CN111791863B - 制动力发生器和运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制动力发生器(13)，用于自动产生用于机动车的制动系统(31)的液压制动压力，该制动力发生器具有柱塞系统(14)和制动驱动器(17)，该柱塞系统具有用于容纳和压迫液压液的至少一个腔室(15)，该制动驱动器被配置为用于改变柱塞系统(14)的至少一个腔室(15)的容积，并且由此建立压力，制动力发生器还具有布置在至少一个腔室(15)上的至少一个压力传感器(18)，该至少一个压力传感器用于测量在至少一个腔室(15)中的压力建立，并且用于输出压力值信号，制动力发生器还具有控制器(19)，该控制器被配置为响应于电子制动请求(1)以及响应于利用压力传感器(18)测得的实际压力(2)来驱动用于建立压力的制动驱动器(17)。

Description

制动力发生器和运行方法
技术领域
这里所描述的装置和这里所描述的方法包括在踏板解耦的或无踏板的冗余制动系统中的硬件保护措施。特别地，这里所描述的装置和这里所描述的方法涉及所谓的“线控”制动系统。特别地，方法和装置是一种硬件保护措施，其中借助于压力控制来实现该硬件保护措施。
背景技术
越来越多的人对自动驾驶而无需自己驾驶车辆感兴趣。从使用者的角度来看，与公共汽车和火车相比，自主客运实现大幅提高的灵活性。同时，与出租车相比，自主客运有大幅节约成本。
然而，自主客运对机动车制造商在制动系统的设计方面提出了新挑战。当今的机动车制动系统被设计用于由车辆驾驶员以持续的液压干预来对在车轮上产生制动力进行控制。由此，在制动系统故障的情况下，可以确保驾驶员仍然可以通过操作制动踏板向车辆的车轮施加足够的制动力。
在设计自动或自主或半自主的制动系统以及仅电驱动(“线控”)的制动系统中的挑战是，这些制动系统通常具有从正常用户的角度来看相当不自然地作用的制动性能，这种制动性能特别地是因为自动制动系统对制动压力的意外增加完全无法、异常地、或以与常规制动系统不同的方式做出反应。在这里，制动压力的意外增加还指例如由于制动压力的要求(制动请求)而导致的制动压力大幅增加。在例如可以由使用者用制动踏板来操作的手动制动的情况下，通常通过使用者完全下意识地稍稍松开制动踏板来对制动压力的意外的或意外大幅的增加直接做出反应。这种下意识的动作在自动或自主的制动系统中通常无法实现或很难实现。
发明内容
在这种背景下，这里将描述一种特别有利的自动制动力发生器和一种用于制动系统的特别有利的运行方法。
这里所描述的用于自动产生用于机动车的制动系统的液压制动压力的制动力发生器具有柱塞系统和制动驱动器，该柱塞系统具有用于容纳和压迫液压液的至少一个腔室。包括所属的次要部件的组件在这里被称为制动力发生器。术语“柱塞系统”主要表示制动力发生器的液压部件。制动驱动器被配置为用于改变柱塞系统的至少一个腔室的容积，并且由此建立压力。制动压力发生器还具有布置在至少一个腔室上的至少一个压力传感器，该至少一个压力传感器用于测量在至少一个腔室中的压力建立，并且用于输出压力值信号。制动压力发生器还具有控制器，该控制器被配置为响应于电子制动请求以及响应于利用压力传感器测得的实际压力来驱动用于建立压力的制动驱动器。
如今，所谓的耦合制动系统或辅助制动系统是已知的。此外，解耦制动系统或动力制动系统也是已知的。在辅助制动系统中，制动所需的张力通过驾驶员的脚踏力在制动力放大器的帮助下施加到车轮制动器上。在动力制动系统中，所需的张力通过所存储的压缩空气施加到车轮制动器上，其中所存储的压缩空气由压缩机或液压地产生。这样的动力制动系统例如在卡车(LKW)中广泛应用。
动力制动系统通常被实现为解耦的。这意味着制动踏板与实际的制动器解耦，并且没有从制动踏板到车轮制动器的直接的(特别是机械的)力传递。解耦实现的制动系统通常也可以称为“线控”实现的制动系统。“线控”是指类似“通过电报的”或“有线的”。以此表示，在解耦的制动系统的情况下，将应当进行制动的信息从制动踏板以与制动力解耦地方式传递到车轮制动器。基于该信息产生制动力。
