本發(fā)明涉及一種用于制動車輛的方法，所述車輛包括液壓的車輛制動器和具有電氣的制動馬達的機電的制動裝置，所述制動馬達朝制動盤調(diào)節(jié)制動活塞。

背景技術(shù)：

由DE 10 2006 048 910 A1已知，在停車過程期間對運行制動設備的功能進行監(jiān)視，并且在發(fā)生故障的情況下代替運行制動設備來操縱自動的停車制動器。該自動的停車制動器包括電動馬達，該電動馬達朝制動盤對制動活塞施加力。

JP 2001 010482 A描述了一種具有電氣的制動馬達的電動力學的車輛制動器，該制動馬達的供電電壓在緊急情況下被提高，以便縮短制動力的增大時間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的方法涉及對車輛的制動，該車輛配備有制動系統(tǒng)，該制動系統(tǒng)一方面包括液壓的車輛制動器且另一個方面包括具有電氣的制動馬達的機電的制動裝置。通常使用具有制動馬達的機電的制動裝置作為停車制動器或者說駐車制動器，以便產(chǎn)生將車輛固定在靜止狀態(tài)下的夾緊力。在操縱電氣的制動馬達時，制動馬達的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動被轉(zhuǎn)換為主軸的沿軸向的調(diào)節(jié)運動，通過該主軸將制動活塞沿軸向壓向制動盤，所述制動活塞是制動襯片的支座。所述制動活塞優(yōu)選為液壓的車輛制動器的制動活塞，該制動活塞通過液壓的制動壓力向制動盤被加載。

優(yōu)選在低于臨界速度的低速范圍內(nèi)使用具有電氣的制動馬達的機電的制動裝置，所述低速范圍對于停車過程是典型的，也就是在車輛的泊入或泊出時是典型的。不過原則上也考慮使用在更高的速度情況下和/或不依賴于停車過程而使用。

就該用于制動車輛的方法而言，對于下述情況：液壓的車輛制動器部分或完全失靈且車輛因此不能夠通過液壓的車輛制動器來制動或者不能夠完全通過液壓的車輛制動器來制動，操縱機電的制動裝置的電氣的制動馬達用于產(chǎn)生制動力。該電氣的制動馬達在這種情況下被施以跟車輛的車載電網(wǎng)電壓相比提高了的供電電壓。在正常情況下，在使用機電的制動裝置作為停車制動器或者說駐車制動器時，電氣的制動馬達被施以該車輛的車載電網(wǎng)電壓作為供電電壓，以便將車輛持久地固定在靜止狀態(tài)下。在停車過程期間，車輛要么手動地通過駕駛員操縱要么自動地通過停車輔助器由在泊入或泊出期間的低速通過液壓的車輛制動器制動至靜止狀態(tài)。緊接著操縱駐車制動器或者說停車制動器，該駐車制動器或者說停車制動器由具有電氣的制動馬達的機電的制動裝置形成，以便以所期望的方式來產(chǎn)生將車輛持久地靜置的制動力。

與此相反，根據(jù)本發(fā)明的方法在液壓的車輛制動器失靈時起作用，從而使得車輛不能夠以慣常的方式通過車輛制動器被制動至靜止狀態(tài)。在液壓的車輛制動器完全失靈時不能夠產(chǎn)生制動力，在液壓的車輛制動器部分失靈時所產(chǎn)生的制動力不足以將車輛在足夠短的時間內(nèi)制動。

