流体断开。在车轮制动器中盛行的液压压力因此也被“禁闭”。随后，将阀170、172打开。在设置在主缸110中的活塞112、114的随后(向图2中的右侧的)返回冲程期间，液压流体于是被从无压贮存器吸出到腔室116、118内。最后，阀170、172可以再次关闭，并且再次打开通向车轮制动器的液压线路。在活塞112、114随后的供送冲程(向图2中的左侧)期间，可以再次增加之前“禁闭”的液压压力。
如图2所示，在当前示例性实施方式中，模拟装置108和分离装置142均基于液压原理。这两个装置108、142都包括用于容纳液压流体的缸108A、142A和容纳在相应的缸108A、142A中的活塞108B、142B。分离装置142的活塞142B经由踏板接口173机械联接至没有在图2中示出的制动踏板(参见图1A和图2中的附图标记130)。另外，活塞142B具有在轴向方向上延伸穿过缸142A的延伸部142C。活塞延伸部142C相对于用于初级活塞112的力传输元件128同轴地延伸，并且在制动踏板的致动方向上安装在后者之前。
两个活塞108B、142B中的每个都通过弹性元件108C、142D(这里分别是螺旋弹簧)被预加应力而到达其原始位置。模拟装置108的弹性元件108C的特征曲线在这里限定期望的踏板反作用行为。
还如图2中所示，在当前示例性实施方式中，车辆制动***100包括在这里被实现为二位二通阀的三个另外的阀174、176、178。当然，这三个阀174、176、178中的一些或全部三个阀在不需要对应功能的其它实施方式中可以被省去。
第一阀174设置在一方面的分离装置142(经由设置在缸142A中的线路180)和模拟装置108(经由设置在缸108A中的线路182)与另一方面的无压液压流体贮存器(经由主缸110的线路166)之间。第二阀176连接在缸108A的线路182之前，并且在其流通位置具有节流特性。该阀176具有预定或可调节的节流功能。例如，通过该可调节的节流功能能够实现用于踏板反作用行为的滞后或其他一些类型的特性曲线。另外，通过选择性地切断阀176，(在阀174、178关闭的情况下)可以限制活塞142B的运动，并因此限制制动踏板行程。最后，第三阀178设置在一方面的液压腔室116(经由线路116)和制动回路I与另一方面的分离装置142的缸142A(经由线路180)之间。第三阀178在位于其打开位置时允许液压流体从活塞142A供送到制动回路I内或主缸110的液压腔室116内，反之亦然。
第一阀174允许旋转性地致动和停用分离装置142(以及间接地选择性的致动和停用模拟装置108)。如果阀174位于其打开位置，则分离装置142的缸142A被液压连接至无压液压贮存器。在该位置，分离装置142根据紧急制动模式而被停用。另外，模拟装置108也被停用。
阀174的打开具有如下作用，即：当活塞142B(由于制动踏板的致动)移位时，容纳在缸142A中的液压流体能够几乎没有阻力地供送到无压液压流体贮存器内。该过程与阀176的位置基本无关，这是因为后者在其打开位置也具有显著的节流效应。因此，在阀174的打开位置，模拟装置108也间接地被停用。
在阀174的打开状态下制动踏板致动的情况下，活塞延伸部142C克服相对于力传输元件128的间隙190，结果移动成抵靠该力传输元件128。在间隙190被克服之后，力传输元件128受到活塞延伸部142C的移位的影响，并且随后致动主制动缸110中的初级活塞112(以及间接地致动次级活塞114)。这相当于已经连同图1A一起说明的将制动踏板和主缸活塞直接联接，以便在紧急制动模式中在制动回路I、II中积累液压压力。
与之相比，当阀174关闭(并且阀178关闭)时，分离装置142被致动。这相当于行车制动模式。在这种情况下，当制动踏板被致动时，液压流体被从缸142A供送到模拟装置108的缸108A中。这样，模拟器活塞108B克服由弹性元件108C获得相反力而移位，结果发生惯常踏板反作用行为。同时，活塞延伸部142C和力传输元件128之间的间隙190继续被维持。结果，制动踏板从主缸机械分离。
在当前示例性实施方式中，间隙190通过如下事实得以维持：通过机电致动器124，基于制动踏板的致动，初级活塞112随着活塞142B向左侧移动而至少如图2中一样快速地向左侧移动。由于力传输元件128机械地或以一些其它方式(例如磁性地)联接至初级活塞112，因此力传输元件128在其通过传动装置心轴138致动时与初级活塞112一起移动。力传输元件128的这种随带(entrainment)行为允许维持间隙190。
在行车制动模式中维持间隙190需要精确地检测由活塞142B执行的行程(以及因此踏板行程)。为此，设置了基于磁性原理的行程传感器146。行程传感器146包括刚性地联接至活塞142B的柱塞146A，该柱塞146的端部处安装有磁体元件146B。磁体元件146B的运动(即，由柱塞146B或活塞142B执行的行程)通过霍尔传感器146C检测。霍尔传感器146C的输出信号由没有在图2中示出的控制单元(参见图1中的附图标记150)评价。因而能够基于该评价来致动机电致动器124。
