专利名称：用流体触发车辆制动系统制动车辆的方法及车辆制动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过可流体触发的车辆制动系统来制动车辆的方法，并涉及对应的车辆制动系统，其中，该车辆制动系统包括相应的可流体触发的制动单元，该制动单元分配给车轮并且通过至少一个流体线路而流体地连接到制动力发生器，其中，为了传送制动流体，在所述至少一个流体线路中设置有泵机构，通过该泵机构能够向至少一个制动单元供应制动流体而无论制动力发生器是否启动，并且其中，在流体线路中设置有控制阀，通过该控制阀能够使制动力发生器与制动单元和泵机构流体连接和断开。
背景技术：
从现有技术已知这种类型的车辆制动系统。如此的文献DE 101 10658 C1公开了一种液压车辆制动系统，其中能够通过主制动缸向两个单独的流体线路供应制动流体。向各个流体线路分配两个制动单元一个前轮制动单元和一个后轮制动单元。为了触发相应的制动单元而设置控制阀。还向两个流体线路分配泵机构，通过其能够与压力产生情况无关地通过主制动缸来触发制动单元。因此可以实现电子控制系统，例如电子稳定程序(ESP)。
为了能够实现停车制动效果而不显著增加技术复杂性，除了在文献DE 101 10 658 C1中针对常用制动的情况描述的这种车辆制动系统的功能之外，从现有技术中还已知利用通过主制动缸建立并作用在各个制动单元上的流体压力来创造停车制动条件。为此，供应给前轴车轮制动单元的制动流体例如通过泵机构从前轴制动单元传送到后轴制动单元，然后机械地锁定后轴的制动单元。在常规的车辆制动系统中，上述情形在仍然通过主制动缸建立特定制动压力的情况下发生，例如在车辆驾驶员紧紧压下制动踏板的情况下发生。然而，这继而意味着在停车制动效果的作用期间在主制动缸与制动单元之间存在直接的流体连接。结果，在为了创造停车制动条件而启动泵机构的期间产生的振动和噪音通过主制动缸、邻接的制动助力器和制动踏板直接传递至车辆内部，驾驶员和其他车辆乘员可能认为这是破坏性的。由于泵机构的启动，也不可避免地从主制动缸中消除制动流体，因此制动踏板在车辆驾驶员施加的踏板作用力下弯曲，这又被驾驶员感觉到并且可能使其觉得不舒服或至少不习惯。
发明内容
与之相比，本发明的目的在于提出在开头所提及类型的方法和车辆制动系统，其中能够使用简单的技术手段来实现停车制动功能的启动并且避免车内的破坏性影响。
通过在开头所提及类型的方法来实现该目的，其中，为了创造停车制动条件，执行以下步骤A)通过制动力发生器在至少一个流体线路中建立流体压力，从而流体触发至少两个制动单元；B)通过关闭控制阀使制动力发生器与制动单元和泵机构断开；C)启动泵机构，并将制动流体分别从所述至少两个制动单元中的一个传送到所述至少两个制动单元的另一个。
根据在开头相对于现有技术已经进行了描述的本发明，首先，通过制动力发生器在至少一个流体线路中建立流体压力，该压力可以通过流体传感器来检测，从而在所述至少两个制动单元实现制动效果，即，应用了制动单元。然而因此在制动力发生器与相应流体线路的其余部分之间的流体连接断开，从而泵机构的启动以及造成的流体线路中压力和振动的变化不能传播到制动力发生器。仅仅在关闭控制阀之后才启动泵机构，从而制动流体通过泵机构从流体线路的一个制动单元传送至流体线路的相应的另一个制动单元。因此，根据本发明的方法确保了泵机构的作用不会导致车内的破坏性噪音或者导致制动踏板的不习惯弯曲。
在本发明的说明书和权利要求的框架中，涉及“制动力发生器”，该术语应包括以下两个结构；在一个结构中，通过制动踏板、制动助力器和邻接的主制动缸在所述至少一个流体线路中产生流体压力；在另一个结构中，对制动踏板启动进行检测，并根据其需要而在所述至少一个流体线路中产生流体压力而不直接利用施加在制动踏板上的踏板启动力。术语“制动力发生器”还应包括仅部分地利用施加在制动踏板上的踏板启动力或者仅在一定(紧急)操作情况下利用踏板启动力的结构。
