CN104812636B - 用于陆地车辆的制动系统以及用于控制该制动系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于陆地车辆的液压制动系统，该液压制动系统包括：能够由驾驶员踩下的制动踏板；车轮制动器；主制动缸，该主制动缸经由制动助力器连接到所述制动踏板，并被设计成在所述制动踏板被踩下时使液压流体移动进入所述车轮制动器中；泵，该泵的输出部经由供给线路连接至所述车轮制动器，该泵的输入部经由返回线路连接到所述车轮制动器，其中所述泵被设计成向所述车轮制动器泵送液压流体；临时储存器，该临时储存器经由所述返回线路连接到所述泵的输入部并连接到所述车轮制动器；减压阀，该减压阀被布置在所述车轮制动器的所述返回线路中并在打开状态下具有节流效果。所述制动系统还包括控制单元，该控制单元被设计成通过设定液压制动转矩来补偿在所述陆地车辆的再生制动操作期间在由驾驶员踩下所述制动踏板而指定的总制动转矩与由电机提供的发电制动转矩之差。

Description

用于陆地车辆的制动系统以及用于控制该制动系统的方法

技术领域

这里描述了一种用于陆地车辆的车辆制动系统，该制动系统能够进行再生制动操作，即，其中电机将陆地车辆的动能转换为电能的制动操作。

背景技术

通常车辆具有车辆制动设施，在该车辆制动设施中，为了制动目的，液压流体被导向车辆的车轮制动器。然而，日益增加的是，车辆也具有电机，该电机用于以至少向内燃发动机提供辅助的方式驱动车辆。与内燃发动机相比，电机的优点在于：当出现所谓的“再生制动”时，其可以以发电的方式操作以为车辆电池充电。在电机的马达模式中，为了驱动机动车辆，存储在所充电电池中的化学能于是被再利用。

而在正常的制动模式中，因为在车轮制动器处制动靴与制动盘的摩擦相互作用使得车辆的运动能被转换为热能，在再生制动模式中，由此出现对车辆电池的充电。由于在再生制动模式中借助电机使机动车辆制动，因此车轮制动器可保持未被致动。通常这甚至是期望的，这是因为由于对车辆电池充电，所以在车轮制动器处不再有被转换为热能的任何运动能。

由此，例如文献DE102009039207A1描述了一种再生车辆制动器和用于再生车辆制动器的操作方法，该再生车辆制动器具有再生设备，该再生设备能够进行用于第一和第二液压制动回路的不对称再生制动操作。

然而，文献DE102009039207A1中所述的车辆制动器比传统的制动系统包括更多的部件。这些额外的部件需要额外的安装空间并增加了系统的重量。另外，在再生车辆制动器中采用的踏板反应模拟设备通常涉及对制动系统更复杂的控制，并且在某些情况下表现出质量令人不满意的控制。

在现有技术中已知大量措施用于改变传统制动操作(即，没有能量回收的制动操作)中的制动性能。由此例如文献EP1888387B1描述了背压控制。为此，设置有车轮制动器阀布置的泵和阀，其中所述阀包括在阀处于打开状态时操作的节流阀。通过致动泵，在阀被打开时在车轮制动器的输入侧产生背压。作为产生的背压的结果，可以在出现自动制动操作时补偿破坏性的影响，例如诸如在制动活塞与制动衬垫之间的不均匀空气间隙、不均匀磨损的制动衬垫或者偏移的制动活塞。另外，可以避免处于低输出量时泵的不利特性。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种设计简单且可以节省成本的方式制造的车辆制动系统。另外，该制动系统表现出高质量的控制，以为驾驶员提供可靠的制动性能和制动感受。

提出的解决方案

为了实现该目的，提供了一种用于陆地车辆的液压制动系统，其中该液压制动系统适于能够进行所述陆地车辆的再生制动操作。所述液压制动系统包括：能由驾驶员致动的制动踏板；与所述陆地车辆的车轮相关联的车轮制动器；主制动缸，该主制动缸经由制动助力器连接到所述制动踏板，并适于在所述制动踏板被致动时使液压流体移动进入所述车轮制动器中；泵，该泵的输出部经由供给线路连接至所述车轮制动器，并且该泵的输入部经由返回线路连接到所述车轮制动器，其中所述泵适于向所述车轮制动器输送液压流体；临时储存器，该临时储存器经由所述返回线路连接到所述泵的输入部并连接到所述车轮制动器；以及减压阀，该减压阀被布置在所述车轮制动器的所述返回线路中并在打开状态下具有节流效果。所述液压制动系统还包括控制单元，该控制单元适于在所述陆地车辆的再生制动操作期间补偿在由驾驶员通过致动所述制动踏板而设定的总制动转矩与通过调节液压制动转矩而由电机提供的发电制动转矩之差，其中为了调节所述液压制动转矩，所述控制单元：确定所述总制动转矩与所述发电制动转矩之差；基于所述总制动转矩与所述发电制动转矩之差来确定所需制动压力；根据所述减压阀的节流效果和切换状态来估计经由所述减压阀的容积流量；根据所估计的容积流量而确定所述临时储存器的吸入容积；根据从所述主制动缸至所述车轮制动器的容积位移并根据所确定的所述临时储存器的吸入容积来估计当前制动压力，所述容积位移对应于所述制动踏板的致动行程；以及基于所确定的所需制动压力以及所述当前制动压力，为所述减压阀设定切换状态。

