CN109070862B - 制动系统及用于操作制动系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种用于机动车辆的制动设备(2)，该制动设备具有：四个液压车轮制动器(6，8，10，12)；制动踏板(172)，该制动踏板被指派有用于识别制动需求的行程传感器安排(160，262)；以及用于在所述车轮制动器(6，8，10，12)中建立制动压力的第一压力提供装置(28)和第二压力提供装置(32)，其中，该第一压力提供装置(28)经由第二车轮制动器管线(274)液压地连接至被指派给第一制动回路(304)的第一车轮制动器(6)、并且通过车轮制动器管线(272)液压地连接至被指派给该第一制动回路(304)的第二车轮制动器(8)，并且其中，该第二压力提供装置(32)经由第二车轮制动器管线(276)液压地连接至被指派给第二制动回路(308)的第三车轮制动器(10)、并且经由第一车轮制动器管线(278)液压地连接至被指派给该第二制动回路(308)的第四车轮制动器(12)，其中，每个压力提供装置(28，32)分别由开环与闭环控制单元(250，254)启用。根据本发明，在这个制动设备(2)中，提供了：第一液压连接管线(290)，断电时打开的隔离阀(100)连接到该第一液压连接管线中，并且该第一液压连接管线将该第一制动回路(304)的第一车轮制动器管线(272)连接至该第二制动回路(308)的第一车轮制动器管线(278)；以及第二液压连接管线(296)，断电时打开的隔离阀(108)连接到该第二液压连接管线中，并且该第二液压连接管线将该第一制动回路的第二车轮制动器管线(274)连接至该第二制动回路(308)的第二车轮制动器管线(276)。根据本发明，操作该制动设备(2)，使得在正常情况下，当这两个压力提供装置(28，32)都能够建立压力时，仅由该第一压力提供装置(28)在被指派给该第一制动回路(304)的车轮制动器(6，8)中建立压力，并且仅由该第二压力提供装置(32)在被指派给该第二制动回路(308)的车轮制动器(10，12)中建立压力。

Description

制动系统及用于操作制动系统的方法
本发明涉及一种用于机动车轮的制动设备，该制动设备具有：四个液压车轮制动器，它们各自被指派给一个车辆车轮；制动踏板，该制动踏板被指派有用于识别制动需求的行程传感器装置；以及用于在所述车轮制动器中建立制动压力的第一压力提供装置和第二压力提供装置，其中，该第一压力提供装置经由车轮制动器管线液压地连接至被指派给第一制动回路的第一车轮制动器、并且通过车轮制动器管线液压地连接至被指派给该第一制动回路的第二车轮制动器，并且其中，该第二压力提供装置经由车轮制动器管线液压地连接至被指派给第二制动回路的第一第三车轮制动器、并且经由车轮制动器管线液压地连接至被指派给该第二制动回路的第四车轮制动器，其中，每个压力提供装置分别由开环与闭环控制单元启用。本发明还涉及一种用于操作制动设备的方法。
从DE 10 2013 217 954 A1已知了一种可以以“线控制动”操作模式运行的所述类型的制动设备，其中基于驾驶员制动需求检测可以在制动回路中主动建立压力，并且在所述制动设备中提供了液压地并联连接的两个制动压力发生器，在此情况下，车轮制动器可以通过两个压力提供装置被供以制动流体。在正常操作模式中，在各自情况下由一个压力提供装置在两个制动回路之一中建立制动压力。在这两个压力提供装置之一失效的事件中，将成回路隔离阀切换成使得可以通过保持起作用的压力提供装置在所有车轮制动器中建立制动压力。
已知了以下制动系统：其中常规主制动系统在正常制动操作期间执行建立系统压力，并且辅助制动系统可用于主制动系统的系统压力提供功能失效的情形。在这种情形下，辅助制动系统执行压力的建立。
本发明所基于的目的在于，设计一种所述类型的在其制动压力建立能力方面是灵活的制动设备。此外，寻求的是指明一种用于操作所述类型的制动设备的方法。
关于该制动设备，根据本发明实现所述目的是在于，断电时打开的隔离阀连接到其中的第一液压连接管线将该第一制动回路的第一车轮制动器管线连接至该第二制动回路的第一车轮制动器管线，并且断电时打开的隔离阀连接到其中的第二液压连接管线将该第一制动回路的第二车轮制动器管线连接至该第二制动回路的第二车轮制动器管线。
本发明的其他方面涉及本发明的有利改进。
