CN112041202A - 控制设备和用于运行车辆的停车制动设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于停车制动设备的控制设备（10），所述控制设备具有电子装置（12），在配备有所述控制设备（10）和所述停车制动设备的车辆的供电系统在停止所述车辆的过程期间失效的情况下，借助于所述电子装置可将至少一个激活信号（14）输出到所述停车制动设备的触发装置（16、32），使得能够借助于所述至少一个激活信号（14）激活所述触发装置（16），并且能够借助于激活的触发装置（16）将所述停车制动设备转换到锁定模式下，从而借助于处于其锁定模式的所述停车制动设备将所述车辆锁定在所述车辆的当前停放位置上。本发明还涉及用于车辆的停车制动设备。此外，本发明还涉及一种用于运行车辆的停车制动设备的方法。

Description

控制设备和用于运行车辆的停车制动设备的方法

技术领域

本发明涉及一种用于停车制动设备的控制设备。本发明同样涉及用于车辆的停车制动设备。此外，本发明还涉及一种用于运行车辆的停车制动设备的方法。

背景技术

DE 10 2014 207 997 A1描述了一种用于停车锁的控制设备，所述控制设备被设计用于在通过配备有所述停车锁的车辆的驾驶员致动选档杆或制动踏板时激活所述停车锁的停车锁执行器，使得所述停车锁执行器通过停车锁棘爪的偏转而使得所述停车锁棘爪与所述停车锁的一个停车锁车轮形状配合。

发明内容

本发明提供了一种具有权利要求1的特征的用于停车制动设备的控制设备、一种具有权利要求4的特征的用于车辆的停车制动设备、一种具有权利要求5的特征的用于车辆的停车制动设备以及一种具有权利要求10的特征的用于运行车辆的停车制动设备的方法。

本发明的优点

本发明提供了在停止/停放车辆的过程期间各自车辆的供电系统不期望/突然失效的情况下将车辆/机动车辆可靠地锁定在其当前停放位置的可能性。由此确保了即使在这种状况下也可以以最小的滑行风险（几乎为零）安全地停止车辆。即使由于所述车辆的供电系统失效而无法结束已经开始的停止/停放车辆的过程，也无需担心在使用本发明时车辆会滑行。特别地，在使用本发明时，即使在供电系统失效的时刻在车辆中存在的驾驶员忘记致动制动器，也不必担心所述车辆会滑行。因此，本发明提高了用于实现本发明的车辆的驾驶员舒适度和安全标准。

还要指出的是，本发明附加地提供了在自主驾驶车辆的供电系统失效的情况下安全地停止/停放所述车辆的可能性，尽管在这种情况下通常不存在驾驶员。因此，本发明也有助于提高自主驾驶车辆的安全标准。

在一种有利的实施方式中，所述控制设备包括应急储能器，并且电子装置被设计为将在所述应急储能器上存储的能量作为至少一个激活信号输出到停车制动设备的触发装置。由于足以激活所述触发装置的能量数量通常可以借助于成本比较有利并且需要很小安装空间的应急储能器（例如存储电容器等）来存储，因此所述控制设备的这种构造几乎不会导致其安装空间需求或其成本的增加。同时，在所述控制设备的该实施方式中可靠地保证了，尽管各自车辆的供电系统不期望/突然失效，但是仍然有足够的能量将停车制动设备转换到其锁定模式。

在所述控制设备的一种替代的实施方式中，所述电子装置可以被设计为将至少一个开关信号作为所述至少一个激活信号输出到所述触发装置的至少一个开关，使得所述触发装置的电子器件可经由借助于所述至少一个开关信号切换的开关由所述触发装置的储能器供应电流。在这种情况下，也可靠地保证对所述触发装置的足够能量供应，以将所述停车制动设备转换到其锁定模式。