根据另一方面，提供了一种陆地车辆，该陆地车辆具有上面所限定的制动系统、电机以及与所述电机相关联的控制设备。在这些情形下，所述控制设备基于由所述减压阀的节流效果确定的压力降低梯度而控制所述电机的发电制动转矩的建立。

还提供了一种用于在再生制动操作期间控制液压制动系统的方法。响应于驾驶员作出的制动意愿，由控制单元确定总制动转矩与由电机提供的发电制动转矩之差，其中所述总制动转矩对应于由驾驶员设定的制动意愿；基于所述总制动转矩与所述发电制动转矩之差来确定所需制动压力；根据减压阀的节流效果和切换状态来估计经由所述减压阀的容积流量；根据所估计的容积流量而确定临时储存器的吸入容积；根据从主制动缸至车轮制动器的容积位移并根据所计算的所述临时储存器的所述吸入容积来估计当前制动压力，所述容积位移对应于所述制动踏板的致动行程；以及基于所确定的所需制动压力以及所述当前制动压力，使所述减压阀打开。

还提供了一种计算机可读数据载体，在该计算机可读数据载体上存储有计算机程序产品，该计算机程序产品在被制动系统的控制单元执行时执行上面所限定的方法。

由于液压制动转矩的建立与纯液压制动操作中相同或至少以相似的方式进行，因此甚至可以在没有额外的模拟设备的情况下为驾驶员提供惯常的制动感受。另外，所述的功能可以在传统的防锁定系统或驱动动力控制系统中实施；在这种情况下，所有需要做的是相应地修改控制单元。

当出现再生制动操作时，制动系统能够提供所需液压制动转矩，为了控制制动转矩仅需要最少的阀切换操作。

构造和性能

所述液压制动系统可以包括在每种情况下都具有减压阀的两个、三个、四个或更多个车轮制动器。在这些情形下，车轮制动器可以与陆地车辆的每个轮相关联，从而由具体的陆地车辆确定车轮制动器的数量。而通常传统的私家车具有四个轮并因此具有四个车轮制动器，公用车辆例如可以具有四个或六个轮并因此具有四个或六个车轮制动器。

所述车轮制动器可以被组合以至少形成一个制动回路。陆地车辆例如可以具有带有两个车轮制动器并因此带有两个减压阀的两个制动回路。所述车轮制动器可以被组合，使得在各种情况下，与前轴相关联的车轮制动器和与后轴相关联的车轮制动器可以形成制动回路。然而，作为替代，也可以组合对角的车轮制动器以形成制动回路。

为了调节所述液压制动转矩，所述控制单元可以进一步适于：针对每个制动回路，基于相应的切换状态和节流效果而估计经由所述减压阀的容积流量；并且基于所确定的所需制动压力和所述当前制动压力，为所述减压阀设定切换状态。由此，例如在制动回路包括两个车轮制动器的情况下，所述控制单元可以使一个减压阀或两个减压阀打开。在这些情形下，所述控制单元可以打开减压阀，该减压阀的节流效果最适合使制动回路的车轮制动器中的制动压力期望地改变。

如果由打开的减压阀引起的液压制动压力的改变自身不足以补偿所述总制动转矩与所述发电制动转矩之差，所述控制单元也可适于为所述泵设定输出量以使得所述当前制动压力对应于所述所需制动压力。

为所述泵设定的所述输出量可以对应于至所述车轮制动器的容积位移，该位移小于、等于或大于经由打开的所述减压阀的所述容积位移。由此，例如在容积位移大于经由打开的减压阀的容积位移的情况下，可以在车轮制动器中建立制动压力并因此建立液压制动转矩。如果例如至所述车轮制动器的容积位移对应于经由打开的减压阀的容积位移，则尽管减压阀打开，车轮制动器中的制动压力也可以被保持恒定。例如在至所述车轮制动器的容积位移小于经由打开的减压阀的容积位移的情况下，可以延迟车轮制动器中的制动压力的降低。由此，借助泵的输出量可以将车轮制动器中的制动压力的改变更准确地适应于期望的改变。