在这种解耦的制动系统中通常使用所谓的踏板感觉模拟器，这些踏板感觉模拟器在制动踏板上模拟真实的踏板感觉，因此使用者以惯常的形式得到关于所产生的制动效果的反馈。在解耦的制动系统中，具有仅一个踏板感觉模拟器的变型以及具有多个踏板感觉模拟器的变型是可以想象的并且是常见的。
在特别广泛应用的实施方式变型中，还以如下的方式实现解耦的制动系统(如上所述也称为“线控”制动系统)，使得仍然存在液压干预作为备份。在系统故障的情况下，这种实施方式变型表现得就像传统的踏板耦合制动系统一样。因此，在这种制动系统中通常放弃解耦/“线控”组件的冗余。
因此，这样的广泛应用的制动系统不适合用于高度自主或完全自主的车辆(具有高的自动化程度的车辆)，因为由根据传统辅助制动系统的类型的工作原理所带来的额外的安全性在高度自主或完全自主的运行中不起作用。因此，在如今的具有高度自主或完全自主的功能的车辆中通常必须安装另一个液压制动单元。
在具有高的自动化程度的车辆(即高度自动和自主的车辆)的一些变型中，至少在一定的反应时间内可以考虑驾驶员在紧急情况下(在用于自主运行的车辆的故障或部分故障的情况下)手动制动。这适用于例如配置车辆的自动化程度使得驾驶员必须始终准备好做出反应，并且还可以执行紧急制动。如果因为自动化程度过高并且需要特别短的反应时间以便驾驶员可以干预，而不再考虑驾驶员执行紧急制动，则所有与安全性相关的系统(诸如制动器、转向装置等)必须全部(即在其整个动作链上)冗余地实现。这是重要的，因为车辆在(制动)系统的单个故障中必须转变到安全状态。
用于具有高的自动化程度的车辆的制动系统常常给设计者提出特殊的挑战，即在这种制动系统中会出现非常高的压力和高的压力梯度。高的压力和高的压力梯度意味着制动系统的高负荷。
该高负荷通常通过如下的方式产生，即由于自动操作用于自主操作制动系统的阀而导致制动设备的刚性大幅提高。该挑战利用这里所描述的制动压力生成器来应对。
在踏板耦合制动系统中，制动系统的刚性提高的问题以同样的、但是减轻的形式出现在ABS系统(防抱死制动系统)和ESP系统(用于电子稳定控制的系统)的领域中，因为这样的系统通常同样执行电子制动干预，并且在这里没有明显延迟地切换阀，所以也出现制动设备刚性的突然改变。由此产生的压力增加/变化通过耦合的驾驶员几乎下意识地整定，驾驶员在恒定的踏板力的情况下相应地稍稍降低/调整操作。
特别地，由于切换阀而导致的提高的刚性结合如下的事实产生影响，即在已完成的ABS控制期间排出到储存室中的体积重新朝向柱塞室的方向被输送回去。
在该情况下，未校准的控制和制动压力发生器的柱塞的惯性导致柱塞进一步被向前推，因为柱塞并未得知ABS/ESP关闭了阀。与此有关的信息可以由ABS/ESP提供，但是由于通过总线系统传输而导致的延迟时间，该信息仅以存在时延的方式在柱塞系统中可用，并且不能用于最佳控制。
特别地，这里所描述的制动压力产生器是如下的模块，这样的模块连接到液压单元，该液压单元还具有利用制动力发生器单独操作的车轮制动器。如已经说明的，制动力发生器是自动或自主的制动力发生器，该制动力发生器可以集成在用于运行机动车的自主系统中或“线控”系统中。
具有至少一个腔室的柱塞系统通常是如下的活塞系统，在该活塞系统中，活塞可以在腔室内移动以增大或减小腔室的容积。多个腔室可以沿着轴线一个接一个地布置，并且在柱塞系统中一起被操纵(特别是被压迫)。柱塞系统通常具有推杆，该推杆至少贯穿多个腔室中的一个腔室。然后，优选地存在至少一个腔室隔板，这些腔室隔板将多个腔室彼此隔开，并且推杆被可移动地密封在所述腔室隔板中。推杆贯穿的腔室也可以称为“推杆腔室”。制动系统的连接到这种腔室的推环也可以称为“推杆环”。
优选地，制动驱动器是驱动电动机，该驱动电动机通常产生旋转运动，该旋转运动通过主轴驱动器转换为线性运动。