所述控制设备的实施方式的上述优点在用于与这种控制设备相互作用的用于车辆的停车制动设备中或在具有相应控制设备的用于车辆的停车制动设备中也得以保证。在这两种情况下，所述停车制动设备均包括所述触发装置，可借助于从所述控制设备输出的至少一个激活信号来激活所述触发装置，其中所述停车制动设备被构造为使得停车制动设备可借助于激活的触发装置转换到其锁定模式，从而借助于处于锁定模式下的停车制动设备将所述车辆锁定在该车辆的当前停放位置上。

优选地，所述停车制动设备具有烟火或电磁触发装置作为其触发装置，并且具有调节元件，其中所述调节元件可借助于烟火或电磁触发装置的激活而从初始位置调节到工作位置，使得当所述调节元件处于其工作位置时，所述停车制动设备处于其锁定模式。具有烟火或电磁触发装置和调节元件的停车制动设备在此描述的构造确保了比较少的能量数量已足以将所述停车制动设备转换到其锁定模式。

例如，所述停车制动设备可以包括可调节棘爪、锁止轮和至少一个弹簧，其中所述可调节棘爪可借助于处于起始位置的调节元件而与所述至少一个弹簧的力相反地保持在与所述锁止轮有间隔的等待位置上，并且其中在所述调节元件处于其工作位置上时可借助于所述至少一个弹簧的力将所述可调节棘爪抵靠所述锁止轮地按压到锁止位置上，使得所述停车制动设备处于其锁定模式。可调节棘爪、锁止轮、所述至少一个弹簧和所述调节元件的在此描述的相互作用可以机械上容易且成本有利地构造。

替代地，所述停车制动设备也可以包括可调节棘爪和锁止轮，其中在所述调节元件处于其初始位置时，所述可调节棘爪处于与所述锁止轮有间隔的等待位置上，并且其中借助于处于其工作位置的所述调节元件可以将所述可调节棘爪抵靠所述锁止轮地按压到锁止位置上，使得所述停车制动设备处于其锁定模式。所述停车制动设备的该实施方式也可以比较简单和成本有利地制造。

所述停车制动设备可以是例如停车锁或电停车制动器。因此，本发明可以用于大量以下车辆组件，这些车辆组件有利地用于防止配备有所述车辆组件的每个车辆不期望地滑行。但是要指出的是，这里提到的停车制动设备的示例不应理解为限制性的。

此外，执行用于运行车辆的停车制动设备的对应方法也提供了上面已经列出的优点。要明确指出的是，可以根据所述控制设备和所述停车制动设备的上述实施方式来扩展用于运行车辆的停车制动设备的方法。

附图说明

下面基于附图解释本发明的其他特征和优点。

图1示出了控制设备的第一实施方式或与所述控制设备相互作用或配备有所述控制设备的停车制动设备的第一实施方式的示意图；

图2示出了控制设备的第二实施方式或与所述控制设备相互作用或配备有所述控制设备的停车制动设备的第二实施方式的示意图；

图3示出了控制设备的第三实施方式或与所述控制设备相互作用或配备有所述控制设备的停车制动设备的第三实施方式的示意图；

图4示出了控制设备的第四实施方式或与所述控制设备相互作用或配备有所述控制设备的停车制动设备的第四实施方式的示意图；以及

图5示出了用于解释运行车辆的停车制动设备的方法的实施方式的流程图。

具体实施方式

图1示出了控制设备的第一实施方式或与所述控制设备相互作用或配备有所述控制设备的停车制动设备的第一实施方式的示意图。

图1中示意性地示出的控制设备10或与所述控制设备相互作用或配备有所述控制设备的停车制动设备可以用于多种车辆类型/机动车辆类型。即使将控制设备10专门用于被设计用于自主驾驶的车辆/机动车辆是特别有利的，控制设备10仍然可以有利地用于任何其他车辆类型/机动车辆类型。

