CN112105532B - 制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制动系统，该制动系统具有：致动装置；第一活塞‑缸单元，其包括活塞，该活塞将第一工作腔与第二工作腔彼此分开；第二活塞‑缸单元，其具有电动驱动器以及传动装置以便经由阀装置将压力介质供应给制动回路中的至少一个制动回路；以及马达‑泵单元，其具有阀装置，以便将压力介质供应给制动回路，其中，借助于控制装置，第二活塞‑缸单元的电动驱动器的马达和马达‑泵单元的马达能够共同地使用或彼此独立地使用，其中，马达‑泵单元经由两个液压连接件连接至第一工作腔和第二工作腔，其特征在于，仅在一个液压连接件中布置有隔离阀，或者在两个液压连接件中的每一者中布置有隔离阀以用于选择性地打开或关闭液压连接件。

Description

制动系统
技术领域
本发明涉及一种制动系统。
背景技术
具有自动驾驶(AD)的车辆的趋势对制动系统提出了高的要求，一方面是在容错能力方面，另一方面是在例如用于致动压力产生、电源和计算机功能(ECU)的冗余功能方面。所谓的一箱式和两箱式系统受到欢迎。两箱式系统包括电动制动助力器(BKV)、所谓的e-booster(e-助力器)和ESP系统(电子稳定性控制系统)。例如，这使得经由电动马达和电子控制单元——以及发动机控制单元(电子控制单元或ECU)——的制动压力的产生对于具有电动马达和ECU的e-booster和返回泵来说是冗余的。
已知的解决方案具有相对长的长度和大的重量。
在WO2011/098178(在下文中被称为变型A或跟随助力器或e-booster)中，这种解决方案被描述为具有同轴驱动器，在该同轴驱动器中，电动马达经由齿轮和活塞作用在HZ活塞上(＝主缸活塞)。BKV控制经由电气元件和作为所谓的跟随助力器的反作用盘实现，踏板行程是制动压力和制动系统的体积吸收的函数，如果出现衰减或制动回路故障，该致动系统需要较长的踏板行程。
WO2009/065709(在下文中被称为变型B，或称为跟随助力器或e-booster)也示出了作为跟随BKV的e-booster。此处，BKV控制经由踏板行程和压力来进行。具有电动马达和柱塞的单独压力源经由HZ活塞上的放大器活塞起作用。
WO2012/019802(在下文中为变型C)示出了与具有同轴驱动器的WO2011/098178类似的布置，在WO2011/098178中，电动马达经由齿轮和活塞作用在HZ活塞上。在此使用了附加的活塞缸单元，该活塞缸单元作用在行程模拟器活塞(WS)上。因此，踏板行程与例如衰减和制动回路故障无关。但是，复杂度和构造长度都很大。
DE 10 2009 033 499(在下文中也被称为变型D)示出了一种具有附加的ESP单元的制动助力器(BKV)，该附加的ESP单元具有助力器活塞的液压致动和外部压力源。具有四个或五个活塞和六个电磁阀(MV)的这种布置是复杂的并且在长度方面是不利的。非液压作用的行程模拟器(WS)位于主缸上游的活塞-缸单元内，并且不能经由电磁阀(MV)进行阻尼或切换。
上述所有解决方案均具有冗余制动力放大(BKV)功能，因为在BKV马达发生故障的情况下，类似于具有真空BKV的辅助功能，具有泵的ESP单元确保自动驾驶模式下的制动功能。
如在申请人的WO2010/088920中所述的，如果ESP马达发生故障，则ABS应经由BKV马达进行压力调制的可能性来发挥作用。但是，这仅允许对所有四个轮进行共同的压力控制，这不会产生最佳的制动距离。
由于先进的踏板行程特性，所有先前已知的一箱式系统都具有所谓的行程模拟器(尤其是对于线控制动)。
已知的具有e-booster和ESP的系统在压力源(DV)中只有一个冗余，例如，如果e-booster发生故障，则存在下述冗余压力源(DV)：该冗余压力源(DV)因ESP而具有用于制动助力器(BKV)的冗余功率。没有考虑更高的安全要求。
发明内容
基于现有技术，本发明的目的是提供一种改进的制动系统。
特别地，本发明基于以下目的：创建制动系统，该制动系统用于自动驾驶操作(以下简称AD)以及/或者用于具有越来越强的恢复性能(通过在发电机操作中经由发电机/或驱动马达进行制动而进行能量回收)的电动车辆/混合动力车辆。优选地，重量减轻了以及/或者系统的尺寸减小了以及/或者可靠性提高了。
优选地，将创建用于自动驾驶的具有成本效益的制动系统，该制动系统满足所有所需的冗余以及非常高的安全性要求。
此外，如果ESP发生故障，则制动系统既要在制动距离和稳定性方面实现充足的ABS功能，又要实现充分的恢复功能。
根据本发明，本目的通过本发明的主技术方案的特征解决。
此外，改进的特征在于，制动助力器的设计具有很少且简单的具有低公差要求的部件(例如，仅在打开/关闭操作中的阀)且因此具有成本效益、设计非常短且窄、并且能够实现恒定的踏板行程特性、特别是具有强的恢复能力。
本发明的各有利的实施方式或设计包含在本发明所参引的另外的技术方案、附图和附图说明中。
利用根据本发明的解决方案及本发明的各实施方式和设计创建了一种制动系统，该制动系统具有非常短的构造和有利的踏板特性。
特别地，根据本发明创建了一种两箱式系统，该两箱式系统具有电动制动助力器，该电动制动助力器经由两条液压管路连接至标准ESP单元(在下文中被称为X-Boost和ESP/ABS单元(即，马达-泵单元)，统称为两箱式系统)，其中，制动助力器具有与制动系统的体积吸收和恢复程度无关的踏板特性。
此外，本发明实现了具有小箱体体积的制动助力器的紧凑设计，该制动助力器非常短且窄并且具有许多冗余，所述许多冗余例如用于压力产生、电源、ESP单元的泵马达故障，并且该制动助力器还包ABS功能，如果ESP单元发生故障，则性能会降低。在没有ESP的紧急操作中，ABS功能应至少包括逐轴单独调控，以改善制动距离(“选择低速”压力调控)。
单元舱中的安装空间变得越来越小，因此制动单元的尺寸、尤其是在宽度和长度方面的尺寸应尽可能小。根据本文所参引的申请人的WO2016/023994，一方面可以通过将主缸(HZ)活塞与马达驱动器断开联接，并且另一方面通过特殊的短主缸(HZ)来实现这种紧凑的设计，该紧凑的设计具有包括活塞驱动器的电动马达的平行布置的压力源(以下称为压力源或DV或第二活塞-缸单元)。
压力源DV仅在直至80bar至100bar的轮锁定极限有效。对于更高的压力(例如用于驾驶员辅助功能)，要开启ESP单元的泵。因此，与上述现有技术的变型A相比，这可以通过根据本发明的解决方案来实现，因为ESP泵功能对踏板的感觉没有影响，因为制动踏板是断开联接的。
在踏板特性中，应排除来自体积吸收的反作用，例如，在致动回路发生故障时。另一方面，应该可以产生所需的踏板反馈、例如使用ABS功能时的小的踏板运动、可选地也可以是间歇的运动。故障、例如制动回路故障也可以通过使踏板平行于警告灯移动而被指示。
可以想到用于踏板行程模拟器各种解决方案。在整个压力范围(150bar至200bar)中，踏板行程模拟器应该提供良好的踏板行程特性，例如，直至30bar时具有平坦的特性曲线，并且然后逐渐增加而没有影响，无论是X-Boost还是ESP单元递送压力。在作为跟随助力器的e-booster的实施方式(根据现有技术的变型A)中，踏板力特性曲线在从e-booster过渡到ESP期间显著变化，并且为此需要大量的软件工作来实现阀的PWM操作。具有根据本发明的解决方案不是这种情况，因为ESP泵的操作对踏板特性没有影响，因为踏板经由行程模拟器而断开联接。
如也在本文所参引的申请人的WO2013/072198中所示出的，为了减小构造体积，可以在踏板行程特性曲线的平坦部分中使用返回弹簧，使得活塞行程模拟器中的体积较小，并且仅对应于特性曲线的渐进部分。
行程模拟器可以有利地是经由液压连接管路连接至辅助活塞的工作腔的活塞模拟器(WS)以及/或者是连接至SK活塞的工作腔的柱塞模拟器。如果设置了柱塞模拟器，则取决于踏板行程的控制压力会作用在柱塞上。
如果行程模拟器可以在另外的改进中被关断且在第一范围内无效并且制动踏板力仅由返回弹簧确定且在第二范围中由返回弹簧和行程模拟器活塞来确定，则也是有利的。
此外，可以在行程模拟器的上游连接切换阀，以便根据需要开启或关断行程模拟器。但是，如果未在行程模拟器的上游连接切换阀，则切换阀阀(WA)必须布置在从辅助活塞的压力或工作腔到行程模拟器再到储存容器分支的分支管路中。
