CN105644539A - 液压的制动系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压的制动系统，其带有至少一个车轮制动缸;初级的制动压力发生器，该制动压力发生器与所述至少一个车轮制动缸能够分离地液压耦合并且构造用于借助于带有压力的液压流体来加载所述至少一个车轮制动缸;制动主缸，该制动主缸具有至少一个第一压力腔并且与所述至少一个车轮制动缸液压地耦合;以及次级的制动压力发生器，该制动压力发生器与制动主缸的第一压力腔耦合并且构造用于利用压力来加载制动主缸的第一压力腔，其中所述次级的制动压力发生器与初级的制动压力发生器无关地被触发。此外本发明公开了一种方法。

Description

液压的制动系统和方法

技术领域

本发明涉及一种液压的制动系统和用于运行液压的制动系统的方法。

背景技术

在当今的车辆中，多个驾驶员辅助系统辅助在车辆驾驶情况下的驾驶员。在乘用车中越来越多地使用以下系统，该系统为驾驶员免除了在不同的情况中对车辆的加速和制动以及转向。如果为驾驶员全部地免除了对车辆的控制，则也指的是高自动化的或自主的驾驶。

在高自动化的驾驶中，驾驶员能够在驾驶期间从事除了车辆的控制之外的其它的活动。因此，驾驶员能够不监控车辆的运动和周围环境。这导致的是，在必要的制动过程中也许能够不动用驾驶员。因而对这样的车辆的制动系统提出了较高的可支配性要求。

DE10233196公开了一种制动系统，该制动系统包括能够液压操作的、用于操作制动器的制动缸。此外，所述系统包括压力控制缸，借助于该压力控制缸能够设定在车轮制动器中的压力。压力控制缸能够借助于电子的调节装置进行加载。在压力控制缸失效时，不再提供在辅助系统方面的辅助力。这样的失效能够例如是马达的失效，由此利用辅助力的压力升高不再是可能的，而仅还可以通过驾驶员通过肌肉力来进行所述压力升高。

发明内容

本发明公开了带有专利权利要求1的特征的液压的制动系统以及带有专利权利要求10的特征的方法。

相应于此而设置的是：

一种液压的制动系统，其带有：至少一个车轮制动缸;初级的制动压力发生器，该制动压力发生器与所述至少一个车轮制动缸能够分离地液压耦合并且构造用于借助于液压流体利用压力来加载所述至少一个车轮制动缸;制动主缸，该制动主缸具有至少一个第一压力腔并且与所述至少一个车轮制动缸液压地耦合;以及次级的制动压力发生器，该制动压力发生器与制动主缸的第一压力腔耦合并且构造用于利用压力来加载制动主缸的第一压力腔，其中所述次级的制动压力发生器与初级的制动压力发生器无关地被触发。

此外设置的是：

用于运行按前述权利要求中任一项所述的液压的制动系统的方法，该方法具有：提供故障信号，该故障信号显示初级的制动压力发生器的故障；在对故障信号的反应中，将初级的制动压力发生器与所述至少一个车轮制动缸液压地分离；并且在对故障信号的反应中，借助于次级的制动压力发生器受控制地产生在至少一个车轮制动缸中的预定的压力。

对本发明而言的基础认知在于，由于提高的集成度，当今的制动系统仅具有初级的压力发生器并且因此用于高自动化的驾驶的可支配性可能过于小。

现在本发明所针对的想法在于，考虑这种认知并且设置一种可行方案，在带有次级的压力发生器的高集成的制动系统中产生压力，从而当初级压力发生器不可支配时，能够与车辆的驾驶员无关地提供制动功能。

对此本发明设置的是，在制动系统中设置了与初级的压力发生器无关的次级的压力发生器，该次级的压力发生器仅构造用于利用压力加载制动系统的制动主缸的第一压力腔。

在传统的制动系统中，通常制动主缸的第一压力腔与至少一个车轮制动缸耦合。如果在制动主缸中例如设置了第二压力腔，则该压力腔通常与另一个车轮制动缸耦合。因为在带有两个压力腔的这样的实施方式中的制动主缸中将第一压力腔中的压力也传递到第二压力腔中，则利用单个的制动主缸能够提供双回路的制动系统。