控制设备10具有电子装置12，借助于电子装置12可以识别出配备有控制设备10和所述停车制动设备的车辆的供电系统（未示出）在用于停止/停放该车辆的过程期间的失效。各自车辆的供电系统的失效例如可以理解为各自车辆的低压车载电网的失效。由于从现有技术中已经知道了识别这种状况的可能性，因此这里不再对此详细讨论。例如，电子装置12借助于至少一个电压测量装置必要时可以识别出所提供的低伏电压下降到预给定的阈值以下。

电子装置12被设计为如果在停止/停放车辆的过程期间所述供电系统出现故障，则将至少一个激活信号14输出到所述停车制动设备的触发装置16，使得借助于至少一个激活信号14可激活/激活触发装置16。为此，触发装置16被构造为，使得借助于从控制设备10输出的至少一个激活信号14可激活/激活触发装置16。此外，以下更详细描述的停车制动设备被构造为使得借助于激活的触发装置16将所述停车制动设备可转换/转换到所谓的锁定模式。如还将在下面更详细解释的，借助于所述停车制动设备的该构造确保了借助于处于其锁定模式的所述停车制动设备将所述车辆锁定/保持在其当前的停放位置上。因此，控制设备10确保在停止/停放车辆的过程期间所述车辆的供电系统失效的情况下借助于所述停车制动设备将所述车辆锁定在其当前的停放位置上。

因此，控制设备10和与所述控制设备相互作用或配备有所述控制设备的停车制动设备保证即使在停止/停放车辆的过程期间该车辆的供电系统不期望/突然失效的情况下也将所述车辆锁定在各自的停放位置上，使得即使在具有明显的倾斜度的停放面上也无需担心车辆会不期望地滑行。由于控制设备10的该有利设计，即使在停止/停放先前自主驾驶和无人驾驶的车辆的过程期间发生供电系统的失效，也可以保证该优点。相反，即使已经停放的车辆的用作供电系统的低压车载电网已放电，也不必担心触发装置16的激活，因此也不必担心停车制动设备会不期望地转换到其锁定模式。取而代之的是，在这种状况下可以例如借助于常规的停车系统来固定车辆。

在图1的实施方式中，控制设备10的电子装置12被设计为将至少一个开关信号14作为至少一个激活信号14输出到触发装置16的至少一个开关18，触发装置16的电子器件20经由借助于至少一个开关信号14切换的开关18由触发装置16的（自己的）储能器22可供应/供应电流。由此，即使供电系统失效也可以保证有足够的电流供应以激活触发装置16以及将所述停车制动设备转换到其锁定模式。例如，至少一个存储电容器22可以用作触发装置16的储能器22。这种储能器22成本比较有利并且需要相对小的安装空间。至少一个存储电容器22可以在车辆每次开始行驶时从该车辆的供电网加载足以触发触发装置16的触发能量。低压车载电网也非常适合于此使用目的。然而要指出的是，图1中所示的存储电容器22仅应被解释为触发装置16的储能器22的示例。其他储能器类型同样可以用于触发装置16。

作为触发装置16具有自己的储能器22的该构造的替代方案，控制设备10也可以包括应急储能器（未示出）。在这种情况下，电子装置12优选地被设计为将在所述应急储能器上存储的能量作为至少一个激活信号14输出到所述停车制动设备的触发装置16。通过这种方式也可以确保，即使在停止车辆的过程期间所述车辆的供电系统失效，仍然确保将足够的能量供应给触发装置16以激活触发装置16并将所述停车制动设备转换到其锁定模式。

在图1的实施方式中，触发装置16是电磁触发装置16，其具有磁线圈20作为其电子器件20的至少一部分。通过给磁线圈20通电，可引发/将引发磁场。此外，在图1中示意性再现的停车制动设备具有调节元件24，其中调节元件24布置在触发装置16上，使得调节元件24通过激活触发装置16从初始位置（在图1中示出）可调节/调节到工作位置。在图1以图形再现的实施方式中，调节元件24可以借助于通过磁线圈20通电而产生的磁场示例性地从其初始位置拉到其工作位置。特别地，调节元件24在其工作位置上可以至少部分地伸入到由磁线圈20围绕的内部空间中。只要期望，就可以将调节元件24的至少一部分24a磁化。此外，所述停车制动设备被构造为使得当调节元件24处于其工作位置时，所述停车制动设备处于其锁定模式。

