CN108016419A - 能够电子滑动调节的制动设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及能够电子滑动调节的制动设备，包括能够操纵的主制动缸，配属于机动车的前轴的车轮的车轮制动器和配属于机动车的后轴的车轮的车轮制动器与主制动缸能够分离地连接。制动设备的能够电子操控的第一执行器用于根据分别存在的滑动比设定在车轮制动器中的制动压力。能够电子操控的第二执行器实现了对在车轮制动器处的、统一的制动压力的设定，第三执行器限定在至少一个配属于后轴的车轮的车轮制动器处的制动压力，制动压力由第二执行器产生。对执行器的电子操控通过电子控制装置完成。根据本发明流动技术第三执行器与制动设备的第二执行器以及第一执行器串联连接，第二执行器被布置在第三执行器的上游，第一执行器被布置在第三执行器的下游。

Description

能够电子滑动调节的制动设备

技术领域

本发明从根据权利要求的前序部分的特征的、能够电子滑动调节的制动设备出发。

背景技术

这种能够电子滑动调节的制动设备例如从DE 10 2009 001135 A1中已知。

这个制动设备包括以常规的ABS/ESP-制动系统形式的、能够电子滑动调节的第一执行器（以下称为“初级执行器”），所述第一执行器用于根据在车轮处主导的滑动比来车轮单独地调制制动压力。在此，各个车轮制动器的制动压力能够彼此独立地被设定或者被调节。因此，与常规的四轮机动车相关地， 4-通道-调节执行器被谈及。除其他外，制动系统包括液压机组以及电子控制装置，所述液压机组由配备有泵和阀的壳体块构成，所述电子控制装置根据传感器信号操纵这些泵和阀，所述传感器信号反映了在各个车轮处的滑动比。制动压力形成阀和制动压力降低阀分别配属于车辆制动设备的每个车轮制动器中的一个车轮制动器以进行制动压力调节。

这个初级执行器允许了在制动操作期间、在开动时或者在行驶运行期间稳定车辆的行驶状态，通过它在滑动加载的车轮的车轮制动器处减小制动压力的方式。在此，这个减小的制动压力能够与驾驶员共同或者独立于驾驶员地被产生。据此，初级执行器在所谓的部分主动或者全主动的模式下工作。

此外，已知的车辆制动设备具有以机电的制动力放大器的型式的、第二执行器或者次级执行器。典型地，这个次级执行器与主制动缸连接，并且，在正常运行中用于提升驾驶舒适性，通过它在形成对于制动操作来说必需的制动压力时支持驾驶员的方式。为此，机电的制动力放大器包括能够电子操控的促动器，所述促动器提供用于操纵主制动缸的外力。对主制动缸的操纵能够仅通过所述次级执行器的外力或者通过这个外力与由驾驶员提供的肌肉力的组合完成。

据此，第一和第二执行器或者初级执行器和次级执行器形成两个彼此冗余的系统，所述系统用于在车辆制动设备中制造或者调制制动压力，其中，这种制动压力调制能够分别在有或者无驾驶员的参与的情况下被执行。因此，两个执行器满足了基本的基础前提，所述基础前提用于实现或者执行部分自动化的或者全自动化的行驶运行。由于驾驶员在这种自动化的行驶运行期间仅仅仍执行控制功能或者监控功能，关于这种能够电子调节压力的车辆制动设备的故障安全性存在特别高的要求，所述要求通过维持所阐述的两个执行器而得到满足。

然而，与初级执行器不同，次级执行器仅仅能够通过操纵主制动缸以统一的制动压力供应所有与其连接的、车辆制动设备的车轮制动器或者统一地调制这个制动压力。这种功能方式在专业界中被称为1-通道的调节执行器。1-通道地设计的次级执行器仍然足以在初级执行器出现故障的情形中在维持车辆的方向稳定性的情况下制动车辆直至停止。

在此，用于车辆的纵向稳定性或者方向稳定性的最低要求是维持抱死顺序（也就是说，如此保持制动压力形成，使得前轴的车轮制动器在时间上先于后轴的车轮制动器抱死）、此外保持车辆的能够转向性并且因而确保车辆车轮的最大抱死时间以及主动的或者独立于驾驶员的、制动压力的形成的可能性。