在這種情形下，只要車輛還在運動，就操縱所述機電的制動裝置并通過電氣的制動馬達來產(chǎn)生制動車輛的制動力。為了縮短直至產(chǎn)生制動力的時間段和/或提高制動力或者說促使制動力更陡地增大，對電氣的制動馬達施以高于車載電網(wǎng)電壓的提高了的供電電壓。與此相應地，該電氣的制動馬達以更高的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，這按照當前的、制動馬達所處的階段導致更快地克服直至制動襯片貼靠到制動盤上的空車行程、導致制動力的更加迅速的增大和/或?qū)е赂叩闹苿恿λ?。由此該車輛能夠尤其在更短的時間內(nèi)被減速、以優(yōu)選的方式減速直至靜止狀態(tài)。因為所述減速以優(yōu)選的方式僅在液壓的車輛制動器失靈時且因此僅在特殊情形下執(zhí)行，所以能夠使用通常被用作停車制動器或者說駐車制動器的機電的制動裝置。出于特殊特性的緣故，不必需部件、尤其是電氣的制動馬達與提高了的供電電壓相適應，因為這些涉及的部件能夠經(jīng)受住短期提高了的負荷。

所述提高了的供電電壓必要時能夠在液壓的車輛制動器失靈之前就已經(jīng)產(chǎn)生。這一點具有以下優(yōu)點：在車輛制動器發(fā)生失靈時在沒有時間延遲的情況下提供提高了的供電電壓以用于電氣的制動馬達的加載。

能夠在電氣的制動馬達的拉緊過程（Zuspannvorgang）的一定階段期間或者多個階段期間提供高于車載電網(wǎng)電壓的提高了的供電電壓，制動馬達在一般情況下被施以所述供電電壓。根據(jù)一種優(yōu)選的實施方案，提高了的供電電壓至少在克服機電的制動裝置中的空車行程期間是有效的。在克服空車行程期間，制動活塞經(jīng)過起始位置與制動襯片在制動盤上的貼靠部之間的路程，該制動活塞是制動襯片的支座。在該階段中，通過機電的制動裝置還沒有提供制動力以供使用。通過在該階段期間就已經(jīng)對電氣的制動馬達供應了提高了的供電電壓，使得在更短的時間內(nèi)經(jīng)過空車行程，從而相應地也在更短的時間間隔之后實現(xiàn)了制動力形成。

作為替代方案或者作為附加方案，在機電的制動裝置中的制動力形成期間提供提高了的供電電壓能夠是適宜的。該制動力形成在制動襯片接觸在制動盤上以及繼續(xù)操縱電氣的制動馬達之后得以實現(xiàn)，該制動馬達利用制動襯片將制動活塞壓向制動盤。如果在該階段中電氣的制動馬達被施以提高了的供電電壓，直至達到一定制動力水平之前的時間由于更高的制動力梯度的緣故而縮短。作為替代方案或者作為附加方案，也能夠達到和用常規(guī)的車載電網(wǎng)電壓相比更高的制動力水平。

根據(jù)一種優(yōu)選的實施方案，在所有階段期間施加提高了的供電電壓，也就是不僅在克服空車行程期間也隨著制動力的形成在制動襯片接觸在制動盤上之后。

根據(jù)另一適宜的實施方案，在所述制動力形成的定義的階段結(jié)束之后從提高了的供電電壓再次切換至車載電網(wǎng)電壓。這一點優(yōu)選通過機電的制動裝置的操控邏輯電路來實現(xiàn)，從而在用提高了的供電電壓對制動馬達進行操縱結(jié)束之后以及在緊接著的重新操縱結(jié)束之后給電氣的制動馬達施以較低的車載電網(wǎng)電壓。

在另一適宜的實施方案中，所述車載電網(wǎng)電壓為12V，從該車載電網(wǎng)電壓出發(fā)或者說開始切換至提高了的供電電壓。提高了的供電電壓根據(jù)有利的實施方案最大為20V，這一方面與12V的車載電網(wǎng)電壓相比導致電氣的制動馬達的更高的拉緊速度（Zuspanngeschwindigkeit）并且另一方面使得對機電的制動裝置的部件的負荷限制到可預期無損壞的程度上。

對提供提高了的供電電壓的不同的可能性予以考慮。根據(jù)第一有利的實施方案，提高了的供電電壓由車載電網(wǎng)電壓借助直流電壓轉(zhuǎn)換器來產(chǎn)生。該直流電壓轉(zhuǎn)換器能夠作為附加的部件集成到控制機構(gòu)中。這一點不僅使得利用車載電網(wǎng)電壓作為供電電壓來運行機電的制動裝置成為可能，而且也使得在液壓的車輛制動器失靈時利用與車載電網(wǎng)電壓相比提高了的供電電壓來運行機電的制動裝置成為可能。

