用于电操纵的、非线性的摩擦制动器的制动系统和制动方法技术方案

技术编号:10986302 阅读:146 留言:0更新日期:2015-01-31 18:02
在具有非线性的力-行程特性的电操纵的摩擦制动器(1)中,其中,为了制动,按压装置(10)的操纵部件通过操纵机构(20)在初始操纵角(αA)和最终操纵角(αE)之间转动,以便将制动衬片(6)朝摩擦面挤压以产生制动力矩(TB),其中通过磨损改变的制动衬片弹性的影响不可以被忽略。摩擦制动器(1)的由此改变的力行程特性如下补偿,其方式为,依赖于制动衬片(6)当前的磨损状态调节摩擦制动器(1)的操纵部件的初始操纵角(αA)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有电操纵的、非线性的摩擦制动器的制动系统和用于运行电操纵的、非线性的摩擦制动器的方法,其中,为了制动,按压装置的操纵部件通过操纵机构在初始操纵角和最终操纵角之间转动,以便将制动衬片朝摩擦面挤压以产生制动力矩,其中,所述按压装置设置在磨损调节器上。
技术介绍
除了常规的液压和气动制动器之外,现今也已知不同地操纵的摩擦制动器,所述摩擦制动器例如将摩擦衬片借助电动机按压到摩擦制动器的摩擦面上,例如螺杆传动机构(例如用于停车制动器,但试验性地也用于运行制动器)或所谓的楔形制动器,如例如在DE103 92 252 B4中说明的。其中,说明具有自行增力的机电的摩擦制动器,在所述摩擦制动器中,辊在楔形的可旋转的斜面上滚动,以便进给制动衬片。在DE 103 24 424 Al中也说明一种具有自行增力的机电的摩擦制动器,其中,可以调节杠杆的定位角,以便改变自行增力的大小,制动衬片设置在所述杠杆上。 由WO 2010/133463A1再次得出借助偏心部操纵的制动器。例如在WO2010/133463A1中,通过凸轮、偏心部、曲杆或类似物按压的摩擦制动器本来具有非线性的力-行程特性,即,产生的按压力(或产生的按压力矩)与操纵行程(或旋转角)不具有线性的关系。这些摩擦制动器也因此通常通过电子的控制装置操控。 用于压紧按照WO 2010/133463A1的摩擦制动器需要的机械功(能量)是力*行程,因此例如对于中级轿车的前轮制动器为30kN*lmm = 30J(当假定制动衬片在压紧期间经过Imm行程时压紧力为切合实际的30kN时)。在此,30J的能量在全制动时出现,在制动开始时引入的能量为零。这是为压紧前制动器对于全制动所需要的惊人地小的机械能。当这例如应该在0.2s中发生时(用于摩擦制动器的全制动的典型时间),则在该时间期间的机械功率消耗按照速度变化曲线为150W。但在电操纵的制动器中,通过电动机、操纵机械和操控电子装置的效率就容易地产生每前轮制动器300W的电需求。 制动器的操纵机械在此也以高的力加载(例如30kN),因此,即使在良好的支撑时,在摩擦制动器的运动的部件中产生附加的机械摩擦。借此,按照操纵机械的支撑,在全制动时不排除直到600W每前轮的电操纵功率。这些功率(直到用于两个前制动器的1.2kff)达到常规的机动车的汽车电网的12V极限,特别是当附加地接通其他的电消耗器、例如光、空调设备、加热装置、车辆娱乐系统等。因此值得期望的是,尽可能对于制动仅须施加少的电能或电功率,这尤其是适合于混合车辆或电动车。但用于压紧摩擦制动器的能量或功率具有两个相近的改善方法:一方面需要的按压力可以通过在操纵中的较小摩擦和/或摩擦制动器中的辅助自行增力减小,另一方面操纵行程可以通过较刚性的制动器(所述制动器在压紧时较少变形)减小。自行增力在此是在摩擦制动器中充分已知的效果,所述效果如下产生,即,摩擦衬片在制动时通过摩擦衬片和摩擦面之间的摩擦带动并且借此加强制动作用。该效果在许多摩擦制动器中被有意地充分利用。 在按照WO 2010/133463A1的制动器中,制动钳的刚度从结构方式看相对高,因为制动钳作为一侧开口的盒实施,以便将操纵机械安放在盒形的制动钳的内部。该开口的盒本来通过包括高的壁的三维结构具有在压紧时良好的弯曲刚度。可取得的小的变形因此可以被使用,以用于减少操纵行程并且借此与操纵能量和功率的减少成比例。示出的盒形的制动钳因此可以对于大约0.2至1_的变形按照负载、材料和几何结构(在液压的制动器中的制动钳用于对照可以具有在没有问题的全制动时完全扩张超过1_,因此相对软,因为操纵能量来自制动伺服系统并且不是必须电地从汽车电网中产生)相对刚性地设计。借此电操纵能量能够相比于上述的计算大致减半并且在12V汽车电网上的操纵再次无问题地成为可能。 当然在具有力求的高刚度的电操纵的制动器中产生其他问题。在具有低的刚度的常规制动器中,制动钳的弹性相对于衬片弹性占主导。但衬片弹性在从新用直到磨损的衬片使用寿命中十分显著地改变。在磨损的状态中,衬片弹性接近零,因为几乎仅还存在摩擦衬片的钢支撑板。然而当制动钳的弹性大(因此刚度小)时,摩擦制动器的整体特性只较少地改变,因为改变的衬片弹性不显著地起作用。