在通向缸142A的线路180的液压管路中，设置了压力传感器149，该压力传感器149的输出信号可以得出关于制动踏板处的致动力的结论。该压力传感器149的输出信号由没有在图2中示出的控制单元评价。基于该评价，然后可以将阀170、172、174、176、178中的一个或多个致动以便实现以上描述的功能。另外，可以基于该评价致动机电致动器124。
在根据图2的示例性实施方式中，还有一方面的力传输元件128与另一个方面的活塞延伸部142C之间的间隙190的踏板行程相关性。将参照示意性附图3A和3B关于间隙190的长度d(“间隙长度d”)的行程相关性更详细地说明图2的制动***100的致动期间的过程。当然，在根据图1A和1B的制动***100中也能够实现对应的技术细节。
图3A和3B示出了根据图2的制动***100的部件，这些部件对于间隙长度d的行程相关性的说明必不可少。这里，图3A示出了在BBW模式中制动***100的非致动原始位置(也就是说，当制动踏板不致动时)，而图3B示出了BBW模式中的致动位置。
如图3A中所示，间隙190形成在一方面的力传输元件128和另一方面活塞延伸部142C的彼此面对的端面之间。在根据图3A的非致动基本状态中，间隙长度d具有约1mm的预定最小值dMIN。
在制动踏板致动的情况下，图3A中的缸142A的活塞142B向左移位并执行行程SEIN。在BBW模式中，模拟装置108的缸108A和缸142A之间的阀176在这里常开。当活塞142B移位时从腔室142A排出的液压流体因此能够被强制进入缸108A，并且在该过程中使图3A中的活塞108B克服弹簧力(参见图2中的元件108C)向下移位。该弹簧力产生驾驶员熟悉的踏板反作用行为。
在制动踏板致动的情况下，活塞142B能够在缸142A中执行的行程SEIN限于通常为10到20mm(例如大约16mm)的最大值SEIN,MAX。该限制也对制动踏板行程产生限制。
在根据图3A的示例性实施方式中，通过位于缸108A中的用于缸108B的止动部实现对最大值SEIN,MAX的限制，该止动部将活塞108A的行程SSIM限制于最大值SSIM,MAX。在最大值SEIN,MAX和SSIM,MAX之间有一函数关系，该函数关系由在两个缸142A、108A之间移动的液压流体的体积和两个缸142B、108B的有效液压工作面积来限定。
如以上已经说明的，有可能将行程SEIN限制到比由SSIM,MAX限定的更小的最大值。该限制是通过在活塞108B到达其位于缸108A中的止动部之前将阀176关闭来实现的(在这里，认为从缸142A排出的液压流体不能以其它方式逃逸，也就是说，例如图中的阀174、178关闭)。通过关闭阀176对行程SEIN的限制因此也限制踏板行程。在当前示例性实施方式中，当ABS控制***启动时，执行这种踏板行程限制。
当在BBW模式中致动制动踏板时，机电致动器124被致动以便通过心轴138作用在主缸110中的初级活塞112上并因此也作用在次级活塞114上。活塞装置112、114随后在图3A中向左移位行程SHBZ(或者当致动踏板释放时向右)。行程SHBZ也被限制于约35至50mm(例如，约42mm)的最大值SHBZ,MAX。该限制是根据位于主缸110中的用于两个活塞112、114中的至少一个的止动部进行的。
如上面已经阐述的那样，力传输元件128以机械方式固定地或可释放地联接(例如通过磁力)至初级活塞12。初级活塞112(以及次级活塞114)在主缸110中的移位因此使力传输元件128在方向和行程方面产生相同的移位。
机电致动器124然后以将具体传动比限定在SEIN和SHBZ之间的方式进行致动。在该示例性实施方式中，该传动比被选择为>1，并且例如为1：3(参照图4A)。由于力传输元件128与初级活塞112的刚性联接以及活塞延伸部142C与活塞142B的刚性联接，因此在由活塞延伸部142C的面对力传输元件128的端面进行的行程与由力传输元件128的与活塞延伸部142C相关联的端面进行的行程之间设置了相同的传动比。
因此以如下方式选择传动比，即：使得间隙长度d随着制动踏板被压下而连续地增加。这确保了力传输元件138比跟随其运动的活塞延伸部142C更快速地向图3B中的左侧移动。因此，这里可以说活塞142B的行程SEIN与间隙长度d之间的传动，其中该传送比如图4B中所示约为2(并且可以大体在1：1.5和1：4之间)。
随着制动踏板被压下而增加的间隙长度d出于安全方面原因是有利的，因为随着制动踏板行程增加，在主缸110中就实现了制动踏板从活塞装置112、114相对“强烈”的机械分离。
在以上示例性实施方式中，间隙190设置在力传输元件128和活塞延伸部142C之间。应该指出，在其他实施方式中，该间隙也可以设置在制动踏板130和主缸-活塞装置112、114之间的力传输路径中的另一个点处。例如，可以想到将活塞延伸部142和力传输元件128实现为单个无间隙部件。在这种情况下，可以在初级活塞112的面对制动踏板的端面与一体元件128、142C的面对初级活塞112的端面之间设置间隙。