如果压力-体积特性曲线用于压力源控制和诊断，则也是有利的。
实现踏板行程模拟器的另一种可能性是具有柱塞而不具有活塞行程模拟器的THZ(＝串联主制动缸，即，第一活塞-缸单元)，如在本文在此方面所参引的申请人的WO2016/023994中所描述和图示的。在此，取决于踏板行程的对BKV的控制压力作用在柱塞上，并且因此产生踏板反馈效果。
根据踏板位置，压力从压力源的活塞传递至主制动缸(T)HZ的活塞(即，SK活塞)，从而产生制动压力。压力源包括电动马达，该电动马达经由主轴来驱动活塞。滚珠丝杠驱动器(KGT)和具有螺母的梯形主轴都可以用作传动装置。具有螺母的梯形主轴更便宜并且安静，但具有较低的效率且是自锁的。具有螺母的梯形主轴的优点是，在例如发动机的压力源DV发生故障的情况下，活塞保持就位，使得在制动压力的影响下，制动回路中的体积不会增加。
对于滚珠丝杠驱动器(KGT)，必须使用附加的截止阀来解决此故障。与在主缸(HZ)中一样，液体从储存容器(VB)的抽吸是经由吸入阀或经由具有通气孔的活塞套筒密封件进行的。
可以通过电磁阀(WA)来关闭通往活塞行程模拟器的通道，因为在压力源(DV)故障的情况下，踏板力作用在主缸(HZ)上，并且因此在所谓的后备水平(RFE)中产生制动压力。在没有阀(WA)的情况下，后备水平(RFE)中的踏板行程通过活塞行程模拟器(WS)的体积抽吸而延长。
由于X-Boost和ESP单元的互连提供了用于通过冗余电源产生压力的两个冗余系统，因此后备水平(RFE)仅在牵引期间有效，实际上仅在深的负载时有效，例如，在车辆的传动装置可能被阻挡的情况下。这些事实允许系统和活塞设计的更大的自由度，例如，节省WA电磁阀。
在一个实施方式中，X-Boost和ESP单元具有分开的电源，例如，ESP连接至12V电池，而X-Boost连接至多电压车辆电气系统的DC/DC转换器。替代性地，X-Boost和ESP单元都可以连接到12V电池和DC/DC转换器。因此，两箱式制动系统的两个模块在每种情况下都具有冗余电源。
根据本发明的解决方案中的一些解决方案相比于现有技术变型A具有更多优点：
I.如果制动回路发生故障，则不会有踏板掉落；
II.如果ESP马达发生故障，也可以逐轴地控制压力，这样使得能够大大减少制动距离；
III.可以在X-Boost中实现许多驾驶员辅助功能，并且可以实现比ESP单元更高的精度；以及/或者
IV.经由DV进行控制比经由进口阀和出口阀以及ESP单元的泵进行控制的恢复控制更容易、更安静且更精确。
因此可以避免踏板掉落I)，因为系统中的泄漏不会影响踏板感觉，因为行程模拟器已断开联接。与根据本发明的解决方案相比，例如在变型A和B中，系统中的泄漏直接影响踏板感觉，使得在最坏的情况下踏板行程突然延长并且驾驶员无法控制变化并导致事故。
通过根据本发明的解决方案可以实现轴的单独的压力调节II)，因为如果ESP马达发生故障，则X-Boost的压力源DV的电动马达接管压力调控并且压力调控对踏板没有影响。这意味着与跟随助力器解决方案(变型A和B)相比，自由度要大得多。为此，根据本文在此方面所参引的(申请人的DE 10 2005 018649)和压力梯度调控(申请人的DE 10 2005055751)，经由活塞行程和马达电流进行的本发明的压力控制用于高精度的压力控制，而该高精度的压力控制不能通过ESP单元的阀的脉冲宽度调制(PWM)控制来实现。
系统的断开联接(系统的踏板)对于实施III)驾驶员辅助功能也非常重要，如以下更详细描述的。
由于电动汽车的混合动力和普及程度越来越高，恢复控制(IV)变得越来越重要。制动压力根据可能的发电机制动效果和驾驶员要求的总制动效果而变化。这称为制动压力混合。这可能涉及所有轮制动(四轮混合)、仅一个车辆轴(两轮混合)、或单独地单轮制动。它需要适当的制动压力控制和阀控制。在附图的描述中对此进行了详细描述。
根据本发明的解决方案的一个解决方案中的恢复控制(IV)仅经由压力源DV的活塞行程控制来执行，例如，在四轮混合的情况下。根据车辆的发电机或以发电机模式操作的电动车辆的驱动马达的减速效果，通过对活塞进行调节来设定对应的制动压力，使得液压制动力和由驱动马达实现的制动效果的和产生所需的总减速力。
这在完全不同的方式中是可能的，因为X-Boost的压力源DV的压力位置对踏板感觉没有影响。这具有明显的优势，特别是与现有技术的变型A和B相比，在现有技术的变型A和B中，踏板与HZ体积之间的联接意味着必须排空ESP单元的储存腔，以便实现降低的减速度同时保持相同的踏板感觉。这需要对ESP进行干预，并对ESP单元的出口阀进行非常复杂的控制。此外，通过根据本发明的解决方案中的一些解决方案，可以避免用于不同的制动回路分配(逐轴的对角和平行/制动回路、前驱动器和后驱动器)的不同ESP变型，因为控制仅经由活塞进行，与制动回路分配和驱动类型无关。特别地，X-Boost的以下优点也来自恢复。
逐轴的混合(两轮混合或逐轴的混合)更容易实现，如下面将更详细描述的。
与现有技术相比，根据本发明的解决方法中的一些解决方法在踏板感觉上提供了以下优点：
·由于混合而在踏板感觉上没有变化
·由于在制动系统中的变化(例如，制动器释放间隙的变化、PV特性曲线的变化)而在踏板感觉上没有变化概括地说，混合具有以下优点：
·即使发电机转矩快速变化，也可以精确调节制动压力＝>单点制动；
·没有例如来自ESP单元中的切换阀的可察觉的噪音；
·在整个车辆减速度范围内进行混合；
·相比于常规的e-booster用于混合的软件更简单；
·均匀的混合用于对角(X)和轴平行(II)制动回路分配；
·可以随意显示制动力分配，直至轮锁定极限。因此，可以避免ESP干预以确保车辆稳定、特别是在滑的和不平坦的道路表面上确保车辆稳定，以及可以避免通过从恢复到纯液压制动和从纯液压制动到恢复的复杂切换而导致的恢复过程的中断；
·非驱动轴上的轮制动的变化(例如压力-体积特性或p-V特性)对液压制动没有影响；
·不需要另外的部件来容纳液压流体(例如，无需“智慧型致动器”)；
·踏板不需要更硬的返回弹簧(对于RFE中的Pmax很重要)；以及/或者
·诊断制动系统的PV特性曲线的变化。
在根据具有跟随助力器的变型A的已知系统中，踏板行程取决于体积吸收。为了防止踏板行程在正常操作期间变大，有必要针对具有不同活塞直径的不同车辆类型来调节主缸HZ的尺寸。当在后备水平RFE中发生系统故障时，这会导致在制动系统中以相同的踏板行程产生较大的踏板力，从而产生更大的体积吸收。根据ECE-13H的要求，对于500N的最大足力需要至少0.24g至0.3g的车辆减速度。
与SK活塞相比，根据本发明的解决方案中稍微一些解决方案允许使用较小的辅助活塞直径，并且因此在500N足力下在后备水平RFE中使用更高的制动压力。此外，由于DV继续运送，随着制动衰减，制动回路中的体积会进一步增加。该附加的体积必须能够通过比辅助活塞大的SK活塞的直径或者通过SK活塞的较大行程从SK活塞转移到浮动回路中。
在根据本文在此方面所参引的申请人的DE 10 2005 018649和DE 10 2005055751的一个实施方式中，通过经由BKV特性曲线来根据踏板行程在制动回路中施加压力而经由压力源DV的活塞来对BKV进行控制。在ESP单元中测量压力，并由压力源DV经由相应的活塞行程提供压力。如果压力传感器发生故障，则此压力信号不可用。由压力源DV通过评估压力体积特性曲线(p-V特性曲线)来检测压力传感器故障。在此，对于活塞行程而言缺少对应的压力值。
DV马达的电流测量值在此也可以用于替代压力测量值。通常，也可以考虑仅使用电流测量值。为了压力建立和降低对应的精度，因驱动器中的摩擦力而产生的滞后现象必须被包含在压力源DV的特性曲线中(替代性地，活塞行程和压力或电流)，压力建立和降低对应的精度例如因电流与车辆减速度的相关性而可选地具有有校正值。
该概念还具有潜力以通过下述各项提高功能和错误安全性：
a)功能
·联接至第一制动回路(BK1)小型蓄能器，也称为微型储存容器，该微型储存容器使ESP泵能够在压力源(DV)的吸入冲程期间在轮制动缸中建立更多压力
·液压踏板力在后备平面中混合
b)安全
·在第一制动回路(BK1)发生故障的情况下，在第一制动回路(BK1)中使用第一隔离阀(TV1)
·在第二制动回路(BK2)发生故障的情况下，在第二制动回路(BK2)中使用第二隔离阀(TV2)
