用于电子调节车辆的压力介质操控式制动设备中的制动力分配的方法以及车辆的具有这种调节的压力介质操控式制动设备

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用于电子调节车辆的压力介质操控式制动设备中的制动力分配的方法，所述车辆的压力介质操控式制动设备具有至少一个配属于前桥的前桥制动回路和至少一个配属于至少一个后桥的后桥制动回路，其中，在制动设备被操控时，对在所述至少一个后桥制动回路中作用的后桥制动压力进行调节以防止后轮在前轮抱死之前抱死。

此外，本发明还涉及一种根据权利要求5的前序部分的、车辆的压力介质操控式制动设备，所述车辆的压力介质操控式制动设备具有至少一个配属于前桥的前桥制动回路和至少一个配属于至少一个后桥的后桥制动回路以及具有用于制动力分配的电子调节装置，在对制动力分配进行电子调节时，在制动设备被操控时，对在至少一个后桥制动回路中作用的后桥制动压力进行调节以防止后轮在前轮抱死之前抱死，在制动回路中设置至少一个压力开关，该压力开关根据在制动回路中作用的压力值与预先给定的压力阈值的关系产生激活信号用于激活所述用于制动力分配的电子调节装置，其中，电子调节装置如此构造，以至于只有当产生或存在激活信号时，对后桥上的制动压力进行限制，但如果没有产生或存在激活信号，则不对后桥上的制动压力进行限制。

背景技术

在重型商用车中，一般在前桥上方安装柴油机，该柴油机通过万向轴驱动后桥。通过该布置，后桥的载荷强烈地取决于商用车的负载。因此，后桥上的由驾驶员通过制动踏板输入的制动力在传统的制动设备中通过具有轴载荷传感器的气动阀限制(ALB，自动取决于载荷的制动器)。由此实现的是，在车辆无负载的情况下，在后桥上不施加全部的、由驾驶员所希望的制动压力并且从而减小后桥的抱死倾向。此外，能够实现更高的制动舒适性并且延长后桥制动器的寿命。

除自动取决于载荷的制动器(ALB)外，现今的商用车具有防抱死系统(ABS)。该防抱死系统在每个轮上具有转速传感器(感应传感器)和压力控制阀，所述压力控制阀可以调整由驾驶员通过制动踏板设置的压力。所述ABS系统在车辆具有抱死倾向时动作。

由现有技术、例如由DE 10 2006 045 317 A1已知一种所谓的电子制动力分配功能(EBV功能)，所述EBV功能借助ABS压力控制阀实现自动取决于载荷的制动(ALB功能)并且从而节省了载荷阀。因为ABS系统与自动取决于载荷的制动(ALB)相反地不具有载荷传感器，所以借助在制动时前桥和后桥之间的速度差(vVA-vHA)求取负载状态。后桥载荷越小，在相同的制动操控中在后桥上出现的打滑越多，也就是说，速度差vVA-vHA越大。因为发动机布置的原因，车辆有负载和无负载之间的差别对于前桥的影响要小得多。因此，制动时前桥和后桥之间的速度差(vVA-vHA)可以用作负载的量度。换言之，EBV在制动过程中根据前桥和后桥之间的打滑差通过由进一步的压力建立激活ABS阀来锁止后桥制动器，可能也锁止单个的后轮。但如果前桥制动器出现故障，即前桥弱于正常情况制动或甚至不制动，则所述速度差(vVA-vHA)会变得非常大。于是，所述EBV功能将后桥上的ABS阀设置为压力保持并且限制后桥上的制动压力。然而，在这种情况中，商用车将会欠制动。此外，在车辆的负载很少或无负载的情况下出现的问题是，制动压力调节不很灵敏，因为在这种情况中，前桥和后桥之间的打滑差相对大并且快速超过预先给定的打滑差阈值。