本发明所基于的考虑是，希望在制动设备的两个制动回路中以精确且受控的方式建立制动压力。尤其在具有再生制动的车辆(纯电动车辆(FEL)或混合动力车辆)的情况下，而且在由内燃发动机驱动的车辆的情况下，还希望能够通过所谓的调配来在两个制动回路中设定不同的制动压力。
在主动制动系统的情况下，这通常凭借提供初始压力的压力提供装置来实现，并且通过隔离阀、和/或通过被指派给相应制动器的入口阀和出口阀来设定相应的所需压力，所述隔离阀将压力提供装置连接至制动回路、或者将压力提供装置与制动回路分开。
如现在已经确定的那样，其中提供了不仅提供一个而是两个单独的压力提供装置或制动压力发生器的制动系统不仅可以为主动建立压力提供冗余。它还可以用于在两个制动回路中产生相应不同的制动压力。在此，在正常操作期间，这两个制动压力提供装置之一在两个制动回路之一中建立压力，而另一个制动压力提供装置在另一个制动回路中建立制动压力。相比之下，如果这两个压力提供装置之一失效，则可以通过适合的液压回路构型通过另一个压力提供装置来在所有车轮制动器中以车轮特异性方式继续建立压力。
上述这些操作模式可以是，通过使用准许制动介质从一个车轮制动器管线流到另外的车轮制动器管线的液压连接管线，以及根据需要使失效的压力提供装置与车轮制动器液压隔离，并且通过隔离阀来有目的地隔离所述连接管线来实现的。还可以实现冗余，但是这只支持当两个制动压力发生器或压力供应装置之一失效的情况。
在本申请的背景中，制动回路是指连接至压力提供装置的液压压力室上的液压回路，该液压室可以包括一个或两个压力空间。
在优选实施例中，在正常操作模式中，这两个压力提供装置都建立制动压力，其中至少一个开环与闭环控制单元将所述隔离阀切换到它们的隔离位置，使得在各自情况下，一个压力提供装置在确切地一个制动回路的车轮制动器中建立压力。因此，这两个制动回路中的每一个制动回路都由确切地一个压力供应装置服务。因此，可以在制动回路的车轮制动器中快速且有针对性地建立压力。这尤其在制动回路的黑/白分配方面是有利的，其中两个前车轮制动器被指派给一个制动回路，并且两个后车轮制动器被指派给另外的制动回路，因为接着由于制动操作期间的动态的车桥载荷变化，可以以优化的方式来计量制动压力。
在相应的车轮制动管线中，有利地在各自情况下连接一个车轮阀，该车轮阀断电时打开、并且由至少一个开环与闭环控制单元打开，以用于在相应的车轮制动器中建立车轮特异性压力。为了多路复用，打开和关闭各个车轮阀，以根据需要来以车轮特异性的方式设定所希望的制动压力。
在各自情况下，一个断电时关闭的顺序阀优选地连接到相应的车轮制动器管线中。如果压力提供装置旨在用于在车轮制动器中建立压力，则所述阀用于根据需要将压力提供装置与相应的车轮制动器进行隔离或进行互连。
在压力提供装置失效的事件中，这些车轮制动器管线中的、该失效的压力提供装置通过其而连接至所述车轮制动器的这些顺序阀在断电状态下优选切换到它们的隔离位置。
在第一优选变体中，该相应的压力提供装置具有确切地一个压力空间和一个活塞，该活塞可移动到所述压力空间中以用于建立压力。
在第二优选变体中，该相应的压力提供装置具有两个压力室，其中第一压力室液压地连接或可连接至该第一制动回路的车轮制动器，并且第二压力室液压地连接或可连接至同一制动回路的车轮制动器。因此，该相应的压力提供装置优选地具有两个压力室，其中这两个压力室中的每一个压力室液压地连接或可连接至同一制动回路的不同制动器。
关于第二变体，第一变体具有的优点是，需要更少的部件，并且压力提供装置的构造比第二种情况更简单。在根据第一变体在此提出的制动设备的情况下，还实现了双回路构型。
在正常操作模式中，优选的是，为每个制动回路指派两个车轮制动器，所述车轮制动器在同一车桥上施加制动作用，由此可以在启用压力提供装置时以精确的方式考虑动态车桥载荷的变化。
优选地提供了致动器具，该致动器具液压地可连接至所述车轮制动器，并且通过该致动器具，驾驶员在他或她通过肌肉力来致动该制动踏板时能够在所述车轮制动器中建立压力。该致动单元有利地被形成为串联式主制动缸。
关于该方法，根据本发明实现所述目的是在于，在正常情形下，当两个压力提供装置都可以建立压力时，在各自情况下这两个压力提供装置中的一个压力提供装置在被指派给一个制动回路的两个车轮制动器中建立压力。
在确切地一个压力提供装置失效的事件中，所述压力提供装置优选地与它在正常情况下在其中建立压力的车轮制动器隔离，其中，在连接至未失效的压力提供装置的至少一个车轮制动器管线与相对于该压力提供装置隔离的车轮制动器之间液压地产生连接，使得保持起作用的压力提供装置能够在所述车轮制动器中建立压力。