在图1的示例中，所述停车制动设备还包括可调节棘爪26、锁止轮28和至少一个弹簧30。至少一个弹簧30可以是至少一个压缩弹簧30和/或至少一个拉伸弹簧。特别地，至少一个预张紧的弹簧30可以用作至少一个弹簧30。借助于处于其起始位置的调节元件24将可调节棘爪26与至少一个弹簧30的力相反地可保持/保持在与锁止轮28有间隔的等待位置上。因此，调节元件24作为所谓的“保持元件”起作用。然而，当调节元件24处于其工作位置时，可调节棘爪26借助于至少一个弹簧30的力抵靠锁止轮28地可按压/按压到锁止位置上，使得所述停车制动设备处于其锁定模式。因此，至少一个弹簧30也可以用作“储力器”，以在车辆的供电系统失效的情况下将可调节棘爪26形状配合地锁定在其在锁止轮28上的锁止位置上。

在通过将可调节棘爪26锁定在锁止轮28上而将图1的停车制动设备转换到其锁定模式之后，配备有停车制动设备的车辆不再准备行驶。无需担心在可调节棘爪26从锁止轮28松脱之前车辆会滑行。可以由工厂来通过将可调节棘爪26从锁止轮28松脱而重新激活所述停车制动设备。由于所述停车制动设备以相对较低的频率转换到其锁定模式，因此很少需要借助于工厂来将可调节棘爪26从锁止轮28松脱。

图2示出了控制设备的第二实施方式或与所述控制设备相互作用或配备有所述控制设备的停车制动设备的第二实施方式的示意图。

在图2中部分示意性再现的停车制动设备与前述实施方式的不同之处在于，图2的停车制动设备具有烟火触发装置32。烟火触发装置32具有作为其电子器件34的至少一部分的点火线圈34，其中通过给点火线圈34通电可产生/产生火花/点火火花。借助于以这种方式产生的火花，可以使存在于触发装置32的反应空间38中的点火物质36爆炸。反应空间38由可调节活塞39限制，其中通过点火物质36的爆炸而引发的压力增加足以调节可调节活塞39。

在图2的停车制动设备情况下，已经在上面描述的调节元件24连接至可调节活塞39，使得调节元件24借助于通过点火物质36的爆炸触发的可调节活塞39的调节运动而从该调节元件的起始位置可调节/调节到该调节元件的工作位置。由此图2中所示的调节元件24也可以作为所谓的“保持元件”与其停车制动设备的未示出组件26至30相互作用，使得可以通过给点火线圈34通电来触发将所述停车制动设备转换到其锁定模式的连锁反应。然后，至少一个弹簧30的力使可调节棘爪26可靠地保持在其锁止位置上或将可调节棘爪26可靠地锁定在锁止轮28的锁止轮开口中。

关于图2的停车制动设备的其他组件，参考上述实施方式。

图3示出了控制设备的第三实施方式或与所述控制设备相互作用或配备有所述控制设备的停车制动设备的第三实施方式的示意图。

在图3中示意性示出的停车制动设备也具有可调节棘爪40和锁止轮42。然而，当设计为“楔形元件”的调节元件44处于其初始位置时，可调节棘爪40处于与锁止轮42有间隔的所谓的等待位置。例如，只要调节元件44处于其起始位置，就可以借助于至少一个弹簧46（如特别是至少一个扭力弹簧46）将可调节棘爪40保持远离锁止轮42。优选地，处于其起始位置的调节元件44不与所述可调节棘爪接触。