根據(jù)另一有利的實施方案，提高了的供電電壓由電氣的電容器供給，該電容器能夠短暫地儲存能量并再次輸出能量。在該實施方案中例如考慮將電容器實施為具有足夠大的容量的超級電容（Supercap）或超電容（Ultracap）。將電容器例如串聯(lián)到車載電網(wǎng)和電氣的制動馬達的操控電子設備之間的電路上。如果通過車載電網(wǎng)給電容器充電，則該電容器的電壓與該車載電網(wǎng)電壓相同。提供車載電網(wǎng)電壓和電容器電壓之和作為合成的電壓以供使用，從而總體上提供雙倍的車載電網(wǎng)電壓作為提高了的供電電壓以供使用。必要時，在操控電子設備中將雙倍的車載電網(wǎng)電壓向下變換至略微減少的供電電壓，例如至20V。

電容器必要時也能夠被用于唯一地為電氣的制動馬達供給能量，以便提供提高了的供電電壓。在該情況下將電容器接在操控設備的調(diào)節(jié)器或者控制器與操控電子設備之間，并在需要的情況下提供提高了的供電電壓。

還根據(jù)另一適宜的實施方案，提高了的供電電壓源于第二車載電網(wǎng)，該第二車載電網(wǎng)與第一車載電網(wǎng)相比具有更高的車載電網(wǎng)電壓。在液壓的車輛制動器失靈時，切換至第二車載電網(wǎng)的車載電網(wǎng)電壓作為用于電氣的制動馬達的提高了的供電電壓。

根據(jù)另一實施變型，如果激活條件存在的話，高于車載電網(wǎng)電壓的、提高了的供電電壓在所述失靈之前就已經(jīng)通過液壓的車輛制動器產(chǎn)生了。激活條件例如為一定的駕駛技巧，尤其是在沒有車輛操縱的情況下由駕駛員來執(zhí)行的自動的泊入過程或泊出過程。如果在調(diào)節(jié)器或者控制器中識別到這種情況的存在且因此滿足了所述激活條件，那么就提供一種高于車載電網(wǎng)電壓的、提高了的供電電壓。然而只要確定沒有液壓的車輛制動器失靈，就通過該液壓的車輛制動器來執(zhí)行該制動過程。在液壓的車輛制動器失靈時才進行對車輛的制動，尤其在緊急制動模式中通過機電的制動裝置進行對車輛的制動。

在車輛中的調(diào)節(jié)器或者控制器中執(zhí)行用于制動車輛的不同的方法步驟，在所述調(diào)節(jié)器或者控制器中產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號用于操控所述制動系統(tǒng)的能夠調(diào)節(jié)的組件、尤其是機電的制動裝置。