因此，在DE 10 2011 118 130 B4中介绍一种用于根据车辆前桥的至少一个轮和后桥的至少一个轮之间的打滑差或速度差来电子调节制动力分配的方法，在所述制动力分配时，在打滑差或速度差超过打滑差阈值或速度差阈值时限制后桥上的制动压力。在此，根据制动要求来确定打滑差阈值或速度差阈值。换言之，在驾驶员的制动要求相对小的情况下调节出相对相对小打滑差阈值并且在制动要求相对大的情况下调节出相对大的打滑差阈值。因此，调节逻辑如此设计，以至于在具有低或中的制动要求的正常制动且车辆负载很少或无负载的情况下，在ABS调节系统在后桥上开启之前，进行介入。通过检测到的驾驶员制动要求识别强烈的制动。通过根据检测到的驾驶员制动要求相应地匹配打滑差阈值，确保灵敏地过渡到ABS调节。驾驶员的制动要求通过气动式后桥制动回路或后桥通道中的压力传感器检测到和/或通过数字式脚制动模块中的电制动值发送器的电信号检测到。然而，在此不利的是，这样的电气压力传感器是相对昂贵的构件。

因此，以所描述的方式(在该方式中将前桥上的制动打滑和后桥上的制动打滑之间的差用作调节参数)进行制动力分配的调节(EBV)具有的缺点是：在前桥上的制动回路失效时，EBV调节系统过早地在后轮上采取压力限制措施。尤其在分为前桥制动回路和后桥制动回路的情况下，该缺点更明显，因为在这种情况中，两个前轮制动器附接在同一压力介质回路上，因此这两个前轮制动器的失效会导致两个后轮上的压力太小。为了能够单独利用后桥制动回路也能满足按照ECE规程(欧洲经济委员会汽车法规)要求的、在制动回路失效时30％的车辆减速，在这种识别到前桥制动回路故障的情况中必须禁止后桥制动回路中以制动压力降低的制动力分配。

根据此类的DE 43 09 243 A1，如果能确保当压力开关或者压力传感器发出信号表明在前轮制动器中存在制动压力时才进行EBV调节，则借助安装在这个或这些前轮制动回路中的压力开关或压力传感器避免上面所描述的缺点。如果不存在该信号，则禁止EBV调节并且从而确保不会通过EBV调节对后轮制动压力进行任何限制。因此，只有在压力开关打开时才能实现EBV调节，因为只有这样才能确保在前桥中建立压力。然而，该安全措施没有考虑下述情况：虽然在前桥制动回路中形成前桥制动压力，但是由于前桥制动器的机械失效、例如由于摩擦制动器的摩擦副的不利的摩擦关系或由于制动机构的失效，前桥制动器不能提供或仅提供不足的前桥制动力。在这样的情况中，尽管后桥上的轮不存在制动抱死倾向，例如按照打滑差原理的电子制动压力分配仍会确定出前桥轮和后桥轮之间的相对高的打滑差，并且然后由于超过了打滑差阈值而对后桥制动回路中的制动压力进行限制。这将导致不希望的制动力损失并且从而导致相对长的制动距离。

发明内容

与之相对地，本发明的任务在于，进一步地研发本文开头所述类型的方法和设备，使得在制造成本低的情况下在前桥制动回路失效时仍然实现尽可能高的制动功率。

根据本发明，该任务通过权利要求1的方法和权利要求5的设备来解决。

本发明的方法提出，只有当在后桥制动回路中作用的压力值低于预先给定的压力阈值时，才对所述后桥上的制动压力进行限制，但如果在后桥制动回路中作用的压力值等于或大于预先给定的压力阈值，则不对所述后桥上的制动压力进行限制。

在本发明的设备中提出，设置有所述压力开关的制动回路是后桥制动回路，并且将压力开关构造为使得如果在所述后桥制动回路中作用的压力值低于该压力开关的切换压力、也就是处于预给定的压力阈值以下，则该压力开关提供激活信号，否则，该压力开关不提供这样的激活信号。

“对后桥上的压力或制动压力进行限制”意味着：相对于根据驾驶员制动要求预先给定的较高值限制该压力或制动压力。在此，“压力值”理解为后桥制动回路中的任何压力的压力值。其可以是在后桥的轮制动缸中作用的制动压力，或者是在布置在后桥制动回路中的ABS压力控制阀入口处的压力，然而，所述ABS压力控制阀在ABS调节介入的框架内仍然可以降低该压力，从而产生与之相比较低的制动压力。

换言之，在后桥制动回路中的压力值或制动压力值达到压力阈值之前不执行制动压力分配或制动力分配的电子调节，并且在压力值或制动压力值等于或大于压力阈值时，关停制动压力分配或制动力分配的电子调节。在此，该压力阈值是压力开关的切换压力。