本发明的提出提供了根据特定参数来触发泵机构的方案，所述特定参数例如是车辆倾斜度或/和车辆重量或/和车轮转速或/和停车制动开关的操作设定或/和制动踏板启动或/和偏航角速度或/和横向加速度或/和制动力发生器产生的流体压力。因此，对于停车制动功能的启动，可以防止该启动直到各个车轮传感器输出的转速为特定限制值或者甚至下降为零。也可以利用车辆倾斜度和当前车速来确定排除车辆意外滚动的最小流体压力。
如以上已经描述的，作为车辆当前操作情况的函数，例如当在非常陡的路面上停车时，可能必须大大增加流体触发的制动单元处的流体压力以实现停车制动效果。为了能够提供随后将通过泵机构传送至相应的被触发制动单元的足够液压流体，本发明的提出提供了为各个流体线路分配至少一个流体收集器的方案。从而在各个情况下流体收集器在流体压力足够高的情况下可以填充有制动流体，其中随后能够按需要将该制动流体再次移除。因此根据本发明，可以将制动流体(作为另一种选择，将加压制动流体)暂时存储在流体收集器中，并在步骤C)中通过泵机构将其传送至相应的其他制动单元。
如果再次考虑以上已经讨论的其中要将车辆停在陡峭路面上的操作情况，则可能发生这样的情况驾驶员注意到他施加在制动踏板上的踏板启动力以及得到的在所述至少一个流体线路中产生的流体压力不足以将车辆可靠地停靠。例如，尽管压下制动踏板，但车辆继续以低速滚动。在这种情况下，驾驶员继续压下制动踏板以在所述至少一个流体线路中莲立更高的流体压力并最终增大制动力。考虑该操作情况，本发明的提出提供了这样一种方案当在步骤B)期间通过制动力发生器增大流体压力时，按如下方式触发控制阀将来自制动力发生器的额外制动流体存储在流体收集器中，然后通过关闭控制阀使制动力发生器与制动单元和泵机构断开。由于根据本发明的该措施，所以在制动力发生器中额外产生的流体压力也能够用于启动停车制动功能。
在这一点上，本发明的有利提出提供了根据诸如脉冲宽度调制方法的脉冲方法来触发控制阀的方案。由于这种脉冲宽度调制方法，相应的控制阀的打开或关闭脉冲宽度可以在一段时间内变化。因此可以通过与在开始启动停车制动功能时的流体压力相对应的矫顽力(holding force)来关闭相应的控制阀。
对于泵机构，根据本发明可以提供如下方案将其构成为流体线路中的再循环泵，特别是构成为电子控制系统(例如电子稳定系统或/和防锁死制动系统或/和牵引力控制系统或/和自动速度控制系统)的一部分。因此，按任何方式存在于制动系统中的泵机构都可以用于实现本发明。
本发明的有利实施例提供如下方案提供两个流体线路，其中各个流体线路分别与分配给前轮的制动单元和分配给后轮的制动单元流体连接。还可以提供如下方案分别分配给流体线路的车轮在车辆上对角设置。在这一点上，根据本发明还可以提供在步骤C)中在各个情况下将制动流体从前轮传送至后轮的方案。
本发明还涉及一种车辆制动系统，该车辆制动系统包括相应的可流体触发的制动单元，该制动单元分配给车轮并且通过至少一个流体线路与制动力发生器流体连接，其中为了传送制动流体，在所述至少一个流体线路中设置有泵机构，通过该泵机构无论制动力发生器是否启动都能够向至少一个制动单元供应制动流体，并且其中在流体线路中设置有控制阀，通过该控制阀能够使制动力发生器与制动单元和泵机构流体连接和断开。在该车辆制动系统中，根据本发明提供了如下方案为了创造停车制动条件，制动力发生器在至少一个流体线路中建立流体压力以流体触发至少两个制动单元，也能按将制动力发生器与制动单元和泵机构流体断开的方式来对控制阀进行控制，并且在使制动力发生器流体断开之后泵机构分别将制动流体从所述至少两个制动单元中的一个传送至所述至少两个制动单元中的另一个。
根据本发明的提出，车辆制动系统包括传感器，所述传感器用于确定车辆倾斜度或/和车辆重量或/和车轮转速或/和停车制动开关的操作设定或/和制动踏板的当前偏移或/和车辆的横向加速度或/和偏航角速度或/和由制动力发生器产生的流体压力。
按向各个流体线路分配至少一个流体收集器的方式构造根据本发明的车辆制动系统。