如从以上说明显然的是，对于图1A、图1B和图2中所示的制动***100的功能能力来说，通过霍尔传感器***146B、146C对活塞142B进行精确位置测量非常重要，以便能够实现图4A和4B中所示的致动行程与间隙190宽度的相关性。在下文中，将基于为电马达134设置的转角传感器144的输出信号来说明用于霍尔传感器***146B、146C的校准方法。此处，应注意到，除了霍尔传感器***146B、146C之外，也可以以类似方式校准力传感器148或压力传感器149(参见图1A、图1B和图2)。在对应传感器***146、148、149的校准过程中，在如下示例性实施方式中将对应的传感器信号称为已经基于转角传感器144的信号确定的行程。需要指出，在其它示例性实施方式中，传感器***146、148、149的输出信号也可以被称为其它物理变量。
制动***100的校准可以在机动车辆中安装之前或在安装状态中进行。根据下面描述的变型，在制动***100安装在机动车辆中之前在生产线终端测试的范围内进行校准。在根据图1A和图2的示例性实施方式的情况中，制动***100以及特别是液压腔室116、118在校准过程中不填充液压流体。因此在制动***100的“干”状态下进行校准。在根据图1B的示例性实施方式的情况中，至少设置在初级活塞112(缸701、液压管路703和输入腔室704)之前的液压回路填充有液压流体。
图5示出了用于根据图1A、图1B和图2的制动***100的校准装置200的示例性实施方式。校准装置200可以是诊断装置或其它一些测试装置的一部分。
如图5所示，校准装置200包括致动单元202、检测单元204、校准仪206和存储器208。
致动单元202被设计成致动电马达134以便致动容纳在主缸110中的活塞(即初级活塞112和次级活塞114)。为此，致动单元202或者直接连接至电马达134，或者连接至为电马达134设置的控制单元150(参见图1A)。
检测单元204电联接至制动***100的为了响应的校准过程而要考虑的那些传感器***。在如下的示例性实施方式中，检测单元204一方面电联接至转角传感器144，另一方面连接至霍尔传感器146C。
校准仪206被设计成基于由检测单元204检测的传感器信号执行校准。校准结果然后可以以数据形式存储在制动***100的控制单元中，例如存储在图1A所示的控制单元150中。另外，也可以对校准装置200的存储器108中的校准结果进行缓冲。存储器208还用来至少暂时地存储由检测单元204检测到的信号。校准仪206然后能够通过检测单元204访问存储在存储器208中的信号。
在下文中，将参照根据图2的示例性实施方式和图6中所示的流程图更详细地说明通过校准装置200执行的校准方法。
在第一步骤302中，通过致动单元202这样致动电马达，使得心轴138抵靠在其踏板侧止动部上移动。步骤302允许利用最大可用活塞冲程。
在随后的步骤304中，然后向联接至制动踏板130(或联接至图2所示的制动踏板接口173)的活塞142B施加辅助力。该辅助力使活塞142B与活塞延伸部142B一起通过克服间隙190而移动至抵靠致动元件128。活塞142B因此机械地联接至初级活塞112，并且能够在该辅助力的作用下向图2中的左侧(和右侧)跟随活塞112的移位而运动。刚性地联接至活塞142B并支撑磁体元件146B的柱塞146A也受到该随动运动的影响。在初级活塞112向图2中的左侧移位过程中，活塞142B的滞后因此被直接传递至磁体元件146B，并且能够被霍尔传感器146C相应地检测到。
在进一步的步骤306中，电马达134由致动单元202这样致动，以致于初级活塞112和次级活塞114缓慢地移动到它们位于图2中左侧的止动部。这里由初级活塞112进行的约40mm的行程在约15秒内执行。由于施加至活塞142B的辅助力，活塞142B(因此安装在柱塞146A上的磁体元件146B)如上所述直接跟随初级活塞112的运动。
在活塞致动过程中，由于致动步骤306，一方面旋转速度传感器144以及另一方面霍尔传感器146C的成对的信号电平或信号值由检测单元204连续地检测并一起存储在存储器208中(图6中的步骤308)。由于传动装置(参见图2中的附图标记136/138)的已知特征曲线，活塞致动的程度，更精确地说，由初级活塞112进行的行程能够通过将由转角传感器144提供的转角信号进行积分来确定。在一定时间检测到并且由一方面的初级活塞112进行的行程(基于转角计算)和另一方面的霍尔传感器146C与该行程对应的输出电压构成的值对因而允许霍尔传感器146C根据步骤312的行程校准，这是因为磁体元件146B执行与初级活塞112相同的行程。图7中示出了从该校准得到并且已经根据多个对应的值对确定的特征曲线。更准确地说，图7示出了两个霍尔传感器146C的特征曲线(因为在根据图2的制动***的情况下，由于精度原因安装了在轴向方向上偏移布置的两个霍尔传感器***)。
