CN115230659A - 液压制动***及相关方法、程序产品、控制单元和机动车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液压制动***及相关方法、程序产品、控制单元和机动车辆。用于操作具有再生制动功能的机动车辆中的液压制动***(10)的方法包括以下步骤:对于至少两个车轮制动器(28,30),执行液压自由行程释放,使得对于所述至少两个车轮制动器(28,30)中的一者,通往蓄能器(42)的液压通道被释放,以便在液压流体发生移置的情况下在所述蓄能器(42)中储存至少一部分体积的所述液压流体,并且使得所述至少一个其他车轮制动器(28)被液压地隔离。本发明还涉及用于具有再生制动功能的机动车辆的液压制动***(10)和控制所述制动***的方法。本发明还包括一种计算机程序产品、一种控制单元以及一种机动车辆。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于具有再生制动功能的机动车辆的液压制动***。本发明还涉及一种用于操作这种液压制动***的方法。本发明还涉及一种计算机程序产品、一种控制单元和一种机动车辆。
背景技术
例如,液压制动***用于在机动车辆中使用,并且主要作为机动车辆的行车制动器。制动通常发生在以下情况下:当机动车辆的驾驶员操作制动踏板时,液压流体因而从制动缸被移置到至少一个车轮制动器,从而在车轮制动器上存在制动力,该制动力作用于分配的车轮。这种由液压流体引起的液压制动力通常与驾驶员通过致动制动踏板而产生的制动力请求相一致。
具有液压制动***的现代机动车辆越来越多地具有再生制动功能。这种制动功能通常基于回收过程(recuperation process),并经常以下列方式实现:当通过致动制动踏板而施加制动力请求时,机动车辆的动能以发电机模式驱动(至少临时驱动)电机,并供应电能,该电能例如可用于为机动车辆的电能储存装置充电。用于此目的的电机通常是形成用于机动车辆的电驱动装置(例如,作为主驱动装置或副驱动装置)的电机,因而在发生再生制动过程中作为发电机进行操作。
然而,作为发电机操作电机伴随着拖曳扭矩,该拖曳扭矩源自电机,并对机动车辆产生制动作用。这种由电机引起的制动力(在下文中也被称为再生制动力)在确定要施加的液压制动力的大小时必须加以考虑,以便与驾驶员通过致动制动踏板施加的制动力请求相对应。WO 2014/082885 A1中描述了这方面的可能的概念。
根据所述文献,已知一种在再生制动过程中控制液压制动***的方法。在该方法中,由制动缸沿车轮制动器方向移置的液压流体的至少一部分体积被临时储存在液压蓄能器中。以此方式,在预定的制动力请求和关联的液压流体移置的情况下,可能的情况是:作用于车轮制动器的液压制动力作用至少不会使得电机可以被整合而产生电能,并且不管源自于电机的再生制动力如何,产生的总制动力与所施加的制动力请求相一致。
本发明解决的问题是,提出至少一种改进先前再生制动概念的可能性。
发明内容
该问题由一种具有第一方面的特征的用于操作液压制动***的方法得到解决。该问题还由一种具有第二方面的特征的液压制动***得到解决,并且由一种具有第三方面的特征的用于控制液压制动***的方法得到解决。此外,为解决该问题还提出了一种具有是第四方面的特征的计算机程序产品、一种具有第五方面的特征的控制单元和一种具有第六方面的特征的机动车辆。可以在从其它方面、以下描述和图中发现本发明的有利实施方式和/或设计和/或方面。
在第一方面中,一种用于操作具有再生制动功能的机动车辆中的液压制动***的方法的一个实施方式包括以下步骤:对于液压制动***的至少两个车轮制动器,执行液压自由行程释放,从而对于至少两个车轮制动器中的一个车轮制动器,使通往蓄能器的液压通道被释放,以便在液压流体发生移置的情况下(例如,由于制动缸的致动),将至少一部分体积的液压流体储存在该蓄能器中,并且使至少一个其他个车轮制动器被液压地隔离,特别是完全液压地隔离。特别地,至少一个其他车轮制动器与引起液压流体移置的制动缸液压地隔离。特别地,通向蓄能器的液压通道首先相对于一个车轮制动器被释放,然后至少一个其他车轮制动器被液压地隔离。原则上,也可以先将至少一个其他车轮制动器液压地隔离,然后再释放通往蓄能器的液压通道。液压隔离和释放也可以同时进行。
在本描述中,术语“自由行程释放”特别是指将液压制动***的至少一个或多个致动器切换到某位置或状态,使得当液压制动***被致动时(即当液压流体在至少两个车轮制动器的方向上移置时),液压流体的至少一部分体积被储存(特别是临时储存)在至少一个蓄能器(例如上述的蓄能器)中。因此,可以实现在至少两个车轮制动器中没有积聚压力,因此至少两个车轮制动器不施加任何液压制动力,即使液压制动***已经或正在被致动亦如此。当要使用机动车辆的再生制动功能时(即要借助机动车辆的再生制动功能来满足现有的制动力请求时),自由行程释放是有用的。
在所提出的方法中,执行自由行程释放,使得至少两个车轮制动器中的一者(特别是至少两个车轮制动器中的仅一者)受到影响。由于释放了通往蓄能器的液压通道,因此对于此至少一个车轮制动器来说,液压压力(特别是液压残余压力)在其中起作用,该液压由例如蓄能器的蓄能器压力引起。此液压压力或残余压力可以使车轮制动器的制动衬片承靠反摩擦表面(例如,制动盘或制动鼓),从而产生制动作用。由于这种与摩擦有关的制动作用,移动的机动车辆的部分动能不可逆地转化为热能,并且如果在机动车辆的再生制动过程中发生回收过程,则这部分动能不再可用于转化为电能。
通过液压地隔离至少一个其他车轮制动器,这种不理想的制动作用在此车轮制动器中被抵消。因此,在再生制动过程中,与在至少一个其他车轮制动器没有液压地隔离的情况相比,机动车辆的更大比例的动能可用于回收。
在进一步的实施方式中,该步骤包括:对于至少一个其他车轮制动器(即至少一个液压地隔离的车轮制动器或将要液压地隔离的车轮制动器),通向蓄能器或另一蓄能器的另一液压通道保持关闭,特别是保持完全关闭。因此,当液压流体在至少两个车轮制动器的方向上移置(即液压制动***被致动)并且液压流体经由释放的液压通道到达蓄能器并储存在其中时,采取进一步的措施来抵消至少一个液压地隔离的车轮制动器中的任何液压压力或残余压力的积聚(例如,由于蓄能器作用的蓄能器压力)。为了这个目的,还包括这样的措施,即,对于至少一个其他车轮制动器,不提供通往蓄能器或另一蓄能器的液压通道。
另选地,该步骤还可以包括:对于至少一个其他车轮制动器(即至少一个液压地隔离的车轮制动器或要液压地隔离的车轮制动器),释放通往蓄能器或另一蓄能器的另一液压通道。在这种情况下,当液压流体移置(即液压制动***被致动)并且液压流体经由释放的液压通道到达蓄能器并储存在其中时,至少一个其他车轮制动器的液压隔离也可以抵消至少一个其他车轮制动器中的任何液压压力或残余压力的积聚。
由于另一通道的释放,至少一个其他车轮制动器液压地连接至蓄能器或另一蓄能器。因此,例如,当关联的制动踏板被释放并在蓄能器或另一蓄能器的工作液压压力与至少一个其他车轮制动器中的液压压力之间产生压力差时,可以使用蓄能器或另一蓄能器的可能的滞后行为,该滞后行为由于该***而出现于从填充阶段到排空阶段的过渡期间。例如,如果蓄能器或另一蓄能器是活塞式蓄能器,就会出现这种滞后行为。例如,活塞式蓄能器在填充和排空之间的工作压力具有与***相关的差异,这是由活塞式蓄能器的活塞的密封件的摩擦和/或粘弹性行为引起的。
在第二方面中,例如适用于具有再生制动功能的机动车辆并且例如适用于执行上述方法的基本的液压制动***包括制动缸和至少两个车轮制动器,其中制动缸经由液压连接件(例如经由至少一个制动管路)液压地连接至至少两个车轮制动器,并且该制动缸被设计成在至少两个车轮制动器的方向上移置液压流体,并且其中至少两个车轮制动器被设计成借助液压流体施加液压制动力。