·省去行程模拟器截止阀(WA)。这也消除了行程模拟器截止阀(WA)可能的错误
·阻止传感器致动的措施
·用于储存容器(VB)中的制动流体的线性液位变送器，该线性液位变送器检测储存容器(VB)中的小体积变化，并在制动系统泄漏时可以发出预警
·从辅助活塞腔到储存容器(VB)的液压连接中的附加的截止阀(36)
·具有用于主缸(THZ)和压力源(DV)的诊断选项的冗余密封件
·在吸入阀(28)发生故障的情况下的冗余措施，例如位于从压力源(DV)到储存容器(VB)的返回管路中的附加的截止阀(MVs)
·用于控制FV阀的部分冗余控制单元(ECU)
·从PCB到主体的散热，以及因此到较冷的喷涂壁的散热，降低了电子部件的温度及它们的故障率
·马达的2×3相控制，以及因此冗余绕组的2×3相控制这意味着还可以满足对故障操作(FO)的很高要求。
在下文中，列出了上述可能的实施方式的其他可能的有利特征，这些特征可以以组合的方式或单独地添加到实施方式中：
·例如，第一活塞-缸单元(主缸)的活塞可以具有不同的直径，并且特别地，辅助活塞的尺寸可以较小，以适应后备平面(RFE)中较小的踏板力。
·同样，两箱式设计(X-Boost/ESP)的一个模块可以连接至12V电池或12V电源，并且两箱式设计(X-Boost/ESP)的另一个模块可以连接至DC/DC转换器或48V车辆电气系统或具有更高电压的其他车辆电气系统，其中，特别是X-Boost通过DC/DC转换器或48V车辆电气系统供电的。为了提高安全性，两个模块都可以冗余地连接至两个车辆电气系统，特别是12V电池和DC/DC转换器。
·压力源传动装置可以具有自锁梯形主轴，当驱动器发生故障时，自锁梯形主轴具有自锁作用。
·阀(FV)可以通过脉宽调制(PWM)进行控制，以对制动踏板产生力反馈(具有ABS的触觉反馈)
·系统的插头连接器可以位于储存容器下方，并且向内指向设备中心，以允许从侧面拔出相关的插头。
·第二活塞-缸单元(压力源DV)可以有利地平行于或垂直于第一活塞-缸单元(主缸)的轴线而对准。
·通过补充可以获得较大体积的制动流体。这在较重的车辆中、或者如果制动流体中有气泡、或者如果制动流体中存在蒸汽泡——这可能是由于制动器过热导致的——时是非常有利的。
·通过将隔离阀(TV1、TV2)引入制动回路(BK1、BK2)中以及通过压力源DC的液压多路操作，可以在ESP发生故障时在制动距离和驾驶稳定性方面获得足够的功能。因此，也可以单独地实现每个制动回路的恢复。另外，也可以在第二制动回路(BK2)中进行补充。
附图说明
本发明的其他特征和优点由本发明的实施方式示例的如下描述及本发明的设计得出。
如下示出附图：
图1：具有ESP的完整的X-Boost系统；
图1a：具有压力源DV和活塞行程模拟器KS的主缸THZ；
图1b：第一活塞缸单元的示例性详细实施方式；
图2：踏板特性；
图3：系统的各主要部件；
图4：扩展的X-Boost；
图4a：用以提高功能安全性的阀FV中的冗余；
图5：具有用以提高功能安全性的措施的X-Boost；
图5a：具有用以提高功能安全性的措施的踏板行程传感器；
图5b：具有用以提高功能性和功能安全性的措施的X-Boost；
图6：具有用以提高功能安全性的附加的阀的压力源；
图7：具有用以提高功能安全性的密封冗余的压力源；
图8：具有THZ、压力源装置和ESP单元的制动系统；
图9：具有压力源装置的制动系统，该压力源装置的压力腔可以选择性地经由切换阀连接至多个制动回路中的一个制动回路，以用于逐轴ABS功能。
具体实施方式
图1示出了制动系统的示意图，该制动系统具有：致动装置、特别是制动踏板1；第一活塞-缸单元THZ，该第一活塞-缸单元THZ可以借助于致动装置被致动；具有电动驱动器和传动装置(在下文中也为X-Boost或助力器)的第二活塞-缸单元；以及ABS/ESP单元(即，马达-泵单元)。已知ABS/ESP单元的主要部件是具有马达M的泵P、阀HSV1和阀HSV2、阀USV1和阀USV2、分配给轮制动器的进口阀EV和出口阀AV、以及储存腔(SpK)。许多出版物和专利申请中都描述了该系统。该制动系统已经作为e-booster在市场上销售，并且主要用在电动和混合动力车辆中，因为此处制动系统是与发电机的制动转矩一起被控制的，即进行恢复。如众所周知的，e-booster和ESP元件都可以在此处发挥作用，尤其是在踏板特性方面。另一应用的领域是自动驾驶车辆。此处的重点是错误安全性和功能的冗余，例如压力源和ABS功能。系统设计的主要区别在于新的X-Boost概念。该X-Boost由具有行程模拟器WS和压力源DV(即，第二活塞-缸单元)的特殊主缸HZ组成，该行程模拟器WS和压力源DV平行于或垂直于主缸HZ布置，以实现短的总长度，另请参见图3。
主缸HZ主要包括辅助活塞(HiKo)16和具有返回弹簧12a的浮动活塞(SK活塞)12组成。辅助活塞16连接至柱塞16a，该柱塞16a以密封的方式穿过隔断壁14而在第二工作腔12d中起作用。辅助活塞(HiKo)16的行程的大约50％的距离是在柱塞的端部与SK活塞之间。柱塞(16a)的横截面面积明显小于第一活塞-缸单元的活塞的横截面面积(小于5倍多)并且柱塞(16a)对制动回路中的压力建立和压力感测没有显著贡献，并且将该力传递至制动踏板，因此向制动踏板产生触觉反馈，特别是在ABS操作和/或衰减期间。活塞(SK活塞)12将第一工作腔12e与第二工作腔12d彼此分开，马达-泵单元经由两个液压连接件HL1、HL2连接至第一工作腔12e和第二工作腔12d。
通常，阀FV在制动开始时是关闭的，并且辅助活塞HiKo作用在行程模拟器WS上，在后面描述该行程模拟器WS的功能和变型。辅助活塞HiKo具有两个功能：用于正常操作以及用于在压力源DV发生故障时的后备水平。在第一种情况下，在正常操作下，辅助活塞HiKo在阀FV关闭的情况下供应行程模拟器WS，并且踏板行程是用于压力源DV的输入信号。在后备水平处，当压力源DV发生故障时，辅助活塞HiKo在阀FV关闭时也供应行程模拟器WS，但是踏板行程现在是用于ESP助力器的输入信号。
当用踏板柱塞3致动制动踏板1时，冗余的踏板行程传感器2a/2b同时被启用。踏板行程传感器2a/2b还可以经由弹性构件KWS断开联接，如在申请人的DE 11 2011 103274中所描述的，本文在这方面参引DE 11 2011 103274。优点在于，一方面当辅助活塞(HiKo)16被阻挡时进行检测，并且另一方面当辅助活塞(HiKo)16被阻挡时传感器的差速行程提供了用于辅助制动的控制信号。弹性构件也可以是WS行程模拟器的弹簧特性件的一部分。辅助活塞(HiKo)16具有连接至储存容器VB的THZ活塞的普通通气孔。众所周知，如果主密封件发生故障，制动回路就会发生故障。可以通过使用用于排出的止回阀RV和到VB的连接管路中的节流阀来避免这种情况。节流阀的定尺寸成具有小流量，使得如果密封件发生故障，踏板特性不会明显改变(10s内3mm的踏板行程)并仍能被诊断出。浮动活塞(SK活塞)12(未示出)也可以使用相同的布置，这使得两个密封件的故障都不重要。替代性地，也可以在反馈管路中使用常开电磁阀，该常开电磁阀在踏板致动或诊断后关闭。常开电磁阀适用于HZ的两个活塞(辅助活塞HiKo和SK活塞)。
可以以不同方式设计行程模拟器WS。图示的设计对应于在各种专利申请中描述的现有技术，该图示的设计包括具有弹簧组的WS活塞，该弹簧组根据踏板行程提供踏板行程特性。如果踏板非常快地被释放，则阀RV用于来自行程模拟器WS的快速压力降低Pab，而节流阀D用于具有相应踏板特性的所需节流压力建立Pauf。此外，可以经由阀WA来关断行程模拟器WS。这对于后备水平(RFE)中的非冗余系统来说是必需的，使得行程模拟器WS的吸收体积不会影响辅助活塞HiKo向第一制动回路BK1和第二工作腔12d递送体积。借助该系统(图1)，ESP在X-Boost发生故障的情况下冗余地发挥作用，其中，ESP泵会经由主缸THZ和压力源DV从储存容器中吸入体积。因此可以省去阀WA。在图1a中描述了另一种型式。在制动致动之后，具有踏板柱塞16a的辅助活塞(HiKo)16通过踏板返回弹簧18移动至初始位置。