所述液压制动系统可以包括第一隔离阀和第二隔离阀，其中所述第一隔离阀和第二隔离阀适于完全地或部分地切断分别至第一车轮制动器或第二车轮制动器的所述供给线路。

所述控制单元还可以适于在所述再生制动操作期间完全地或部分地闭合所述第一隔离阀和第二隔离阀。即使在没有额外的踏板反应模拟设备的情况下，在制动踏板处得到的踏板反应也能够为驾驶员提供惯常的制动感受。所述控制单元还可以适于并不闭合所述第一隔离阀和第二隔离阀直至所述制动助力器介入。

所述控制单元和所述减压阀还可以适于使得：所述控制单元通过减压阀的交替打开和闭合、或者部分打开，而改变所述减压阀的节流效果。

附图说明

从下面对实施方式的实施例的描述(不应被理解为限制性的)以及所附的附图会呈现出进一步的目的、特征、优点和可能的应用。

图1示出了液压制动系统的示意性图示；

图2示出了相对于发电制动转矩的液压制动转矩的掩蔽(masking)；

图3示出了为了确定制动压力的所需改变的步骤；

图4示出了陆地车辆的第一示意性图示；以及

图5示出了陆地车辆的第二示例性图示。

具体实施方式

下面将描述陆地车辆的液压制动系统的实施方式的实施例。关于这一点，在附图中用相同的附图标记表示相同的元件。

图1示出了液压制动系统10的示例性图示。所述制动系统10能实现陆地车辆的再生制动操作，即减速操作，其中属于陆地车辆的电机将所述陆地车辆的运动能转换为电能。制动系统10具有两个彼此液压分开的制动回路，下面将参考一个制动回路来说明所述制动系统。针对该制动回路的部件的说明将以对应的方式适用于另一制动回路。尽管下面仅考虑一个制动回路，但这两个制动回路之间有相互作用。由此，经由陆地车辆的主制动缸来进行压力均衡，以便通常在这两个制动回路中出现相同的制动压力。

图1所示的制动系统10具有制动踏板12。所述制动踏板12经由制动助力器14而连接至主制动缸16。所述主制动缸16连接至储存有液压流体的制动流体容器18。

主制动缸16经由供给线路20、20a、20b连接至第一车轮制动器28和第二车轮制动器30。在通至第一车轮制动器28的供给线路20a中设有第一隔离阀，所述第一隔离阀22适于选择性地切断通至第一车轮制动器的所述供给线路20a。在通至第二车轮制动器30的供给线路20b中设有第二隔离阀24，所述第二隔离阀24适于选择性地切断通至第二车轮制动器30的所述供给线路20b。在供给线路20中在主制动缸16与车轮制动器之间布置有第三隔离阀26，该第三隔离阀适于切断所述供给线路20。因此，在闭合切换状态，所述第三隔离阀26将主制动缸16与车轮制动器28、30隔离。

从第一车轮制动器28和第二车轮制动器30，返回线路32、32a、32b通向泵38的输入部。在来自第一车轮制动器28的返回线路32a中布置有第一减压阀34，所述第一减压阀34适于选择性地切断来自第一车轮制动器28的所述返回线路32a。在来自第二车轮制动器30的返回线路32b中布置有第二减压阀36，所述第二减压阀36适于选择性地切断来自第二车轮制动器30的所述返回线路32b。

所示的制动系统10具有临时储存器42。所述临时储存器42连接至返回线路32并适于临时接收流出车轮制动器28、30的液压流体。所述临时储存器42可以是低压储存器。临时储存器42中的压力可以例如等于2巴。在返回线路32中在临时储存器42与泵38的输入部之间设有切断阀46。与隔离阀22、24、26以及减压阀34、36并联地设有用于限制压力的另外的切断阀，以便当切断阀的一侧上出现的压力超过设定值时将所述隔离阀和减压阀桥接。

泵38适于向车轮制动器28、30输送液压流体。为此，泵38的输出部连接至供给线路20。泵38的输入部连接至供给阀40，使得泵38的所述输入部可以通过供给阀40连接至制动流体容器18。作为打开供给阀40的结果，泵38能够从制动流体容器18吸入液压流体。所述泵38可以是输出量可变的径向活塞泵，图1中所示的泵是具有六个活塞的径向活塞泵。

隔离阀22、24、26、减压阀34、36以及供给阀40可以例如是可电磁致动的2位2通阀。在正常位置，隔离阀22、24、26是打开阀布置，在正常位置(未被供给电流)，该打开阀布置允许液压流体流过。减压阀34、36以及供给阀40是这样的阀布置，该阀布置在正常位置闭合且在所述正常位置(未被供给电流)阻止液压流体流过。但是，也可以使用其它阀来实现相同的效果。

隔离阀22、24、26和减压阀34、36可以适于被完全地或部分地致动。在部分地致动阀的情况下，致动能量并不足以完全打开或闭合这些阀。因此，这些阀处于部分打开切换状态而不是完全打开切换状态，以使较小容积的液压流体经由这些阀流走。