该液压制动***进一步包括由所述至少两个车轮制动器包括的第一车轮制动器和第二车轮制动器,第一车轮制动器和第二车轮制动器各自具有***管路,以用于从制动缸与关联的车轮制动器之间的液压连接件***至少一部分体积的液压流体,并且第一车轮制动器和第二车轮制动器各自具有打开装置,以用于打开制动缸与关联的车轮制动器之间的液压连接件,以便将至少一部分体积的液压流体***到***管路中。至少第一车轮制动器被分配有隔离阀,以用于关闭制动缸与第一车轮制动器之间的液压连接件,以便液压地隔离第一车轮制动器。
此外,液压制动***包括至少一个蓄能器,该蓄能器液压地连接至***管路,并被设计成在蓄能器压力下储存至少一部分体积的液压流体。此外,液压制动***包括优选的电子控制单元,该电子控制单元例如信号连接至第一车轮制动器的打开装置和/或第二车轮制动器的打开装置和/或隔离阀和/或制动缸。
这样的液压制动***可以按照上述方法提出的方式允许自由行程释放,该方法在下文中也称为操作方法。根据一个实施方式,控制单元为此设计成当存在或即将出现电机的再生制动力时,使第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭。
例如,控制单元被设计成在检测到带有关于电机的再生制动力存在或即将出现的信息的优选电信号时,使第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭。例如,控制单元被设计成首先使第二车轮制动器的打开装置打开,然后使隔离阀关闭。原则上,控制单元也可以被设计成首先使隔离阀关闭,然后使第二车轮制动器的打开装置打开。控制单元也可以被设计成同时使第二车轮制动器的打开装置打开和使隔离阀关闭。
通过打开第二车轮制动器的打开装置,通往蓄能器的液压通道经由第二车轮制动器的***管路被释放。因此,液压压力(特别是液压残余压力)将作用于第二车轮制动器,这是当蓄能器由于液压制动***的致动(即由于制动缸的致动)和由此产生的液压流体的移置而已经填充或正在被填充时,由蓄能器的蓄能器压力引起的。此液压压力或残余压力可以使第二车轮制动器的制动衬片承靠反摩擦表面(例如,制动盘或制动鼓),从而产生制动作用。由于这种与摩擦有关的制动作用,移动的机动车辆的部分动能不可逆地转化为热能,如果在机动车辆的再生制动过程中发生回收过程,则这部分动能不再可用于转化为电能。
为了避免或抵消也作用于第一车轮制动器的所述液压压力或残余压力,通过关闭隔离阀将第一车轮制动器液压地隔离。在再生制动过程的情况下,与如果至少一个其他车轮制动器未被液压地隔离的情况相比,机动车辆的更大比例的动能可因此用于回收。所提出的方法是基于这样的想法,即当液压制动***被致动并且要使用机动车辆的再生制动功能时,只需要至少两个车轮制动器中的一者就可以通过液压流体释放到蓄能器来储存(特别是临时储存)液压流体。至少两个车轮制动器中的至少一个其他车轮制动器可以被液压地隔离,以保持车轮制动器中的任何残余滑移扭矩尽可能低,从而在再生制动过程中实现尽可能高的回收功率。
在进一步的实施方式中,控制单元被设计成当存在或即将出现的电机的再生制动力时以及当与制动缸操作性连接的制动踏板的踏板行程的梯度或与制动踏板的梯度或踏板行程相对应的参数的瞬时值小于默认值时,使第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭。例如,踏板行程是由踏板行程传感器检测的。
踏板行程的梯度考虑到了制动踏板被致动(例如,当它被踩下的时候)的速度。因此,例如通过相应地预先确定梯度的默认值,第二车轮制动器的打开装置的打开和隔离阀的关闭可以与制动过程的特定阶段相关。例如,默认值可以被设定为使得只有在制动踏板以相对较低的速度被致动的情况下(即在驾驶员的制动力请求相对较小的情况下),才会发生第二车轮制动器的打开装置的打开和隔离阀的关闭。正是制动过程的这一阶段适合于由机动车辆的再生制动功能来覆盖。
在进一步的实施方式中,控制单元被设计成当存在或即将出现电机的再生制动力时,使第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭,其中第一车轮制动器的打开装置保持在关闭位置。例如,控制单元被设计成当检测到带有关于电机的再生制动力存在或即将出现的信息的信号时,使第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭,其中第一车轮制动器的打开装置保持在关闭位置。
特别地,控制单元被设计成当存在或即将出现电机的再生制动力时或者当检测到带有关于电机的可产性制动力存在或即将出现的信息的信号时,控制第一车轮制动器的打开装置,以使第一车轮制动器的打开装置保持在关闭位置,并还使第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭。
例如,控制单元被设计成使当存在或即将出现电机的再生制动力时以及当制动踏板的踏板行程的梯度或参数的瞬时值或相应参数的瞬时值小于上述默认值或某一默认值时,第二车轮制动器的打开装置打开,并且使隔离阀关闭,并且在必要时控制第一车轮制动器的打开装置以保持在关闭位置。
由于第一车轮制动器的打开装置保持在关闭位置或保留在关闭位置,因此采取进一步的措施来抵消或避免第一车轮制动器中的任何液压压力或残余压力。
在进一步的或另一个实施方式中,控制单元被设计成当存在或即将出现电机的再生制动力时,使第一车轮制动器的打开装置和第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭。例如,控制单元被设计成当检测到带有关于电机的再生制动力存在或即将出现的信息的优选电信号时,使第一车轮制动器的打开装置和第二车轮制动器的打开装置打开并使隔离阀关闭。例如,控制单元被设计成在使第二车轮制动器的打开装置打开或使隔离阀关闭之前或之后使第一车轮制动器的打开装置打开,或者第一车轮制动器的打开装置的控制与第二车轮制动器的打开装置或隔离阀的控制同时进行。
例如,控制单元还被设计成当存在或即将出现电机的再生制动力时以及当制动踏板的踏板行程梯度或参数的瞬时值或相应参数的瞬时值小于上述默认值或某一默认值时,使第一车轮制动器的打开装置和第二车轮制动器的打开装置打开并使隔离阀关闭。
在本实施方式中,通过关闭隔离阀但通过打开打开装置而打开***管路,第一车轮制动器与制动缸液压地隔离,在第一车轮制动器与蓄能器之间就有了液压通道。当液压制动***被致动时,即当制动缸被致动且液压流体因此移置时,由于第一车轮制动器液压地隔离,在本实施方式中在第一车轮制动器中也可以实现压力优势。这种压力优势是由蓄能器的与***相关的滞后行为产生的,该滞后行为例如由填充阶段与排空阶段之间的蓄能器压力差引起。
例如,当蓄能器为活塞式蓄能器时,就会出现这种滞后行为。例如,活塞式蓄能器在填充与排空之间具有与***有关的工作压力差,这是由活塞式蓄能器的活塞密封件的摩擦和/或粘弹性行为引起的。
在进一步的或另一个实施方式中,至少第一车轮制动器被分配有泄压装置,该泄压装置并联地流体连接至第一车轮制动器的打开装置,并且具有输入端和输出端。特别地,提供成:当输入侧和输出侧之间达到最大压力差时,泄压装置在***方向上是关闭的,并在***方向的相反方向上打开。在这方面,泄压装置具有例如安全功能,以防止超过最大压力差。例如,泄压装置还具有止回功能,借助该功能,当泄压装置打开时,只允许流体沿一个方向流动,特别是沿***方向的相反方向流动。