对于BKV功能而言需要压力源或DV。压力源或DV包括EC马达8，该EC马达8经由主轴7和螺母来移动活塞10，并将压力介质递送到第一制动回路BK1和第二工作腔12d中。体积的大小源自BKV控制，该BKV控制经由BKV特性曲线来控制来自踏板行程2a/2b的压力，该BKV特性曲线通过ESP中的压力变换器DG测量。替代性地，可以使用经由分流器测量的马达电流来代替压力。为了经由电流测量来提高压力控制的精度，这就要求在特性图中记录Pauf和Pab中的摩擦损失，可选地，另外通过校正因子、例如通过与车辆减速度进行比较来提高压力控制的精度。如果主轴驱动器不是滚珠丝杆驱动器KGT，而是例如具有塑料螺母的梯形主轴，那么这尤其重要。
在开始位置，活塞10具有与主缸THZ中相同的通气孔27。体积可以经由套筒或经由吸入阀(SV)28吸入，该吸入阀(SV)28需要较低的真空度来打开并且不受温度影响。
如果使用梯形主轴，则由于活塞的自锁，活塞保持在马达驱动器不再起作用的位置。
压力源DV的大小可以错开，使得DV活塞的全行程对应于第二制动回路BK2的体积消耗或SK活塞12的行程。SK活塞可以设计成具有更大的直径，并且也可以设计成具有更大的行程以用于更大的体积吸收。另一方面，可以通过借助于经由SV吸入阀补充活塞返回行程来使缺失体积成为可能，从而相应地设计压力源DV或减小压力源DV的体积(活塞和行程)。为此，需要一个常闭电磁阀PD1，该常闭电磁阀PD1未在图1中示出(参见图1a)。为了在压力降低Pab时进行全体积补偿，必须在通气孔打开的情况下将活塞移动至其初始位置。吸入阀28和通气孔27连接至通向VB的返回管路。压力源DV的所有部件都结合在一个壳体25中。
第一制动回路BK1和第二制动回路BK2中的压力建立Pauf和压力降低Pab经由BKV控制和踏板行程传感器实现，并且DV的活塞相应地移动。通常，X-Boost将体积泵入制动回路中，直至阻挡极限80bar至120bar。在较高压力的情况下，ESP泵被启用，并以相对较低的功率产生大约至200bar的压力建立，并且因此比X-Boost的压力建立更慢。这是可以允许的，因为压力建立至200bar仅与衰减情况有关，而不必像压力建立到阻挡极限那样迅速发生(例如，用于实施紧急制动功能)。因此，ESP泵设定为200bar，并且X-Boost设定为80bar至120bar。
如果在制动过程中压力源DV发生故障，则DV活塞会在第一制动回路BK1的压力下被推回，使得制动压力可以完全降低。如果自锁齿轮用于DV活塞(具有塑料螺母的梯形主轴)，则这样的压力降低是不可能的。在这种情况下，在第一制动回路BK1中设置有常闭电磁阀AV，该常闭电磁阀AV与储存容器(未示出)连接或者在从HiKo的通气孔至储存容器VB的连接中。
在X-Boost和ESP的电子控制或调节单元(ECU)均发生故障——这很少发生——的情况系下，通过辅助活塞(HiKo)16在后备水平RFE中将体积通过打开的阀FV输送到第一制动回路BK1和SK活塞的后侧的主缸HZ，并增加制动压力，其中，主缸HZ中的制动压力使SK活塞移位，并且第二制动回路BK2中的压力增加。为了防止该体积通过DV的打开的通气孔溢出，设置了常闭电磁阀PD1(图1中未示出，参见图1a)。
制动回路发生故障时的功能
通过比较制动系统的p-V特性曲线，压力源DV可以检测出制动回路的故障，该p-V特性曲线作为诊断周期的一部分以一定间隔储存在特性图中。例如，如果活塞行程/体积大于标准值，则制动回路中相应地存在空气或泄漏。这可以经由p-V特性曲线识别。在发生泄漏时，可以通过依次关闭四个阀EV来识别泄漏，前提是该泄露在单元外部，例如，在轮缸中。例如，如果在第一制动回路BK1中是这种情况，则关闭第一制动回路BK1的阀EV。然后，压力源DV经由SK活塞而在第二制动回路BK2中起作用(本文在这方面参引专利申请DE 10 2015106 089.2和10 2016 112 971.2中对诊断逻辑的对应描述)。如果这不起作用，则压力源DV发生故障，制动助力器BKV也发生故障。在这种情况下，ESP泵在第二制动回路BK2中充当制动助力器BKV。
第二制动回路BK2的故障不会导致压力源DV的故障，因为浮动活塞表示将制动回路BK1和BK2分开的重要的安全门。
在这两种情况下，踏板特性都保持相同，并且没有踏板掉落。
ESP中的泵/马达发生故障时的ABS功能
当ABS压力降低信号Pab出现时，DV控制会校正制动压力以防止轮锁定。两个制动回路中的相应的压力降低Pab对于防止来自两个制动回路的中一个制动回路的轮锁定而言是必要的。但是，这并不意味着最佳的制动效果。但是，这可以被改善。
例如，在一个制动回路中具有相应的压力降低Pab的轮锁定期间，另一制动回路无法通过关闭阀USV来经历压力降低Pab。如专利申请DE 11 2009 004636(E112)——此处参引该专利申请——中所述，可以通过将阀EV修改成不具有平行止回阀RV而使用单独的轮调节来优化这一点。
图1a示出了在对行程模拟器WS阀控制进行了修改的情况下的图1的主缸(HZ)布置。行程模拟器WS将常闭WA阀用作旁路阀。对应于图2，活塞WS具有根据踏板特性在辅助活塞(Hiko)16上容置具有相应相反力(压力)的体积的任务，这增加了成本和结构尺寸。踏板和WS特性在较低压力范围内是平坦的。在此使用复位弹簧18是合适的，该复位弹簧约占WS的体积的40％，并且因此使WS活塞更小。制动操作开始时，阀WA打开。这样的结果是，在区域A的末端(参见图2)后的特定的踏板行程之后，阀WA关闭，以便启用渐进的部分B+C。
压力源DV在此具有一个附加的常闭电磁阀PD1。如果DV活塞在后备平面RFE中在压力下被推回，并且在第一制动回路BK1和第二制动回路BK2中损失了相应的体积，则这是必要的。这可以通过辅助活塞HiKo的大体积来补偿，但这会对踏板特性产生负面影响。如果DV活塞到达开始位置，则通气孔打开，并且制动流体流入储存容器。在后备平面RFE中，阀PD1关闭。在ESP干预或ESP助力的情况下，阀PD1可以被再次打开。
在区域A(图2)中，在制动操作期间无法确定阀WA是否泄漏。因此，在例如制动操作结束时提供定期诊断，在这种情况下，压力源DV通过打开的阀PD1和FV向辅助活塞的腔充装压力。如果在DV活塞的位置恒定的情况下压力不降低，则阀不会泄漏。
如果X-Boost的ECU在制动操作期间发生故障，则然后ESP助力器必须接管制动助力器BKV的功能。为此目的，ESP必须能够从储存容器VB抽吸体积，并在制动操作后将体积释放回储存容器VB。但是，如果ECU发生故障，则阀PD1会关闭，使得通过压力源DV的通气孔切断ESP与储存容器VB之间的连接。在ECU的冗余电源的情况下，这种故障很少发生。如果仍然需要ESP助力器，则可以在第一制动回路BK1与储存容器VB(阀AV，参见图1的描述)之间设置常闭电磁阀(未示出)。
在一个示例性实施方式中，在浮动活塞12的缸中布置有密封件D4。
图1b示出了缸的另一示例性实施方式，在该示例性实施方式中，利用浮动活塞12，设置了另一密封件D4r作为密封件D4的冗余。如果该密封件发生故障，则第一制动回路BK1和压力源DV也将因此发生故障。在这种情况下，ESP单元执行压力源的任务，即压力增加。这可以通过另一密封件D4r来避免，与辅助活塞(HiKo)16一样，另一密封件D4r与储存容器的连接也设置有节流阀。该密封件的故障以及通过节流阀的低泄漏流量将不会导致第一制动回路BK1或压力源DV发生故障。另外，利用这种布置能够有利地进行诊断。替代性地，可以在与储存容器(图1a)的连接中设置一个常开阀TV，如果密封件D4或D5泄漏，则可以关闭该常开阀TV。
图2示出了踏板行程Sp的踏板特性。在区域A中，力随着曲线1增大在上升至大约30bar的制动压力之前相对平坦，这相当于所有制动操作的大约85％。该过程也可以经由踏板返回弹簧进行。然后，渐进部分B作用直至阻挡极限，随后是例如用于衰减较高压力范围。此时，驾驶员也应该感觉到制动系统发生了变化。
曲线1对应于具有行程模拟器WS的X-Boost。在没有WS的情况下，即在具有跟随助力器的情况下，曲线2会导致踏板行程取决于排出状态或衰减情况。相应地，存在向2a的散射(未示出)，该散射在制动回路发生故障的时更加极端。通过传统的e-booster，BKV在x处从e-booster切换为ESP助力器。这会改变踏板特性。在不影响BKV控制的情况下，在相同的压力和踏板力的情况下，具有主缸(HZ)活塞的踏板将向ESP泵递送更多的体积，直到轮缸中的压力达到其目标值并且通过使阀USV溢流而使该体积返回至主缸HZ为止。