在常规的制动器是这种情况,因此在常规的制动器中至今不需要采取用于通过衬片磨损的制动变化的措施。但如果需要具有高的刚度的制动器,如在电操纵的制动器的情况下,则摩擦制动器的全部弹性特性的很大一部分由制动衬片产生。然而伴随在衬片磨损时强烈可变的衬片弹性,由此摩擦制动器的特性也显著改变,因为摩擦制动器的力-行程特性改变。因此制动器或制动器部件的刚度对摩擦制动器的力-行程特性的影响在较刚性的制动器中大,在较软的制动器中较小,但原则上总是出现。 DE 10 2004 008 383 Al说明一种方法,以便在制动期间保持制动器的传递特性恒定。在制动期间,制动器的运行温度提高,这对制动器的摩擦系数、接触位置和刚度有影响。利用所公开的方法应该在制动期间调节掉该影响。补偿在摩擦衬片磨损时改变的弹性特性的可能性不能从DE 10 2004 008 383 Al得出。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是,在具有非线性的行程-力特性的电操纵的摩擦制动器中,减少在摩擦衬片磨损时改变的弹性特性的影响。 该任务按照本专利技术如下解决,其方式为依赖于制动衬片当前的磨损状态调节操纵部件的初始?呆纵角。 具有非线性的行程-力特性的摩擦制动器不像液压的制动器被直接操纵,而是间接通过电子的制动器控制装置操纵。制动踏板在此不直接与制动衬片连接。但“踏板感觉”对于制动器的良好的可计量性和可操作性是非常重要的。通常在制动踏板上的操纵力也应该随着逐步增加的制动作用增加,也许甚至强烈接近全制动。制动器控制装置在此负责,使制动踏板的上的力-行程特性和制动器的力-行程特性之间产生舒适的关系。但在制动器的力-行程特性改变时,例如基于制动器在制动衬片磨损时改变的弹性,“踏板感觉”也不利地改变。 因此本专利技术的另一个任务是减少在摩擦衬片磨损时改变的弹性特性对踏板感觉的影响,其如下解决,即,依赖于制动衬片当前的磨损状态调节制动踏板感觉。 本专利技术在此在如下情况特别有利,S卩,在“刚性的”摩擦制动器中,制动特性由于弹性的制动衬片的磨损的改变这样大,使得摩擦制动器的运行特性、尤其是要施加的电能和/或制动踏板感觉不是可忽略不计地改变。该问题通过按照本专利技术的措施消除或至少减少,其方式为,补偿摩擦制动器改变的力-行程特性。该补偿可以包括两个方面,即驾驶员在制动踏板上察觉到的力行程特性和在摩擦制动器或操纵机械中的有利的内部运行状态的调节。 【附图说明】 接着参考图1至6进一步解释本专利技术,所述附图示例性地、示意性并且不限制地示出本专利技术有利的设计。在此: 图1示出具有制动操纵的浮动制动钳盘式制动器的示意图; 图2示出操纵力矩Ta和制动力矩Tb依赖于操纵角α的变化过程; 图3示出偏心操纵的摩擦制动器的示例的操纵角范围; 图4示出在新的和磨损的制动衬片的情况下操纵力矩Ta依赖于操纵角α的变化过程; 图5示出在新的和磨损的制动衬片的情况下制动力矩Tb依赖于本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于运行具有非线性的力‑行程特性的电操纵的摩擦制动器(1)的方法,其中,为了制动,在磨损调节器(11)上设置的按压装置(10)的操纵部件通过操纵机构(20)在初始操纵角(αA)和最终操纵角(αE)之间转动,以便将制动衬片(6)朝摩擦面挤压以产生制动力矩(TB),其特征在于,依赖于制动衬片(6)当前的磨损状态调节操纵部件的初始操纵角(αA),以便补偿在制动衬片(6)磨损时摩擦制动器(1)的改变的力‑行程特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.12 AT A50129/20121.用于运行具有非线性的力-行程特性的电操纵的摩擦制动器(I)的方法,其中,为了制动,在磨损调节器(11)上设置的按压装置(10)的操纵部件通过操纵机构(20)在初始操纵角(αΑ)和最终操纵角(Cie)之间转动,以便将制动衬片(6)朝摩擦面挤压以产生制动力矩(ΤΒ),其特征在于,依赖于制动衬片(6)当前的磨损状态调节操纵部件的初始操纵角(αΑ),以便补偿在制动衬片(6)磨损时摩擦制动器(I)的改变的力-行程特性。2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,依赖于制动衬片(6)的当前的磨损状态调节制动踏板感觉。3.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在制动之前,通过磨损调节器(11)克服制动衬片(6)和摩擦面之间的空气隙。4.制动系统,包括具有非线性的力-行程特...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·普茨
申请(专利权)人:VE维也纳工程研究和发展有限公司
类型:发明
国别省市:奥地利;AT

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