特别地,控制单元被设计成当存在或即将出现电机的再生制动力时,使第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭,其中第一车轮制动器的打开装置保持在关闭位置。例如,控制单元被设计成在检测到带有关于电机的再生制动力存在或即将出现的信息的信号时,使第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭,其中第一车轮制动器的打开装置保持在关闭位置。例如,控制单元还被设计成当检测到带有关于电机的再生制动力的存在或即将出现的信息的信号时,控制第一车轮制动器的打开装置,以使第一车轮制动器的打开装置保持在关闭位置,并且还使第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭。
在本实施方式中,考虑到液压制动***根据其设计和/或打开装置的设计可以具有上述类型的***相关的泄压装置。例如,泄压装置和打开装置是减压阀的一部分,该减压阀例如用于防抱死制动***和/或车辆动态控制***,并且可以已经存在于机动车辆中。
在进一步的实施方式中,泄压装置针对第一车轮制动器的打开装置的输入侧和输出侧之间的最大压力差设定为一差值,其中该差值小于蓄能器的蓄能器压力与第一车轮制动器中的液体压力之间的最大压力差。当液压制动***被致动(即当液压流体被制动缸移置)并且打开装置的输入侧和输出侧之间的差值因此而增加时,泄压装置在这种情况下在蓄能器的蓄能器压力与第一车轮制动器中的液体压力之间达到最大压力差之前打开。这引起第一车轮制动器中的压力优势,至少只要泄压装置保持关闭就如此。
如果第一车轮制动器的打开装置具有发挥泄压装置功能(即当打开装置的输入侧和输出侧之间达到最大压力差时,在***方向上关闭或保持关闭,并在***方向的反方向上打开)的密封元件,这样的情形就会存在。例如,密封元件用于在关闭状态下密封打开装置的液压通道。
例如,该密封元件是唇形密封件。由于设计的原因,在唇形密封件的情况下,即使在蓄能器的蓄能器压力与第一车轮制动器中的液体压力之间达到最大压力差之前,唇形密封件就已经折叠起来,这是有利的。
另选地,泄压装置可以针对第一车轮制动器的打开装置的输入侧和输出侧之间的最大压力差设定为一差值,其中该差值大于蓄能器的蓄能器压力与第一车轮制动器中的流体压力之间的最大压力差。当液压制动***被致动(即当液压流体被制动缸移置)并且打开装置的输入侧和输出侧之间的差值因此而增加时,泄压装置在这种情况下不打开。这就防止了经由泄压装置在第一车轮制动器与蓄压器之间形成液压通道。以此方式,在液压制动***的整个致动过程中,都永久地促进第一车轮制动器的压力优势。
如果第一车轮制动器的打开装置具有发挥泄压装置功能(即当打开装置的输入侧和输出侧之间达到最大压力差时,在***方向上关闭或保持关闭,并在***方向的反方向上打开)的密封元件,这样的情形就会存在。例如,密封元件用于在关闭状态下密封打开装置的液压通道。
例如,该密封元件是O型环。由于设计的原因,在O型环的情况下,密封在两个流动方向上发生,至少直到达到打开装置的输入侧和输出侧之间达到最大压力差为止,这是有利的。在现有的泄压装置的情况下(该泄压装置设置有唇形密封件),由于例如***,可以通过用O型环取代唇形密封件来实现第一车轮制动器中压力情况的改善。
在进一步的实施方式中,液压制动***包括泵,该泵用于或可用于使至少一部分体积的液压流体从***管路和/或蓄能器在制动缸的方向上回流和/或在至少两个车轮制动器中积聚液压压力。特别地,控制单元信号连接至泵,并被设计成控制泵,以便使至少一部分体积的液压流体从***管路和/或蓄能器在制动缸的方向上回流,或在至少两个车轮制动器中积聚液压压力。
该打开装置可以是或包括减压阀,例如,该减压阀是防抱死制动***和/或车辆动态控制***的组成部分。泵和/或蓄能器也可以是防抱死制动***或车辆动态控制***的一部分。
为了执行上述操作方法,在第三方面中,提出了一种用于控制具有再生制动功能的机动车辆中的上述液压制动***的方法。在一个实施方式中,所述控制方法包括以下步骤:当存在或即将出现电机的再生制动力时,控制单元使第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭。
例如,借助控制单元,首先使第二车轮制动器的打开装置打开,然后使隔离阀关闭。原则上,控制单元也可以用来首先使隔离阀关闭,然后使第二车轮制动器的打开装置打开。控制单元也可以同时使第二车轮制动器的打开装置打开和使隔离阀关闭。
在进一步的实施方式中,当存在或即将出现电机的再生制动力时以及当与制动缸操作性连接的制动踏板的踏板行程的梯度或与踏板行程的梯度相对应的参数的瞬时值小于默认值时,控制单元使第二车轮制动器的打开装置打开并使隔离阀关闭。
在进一步的实施方式中,当存在或即将出现电机的再生制动力时,控制单元使第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭,其中第一车轮制动器的打开装置保持在关闭位置。例如,借助控制单元控制第一车轮制动器的打开装置,以使第一车轮制动器的打开装置保持在关闭位置,此外,当存在或即将出现电机的再生制动力时,使第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭。
例如,当存在或即将出现电机的再生制动力时以及当制动踏板的踏板行程的梯度或参数的或相应参数的瞬时值小于上述的默认值或某一默认值时,控制单元使第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭,并且在必要时控制第一车轮制动器的打开装置保持在关闭位置。
在进一步的或其他实施方式中,当存在或即将出现电机的再生制动力时,借助控制单元使第一车轮制动器的打开装置和第二车轮制动器的打开装置打开,并且使隔离阀关闭。例如,控制单元用于在使第二车轮制动器的打开装置打开或使隔离阀关闭之前或之后使第一车轮制动器的打开装置打开,或者第一车轮制动器的打开装置的控制与第二车轮制动器的打开装置或隔离阀的控制同时进行。
例如,借助控制单元,当存在或即将出现电机的再生制动力时以及当制动踏板的踏板行程梯度或参数的瞬时值或相应参数的瞬时值小于上述默认值或某一默认值时,使第一车轮制动器的打开装置和第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭。
如果液压制动***具有上述泄压装置,该泄压装置被分配给第一车轮制动器的打开装置,则根据一个实施方式,当存在或即将出现电机的再生制动力时,借助控制单元使第二车轮制动器的打开装置打开,并使隔离阀关闭,其中第一车轮制动器的打开装置保持在关闭位置。
根据第四方面,本发明进一步涉及一种计算机程序产品,其具有储存在介质上的程序代码,该程序代码可由计算机读取以用于执行上述用于控制液压制动***的方法的至少一个实施方式。
根据第五方面,本发明涉及一种控制单元,特别是用于上述液压制动***的控制单元,该控制单元包括上述计算机程序产品。
根据本发明的第六方面,提供了具有上述液压制动***和/或上述计算机程序产品和/或上述控制单元的机动车辆,其中该机动车辆特别设计成执行上述用于操作液压制动***的方法。
根据一个实施方式,机动车辆包括至少两个车轮以及至少一个电机,该电机驱动连接至至少两个车轮中的一者,并被设计成在机动车辆的制动过程中作为发电机使用。该电机可以是上述的电机。