通过减小X-Boost的放大系数来实现具有更大踏板行程的改变后的踏板特性，这使得获得了轮廓分明的散射带。另外，阀HSV1和HSV2可以被调节。
在此，具有行程模拟器WS的根据本发明的X-Boost表现为类似于曲线A，其中相应的渐进力根据踏板行程而增加。
用ABS进行踏板反馈
通过ABS功能，DV提供的预压力连续变化。这可以作为在柱塞16a以及因此连接的踏板柱塞3上很小的力变化而被感觉到，这是许多制动专家所要求的。这可以在ABS开始时被改变或在减速期间通过短暂增加进口压力间歇地被改变。
如果反应更明显，则可以打开FV阀，并且DV的控制压力直接作用在辅助活塞HiKo上。
用行程模拟器WS进行修复
踏板特性是由行程模拟器WS确定的。此处，发电机的制动管理确定用于所需的车辆减速的发电机制动转矩(电气制动转矩)和制动压力(液压制动转矩)的比例。在减速期间，两个量都可以随意更改，其中，恢复可以a.在所有四个轮缸中施加相同的制动压力，b.在车辆轴处施加轴单独的制动压力，或者c.在所有四个轮缸中施加轮单独的制动压力。此处，对于压力源DV而言需要特殊的控制方法，并且在b.和c.的情况下，可能需要ESP单元的对应的阀设计或对应的阀和泵控制。
在根据情况a.进行恢复期间的制动压力的计算优选地基于轮力。轮上所需的总制动力(目标制动力)由踏板行程确定。如果可以以电动的方式施加目标制动力，则然后液压制动力为0N(轮缸中的制动压力为0bar)。如果目标制动力超过最大可能的电制动力，则目标制动力与电制动力之差是液压目标制动力。液压目标制动力由压力源DV通过轮缸中的压力产生来实现。为此，轮制动的单独Cp值用来计算目标制动压力，其中，轮制动的Cp值表示制动力与制动压力的比。目标压力是通过DV活塞的对应的运动产生的，其中，ESP的压力传感器用于活塞运动的反馈。这样，压力源DV既可以在压力建立过程中也可以在压力降低过程中设定目标压力。由于DV活塞的精确位置控制，压力设定是非常精确的。DV的压力控制也非常安静，因为无需致动用于Pauf和Pab的阀。不需要ESP单元的引起噪声的阀和泵致动。此外，该恢复控制可均匀地用于前轮、后轮和全轮驱动车辆以及X型和II型制动回路分离。踏板特性保持不变。
在于车辆轴处具有轴单独的制动压力的b.的情况下，ESP的阀和泵马达也可能需要控制。如果目标制动力超过最大可能的电制动力，则因此目标制动力与电制动力之间的差就是液压目标制动力，该液压目标制动力首先通过压力源DV仅施加在从动轴处。非从动轴的EV关闭。从一定的车辆减速度(例如从0.2g)开始，非从动轴也必须进行液压制动(由于制动时车辆的稳定性)。然后必须将液压目标制动力共同施加在两个车辆轴上。非从动轴处的制动压力小于或等于从动轴处的制动压力。当EV打开时，从动轴处的压力通过DV增加。通过对非从动轴的EV进行适当的PWM控制来调节非从动轴处的压力。如果随后必须降低液压目标制动力，例如因为驾驶员释放了制动踏板，或者因为发电机力矩增加，则两个轴处的制动压力均减小。通过对压力源DV进行适当的控制，这在将阀EV打开的情况下在从动轴处发生。非从动轴处的压力降低是通过阀AV的打开(可能是时钟控制的)以及对ESP泵的控制和非从动轴的阀(EV)的脉冲宽度调制(PWM)控制而发生。阀EV的PWM控制旨在防止后轴处上的压力降低太多。因此，如果后轴处的压力降低至0bar，则然后液压目标制动力的进一步降低将在下述情况下仅经由压力源DV发生：从动轴处的阀打开而在从动轴处的阀EV和AV关闭。从动轴的AV在这些过程中保持永久关闭。因此，阀和泵的噪声仅在特定的车辆减速度以上(例如0.2g)并且仅在非从动轴处产生。
在在所有四个缸中具有轮单独的制动压力的c.的情况下，ESP的阀和泵马达也可能需要控制。压力源DV、阀和ESP泵的控制以类似于基于b.所描述的情况的方式实现。
驾驶员辅助功能
有许多需要自动制动干预的驾驶员辅助功能，例如：
·ACC(自适应巡航控制)，在该ACC(自适应巡航控制)中通过主动制动干预设定所需的车辆减速度。
·AWB(自动警告制动)，其中，制动脉冲应唤醒睡着的驾驶员。
·BDW(制动盘擦拭)，其中，在下雨时，轮缸中的制动压力非常低，应将水膜从制动盘上擦去，使得在随后的制动过程中立即达到最大的制动效果。
通过这些辅助功能，压力源DV可以在轮缸中产生必要的制动压力。目标制动压力由各种驾驶员辅助系统指定。使用ACC时，目标制动压力是可变的并且取决于所需的车辆减速度，而使用BDW时，目标压力具有小的值(例如1至3bar)。与进行恢复一样，制动压力由DV活塞的对应的运动产生，其中，ESP的压力传感器在此也用于活塞运动的反馈。与进行恢复一样，制动压力因DV活塞的精确位置控制而设定得非常精确。在驾驶员辅助系统中，通过压力源DV进行的压力控制也非常安静。
图2中的附图描述特别地还示出了除了总长度之外的本发明的决定性优点。
图3以空间表示法形式示出了X-Boost的主要部件。
·踏板柱塞3
·前壁上的安装凸缘BF
·具有踏板接口的第一活塞-缸单元或主缸HZ
·具有壳体压力源l(DV)25的马达8，该马达8有利地平行于主缸布置(也可以被对准成垂直于HZ的轴)
·液压控制和调节单元HCU
·电子控制和调节单元ECU
·储存容器VB
·插头连接器ST，插头连接器ST位于储存容器VB下方以及HZ和HCU上方，并且向内面向单元的中心，以允许将相关的连接器从侧面拉出。
图4示出了对图1和图1a的补充并且基于该描述。补充的是控制单元(ECU)，控制单元(ECU)具有到储存容器(VB)的接口以及传感器、电磁阀和马达的电气连接e。控制单元(ECU)具有部分冗余的部分控制单元(ECU2)，用于通过例如可选的单独车辆电气系统连接来致动特别是诸如FV阀之类的安全相关的部件。例如，其中使用了踏板行程传感器(2a，2b)的信号的该部分控制单元(ECU2)可以优选地集成至到具有冗余电源的现有ASIC中。
在到储存容器(VB)的接口中，传感器元件，特别是液位传感器(33)，集成到印刷电路板(PCB)中，在储存容器(VB)中设置有浮动本体(34)和目标(T)。这允许对储存容器(VB)中制动流体的液位进行模拟评估，这支持系统的诊断。例如，如果在通过压力源(DV)建立压力并且随后压力降低之后液位降低了，则系统中出现了泄漏。
印刷电路板(PCB)有利地被安装在铝板或铝承载件(37)上，所述铝板或铝承载件(37)对主体(38)和喷涂壁(39)具有良好的导热性。在峰值负载下，控制单元(ECU)处的外部温度可以为120℃，喷涂壁(39)处的外部温度可以为60℃，因为随后的乘客舱(39a)的最高温度在冷却的情况下为30℃。这允许在场效应管(33a)处实现相当大的温度降低，该场效应管的管经由所谓的通孔(V)转移到铝板(37)。如众所周知的，根据阿伦尼乌斯(Arrhenius)定律，电子部件的故障率特别地在很大程度上依赖于温度。
EC马达(8)可以经由2x3相控制通过冗余连接ered进行冗余控制。该过程是已知的。通常EC马达(8)需要角度编码器作为马达传感器(40)。
如在图1中已经说明的，为了随后将制动流体体积递送至第一制动回路(BK1)中，通过拉回DV活塞，即，第二活塞-缸单元的活塞(10)而经由吸入阀(28)从储存容器(VB)抽吸体积。为此，阀PD1关闭且DV活塞(10)缩回。DV活塞(10)通过吸入阀(28)和液压连接件(R)从储存容器(VB)吸取制动流体。当重新递送的体积被吸入DV腔时，阀PD1打开并且DV活塞(10)向前移动。DV活塞(10)将重新递送的体积推入到第一制动回路(BK1)中。如果在压力源(DV)的吸入阶段期间ESP返回泵(图1中的P)主动增加轮制动缸中的压力，则会在第一制动回路(BK1)中产生负压力。然后，ESP返回泵(图1中的P)的体积递送停滞，并且第一制动回路(BK1)中的ESP返回泵(图1中的P)可能会经由密封件D4、主缸(THZ)的补充口(47)和液压连接件(48)从储存容器(VB)吸入额外的体积。SK活塞(12)被SK活塞弹簧(12a)推回。然后，SK活塞位置不再对应于轮制动缸中的压力，这可以在驾驶员释放制动踏板(1)时对压力降低产生负面影响。可以在第一制动回路(BK1)中设置微型储存容器(35)，以防止发生体积递送停滞或SK活塞向后移位发生。在压力源(DV)的吸入阶段期间，微型储存容器(35)为ESP返回泵(图1中的P)提供体积。微型储存容器(35)的所需体积取决于吸入阶段的持续时间以及ESP返回泵(图1中的P)的体积递送能力。
