CN109760655A - 电动液压式的动力车辆制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动液压式的动力车辆制动装置(1)，具有用于每个车轮制动器(3)的电动液压式的制动执行器(4)。为了高的可靠性，本发明提出了在空间上分开的两个电流供应(17)，不同的电动液压式的制动执行器(4)连接至所述电流供应处。本发明同样提出了在空间上分开的两个电子控制器(18)，电子控制器冗余地调节全部制动执行器(4)。该车辆制动装置(1)适用于无驾驶员的自主驾驶，也就是说直到最高的自动驾驶等级5。

Description

电动液压式的动力车辆制动装置
技术领域
本发明涉及一种电动液压式的动力车辆制动装置。所述车辆制动装置被设置用于自动驾驶等级5(无驾驶员的行驶)的自主驾驶车辆(汽车和摩托车)，然而它也可以用于从自动驾驶等级0(驾驶员无辅助地驾驶)起的所有以下等级。同样地，对车辆也没有强制要求。根据本发明的车辆制动装置能够应用于无关其驱动形式的车辆，前提是所述车辆具有至少两个液压的车轮制动器。
背景技术
专利申请文件DE 44 45 975 A1公开了一种用于具有电动液压式制动执行器的车辆的液压车轮制动器，所述制动执行器具有电动机、螺杆传动和活塞-缸体-单元，所述螺杆传动能够由电动机驱动并且将电动机转动的驱动运动转换为移动，所述活塞-缸体-单元的活塞能够利用螺杆传动在缸体中移动以建立液压。在电磁阀的中间连接下，液压的车轮制动器连接至活塞-缸体-单元的缸体处。针对每个车辆轮都能够设置这样的、具有电动液压式制动执行器的车轮制动器。
发明内容
根据本发明的的电动液压式动力车辆制动装置具有至少两个液压的车轮制动器，并且每个液压的车轮制动器都拥有活塞-缸体-单元，液压的车轮制动器连接至所述活塞-缸体-单元。每个活塞-缸体-单元具有机电式的执行器，所述执行器拥有电动机和转动-平动转换传动装置，所述传动装置将电动机转动的驱动运动转换为移动。转动-平动转换传动装置能够具有螺杆传动，例如心轴传动或者滚珠丝杆传动。例如凸轮传动、齿条传动、曲柄传动或者凸轮传动机构也是可行的。所述列举是示例性的而不是最终的。电动机和转动-平动转换传动装置之间能够连接有机械的减速装置，特别是齿轮传动装置例如行星传动装置。通过利用电动机驱动转动-平动转换传动装置，活塞能够在活塞-缸体-单元的缸体中移动，并且由此能够在活塞-缸体-单元的缸体中以及在连接的液压车轮制动器中产生液压，进而由此操纵车轮制动器，也就是说装备有车轮制动器的车辆轮得到制动。车轮制动器中的液压也能够理解为车轮制动压力。反之，缸体也可以在活塞表面移动，替代活塞在缸体中移动。活塞相对于活塞-缸体-单元的缸体的移动也能够理解为操纵活塞-缸体-单元，所述操纵产生了液压。
电动机以及可能的利用所述电动机经过机械的减速装置驱动的转动-平动转换传动装置也能够理解为用于操纵活塞-缸体-单元的机电式执行器，并且具有活塞-缸体-单元的机电式执行器能够理解为电动液压式的执行器或者电动液压式的制动执行器，所述制动执行器产生液压作为车轮制动压力用于操纵连接的车轮制动器。因为每个车轮制动器都具有电动液压式的执行器，所以能够独立地产生每个车轮制动器中的车轮制动压力。
例如在具有四个液压车轮制动器的汽车中，根据本发明的电动液压式动力车辆制动装置则具有四个活塞-缸体-单元，所述活塞-缸体-单元各自拥有机电式的执行器。由此，尽管单个的车轮制动器无法达到高的可靠性，但是车辆制动装置能够达到高的可靠性。
根据本发明的车辆制动装置具有至少两个电流供应用于机电式的执行器，和/或具有至少两个电子控制器用于机电式的执行器。电子控制器调节车轮制动器中的车轮制动压力，其中“调节”也能够理解为“控制”。特别地，电流供应是指蓄电池以及一般来说电气的并且优选的能够重复充电的能量储存器。这并没有排除其它的电流供应。至少两个电流供应和/或至少两个电子控制器的数量不意味着针对每个机电式的执行器都存在电流供应和电子控制器，而是也可能存在比电流供应和/或控制器更多的(或者更少的)机电式的执行器(和车轮制动器)。
电子控制器能够同等级地，或者等级化地以“主”和“从”的方式调节或者说控制机电式的执行器和车轮制动压力。在多于两个控制器的情况下，例如多数决定也是可行的。所述列举是示例性的而不是最终的。