控制器是一种如下的控制单元，这样的控制单元从上级控制单元或踏板接收制动请求，并且在考虑利用压力传感器所记录的实际压力的情况下产生特别适合于制动驱动器的驱动信号。制动请求可以以(电子)制动信号的形式存在。
如果压力传感器的时间分辨率小于1ms[毫秒]，优选地小于0.2ms，并且特别优选小于0.1ms，则制动力发生器是特别有利的。
利用这种具有非常小的时间分辨率的压力传感器，借助于控制器可以实现特别快速的控制。优选地，控制器被实现为还可以以对应的高速度来处理压力传感器的对应的信号。
如果制动力发生器具有至少两个腔室，其中在每个腔室上布置至少一个压力传感器，则制动力发生器是有利的。
在另一有利的实施方式变型中，制动力发生器具有至少两个腔室，其中仅在这些腔室中的一个腔室上布置压力传感器。
如果为两个或更多个腔室仅提供一个压力传感器，则这些腔室优选地彼此连接，使得在腔室之间发生压力均衡，并且因此利用仅一个压力传感器获取的值可以用于获得对于两个腔室具有代表性的压力信号。
在这里还将描述一种用于运行制动力发生器的方法，该制动力发生器用于自动产生用于机动车的制动系统的制动力，该方法具有以下步骤：
a)接收制动请求；
b)从至少一个压力传感器接收实际压力，柱塞系统的至少一个腔室中的压力利用该至少一个压力传感器而被监控；
c)在考虑制动请求和实际压力的情况下计算驱动信号，以用于驱动制动力发生器的制动驱动器；以及
d)将驱动信号输出到用于调整腔室中的制动压力的制动驱动器。
如上面已经描述的，在步骤a)中，优选地从上级单元(上级控制单元和/或制动踏板)接收制动请求。在步骤b)中，从上面已经描述的压力传感器接收实际压力。
如果在步骤b)中，除了实际压力之外还接收或确定时间上的实际压力梯度，则该方法是特别有利的。
这样的实际压力梯度可以在控制单元中(并且必要时还可以在位于控制单元上游的单元中)从实际压力随时间的变化中计算得到。
此外，如果在步骤c)中通过为时间上的实际压力梯度预设上限的方式来计算所计算的驱动信号，则该方法是特别有利的。
特别地，预设这样的上限具有技术原因，因为利用控制器为制动驱动器预设如下的驱动信号没有意义，这样的驱动信号引起实际压力变化超过允许的大小。
此外，如果在步骤c)中通过为实际压力预设上限的方式来计算所计算的驱动信号，则该方法是特别有利的。
大于阈值的实际压力通常也不可能或不合理，因为这样的实际压力必然会导致车轮制动器的抱死。优选地，系统被设计为使得根本不要求这种实际压力，即在步骤c)中不会确定得到需要这种实际压力的驱动信号。
优选地，利用所描述的制动力发生器执行方法。
特别优选地，在这里还示出了具有所描述的制动力发生器的制动系统。
通过这里所描述的制动力发生器、由此可能的控制策略以及相应配置的制动系统可以不依赖于ESP的数据，而是借助于高采样的压力传感器来识别关键性的负荷变化，并且基于压力调整机电执行器，以防止进一步的压力振荡。由此可以避免使硬件承受负荷的大的振荡幅度，并且对于ABS系统的压力控制可以较协调地进行。因此，可以防止对制动距离的负面影响。
利用所描述的方法和所描述的制动力发生器可以及早地识别关键性的负荷变化而不依赖于ESP系统的数据。通过基于压力控制机电执行器可以避免使硬件承受负荷的大的振荡幅度，并且确保较好的ABS压力控制。
特别地，所描述的制动力发生器、所描述的方法和所描述的制动系统适合于高度自动化的制动系统或适合作为纯自主制动系统。优选地，这种系统完全适应没有使用者操纵制动踏板的情况。但是，所描述的制动力发生器和所描述的方法还可以利用“线控”连接的制动踏板运行，即利用如下的制动系统，这样的制动系统由使用者操纵，但是具有所描述的制动力发生器的电子“线控”信号传输。但是，制动力发生器、方法和制动系统还可以是如下的制动设备的组成部分，这样的制动设备还实现手动或传统操纵(例如通过制动踏板)。特别地，压力发生器、方法和制动系统适合于高度自动化的驾驶或甚至自主驾驶。