以下将参照附图描述本发明的实施例，在附图中图1表示根据本发明的车辆制动系统的示意图，以及图2表示描述根据本发明的方法的流程图。
具体实施例方式
图1表示总体上由附图标记10表示的根据本发明的车辆制动系统的实施例。该系统包括第一流体线路12和第二流体线路14。两个流体线路12和14与级联主制动缸16流体连接，其中通过第二活塞18从第二压力室20的移位向流体线路12供应制动流体，并且通过第一活塞22从第一压力室24的移位向流体线路14供应制动流体。主制动缸16常规地连接到能够通过制动踏板(未示出)启动的真空制动助力器26。
流体线路12和14与制动单元28、30、32、34流体连接，其中制动单元28分配给车辆的左后轮，制动单元30分配给车辆的右前轮，制动单元32分配给车辆的左前轮，制动单元34分配给车辆的右后轮。这种分配是称为对角分布的分配。根据本发明同样可以存在其他分布，例如前轴一后轴分布。
相应的进气阀36、38、40、42分配给各个制动单元28、30、32、34，并能通过电子控制单元(未示出)单独触发。相应的排气阀44、46、48、50也分配给各个制动单元28、30、32、34，并也能通过电子控制单元单独触发。两个流体线路12和14与泵机构52流体连接。例如可以通过进气阀36、38、40、42，排气阀44、46、48、50和泵机构52实现ABS或ESP的功能。借助于PWM(脉冲宽度调制)方法触发进气阀36、38、40、42。这使得触发这些控制阀的可变性较高。
流体线路12和14中的每一个也设有相应的流体收集器54和56，在流体收集器中能够在压力下可选地暂时存储制动流体。
最后，向各个流体线路12和14分配一对控制阀58和62以及62和64。也可以利用PWM(脉冲宽度调制)方法通过电子控制单元单独触发控制阀58、60、62和64，从而可以实现触发这些控制阀的高可变性。控制阀58、60、62和64如下地设置在两个流体线路12和14中控制阀58和60分配给流体线路12，从而分配给制动单元28和30；控制阀62和64分配给流体线路14，从而分配给制动单元32和34。该设置使得可以将各个制动单元28、30、32和34与主制动缸16流体断开，从而泵机构52的启动以及造成的制动流体在各个流体线路12和14内的再循环对主制动缸16没有影响。
图1还示出了设置在流体线路14中的压力传感器66。图1还示出了一系列止回阀和两个限压阀68和70，这两个限压阀中的一个分配给流体线路12，另一个分配给流体线路14。这些限压阀68和70用作过载保护。
在另选实施例中，可以通过无论如何都存在的控制阀处的机械或/和电子措施来整体地实现过载功能，而不是通过附加的限压阀68和70。
车辆制动系统10在常用制动期间(即在车辆行驶过程中的减速期间)的操作模式在开头已提及的DE 101 10 658 C1中进行了详细描述，因此这里不再详细描述。DE 101 10 658 C1的内容也通过引用而并入本公开。
下文将参照图2描述在启动停车制动功能时根据本发明的车辆制动系统的操作模式以及根据本发明的方法过程。
首先，在步骤S1中，例如通过驾驶员根据步骤S2启动制动踏板以及根据步骤S3按下车内的停车制动按钮而启动该系统。在启动制动踏板时，通过包括主制动缸16和制动助力器26的制动力发生器在流体线路12和14中建立流体压力。通过流体线路14中的压力传感器66和流体线路12中的对应压力传感器(未示出)检测该流体压力，如步骤S4所示，并且将其存储在电子控制单元(未示出)中。然后在步骤S5中检查是否满足全部启动条件，例如制动踏板是否已由驾驶员启动，车辆是否仍然静止或者/以及配备有自动驾驶的车辆的变速杆是否处于“停车”位置。
如果满足启动条件，则在步骤S6中从电子控制单元(图1中未示出)加载控制参数，例如车辆的当前倾斜度、车辆的总重量、各轮的转速、制动踏板的当前偏移、车辆的横向加速度、偏航角速度等等。通过附加的传感器(图1中未示出)检测这些控制参数。根据这些信息，计算用于对控制阀60和62进行控制的参数，例如触发控制阀60和62所使用的脉冲宽度调制的脉冲宽度。在步骤S7中，根据脉冲宽度调制方法利用计算出的脉冲宽度来关闭控制阀60和62。也关闭控制阀58和64。