根据本发明的车辆制动装置具有车轮制动器、制动压力生成、电流供应以及调节或者说控制的冗余，并且因此能够非常安全地应对失效。所述车辆制动装置因此适用于直至最高的自动驾驶等级5的自主驾驶车辆，在所述自动驾驶等级5中车辆驾驶员是不必要的，并且不存在通过车辆驾驶员操纵制动的可能性。显然，根据本发明的车辆制动装置也能够用于更低的自动驾驶等级，在所述车辆制动装置中存在组件用于由车辆驾驶员动力操纵、肌肉力操纵或者助力操纵车轮制动器或者车轮制动器。
为了将车辆制动装置的失效风险降低，设计将电流供应和/或电子控制器在空间上相互分开地布置。“空间上分开”表示相隔一个距离，其中所述距离最好大于10cm作为最小量，又例如至少1/2米、1米或者更大。“在空间上分开”自身意味着电流供应和控制器不布置在共同的车辆空间中，即二者不布置在一个发动机舱中或者在一个行李室中，而是例如电流供应和/或控制器布置在发动机舱中，并且另一个电流供应和/或控制器例如布置在后桥或者行李室的区域内。
附图说明
本发明随后依据附图中所示出的实施方式予以具体地说明。图示：
图1示出了根据本发明的车辆制动装置的线路图；并且
图2示出了来自附图1的车辆制动装置的电动液压式制动执行器的线路图。
具体实施方式
在图1中示出的、根据本发明的电动液压式动力车辆制动装置1被设置用于自主的、没有车辆司机驾驶的车辆，也就是说达到自动驾驶等级5的车辆。对于有车辆司机介入的更低的自动驾驶等级，一直向下至车辆由车辆司机驾驶的自动驾驶等级0，本发明也是可行的。本发明可以应用在摩托车上。作为实施方式选择具有四个车辆轮2、每个车辆轮分别具有液压的车轮制动器3的汽车。在本发明所示出的和所说明的实施方式中，所述汽车或者说车辆制动装置1因此具有四个液压的车轮制动器3。
每个液压的车轮制动器3具有一个电动液压式的执行器4以用于操纵制动器。在图2中示出的电动液压式的执行器4具有活塞-缸体-单元5、用于操纵执行器4的螺杆传动6以及用于驱动螺杆传动6的电动机7。在电动机7和螺杆传动6之间能够布置一个未示出的、机械的减速装置。在本发明所示出的和所描述的实施方式中，螺杆传动6是滚珠丝杆传动。一般来说，螺杆传动6能够理解为转动-平动转换传动装置8，所述装置将电动机7的转动的驱动运动转换为平动，用于在活塞-缸体-单元5的缸体10中推动活塞-缸体-单元5的活塞9。由此能够在活塞-缸体-单元5的缸体10产生液压，所述液压在与缸体10连接的液压车轮制动器3中作用为车轮制动压力，并且操纵这个车轮制动器。电动机7、可能的减速装置和螺杆传动6或者说转动-平动转换传动装置8也能够理解为机电式的执行器11，所述执行器用于操纵活塞-缸体-单元5，也就是说用于在活塞-缸体-单元5的缸体10中移动活塞9以产生液压或者说车轮制动压力。
在本发明所示出的和所说明的实施方式中，根据本发明的车辆制动装置1的电动液压式执行器4布置在车架处，所述车架对于自承载式车身来说是白车身。在这种情况下，电动液压式的执行器4布置在车架处车辆轮2的车轮悬架铰接点处或者附近，并且经过制动软管12或者其他柔性的且密封的制动管路与车轮制动器3连接，所述车轮制动器布置在车辆轮2的轮架处。也就是说，根据本发明的车辆制动装置1的电动液压式执行器4固定地布置在车架处，并且仍然布置在车轮制动器3附近。
在将活塞-缸体-单元5的缸体10与车轮制动器3连接的制动管路中布置有开关阀，所述开关阀在此被称为驻车阀13。在本发明所示出的和所说明的实施方式中，停车阀13是双稳态的二位二通电磁阀，所述电磁阀在流通位置上将缸体10与车轮制动器3连接，并且在锁止位置上将车轮制动器3在液压上与缸体10分开。停车阀13的两个位置是不通电的、稳定的，停车阀13仅仅在切换时通电。通过将车轮制动器3与活塞-缸体-单元5的缸体10分开，能够在缸体10中没有压力时保持车轮制动器3中的车轮制动压力。由此，车轮制动器3能够用作停车制动器或者说驻车制动器。为此，在停车阀13打开时借助电动液压式的执行器4产生制动压力，所述制动压力操纵车轮制动器3。随后，停车阀13切换至锁止位置上，从而车轮制动器3中的车轮制动压力得以保持并且继续操纵车轮制动器3，即使电动液压式执行器4的电动机7断电。