在这两个压力提供装置都失效的事件中，有利的情况是，这两个压力提供装置在各自情况下与所述车轮制动器液压地隔离，其中，在此情况下，通过制动踏板可致动的致动单元液压地连接至所述车轮制动器，借助于该致动单元，驾驶员能够通过致动该制动踏板来使制动流体移位到所述车轮制动器中。
本发明的优点尤其在于，通过使用仍然完好的压力提供装置，在另一个压力提供装置失效的事件中，提供额外的后备级，在该后备级中可以保持对所有四个车轮制动器的车轮特异性致动压力控制。这意味着不仅提供了冗余的线控正常制动功能，还提供了冗余的ABS功能。这种功能性是驾驶员和其他制动控制功能可用的。通过压力提供装置的额外后备级，踏板特性不会改变，从而避免了对驾驶员的刺激。
在这两个压力提供装置都失效的事件中，还可获得另外的后备级，在该另外的后备级中，驾驶员通过肌肉力将制动流体移位到车轮制动器中。通过冗余的线控制动功能和用于所有四个车轮制动器的冗余车轮特异性制动压力控制，根据本发明的制动器系统理想地适用于高度自动化驾驶，因为它提供了所需冗余的全部范围。
通过根据本发明的液压回路构型，可以在正常运行模式下和后备级的下选择不同的分配，使得可以在各自的情况下使用有利的分配(在正常情况下通过分车桥，在后备级下成对角线)。
将基于附图更详细地讨论本发明的示例性实施例。在附图中，在高度示意性展示中：
图1示出了优选实施例中具有两个压力提供装置的制动设备在断电状态下的液压回路图；
图2示出了另外的优选实施例中具有两个压力提供装置的制动设备在线控正常操作模式的液压切换状态下的液压回路图；
图3示出了根据图2的在示例性车轮特异性制动压力控制操作期间的制动设备；
图4示出了根据图2的在第一后备级下、在两个压力提供装置之一失效的事件中的制动装置；
图5示出了根据图2的在第一后备级下、在示例性车轮特异性制动压力控制操作期间的制动设备；
图6示出了根据图2的在第二后备级下、在两个压力提供装置都失效的事件中的制动设备；并且
图7示出了优选实施例中具有两个压力提供装置的制动设备在断电状态下没有液压介入设施的液压回路图。
在所有附图中，相同的部件由相同的附图标记表示。
图1中所示的制动设备2具有四个液压车轮制动器6、8、10、12，其中，在当前情况下，车轮制动器6被指派给左侧前车轮，车轮制动器8被指派给右侧前车轮，车轮制动器10被指派给右侧后车轮，并且车轮制动器12被指派给左侧后车轮。制动设备2具有液压单元16，该液压单元被划分为第一子模块20和第二子模块24。这两个子模块20、24中的每一个在各自情况下具有一个压力提供装置28、32。所述压力提供装置在各自情况下被形成为具有电动马达36、40、可选的旋转-旋转机构级(优选地，具有齿形皮带，未展示)、以及旋转-平移机构(未展示)的电动液压致动器，该旋转-平移机构将马达轴的旋转转换成平移或轴向移动。该旋转-平移机构优选在各自情况下被形成为滚珠丝杠驱动器。
此外，相应的压力提供装置28、32在各自情况下具有一个液压活塞44、48，该液压活塞是通过电动马达36、40可移位的。压力提供装置28、32在各自情况下具有一个压力室52、56，液压活塞44、48在各自情况下可移位到所述压力室中。通过致动电动马达36、40来实现液压活塞44、48到相应的压力室52、56中的移位，其中马达轴的旋转通过旋转-平移机构转换成相应的液压活塞44、48的轴向移位。
在相应的压力室52、56中，在各自情况下分别形成了两个压力空间60、62和64、66，它们在各自情况下通过第二液压活塞72、74彼此分开，该第二液压活塞在各自情况下被形成为浮动活塞。
凭借压力室52的压力空间60液压地连接至车轮制动器6、并且压力室52的压力空间62液压地连接至车轮制动器8，形成了第一制动回路304。因此，这两个车轮制动器6、8液压地连接至同一压力室52，由此形成液压回路，该液压回路在本申请的背景中被称为制动回路并且还可以被称为压力提供回路。车轮制动器10液压地连接至压力室56的压力空间66，并且车轮制动器12连接至压力室56的压力空间64，由此形成了第二制动回路308。