然后，如果前桥制动回路例如由于上面提及的原因而失效但仍然形成前桥制动压力，那么例如按照打滑差原理工作的电子制动压力分配确定出前桥轮和后桥轮之间相对高的打滑差，尽管在后桥上不存在轮的制动抱死倾向并且因此也不需要对制动压力分配进行改变。驾驶员确定出制动作用减弱并且于是本能地提高制动要求，由此使得这个或这些后桥制动回路中的作用于压力开关中的制动压力或控制压力升高并且在超过压力阈值时该压力开关不再提供用于激活或保持激活电子制动压力分配的激活信号。因此，不再进行后桥制动压力的限制，因此，这个或这些后桥上的制动器以完全符合制动要求的制动压力运行，以便能够提供尽可能高的制动功率。

另一方面，这样的压力开关比例如上面所说明的DE 10 2011 118 130 B4中的压力传感器成本低，从而使得本发明的设备可低成本地制造。与之相比，舒适性损失很小。

最后，直到达到压力阈值才产生用于电子调节制动压力分配或制动力分配的激活信号，从而在达到压力阈值之前不激活所述电子调节，这对行驶稳定性起到积极作用，因为在例如ABS调节起作用之前就防止后桥的制动抱死。然后，如果已经达到或超过压力阈值，那么虽然关停了制动压力分配或制动力分配的电子调节，但是所述制动打滑调节(ABS)将负责避免后桥上过度的制动抱死，从而使得仍然确保了行驶稳定性。

通过在从属权利要求中列举的措施能够有利地扩展和改进在权利要求1和5中给出的发明。

优选地，压力开关的压力阈值或者切换压力为大约3bar。因为商用车的气动或电子气动式制动设备中的制动压力在绝大多数制动时处于0bar和大约2.5bar之间的范围内，所以多数制动都可以利用制动力分配或制动压力分配的舒适的电子调节进行。只有在极少数情况中，制动压力才达到或超过大约3bar的压力阈值。

特别优选地，制动设备具有至少一个刹车灯开关并且制动设备的操控借助由刹车灯开关输出的刹车灯开关信号来识别，其中，只有当存在代表制动器被操控的刹车灯开关信号时，才对后桥上的制动压力进行限制，但如果不存在代表制动器被操控的刹车灯开关信号，则不对后桥上的制动压力进行限制。

因此，对于权利要求1和5的特征累加地，为了激活电子的制动压力分配或制动力分配或限制后桥制动压力，一方面必须由压力开关产生激活信号并且另一方面也必须存在刹车灯开关的代表制动器被操控的刹车灯开关信号。因此，通过累加地存在两个信号确保：制动压力分配或制动力分配的电子调节或后桥制动压力的限制仅仅在需要的情况下才被激活。

根据另一扩展方案，制动压力分配或制动力分配的电子调节根据前桥的至少一个轮和后桥的至少一个轮之间的打滑差或速度差调节，其中，在制动器被操控并且打滑差或速度差超过打滑差阈值或速度差阈值时，对后桥上的制动压力进行限制。

压力介质操控式制动设备或者该制动设备的根据前桥的至少一个轮和后桥的至少一个轮之间的打滑差或速度差进行制动力分配的电子调节装置优选包括：

-用于测量前桥轮的轮转速的传感器，

-用于测量后桥轮的轮转速的传感器，

-用于计算出前桥的至少一个轮和后桥的至少一个轮之间的打滑差或速度差的电子控制装置，其中，

-所述电子控制装置构造为使得在打滑差或速度差超过打滑差阈值或速度差阈值时对后桥上的制动压力进行限制。

根据一个扩展方案，电子控制装置或者用于制动力分配的电子调节装置此外构造为使得在存在过度的制动打滑时实施制动打滑调节(ABS)，其中，借助至少一个布置在后桥制动回路中的ABS压力控制阀对后桥上的制动压力进行限制。

然后，借助ABS压力控制阀实现上述意义上的用于制动力分配的电子调节装置，而不需为此设置另外的结构元件、例如载荷阀。

因为制动力分配的电子调节在软件中实现并且仅仅利用在ABS功能的框架内本来就存在的硬件、如轮转速传感器和压力控制阀，其中，仅还需要压力开关，所以可以成本低地实现该功能。尤其能够以简单的方式给现有的制动装置加装EBD功能。