特别地,所述电机被设计成只在即将出现机动车的制动过程时(特别是当液压流体借助于制动缸即将出现移置时),才以发电机模式存在或者切换到发电机模式(特别是手动或自动切换)。例如,电机是机动车辆的电驱动装置,其例如作为主驱动装置或次级驱动装置以驱动方式作用于至少一个车轮,并且其在机动车辆的制动过程中作为发电机使用,以对例如机动车辆的电能储存装置充电。
在本说明中,术语“再生制动功能”特别是指在制动过程中的一种操作模式,其中动能借助至少一个可生性操作的电机转化为电能,同时产生制动作用(特别是使机动车辆制动的制动作用),这在本描述中也称为再生制动力。例如,所述的制动作用是由源自电机的拖曳扭矩引起的。例如,动能来自机动车辆的移动和/或来自车轮的旋转移动。电能优选被重新利用,至少在某种程度上被重新利用。例如,至少部分电能被储存在电能储存装置中,然后可用于例如驱动机动车辆和/或机动车辆的电气***。在本描述中,这里涉及的制动过程也被称为再生制动过程。
在本描述中,由车轮制动器或至少两个车轮制动器引起的液压制动作用例如被称为液压制动力。这尤其是指车轮制动器对车轮的制动作用,该车轮被分配或可以被分配给该车轮制动器。如果提供多个这样的车轮制动器,这些车轮制动器中的每一者均可以引起液压制动力,从而产生液压制动力,即液压总制动力,该液压总制动力由各个液压制动力合成。
在再生制动过程中,例如,存在由液压制动力和由电机产生的再生制动力合成的制动力,其中再生制动力例如与车轮或车轴或具有被分配或可被分配有车轮制动器的车轮的机动车辆有关。特别地,该制动力与制动力请求对抗。在本描述中,术语“制动力请求”特别是指对所需制动作用的量度,一般也被称为“制动请求”。如果在液压制动***中执行自由行程释放,那么在再生制动过程中就会存在基本上或完全由再生制动力形成的制动力。
在本描述中,术语“车轮制动器”特别是指摩擦制动器,例如盘式制动器或鼓式制动器。特别地,车轮制动器被设计成作为行车制动器使用。例如,车轮制动器被分配给车轮,或者被设计成要分配给车轮。
在本描述中,术语“制动缸”特别是指产生流体压力的装置。制动缸可以包括压力活塞,例如,该压力活塞被可移动地固定在缸中,并且液压流体或液压流体体积的移置是通过压力活塞相对于缸的移置移动来实现的。术语“制动缸”尤其还包括馈送泵或类似的馈送装置作为产生流体压力的装置。制动缸可以是主制动缸。例如,制动缸是主制动缸,这是传统液压制动***的惯例。例如,制动缸包括储存容器和/或补充液压流体的容器。
在本描述中,术语“制动踏板”特别是指用于致动制动缸的致动装置。特别地,制动缸与致动装置相互作用,或者制动缸被设计成与致动装置相互作用。特别地,制动缸中的致动装置的致动引起液压流体的移置。例如,制动缸被机械地(特别是纯机械地致动)或电动或机电地致动。
例如,致动装置包括脚踏板或手杆,脚踏板或手杆例如经由活塞杆作用于制动缸以产生流体压力。此外或另选,致动装置或制动踏板可以包括电机(特别是电动马达),其中,电机的输出轴以驱动方式与制动缸联接,以便经由所述输出轴致动制动缸。该致动装置可以手动致动(例如,由机动车辆的驾驶员致动),或者由车辆控制器自动致动。
在本描述中,术语“加速踏板”特别是指用于控制和/或调节机动车辆的驱动机的引擎输出的控制装置。例如,该控制装置被设计成以电子和/或机械方式控制驱动机。例如,该控制装置还被设计成以机械和/或电子方式操作。例如,加速踏板是脚踏板或手杆。
在本描述中,“电机的再生制动力即将出现”特别是指必须使电机进入发电机操作状态,例如,通过减少或关闭电机的通电。特别地,基于以致动方式与制动缸联接的致动装置的致动而减少或关闭电机的通电。例如,基于机动车辆的加速踏板和/或制动踏板的致动而减少或关闭电机的通电。致动装置或加速踏板和/或制动踏板可以由机动车辆的驾驶员或车辆控制器(如自动驾驶***或自动驾驶仪或驾驶辅助***等)致动。
在本描述中,术语“车辆控制器”特别指一种控制***,该控制***使制动缸独立于驾驶员对制动踏板的致动而被致动。这样的控制***(也可以称为自动车辆控制)可以是驾驶辅助***。驾驶辅助***是例如自适应巡航控制(ACC),ACC以雷达支持的方式,通过制动和引擎干预来控制与前车的距离;或者是电子稳定控制(ESC),ESC通过选择性地制动机动车辆的各个车轮,试图在机动车辆转向过度和转向不足的情况下防止机动车辆在弯道的阈值区域打滑,从而确保驾驶员对机动车辆的控制。
在本描述中,术语“泵”特别是指用于输送液压流体的输送装置。例如,该泵是离心泵,特别是径向活塞泵或轴向活塞泵。特别地,离心泵包括至少一个(优选多个,例如两到六个)工作活塞,这些工作活塞执行或可以执行用于输送液压流体的行程移动。例如,该泵包括电机(例如,电动马达),该电机用于驱动该泵。该电机被设计成例如接收电控信号并向泵输出相应的控制信号。
在本描述中,术语“蓄能器”特别是指液压蓄能器,该液压蓄能器被设计成例如在压力下或蓄能器压力下储存液压流体。因此,供应给蓄能器的部分体积的液压流体容纳在蓄能器中,对抗蓄能器的恢复力。蓄能器可以被设计成使得当蓄能器被填充时,气体或弹簧元件被液压流体压缩。例如,蓄能器是中间蓄能器,其被设计成临时储存至少一部分体积的液压流体。例如,蓄能器是低压蓄能器。例如,蓄能器是活塞式蓄能器。
在本描述中,术语“控制单元”特别指计算机硬件的电子单元,该电子单元控制与液压制动***和例如用于再生制动的电机有关的特定过程和/或顺序。控制单元可以具有数字处理单元,该数字处理单元包括例如微处理器单元(CPU)。该CPU可以与储存***和/或总线***进行数据和/或信号连接。控制单元可以具有一个或多个程序或程序模块。数字处理单元可以被设计成使得处理作为储存在储存器***中的程序而实施的命令,从数据总线***接收输入信号和/或将输出信号输出到数据总线***。存储***可以具有一个或多个(特别是不同的)存储介质。存储介质尤其可以是光、磁、固态存储介质和/或其他存储介质(优选是非易失性的存储介质)。
在本描述中,术语“隔离阀”特别指一种切断装置,借助该装置,关联的车轮制动器可以至少部分地与制动缸进行液压断开(即隔离)。特别地,隔离阀被设计用成关闭和打开制动缸与关联车轮制动器之间的液压连接件或制动管路。特别地,隔离阀被设计成完全关闭,或至少部分关闭液压连接件或制动管路。例如,隔离阀具有用于流体(特别是液压流体)的通道,该通道的横截面可以改变。例如,隔离阀被设计成可在关闭位置和打开位置之间进行调节(例如,相对于通道),其中液压连接件或制动管路在关闭位置至少部分或完全关闭(即阻断)。在上述的“关闭状态”(也被称为“锁定状态”),隔离阀例如处于关闭位置。例如,如果在远离关闭状态的方向上调节隔离阀,通道的横截面就扩大。例如,如果在关闭状态的方向上调节隔离阀,通道的横截面就会缩小。
例如,隔离阀被设计成电致动和/或电磁致动,以便特别是在关闭位置和打开位置之间进行调节和/或切换,例如,连续或阶梯式和/或数字式或类似方式进行调节和/或切换。例如,隔离阀是或包括二位二通(2/2-way)阀,例如,该阀在非致动状态下处于打开位置,在致动状态下处于关闭位置。如果隔离阀是电动或电磁致动的隔离阀,则它例如在非致动状态下不通电,在致动状态下通电。例如,该隔离阀是具有N/O功能的阀。N/O功能特别意味着阀在非通电状态下是打开的。这样的阀也可以称为“常开”(N/O)阀。例如,隔离阀优选是具有N/O功能的直接控制的电磁阀。
在本描述中,术语“减压阀”特别指一种切断装置,借助该装置,关联的***管路可以例如从阻断状态开始至少部分地或完全打开。例如,减压阀具有用于流体(特别的液压流体)的通道,该通道的横截面可以改变。例如,减压阀被设计成在关闭位置和打开位置之间调节(例如,相对于通道),其中关联的***管路在打开位置至少部分或完全打开。在上述的“关闭状态”(也被称为“锁定状态”),减压阀例如处于关闭位置。例如,如果在远离关闭状态的方向上调节减压阀,通道的横截面就扩大。例如,如果在关闭状态的方向上调节减压阀,通道的横截面就会缩小。