借助于本发明的第二压力发生器，能够与通过驾驶员或通过初级的压力发生器的制动操作无关地在制动主缸的第一压力腔中建立起压力。由此同时在与第一压力腔耦合的车轮制动缸中建立起压力。

因为在第一压力腔中的压力对带有第二压力腔的制动主缸而言通过制动主缸中的随动活塞也传递到第二压力腔中，则在与第二压力腔耦合的车轮制动缸中也建立起压力。

本发明因此实现的是，即使在初级的压力发生器的失效的情况下不能够将驾驶员作为后备层面使用，也提供制动系统的较高的可支配性。

有利的实施方式和改型方案从从属权利要求中以及从参照附图的说明中得出。

在一个实施方式中，液压的制动系统带有液压流体贮存器，该液压流体贮存器与制动主缸的第一压力腔通过第一液压连接部液压地耦合，并且/或者所述液压流体贮存器与次级的制动压力发生器的输入端液压地耦合。这实现了制动主缸的利用液压流体的简单的供应。

在一个实施方式中，次级的制动压力发生器的输出端与第一液压连接部液压地耦合。在该实施方式中，由次级的压力发生器建立的压力在液压流体贮存器和制动主缸之间进入制动系统中。由此在制动系统的正常运行中，不利用制动系统的工作压力来加载次级的压力发生器。

在一个实施方式中，次级的制动压力发生器的输出端与第二液压连接部耦合，该液压连接部将制动主缸的定义的压力腔与至少一个车轮制动缸耦合。在该实施方式中，由次级的压力发生器建立的压力在制动主缸和与制动主缸的第一压力腔耦合的车轮制动缸之间进入制动系统中。这实现的是，当驾驶员已经操作了制动踏板并且例如已经锁止了制动主缸的第一压力腔的通流孔（Schnüffelbohrung）时，便也将体积量主动地移入制动系统中。这种布置还实现的是，即便在已经制动的状态中还继续将体积量移入制动回路中，并且由此即便对带有较高的体积量容纳的车辆而言也在车轮制动缸中建立起较高的制动力。

在一个实施方式中，液压的制动系统具有第一中断件，该中断件布置在第一液压连接部中并且构造用于控制液压流体向着液压流体贮存器中的流动。借助于能够例如构造为阀的中断件能够阻碍的是，将通过次级的压力发生器产生的压力卸载到贮存器中。

在一个实施方式中，液压的制动系统具有初级的计算机构，该初级的计算机构构造用于触发初级的制动压力发生器。此外，液压的制动系统具有次级的计算机构，该次级的计算机构被构造用于，尤其在初级的制动压力发生器的故障中，触发次级的制动压力发生器、尤其是次级的制动压力发生器的马达。如果设置了两个独立的计算机构，则即便在初级的计算机构的失效的情况下也继续可能的是，触发次级的压力发生器并且建立起压力。

在一个实施方式中，次级的计算机构与第一中断件耦合并且构造用于触发第一中断件。如果不仅次级的压力发生器而且第一中断件由次级的计算机构触发，则这简化了在初级的压力发生器的故障情况中对制动系统的控制。

在一个实施方式中，初级的计算机构和次级的计算机构布置在不同的控制器中。这提高了初级的计算机构和次级的计算机构的可支配性，因为单个的控制器的故障不导致两个计算机构的失效。

在一个实施方式中，初级的计算机构和次级的计算机构均具有独立的能量供应。这进一步提高了初级的计算机构和次级的计算机构的可支配性，因为能量供应的单个故障不导致两个计算机构的失效。

在一个实施方式中，次级的制动压力发生器具有单回路的泵、尤其是单活塞泵。这使得提供较不复杂的和可以简单触发的次级的制动压力发生器成为可能。

在一个实施方式中将次级的制动压力发生器构造用于产生最大的制动压力，该制动压力至少对应了液压的制动系统的最大的工作制动压力、尤其是100bar到200bar。由此，制动系统的整个工作制动压力范围也用次级的制动压力发生器来操纵。

在一个实施方式中，所述方法具有的步骤是，在借助于带有预先设定的频率的次级的制动压力发生器来产生预先设定的压力的情况下循环地触发第一中断件，从而液压流体向着液压流体贮存器中的流动循环地进行和中断。这实现的是，即便在初级的压力发生器或初级的压力发生器的控制器(该控制器例如在实施ABS功能的情况下相应地控制在制动系统中的阀)的故障中，也循环地建立和消减在制动回路中的压力并且还提供了ABS功能（防抱死系统）。