然后根据步骤S8启动泵机构52。随着泵机构52的启动，在步骤S9中借助脉冲宽度调制方法，通过与在开始启动停车制动功能时的流体压力相对应的矫顽力，关闭分配给前轮的制动单元30和32的进气阀38和40。
在步骤S10中，监测驾驶员是否通过更有力或重新压下制动踏板而进一步增大流体线路12和14中的流体压力。例如，如果驾驶员希望将车停在倾斜道路上、为此一定程度地压下制动踏板并且注意到尽管已经压下制动踏板但是车辆仍然不能完全停止，则可能发生这种压力增大。在这种情况下驾驶员将更用力地压下制动踏板，从而使车辆确实地停在倾斜道路上。
如果在步骤S10中检测到驾驶员进一步增大流体压力，则将附加量的制动流体从主制动缸16传送到制动单元28、30、32和34，然后传送到流体收集器54和56，其中分配给前轮的制动单元30和32的进气阀38和40的脉冲宽度与当前流体压力相匹配。
如果在步骤S10中没有检测到压力增大，则系统前进到下一步骤S11。在该步骤中分配给前轮的制动单元30和32的排气阀46和48打开，制动流体排入流体收集器54和64。
在步骤S12中，电子控制单元考虑在步骤S6中加载的其余控制参数来计算存储在流体收集器54和56中的制动流体的体积是否足以在制动单元28和34中建立实现可靠停车制动效果的足够大流体压力。
由此，打开分配给后轮的制动单元28和34的进气阀36和42，关闭分配给前轮的制动单元30和32的进气阀36和42。也关闭分配给后轮的制动单元28和34的排气阀44和50并且打开分配给前轮的制动单元30和32的排气阀46和48，从而将制动流体排入流体收集器54和64。通过进气阀36、38、40、42和排气阀44、46、48、50的这种位置以及控制阀58、60、62、64的同时关闭位置，在步骤S13中泵机构52将制动流体从分配给前轮的制动单元30和32传送至分配给后轮的制动单元28和34，从而在制动单元28和34中建立流体压力，这使得充分应用制动单元28和34。
在步骤S14中，系统检查从前轴的制动单元30和32转移到后轴的制动单元28和34的制动流体是否足以实现可靠的停车制动效果。如果发现情况不是这样，则系统再次跳至步骤S8并从主制动缸16将附加的制动流体传送到流体收集器54和56。相反，如果步骤S14表示存储在流体收集器54和56中的制动流体的体积足以启动可靠的停车制动功能，则在步骤S15中，按照常规方式(例如通过相应地阻塞机械停车制动设置)阻塞制动单元28和34。由此启动停车制动功能，从而在步骤S16中可靠地停车。
要停止停车制动功能，仅需再次用力压下制动踏板，或者可以启动与用于启动停车制动功能的上述方法类似的工作步骤。在这两种情况下都取消制动单元28和34的机械停车制动设置。结果车辆制动系统再次处于能够进行普通的常用制动操作的状态。
上述的本发明使得可以使用可流体启动的车辆制动系统来启动停车制动功能，其中启动停车制动功能所需要的泵机构的启动不会导致在车内产生破坏性噪音，并且也不会被驾驶员由于不习惯制动踏板弯曲而感觉到。
权利要求
1.一种通过可流体触发的车辆制动系统(10)来制动车辆的方法，其中，所述车辆制动系统(10)包括相应的可流体触发的制动单元(28，30，32，34)，所述制动单元分配给车轮并且通过至少一个流体线路(12，14)与制动力发生器(16，26)流体连接，其中，在所述至少一个流体线路(12，14)中设置泵机构(52)以传送制动流体，通过所述泵机构(52)能够与制动力发生器(16，26)是否启动无关地向所述制动单元(28，30，32，34)中的至少一个供应制动流体，并且其中，在所述流体线路(12，14)中设置控制阀(58，60，62，64)，通过所述控制阀(58，60，62，64)能够使所述制动力发生器(16，26)与所述制动单元(28