例如,减压阀被设计成电致动和/或电磁致动,以便特别是在关闭位置和打开位置之间进行调节和/或切换,例如,连续或阶梯式和/或数字式或类似方式进行调节和/或切换。例如,减压阀是或包括二位二通(2/2-way)阀,例如,该阀在非致动状态下处于关闭位置,在致动状态下处于打开位置。如果减压阀是电动或电磁致动的减压阀,则它例如在非致动状态下不通电,在致动状态下通电。例如,该减压阀是具有N/C功能的阀。N/C功能特别意味着阀在非通电状态下是关闭的。这样的阀也可以称为“常闭”(N/C)阀。例如,减压阀优选是具有N/C功能的直接控制的电磁阀。
附图说明
从下面利用附图对至少一个实施方式的描述中可以发现本发明的其他细节和特征,在附图中:
图1示意性地示出了用于具有再生制动功能的机动车辆的液压制动***的一个可能的实施方式;
图2示出了根据图1的液压制动***的自由行程释放时的第一可能的阀路;
图3示出了根据图1的液压制动***的自由行程释放时的第二可能的阀路;以及
图4示出了根据图1的液压制动***的变型设计的自由行程释放时的第二可能的阀路。
附图标记
10 制动***
12 制动踏板
14 制动助力器
16 制动缸
18 储存容器
20.1 制动管路
20.2 制动管路
20.3 管路部分
22 隔离阀
24 隔离阀
28 车轮制动器,第一车轮制动器
30 车轮制动器,第二车轮制动器
32.1 回流管路
32.2 回流管路
34 减压阀
34' 减压阀
36 减压阀
38 泵
42 蓄能器
46 踏板行程传感器
48 控制单元
50 电机
52 控制装置
54 止回阀
56 止回阀
60 信号线
61 信号线
62 信号线
63 信号线
64 信号线
65 信号线
66 信号线
67 控制连接
70 回流方向
72 ***方向
74 箭头
75 箭头
76 箭头
76 上游地区
78 下游地区
80 液压连接件
82 液压连接件
84 ***管路
86 ***管路
88 打开装置
88' 打开装置
90 打开装置
92 泄压装置
92.1 输入侧
92.2 输出端
94 泄压装置
96 泄压装置
98 泄压装置
M 驱动马达
100 车轮
200 车轮
1 前车轮制动器
2 后车轮制动器
具体实施方式
图1示出了液压制动***10的一个可能的实施方式,该液压制动***特别适于在具有再生制动功能的机动车辆中使用。图1以举例方式示出了与这种机动车辆的两个车轮100、200连接的液压制动***10。该液压制动***10设计成允许再生制动过程。在再生制动过程中,机动车辆的动能用于驱动作为发电机的电机50并以这种方式产生电能。在再生制动过程中,在发电机模式下源自电机50的拖曳扭矩也用作制动力。
举例来说,图1中的电机50被分配给车轮100、200中的一者(特别是车轮200),以说明电机50是由车辆的移动(即由车轮200的旋转)驱动的。电机50优选是机动车辆的电驱动装置的部件,该电力驱动装置例如用于驱动车轮200。例如,该电力驱动装置在再生制动过程中用作发电机。
液压制动***10包括至少两个车轮制动器,例如,第一车轮制动器28和第二车轮制动器30,第一车轮制动器28和第二车轮制动器30均可以分配给车轮。例如,第一车轮制动器28分配给一个车轮100,并且第二车轮制动器30分配给另一个车轮200。例如,一个车轮100是前车轮,另一个车轮200是后车轮。在这方面,第一车轮制动器28可以是前车轮制动器1,第二车轮制动器30可以是后车轮制动器2。例如,所述至少两个车轮制动器是液压制动***10的至少两个制动回路中的一个制动回路的组成部分。
液压制动***10进一步包括制动缸16。制动缸16优选经由液压连接件80或82分别与第一车轮制动器28和第二车轮制动器30液压地连接。制动缸16优选设计成经由相应的液压连接件80或82在第一车轮制动器28和第二车轮制动器30的方向上移置液压流体。第一车轮制动器28和第二车轮制动器30优选设计成借助液压流体在关联的车轮100或200上施加制动力(例如,作为摩擦力)。每个液压连接件80或82均优选包括制动管路20.1或20.2,或者由制动管路20.1或20.2形成。例如,制动管路20.1、20.2经由公共管路部分20.3与制动缸16液压地连接。另一个隔离阀(图1中未示出)可以分配给公共管路部分20.3。
优选地,第一车轮制动器28和第二车轮制动器30各自被分配有***管路84或86,***管路84或86用于从制动缸16与关联的车轮制动器28或30之间的相关联的液压连接件80或82***至少一部分体积的液压流体。优选地,第一车轮制动器28和第二车轮制动器30各自被分配有打开装置88或90,该打开装置88或90用于打开制动缸16与关联的车轮制动器28或30之间的液压连接件80或82。如有必要,液压连接件80或82可以由打开装置88或90打开,以抵消或甚至完全防止例如关联的车轮制动器28或30中液压制动压力的积聚。在这种情况下,当制动缸16被致动时设定在运动中的液压流体将至少部分地从液压连接件80或82逸出,例如经由由打开装置88或90形成或暴露的开口。
打开装置88或90优选也设计成关闭液压连接件80或82。在液压连接件80或82被关闭的情况下,当制动缸16被驱动时设定在运动中的液压流体优选完全到达关联的车轮制动器28或30,并且所需的液压制动压力将在关联的车轮制动器28或30中积聚。打开装置88或90优选是或包括阀,该阀在下文中也将被称为减压阀34或36。
第一车轮制动器28的打开装置88优选分配有泄压装置92,该泄压装置优选地与第一车轮制动器28的打开装置88并联地流体连接。泄压装置92优选具有液压输入侧92.1和一个液压输出侧92.2,其中,例如,液压输入侧92.1流体地朝向蓄能器42的方向,并且液压输出侧92.2流体地朝向相关联的车轮制动器的方向(即第一车轮制动器28)。优选设置成:在输入侧92.1和输出侧92.2之间达到最大压力差时,泄压装置92在***方向72上关闭,并在***方向72的相反方向上打开。
例如,第二车轮制动器30的打开装置90也可以分配有泄压装置94,该泄压装置94优选地与第二车轮制动器30的打开装置90并联地流体连接,并且当泄压装置94的输入侧和输出侧之间达到最大压力差时,该泄压装置94例如在***方向72上关闭,并且在***方向72的反方向上打开。
液压制动***10优选具有蓄能器42,该蓄能器例如与***管路84、86液压地连接。蓄能器42设计成储存至少一部分体积的液压流体,特别是在蓄能器压力下储存至少一部分体积的液压流体,尤其是临时储存。例如,蓄能器42是低压的蓄能器。例如,蓄能器42是活塞式蓄能器。如果***管路84、86之一打开,并且液压制动***10被致动,那么移置了的液压流体可以因此至少部分地储存在蓄能器42中,特别是临时储存。
制动缸16经由制动踏板12被致动,制动踏板12优选被分配给液压制动***10。储存容器18优选分配给制动缸16,以便在其中为液压制动***10储存液压流体。储存容器18可以具有进液开口,以便经由所述进液开口进行补给或填充。可以设置制动助力器14来放大经由制动踏板12施加的致动力,例如,由机动车辆的驾驶员施加的致动力。制动助力器14优选以根据气动、电液或机电原理的已知方式来放大致动力。为了独立于驾驶员对制动踏板12的致动来致动制动缸16以进行自动车辆控制,还可以设置电控制动助力器(EBB;电子制动助力器)。