这两个子模块20、24中的每一个在各自情况下被指派有测量驾驶员输入压力的一个压力传感器80、84、以及测量致动器或系统压力的另外的压力传感器88、92。子模块20被指派有第一隔离阀96和第二隔离阀100，并且这两个隔离阀断电时打开。子模块24被指派有第三隔离阀104和第四隔离阀108，它们均断电时打开。子模块20被指派有断电时关闭的第一顺序阀112和断电时关闭的第二顺序阀116，子模块24被指派有断电时关闭的第三顺序阀120和在电断电时关闭的第四顺序阀124。
每个车轮制动器6、8、10、12在各自情况下被指派有一个车轮阀130、134、138、142，该车轮阀在电断电时打开、并且在打开状态下允许制动流体流入相应的车轮制动器6-10中或者准许其回流、并且在关掉或关闭状态下，将制动流体保持在相应的车轮制动器6-10中。在子模块20中还安排了模拟器阀150和止回阀154，该模拟器阀断电时关闭，并且该止回阀与所述模拟器阀液压地并联连接。此外，子模块20被指派有踏板模拟器158。
制动设备2具有致动单元160，该致动单元包括串联式主制动缸164，该主制动缸可以经由活塞杆168被制动踏板172致动。串联式主制动缸164具有两个压力腔180、184，在各自情况下，一个压力活塞188、192可以移位到所述压力室中。在相应的压力室180、184中在各自情况下安排了一个弹性复位元件196、200，该弹性复位元件处于弹簧的形式，并且当制动踏板172未致动时，压力活塞188、192在各自情况下通过该弹性复位元件移位返回至其初始位置。相应的压力室180、184在各自情况下经由液压管线204、208被连接或可连接至制动流体储箱212。套筒密封件216、220在串联式主制动缸164的致动状态下切断与制动流体储箱212的液压连接、并且在未致动状态下开启所述液压连接。制动流体储箱212配备有制动流体液位传感器214。
致动单元160优选地在结构上与液压单元16分开、并且通过液压管线和传感器电连接件与其连接。如在常规的制动器致动手段的情况下，致动单元160可以连接到踏板并且以常规的方式紧固至乘客隔室与发动机舱之间的车辆隔板上。
具有子模块20、24的液压单元可以通过优选的结构分离件而如所希望地安排在车辆中的适合的自由空间中。这尤其对NVH(噪音、振动和不平顺性)以及到车辆包装物中的灵活集成提供了优势。在液压单元在车辆或发动机舱中的优化安排以及可能优化的解除偶联或阻尼的情况下，可以避免致动器(例如，阀或压力发生器)在乘客隔室中造成可感知或令人烦恼的噪声。
踏板模拟器158具有液压压力空间230，在制动设备以线控操作模式正常操作期间，来自压力室180的制动流体与活塞234和弹性模拟器元件238的力相反地移位穿过液压模拟器管线232到该液压压力空间中。模拟器管线232液压地连接至引至压力室180中的液压管线242。
子模块20被指派有前桥的车轮制动器6、8，其中车轮制动器6在左前侧(VL)施加制动动作，并且车轮制动器8在右前侧(VR)施加制动动作。子模块24被指派有后桥处的车轮制动器10、12，其中车轮制动器10在右后侧(HR)处施加制动动作，并且车轮制动器12在左后侧(HL)施加制动作用。
每个子模块20、24在各自情况下被指派有一个电子开环与闭环控制单元(ECU)250、254。制动流体液位传感器214在信号输入侧处连接至这两个开环与闭环控制单元250、254中的至少一个开环与闭环控制单元。在致动单元160中，安排了踏板行程传感器260、262，所述踏板行程传感器在各自情况下连接至至少一个ECU。踏板行程传感器260、262优选地各自具有冗余设计。
优选地具有冗余设计的车轮转速传感器270在信号输入侧处连接至这两个ECU中的至少一者。这些车轮转速传感器270优选地各自被设计为在各自情况下在一个车轮传感器壳体中的双传感器元件。这种设计使得可以将常规数量的四个机械安装的车轮转速传感器模块维持在机动车辆、尤其乘客用机动车辆中的车轮架上。替代性地，还可以安装八个单一标准的车轮转速传感器。冗余车轮转速传感器信息项或信号优选地被指派给这两个ECU中的每一者，使得车轮转速信息项对于每个ECU是彼此独立地可用的。
在正常的线控操作模式中，两个压力提供装置28、32在车轮制动器6-10中建立压力。为此目的，第一顺序阀112连接到其中的液压车轮制动器管线272将压力空间62连接至车轮制动器8。第二顺序阀116连接到其中的液压车轮制动管线274将压力空间60连接至车轮制动器6。第三顺序阀120连接到其中的液压车轮制动管线276将压力空间66连接至车轮制动器10。第四顺序阀124连接到其中的液压车轮制动管线278将压力空间64连接至车轮制动器12。