，30，32，34)和所述泵机构(52)流体连接和断开，所述方法的特征在于，为了创造停车制动条件，执行以下步骤A)通过所述制动力发生器(16，26)在所述至少一个流体线路(12，14)中建立流体压力，从而流体触发所述制动单元(28，30，32，37)中的至少两个制动单元；B)通过关闭所述控制阀(58，60，62，64)使所述制动力发生器(16，26)与所述制动单元(28，30，32，34)和所述泵机构(52)断开；C)启动所述泵机构(52)并将制动流体分别从所述至少两个制动单元中的一个(30，32)传送到所述至少两个制动单元中的另一个(28，34)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据特定参数来触发所述泵机构(52)，所述特定参数例如是车辆倾斜度或/和车辆重量或/和车轮转速或/和停车制动开关的操作设定或/和所述制动踏板的启动或/和偏航角速度或/和横向加速度或/和所述制动力发生器产生的流体压力。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，向各个流体线路(12，14)分配至少一个流体收集器(54，56)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将制动流体暂时存储在所述流体收集器(54，56)中，并在步骤C)中通过所述泵机构(52)将其传送到相应的其他制动单元(28，34)。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，当在步骤B)期间通过所述制动力发生器(16，26)增大了流体压力时，按如下方式触发所述控制阀(58，60，62，64)将来自所述制动力发生器(16，26)的附加制动流体存储在所述流体收集器(54，56)中，然后通过关闭所述控制阀(58，60，62，64)使所述制动力发生器(16，26)与所述制动单元(28，30，32，34)和所述泵机构(52)断开。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，根据脉冲方法来触发所述控制阀(58，60，62，64)，所述脉冲方法例如是脉冲宽度调制方法。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，将所述泵机构(52)构成为所述流体线路(12，14)中的再循环泵，特别是将其构成为电子控制系统的一部分，所述电子控制系统例如是电子稳定系统或/和防锁死制动系统或/和牵引力控制系统或/和自动速度控制系统。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，提供两个流体线路(12，14)，其中，各个流体线路(12，14)分别与分配给前轮的制动单元(30，32)和分配给后轮的制动单元(28，34)流体连接。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，分别分配给流体线路(12，14)的车轮在车辆上对角设置。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在步骤C)中，在各个情况下，将制动流体从前轮传送到后轮。
11.一种车辆制动系统(10)，该车辆制动系统包括相应的可流体触发的制动单元(28，30，32，34)，所述制动单元分配给车轮并且通过至少一个流体线路(12，14)与制动力发生器(16，26)流体连接，其中，在所述至少一个流体线路(12，14)中设置有泵机构(52)以传送制动流体，通过该泵机构(52)能够与制动力发生器(16，26)是否启动无关地向所述制动单元(28，30，32，34)中的至少一个供应制动流体，并且其中，在所述流体线路(12，14)中设置有控制阀(58，60，62，64)，通过所述控制阀(58，60，62，64)能够使