还在图1中示出了控制单元48。所述控制单元48以导电的方式连接至隔离阀22、24、26、减压阀34、36以及供给阀40，并适于为这些阀设定状态。阀的该致动也可以被描述为打开或闭合所述阀。控制单元48还以导电的方式连接至泵38的马达，并适于设定所述泵38的输出量。由此例如，控制单元48可以发出脉冲宽度调制信号(PWM信号)，从而设定泵38的旋转速度。为了清楚起见，没有显示出相应的电连接。

而且在制动踏板12上布置有用于检测所述制动踏板12的致动的踏板行程传感器46，所述踏板行程传感器46向控制单元48发射对应于制动踏板12的致动的信号。制动系统可以例如具有诸如传感器的其它构件，但是这些其它构件对于理解本制动系统不是绝对必需的，而且为了清楚起见在这里并没有示出。

在图1中示出了电机50。所述电机50适于在减速操作期间将陆地车辆的动能转换为电能。电机50由此生成发电制动转矩。所述电机50可以是陆地车辆的传动系统的一部分。该电机也可以是发电机，该发电机独立于所述传动系统而联接至陆地车辆的车轮并尤其设置成用于将动能转换为电能。电机50的操作由控制设备52控制。所述控制设备52连接至制动系统的控制单元48。因而可以在电机的控制设备52与制动系统的控制单元48之间交换数据和/或控制信号。除了用于制动系统10和电机50的两个单独的控制系统之外，还可以设置公用的控制系统。

第一减压阀34和第二减压阀36以如下方式被设计成，即：在它们的完全打开切换状态，它们阻止液压流体的流动。所述第一减压阀34和第二减压阀36因而均具有节流效果。例如通过阀座的形状、阀开口的大小以及可能存在于减压阀的截面中的任何变窄部、在截面中导致更大的节流效果的主要变窄部以及小的阀开口，来确定所述节流效果的程度。因此，基于具体的设计，第一减压阀34具有第一节流效果，第二减压阀36具有第二节流效果。节流效果可以是相同的或不同的。关于这一点，如下的事实可以是有利的，即：与陆地车辆的前轮相关的车轮制动器通常比与后轮相关的车轮制动器具有更大的设计。在这种情况下，不但是较大设计的车轮制动器而且相应的阀都被设计用于更大容量的通流。

由于节流效果，在减压阀34、36打开之后，在车轮制动器28、30中出现的制动压力与临时储存器42中出现的压力之间的压差并不立即返回至零。相反，该压差因液压流体从车轮制动器28、30中流出而减小。由此，尽管所述车轮制动器28、30中的制动压力由于减压阀34、36的打开而降低，但在制动压力完全降低之前会经过一定量的时间。在这些情形下，压力的降低速度由经由减压阀34、36的容积流量确定，并且可以被描述为“压力降低梯度”。

当出现再生制动操作时，总制动转矩的一部分由制动系统10提供，另一部分由电机50提供。因而为了使制动操作的进展对于驾驶员来说是能预知的并且不会出现意外的效果，由液压制动转矩和发电制动转矩构成的总制动转矩应在整个制动操作期间与通过致动制动踏板12设定的驾驶员的制动意愿相对应。

在图1所示的制动系统10中，当出现再生制动操作时，隔离阀22、24、26打开。结果，驾驶员对制动踏板12的致动导致从主制动缸16至车轮制动器28、30的容积位移。因而，驾驶员通过使制动踏板12致动而在车轮制动器28、30中建立了制动压力，并由此建立了液压制动转矩。

同时或者以相对于由驾驶员建立制动压力而在时间上错开的方式，电机50也建立发电制动转矩。为了使总制动转矩继续顺从驾驶员的意愿来制动，控制单元开始液压制动转矩的降低(其对应于发电制动转矩的建立)。这在图2中显示出。在这些情形下，建立了液压制动转矩，而总制动转矩的累积减小。在总制动转矩达到期望值之后，液压制动转矩相应地减小。液压制动转矩被替换为发电制动转矩，反之亦然，也可以被描述为“掩蔽”。

为了降低液压制动转矩，控制单元48打开第一减压阀34和/或第二减压阀36。由于液压流体的流走，车轮制动器28、30中的制动压力降低。因而液压制动转矩不会累积到与总制动转矩相同的程度。在驾驶员设定的总制动转矩的建立终止之后，流走的液压流体致使液压制动转矩减小。

通过适当地改变减压阀34、36的切换状态，控制单元48能够以减小到建立发电制动转矩的程度的方式，利用第一和第二节流效果以建立或减少车轮制动器28、30中的制动压力。由于减压阀34、36的节流效果延迟了车轮制动器28、30中的压力降低，因此可以按照目标方式补偿在发电制动转矩的建立中电机50的空闲时间和/或惯性。