尤其地，所提到的、车轮的抱死时间限制的标准导致：车辆的、最大能够达到的减速值取决于制动功率，所述制动功率能够由后轴的车轮制动器转换。这种能够转换的后轴制动功率通过动态的轴载荷转移在前轴的方向上是相对低的，所述轴载荷转移在制动操作时由于质量惯性而发生。由于在前轴处的轴载荷增大必然伴随着后轴的轴载荷减小，所述后轴的车轮倾向于比与此相对负载更重的前轮明显早地或者在更低的制动压力时抱死。

所述次级执行器的、所阐述的特性（即，结合能够由后轴的车轮制动器转换的、低的制动压力，而无所配属的车轮的抱死危险地，能够仅仅以统一的制动压力加载所有现有的车轮制动器），在制动操作的情形（其中，制动压力由于已经出现在初级执行器处的故障功能由次级执行器加载）中出现这样的缺点：车辆的、能够转换的总制动功率只是相对小地故障，或者一贯地出现车辆的、相对长的制动路程。这就车辆而言产生特别消极的影响，其中，在前轴的方向上的、动态的轴载荷转移在制动操作时特别大地故障。

为了避免这种缺点，进一步已知：为根据前序部分的、能够电子调节压力的车辆制动设备在后轴的车轮制动器处配备另外的执行器（在下文中，称为第三执行器）。

所述第三执行器是另外的、能够电子操控的单元，所述单元在初级执行器的故障情形中被激活，并且，所述单元将在后轴的车轮制动器处的制动压力适配于后轴的重量减轻，所述制动压力由次级执行器提供，所述重量减轻在这个制动操作时发生。由此，通过次级执行器的促动器的、相应的操控可能的是：次级执行器提供了制动压力，所述制动压力仅能够由前轴（所述前轴在制动操作时被更剧烈地加负荷）的车轮制动器完全地转换成制动功率，通过第三执行器中断在后轴的车轮制动器处的制动压力的、另外的升高的方式，一旦这个制动压力接近阈值，直至这个制动压力仍然能够被充分地转换为制动功率。换言之，第三执行器将所阐述的、对车辆制动设备的制动压力水平的限制提升至更低的、能够由后轴的车轮制动器转换的制动压力水平，并且，此外实现了：能够由前轴的车轮制动器传递的制动功率能够充分地被用尽。结果，能够以这种方式实现车辆制动设备的、总体上更大的制动功率，并且，因而能够实现制动操作的或者制动距离的、明显的缩短。

发明内容

发明优点

除了配备有初级执行器和次级执行器外，根据权利要求1的特征的、能够电子调节压力的车辆制动设备还配备由第三执行器，所述第三执行器根据本发明被简单地设计、紧凑的构造、能够容易地集成在现有的制动回路中并且相应地能够成本有利地被实现。

根据本发明，为此，所述第三执行器在流动技术上与所述制动设备的所述第二执行器或者次级执行器以及所述第一执行器或者初级执行器串联连接，所述第二执行器或者次级执行器被布置在所述第三执行器的上游，所述第一执行器或者初级执行器被布置在所述第三执行器的下游。所述第三执行器的这种布置是有利的，因为：由此在车辆处的执行器能够在空间上彼此临近地被布置，用于执行器彼此之间的电连接和液压连接的、短的线路连接是足够的，并且，附加的安装花费或者对车辆的结构空间需要能够被保持为最小。