液压制动***10优选进一步包括隔离阀22,该隔离阀在流体方面分配给液压连接件80或制动管路20.1,并设计成用于关闭液压连接件80或制动管路20.1。例如,以这种方式,第一车轮制动器28应该至少部分或完全与制动缸16液压地隔离。液压制动***10还可以包括另一个隔离阀24,该隔离阀在流体方面分配给液压连接件82或制动管路20.2,并设计成用于关闭液压连接件82或制动管路20.2。例如,以这种方式,第二车轮制动器30应该至少部分或完全与制动缸16液压地隔离。
各个隔离阀22或24优选在关闭位置和打开位置之间进行调节,以便中断关联的液压连接件80或82,特别是关闭或阻断(特别是完全或至少部分地关闭或阻断)关联的制动管路20.1或20.2。在隔离阀22或24的关闭位置,关联的液压连接件80或82优选被中断和/或关联的制动管路20.1或20.2被阻断,特别是完全被阻断或至少在很大程度上或基本上被阻断。在隔离阀22或24的打开位置,关联的液压连接件80或82和/或关联的制动管路20.1或20.2优选是打开的,特别是在很大程度上打开或完全打开。
液压制动***10还优选具有至少一个(例如两个)回流管路32.1、32.2,其中一个回流管路32.1分配给第一车轮制动器28,另一个回流管路32.2分配给第二车轮制动器30。用于第一车轮制动器28的***管路84优选是回流管路32.1的组成部分,或者形成回流管路32.1。用于第二车轮制动器30的***管路86优选是回流管路32.2的组成部分,或者形成回流管路32.2。回流管路32.1和32.2优选将至少一部分体积的液压流体从各自关联的隔离阀22或24的下游的区域78返回到各自关联的隔离阀22或24的上游的区域76。
例如,回流管路32.1和32.2的一端与关联的液压连接件80或82(特别是与相关的制动管路20.1或20.2)在关联的隔离阀22或24与关联的车轮制动器28或30之间的区域中流动连接。回流管路32.1和32.2的另一端优选与关联的液压连接件80或82(特别是与关联的制动管路20.1或20.2)在关联的隔离阀22或24与制动缸16之间的区域中流动连接。以此方式,至少一部分体积的液压流体可以从关联的车轮制动器28或30返回到各自的供应管路20.1或20.2,同时绕过关联的隔离阀22或24。
例如,隔离阀22和/或隔离阀24可以被分配给泄压装置96或98,该泄压装置与关联的隔离阀22或24并联地流体连接,并在下游区域78和上游区域76之间达到最大压力差时,在相关联的车轮制动器28或30的方向上关闭,而在相反的方向上打开,即在从关联的车轮制动器28或30到制动缸16的方向上打开。
在本描述中,“下游区域”特别是指制动***10的用于接收液压流体的接收容积,当从制动缸16到关联的车轮制动器28或30的方向看时,该下游区域连接在隔离阀22或24的下游。例如,下游区域78包括在隔离阀22或24的下游的关联的液压连接件80或82的液压接收容积(特别是关联的制动管路20.1或20.2的液压接收容积)和/或关联的车轮制动器28或30的液压接收容积。
在本描述中,“上游区域”特别是指制动***10的用于接收液压流体的接收容积,当从制动缸16到关联车轮制动器28或30的方向看时,该上游区域连接在隔离阀22或24的上游。例如,上游区域76包括在隔离阀22或24的上游的关联的液压连接件80或82的液压接收容积(特别是关联的制动管路20.1或20.2的液压接收容积)和/或关联的车轮制动器28或30的液压接收容积。
液压制动***10优选包括泵38,该泵用于从***管路84或86和/或蓄能器42在制动缸16的方向上返回至少一部分体积的液压流体和/或用于在第一车轮制动器28或第二车轮制动器30中积聚液压压力。泵38优选与***管路84、86和/或回流管路32.1、32.2液压地连接。泵38优选设计成用来输送(特别是在回流方向70上输送)至少部分体积的液压流体。泵38在回流方向70上的所述输送优选是在上游区域76的方向上输送至少一部分体积的液压流体。在回流方向70上的输送优选是通过提供至少一个止回阀(优选是两个止回阀54、56)来确保的,例如泵38布置在这些止回阀之间。
优选地,当在液压流体的回流方向70上看时,各打开装置88或90(特别是各减压阀34或36)以及泵38和蓄能器42的布置顺序是:首先出现的是各打开装置88或90或各减压阀34或36,然后是泵38或蓄能器42。通过打开***管路84或86,蓄能器42就会被回流的那部分液压流体填充。
液压制动***10优选进一步包括控制单元48(特别是电子控制单元),用于控制隔离阀22、24和/或打开装置88、90(特别是减压阀34、36和/或泵38)。为此,控制单元48例如经由相应的信号线61或62或63或64或65(特别是电信号线)与隔离阀22、24和/或打开装置88、90(特别是减压阀34、36和/或泵38)信号连接。优选地,隔离阀22、24和/或打开装置88、90(特别是减压阀34、36和/或泵38)各自具有电接收单元,以便处理由控制单元48传输的控制信号,并启动或执行隔离阀22或24或打开装置88或90或减压阀34或36或泵38的相应致动。
为此,例如,泵38可以具有相应的致动装置(如电驱动马达M),该致动装置经由信号线65控制,并经由机械和/或液压和/或电磁控制连接件67作用于泵38(特别是泵38的工作缸)。控制信号和状态信号(例如,带有关于监测或检测到的参数信息的信号)优选经由信号线61、62、63传输。
控制单元48优选与电机50信号连接(例如,经由信号线60),以便将控制信号从控制单元48传输到电机50,和/或反过来,将控制信号或包含信息(例如,关于电机50的操作状态的信息)的信号传输到控制单元48。为此,电机50可以具有控制装置52,该控制装置经由信号线60与控制单元48通信并控制电机50,特别是直接并立即控制电机50。
此外,控制单元48优选经由信号线66与分配给制动踏板12的传感器元件(特别是踏板行程传感器46)进行信号连接。踏板行程传感器46用于检测制动踏板12的踏板行程。关于制动踏板12的踏板行程的信息可以经由踏板行程传感器46与控制单元48之间的信号连接而被控制单元48所考虑。
图1示出了处于初始状态的液压制动***10。在初始状态下,隔离阀22、24优选处于打开位置,从而制动缸16与各车轮制动器28、30之间的液压连接件80、82是打开的,特别是制动管路20.1、20.2是打开的。在初始状态下,打开装置88、90(特别是减压阀34、36)优选也处于关闭状态,从而***管路84、86被关闭或阻断,因而防止液压流体从制动缸16与各个车轮制动器28、30之间的液压连接件80、82***。在初始状态下,优选地,没有液压流体由泵38输送。蓄能器42优选是空的或至少在很大程度上空的。
当要执行液压制动时,液压制动***10处于初始状态。当液压制动***10被致动(例如通过致动制动踏板12)并且因此由制动缸16引起液压流体的移置时,液压流经由液压连接件80、82或制动管路20.1、20.2到达第一车轮制动器28和第二车轮制动器30,并积聚液压压力,借助该液压压力,第一车轮制动器28和第二车轮制动器30施加液压制动力。
液压制动***10还使得不管液压制动***10的致动和由此产生的液压流体的移置,仍然不存在或至少在很大程度上不存在液压制动力。为此,液压制动***10使用例如蓄能器42,液压流体或液压流体的至少一部分体积被储存(特别是临时储存)在该蓄能器中。为了实现这一点,液压制动***10设计成进行自由行程释放。