通过所描述的具有压力传感器的制动力发生器和通过所描述的方法，在制动期间可以在制动压力偏离实际压力的时刻识别到液压系统中的关键性的(和不期望有的)负荷变化。ESP系统或ABS系统的数据主要考虑制动的效果，即在ESP系统的情况下通常考虑车辆的正加速度或负加速度(例如横摆率)，或在ABS系统的情况下通常考虑车轮的抱死。为了进一步加速控制(如果需要进一步加速)，从最后可用的测量值外推压力梯度，以便较早地识别偏离。这也可以在所描述的方法的范畴中实现。
特别地，这里所描述的制动力发生器以及这里所描述的方法适合于被提高的要求，就像在ABS控制的情况下出现的要求。在这里，制动设备(整个液压系统的)的刚性由于切换阀而突然提高，这将导致在柱塞系统的腔室中出现压力尖峰或非常快速且大幅地偏离目标压力，该压力尖峰或偏离很快地被压力传感器获取。
附图说明
下面借助附图进一步说明压力发生器、制动系统和方法。应当指出，附图仅示出了优选的实施例，但是本公开并不限于这些实施例。
其中：
图1示出了传统制动系统；
图2示出了全自主制动系统；
图3示出了组合的制动系统；
图4示出了典型的制动压力曲线；
图5示出了控制策略；并且
图6示出了借助于所述方法改善的制动压力曲线。
具体实施方式
图1、图2和图3示出了不同的制动系统31，这些不同的制动系统就其所具有的共同部件将在这里一起被说明。根据各个附图的制动系统31之间的差异将被分别指出。
制动系统31分别具有制动力发生器12、13，该制动力发生器用于产生初始制动力，并且最终可以通过该制动力发生器触发制动过程。初始制动力被提供在液压管道中作为压力，并且被传递到各个车轮制动器9。为此所需的液压液来自流体供应容器11，该流体供应容器11为制动系统31准备好液压液的储备。
在设置有这里所图示的制动系统31的常规机动车中，存在四个车轮制动器9(每个车轮一个车轮制动器9)，这四个车轮制动器成对地一起连接到液压单元22，其中对角线上相对的车轮的车轮制动器优选地分别连接到液压单元22。液压单元22分别包括高压切换阀26和压力控制阀27，通过该高压切换阀26可以控制流向车轮制动器9的液压液，液压液可以通过该压力控制阀27从车轮制动器9流走。利用高压切换阀26和泵29可以提高车轮制动器9上的压力。利用压力控制阀27可以调节和重新降低车轮制动器9上的压力。然后，在液压单元22和车轮制动器9之间分别布置有用于各个车轮制动器9的可驱动的入口阀24和出口阀25。利用入口阀24，各个车轮制动器9上的压力可以被单独地限制并且重新提高到系统压力。利用出口阀25，各个车轮制动器9上的压力可以被单独地减小。入口阀24和出口阀25使得能够例如单独地驱动各个车轮制动器9以用于ESP操纵或ABS操纵。液压单元22还分别包括低压存储器23，从车轮制动器9排出的液压液可以被暂存在该低压存储器中。来自低压存储器23的液压液可以利用由泵驱动器30驱动的泵29重新压迫，并且然后重新提供给液压单元22以用于在车轮制动器9上建立制动压力。
根据图1的实施方式变型示意性地示出了具有手动制动力发生器12的传统制动系统31。制动压力利用这里示意性示出的制动踏板16在柱塞系统14的腔室15中产生。制动请求1(指预设某一制动力)直接作用在制动踏板上。
根据图2的实施方式变型示意性地示出了自动或自动化操作的制动系统31，其中制动力利用自动的制动力发生器13建立。该自动的制动力发生器13同样具有柱塞系统14，该柱塞系统具有至少一个腔室15，优选地具有多个腔室15(特别优选地具有两个腔室15)，以用于建立制动压力。但是，该制动压力并非借助于制动踏板16产生，而是借助于由驱动信号33驱动的制动驱动器17产生。如果制动驱动器17以与根据图1所图示的制动踏板16一样的方式被驱动，则通常驱动信号33直接对应于制动请求1，根据这里所描述的实施方式变型，驱动信号33并不直接对应于制动请求1，驱动信号33而是由特殊控制器19或上级系统产生。制动请求1首先被传送到控制器19。