附圖說明

其他優(yōu)點和適宜的實施方案能夠從其他權(quán)利要求、附圖說明和附圖得知。其中：

圖1示出了用于車輛的機電的制動裝置的截面，在該制動裝置中通過電氣的制動馬達來產(chǎn)生制動力；

圖2示出了用于對具有提高了的供電電壓的機電的制動裝置進行操控的操控設備的結(jié)構(gòu)，所述提高了的供電電壓通過直流電壓轉(zhuǎn)換器來提供；

圖3示出了具有用于借助機電的制動裝置來制動車輛的方法步驟的流程圖，該制動裝置的制動馬達被施以提高了的供電電壓；

圖4示出了相應于圖2的、然而具有電氣的電容器的操控設備的結(jié)構(gòu)，通過該電容器來提供提高了的供電電壓；

圖5示出了在另一實施方案中的操控設備的另一結(jié)構(gòu)，該操控設備具有用于提供提高了的供電電壓的電氣的電容器。

在附圖中，相同的結(jié)構(gòu)件和功能件設有相同的附圖標記。

具體實施方式

在圖1中示出的機電的制動裝置1包括具有鉗子9的制動鉗2，該鉗子搭接了制動盤10。作為調(diào)節(jié)機構(gòu)，制動裝置1具有直流電動馬達作為制動馬達3，能夠使用所述制動裝置作為駐車制動器或者說停車制動器，所述制動馬達的轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)式地驅(qū)動主軸4，在該主軸上能夠轉(zhuǎn)動地支承主軸螺母5。在主軸4旋轉(zhuǎn)時，沿軸向調(diào)節(jié)主軸螺母5。該主軸螺母5在制動活塞6之內(nèi)運動，該制動活塞是制動襯片7的支座，所述制動襯片被制動活塞6壓向制動盤10。另一制動襯片8處在所述制動盤10的相對置的一側(cè)上，該另一制動襯片位置固定地保持在所述鉗子9上。

在制動活塞6之內(nèi)，主軸螺母5能夠在主軸4轉(zhuǎn)動運動時沿軸向向前朝制動盤10的方向運動或者在主軸4的相反的轉(zhuǎn)動運動時能夠沿軸向向后運動直至達到止擋部11。為了產(chǎn)生夾緊力，主軸螺母5對制動活塞6的內(nèi)端側(cè)進行加載，由此沿軸向移動地在機電的制動裝置1中得以支承的制動活塞6利用制動襯片7壓向制動盤10的所面向的端面。

制動馬達3也被車輛中的操控設備12所操控。操控設備12—該操控設備包括具有操控邏輯電路（Ansteuerlogik）的調(diào)節(jié)器或者控制器、操控電子設備、以及必要時其他的電子部件—提供供電電壓U_V作為輸出，電氣的制動馬達3被施以該供電電壓。

機電的制動裝置1和液壓的車輛制動器—所述液壓的車輛制動器被用在常規(guī)的制動運行中用于制動車輛—這二者都作用在制動活塞6上。在操縱液壓的車輛制動器時對制動活塞6的面向制動馬達的背面施以處于壓力下的液壓流體。

在圖2中示出了用于操控機電的制動裝置1的電氣的制動馬達的操控設備12的結(jié)構(gòu)。該操控設備12包括調(diào)節(jié)器或者控制器13，所述調(diào)節(jié)器或者控制器能夠是電子穩(wěn)定程序（ESP）的控制器，且包括操控邏輯電路14、以及此外還包括操控電子設備15和直流電壓轉(zhuǎn)換器16。具有功率電子器件的操控電子設備15被調(diào)節(jié)器或者控制器13所操控，直流電壓轉(zhuǎn)換器16也是這樣。操控電子設備15對制動裝置1的電氣的制動馬達施以所期望的供電電壓U_V。

不僅調(diào)節(jié)器或者控制器13而且直流電壓轉(zhuǎn)換器16與車載電網(wǎng)17連接，該車載電網(wǎng)例如提供大小為12V的車載電網(wǎng)電壓U_B。

在通常情況下，機電的制動裝置1用于在車輛的靜止狀態(tài)之后產(chǎn)生夾緊力，以便將車輛持久地固定。在這種情況下，對機電的制動裝置1中的電氣的制動馬達施以車載電網(wǎng)電壓U_B作為供電電壓。

然而如果確定了液壓的車輛制動器尤其在停車過程期間失靈了，從而不能或者不能足夠可靠地通過液壓的車輛制動器來執(zhí)行對車輛的制動，那么作為替代方案通過機電的制動裝置1來制動車輛。為了加速制動過程，對電氣的制動馬達施以提高了的供電電壓U_V，所述提高了的供電電壓大于車載電網(wǎng)電壓U_B。該提高了的供電電壓U_V例如為20V。