当液压制动***10用于具有再生制动功能的机动车辆时,液压制动***10的这种操作模式是合适的。为了在制动机动车辆时最佳地使用再生制动功能,至少在制动过程的一段时间内或一个阶段内和/或在瞬间制动力请求的基础上,必须避免液压制动力或将液压制动力降至最低。在这方面,车轮制动器28、30中的任何液压残余压力也必须尽可能地降至最低,以抵消残余的滑动扭矩,从而抵消车轮制动器28、30中的损耗扭矩,因此改善回收。
这种类型的自由行程释放可以影响车轮制动器28、30中的任何液压残余压力的水平,从而达到对回收的积极作用。一种可能性是,从初始状态开始,只有一个车轮制动器(例如第二车轮制动器30)被朝蓄能器42释放,而其他车轮制动器(例如第一车轮制动器28)被液压地隔离。为此,控制单元48优选设计成当电机50的再生制动力存在或即将出现时(特别是当控制单元48检测到或已经检测到具有关于电机50的再生制动力存在或即将出现的信息的电信号时),使第一车轮制动器28的打开装置88和第二车轮制动器30的打开装置90打开并使第一车轮制动器28的隔离阀22关闭。第二车轮制动器30的隔离阀24优选保持打开。
从初始状态开始,第一车轮制动器28的打开装置88和第二车轮制动器30的打开装置90因此打开,并且第一车轮制动器28的隔离阀22由控制单元48关闭。因此,液压制动***10被带入一种状态,其中制动缸16与第二车轮制动器30之间的液压连接或液压连接件82被维持,但制动缸16与第一车轮制动器28之间的液压连接或液压连接件80被中断,并且从第一车轮制动器28和第二车轮制动器30两者朝向蓄压器42的液压通道被释放。
图2示出了图1的液压制动***10的一部分,其中执行了上述将隔离阀22切换到关闭位置和将开放装置88、90切换到开放位置的操作。在图2中,当液压制动***10被致动(例如通过致动制动踏板12(图1))并由此发生了液压流体的移置时,液压流体的流动路径也由箭头74表示。可以看出,液压流体完全经由制动缸16与第二车轮制动器30之间的液压连接件82以及经由关联的***管路86到达蓄能器42,因为隔离阀22被关闭,制动缸16与第二车轮制动器28之间的液压连接件80因此被中断。
由于打开的打开装置88和由此产生的从蓄能器42到第一车轮制动器28的液压通道,至少部分体积的液压流体将经由所述液压通道流入第一车轮制动器28中,因此,由于填充的蓄能器42中的作用的蓄能器压力,在第一车轮制动器28中积聚液压压力或残余压力。该液压残余压力优选非常低以至于不会打开可能存在的泄压装置96。
蓄能器42中变化的蓄能器压力也会引起第一车轮制动器28中液压残余压力的水平变化。因此,在第一车轮制动器28中实现了压力优势,并因此改善了回收。例如,在填充和清空蓄能器42之间,蓄能器压力会有变化。在蓄能器42是例如活塞式蓄能器的情况下,蓄能器42的这种滞后行为由于***的原因而存在,并且例如由摩擦和/或活塞式蓄能器的活塞密封的粘弹性行为所引起。
图3示出了图1的液压制动***10的一部分,其中描绘了自由行程释放的进一步或其他可能性。为此,控制单元48优选设计成当电机50的再生制动力存在或即将出现时(特别是当带有电机50的再生制动力存在或即将出现的信息的电信号被控制单元48检测到或已经被检测到时),使第二车轮制动器30的打开装置90打开,并且使第一车轮制动器28的隔离阀22关闭。然而,在本例中,第一车轮制动器28的打开装置88保持处于关闭位置。第二车轮制动器30的隔离阀24优选保持打开。
从初始状态开始,第二车轮制动器30的打开装置90因此被打开,并且第一车轮制动器28的隔离阀22由控制单元48关闭。因而液压制动***10被带入一种状态,其中制动缸16与第二车轮制动器30之间的液压连接件82被维持,但制动缸16与第一车轮制动器28之间的液压连接件80被中断,并且从第二车轮制动器30到蓄压器42的液压通道被释放,而从第一车轮制动器28到蓄压器42的液压通道没有被释放。
在图3中,当液压制动***10被致动(例如通过致动制动踏板12(图1))并由此发生了液压流体的移置时,液压流体的流动路径由箭头75表示。可以看出,液压流体完全经由制动缸16与第二车轮制动器30之间的液压连接件82以及经由关联的***管路86到达蓄能器42,因为隔离阀22被关闭,制动缸16与第二车轮制动器28之间的液压连接件80因此被中断。
与根据图2的实施方式相反,在根据图3的实施方式中,第一车轮制动器28的打开装置88保持关闭,因此没有产生从蓄能器42到第一车轮制动器28的液压通道。在这方面,第一车轮制动器28被完全液压隔离,最初在第一车轮制动器28中没有液压压力,这由第一车轮制动器28与泄压装置92以及打开装置88之间的虚线表示。因此,在第一车轮制动器28中实现了压力优势,并因此改善了回收。
然而,由于填充的蓄能器42的作用的蓄能器压力,在泄压装置92的输入侧92.1上会积聚液压压力。如果所述液压压力在泄压装置92的输入侧92.1与输出侧92.2之间积聚如此大的压力差(例如,达到泄压装置92的预定最大压力差),则泄压装置92将打开,并且将在第一车轮制动器28中积聚液压压力或残余压力。如果泄压装置92的功能是由打开装置92的密封元件以与***相关的方式进行的,就会出现这种情形。例如,当密封元件是唇形密封件时就是这种情况。在唇形密封件的情况下,密封唇可能折叠,因此,穿过打开装置88的流动通道暴露或将要暴露(例如,在一个流动方向上)。
图4显示了液压制动***10',该液压制动***相对于所述的液压制动***稍作变型,其中在图4中只示出了液压制动***10'的一部分,即以图2和图3的描绘方式示出。在图4中,当液压制动***10'被致动(例如通过致动制动踏板12(图1))并由此发生了液压流体的移置时,液压流体的流动路径由箭头76表示。
在液压制动***10'中,与图1的液压制动***10相反,打开装置88'或减压阀34'被分配给第一车轮制动器28,而没有关联的泄压装置或泄压功能。因此,与根据图3的实施方式相反,永久都不会由于填充蓄能器42的作用的蓄能器压力而产生从蓄能器42到第一车轮制动器28的液压通道。在这方面,只要液压流体被储存在蓄能器42中,第一车轮制动器28就被永久地、完全地液压隔离,而永久都没有液压压力施加在第一车车轮制动器28中。
变型的制动***10'可以通过在以下方面改装制动***10来实现:在泄压装置92方面,例如现有的唇形密封件或类似的密封元件被替换成可以被借以产生更高压力差的密封元件,从而使泄压装置92不会随着作用的蓄能器压力而打开。
在本描述中,提及具体方面或具体实施方式或具体设计意味着与各方面或各实施方式或各设计相关的描述的具体特征或具体性能至少包含在其中,但不一定必须包含在本发明的所有方面或所有实施方式或所有设计中。必须明确指出,关于本发明描述的不同特征和/或结构和/或性能的任何组合都包含在本发明中,除非特别地或明显与上下文相矛盾。
除非另有说明,否则文中使用部分或全部实施例或示例性表达方式只是为了阐明本发明,并不构成对本发明范围的限制作用。此外,描述中的任何表达方式或措辞都不应被理解为是指未被主张权利但对本发明的实践至关重要的要素。
Claims (22)
1.一种用于操作具有再生制动功能的机动车辆中的液压制动***(10)的方法,其中,对于至少两个车轮制动器(28,30),执行液压自由行程释放,使得对于所述至少两个车轮制动器(28,30)中的一者,通往蓄能器(42)的液压通道被释放,以便在液压流体发生移置的情况下在所述蓄能器(42)中储存所述液压流体的至少一部分体积,并且使得至少一个其他车轮制动器(28)被液压地隔离。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,通往所述蓄能器(42)或另一蓄能器的另一液压通道对于所述至少一个其他车轮制动器(28)保持关闭。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,对于所述至少一个其他车轮制动器(28),通往所述蓄能器(42)或另一蓄能器的另一液压通道被释放。