为了产生驱动信号33，控制器19除了制动请求1之外还接收实际压力2，该实际压力由压力传感器18确定，该压力传感器记录自动的制动力发生器13的柱塞系统14的腔室15中的压力。特别地，图3中所图示的制动系统31被提供用于全自动或全自主的车辆中，在这样的车辆中无法进行从制动踏板到制动系统31的手动干预，而是制动请求1“仅”作为信号传递，而不是机械地传递。图2中所图示的制动系统在如下的方面是非典型的，即存在仅一个腔室15。为了在这里保持冗余，在没有其他制动力发生器的机动车中通常需要具有两个腔室15的柱塞系统14。
图3示出了组合制动系统31，该组合制动系统组合了如图1中所图示的手动制动力发生器12和如图2中所图示的自动制动力发生器13。两个制动力发生器12、13能够分别通过连接阀28连接到液压单元22，或能够分别通过连接阀28与液压单元22分开。因此，可以决定是利用手动制动力发生器12还是利用自动制动力发生器13产生制动力。作为示例，这里还图示了制动压力模拟器21，该制动压力模拟器可以用于为具有这种制动系统31的机动车的使用者模拟制动力。当因为制动压力“仅”作为信号传递，在制动踏板与所产生的制动压力之间没有直接的机械作用关系时，这样的制动压力模拟器21可以连接到制动踏板16，并且用于使用户获得真实的制动感觉。
本发明的实施方案提供了一种多回路液压闭合制动系统，该制动系统没有通过驾驶员的机械和/或液压干预，该制动系统特别地用于高度自动化或自主的车辆，并且还提供了一种对应的运行方法，其中所使用的串联布置的压力发生器通过经由液压单元的液压连接作用到车辆的所有车轮制动器。
图2和图3中所图示的制动驱动器17通常是电动机。电动机电流和电动机转速是用于驱动该电动机的相关变量。特别是在紧急制动操纵的情况下，制动驱动器17必须具有很高的动态。这意味着制动驱动器17必须能够非常快速地对制动压力要求作出反应。因此，来自压力传感器18的有关实际压力2的压力传感器信号优选地被高频地读入，并且在控制器19中也被高频地评估。
图4中图示了如下的通常出现的情况，自这样的情况起这里所描述的制动力发生器和这里所描述的运行方法变得重要。在该图中，相对于时间轴4在压力轴3上绘制了制动请求1，就像该制动请求通常由使用者(或用于自主/自动驾驶的系统)预设一样。同样地绘制了实际压力2，该实际压力准确地跟随制动请求1直到第一偏离34(该偏离例如由某个阈值定义)。自该阈值起，实际压力2通常相对于制动压力1大幅增大。
利用图5中所图示的控制策略应对该现象。图5中在上部区域中示出了制动压力预设20，包括例如ABS控制器35，该ABS控制器预设制动请求1，其中这通常是通过预设制动压力模型压力40(借助于电子模型确定的理想制动压力)来实现，从该制动压力模型压力中确定制动请求1。该制动请求1被传送到下部区域中所图示的控制器19。控制器19用于驱动在这里同样示意性图示的制动驱动器17。控制器的核心元件是加法器39，在该加法器中将利用压力传感器18测得的实际压力2与制动请求1相加(或相减)以便确定控制偏差41，该控制偏差由控制器19用于驱动制动驱动器17。控制器19优选地包括以下子模块：位置控制器36(用于控制制动驱动器17的当前位置)、速度控制器37(用于控制制动驱动器17的当前速度)以及电流控制器38(用于控制当前提供给制动驱动器17的驱动电流)。这三个单元可以分别从制动驱动器17接收(其他)输入变量，以便实现对驱动器17的理想驱动，使得实际压力2尽可能准确地跟随制动请求1。
在正常部分制动的情况下，压力传感器值(利用压力传感器18测得的实际压力2)将跟随名义的驾驶员制动请求(在图4中所图示的偏离34之前的过程)。
图6中直观地图示了当进行ABS控制时，利用所描述的制动力发生器和所描述的方法产生的情况。作为示例，图6中所示的内容也适用于ESP控制的情况。