第二隔离阀100连接到其中的第一液压连接管线290将液压管线272和278相连。第四隔离阀108连接到其中的第二液压连接管线296将液压管线274和276相连。液压管线300将压力空间184连接至管线296。
在该实例中，断电时打开的隔离阀100连接到其中的第一液压连接管线290将第一制动回路304的车轮制动器管线之一(272)连接至第二制动回路308轮制动器管线之一(278)，并且断电时打开的隔离阀108连接到其中的第二液压连接管线296将第一制动回路304的另一个车轮制动器管线274连接至第二制动回路308的另一个车轮制动器管线276。
图2中展示了处于正常线控操作状态下的制动设备2的第二优选实施例。该实施例与图1所示的实施例的不同之处在于，压力提供装置28、32(在这种情况下，并且在图1所示的变体中被形成为线性致动器)在各自情况下仅具有一个压力空间62、66，在此不存在形成第二压力空间的浮动活塞。此实施例提供了结构长度小和部件较少的优点。在具有浮动活塞的实施例中，实现了车轮制动回路相对于彼此的液压隔离的优点。然而，这不是强制必要的，因为即使没有浮动活塞，制动系统或制动设备2仍具有至少双回路构型。
在图2所示的正常线控制动操作模式中，隔离阀96、104各自切换到它们的隔离位置，使得串联式主制动缸164与制动设备2的其余部分液压地隔离。模拟器阀150切换到其通过位置，使得模拟器158液压地连接至压力室180。当制动踏板172被致动时，驾驶员将压力介质从压力室180移出到模拟器158的压力空间230中，这产生了该制动踏板的适合的力-行程特征。两个隔离阀100、108切换到它们的隔离位置。这导致回路划分为第一制动回路304和第二制动回路308，该第一制动回路包括两个车轮制动器6、8，该第二制动回路包括两个车轮制动器10、12。
顺序阀112、116、120、124切换到它们的通过位置并因此被打开。因此，压力提供装置28液压地连接至车轮制动器6、8，并且压力提供装置32连接至车轮制动器10、12。因此，在这种构型中这些制动回路的划分是“黑/白”。通过踏板行程传感器260、262来检测活塞行程或制动踏板行程，并且由开环与闭环控制单元250、254在各自情况下处理所述行程。
压力传感器80、84在各自情况下检测由驾驶员产生的制动压力，在开环与闭环控制单元250、254中被处理该制动压力。在那里，根据压力信息项和踏板行程信息项来确定驾驶员制动需求，该驾驶员致动需求被预定义为两个制动回路304、308的系统设定点压力。作为这种确定制动需求的替代方案，还可以在至少一个ECU本身中、或者通过通信连接件来自外部的电传输来产生系统设定点压力。
所述系统设定压力通过电动液压线性致动器或压力提供装置28、32转换成液压压力，该液压压力作用在车轮制动器6-12上并产生所希望的制动作用。所述系统压力或制动回路压力在各自情况下由压力传感器88、92检测到。因为，在当前情况下，在各自情况下一个压力提供装置28、32被指派给一个车桥或分别指派给位于那里的车轮制动器6、8或10、12，因此制动压力可以逐车桥地变化。
通过压力提供装置28、32的活塞的移动，制动压力可以以模拟、连续可变且平和的方式逐车桥地变化。因此，为了影响车辆的驾驶特征，可以使制动力分配逐车桥地完全自由地变化，以例如根据制动期间车桥载荷变化来产生理想制动力分配，或者以相应地液压补偿并且以连续可变的方式适应作用在一个或两个车桥上的任何发生器制动转矩(在混合动力车辆或电动车辆的情况下的再生过程中)。
通过举例，图3展示了在根据图2的制动设备2的情况下的车轮特异性压力调节。通过车轮阀130、134、138、142来执行车轮特异性压力调节。对于车轮特异性压力调节，在正常操作模式中使用了逐车桥的多路复用。这相对于已知系统提供了相当大的功能优势，在这种情况下，压力提供装置必须通过多路复用来操作所有四个或更多个车轮制动器，因为在当前情况下，每个压力提供装置要服务较少的(即仅两个)车轮制动器，其中这是逐车桥地实现的。以此方式，在多路复用期间在车轮或车轮制动器6、8、10、12的顺序处理中产生相当大的时间优势。一个压力提供装置要按顺序处理的车轮制动器的数量越多，走完所有车轮制动器所需的时间就越长，并且以及时的方式设定相应的车辆制动器压力的制动控制功能的问题越大。在最坏的情况下，该顺序处理的时间延迟甚至可能对车辆行为或车辆稳定性产生不利影响。