本发明的、其他的优点或者有利的改型方案由从属权利要求和/或下面的描述得出。

根据权利要求2，初级执行器和次级执行器被2-回路地设计或者以制动压力供应两个彼此分离的制动回路。在此，所述两个制动回路被并联地划分，通过所述制动回路中的一个制动回路具有前轴的车轮制动器并且相应另外的制动回路具有后轴的车轮制动器的方式。配属于相应的制动回路的两条制动管路将初级执行器和次级执行器彼此连接。第三执行器精确地控制所述两条制动管路中的一条制动管路（即，这样的制动管路，所述制动管路配属于具有后轴的车轮制动器的制动回路），而所述另外的制动管路分别直接将初级执行器和次级执行器彼此连接。根据权利要求3，制动设备通过第三执行器的功能扩展由唯一的、能够电子操控的、通常敞开的方向阀实现，所述方向阀具有两个阀接口，所述方向阀能够在两个阀位置中切换。这种通常敞开的2/2-路-开关阀例如也被使用在用于制动压力调节的制动设备的第一执行器中，并且，因此在市场上以足够的量、成本有利地可供使用。此外，第三执行器能够被构造在初级执行器的液压机组处或者在次级执行器的壳体处，或者能够具有分离的促动器壳体。同样地，初级执行器的和/或次级执行器的电子控制装置能够与用于第三执行器的那个电子控制装置相综合，或者彼此分离的并且彼此联网的控制装置能够分别被使用。据此，本发明在其实施时实现了高的、构造的自由性。

附图说明

本发明的实施例在附图中被示出，并且，在下面的描述中被详细地阐述。

示意性简化地，唯一的附图示出能够电子操控的并且配备有第一、第二和第三执行器的制动设备。能够从所述附图中识别出第三执行器在所述制动设备之内的、根据本发明的布置以及这个第三执行器的、具体的、结构上的实施细节。

具体实施方式

根据唯一的附图的、能够电子滑动调节的制动设备10除其他外包括操纵单元14以及由这个操纵单元14加载的主制动缸16，所述操纵单元能够通过制动踏板12、由驾驶员通过肌肉力被操纵，所述主制动缸通过所连接的容器18被供应液压介质。操纵单元14配备有能够电子操控的促动器20，通过所述促动器，由驾驶员加载的制动力能够通过外力被加强。这个促动器20例如是能够电子操控的电动机，所述电动机具有后置的传动装置。对电动机的操控根据对制动踏板12的操纵进行。为此，传感器21被布置在制动踏板12处，所述传感器检测操纵力和/或操纵行程并且因而检测驾驶员的制动愿望，并且，所述传感器的传感器信号由电子控制装置22评估以用于计算用于电动机的操控信号。能够电子操控的制动力放大器或者操纵单元14在制动设备之内构造所谓的第二执行器24或者次级执行器。后者作用于主制动缸16，并且，由此能够以统一的制动压力加载车辆制动设备10的所有车轮制动器26，所述主制动缸通常被2-回路地实施。

为此，由这个第二执行器24操纵的主制动缸16为两个彼此分离的制动回路Ⅰ、Ⅱ供应压力介质。如此划分制动回路Ⅰ、Ⅱ，使得车辆的前轴28的车轮制动器26a、26b配属于一个制动回路Ⅰ，而在车辆的后轴30处的车轮制动器26c、26d配属于相应另外的、第二制动回路Ⅱ。据此，存在制动回路Ⅰ、Ⅱ的、所谓的并联划分，所述并联划分在专业界中也以概念“Ⅱ-制动回路划分”已知。

对于制动回路Ⅰ、Ⅱ中的每个制动回路来说，在主制动缸16处存在压力介质接口，其中，制动管路32a、32b与每个压力介质接口连接，所述制动管路最终与各个在第一执行器34或者初级执行器处配属的压力介质接口接触。

这个第一执行器34是从现有技术中充分已知的、能够滑动调节的制动设备的液压机组，所述制动设备也以名称“ABS/ESP-制动设备”已知。与次级执行器24不同，第一执行器34能够以不同的制动压力单独地供应制动设备10的、不同的车轮制动器26a至26d。为此，初级执行器34除其他外具有压力生成器单元以及每车轮制动器26a至26d的、能够电子操控的压力形成阀和同样能够操控的压力降低阀，所述压力生成器单元在附图中不能够被识别出并且能够由能够操控的电动机驱动。在此，对制动压力的调制根据滑动比进行，所述滑动比存在于所涉及的车轮36a至36d处并且借助转速传感器38被检测。这些转速传感器38的信号也被输送至电子控制装置22，并且，被进一步处理为用于电动机的以及用于第一执行器34的阀的操控信号。