为了增加X-Boost的可用性并检查行程模拟器(WS)的功能，可以在辅助活塞的补充口(42)与储存容器(VB)之间的液压连接件(44)中设置截止阀(36)。例如，如果辅助活塞密封件(D2)泄漏，则可以切断截止阀(36)，从而避免行程模拟器(WS)发生故障。截止阀(36)也可用于检查各种诊断功能。为此，阀PD1打开，并且截止阀(36)关闭。当压力源(DV)被启用时，压力会施加到第一制动回路(BK1)上，其中，例如可以使用ESP的压力传感器(DG)来测量压力。例如，现在可以检查行程模拟器截止阀(WA)的关闭功能。如果当DV活塞(10)处于恒定位置时打开阀FV，则当行程模拟器截止阀(WA)正常运行时，第一制动回路中的压力将只会稍微下降。如果随后打开行程模拟器截止阀(WA)，则在行程模拟器截止阀(WA)的功能是完整的的情况下，第一制动回路(BK1)中的压力将下降得相当的多。如果在行程模拟器截止阀(WA)中发生泄漏，则即使行程模拟器截止阀(WA)尚未被启用，第一制动回路(BK1)中的压力也将会下降得相当地多，并且当打开行程模拟器截止阀(WA)时该压力将不会进一步下降。如果行程模拟器活塞(49)的活塞密封件D6泄漏，则然后在打开行程模拟器截止阀(WA)之后，第一制动回路(BK1)中的压力继续进一步下降。
如果行程模拟器(WS)出现故障，例如，如果阀FV泄漏，则通常将阀FV打开。当对制动踏板(1)进行致动时，然后驾驶员将体积从辅助活塞腔(43，即，第三工作腔或压力腔)推到第一制动回路(BK1)中的ESP返回泵(图1中的P)。然后，ESP可以根据踏板(1)的位置经由ESP的主动制动功能将压力施加到缸上。踏板行程要比完整的X-Boost行程长得多，以在轮制动缸中达到一定压力。这可能使驾驶员感到意外，并导致不可预测的行为。为避免这种情况，可使用压力源(DV)来产生液压踏板复位力，使得踏板力类似于X-Boost功能完整的情况下的踏板力。为此，第一制动回路(BK1)中的压力以及因此还有辅助活塞腔(43)中的压力通过压力源(DV)进行调节，使得可以按照车辆制造商的意图复制行程模拟器的正常踏板力/踏板行程特性。如果复制很成功，驾驶员将不会由于更长的踏板行程而感到惊讶，并且驾驶员的行为将更可预测。在本示例中，行程模拟器(WS)将正常运行，但是通过压力源(DV)在第一制动回路(BK1)中进行制动压力建立仅可能在下述情况下出现：在辅助活塞吸气孔(45)被关闭之后，或者如果在较小的踏板行程下也使用截止阀(36)。但是，当使用ESP的主动制动功能时，在关闭辅助活塞通气孔(45)之前，已经可以提高轮制动缸中的压力。
图4a示出了用以增加X-Boost的功能安全性的措施。阀FV(即，可切换的阀)可以通过冗余分离阀FVred扩展以实现冗余，优选地具有从密封球到阀座的修改流量。
图5示出了用于辅助活塞(16)的冗余密封件(D2.1)和补充口，即，液压通道(50)，该辅助活塞(16)具有到储存容器(VB)的节流的排放件，即节流阀(Dr2.1)。节流阀Dr2.1设计得很窄，以至于如果密封件(D2)泄漏，则只有少量的泄漏流能够从辅助活塞腔(43)通过补充口(50)流动至储存容器(VB)，但是，在有限的制动时间内，这只会导致制动踏板(1)的行程缓慢且小的无干扰的延长。通过踏板行程传感器(2a、2b)在合理性检查中以及在E144中所述的系统诊断中都会检测到这种泄漏流。
对于密封件(即，活塞密封件)D3和D4而言，也可以使用具有补充口(即，液压通道)51和52以及节流阀Dr3.1和Dr4.1的冗余密封件D3.1和D4.1。此外，行程模拟器密封件D6也可以冗余地配备有密封件(即，冗余密封件)D6.1、补充口(即，液压通道)53和节流阀Dr6.1。这意味着所有在功能上重要的密封件都是冗余的，并且在制动和诊断过程中可以检测到泄漏。这为故障操作(FO)实现了高水平的安全性。密封装置也可用于具有压力杆活塞而没有浮动回路的单回路主缸(THZ)。
如果ESP与第一制动回路(BK1)的轮缸之间的第一制动回路(BK1)泄漏，则第一制动回路(BK1)和X-Boost的压力源(DV)均会发生故障。还存在制动流体可能由于泄漏而损失到环境中的风险。作为补救措施，ESP可以关闭第一制动回路(BK1)的两个进口阀EV。如果在X-Boost中检测到故障，但是X-Boost无法触及这些阀(EV)，则必须将X-Boost切换为ESP的主动制动功能。在这种情况下，ESP调节第二制动回路(BK2)的轮制动缸中的压力。但为了第一制动回路(BK1)的轮制动缸中的压力调节，ESP必须连续向第一制动回路(BK1)中输送体积。如果ESP未检测到第一制动回路(BK1)中的泄漏，则制动流体会连续损失。对于这种情况，在主缸(THZ)的第二工作腔(12d)与ESP之间设置了第一制动回路(BK1)中的第一隔离阀TV1。如果X-Boost检测到第一制动回路(BK1)中的泄漏，则第一隔离阀TV1关闭。然后，压力源(DV)可以在不损失制动流体的情况下向主缸(THZ)的第二工作腔(12d)并且因此向第二制动回路(BK2)提供压力。
此外，如果ESP发生故障，第一隔离阀TV1可用于在滑的道路上提供最佳的制动距离。出于法律原因，当在滑的道路上制动时，前轴上的轮必须锁定在后轴上的轮前面。因为这个原因，当车辆稍微减速时，后轴上的轮制动不足。使用X-Boost时，如果前轴上的轮在具有II型制动回路分离的第一制动回路(BK1)上显示锁定趋势，则可以关闭第一隔离阀TV1。然后，可以通过X-Boost的压力源(DV)在第二制动回路(BK2)处进一步提高后轴处的轮制动缸中的制动压力，直到后轴处的轮也显示锁定趋势为止。这意味着在滑的道路上几乎可以达到最大减速度。当然，也可以通过在增加后轴上的轮制动缸压力之后短暂打开第一隔离阀TV1来进一步增加前轴上的轮制动缸压力。通过X型制动回路分离，如果第一制动回路(BK1)的前轮显示锁定趋势，则可以关闭第一隔离阀TV1。在关闭第一隔离阀TV1之后，可以进一步增加第二制动回路(BK2)中的压力，直到第二制动回路(BK2)的后轮显示锁定趋势为止。第一制动回路(BK1)中的压力很低，因此车辆仍然具有足够的稳定性，而第二制动回路(BK2)中的高压力产生了较短的制动距离。
图5a用于使用踏板行程传感器(2a)的示例来提高安全性的解决方案。如果在对制动踏板(1)进行致动时出现传感器2a的极少夹紧，则踏板不能移动并且制动失败。在传感器(2a)内部设置有预拉紧弹簧(41a)，当传感器(2a)被阻挡时，传感器(2a)的柱塞(2a1)可以克服弹簧(41a)的预拉紧力而移动。可以在两个踏板行程传感器(2a、2b)的信号以及弹性构件(KWS)的合理性检查中来确定错误。在对制动踏板(1)进行致动时起作用的两个冗余的返回弹簧18a和18b代替中心返回弹簧18。如果传感器2a在制动踏板(1)被释放时被夹紧，则可能无法完全释放制动踏板(1)。结果，与驾驶员的意图相反，车辆将继续被连续制动。对于这种情况，在柱塞2a1中设置有凹口(2a11)，该凹口(2a11)定尺寸成使得在柱塞力的影响下，柱塞在凹口(2a11)的点处断裂。当然，该解决方案也可以与踏板行程传感器2b一起使用以增加踏板行程传感器2a的安全性。
图5b示出了用于增加X-Boost的功能和功能安全性的另一措施。在从THZ到ESP的供应管路中，在第二制动回路(BK2)中使用了第二隔离阀TV2。与第一隔离阀TV1一样，液压连接也很重要，因为阀座的输出连接至ESP。这两个隔离阀TV1和TV2可以用于以下功能。