图6是借助于这里所描述的方法和内容将目标压力43确定为ABS操纵中的受控变量。图6中示例性地图示了具有所描述的制动力发生器的ABS制动过程的三个阶段A、B和C。在阶段A的开始监控压力，并且由压力传感器测得的实际压力2与制动请求相符。这被绘制在压力轴3关于时间轴4的上部曲线中。
在从阶段A到阶段B的过渡的时刻或在该过渡前不久的时刻，所描述的控制器利用所描述的压力传感器识别到偏离34。这种偏离可以例如由制动系统的入口阀、出口阀、高压切换阀或压力控制阀引起。通过关闭这种阀会突然改变液压系统的刚性。
自该时刻起，车轮制动器特别倾向于以大的制动力抓住，使得车轮倾向于抱死。用于监控ESP或ABS控制单元中的制动性能的常用传感器仅当制动已经影响机动车的加速性能或制动器的制动效果时才发出信号。因此，用于ESP或ABS的控制单元仅在从阶段B到阶段C的过渡的时刻才接收到可用于控制的信号。ESP控制回路或ABS控制回路仅自该时刻起闭合，因为与这里所描述的控制器和这里所描述的方法相比，ABS和ESP做出反应要慢得多。在阶段B中，实际压力根据驾驶员制动请求以预定义的(最大)梯度进一步提高。但是，这仅维持直至规定的上限(例如最大180bar)。对于这里所描述的方法，预定义的(最大)梯度和规定的上限将固定得存储在控制器中。
自从阶段B到阶段C的过渡的时刻起出现制动压力的典型的反复波动。该波动由ESP控制单元或ABS控制单元的控制干预引起的。对应的目标压力43和由ESP控制单元或ABS控制单元设定的制动压力模型压力相对于时间轴4绘制在图6的中部。在图6的下部中图示了柱塞系统的由制动引起的活塞位置，该活塞位置规定或影响柱塞系统中的腔室的容积。

Claims (7)

1.一种用于运行制动力发生器(13)的方法，所述制动力发生器用于自动产生用于机动车的制动系统(31)的制动力，所述方法具有以下步骤：
a)接收制动请求(1)；
b)从至少一个压力传感器(18)接收实际压力(2)，柱塞系统(14)的至少一个腔室(15)中的压力利用所述至少一个压力传感器而被监控，其中除了实际压力(2)之外还接收或确定时间上的实际压力梯度；
c)在考虑所述制动请求(1)和所述实际压力(2)的情况下计算驱动信号(33)以用于驱动所述制动力发生器(13)的制动驱动器(17)，其中通过为时间上的实际压力梯度预设上限的方式来计算所计算的驱动信号(33)；以及
d)将所述驱动信号(33)输出到用于调整所述腔室(15)中的制动压力的所述制动驱动器(17)。
2.根据权利要求1所述的用于运行制动力发生器(13)的方法，其中在步骤c)中通过为所述实际压力(2)预设上限的方式来计算所计算的驱动信号(33)。
3.一种制动力发生器(13)，用于自动产生用于机动车的制动系统(31)的液压制动压力，所述制动力发生器具有柱塞系统(14)和制动驱动器(17)，所述柱塞系统具有用于容纳和压迫液压液的至少一个腔室(15)，所述制动驱动器被配置为用于改变所述柱塞系统(14)的所述至少一个腔室(15)的容积，并且由此建立压力，所述制动力发生器还具有布置在所述至少一个腔室(15)上的至少一个压力传感器(18)，所述至少一个压力传感器用于测量在所述至少一个腔室(15)中的压力建立，并且用于输出压力值信号，所述制动力发生器还具有控制器(19)，所述控制器被配置为执行根据权利要求1或2所述的方法，以便响应于电子制动请求(1)以及响应于利用所述压力传感器(18)测得的实际压力(2)来驱动用于建立压力的所述制动驱动器(17)。
4.根据权利要求3所述的制动力发生器(13)，其中所述压力传感器(18)的时间分辨率为1ms[毫秒]，优选地小于0.2ms。
5.根据权利要求3或4所述的制动力发生器(13)，具有至少两个腔室(15)，其中在每个腔室(15)上布置至少一个压力传感器(18)。
6.根据权利要求3或4所述的制动力发生器(13)，具有至少两个腔室(15)，其中仅在一个腔室(15)上布置压力传感器(18)。