在直流電壓轉(zhuǎn)換器16中，較低的車載電網(wǎng)電壓U_B被升壓變換至提高了的供電電壓U_V。這一點按照通過調(diào)節(jié)器或者控制器13進行的操控來實現(xiàn)。如果與此相反不存在液壓的車輛制動器的失靈，則以下述方式來進行所述操控：車載電網(wǎng)電壓U_B在不進行變換的情況下被輸送經(jīng)過直流轉(zhuǎn)換器16，從而使得供電電壓U_V—電氣的制動馬達被施以所述供電電壓—對應于車載電網(wǎng)電壓U_B。

在圖3中示出了在由于液壓的車輛制動器失靈的緣故而通過機電的制動裝置切換至制動期間用于車輛中的自動的泊入過程的流程圖。

在該方法開始時，在第一步驟20中進行功能釋放（Funktionsfreigabe），例如對在沒有駕駛員操作的情況下執(zhí)行自動的泊入過程。在下一步驟21中出于安全原因在調(diào)節(jié)器或者控制器中接通緊急停止模式，隨后在步驟22中產(chǎn)生提高了的供電電壓用于機電的制動裝置的電氣的制動馬達。在步驟23中進行自動的停車過程，其中制動過程通過液壓的車輛制動器來執(zhí)行。然而如果在液壓的車輛制動器中出現(xiàn)故障、尤其是失靈時，則根據(jù)步驟24通過激活電氣的制動馬達來執(zhí)行緊急制動；該緊急制動能夠在縮短的時間內(nèi)執(zhí)行，因為已經(jīng)提供了提高了的供電電壓以供使用。

與此相反，如果在液壓的車輛制動器中沒有識別到故障，則以常規(guī)的方式來進行自動的停車過程，其中隨著停車過程的結(jié)束根據(jù)步驟25再次切斷緊急停止模式，并在步驟26中使電氣的制動馬達的供電電壓再次返回至車載電網(wǎng)電壓上。在該方法結(jié)束時，在步驟27中通過操縱機電的制動裝置確保并持久地使車輛固定在靜止狀態(tài)下。

在圖4和5中分別示出了用于操控機電的制動裝置1中的電氣的制動馬達的操控設備12，所述制動裝置區(qū)別于根據(jù)圖2的實施例代替直流電壓轉(zhuǎn)換器而包括電容器18，通過該電容器能夠提供提高了的供電電壓U_V。

根據(jù)圖4，將電容器18串聯(lián)到制動裝置1中的電氣的制動馬達的電路中，且類似于根據(jù)圖2的操控設備12處在車載電網(wǎng)17和操控電子設備15之間。在一般情況下，就正常工作的液壓的車輛制動器而言，對制動裝置1中的電氣的制動馬達施以供電電壓，該供電電壓對應于車車載電網(wǎng)電壓U_B。如果確定了在液壓的車輛制動器中有故障，那么通過調(diào)節(jié)器或者控制器13來操控電氣的電容器18，隨后被供給車載電網(wǎng)電壓U_B的電容器18產(chǎn)生提高了的電壓。該提高了的電壓是車載電網(wǎng)電壓的兩倍大，所述提高了的電壓由車載電網(wǎng)電壓和電容器電壓之和來得出，該電容器電壓與車載電網(wǎng)電壓相同。在操控電子設備15中，將24V的提高了的電壓（從12V的車載電網(wǎng)電壓開始）變換到20V的供電電壓，所述電氣的制動馬達被施以該供電電壓。

在根據(jù)圖5的實施例中，電氣的電容器18并不掛（h?ngen）在車載電網(wǎng)17上，而是被用作唯一的能量來源。用更高的電壓對電容器18進行預充電，在需要操控制動裝置1中的電氣的制動馬達的情況下能夠考慮將所述更高的電壓作為例如20V的提高了的供電電壓。在正常情況下直接通過車載電網(wǎng)17對電氣的制動馬達施以車載電網(wǎng)電壓。

在液壓的車輛制動器失靈時，即使在根據(jù)圖4和5的操控設備12的情況下，也以如同在根據(jù)圖2的操控裝置中那樣的相應的方式按照在圖3中所描述的圖表來執(zhí)行用于制動車輛的方法。但是，附加地必須確保電容器18在接到緊急停止模式之前足夠地充電。