此外，逐车桥的分配是特别有利的，因为制动压力调节操作通常也是必需的或者基于逐车桥来执行的。主要的压力差可能通常逐车桥地占主导，其中左右之间的压力差不那么明显，这可能是由例如车桥载荷变化或车桥处的车轮制动器的不同制动压力-制动转矩比引起的。
在如图3所示的逐车桥的多路复用期间，借助于车轮阀130、134、138、142以及通过压力提供装置28、32实现的对应体积排量或压力设定，流动分别穿过打开的车轮阀130、134、138、142，并且在那建立所希望的车轮制动压力。因此，在一个车桥处不同的车轮目标压力的情况下，打开待改变压力的车轮制动器6、8、10、12的车轮阀130、134、138、142，并且关闭当前不用改变压力的另一个车轮制动器6、8、10、12的车辆阀130、134、138、142。在此构型中，接着通过压力提供装置28、32来设定车轮阀打开的车轮制动器处的压力。通过相应活塞移动到压力室中来实现建立压力的目的，并且通过活塞的相反移动来实现消散压力的目的。
在车轮制动器6、8、10、12中已经达到所希望的车轮压力之后，再次关闭车轮阀130、134、138、142，并且打开另一个车轮制动器6、8、10、12的车轮阀130、134、138、142以在那里设定经改变的目标压力。因此，在当前情况下，可以使压力提供装置28服务左侧前车轮制动器6和右侧前车轮制动器8、或者以交替的方式调节压力。在图3所示的状态下，左侧前车轮制动器6的车轮阀130打开，右侧前车轮制动器8的车轮阀134关闭，使得可以在车轮制动器6中设定压力。
压力提供装置28服务于右侧后车轮制动器10和左侧后车轮制动器12。在此所示的状态下，右侧后制动器10的车轮阀138关闭，左侧后车轮制动器12的车轮阀142打开，使得可以根据需要在车轮制动器12中设定压力。
总体上，车轮压力调节是通过相应车桥处的车轮制动器6、8和10、12适当地交替来按顺序执行的。然而，还可以实现有目标地重叠，在这种情况下，暂时地将一个车桥上的两个车轮阀130、134或138、142打开，以产生合适的体积流量来实现目标压力。
在子模块20，24失效(例如由于压力提供装置28、32、环与闭环控制单元250、254和/或能量供应中的故障)的事件中，相应的另一个完好的子模块可以维持驾驶员的线控制动功能、或其他功能。
通过举例，图4展示了子模块24的失效。顺序阀120、124和车轮阀138、142在断电状态下进入其初始位置。在顺序阀120、124的情况下，所述初始位置是断电时关闭，并且在车轮阀138、142的情况下，所述初始位置是断电时打开。隔离阀96、100、104、108和模拟器阀150电连接至开环与闭环控制单元250、254并且因此可由两个ECU独立地电切换。这意味着每个ECU可以独立地切换这些阀，或者这两个ECU共同一起切换这两个阀。这优选地通过用于电磁阀的双线圈绕组来实现，在该双线圈绕组的情况下，两个线圈线共同缠绕，因此这些线圈导线可以独立地电连接至两个ECU。因此，在根据图4的示例性展示中，四个隔离阀96、100、104、108和模拟器阀150仍然可以被电启用并切换、或者被完好的开环和闭环控制单元250切换到正常的线控切换位置，如图所示。
因此，还没有因为对踏板特征的影响而造成驾驶员恼怒，因为致动单元160如同无故障或正常的线控制动操作模式下地液压地连接到踏板模拟器158。通过图4所示的阀切换构型，还可以将由完好的压力提供装置36产生的制动压力传导至所有四个车轮制动器6、8、10、12，并且因此通过所有四个车轮制动器6、8、10、12来实现所希望的致动压力或减速命令。
通过制动设备2，在一个子模块20，24失效的事件中，还可以通过相应的另一个完好的子模块20，24来为所有四个车轮制动器6、8、10、12提供ABS功能或其他车轮特异性制动控制功能。以此方式，例如尽管子模块失效，仍可以在所有四个车轮上进行滑动控制的ABS制动。这适用于由驾驶员通过制动踏板来致动或启动的制动操作以及用于以某些其他方式电启用的制动控制功能。