从以下对实施例的说明中得出更详细的细节。

附图说明

下面，在附图中示出并且在以下的说明中详细阐述本发明的实施例。在附图中，唯一的附图示出商用车的气动式制动装置的示意性的接线图作为本发明的压力介质操控式制动设备的优选实施方式。

具体实施方式

在附图中用1示出车辆、尤其商用车的例如气动式制动装置，该气动式制动装置在车辆前桥2上具有两个气动式制动缸4,6以及在车辆后桥8上具有两个气动式制动缸10,12。该商用车例如具有柴油机作为前置发动机，所述柴油机通过这里没有示出的万向轴驱动后桥8的轮。给这些制动缸4,6,10,12分别配置用于调节制动压力的压力控制阀组件14，所述压力控制阀组件在这里尤其构造为用于在制动打滑调节(ABS)范围内降低、保持和提高压力的ABS压力控制阀。这些压力控制阀分别通过制动线路16与各自的制动缸4,6,10,12连接。替代地，制动装置1也可以是电子气动式制动装置或具有压力调节模块作为压力控制阀组件的电子制动系统(EBS)。气动式制动缸4,6,10,12在这里例如作用于盘式制动器。

此外，在两个车桥2,8上分别附接有轮转速传感器18用于监控轮转动情况。因此，制动装置1构造用于制动打滑调节和/或驱动打滑调节(ABS和/或ASR)。此外，制动装置1配备有制动值发送器20，该制动值发送器在这里具有两个气动通道22和24以及例如一个刹车灯开关26用于产生与脚制动踏板28的操控有关的电信号。因此，在脚制动踏板28被操控时，刹车灯开关26产生信号，所述信号使车辆的在这里没有示出的刹车灯发光。

制动装置1的电子控制装置30通过线路网32与所述两个车桥2,8的压力控制阀组件14连接。所述制动值发送器20的这两个气动通道22和24的结构类型是商业上常用的两回路行车制动阀。所述制动值发送器20的气动式前桥通道22在能量流入侧与供给线路34连接(该供给线路与在这里没有示出的压缩空气存储装置连接)并且在能量流出侧通过控制线路36与前桥2的压力控制阀14连接。气动式后桥通道24借助供给线路38与同样没有示出的压缩空气存储装置连接并且借助控制线路40与后桥8的压力控制阀14连接。因此，借助制动值发送器20的气动通道22和24可控制车辆的气动式制动装置1的前桥通道和后桥通道。此外，在后桥通道的控制线路40中可装入压力开关42，该压力开关通过信号线路44给电子控制装置30发送电信号，该电信号根据压力开关42的切换压力的达到/超过或低于而形成。

于是，附接到供给线路38上的压力存储容器、脚制动踏板28的后桥通道24、控制线路40、两个压力控制阀14、制动缸10,12以及由这两个制动缸操控的轮制动器构成制动装置1的后桥制动回路。以类似的方式，附接到供给线路34上的压力存储容器、脚制动踏板28的前桥通道22、控制线路36、两个压力控制阀14、制动缸4,6以及由这两个制动缸操控的轮制动器则构成制动装置1的前桥制动回路。

优选地，控制装置30构造用于使前桥2的制动器4,6和后桥8的制动器10,12之间的制动力分配优选地根据前桥2的轮的轮速度vVA和后桥8的轮的轮速度vHA之间的速度差vVA-vHA进行。为此，控制装置30分别从配属的、通过另一线路网46与控制装置30连接的轮转速传感器18接收前桥2的轮的轮转速信号以及后桥8的轮的轮转速信号。

然后，在电子控制装置30中基于轮转速传感器18的信号计算出前桥2的轮的轮速度vVA和后桥8的轮的轮速度vHA之间的速度差vVA-vHA。电子控制装置30包括在前桥2和后桥8之间的制动压力分配或者制动力分配的电子调节框架内执行的控制程序，所述控制程序在所述速度差vVA-vHA超过速度差阈值时对后桥8的制动缸10,12中的制动压力进行限制。在此，速度差阈值例如在EOL编程的框架内存储在电子控制装置30中或者也能够可选地设定。