由于以减小的方式建立液压制动转矩，可以向驾驶员持续提供惯常的踏板反应。这样即使在没有单独的踏板反应模拟设备的情况下，也能为驾驶员提供可靠的制动感觉。由此以这种方式设计的制动系统的踏板反应基本上对应于传统制动系统的踏板反应，或者至少非常接近。

由于车轮制动器28、30经由供给线路20彼此相连，因此减压阀34、36中一个的打开都会致使这两个车轮制动器28、30中压力降低。例如如果控制单元48打开第一减压阀34，则液压流体直接流出第一车轮制动器28。来自第二车轮制动器30的液压流体通过供给线路20并经由打开的第一减压阀34而流走。如果减压阀34、36中只有一个打开，则较少的液压流体能流出车轮制动器28、30而流至临时储存器42。因此，与两个减压阀34、36都打开的情况相比，车轮制动器28、30中的压力降低会更加缓慢。因而对于发电制动转矩的建立会有更多的时间。而且，可以更加精确地控制液压流体经由减压阀的流走。由此，控制单元48能够打开减压阀，这致使压力最佳地对应于发电制动转矩的建立而降低。

由于车轮制动器28、30中的压力降低，经由打开的减压阀的压差由于临时储存器42中的几乎恒定的压力而变小。这导致压力降低梯度超比例地减小，也就是说，车轮制动器28、30中的压力降低更加缓慢。所以，控制单元48能够：在压力降低的第一阶段打开具有较大节流效果的减压阀，而在压力降低的第二阶段关闭具有较大节流效果的减压阀并且打开具有较小节流效果的减压阀，第一阶段中的制动压力大于第二阶段中的制动压力。

为了改变压力降低的速度，控制单元48能够以关开致动(closed-openactivation)和/或准模拟致动来致动阀。

在关开致动的情况下，使阀交替地打开闭合，从而与完全打开阀相比，在关开致动期间液压流体的流走量的平均值减小。在准模拟致动的情况下，仅部分地致动阀以使其部分地打开。

用于改变车轮制动器中的制动压力的另一可能性在于如下事实：控制单元48为泵38设定输出量。该结果是，所述泵38将液压流体从临时储存器42输送至车轮制动器28、30。由于从临时储存器42向车轮制动器28、30的容积位移，压力降低可以减慢。输出量设定得越大，则有越多的液压流体被输送至车轮制动器28、30。控制单元能够以如下方式设定输出量，即：在车轮制动器28、30中，压力降低减慢，压力保持不变或压力升高。作为车轮制动器中压力升高的结果，例如可以补偿发电制动转矩的下降。由此可以使至少一个减压阀在整个再生制动操作期间打开。

如果需要车轮制动器中更快地建立压力，为了补偿发电制动转矩的突然下降，可以闭合第三隔离阀26。由于闭合所述第三隔离阀26，主制动缸16可以与车轮制动器28、30隔离。因而可以防止由于主制动缸16中的压力的主要波动引起的车轮制动器中的快速建立压力导致驾驶员可感知的制动踏板12处的反应。

在图3中示出了控制单元48能够确定是否需要改变切换状态所借助的步骤。这些步骤可以贯穿再生制动操作期间进行重复。步骤的执行顺序并不限于图3中所示的顺序。相反可以改变顺序。另外，不是必须在每次重复的情况下都执行每个步骤。

控制单元48基于发电制动转矩的变化来控制车轮制动器28、30中的制动压力。为此，在步骤S10，控制单元48确定发电制动转矩与由驾驶员通过致动制动踏板12设定的总制动转矩之差。该差对应于所需液压制动转矩。基于所述所需液压制动转矩，控制单元48确定所需制动压力。

在步骤S14，控制单元基于切换状态以及第一节流效果和第二节流效果而估计经由第一减压阀34和/或第二减压阀36的容积流量。在这些情形下，所述第一节流效果和第二节流效果可以作为参数被存储在控制单元48的存储器中。当估计经由减压阀的容积流量时，控制单元48也可以考虑由踏板行程传感器46确定的制动踏板12的偏转以及所述制动踏板12的偏转速度。另外，控制单元48可以在制动操作的持续时间内在其存储器中存储阀切换状态及它们的持续时间。控制单元48能够例如基于相应的阀控制次数而确定阀切换状态及它们的持续时间。

在步骤S16中，控制单元48根据所估计的经由第一减压阀和/或第二减压阀的容积流量而确定临时储存器42的吸入容积。为此，所述控制单元48能够例如考虑临时储存器42中包含的弹簧的刚度或者所述临时储存器42内的摩擦、在控制单元48的存储器中存储的相应参数。