在图3的停车制动设备情况下，也可以借助于填充到反应空间38中的点火物质36由于点火线圈34产生的火花而导致的爆炸将调节元件44从其起始位置调节到其工作位置。只有调节元件44处于其工作位置，可调节棘爪40才抵靠锁止轮42地可按压/按压到锁止位置上，使得所述停车制动设备处于其锁定模式。例如，调节到其工作位置的调节元件44可以作为“楔形元件”与可调节棘爪40接触，使得可调节棘爪40与至少一个弹簧46的力相反地被按压到抵靠锁止轮42。一旦可调节棘爪40超出形成在锁止轮42中的锁止轮开口，就通过借助于调节元件40按压在所述可调节棘爪40上的压力将可调节棘爪40推入到所述锁止轮开口中并且锁定在锁止轮42上。

关于图3的停车制动设备的其他组件，参考上述实施方式。

图4示出了控制设备的第四实施方式或与所述控制设备相互作用或配备有所述控制设备的停车制动设备的第四实施方式的示意图。

在图4的实施方式中，被构造为“楔形元件”的调节元件44可以借助于通过给磁线圈20通电产生的磁场而从其起始位置拉入其工作位置。特别地，调节元件24在其工作位置上可以至少部分地伸入到由磁线圈20围绕的内部空间中。具体地，调节元件44的一部分44a可以被磁化。

借助于处于其工作位置的调节元件44，将（未示出的）可调节棘爪40抵靠锁止轮42（未示出）地可按压/按压到锁止位置上，从而通过借助于调节元件40按压在可调节棘爪40上的压力将可调节棘爪40推入到所述锁止轮开口中并锁定在锁止轮42上。因此，图4的停车制动设备也引发了上述实施方式的优点。

已经参考前述实施方式描述了图4的停车制动设备的其他组件。

在所述停车制动设备的所有上述实施方式中，控制设备10都可以集成到各自的停车制动设备中。但是，控制设备10也可以是与所示出的每个停车制动设备分开构造并且与各自的停车制动设备相互作用的部件。

在所述停车制动设备的上述实施方式中，所述停车制动设备分别是停车锁。特别地，在各自的停车锁中锁止轮28或42可以安装在各自车辆的内燃发动机和/或电驱动马达的变速器上或安装在各自车辆的至少一个车轮上。在这两种情况下，都可以通过将可调节棘爪26或40锁定在相关联的锁止轮28或42上来将车辆可靠地保持在甚至具有明显倾斜度的停放面上。但替代地，上述每个停车制动设备也可以是电停车制动器。

图5示出用于解释运行车辆的停车制动设备的方法的实施方式的流程图。

作为方法步骤S1，确定在停止车辆的过程期间所述车辆的供电系统是否失效。例如，方法步骤S1可以在停止车辆的过程期间重复执行，其方式是借助于至少一个电压测量装置连续测量可由所述供电系统提供的电压（例如低伏电压）并将该电压与预给定的阈值进行比较。

如果在方法步骤S1中确定所述车辆的供电系统在停止车辆的过程期间失效，例如由于所测量的电压下降到所述预给定的阈值以下，则执行方法步骤S2。在方法步骤S2中激活所述停车制动设备的触发装置，使得激活的触发装置将所述停车制动设备转换到锁定模式，从而借助于处于其锁定模式的所述停车制动设备来锁定静止的车辆。

上面解释的所有停车制动设备都可以用于执行这里描述的方法。然而，该方法的可执行性不限于使用这些停车制动设备之一。

Claims (10)

1.一种用于停车制动设备的控制设备（10），所述控制设备具有：

电子装置（12），在配备有所述控制设备（10）和所述停车制动设备的车辆的供电系统在停止所述车辆的过程期间失效的情况下，借助于所述电子装置能够将至少一个激活信号（14）输出到所述停车制动设备的触发装置（16、32），使得能够借助于所述至少一个激活信号（14）激活所述触发装置（16、32），并且能够借助于激活的触发装置（16、32）将所述停车制动设备转换到锁定模式下，从而借助于处于所述停车制动设备的锁定模式下的所述停车制动设备将所述车辆锁定在所述车辆的当前停放位置上。

