用于获取机电的制动装置中的调节距离的方法与流程

本发明涉及一种在车辆中用于获取机电的制动装置中的调节距离的方法。

背景技术：

已知停车制动器或者驻车制动器，通过所述停车制动器或者驻车制动器产生将车辆固定在停车状态中的夹紧力。所述停车制动器构造为具有电制动马达的机电的制动装置，所述电制动马达的马达轴驱动主轴，在所述主轴上安装有主轴螺母，所述主轴螺母通过主轴的旋转运动向着制动活塞的方向移位。所述制动活塞是制动衬片的载体并且在制动马达的驱动运动中朝着制动盘被加载。这种机电的制动装置例如在de102012205576a1里说明。

为了确定所述夹紧力必须知道电制动马达的马达常数，所述马达常数的值遭受制造公差并且除此之外可能受老化和温度的影响而波动。根据de102012205576a1，为了获取马达常数在空转阶段期间在制动马达处测量电压和马达电流，此外，在动态的电流变化阶段期间获取所述马达电流。

为了建立所述夹紧力首先必须克服空转阶段，在所述空转阶段期间主轴螺母基于所述制动马达的驱动运动向着盘式制动器的方向移位，但是在制动衬片和制动盘之间仍然不存在接触。

技术实现要素：

根据本发明的方法在车辆中用于获取并且必要时也用于调节机电的制动装置中的调节距离，所述制动装置具有电制动马达。凭借所述方法例如可行的是，在由所述机电的制动装置仍未施加制动力或者夹紧力期间，略微调节空程（间隙）或者必要时作为所述主轴螺母的初始点针对如下压紧过程来调节空程（间隙），由此缩短在所述压紧过程中直到建立所述制动力的时间段。所述调节距离能够以高精确度被确定，从而避免例如在制动衬片和制动盘之间存在具有无意的接触的制动拖拽滑磨(bremsenschleifen)。通常所述调节距离不但能够在所述制动装置的压紧过程中而且能够在所述制动装置的松开过程中被确定，分别关于所述空转阶段和/或所述力建立阶段或者力撤消阶段。所述调节距离涉及所述电制动马达的调节运动或者由制动马达驱动的构件、例如主轴螺母的调节运动。

在所述方法中，电制动马达的马达轴驱动主轴，所述电制动马达是机电的制动装置的部分，在所述主轴上安装有主轴螺母。所述主轴螺母通过主轴的旋转运动轴向地向着制动活塞的方向移位，所述制动活塞是制动衬片的载体，所述载体被压向制动盘以用于产生所希望的制动力。在压紧过程中必须由电制动马达克服空程，该空程描述了在主轴螺母碰撞制动活塞之前的主轴螺母距离。例如为了减少空程（leerweg），必须以高精度获知实际的主轴螺母位置。

在根据本发明的方法中，首先在考虑到所述马达常数的初值和所述马达总电阻（制动马达和通往制动马达的线路的单个电阻之和）的初值的情况下获取主轴螺母距离。随后在对马达常数和马达总电阻进行估算后，在考虑到所述马达常数和马达总电阻的估算值的情况下对所述主轴螺母距离进行修正。因此，主轴螺母距离关于初始点、例如撤回的止档位置而存在。

这个处理方法具有以下优点：马达常数和马达总电阻的实际值被考虑到用于获取所述主轴螺母距离。由此例如可行的是，检测这些值中受温度和老化所影响的变化并且相对于初值对其进行改进。与此相应，也存在具有更高精度的主轴螺母距离并且能够以下述方式操控所述电制动马达：将主轴螺母的调节距离调节为所希望的值，例如显著减少直到碰撞到制动活塞上的所述主轴螺母的空程或者间隙。

首先在所述主轴螺母移位时，所述主轴螺母距离还利用所述马达常数和马达总电阻的初值来获取。在所述主轴螺母移位开始后，尤其基于制动马达中的马达电压和马达电流来估算所述马达常数和马达总电阻。在进行所述估算后，利用所述马达常数和马达总电阻的现在的实际的估算值对所获取的主轴螺母距离进行修正。