此外，制动设备10配备有第三执行器44。后者精确地控制在制动设备的第二执行器24和第一执行器34之间的两条制动管路Ⅰ、Ⅱ中的一条制动管路，即，这样的制动管路32a，所述制动管路配属于制动回路Ⅱ，所述制动回路具有后轴30的车轮制动器26c、26d。在此，在流动技术上，第三执行器44被布置在第二执行器24的下游和第一执行器34的上游，使得：第二执行器24与第三执行器44以及第一执行器34在流动技术上形成串联连接。相应其他的、第二制动管路Ⅰ绕过第三执行器44并且将第二执行器24直接与第一执行器34连接。

第三执行器44包括准确地一个能够电子操控的方向阀440，所述方向阀具有两个阀接口441、442，所述方向阀能够通过对阀操纵件443的电子操控与阀复位装置444的力相反地从通常敞开的原始位置被切换至闭锁位置中，所述阀操纵件优选电磁地被实施。在此，方向阀440的中间位置就所述实施例而言未被设置，然而，原则上是能够设想的，方向阀440替代开关阀被实施为比例阀。

在所绘制的原始位置中，在阀接口441和442之间存在压力介质连接，所述压力介质连接被中断，当方向阀440被电子地操控并且占据其闭锁位置时。

在车辆制动设备10的正常运行中，必需的制动压力由第二执行器24或者次级执行器的、适配的电子操控根据对制动踏板12的操纵被提供，并且，如有必要通过对第一执行器34或者初级执行器的电子操控相应于在车轮36a至36d处主导的滑动比地、符合需求地被适配。在此，制动压力形成或者制动压力调制能够有或者无驾驶员参与地进行，例如，如果：车辆的行驶状态或者交通条件要求这样，或者车辆在自主行驶运行中运行。

尽管采取了所有的技术预防措施，在制动设备10的根据规定的运行时的干扰很遗憾不能够被排除。在出现在第一执行器34处的干扰的情形下，进行对第二执行器24的操控，所述第二执行器于是形成制动压力并且将车辆稳定地制动直至停止。第一执行器34和第二执行器24彼此冗余地被实施，其中，第二执行器24被设置以便确保第一执行器34的干扰情形的安全。

如开头所阐述的，在第一执行器24发生故障的情形下如有必要需要降低在后轴30的车轮制动器26c、26d处的制动压力水平，所述制动压力水平由第二执行器24提供，以便防止：这些车轮制动器26c、26d由于在制动操作时发生的轴载荷转移结合所有车轮制动器26a至26d的、由第二执行器24提供的制动压力的、统一的压力加载而过早地抱死。

这通过对第三执行器44的激活以及电子操控实现。在此，通过电子控制装置22的操控如此进行，使得配属于后轴30的车轮制动器26c、26d的制动回路Ⅱ被闭锁，一旦在这个制动回路Ⅱ中的制动压力接近阈值，所述阈值不再能够被后轴30的车轮制动器26c、26d转换为制动功率，也就是说，一旦面临后轴30的车轮制动器26c、26d持续的抱死危险。这个阈值被储存在电子控制装置22中；它除其他外取决于轴载荷转移的范围、当前的车辆减速度以及在车辆的车轮36c、36d处主导的滑动比。通过配属于后轴30的制动回路Ⅱ的制动管路32a（从第二执行器24至第一执行器34）的、如此适配的闭锁实现了，在这个制动回路Ⅱ中从现在起只有这样的制动压力水平主导，所述制动压力水平也能够被后轴30的车轮制动器26c、26d有效地转换成制动功率，而同时具有前轴28的车轮制动器26a、26b的、其他的制动回路Ⅰ以与此相对更高的制动压力水平加载。据此，在需要的情况下，第三执行器44调整在在两个制动回路Ⅰ、Ⅱ中的制动压力之间的压力差。它支持第二执行器24，通过它在初级执行器34的故障情形中避免在车辆的后轴30处产生不稳定性的方式，然而在此没有减少能够由前轴28的车轮制动器26a、26b传递的制动功率。结果，通过第三执行器44，车辆的形式稳定性在进行由次级执行器24控制的制动操作时被改善，并且，制动设备的、现有的制动功率被最大化地利用。通过第三执行器44，在第一执行器34的故障情形下，车辆自身能够以尽可能短的制动距离方向稳定地被制动。