在步骤S18，控制单元48根据由踏板行程传感器46检测的制动踏板12的偏转并根据所计算的临时储存器42的吸入容积，而估计当前制动压力。

在步骤S20，控制单元48根据当前制动压力和所需制动压力而确定是否需要改变制动压力或者改变车轮制动器28、30中的压力改变的速度。如果压力改变速度不再适于补偿发电制动转矩的变化，则控制单元48能够为减压阀34、36设定其它切换状态和/或为泵38设定输出量。

控制单元48能够以如下方式设定减压阀34、36的切换状态，即：通常所述减压阀中只有一个被打开。另外，可以按如下方式进行切换状态的设定，即：在再生制动操作期间，需要使切换状态发生最少可能的改变。在这些情形下，减压阀34、36的切换状态的改变会以低频率且不对称的方式进行。关于这一点，“低频率”的意思例如是，与滑动控制系统中的控制操作相比，需要更少地改变切换状态。由此，例如可以设置成每秒改变切换状态少于5次。“切换状态的不对称改变”意思是，第一减压阀和第二减压阀不是被同时致动，而是以时间上错开的方式和/或不规则的方式致动。由此例如，如果控制单元48为两个阀设定切换状态的改变，则所述控制单元48能够在第一阀的切换状态改变完成之后致动第二阀。由此可以减少由切换状态的改变产生的噪音。

制动系统10的制动助力器14适于：直到出现制动踏板12的第一偏转为止时的主制动缸16中的压力建立仅由制动踏板12的所述偏转确定，也就是说，具有踏板行程控制。第一偏转例如可以等于45mm。在出现第一偏转时主制动缸16中的压力例如可以等于约10至30巴。在这些情形下，确切的压力是制动助力器14的具体实施结果，从而在出现第一偏转时，所述压力可以取所述范围内的任何值。主制动缸中的压力可以同样在容许极限内波动，使得主制动缸中的压力可以在子范围(sub-range)内波动。由此，压力例如可以等于20至25巴。但是，例如诸如15至25巴、20至30巴或10至20巴的其它子范围也是可以的。从踏板行程控制过渡至力控制也可以被描述为制动助力器14的介入。

直至第一偏转或者主制动缸16中的相应压力出现时，驾驶员仍不会觉察到由主制动缸16中的压力引起的任何踏板力反应。由此，直到第一偏转出现，主制动缸16的活塞借助制动助力器14的感测盘(没有借助制动助力器14的踏板输入杆)而被支撑在所述制动助力器14的阀壳体上。

当出现制动操作时，制动踏板12的偏转致使制动助力器14的助力器阀打开。空气以大气压经过打开的助力器阀流入制动助力器14的工作腔室。流入的空气改变了制动助力器14的腔室之间的压力平衡，使得主制动缸16的活塞(该活塞被支撑在感测盘上)被推动而远离制动助力器14。这导致主制动缸16中的压力建立。如果驾驶员对制动踏板12的致动保持相同，也就是说如果所述制动踏板12的偏转并未改变，则制动助力器14的助力器阀闭合。因而，如果制动踏板12的致动保持相同，则在制动助力器的腔室之间再次设定压力平衡。

当出现再生制动操作时，由于减压阀34、36的打开，车轮制动器28、30中的制动压力以及经由打开的隔离阀22、24、26在主制动缸16中的压力逐渐减小到临时储存器42中的压力水平。由于主制动缸活塞的支撑力降低，制动助力器14的腔室之间的压力平衡被破坏。所述制动助力器14的阀壳体因而沿着主制动缸活塞的方向进一步移位。由于制动助力器的阀壳体的移位，工作腔室的容积增加。由于助力器阀闭合，因此没有额外的空气能够流入工作腔室。因阀壳体的移位导致的工作腔室的容积的增加由此致使所述工作腔室中的压力降低。阀壳体因此沿着主制动缸活塞的方向移位足够远，以使在制动助力器的腔室之间再次设定压力平衡。

由此，即使在减压阀34、36打开的情况下，也防止了驾驶员会有彻底踩下制动踏板12而没任何效果的感觉。不必为了为驾驶员模拟惯常的踏板反应力而需要额外的装置。此外，隔离阀22、24、26可以保持打开，至少直到制动助力器14介入。因此，由于不需要改变隔离阀22、24、26的切换状态，所以可以减少切换状态改变的次数并因而减少噪音的产生。

为了以对驾驶员更可靠的方式设计制动踏板的反应，可以设置踏板模拟系统，即这样的装置：借助该装置改变制动踏板12的反应。所述踏板模拟系统可以例如提供22N的踏板响应力，也就是说，驾驶员必须施加至少22N的力以使制动踏板12从起始位置偏转。直到出现第一偏转，可以通过踏板模拟系统使制动踏板的恢复力增大到30N。由于在第一偏转出现之前没有经由制动助力器传递主制动缸16的反应，因此制动踏板恢复力的增大必须独立于主制动缸的反应而进行，例如借助于弹簧或阻尼器。