在第一步骤中，利用马达常数和马达总电阻的初值来获取所述主轴螺母距离。通常在短时间间隔内、例如在压紧过程开始后大约0.2秒或者0.3秒内进行估算。在存在所述马达常数和马达总电阻的估算值后能够进行修正。

但是也可行的是，在固定的时刻进行修正，所述时刻优选在马达常数和马达总电阻估算后、例如大约在0.6秒处。

根据另一个有利的实施方案，所述主轴螺母距离的获取包括修正在不同的阶段中进行，所述不同的阶段在时间上彼此相继，其中，在所述不同的阶段中平衡不同的误差类型。第一误差类型由于获取所述主轴螺母距离而产生，所述主轴螺母距离的获取基于所述马达常数和马达总电阻的非实际值，如果所述参数的估算值仍不存在的话。所述马达常数和马达总电阻的非实际值要么来自预调节要么来自提前的估算。第二误差类型涉及在存在马达常数和马达总电阻的估算的参数之后的时段，如果没有进行修正的话。凭借所述根据本发明的方法能够补偿两种误差类型。

根据有利的实施方案，用于获取调节距离的方法在机电的制动装置的下述压紧过程中实施，在所述压紧过程中建立夹紧力或者制动力。但是也可行的是，在机电的制动装置的下述松开过程中实施所述方法，在所述松开过程中撤消已有的制动力。在后一种情况中有利的是，所述主轴螺母距离在所述制动马达的空转阶段开始时才获取。不同的方法步骤能够要么所有仅在松开过程期间要么仅在压紧过程期间实施。但是也可行的是，在压紧过程中实施一个方法步骤并且在松开过程中实施另一个方法步骤。

所述总方法在车辆中的调节或控制器中实施。该调节或控制器能够是所述机电的制动装置的部分并且产生用于操控所述制动装置的能够调节的组件的调节信号。

附图说明

其他的优点和有利的实施方案从其他的权利要求、附图说明和附图中获取。附图中：

图1示出了机电的制动装置的剖面，所述制动装置能够用作车辆中的驻车制动器，并且在所述制动装置中能够通过电制动马达产生制动力或者夹紧力；

图2示出了用于获取机电的制动装置中的空程的流程图；并且

图3示出了在有修正和无修正的情况下所述主轴螺母距离的根据时间的走向的图表。

具体实施方式

在图1中示出了用于将车辆固定在停车状态中的机电的制动装置1。所述制动装置1包括具有卡钳9的制动钳2，所述卡钳跨嵌着制动盘10。作为调整机构所述制动装置1具有作为制动马达3的直流电动马达，所述制动马达的马达轴旋转地驱动主轴4，在所述主轴上以能够旋转的方式支承有主轴螺母5。在所述主轴4旋转时，所述主轴螺母5轴向地移位。主轴螺母5在制动活塞6的内部运动，所述制动活塞是制动衬片7的载体，所述制动衬片由制动活塞6压向制动盘10。在所述制动盘10的对置的侧面上存在另一个制动衬片8，所述制动衬片位置固定地固持在卡钳9处。

在制动活塞6的内部，主轴螺母5能够在主轴4进行旋转运动时轴向地向前向着制动盘10的方向运动，或者在主轴4进行与规定相反的旋转运动时轴向地向后运动直到到达止档11。为了产生夹紧力，所述主轴螺母5加载所述制动活塞6的内部的正面，由此，轴向可移动地支承在制动装置1中的制动活塞6连同制动衬片7压向所述制动盘10的所面向的端面。

所述制动马达3由调节或控制器12操控，所述调节或控制器是制动装置1的部分。所述调节或控制器12提供供给电压us作为输出，电制动马达3被加载以所述供给电压。

如果需要的话，所述驻车制动器能够由液压的车辆制动器来辅助，从而使得夹紧力由电动的份额和液压的份额组成。在液压辅助的情况下，所述制动活塞6的面向所述制动马达的背面被加载以处于压力下的液压流体。