只要有意义，则上述的设计方案和改型方案可以任意互相结合。本发明的其它的可能的设计方案、改型方案和施行方案也包括未明确提到的、之前或者此后在实施例方面被描述的本发明的特征的组合。在这种情况中，本领域技术人员也将单个方面作为对本发明的相应的基本形式的改进方案或者补充方案而进行附加。

附图说明

在下文根据在附图的示意图中说明的实施例具体地阐释本发明。在此示出的是：

图1是根据本发明的液压的制动系统的一个实施方式的框图；

图2是根据本发明的液压的制动系统的另一个实施方式的框图；

图3是根据本发明的液压的制动系统的另一个实施方式的框图；

图4是根据本发明的液压的制动系统的另一个实施方式的框图；并且

图5是根据本发明的方法的一个实施方式的流程图。

在所有的附图中，只要没有另外说明，相同的或者说功能相同的元件和装置就配有同样的附图标记。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的液压的制动系统1的一个实施方式的框图。

液压的制动系统1具有车轮制动缸2-1，该车轮制动缸与初级的制动压力发生器3和制动主缸4液压地耦合。通过三个点表示出其它的车轮制动缸。

不仅能够通过初级的压力发生器3而且能够通过制动主缸4借助于液压流体利用压力来加载所述车轮制动缸2-1。

另外车轮制动缸2-1与制动主缸4的第一压力腔5耦合。在其它的实施方式中，制动主缸4额外地具有第二压力腔6，该压力腔能够例如与其它的车轮制动缸液压地耦合。例如在图2-4中示出了这样的实施方式。

最后，液压的制动系统1具有次级的制动压力发生器7，该次级的制动压力发生器液压地与制动主缸4的第一压力腔5耦合。制动压力发生器7由此能够例如同样借助于液压流体利用压力来加载制动主缸4的第一压力腔5。

根据当前发明，与初级的制动压力发生器3无关地能够触发次级的制动压力发生器7。能够在一个实施方式中例如通过两个独立的控制器来提供独立的触发，所述控制器中各有一个来触发制动压力发生器3、7中的一个。在另一个实施方式中，还提供了用于初级的制动压力发生器3和次级的制动压力发生器7的独立的能量源。

不仅初级的制动压力发生器3而且次级的制动压力发生器7能够在一个实施方式中具有泵、尤其是带有作为驱动装置的电动马达的泵。次级的制动压力发生器7的泵能够在一个实施方式中例如是尤其简单的单活塞泵。

在此，次级的制动压力发生器7能够在一个实施方式中设计用于产生最大的压力，该压力对应在液压的制动系统1中所需的最大的制动压力。次级的制动压力发生器7因而设计用于，覆盖或者说操纵液压的制动系统1的工作压力范围。能够由次级的制动压力发生器7最大产生的压力能够在一个实施方式中例如超过100bar，尤其是在100bar和200bar之间。

在图1中，次级的制动压力发生器7和车轮制动缸2-1分别通过自身的连接部与制动主缸4耦合。这种结构布置仅是示例性的并且能够在其它的实施方式中与在图1中所展示的不同。

图2示出了根据本发明的液压的制动系统1的另一个实施方式的框图。

图2的液压的制动系统1基于图1的液压的制动系统并且具有多个其它的组件。

图2的制动主缸4额外地具有第二压力腔6。由此在制动主缸4中在第一压力腔5中施加的压力通过制动主缸4的随动活塞16传递到第二压力腔6中。由此能够通过次级的制动压力发生器7间接地也在第二压力腔6中产生压力。

在图2中设置了液压流体贮存器8，该液压流体贮存器具有液压流体。液压流体贮存器8与第一压力腔5的输入端以及制动主缸4的第二压力腔6的输入端耦合。例如，液压流体贮存器8能够相应地与相应的压力腔5、6的通流孔耦合。液压流体贮存器8另外与初级的压力发生器3耦合，该初级的压力发生器具有与泵耦合的马达以及止回阀。