在车辆制动设备10的、无干扰的正常运行中，所设置的第三执行器44不是激活的。只有当第一执行器34的干扰已经被电子控制装置22确定并且制动压力被第二执行器24提供时，第三执行器44也才被激活。然而，对这个第三执行器44的电子操控才发生，当由第二执行器24所提供的制动压力由于在后轴30处的车轮制动器26c、26d的轴载荷转移以及主导的滑动比的原因不再完全地被转换为制动功率时，也就是说，当后轴30的、配属的车轮36c、36d否则未受控制地抱死时。据此，第三执行器44在使用期限内仅实现相对短的运行时间，并且，因而，不受到显著的磨损。

当然，在不偏离本发明的基本思想的情况下，对所描写的实施例的更改或者补充是能够设想的。

Claims (4)

1.用于机动车的、能够电子滑动调节的制动设备（10），包括：

- 能够操纵的主制动缸（16），至少一个配属于所述机动车的前轴（28）的车轮（36a；36b）的车轮制动器（26a；26b）和至少一个配属于所述机动车的后轴（30）的车轮（36c；36d）的车轮制动器（26c；26d）与所述主制动缸连接；

- 能够电子操控的第一执行器（34），所述第一执行器用于根据分别存在于所述所配属的车轮处（36a-36d）处的滑动比设定以及调节彼此不同的、在所述车轮制动器（26a-26d）中的制动压力；

- 能够电子操控的第二执行器（24），所述第二执行器用于设定以及调节在所述制动设备（10）的所述车轮制动器（26a-26d）处的、统一的制动压力；

- 第三执行器（44），所述第三执行器用于限定在所述至少一个车轮制动器（26c、26d）处的所述制动压力，所述车轮制动器配属于所述后轴（30）的所述车轮（36c、36d）；以及

- 至少一个电子控制装置（22），所述控制装置控制对所述第一、第二和/或第三执行器（34、24、44）的电子操控；

其特征在于，

在流动技术上，所述第三执行器（44）与所述制动设备（10）的所述第二执行器（24）以及所述第一执行器（34）串联连接，所述第二执行器被布置在所述第三执行器（44）的上游，所述第一执行器被布置在所述第三执行器（44）的下游。

2.根据权利要求1所述的能够电子滑动调节的制动设备（10），

其特征在于，

所述第一执行器（34）和所述第二执行器（24）分别控制所述制动设备（10）第一制动回路Ⅰ、Ⅱ和第二制动回路Ⅱ、Ⅰ，所述第二制动回路与所述第一制动回路Ⅰ、Ⅱ分离，其中，所述前轴（28）的所述至少一个车轮制动器（26a、26b）配属于所述制动设备（10）的所述制动回路（Ⅰ、Ⅱ）中的一个制动回路，并且，所述后轴（30）的所述至少一个车轮制动器（26c、26d）配属于所述制动设备（10）的相应其他的制动回路（Ⅱ、Ⅰ），并且，

所述第三执行器（44）单独地控制这样的制动回路Ⅱ，所述后轴（30）的所述车轮制动器（26c、26d）被布置在所述制动回路中。

3.根据权利要求2所述的能够电子滑动调节的制动设备，

其特征在于，

在这样的制动回路Ⅰ中，所述第一执行器（34）直接与所述第二执行器（24）连接，所述前轴（28）的所述车轮制动器（26a、26b）被布置在所述制动回路中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的能够电子滑动调节的制动设备，

其特征在于，

所述第三执行器（44）由准确地一个具有两个阀接口（441、442）的方向阀（440）构成，所述方向阀能够通过对阀操纵件（443）的电子操控与阀复位装置（444）的力相反地从无流敞开的原始位置被切换至闭锁位置中，在所述原始位置中在所述两个阀接口（441、442）之间存在传导压力介质的连接，在所述闭锁位置中在所述阀接口（441、442）之间的、传导压力介质的连接被中断。