1.补充，步骤2。如已经为图4说明的那样，当主缸(THZ)中的SK活塞(12)到达其停止位置时，第一制动回路(BK1)中的体积以及因此第一制动回路(BK1)和第二制动回路(BK2)中可达到的压力水平通过补充停止。然后，仅在第一制动回路(BK1)中仍可能进一步升高压力。SK活塞(12)的停止是可识别的，因为第一制动回路(BK1)中的压力现在随第一制动回路(BK1)中的体积增加而迅速增加了两倍。如果SK活塞的停止达到，则第一隔离阀TV1和第二隔离阀TV2因此关闭，并且压力源(DV)的活塞(10)缩回。第一制动回路(BK1)中的压力下降非常快。在SK活塞(12)的返回弹簧(12a)的作用下，SK活塞(12)向后移动，可能一直到开始位置，并将体积通过第一制动回路(BK1)的管路并通过阀PD1从主缸(THZ)的第二工作腔(12d)移位到压力源(DV)的腔中。同时，SK活塞(12)经由SK活塞(12)的密封件D5并经由主缸(THZ)的到储存容器(VB)的孔(47)及液压连接件48将体积从储存容器(VB)吸入到主缸的SK活塞(12)之前的腔中。由于吸入阀(28)的修改的连接方式，因此吸入阀在压力源(DV)的活塞(10)的前部区域是无效的，并且当压力源(DV)的活塞(10)向后移动时，没有体积会通过吸入阀(28)和连接件R被从储存容器吸入(还参见图7的描述)。在该吸入过程结束时，第一隔离阀TV1和第二隔离阀TV2再次打开。随着压力源(DV)的活塞(10)的随后的向前冲程，主缸(THZ)的SK活塞(12)再次前进，并且第一制动回路(BK1)中的压力和第二制动回路(BK2)中的压力均可以进一步增加。压力源(DV)优选地由X-Boost的压力规格来控制。
2.在阀出口经由进口阀(EV)与轮缸进行液压连接的上述前提下，第一隔离阀TV1和第二隔离阀TV2也可以结合在ESP中，作为切换阀(US1、USV2)的替代品。这可以节省成本和减轻重量。
3.如已经描述的，如果ESP发生故障，则可以通过第一隔离阀TV1和压力源(DV)实现第一制动回路(BK1)中的ABS功能。与第二隔离阀TV2一起，可以在第一制动回路(BK1)和第二制动回路(BK2)中实现ABS功能。如果制动回路的每个轮均由ABS单独控制，则因此可以使用4个进口阀(EV)。这尤其是在对制动回路进行对角分割的情况下是特别有利的。此处未示出控制过程。压力控制始终是通过压力源(DV)来实现的。
图6和图7示出了用于压力源(DV)的吸入阀(28)的故障的解决方案，该吸入阀(28)的故障、例如泄漏会损害压力源(DV)的功能，因为DV的工作腔(11)中的体积不会经由阀PD1进入第一制动回路(BK1)，而是经由吸入阀(28)和返回管路(R)返回到储存容器(VB)。
解决方案1(图6)：在吸入阀(28)与储存容器(VB)之间使用电磁阀(MV)作为返回管路(R)中的截止阀。如果检测到吸入阀(28)泄漏，则电磁阀(MV)关闭。可以打开电磁阀(MVs)，以通过压力源(DV)将制动流体抽吸至DV的工作腔(11)。
解决方案2(图7)：在压力源(DV)的DV活塞(10)的中间位置中，设置有DV活塞(10)的附加的吸入口(46)和附加的密封件(D9)。附加的吸入口(46)经由吸入阀(28)和返回管路(R)将DV的工作腔(11)连接至储存容器(VB)。结果，当在密封件(D9)完好无损的情况下建立压力时，吸入阀(28)在DV活塞(10)的中间位置之后无法起作用。然后，吸入阀(28)的故障对压力源(DV)的压力建立功能没有影响。当DV活塞(10)向后移动中间位置时，DV活塞(10)仅能经由套筒(D9)、吸入口(46)、吸入阀(28)和返回管路(R)从储存容器(VB)吸入体积，但有两处压力损失(密封件D9和吸入阀28)。仅在DV活塞(10)的中间位置之前，吸入阀(28)才能再次工作。由于吸入功能仅在随后的输送期间起作用，因此无法检测到其他缺点。如果对于更高的压力水平或补偿差的通风需要额外的体积，则需要额外的输送。
与主缸(THZ)的密封件D4相似，具有通气口(53)和节流阀Dr8.1的冗余密封件D8.1也可用于活塞密封件D8。因此，压力源(DV)也将满足“故障操作”(FO)的要求。
从以上描述可以得出，详细描述的措施将导致根据本发明的制动系统的另外的改型，该另外改型也属于本发明的要求保护的范围。
图8示出了具有主缸THZ、压力源DV和ESP单元ESP的制动系统。通过第一隔离阀TV1和第二隔离阀TV2(常开正常位置)，主缸THZ可以与制动回路分离，使得在阀PD1和/或PD2(常闭正常位置)分别打开的情况下，可以通过压力源DV执行第一制动回路BK1和/或第二制动回路BK2的压力变化。压力变换器DG用于确定第二制动回路BK2中的压力。
图9示出了具有压力源DV的制动系统，该压力源的压力腔能够通过两个阀PD1和PD2选择性地连接至第一制动回路BK1和第二制动回路BK2中的一个制动回路，以用于逐轴ABS功能。经由阀FV，第一制动回路BK1中的压力可以被传导到辅助压力腔43中，使得将反馈力施加在制动踏板上，从而将制动感赋予执行制动操作的人。
附图标记列表
1 制动踏板
2a 主踏板行程传感器
2a1 踏板行程传感器2a的柱塞
2a11 踏板行程传感器2a的柱塞2a1中的凹口
2b 从踏板行程传感器
2b1 踏板行程传感器柱塞2b
3 踏板柱塞
7 主轴(KGT)，梯形主轴
8 EC马达
10 活塞，即，DV活塞
11 DV的压力腔或工作腔
12 活塞，即，SK活塞
12a 返回弹簧SK活塞
12e 第一工作腔
12d 第二工作腔
14 隔断壁
16 辅助活塞
16a 柱塞
18 踏板返回弹簧
18a 用于踏板行程传感器2a的踏板返回弹簧
18b 用于踏板行程传感器2b的踏板返回弹簧
25 DV壳体
27 通气孔
28 吸入阀
28a 返回弹簧
28c 阀盘
28b 阀盘的T-柱塞
30 电枢
31 线圈
32 电磁阀
33 液位传感器
33a 部件、例如场效应管
34 浮动本体
35 微型储存容器
36 用于储存容器(VB)的截止阀
37 铝板或支承件
38 主体
39 喷涂壁
39a 乘客舱
40 马达传感器
41a 踏板行程传感器2a上的预加载弹簧
41b 踏板行程传感器2b上的预加载弹簧
42 辅助活塞(16)的补充口
43 第三工作腔或压力腔
44 液压连接件
45 辅助活塞(16)的通气孔
46 压力源(DV)中的吸入口
47 主缸(THZ)的补充口
48 液压连接件
49 行程模拟器(WS)的活塞
50 辅助活塞(16)的补充口
51 辅助活塞柱塞(16a)的补充口
52 主缸(THZ)的补充口
53 压力源(DV)的补充口
AV 出口阀ABS
B1 车辆电气系统连接1
B2 车辆电气系统连接2
BF 用于端壁的安装凸缘
BK1 第一制动回路
BK2 第二制动回路
D 用于节流的孔口
DV 压力源，即，第二活塞-缸单元
DG 压力变换器
Dr2.1至Dr6.1、Dr8.1 至储存容器(VB)返回流的节流阀
D1 辅助活塞(16)的密封件1
D2 辅助活塞(16)的密封件2
D2.1 冗余密封件(D2)
D3 活塞密封件
D 3.1 冗余密封件(D3)
D4 SK活塞(12)的密封件4
D4.1 冗余密封件(D4)
D5 SK活塞(12)的密封件5
D6 行程模拟器活塞(49)的密封件6
D6.1 冗余密封件(D6)
D7 DV活塞(10)的密封件7
D8 DV活塞(19)的密封件8
D8.1 冗余密封件(D8)
D9 DV活塞(10)的附加密封件
e 电气连接
ered 冗余电气连接
ECU X-Boost的控制单元(电子控制单元)
ECU2 X-Boost的部分冗余控制器
EV 进口阀ABS
FO 故障操作
FV 隔离阀，常开的
HZ 主缸
KGT 滚珠丝杠驱动器(主轴)
KWS 力-移位传感器
MVs 截止阀，常闭的
PCB 印刷电路板
PD1 切换阀，特别是到DV工作腔的电磁阀(常闭的)
PD2 切换阀，特别是到DV工作腔的电磁阀(常闭的)
R 到储存容器VB的返回件
R 到储存容器VB的返回管路
RV 辅助活塞的通气孔处的止回阀
ST 插头连接器
SV 吸入阀
T 目标
THZ (串联)主缸，即，第一活塞-缸单元
TTL 进行锁定的时间
TV1 第一隔离阀，常开的，在第一制动回路(BK1)中
TV2 第二隔离阀，常开的，在第二制动回路(BK2)中
TV 到储存容器(VB)的电磁阀(常开的)
V 通孔
VB 储存容器
WA 电磁阀(常闭的)
WS 行程模拟器

Claims (19)

1.一种制动系统，所述制动系统包括：
-致动装置；
-第一活塞-缸单元(THZ)，所述第一活塞-缸单元(THZ)能够借助于所述致动装置被致动，以用于将压力介质供应给至少一个制动回路；
-其中，所述第一活塞-缸单元(THZ)具有活塞(12)，所述活塞(12)将第一工作腔(12e)与第二工作腔(12d)彼此分开；
-第二活塞-缸单元(DV)，所述第二活塞-缸单元(DV)具有电动驱动器和传动装置以用于经由阀装置将压力介质供应给第一制动回路(BK1)和第二制动回路(BK2)中的至少一个制动回路；以及