为了向驾驶员提供可靠的制动感觉并为了避免因制动压力的改变导致的踏板反应的另一可能性在于，在因制动踏板12的致动而进行压力建立之后或期间，部分地闭合第一隔离阀22和第二隔离阀24。通过部分地闭合第一隔离阀22和第二隔离阀24，与完全打开隔离阀相比，可以减少经由隔离阀的容积位移。控制单元48由此能够为第一隔离阀22和第二隔离阀24设定期望的节流效果。由于该节流效果基本上通过控制单元48由致动程度来确定，因此第一隔离阀22和第二隔离阀24的节流效果也可以被描述为能够以模拟方式进行调节的节流效果。

控制单元48能够基于再生制动操作的过程设定隔离阀22、24的能够以模拟方式进行调节的节流效果。由此，控制单元48能够基于发电制动转矩是被建立、被保持不变还是被减少来设定节流效果。另外，隔离阀22、24可以按如下方式被致动，即：增大制动踏板12的偏转导致所述隔离阀22、24的闭合增加。此外，如果制动转矩不足有所降低，也就是说如果总制动转矩与发电制动转矩之差变小，那么隔离阀22、24可以再次稍微打开。

由于隔离阀22、24部分闭合，可以向驾驶员提供惯常的制动感觉。具体地，由控制单元48调节的节流效果防止向驾驶员提供彻底踩下制动踏板而没任何效果的感觉。另外，很大程度地进行隔离阀22、24的部分闭合而不会产生噪音。

在图4和图5中示意性地示出了陆地车辆。在各情况下，车轮制动器28a、28b、30a、30b与左前轮VL、右前轮VR、左后轮HL和右后轮HR相关联。车轮制动器28a、28b、30a、30b与两个制动回路相关联。在图4中示出了对角分布(也被称为“X”分布)。在图5中示出了黑白分布。在图4和图5中还示出了制动系统10、控制单元48、电机50和控制设备52，所述电机50连接到陆地车辆的前轴。

图4和图5中示出的电机50和电子控制设备52可以适于：基于第一减压阀34和/或第二减压阀36的节流效果而进行发电制动转矩的建立。也就是说，发电制动转矩的建立接近如下程度，即：由于液压流体经由第一减压阀34和/或第二减压阀36流走而导致车轮制动器中的压力降低。因而可以减少所需的切换状态的改变次数。

在图5所示的制动回路的黑白分布中，可以仅针对未被作用有待制动的发电制动转矩的轴的车轮制动器进行设置。在图5所示的陆地车辆中，所述陆地车辆的前轴被作用有发电制动转矩，从而仅与后轴相关联的车轮制动器被作用有制动压力。由于通常发电制动转矩的建立以延迟的方式进行，因此被电机50制动的轴在制动操作开始时未被制动。为了补偿因发电制动转矩的延迟建立而引起的制动转矩不足，可以增大液压制动轴的车轮制动器中的压力。为此，泵38例如可以在由驾驶员引起的制动压力的建立期间向车轮制动器输送额外的液压流体。制动回路和致动的这种分布可以：在使用发电转矩时，通过结合图1所述的制动压力控制系统，使得被电机制动的轴从开始就保持少压力，并使得能够适应另一轴中的制动压力。

前面描述的变型仅用于更好地理解制动系统的结构、运行模式以及性能；它们并不将本公开限于例如实施方式的实施例。附图以部分示意性地、在某些情况下以明显放大的方式示出了主要特性和效果，以阐释功能、操作原理、技术构造和特征。在这些情形下，在附图或文字中公开的任何运行模式、任何原理、任何技术构造和任何特征都可以按任何期望的方式与所有的权利要求、文字和其它附图中的任何特征、在本公开中包含或从其得到的其它运行模式、原理、技术构造和特征自由结合，从而所有能想到的组合都归因于所述的制动系统。这些还包括文字、权利要求中的各实施方式(即，说明书的任何部分)之间的组合，以及在文字、权利要求和附图中的不同变型之间的组合。

甚至权利要求并不限于本公开，也不限于所述的所有特征的彼此可能组合。这里以单独的方式以及与所有其它特征相组合的方式明确公开了所公开的所有特征。

Claims (10)

1.一种用于陆地车辆的液压制动系统(10)，其中该液压制动系统(10)适于能够进行所述陆地车辆的再生制动操作，所述液压制动系统具有：

-能够由驾驶员致动的制动踏板(12)；

-与所述陆地车辆的车轮相关联的车轮制动器(28，30)；

-主制动缸(16)，该主制动缸经由制动助力器(14)连接到所述制动踏板(12)，并且适于在所述制动踏板(12)被致动时使液压流体移动进入所述车轮制动器(28，30)中；