优选地，电子控制装置30或者制动力分配的在该电子控制装置中执行的电子调节如此构造，以至于当存在过度的制动打滑时实施制动打滑调节(ABS)，其中，后桥8上的制动压力的限制优选地借助布置在后桥制动回路中的ABS压力控制阀14进行。然后，该压力控制阀14可以被切换到其排气位置中，直到达到该调节期望的压力值为止，其中，所述压力控制阀能够要么在截止位置中保持由后桥通道24输入到控制线路40中的制动压力要么在排气位置中将该制动压力降低。只有当在后桥制动回路中或者在压力开关42中作用的压力值低于压力开关42的切换压力时，才进行前桥2和后桥8之间的制动压力分配或者制动力分配的电子调节或者后桥8上的制动压力的限制，但如果该压力值等于或大于预给定的切换压力，则不进行后桥8上的制动压力的限制。尤其是，压力开关42构造为使得如果在后桥制动回路中作用的压力值低于压力开关42的切换压力，则该压力开关对于制动压力分配或者制动力分配的在控制装置30中执行的电子调节提供激活信号，否则，所述压力开关不提供这样的激活信号。压力开关42的切换压力尤其可以自由设定。

换言之，直到后桥制动回路中的压力值或制动压力值达到压力开关42的切换压力才实施制动压力分配或者制动力分配的电子调节，在所述压力值或制动压力值等于或大于该切换压力时，停止制动压力分配或者制动力分配的电子调节。

优选地，压力开关42的压力阈值或切换压力为大约3bar。因为在商用车的气动或电子气动制动设备中的绝大多数制动时该制动压力处于0bar和2.5bar之间的范围内，所以多数制动都可以利用制动力分配或制动压力分配的舒适的电子调节进行。只有在极少数情况中，制动压力才达到或超过大约3bar的压力阈值。

如果前桥制动回路失效但仍然能够形成前桥制动压力(例如因为前桥2上的制动缸4,6或轮制动器具有机械问题)，那么在这里按照打滑差原理工作的电子制动压力分配确定出前桥2的轮和后桥8的轮之间相对高的打滑差，尽管例如后桥8上的轮不存在抱死倾向并且因此也不需要改变制动压力分配。驾驶员将发现由于前桥制动回路失效而减退的制动效果并且然后会本能地提高制动要求，因此，后桥制动回路中存在于压力开关42中的制动压力升高并且在超过压力开关42的切换压力时不再提供用于激活或保持激活电子制动压力分配的激活信号。因此，在后桥8上不再进行制动压力的限制，因此后桥8上的制动缸10,12以完全满足制动要求的制动压力运行，以便能够提供尽可能高的制动功率。

然而，直到达到压力开关42的切换压力时才产生用于电子调节制动压力分配或制动力分配的激活信号，从而在达到所述切换压力之前不激活所述电子调节，这对行驶稳定性起到积极作用，因为在例如ABS调节起作用之前就防止后桥的制动抱死。如果已经达到或者超过压力开关42的切换压力，那么虽然关停了制动压力分配或制动力分配的电子调节，但是制动打滑调节装置(ABS)将负责避免后桥8上的过度的制动抱死，从而使得仍然能够确保行驶稳定性。

借助由刹车灯开关26输出的刹车灯开关信号识别制动装置1或其脚制动踏板28的操控，其中，优选地，只有当存在代表脚制动踏板28被操控的刹车灯开关信号时才对后桥8上的制动压力进行限制，但如果不存在代表脚制动踏板28被操控的刹车灯开关信号，则不对后桥8上的制动压力进行限制。

因此，优选地，为了激活制动压力分配或制动力分配或为了限制后桥制动压力，一方面必须由压力开关42产生激活信号并且另一方面也必须累加地存在刹车灯开关26的代表制动器被操控的刹车灯开关信号。

附图标记列表

1 制动装置

2 前桥

4 制动缸

6 制动缸

8 后桥

10制动缸

12制动缸

14压力控制阀

16制动线路

18轮转速传感器

20制动值发送器

22前桥通道

24后桥通道

26刹车灯开关

28脚制动踏板

30控制装置

32线路网

34供给线路

36控制线路

38供给线路

40控制线路

42压力开关

44信号线路

46线路网