如图5所示，完好压力提供装置32对所有四个车轮制动器6、8、10、12执行压力调节。该操作模式构成后备级，在该后备级中保持完好的压力提供装置28对所有四个车轮制动器6、8、10、12通过多路复用压力控制来执行车轮特异性制动压力控制。虽然这样的控制没有达到上面讨论的逐车桥多路复用控制的性能，但是它非常适合作为后备级。为此目的，完好的子模块20的模块特异性车轮阀130、134用于设定各个前车轮压力。在该操作模式中，隔离阀100、108用于调节后桥车轮制动压力。由于所述隔离阀可由两个ECU独立地电切换，因此无论哪个子模块20、24失效，所述阀都可以由保持完好的ECU来切换。在所示的情形下，所述切换因此由开环与闭环控制单元250执行。
在图5所示的制动设备2的状态下，车轮制动器6(左前)、8(右前)和10(右后)通过车轮阀130、134和隔离阀108与压力提供装置28液压地隔离。仅车轮制动器12(左后)连接到压力提供装置28的压力室。在该切换构型中，车轮制动器12的车轮制动器压力由压力提供装置28设定。在车轮制动器12中已经达到目标压力之后，根据多路复用方法，通过关闭隔离阀100来隔离所述车轮制动器，并且具有次高优先级的车轮制动器连接至压力提供装置28的压力室，使得目标压力可以在所述车轮制动器处设定目标压力。
以此方式，可以按顺序地在所有四个车轮制动器6、8、10、12中液压地设定车轮特异性制动压力，并且因此执行车轮特异性制动控制功能，例如ABS。对于适合的车轮滑移控制，使用冗余可用的车轮转速信息项。在子模块20失效、子模块24完好的情况下，所描述的线控制动功能和车轮特异性车轮制动器压力控制的冗余也以类似的相反方式起作用。
通过冗余的线控制动功能和用于所有四个车轮制动器6、8、10、12的冗余车轮特异性制动压力控制，制动设备2高度适用于高度自动化驾驶，因为它提供了所需冗余的全部范围。制动设备2可以容易地连接至两个独立的能量供应以及两个或更多个独立的通信连接。
图6示出了驾驶员液压后备级中的制动装置2，在所述制动装置的情况下中，所有电磁阀如图所示采取其断电切换位置。在这种构型中，驾驶员可以通过致动制动踏板172或主制动缸来直接液压地干预所有四个车轮制动器6、8、10、12。所示的后备级中的制动回路分布是对角线式的。这在液压泄漏的事件中可能是有利的。相比之下，如上所示，线控操作模式具有逐车桥的制动回路分布，这对于逐车桥的压力设定是有利的。
因此，制动设备2针对正常操作模式和后备级在各自情况下提供了优化的制动回路分配，并且以此方式解决了关于制动回路分配的目标冲突。根据本发明的制动器系统的另外优点是，在后备级中所利用的所有部件也用于正常操作模式中，由此满足了ECE-R-13-H的要求。
最后，图7示出了没有液压连接液压主制动缸、尤其串联式主制动缸的制动设备2。即，在后备级中，驾驶员不会通过肌肉力在车轮制动器6、8、10、12中建立制动压力。为了在这两个压力提供装置28、32之一失效的事件中使剩余的压力提供装置28，32仍然可以在所有四个车轮制动器6、8、10、12中以车轮特异性的方式设定压力，提供了隔离阀360、364，所述隔离阀在各自情况下引到从子模块20的车轮制动器管线到子模块24的车轮制动器管线的一个连接管线中。在这种情况下，隔离阀360连接至管线296中，而隔离阀364连接到管线290中。

Claims (13)

1.一种用于机动车轮的制动设备(2)，具有：四个液压车轮制动器(6，8，10，12)，它们在各自情况下被指派给一个车辆车轮，
制动踏板(172)，该制动踏板被指派有用于识别制动需求的行程传感器装置(160，262)；以及用于在所述车轮制动器(6，8，10，12)中建立制动压力的第一压力提供装置(28)和第二压力提供装置(32)，
其中，该第一压力提供装置(28)经由第一车轮制动器管线(274)液压地连接至被指派给第一制动回路(304)的第一车轮制动器(6)、并且通过第二车轮制动器管线(272)液压地连接至被指派给该第一制动回路(304)的第二车轮制动器(8)，并且其中，该第二压力提供装置(32)经由第三车轮制动器管线(276)液压地连接至被指派给第二制动回路(308)的第三车轮制动器(10)、并且经由第四车轮制动器管线(278)液压地连接至被指派给该第二制动回路(308)的第四车轮制动器(12)，其中，每个压力提供装置(28，32)分别由开环与闭环控制单元(250，254)启用，
其特征在于，
与断电时打开的第一隔离阀(100)相连接的第一液压连接管线(290)将该第一制动回路的第二车轮制动器管线(272)连接至该第二制动回路的第四车轮制动器管线(278)，并且与断电时打开的第二隔离阀(108)相连接的第三液压连接管线(296)将该第一制动回路的第一车轮制动器管线(274)连接至该第二制动回路的第三车轮制动器管线(276)。