通过开关阀14，活塞-缸体-单元5的缸体10能够在和车轮制动器3相通的活塞9的前侧上与制动液储备容器15连接，以便补偿例如车轮制动器3的制动摩擦片的磨损。
通过止回阀16，活塞9的后侧上可能来自缸体10的泄露液体能够被挤出进入制动液储备容器15中，所述止回阀在活塞9未和车轮制动器3相通的后侧上将活塞-缸体-单元5的缸体10与制动液储备容器15连接，并且能够在制动液储备容器15的方向上流通。
在本发明所示出的和所说明的实施方式中，电动液压式的动力车辆制动装置1具有两个蓄电池作为电动液压式的执行器4和其机电式的执行器11的电流供应17，所述蓄电池一般来说也可以理解为能够重复充电的储电器。助力车辆制动装置还具有两个电子的控制器18用于调节电动液压式的执行器4和其机电式的执行器11，并且调节车轮制动器3中的车轮制动压力。所述调节也能够理解为控制。电子控制器18是冗余的，它调节所有电动液压式的或者说机电式的执行器4、11以及由此调节所有车轮制动器3中的车轮制动压力。为此，两个电子控制器18通过通信线路19通信。在汽车乘客车厢的区域内，两个电子控制器18是彼此间隔的，即各自布置在两侧。然而为了在侧面碰撞时保护电子控制器，它们与汽车的外侧存在间隔。由此，电子控制器18很大程度上在事故或者其他的因素导致的损坏前是安全的。间隔的布置避免了事故损坏两个电子控制器18，从而在事故过程中和事故后，车辆制动装置1仍然能够功能完好。所述布置方式也能够理解为空间上的分开。
同样，两个形成电流供应17的蓄电池间隔地或者说空间上相互分开地布置。在本发明所示出的和所说明的实施方式中，电流供应17在前方例如布置在发动机舱中，并且另一个电流供应17在后方例如布置在行李室中或者后桥的区域中。对于电流供应17来说，也注重事故防护的布置。空间上的分开在很大程度上避免了两个电流供应17通过事故被损坏。在两个电流供应17处连接有车辆制动装置1的不同的电动液压式的或者说机电式的执行器4、11，从而在电流供应17失效时，连接至另一个电流供应17上的电动液压式的或者说机电式的执行器4、11保持功能完好。在本发明所示出的和所说明的实施方式中，电动液压式的或者说机电式的执行器4、11“通过交叉方式“连接至两个电流供应17处，也就是说左前车轮2的和右后车轮2的车轮制动器3的执行器4、11连接至一个电流供应17处，右前车轮2的和左后车轮2的车轮制动器3的执行器4、11连接至另一个电流供应17处。

Claims (5)

1.一种电动液压式的动力车辆制动装置(1)，包括：
至少两个液压的车轮制动器(3)，
活塞-缸体-单元(5)，用于为每个车轮制动器(3)产生车轮制动压力，其中在每个活塞-缸体-单元(5)处连接有一个车轮制动器(3)，以及
用于每个活塞-缸体-单元(5)的机电式的执行器(11)，所述执行器具有电动机(7)和转动-平动转换传动装置(8)以用于驱动所述活塞-缸体-单元(5)，
其特征在于，
所述动力车辆制动装置(1)具有至少两个电流供应(17)用于所述机电式的执行器(11)的电动机(7)，和/或具有至少两个电子控制器(18)用于所述机电式的执行器(11)，所述电子控制器调节所述车轮制动器(3)中的车轮制动压力。
2.按照权利要求1所述的电动液压式的动力车辆制动装置，其特征在于，所述电流供应(17)和/或所述电子控制器(18)在空间上分开地布置。
3.按照权利要求1所述的机电式的动力车辆制动装置，其特征在于，所述机电式的执行器(11)连接至不同的电流供应(17)。
4.按照权利要求1所述的电动液压式的动力车辆制动装置，其特征在于，所述活塞-缸体-单元(5)和所述机电式的执行器(11)布置在轮架处或者靠近车辆轮(2)各自配设的车轮悬架的铰接位置的车架处。
5.按照权利要求1所述的电动液压式的动力车辆制动装置，其特征在于，
所述车轮制动器(3)经过驻车阀(13)连接至所述活塞-缸体-单元(5)，和/或
所述活塞-缸体-单元(5)的和所述车轮制动器(3)相通的前侧经过开关阀(14)而连接至制动液储备容器(15)，和/或
所述活塞-缸体-单元(5)的未和所述车轮制动器(3)相通的后侧通过朝制动液储备容器(15)方向能够流通的止回阀(16)而连接至制动液储备容器(15)。
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