制动主缸4的第一压力腔5的输出端与两个车轮制动缸2-1和2-2耦合。在此，车轮制动缸2-1能够例如布置在车辆的前部的左侧轮上并且车轮制动缸2-2能够布置在车辆的后部的右侧轮上。

制动主缸4的第二压力腔6的输出端与两个车轮制动缸2-3和2-4耦合。例如，车轮制动缸2-3能够例如布置在车辆的左侧的后轮上并且车轮制动缸2-4能够布置在车辆的右侧的前轮上。

例如构造为阀、尤其是能够控制的阀的中断件12布置在液压流体贮存器8和第一压力腔5的输入端之间。

此外，踏板22与制动主缸4耦合，例如车辆的驾驶员通过该踏板能够控制制动系统1。

多个阀20-1－20-13布置在液压的制动系统1的单个的组件之间的连接部中。

阀20-1布置在第一压力腔5的输出端和制动踏板模拟器之间。此外，阀20-2布置在第二压力腔6的输出端和两个车轮制动缸2-3、2-4之间。阀20-4布置在第一压力腔5的输出端和车轮制动缸2-1、2-2之间。此外，相应地将阀20-4、20-5布置在初级的压力发生器3和在压力腔5、6和阀20-2、20-3之间的连接部之间。

最后，相应地将进入阀20-6－20-9布置在每个压力腔5以及6和单个的车轮制动缸2-1－2-4之间。相应地将放泄阀布置在车轮制动缸2-1－2-4和液压流体贮存器8之间。

阀20-1－20-13在制动系统的正常运行中、即在完全功能有效的初级的压力发生器3的情况下的用处在于，展现例如正常增强的制动、ESP和ABS的功能。在图2中还存在用于电子获取在制动系统1中的压力的多个压力转换器，所述压力转换器为了清楚起见未设有自己的附图标记。

在图2中，具有马达和由马达驱动的泵15的次级的压力发生器7如此地与制动系统耦合，使得泵15的输入端10与液压流体贮存器8通过以下的线路而耦合，即初级的压力发生器3也通过该线路而与液压流体贮存器8耦合。

在其它的实施方式中，泵15的输入端10当然也能够以任意的其它类型例如也直接通过独立的线路而与液压流体贮存器8耦合。

泵15的输出端11与以下的线路耦合，扩该线路将中断件12与第一压力腔5的输入端耦合。

在图2中最后展示了初级的计算机构13和次级的计算机构14。

初级的计算机构13与初级的压力发生器3耦合，用于控制该初级的压力发生器。初级的计算机构13还能够具有或触发组件、例如功率终级（Leistungsendstufen），该组件触发初级的压力发生器3的马达。此外，初级的计算机构13能够读取例如压力转换器和其它在制动系统1中存在的传感器，以用于触发初级的压力发生器和阀20-1－20-13。

图2的初级的计算机构13另外构造用于当在初级的压力发生器3或初级的计算机构13中出现制动系统1的正常运行的故障时，输出故障信号30。

此外，故障信号30能够由次级的计算机构14进行接收。

紧接着，次级的计算机构14能够触发中断件12和次级的压力发生器7，从而液压的制动系统1的功能也能够在初级的压力发生器3中的故障中被维持住。次级的计算机构14能够除了故障信号之外还获得上级的车辆系统的其它的控制信号，该车辆系统为次级的计算机构14预先设定了哪个制动功能是被期望的。

如果次级的计算机构14要在车轮制动缸2-1－2-4中建立起压力，则该次级的计算机构闭合中断件12并且通过泵15在制动主缸的第一压力腔5中建立起压力。

这种压力传递到第二压力腔6中并且通过两个压力腔5、6传递到车轮制动缸2-1－2-4上。在这样的情况中，初级的压力发生器3通过阀20-4和20-5从车轮制动缸2-1－2-4分离，以便避免受到影响。

次级的计算机构14能够通过中断件12的循环的触发例如展现ABS功能。

在图2中所示出的实施方式中，在正常运行中，即在初级的压力发生器3的完全功能有效的情况下，未用压力加载次级的压力发生器7，该压力在制动系统1的制动回路中通过初级的压力发生器3建立。

在其它的实施方式中，初级的计算机构13并非自身产生故障信号30。例如能够设置监控机构，该监控机构监控初级的计算机构13和初级的压力发生器3。例如，能够循环地询问或监控初级的计算机构13和初级的压力发生器3的功能。