-马达-泵单元(ABS/ESP)，所述马达-泵单元(ABS/ESP)具有阀装置，以将压力介质供应给所述第一制动回路(BK1)和所述第二制动回路(BK2)，
-其中，借助于控制装置，所述第二活塞-缸单元(DV)的所述电动驱动器的马达和所述马达-泵单元(ABS/ESP)的马达能够被一起使用或彼此独立地使用，
-其中，所述马达-泵单元(ABS/ESP)经由两个液压连接件(HL1、HL2)连接至所述第一工作腔(12e)和所述第二工作腔(12d)，
其特征在于，仅在一个液压连接件(HL1)中布置有隔离阀(TV1)，或者在每种情况下在两个液压连接件中分别布置有一个第一隔离阀(TV1)和一个第二隔离阀(TV2)以便选择性地打开或关闭相应的液压连接件(HL1、HL2)，
其中，所述第二活塞-缸单元(DV)仅在第一压力范围内有效，并且
其中，所述马达-泵单元(ABS/ESP)用于产生第二压力范围的压力，所述第二压力范围高于所述第一压力范围。
2.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述第一活塞-缸单元(THZ)具有所述第一工作腔(12e)和所述第二工作腔(12d)以及第三工作腔或压力腔(43)，所述第三工作腔或压力腔(43)能够借助于可切换的阀(FV)连接至所述第二工作腔(12d)，其中，辅助活塞(HiKo)界定所述第三工作腔或压力腔(43)。
3.根据前述权利要求中的一项所述的制动系统，其特征在于，所述第二活塞-缸单元(DV)能够借助于可切换的阀(PD1、PD2)连接至一个和/或两个制动回路(BK1、BK2)以用于将压力供应给所述一个和/或两个制动回路(BK1、BK2)，以及/或者用于改变所述制动回路中的压力。
4.根据权利要求中1或2所述的制动系统，其特征在于，在所述马达-泵单元的压力源发生故障的情况下，所述马达-泵单元的功能通过所述第二活塞-缸单元(DV)的活塞控制与所述马达-泵单元(ABS/ESP)的压力调控阀一起来实现。
5.根据权利要求1或2所述的制动系统，其特征在于，所述第一压力范围具有在80bar至100bar之间的最大压力。
6.根据权利要求1或2所述的制动系统，其特征在于，四轮混合用于进行恢复控制，其中，当所述马达-泵单元的各阀(USV1、USV2、EV)打开时，经由所述第二活塞-缸单元的活塞进行压力控制，其中，所述第一隔离阀(TV1)和所述第二隔离阀(TV2)用于所述制动回路-单独的恢复。
7.根据权利要求1或2所述的制动系统，其特征在于，所述第一活塞-缸单元(THZ)的所述活塞(12)除了具有设置有两个密封件(D4、D5)的通道之外还具有另一通道，设置有两个密封件(D4、D5)的所述通道属于通向储存容器(VB)的管路，所述另一通道设置有另一密封件(D4r)，并且所述另一通道经由节流阀(D)连接至通向所述储存容器的所述管路。
8.根据权利要求1或2所述的制动系统，其特征在于，平行于所述第一活塞-缸单元(THZ)的至少一个活塞密封件(D2、D3)布置了冗余密封件(D2.1、D3.1)，其中，在平行于彼此布置的所述活塞密封件和所述冗余密封件之间，液压通道(50、51)通向缸中，该液压通道布置在缸壁中并且将所述第一活塞-缸单元(THZ)的缸内部直接地或经由连接至所述液压通道的液压管路连接至储存容器(VB)，其中，在所述液压通道(50、51)或所述液压管路中布置有节流阀(Dr2.1、Dr3.1)。
9.根据权利要求1或2所述的制动系统，其特征在于，平行于行程模拟器(WS)的活塞-缸单元的活塞密封件(D6)布置了冗余密封件(D6.1)，其中，在平行于彼此布置的所述活塞密封件(D6)和所述冗余密封件(D6.1)之间，液压通道(53)通向缸中，该液压通道布置在缸壁或所述活塞中并且将所述行程模拟器(WS)的所述活塞-缸单元的缸内部直接地或经由液压管路连接至储存容器(VB)或者连接至所述行程模拟器(WS)的无压区域中或者连接至外部，其中，在所述液压通道或所述液压管路中布置有节流阀(Dr6.1)。
10.根据权利要求1或2所述的制动系统，其特征在于，液位传感器(33)布置在印刷电路板(PCB)中或印刷电路板(PCB)上或者结合在印刷电路板(PCB)中或印刷电路板(PCB)上，其中所述制动系统适于借助于所述液位传感器(33)对储存容器(VB)中的液面进行评估以用于进行泄露的早期检测。
11.根据权利要求2所述的制动系统，其特征在于，冗余分离阀(FVred)在液压管路中与所述可切换的阀(FV)串联布置，使得能够通过所述可切换的阀(FV)和所述冗余分离阀(FVred)中的一个阀选择性地关掉所述液压管路。
12.根据权利要求1或2所述的制动系统，其特征在于，平行于所述第二活塞-缸单元(DV)的至少一个活塞密封件(D8)布置有冗余密封件(D8.1)，其中，在平行于彼此布置的所述活塞密封件(D8)和所述冗余密封件(D8.1)之间，液压通道(53)通向缸中，该液压通道布置在缸壁中并且将所述第二活塞-缸单元(DV)的缸内部直接地或经由连接至所述液压通道的液压管路连接至储存容器(VB)，其中，在所述液压通道(53)或所述液压管路中布置有节流阀(Dr8.1)。
13.根据权利要求1或2所述的制动系统，其特征在于，在所述第二活塞-缸单元(DV)的活塞(10)的中间位置的区域中布置有附加的密封件(D9)，所述附加的密封件(D9)用于在吸入阀(28)泄漏的情况下确保所述第二活塞-缸单元(DV)的功能。
14.一种用于在电子稳定程序ESP发生故障的情况下借助于根据权利要求1-13中的一项所述的制动系统在滑的道路表面上进行制动的方法，其特征在于，借助于所述第一隔离阀(TV1)防止前轴的轮的锁定，和/或借助于所述第二隔离阀(TV2)防止后轴的轮的锁定。
15.一种用于借助于根据权利要求1-13中的一项所述的制动系统来进行制动的方法，其特征在于，在X型制动回路分离中，当所述第一制动回路(BK1)的前轮显示锁定趋势时，所述第一隔离阀(TV1)关闭，其中，当所述第一隔离阀(TV1)关闭时，所述第二制动回路(BK2)中的压力然后进一步增加直到所述第二制动回路(BK2)的后轮显示锁定趋势为止。
16.一种用于借助于根据权利要求1-13中的一项所述的制动系统来进行制动的方法，其特征在于，当在Ⅱ型制动回路分离的情况下被分配给所述第一制动回路(BK1)的、前轴上的轮显示锁定趋势时，所述第一隔离阀(TV1)关闭，其中，被分配给所述第二制动回路(BK2)的、后轴上的轮制动缸中的制动压力然后通过所述第二活塞-缸单元(DV)进一步增加直到所述后轴上的轮也显示锁定趋势为止，和/或当在Ⅱ型制动回路分离的情况下被分配给所述第二制动回路(BK2)的、所述后轴上的所述轮显示锁定趋势时，所述第二隔离阀(TV2)关闭，其中，被分配给所述第一制动回路(BK1)的、所述前轴上的轮制动缸中的制动压力然后通过所述第二活塞-缸单元(DV)进一步增加直到所述前轴上的所述轮也显示锁定趋势为止。
17.一种用于借助于根据权利要求1至13中的一项所述的制动系统来进行制动的方法，其特征在于，在后轴上的轮制动缸中的压力增加后，前轴上的轮制动缸中的压力通过短暂地打开所述第一隔离阀而进一步增加，和/或在所述前轴上的所述轮制动缸中的所述压力增加后，所述后轴上的所述轮制动缸中的所述压力通过短暂地打开所述第二隔离阀而进一步增加。
18.一种用于借助于根据权利要求1至13中的一项所述的制动系统来进行制动的方法，其特征在于，在X型制动回路分离中，a)当所述第一制动回路(BK1)的前轮显示锁定趋势时，所述第一隔离阀(TV1)关闭，其中，当所述第一隔离阀(TV1)关闭时，所述第二制动回路(BK2)中的压力然后进一步增加直到所述第二制动回路(BK2)的后轮显示锁定趋势为止，和/或b)当所述第二制动回路(BK2)的前轮显示锁定趋势时，所述第二隔离阀(TV2)关闭，其中，当所述第二隔离阀(TV2)关闭时，所述第一制动回路(BK1)中的压力然后进一步增加直到所述第一制动回路(BK1)的后轮显示锁定趋势为止。
19.一种用于借助于根据权利要求1至13中的一项所述的制动系统来进行制动的方法，其特征在于，在所述马达-泵单元发生故障的情况下，在多路处理中，借助于所述第二活塞-缸单元(DV)以及通过轮制动器中的所述第一隔离阀(TV1)和所述第二隔离阀(TV2)的对应的控制来调节或设定所需压力。
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