-泵(38)，该泵的输出部经由供给线路(20，20a，20b)连接至所述车轮制动器(28，30)，并且该泵的输入部经由返回线路(32，32a，32b)连接至所述车轮制动器(28，30)，其中所述泵(38)适于向所述车轮制动器(28，30)输送液压流体；

-临时储存器(42)，该临时储存器经由所述返回线路(32，32a，32b)连接到所述泵(38)的所述输入部并且连接到所述车轮制动器(28，30)；

-减压阀(34，36)，该减压阀被布置在所述车轮制动器(28)的所述返回线路(32a，32b)中并且在打开状态下具有节流效果；

-控制单元(48)，该控制单元适于在所述陆地车辆的再生制动操作期间通过调节液压制动转矩来补偿在由驾驶员通过致动所述制动踏板(12)而设定的总制动转矩与由电机(50)提供的发电制动转矩之差，其中为了调节所述液压制动转矩，所述控制单元：

-确定所述总制动转矩与所述发电制动转矩之差；

-通过所述总制动转矩与所述发电制动转矩之差来确定所需制动压力；

-基于所述减压阀(34，36)的节流效果和切换状态来估计经由所述减压阀(34，36)的容积流量；

-基于所估计的容积流量而确定所述临时储存器(42)的吸入容积；

-基于从所述主制动缸(16)至所述车轮制动器(28，30)的容积位移并且基于所确定的所述临时储存器(42)的吸入容积来估计当前制动压力，所述容积位移对应于所述制动踏板(12)的致动行程；以及

-根据所确定的所需制动压力以及所述当前制动压力来为所述减压阀(34，36)设定切换状态。

2.根据权利要求1所述的液压制动系统(10)，其中，所述液压制动系统包括在各种情况下都具有减压阀(34，36)的两个、三个、四个或更多个车轮制动器(28，30)，其中所述车轮制动器(28，30)被组合以至少形成一个制动回路，并且其中为了调节所述液压制动转矩，所述控制单元(48)能够进一步适于：针对每个制动回路，基于相应的切换状态和节流效果来估计经由所述减压阀(34，36)的容积流量；并且根据所确定的所需制动压力和所述当前制动压力来为所述减压阀(34，36)设定切换状态。

3.根据权利要求1所述的液压制动系统(10)，其中，如果由打开的所述减压阀(34，36)引起的液压制动转矩的改变本身不足以补偿所述总制动转矩与所述发电制动转矩之差，则所述控制单元(48)还适于为所述泵(38)设定输出量以使得所述当前制动压力对应于所述所需制动压力。

4.根据权利要求3所述的液压制动系统(10)，其中，由所述控制单元(48)设定的所述输出量对应于至所述车轮制动器(28，30)的所述容积位移，该容积位移小于、等于或大于经由打开的所述减压阀(34，36)的所述容积位移。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的液压制动系统(10)，该液压制动系统具有第一隔离阀(22)和第二隔离阀(24)，其中所述第一隔离阀(22)和第二隔离阀(24)适于完全地或部分地切断分别通至第一车轮制动器(28)或第二车轮制动器(30)的所述供给线路(20a，20b)。

6.根据权利要求5所述的液压制动系统(10)，其中，所述控制单元(48)还适于在所述再生制动操作期间完全地或部分地闭合所述第一隔离阀(22)和所述第二隔离阀(24)。

7.根据权利要求5所述的液压制动系统(10)，其中，所述控制单元(48)还适于不闭合所述第一隔离阀(22)和所述第二隔离阀(24)直至所述制动助力器(14)介入。

8.根据权利要求1所述的液压制动系统(10)，其中，所述控制单元(48)和所述减压阀(34，36)适于：所述控制单元(48)通过所述减压阀(34，36)的交替打开和闭合、或者部分打开，来改变所述减压阀(34，36)的节流效果。

9.一种陆地车辆，该陆地车辆具有在前述任一项权利要求中所限定的制动系统(10)、电机(50)以及与所述电机(50)相关联的控制设备(52)，其中所述控制设备(52)根据通过所述节流效果所确定的压力降低梯度来控制所述电机(50)的发电制动转矩的建立。

10.一种用于在再生制动操作期间控制液压制动系统的方法，其中，响应于驾驶员作出的制动意愿，控制单元：

-确定总制动转矩与由电机提供的发电制动转矩之差，其中所述总制动转矩对应于由所述驾驶员设定的制动意愿；

-通过所述总制动转矩与所述发电制动转矩之差来确定所需制动压力；

-基于减压阀的节流效果和切换状态来估计经由所述减压阀的容积流量；

-基于所估计的容积流量来确定临时储存器的吸入容积；

-基于从主制动缸至车轮制动器的容积位移并且基于所计算的所述临时储存器的所述吸入容积来估计当前制动压力，所述容积位移对应于制动踏板的致动行程；以及

-根据所确定的所需制动压力以及所述当前制动压力，使所述减压阀打开。