故障信号30能够例如通过车辆的总线系统或者要不然通过分立的线路传递到次级的计算机构14上。

计算机构13、14能够在一个实施方式中作为独立的控制器布置在车辆中。作为替代方案，计算机构13、14也能够作为组件（硬件或软件）布置在一个或多个已经在车辆中存在的控制器中。

图3示出了根据本发明的液压的制动系统1的另一个实施方式的框图。

图3的液压的制动系统1基于图2的液压的制动系统1并且与之的区别在于，次级的压力发生器7的泵15的输出端11与制动主缸4的第一压力腔5的输出端耦合。在此，在阀20-3和第一压力腔5的输出端之间实现了连接。

如果由车辆的驾驶员踩踏了制动踏板22，则闭合制动主缸4的第一压力腔5的通流孔并且在第一压力腔5的输入端上不再有压力导入第一压力腔5中。

在图3中示出的结构布置实现的是，即便对已经通过驾驶员操作的制动踏板22而言，利用次级的压力发生器7还将压力导入制动回路或者说第一压力腔5中。

图3的实施方式也还能够在正常运行中，即便当初级的压力发生器3不具有功能故障时，被使用，以便将其它的体积量导入车轮制动缸2-1－2-4中或者说建立起在车轮制动缸2-1－2-4中的更高的压力。

特别是在具有在车轮制动缸2-1－2-4中的较高的体积量容纳的车辆中能够由此加强制动能力。

图4示出了根据本发明的液压的制动系统1的另一个实施方式的框图。

图4的液压的制动系统1基于图3的液压的制动系统1并且与之的区别在于，次级的压力发生器7的泵15的输出端11与制动主缸4的第一压力腔5的输出端不是直接地而是在阀20-3之后耦合。因此，在阀20-3和车轮制动缸2-1、2-2之间实现了连接。

图4的实施方式实现的是，在制动系统1的主动运行中（其中阀20-3闭合），将体积量或者说液压流体供入相应的制动回路中。在这样的运行中，能够打开阀20-4、20-5并且由此在双回路的系统中也将体积量或者说液压流体供入第二制动回路中。由此，能够用液压流体或者说压力来加载所有的车轮制动缸2-1－2-4。

这实现的是，通过次级的压力发生器7也能够在主动的运行中将体积量置入制动系统1中。此外，能够改善在制动系统1的主动运行中的压力建立动态性，因为制动系统1的变动的柱塞体积量和次级的压力发生器7的所送入的体积量被相加。

图2-4相应示出了双回路的制动系统1。但是从图2-4中可看出的是，次级的压力发生器7始终直接与第一制动回路液压地相连。因此在其它的实施方式中，本发明也能够构造为仅带有一个制动回路的单回路的制动系统1。

图5示出了用于运行根据本发明的液压的制动系统1的根据本发明的方法的一个实施方式的流程图。

所述方法设置了在初级的制动压力发生器3中存在故障的情况下提供S1故障信号30。在此，该故障能够是机械的、电的或任何其它的故障，该故障阻碍的是，在液压的制动系统1中通过初级的制动压力发生器3建立起在车轮制动缸2-1－2-4中的压力。

最后，在至少一个车轮制动缸2-1－2-4中借助于次级的制动压力发生器7在对故障信号30的提供S1的反应中建立起S2预先设定的压力。

如果提供了故障信号30，则在一个实施方式中，初级的制动压力发生器3液压地与至少一个车轮制动缸2-1－2-4分离。这能够例如通过阀20-1－20-13的合适的布置和触发来进行。

在一个实施方式中，第一中断件12能够在产生预先设定的压力的情况下借助于次级的制动压力发生器7如此地触发，从而阻碍液压流体向着液压的制动系统的液压流体贮存器8中的流动。这实现了在车轮制动缸2-1－2-4中的有效的压力建立。

除了纯粹的压力建立之外，也能够设置压力的循环的建立，对此能够在一个实施方式中设置在借助于带有预先设定的频率的次级的制动压力发生器7来产生预先设定的压力的情况下的第一中断件12的循环的触发，从而循环地进行和中断液压流体向着液压流体贮存器8中的流动。由此，即便在初级的制动压力发生器3的故障中也能够提供一种形式的防抱死系统，也称为ABS。