所述制动力发生器(16，26)与所述制动单元(28，30，32，34)和所述泵机构(52)流体连接和断开，所述车辆制动系统(10)的特征在于，为了创造停车制动条件，所述制动力发生器(16，26)在所述至少一个流体线路(12，14)中建立流体压力以流体触发所述制动单元(28，30，32，34)中的至少两个，并且所述车辆制动系统(10)的特征在于，也能按使所述制动力发生器(16，26)与所述制动单元(28，30，32，34)和所述泵机构(52)流体断开的方式来控制所述控制阀(58，60，62，64)，并且所述车辆制动系统(10)的特征在于，在使所述制动力发生器(16，26)流体断开之后，所述泵机构(52)分别将制动流体从所述至少两个制动单元中的一个(30，32)传送到所述至少两个制动单元中的另一个(28，34)。
12.根据权利要求11所述的车辆制动系统，其特征在于，该车辆制动系统具有传感器，所述传感器用于确定车辆倾斜度或/和车辆重量或/和车轮转速或/和停车制动开关的操作设定或/和制动踏板的当前偏移或/和车辆偏航角速度的横向加速度或/和所述制动力发生器产生的流体压力。
13.根据权利要求11或12所述的车辆制动系统，其特征在于，各个流体线路(12，14)都分配有至少一个流体收集器(54，56)。
14.根据权利要求11至13中的任一项所述的车辆制动系统，其特征在于，所述控制阀(58，60，62，64)可以根据脉冲宽度调制方法来触发。
15.根据权利要求11至14中的任一项所述的车辆制动系统，其特征在于，所述泵机构(52)被构成为所述流体线路(12，14)中的再循环泵，特别是被构成为电子控制系统的一部分，所述电子控制系统例如是电子稳定系统或/和防锁死制动系统或/和牵引力控制系统或/和自动速度控制系统。
16.根据权利要求11至15中的任一项所述的车辆制动系统，其特征在于，该车辆制动系统设置有两个流体线路(12，14)，其中各个流体线路(12，14)与分配给前轮的相应制动单元(30，32)和分配给后轮的制动单元(28，34)流体连接。
17.根据权利要求11至16中的任一项所述的车辆制动系统，其特征在于，分别分配给流体线路(12，14)的车轮在所述车辆上对角设置。
18.根据权利要求11至17中的任一项所述的车辆制动系统，其特征在于，可以通过进气阀(36，38，40，42)向各个制动单元(28，30，32，34)供应制动流体，其中可以根据脉冲宽度调制方法触发所述进气阀(36，38，40，42)。
全文摘要
本发明提供用流体触发车辆制动系统制动车辆的方法及车辆制动系统。车辆制动系统(10)具有分配给车轮并通过至少一个流体线路(12、14)与制动力发生器(16、26)流体连接的一个相应流体触发制动单元(28、30、32、34)。在所述至少一个流体线路(12、14)中设置泵机构(52)以传送制动流体，由此无论制动力发生器(16、26)启动否都能向至少一个制动单元(28、30、32、34)供应制动流体。在流体线路(12、14)中设置控制阀(58、60、62、64)，由此能使制动力发生器(16、26)与制动单元(28、30、32、34)和泵机构(52)流体连接和断开。为舒适创造停车制动条件，执行步骤A)通过制动力发生器(16、26)在所述至少一个流体线路(12、14)建立流体压力以流体触发至少两个制动单元(28、30、32、34)；B)关闭控制阀(58、60、62、64)使制动力发生器(16、26)与制动单元(28、30、32、34)和泵机构(52)断开；C)在两个制动单元启动泵机构并将制动流体分别从所述至少两个制动单元(30、32)之一传到另一个(28、34)。
文档编号B60T13/14GK1956869SQ200580016700
公开日2007年5月2日 申请日期2005年5月19日 优先权日2004年5月24日
发明者约瑟夫·克内希特格斯, 弗兰克·赫勒尔, 扬·格伦德曼, 克里斯蒂安·开姆尼茨 申请人:卢卡斯汽车股份有限公司