2.如权利要求1所述的制动设备(2)，其中，在正常操作模式中，这两个压力提供装置(28，32)均建立制动压力，至少一个开环与闭环控制单元(250，254)将所述第一隔离阀及所述第二隔离阀(100，108)切换到它们的隔离位置，使得各个压力提供装置(28，32)分别在确切的一个制动回路(304，308)的车轮制动器(6，8，10，12)中建立压力。
3.如权利要求1或2所述的制动设备(2)，其中，断电时打开的各个车轮阀(130，134，138，142)分别连接到第一车轮制动器管线至第四车轮制动器管线(272，274，276，278)中相应的车轮制动器管线，该车轮阀由至少一个开环与闭环控制单元(250，254)打开，以用于在相应的该车轮制动器(6，8，10，12)中建立车轮特异性压力的目的。
4.如权利要求1或2所述的制动设备(2)，其中，断电时关闭的各个顺序阀(112，116，120，124)分别连接到该第一车轮制动器管线至第四车轮制动器管线(272，274，276，278)中相应的车轮制动器管线。
5.如权利要求4所述的制动设备(2)，其中，在压力提供装置 (28，32)失效的事件中，这些第一车轮制动器管线至第四车轮制动器管线(272，274，276，278)中的顺序阀(112，116，120，124)在断电状态下切换到所述顺序阀的隔离位置，其中，该失效的压力提供装置(28，32)是通过所述顺序阀而连接至所述车轮制动器(6，8，10，12)的。
6.如权利要求1或2所述的制动设备(2)，其中，该第一压力提供装置和第二压力提供装置(28，32)具有确切的一个压力空间(62，66)和一个活塞(44，48)，该活塞可移动到所述压力空间中以用于建立压力。
7.如权利要求1或2所述的制动设备(2)，其中，该第一压力提供装置和第二压力提供装置(28，32)具有两个压力室(64，66)，其中这两个压力室中的每一个压力室液压地被连接或可连接到同一制动回路(304，308)的不同制动器(6，8；10，12)。
8.如权利要求1或2所述的制动设备(2)，其中，在正常操作模式中，每个制动回路(304，308)被指派有两个车轮制动器(6，8；10，12)，这两个车轮制动器在同一车桥上施加制动作用。
9.如权利要求1或2所述的制动设备(2)，其中，提供了致动单元(160)，该致动单元液压地可连接至所述车轮制动器(6，8，10，12)，并且通过该致动单元，驾驶员在他或她通过肌肉力来致动该制动踏板(172)时能够在所述车轮制动器(6，8，10，12)中建立压力。
10.如权利要求9所述的制动设备(2)，其中，该致动单元(160)被形成为串联式主制动缸。
11.一种操作如权利要求1至10中任一项所述的用于机动车轮的制动设备的方法，
其特征在于，
在正常情况下，当这两个压力提供装置(28，32)都能够建立压力时，由确切的一个压力提供装置(28)在被指派给该第一制动回路(304)的车轮制动器(6，8)中建立压力，并且仅由另一个压力提供装置(32)在被指派给该第二制动回路(308)的车轮制动器(10，12)中建立压力。
12.如权利要求11所述的方法，其中，在确切的一个压力提供装置(28，32)失效的事件中，所述失效的压力提供装置与它在正常情况下建立压力的车轮制动器(6，8，10，12)隔离，并且其中，在连接至未失效的压力提供装置(28，32)的至少一个车轮制动器管线(272，274，276，278)与相对于该未失效的压力提供装置(28，32)隔离的车轮制动器(6，8，10，12)之间液压地产生连接，使得保持起作用的压力提供装置(28，32)能够在所述车轮制动器(6，8，10，12)中建立压力。
13.如权利要求11或12所述的方法，其中，在这两个压力提供装置(28，32)都失效的事件中，这两个压力提供装置(28，32)分别与所述车轮制动器(6，8，10，12)液压地隔离，并且其中，在此情况下，通过制动踏板(172)可致动的致动单元(160)液压地连接至所述车轮制动器(6，8，10，12)，借助于该致动单元，驾驶员能够通过致动该制动踏板(172)来使制动流体移位到所述车轮制动器(6，8，10，12)中。
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