2.根据权利要求1所述的控制设备（10），其中，所述控制设备（10）包括应急储能器，并且所述电子装置（12）被设计为将在所述应急储能器上存储的能量作为所述至少一个激活信号输出到所述停车制动设备的触发装置（16、32）。

3.根据权利要求1所述的控制设备（10），其中，所述电子装置（12）被设计为，将至少一个开关信号（14）作为所述至少一个激活信号（14）输出到所述触发装置（16、32）的至少一个开关（18），使得所述触发装置（16、32）的电子器件（20、34）能够经由借助于所述至少一个开关信号（14）切换的开关（18）由所述触发装置（16、32）的储能器（22）供应电流。

4.一种用于车辆的停车制动设备，用于与根据前述权利要求中任一项所述的控制设备（10）相互作用，所述停车制动设备具有：

所述触发装置（16、32），能够借助于从所述控制设备（10）输出的至少一个激活信号（14）来激活所述触发装置，

其中所述停车制动设备被构造为使得所述停车制动设备能够借助于激活的触发装置（16、32）转换到所述停车制动设备的锁定模式，从而借助于处于其锁定模式下的停车制动设备将所述车辆锁定在所述车辆的当前停放位置上。

5.一种用于车辆的停车制动设备，所述停车制动设备包括：

根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备（10），以及

所述触发装置（16、32），能够借助于从所述控制设备（10）输出的至少一个激活信号（14）来激活所述触发装置，

其中所述停车制动设备被构造为使得所述停车制动设备能够借助于激活的触发装置（16、32）转换到所述停车制动设备的锁定模式，从而借助于处于其锁定模式下的停车制动设备将所述车辆锁定在所述车辆的当前停放位置上。

6.根据权利要求4或5所述的停车制动设备，其中，所述停车制动设备具有烟火或电磁触发装置（16、32）作为其触发装置（16、32），并且具有调节元件（24、44），以及其中所述调节元件（24、44）布置在所述触发装置（16、32）上，使得所述调节元件（24、44）能够借助于所述烟火或电磁触发装置（16、32）的激活而从初始位置调节到工作位置，使得当所述调节元件（24、44）处于其工作位置时，所述停车制动设备处于所述停车制动设备的锁定模式。

7.根据权利要求6所述的停车制动设备，其特征在于，所述停车制动设备包括可调节棘爪（26）、锁止轮（28）和至少一个弹簧（30），其中所述可调节棘爪（26）能够借助于处于所述调节元件的起始位置的所述调节元件（24）而与所述至少一个弹簧（30）的力相反地保持在与所述锁止轮（28）有间隔的等待位置上，并且其中在所述调节元件（24）处于其工作位置上时能够借助于所述至少一个弹簧（30）的力将所述可调节棘爪（26）抵靠所述锁止轮（28）地按压到锁止位置上，使得所述停车制动设备处于所述停车制动设备的锁定模式。

8.根据权利要求6所述的停车制动设备，其中，所述停车制动设备包括可调节棘爪（40）和锁止轮（42），其中在所述调节元件（44）处于其初始位置时，所述可调节棘爪（40）处于与所述锁止轮（42）有间隔的等待位置上，并且其中借助于处于所述调节元件的工作位置的所述调节元件（44）能够将所述可调节棘爪（40）抵靠所述锁止轮（42）地按压到锁止位置上，使得所述停车制动设备处于所述停车制动设备的锁定模式。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的停车制动设备，其中，所述停车制动设备是停车锁或电停车制动器。

10.一种用于运行车辆的停车制动设备的方法，具有以下步骤：

确定（S1）在停止所述车辆的过程期间所述车辆的供电系统是否失效；以及

只要确定所述车辆的供电系统在停止所述车辆的过程期间失效，就激活所述停车制动设备的触发装置（16、32），使得激活的触发装置（16、32）将所述停车制动设备转换到锁定模式，从而借助于处于所述停车制动设备的锁定模式的所述停车制动设备来锁定（S2）静止的车辆。

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