4.一种用于具有再生制动功能的机动车辆的液压制动***(10),该液压制动***包括:
制动缸(16)以及至少两个车轮制动器(28,30),其中所述制动缸(16)经由液压连接件(80;82)液压地连接至所述至少两个车轮制动器(28,30),并且被设计成在所述至少两个车轮制动器(28,30)的方向上移置液压流体,并且其中所述至少两个车轮制动器(28,30)被设计成借助所述液压流体施加液压制动力,
由所述至少两个车轮制动器(28,30)包括的第一车轮制动器(28)和第二车轮制动器(30)各自具有:
***管路(84;86),所述***管路用于从所述制动缸(16)与关联的所述车轮制动器(28;30)之间的所述液压连接件(80;82)***至少一部分体积的所述液压流体;
打开装置(88;90),所述打开装置用于打开所述制动缸(16)与关联的所述车轮制动器(28;30)之间的所述液压连接件(80;82),以便将所述至少一部分体积的所述液压流体***到所述***管路(84;86),
其中,至少所述第一车轮制动器(28)被分配有隔离阀(22),该隔离阀(22)用于关闭所述制动缸(16)与所述第一车轮制动器(28)之间的所述液压连接件(80),以便将所述第一车轮制动器(28)液压隔离,
所述液压制动***(10)还包括:
至少一个蓄能器(42),所述至少一个蓄能器液压联接至所述***管路(84;86),并被设计成在蓄能器压力下储存至少一部分体积的所述液压流体;
控制单元(48),所述控制单元被设计成当存在或即将出现电机(50)的再生制动力时,使所述第二车轮制动器(30)的所述打开装置(90)打开,并使所述隔离阀(22)关闭。
5.根据权利要求4所述的液压制动***,其中,所述控制单元(48)被设计成当存在或即将出现所述电机(50)的再生制动力时以及当与所述制动缸(16)操作性连接的致动元件(12)的致动路径的梯度或与该梯度对应的参数的瞬时值小于默认值时,使所述第二车轮制动器(30)的所述打开装置(90)打开,并使所述隔离阀(22)关闭。
6.根据权利要求4所述的液压制动***,其中,所述控制单元(48)被设计成当存在或即将出现所述电机(50)的再生制动力时,使所述第二车轮制动器(30)的所述打开装置(90)打开,并使所述隔离阀(22)关闭,其中所述第一车轮制动器(28)的所述打开装置(88)保持在关闭位置。
7.根据权利要求6所述的液压制动***,其中,所述控制单元(48)被设计成当存在或即将出现所述电机(50)的再生制动力时以及当与所述制动缸(16)操作性连接的致动元件(12)的致动路径的梯度或与该梯度对应的参数的瞬时值小于默认值时,使所述第二车轮制动器(30)的所述打开装置(90)打开,并使所述隔离阀(22)关闭,其中所述第一车轮制动器(28)的所述打开装置(88)保持在关闭位置。
8.根据权利要求4所述的液压制动***,其中,所述控制单元(48)被设计成当存在或即将出现所述电机(50)的再生制动力时,使所述第一车轮制动器(28)的所述打开装置(88)和所述第二车轮制动器(30)的所述打开装置(90)打开,并使所述隔离阀(22)关闭。
9.根据权利要求8所述的液压制动***,其中,所述控制单元(48)被设计成当存在或即将出现所述电机(50)的再生制动力时以及当与所述制动缸(16)操作性连接的致动元件(12)的致动行程的梯度或与该梯度对应的参数的瞬时值小于默认值时,使所述第一车轮制动器(28)的所述打开装置(88)和所述第二车轮制动器(30)的所述打开装置(90)打开,并使所述隔离阀(22)关闭。
10.根据权利要求4或5所述的液压制动***,其中,至少所述第一车轮制动器(28)还:
被分配有泄压装置(92),该泄压装置并联地流体连接至所述第一车轮制动器(28)的所述打开装置(88),并具有输入侧(92.1)和输出侧(92.2),其中在所述输入侧(92.1)和所述输出侧(92.2)之间达到最大压力差时,所述泄压装置(92)在***方向(72)上关闭,而在所述***方向(72)的相反方向上打开,并且
其中,所述控制单元(48)被设计成当存在或即将出现所述电机(50)的再生制动力时,使所述第二车轮制动器(30)的所述打开装置(90)打开,并使所述隔离阀(22)关闭,其中所述第一车轮制动器(28)的所述打开装置(88)保持在关闭位置。
11.根据权利要求10所述的液压制动***,其中,所述泄压装置(92)针对所述打开装置(88)的所述输入侧(92.1)与所述输出侧(92.2)之间的所述最大压力差设定为一差值,该差值小于所述蓄能器(42)的所述蓄能器压力与所述第一车轮制动器(28)中的流体压力之间的最大压力差。
12.根据权利要求10或11所述的液压制动***,其中,所述第一车轮制动器(28)的所述打开装置(88)具有密封元件,该密封元件发挥所述泄压装置(92)的功能。
13.根据权利要求12所述的液压制动***,其中,所述密封元件是唇形密封件。
14.根据权利要求10所述的液压制动***,其中,所述泄压装置(92)针对所述打开装置(88)的所述输入侧(92.1)与所述输出侧(92.2)之间的所述最大压力差设定为一差值,该差值大于所述蓄能器(42)的所述蓄能器压力与所述第一车轮制动器(28)中的流体压力之间的最大压力差。
15.根据权利要求10或14所述的液压制动***,其中,所述第一车轮制动器(28)的所述打开装置(88)具有密封元件,该密封元件发挥所述泄压装置(92)的功能。
16.根据权利要求15所述的液压制动***,其中,所述密封元件是O型环。
17.根据权利要求4至16中任一项所述的液压制动***,其中,所述蓄能器(42)是活塞式蓄能器。
18.根据权利要求4至17中任一项所述的液压制动***,该液压制动***还包括:
泵(38),所述泵用于使至少一部分体积的所述液压流体从所述***管路(84;86)和/或所述蓄能器(42)在所述制动缸(16)的方向上回流和/或用于在所述至少两个车轮制动器(28,30)中积聚液压压力,
其中,所述控制单元(48)信号连接至所述泵(38),并被设计成控制所述泵(38),以便使至少一部分体积的所述液压流体从所述***管路(84;86)和/或所述蓄能器(42)在所述制动缸(16)的方向上回流,或者在所述至少两个车轮制动器(28,30)中积聚液压压力。
19.一种用于控制具有再生制动功能的机动车辆中的根据权利要求4至18中任一项所述的液压制动***(10)的方法,
其中,所述方法包括以下步骤:当存在或即将出现所述电机(50)的再生制动力时,借助所述控制单元(48)使所述第二车轮制动器(30)的所述打开装置(90)打开,并使所述隔离阀(22)关闭。
20.一种计算机程序产品,所述计算机程序产品具有储存在介质上的程序代码,所述程序代码能由计算机读取以用于执行根据权利要求19所述的方法。
21.一种用于根据权利要求4至18中任一项所述的液压制动***(10)的控制单元(48),该控制单元包括根据权利要求20所述的计算机程序产品。
22.一种具有根据权利要求4至18中任一项所述的液压制动***(10)和/或根据权利要求20所述的计算机程序产品和/或根据权利要求21所述的控制单元(48)的机动车辆。
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