图2示出了在用于建立制动力或者夹紧力的压紧过程的开始时主轴螺母距离x根据时间的情况。记录了两个不同的曲线x初值和x实际，所述两个曲线根据马达常数和马达总电阻的不同的参数获取。所述主轴螺母距离x初值示出了在应用马达常数和马达总电阻的非实际的参数的情况下主轴螺母的未修正的距离。而所述主轴螺母距离x实际则是修正的主轴螺母距离，所述修正的主轴螺母距离在应用马达常数和总电阻的实际的参数的情况下获取。存在马达常数的实际的估算值的时刻用t参数标记，所述马达常数由马达的空转中的供给电压us和马达电流ia获取。

所述主轴螺母距离在空转阶段中处于恒定的增长中，所述增长能够近似以直线的形式示出。在图2中记录了两个时刻t1和t2，所述两个时刻处于x初值和x实际的线性增长中，并且在所述两个时刻之间存在时刻t参数，在所述时刻t参数存在对于马达常数和马达总电阻的估算。

在图3中示出了用于以高精度来获取主轴螺母距离的流程图。这实现了对所述主轴螺母的调节距离的确定，尤其减小了所述主轴螺母的空程，从而在压紧过程中缩短直到建立目标制动力的时间段，而不会存在制动拖拽滑磨的危险。

在步骤20中，启动用于获取主轴螺母距离的方法。确定实际的马达电流ia以及供给电压us，由所述马达电流和供给电压根据下述公式能够计算出空转（leerlauf）中的电制动马达的马达轴的角速度ω：

所述角速度ω取决于马达常数km和马达总电阻r总；这些参数要么以非实际的初值km,初值和r总,初值的形式存在，要么在所述时刻t参数后以实际的估算值km,估算值或r总,估算值的形式存在。根据实际的时刻，马达常数和马达总电阻要么以非实际值的形式从方框22引出，要么以实际估算值的形式从方框23引出，并且在方框21中被考虑用于计算角速度，其中在方框24和方框25中相应地提供所述角速度ω初值或者所述估算的角速度ω估算值。

相应的角速度值被引出到方框26，在所述方框中计算主轴螺母速度v主轴。所述计算根据下述公式进行：

对于主轴螺母速度的初值v主轴,初值来说根据ω初值来计算，并且对于所述估算值v主轴,估算值来说根据所述估算的角速度ω估算值来计算。在此要考虑主轴螺距s主轴以及连接在所述制动马达之后的变速器的变速器速比i变速器。

所述主轴螺母的初速度v主轴,初值和所述主轴螺母的估算速度v主轴,估算值根据方框27和28被引出到另一步骤29，所述步骤29标志着误差补偿的开始。在步骤30中，获取主轴螺母的初速度和估算速度的差值，在步骤31中，根据下述公式关于时间对速度差进行积分：

由此得到修正距离x∆。所述主轴螺母距离x初值基于马达常数或者马达总电阻的非实际的参数km,初值和r总,初值获取，与下述公式一起能够由所述主轴螺母距离在步骤31中关于时间进行积分：

由此在步骤32和33中得到所述主轴螺母距离x初值以及修正距离x∆，在下一个步骤34中，所述主轴螺母距离和修正距离根据下述公式导出修正的主轴螺母距离x实际：

。

所述修正的主轴螺母距离x实际在步骤35中传递并且在下一个步骤36中根据下述公式被考虑用于基于马达常数和马达总电阻的非实际的参数来计算主轴螺母距离的斜率x初值,斜率并且基于马达常数和马达总电阻的实际的参数来计算斜率x实际,斜率：

所述斜率x初值,斜率或者x实际,斜率对应于图2中的直线的斜率，x实际和x初值的曲线与所述直线接近。

x初值,斜率和x实际,斜率的值在步骤37和38中传递到下一个步骤39，在步骤39中根据下述公式由x初值,斜率和x实际,斜率的差值乘以时刻t参数来计算偏差x偏差：

在所述时刻t参数存在对于马达常数和马达总电阻的估算。所述时间参数t参数从步骤23引出到步骤39。

在下一个步骤40中根据下述公式通过x实际和x偏差的求差来获取主轴螺母距离的修正的总值x总：

由此关于初值确定所述主轴螺母的绝对位置，并且能够以在制动活塞之前的小空隙来调节主轴螺母位置，从而在操作所述制动马达时直到建立制动力仅花费最少的时间。