图7示出了相对于彼此偏移布置的特征曲线，该特征曲线已经通过校准仪206在步骤312中针对每个霍尔传感器***基于由检测单元204检测的值对进行了确定。x轴在这里对应于转角传感器144的信号(单位为mm)，该信号已经被转换成由初级活塞112进行的行程。y轴表示相应的霍尔传感器146C的输出信号(电位为V)。霍尔传感器146C的相应输出信号的非线性特征非常清楚，这通常使得校准比较困难。
图7中以粗线示出的参考线表示两个特征曲线的分别具有近似线性轮廓的部分。该参考线用于确定在制动***100的BBW模式中由制动踏板130进行的致动行程。
由于不能消除霍尔传感器***一方面相对于图2中的向左的运动另一方面相对于向右的运动的一定程度的滞后，因此也可以在初级活塞112的返回行程(在图2中从左到右)的情况中执行图7所示的步骤，以便确定用于前进冲程和返回冲程的单独的特征曲线。在这里，初级活塞112和次级活塞114由于作用在它们上的弹簧力而跟随心轴138向图2中的右侧的运动。
需要指出，以上说明的校准方法也可以在根据图1B的制动***100中使用。为了基于转角传感器144的输出信号来确定由初级活塞112(并因此由机械致动器126)执行的行程，则将必须额外考虑在活塞702和初级活塞112之间的传动比。
这里提供的校准方法允许在生产线终端测试的范围内或以其它一些方式精确地校准基于霍尔的行程传感器146的行程。同样，可以对力传感器148或压力传感器149的行程进行校准。实践上，已经清楚的是，特别是对于霍尔传感器***，由于它们较强的非线性特性，对行程进行校准是有利的。
另外，这里描述的校准方法允许针对每个制动***100进行最大活塞冲程校准。通过将初级活塞112在其两个止动部之间的运动过程中转角传感器的输出信号进行积分来执行最大冲程的校准。出于部件防护原因，需要最大活塞冲程。
当然，在不同的实施方式中，可以对另外或其它传感器***进行校准。另外，这里提出的校准方法当然也可以用来基于传感器146、148、149中的一个或多个传感器的信号对转角传感器144进行校准。还需要指出，除了转角传感器144之外，其它类型的传感器或附加类型的传感器也可以用来检测致动器124的状态变化。其示例为用于检测心轴138的平移行程的霍尔传感器或位于图1B中的缸701、流体管路703或入口腔室704中的压力传感器。

Claims (24)

1.一种用于机动车辆电液制动***(100)的校准方法，该制动***(100)包括用于在所述制动***(100)中积累液压压力的活塞(112；114)、具有电马达(134)的第一致动器(124)和具有制动踏板接口(173)的第二致动器(126)，其中所述第一致动器(124)和所述第二致动器(126)能够致动所述活塞(112；114)，并且其中第一传感器***(144)能够检测所述第一致动器(124)的状态变化，并且第二传感器***(146；148；149)能够检测所述第二致动器的状态变化，所述方法包括：
致动所述电马达(134)以便通过所述第一致动器(124)致动所述活塞(112；114)，其中所述第二致动器(126)跟随活塞致动而运动；
在所述活塞致动过程中，检测由所述第一传感器***(144)产生并允许得出关于所述活塞致动的程度的结论的第一信号、以及由所述第二传感器***(146；148；149)产生的第二信号；以及
基于所述第二信号校准所述第一信号或基于所述第一信号校准所述第二信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述电马达(134)的致动过程中，向所述第二致动器(126)施加辅助力，所述第二致动器(126)在该辅助力的作用下跟随所述活塞致动而运动。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述制动***(100)以“线控制动”即BBW模式操作；并且
在所述BBW模式中，在所述制动踏板接口(173)和所述活塞之间的力传输路径中设置或者能够设置一间隙(190)，以便将所述第二致动器(126)从所述活塞(112；114)分离。
4.根据权利要求2和3所述的方法，其中，所述间隙(190)通过所述辅助力而被克服或通过所述辅助力而防止所述间隙(190)的形成。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中：
所述第二传感器***(146；148；149)能够检测所述第二致动器(126)的一部分的状态变化，该一部分位于所述间隙(190)的与所述活塞(112；114)相对的一侧。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，检测所述第二信号的变化；并且
所述第二信号的校准将所述第二信号的变化与由所述第一信号限定的所述活塞致动的程度相关。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：