7.一种用于机动车的制动系统(31)，包括根据权利要求3至6中任一项所述的制动力发生器(13)。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3119138B1 (fr) * 2021-01-22 2023-05-05 Transdev Group Innovation Equipement de contrôle capable de contrôler un freinage d’un véhicule autonome et véhicule associé
DE102022209076A1 (de) * 2022-09-01 2024-03-07 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Ermittlung eines Fremdkraftzylinderdruckes

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102325676A (zh) * 2009-02-13 2012-01-18 爱皮加特股份公司 具有在不同轮缸压力水平的车轮制动器中的同时或不完全同时的压力生成和减小的制动系统
WO2014135370A1 (de) * 2013-03-05 2014-09-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für ein kraftfahrzeug
CN104640752A (zh) * 2012-09-04 2015-05-20 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 用于机动车的制动系统以及用于运行制动系统的方法
CN105026229A (zh) * 2013-03-05 2015-11-04 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 用于运行制动系统的方法、执行该方法的制动系统及制动系统的应用
CN107206996A (zh) * 2015-01-27 2017-09-26 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 用于运行制动系统的方法及执行该方法的制动系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102325676A (zh) * 2009-02-13 2012-01-18 爱皮加特股份公司 具有在不同轮缸压力水平的车轮制动器中的同时或不完全同时的压力生成和减小的制动系统
CN104640752A (zh) * 2012-09-04 2015-05-20 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 用于机动车的制动系统以及用于运行制动系统的方法
WO2014135370A1 (de) * 2013-03-05 2014-09-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für ein kraftfahrzeug
CN105026229A (zh) * 2013-03-05 2015-11-04 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 用于运行制动系统的方法、执行该方法的制动系统及制动系统的应用
CN107206996A (zh) * 2015-01-27 2017-09-26 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 用于运行制动系统的方法及执行该方法的制动系统

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