虽然本发明借助于优选的实施例在前文得以描述，但是本发明不局限于此，而是能够变化到多种形式和方式上。尤其，本发明可以按多种方式改变或变化，而不偏离于本发明的核心。

Claims (12)

1.液压的制动系统（1），其带有:

至少一个车轮制动缸（2-1－2-4）；

初级的制动压力发生器（3），该初级的制动压力发生器与至少一个车轮制动缸（2-1－2-4）能够分离地液压耦合并且构造用于借助于液压流体利用压力来加载至少一个车轮制动缸（2-1－2-4）；

制动主缸（4），该制动主缸具有至少一个第一压力腔（5）并且与至少一个车轮制动缸（2-1－2-4）液压地耦合；以及

次级的制动压力发生器（7），该次级的制动压力发生器与制动主缸（4）的第一压力腔（5）耦合并且构造用于利用压力来加载制动主缸（4）的第一压力腔（5）；

其中与初级的制动压力发生器（3）无关地能够触发所述次级的制动压力发生器（7）。

2.按照权利要求1所述的液压的制动系统，

其带有液压流体贮存器（8），该液压流体贮存器与制动主缸（4）的第一压力腔（5）通过第一液压连接部（9-1）液压地耦合，并且/或者所述液压流体贮存器与次级的制动压力发生器（7）的输入端（10）液压地耦合。

3.按照权利要求2所述的液压的制动系统，

其中次级的制动压力发生器（7）的输出端（11）与第一液压连接部（9-1）液压地耦合；或者

其中次级的制动压力发生器（7）的输出端（11）与第二液压连接部（9-2）耦合，该液压连接部将制动主缸（4）的第一压力腔与至少一个车轮制动缸（2-1－2-4）耦合。

4.按照权利要求2到3中任一项所述的液压的制动系统，

其带有第一中断件（12），该中断件布置在第一液压连接部（9-1）中并且构造用于控制液压流体向着液压流体贮存器（8）中的流动。

5.按照前述权利要求中任一项所述的液压的制动系统，

其带有初级的计算机构（13），该初级的计算机构被构造用于触发初级的制动压力发生器（3）；以及

带有次级的计算机构（14），该次级的计算机构被构造用于，尤其是在初级的制动压力发生器（3）的故障中，触发次级的制动压力发生器（7）、尤其是次级的制动压力发生器（7）的马达。

6.按照前述权利要求4和5中任一项所述的液压的制动系统，

其中次级的计算机构（14）与第一中断件（12）耦合并且构造用于触发第一中断件（12）。

7.按照前述权利要求5和6中任一项所述的液压的制动系统，

其中初级的计算机构（13）和次级的计算机构（14）布置在不同的控制器中。

8.按照前述权利要求5到7中任一项所述的液压的制动系统，

其中初级的计算机构（13）和次级的计算机构（14）分别具有独立的能量供应。

9.按照前述权利要求中任一项所述的液压的制动系统，

其中次级的制动压力发生器（7）具有单回路的泵（15）、尤其是单活塞泵；并且/或者

其中次级的制动压力发生器（7）被构造用于产生最大的制动压力，该制动压力至少对应液压的制动系统（1）的最大的工作制动压力，尤其大于100bar。

10.用于运行按前述权利要求中任一项所述的液压的制动系统（1）的方法，该方法具有步骤：

提供（S1）故障信号（30），该故障信号显示初级的制动压力发生器（3）的故障；并且

在对故障信号（30）的反应中，借助于次级的制动压力发生器（7）产生（S2）在至少一个车轮制动缸（2-1－2-4）中的预先设定的压力。

11.按照权利要求10所述的方法，该方法还具有步骤：

在产生预先设定的压力的情况下借助于次级的制动压力发生器（7）触发第一中断件（12），从而阻碍液压流体向着液压流体贮存器（8）中的流动。

12.按照权利要求10和11中任一项所述的方法，该方法还具有步骤：

在借助于带有预先设定的频率的次级的制动压力发生器（7）来产生预先设定的压力的情况下，循环地触发第一中断件（12），从而所述液压流体向着液压流体贮存器（8）中的流动循环地进行以及中断。