所述第一信号具有基本线性特性，所述第二信号具有基本非线性特性，并且基于所述第一信号来校准所述第二信号。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述活塞(112；114)具有最大冲程；并且
所述电马达(134)被致动而使得所述活塞(112；114)基本执行所述最大冲程。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在两个相反方向上致动所述电马达(134)的同时检测所述第一信号和所述第二信号。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电马达(134)是无刷马达。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一传感器***(144)检测如下状态变化中的至少一个：
所述电马达(134)的状态变化；
传动部件(136)的状态变化，该传动部件(136)包含在所述第一致动器(124)中并且功能地设置在所述电马达(134)和所述活塞(112；114)之间。
12.根据权利要求11所述的方法，其中：
由如下参数中的至少一个限定所述电马达(134)的状态变化：
所述马达(134)的转角；
所述马达(134)的旋转圈数。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二传感器***包括行程传感器(146)，并且对该行程传感器(146)进行校准。
14.根据权利要求13所述的方法，其中：
所述行程传感器(146)包括如下元件中的至少一个：
霍尔传感器(146C)；
磁体(146B)；
电位计。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中：
所述行程传感器(146)被构造成检测所述第二致动器(126)或该第二致动器(146)的一部分(130)的致动行程。
16.根据权利要求15所述的方法，其中：
所述第二致动器(126)包括制动踏板(130)，并且所述行程传感器(146)被构造成检测所述制动踏板(130)的致动行程。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：
所述第二传感器***包括压力传感器(149)，并且对该压力传感器(149)进行校准。
18.根据权利要求17所述的方法，其中：
所述第二致动器(126)包括液压回路，并且所述压力传感器(149)被设计成检测所述第二致动器(126)的液压回路中的液压压力。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：
所述第二传感器***包括力传感器(148)，并且对该力传感器(148)进行校准。
20.根据权利要求19所述的方法，其中：
所述力传感器(148)被设计成检测由驾驶员施加至所述制动踏板接口(173)的力。
21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该方法在所述制动***(100)安装在机动车辆中之前进行。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该方法在所述制动***(100)没有液压流体的状态下进行。
23.一种计算机程序，该计算机程序具有在该计算机程序由计算机装置执行时执行前述权利要求中任一个权利要求所要求保护的方法的程序代码。
24.一种用于机动车辆电液制动***(100)的校准装置，该制动***(100)包括用于在所述制动***(100)中积累液压压力的活塞(112；114)、具有电马达(134)的第一致动器(124)和具有制动踏板接口(173)的第二致动器(126)，其中所述第一致动器(124)和所述第二致动器(126)能够致动所述活塞(112；114)，并且其中第一传感器***(144)能够检测所述第一致动器(124)的状态变化，并且第二传感器***(146；148；149)能够检测所述第二致动器的状态变化，所述装置(200)包括：
致动单元(202)，该致动单元(202)被设计成致动所述电马达(134)以便通过所述第一致动器(124)致动所述活塞(112；114)，其中所述第二致动器(126)跟随活塞致动而运动；
检测单元(204)，该检测单元(204)被设计成在所述活塞致动过程中，检测由所述第一传感器***(144)产生并允许得出关于所述活塞致动的程度的结论的第一信号、以及由所述第二传感器***(146；148；149)产生的第二信号；以及
校准仪(206)，该校准仪(206)被设计成基于所述第二信号校准所述第一信号或基于所述第一信号校准所述第二信号。
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