CN112135759A

CN112135759A - 特别用于自动驾驶的制动系统

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Publication number: CN112135759A
Application number: CN201980031295.XA
Authority: CN
Inventors: 海因茨·莱贝尔
Original assignee: Ipgate AG
Current assignee: Ipgate AG
Priority date: 2018-05-09
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2020-12-25
Anticipated expiration: 2039-05-09
Also published as: DE112019003403A5; DE112019002352A5; CN112135759B; WO2019215283A1; US12005870B2; CN112105533B; US20210122349A1; CN112105533A; WO2019215278A3; DE212019000106U1; DE102018111126A1; US20210122348A1; WO2019215278A2

Abstract

本发明涉及用于机动车辆的制动系统，具有至少一个压力供给装置(DV)，特别是由电机(8)驱动的用于液压调节至少一个车轮制动器的制动活塞的液压活塞‑缸单元，并且具有用于电动调节车轮制动器的制动活塞(20)的至少一个可机电致动的车轮制动器(H‑EMB1，H‑EMB2)，针对车轮制动器的机电制动，设置有用于将电机(8)的驱动力传递到另一变速箱(16、20、24)的电机(8)和第一变速箱(15)，其特征在于，可机电致动的车轮制动器(H‑EMB1，H‑EMB2)具有包括活塞‑缸单元的液压控制装置，该液压控制装置的调节活塞(19)用于调节制动活塞(20)和/或向制动活塞(20)施加力(Fa)，其中，通过压力供给装置(DV)，可以调节控制活塞(19)或者可以向控制活塞(19)施加力。

Description

特别用于自动驾驶的制动系统

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的制动系统。

背景技术

未来的制动系统必须满足各种增加的或附加的要求。特别地，这些要求是：对于自动驾驶(AD)的极端故障安全性(“故障后仍保持工作”，fail-operational，FO)；以及电驱动车辆(电动车辆)中可靠的固定制动器(immobilizing brake)，在这种情况下，传动装置中的常规冗余机械驻车锁被省略。

已知所谓的组合制动器(EHC)，在这些EHC中，在前轴(VA)处设置有液压致动的制动装置，并且在后轴(HA)处设置有电致动的制动装置。这样的组合制动器例如在DE 103 19194 B3中提出。在EHC解决方案的情况下，已经针对电动制动装置提出了自锁和非自锁减速齿轮机构。在非自锁减速齿轮机构的情况下，需要驻车锁。然而，在锁发生故障的情况下，无法进行固定制动动作。

此外，在驾驶操作期间，除了已知的控制功能(例如ABS/ESP和恢复)外，制动系统还必须满足自动紧急制动(AEB)的功能要求。致动器/压力供给装置必须根据其性能进行配置，使得直到达到锁止压力(例如100bar)的“锁止时间”(time to lock，TTL)达到总计150毫秒。

自锁减速齿轮机构主要用于电动固定制动器或电动驻车锁(EPB)，例如从DE 102015 213866已知，因为它们不必满足对高制动力动力学的任何要求。在这里，立法者主要规定在斜坡上的陡坡上有足够的EPB动作或停车制动动作。在自锁减速齿轮机构的情况下，也可以选择高的传动比，这尽管效率很差，但是导致电机具有低功率。

相比之下，在组合制动器(EHC)的情况下，电机功率由制动力动力学和效率决定，这意味着尽管后轴处的电动制动作用相对较低，也无法将电机的尺寸定为较小。在制动钳处定位有完整的电气控制装置的电子开环和闭环控制单元(ECU)由于温度高，因此昂贵，并且故障率相应地高。精确设置制动力需要力传感器。如果不采取其他措施，该组合制动器(EHC)不能满足大于4(根据VDA/SAE标准)的更高级别的“故障后仍保持工作”(FO)要求。

在已知的具有简单安全性的组合制动器的情况下，如果液压制动装置发生故障，则在后轴处执行电动制动，反之亦然。然而，如果液压制动的前轴制动器发生故障，则这种故障会导致多达50％以上的制动功率损失。此外，电动制动器的故障可能导致固定制动器的故障。因此，使用自锁减速齿轮机构。然而，存在的问题是，在行程期间在齿轮机构被锁止的情况下使用电动制动器时，在非常高的制动功率情况下，制动器可能会迅速过热，具有着火的危险。

如在DE 198 17 892中提出的那样，还已知具有液压辅助并且具有减小的尺寸的电机的电动驻车制动器(EPB)。然而，由于在液压系统故障的情况下还会发生固定制动器的故障，因此这些尚未成立。

本发明的目的

本发明基于下述目的：提供用于具有集成的车轮制动模块的等级为3-5的自动驾驶(AD)的制动系统的或者故障安全且成本效益高的制动系统的成本效益高且可靠的可机电致动的车轮制动模块。

本发明的目的和优点的实现

本发明的目的通过权利要求1的特征来实现。

根据本发明的解决方案的基本构思是：提供用于制动系统或者具有至少一个压力供给装置的制动系统的车轮制动模块，在至少一个车轮制动器处具有该车轮制动模块，特别是两个车轮处具有车轮制动模块，在这种情况下，可以通过具有较高故障安全性的车轮制动器通过电动和液压两种方式产生制动力矩。根据本发明的这种类型的制动器在下文中将被称为可液压-机电致动的制动器或简称为H-EMB或H-EMB模块。H-EMB模块或者具有H-EMB模块的制动系统适用于AD级别3至级别5的制动系统。这是通过可机电制动的车轮制动器具有带活塞-缸单元的液压调节装置来实现的，该液压调节装置的调节活塞用于调节制动活塞和/或对制动活塞施加力，其中，通过压力供给装置，调节活塞可被调节或者可以对调节活塞施加力，因为压力供给装置建立压力，该压力导致对调节活塞以及因此对车轮制动器的制动活塞进行调节和/或施加力。

根据整个车辆的制动系统的配置，必须相应地设计H-EMB模块。所述模块可以根据其实施方式来配置，使得被设计成仅在车辆制动系统出现故障(例如制动回路故障、压力供给装置和驻车功能故障)时才用于紧急制动功能。对于该应用，H-EMB的电机可以做得非常小，并且只需要很小的功率。在第二可能的实施方式中，H-EMB可以被配置成使得通过相应地增大H-EMB电机的功率和使用齿轮机构来获得足够的制动力动力学特性，该齿轮机构优选地具有更好的效率并且因此在力建立和力耗散方面具有更低的滞后现象。然后，H-EMB模块也可以用于常规操作，例如ABS和ESP功能或恢复、扭矩矢量或AEB功能的主压力供给装置的辅助。

有利地，将上述可液压-机电致动的车轮制动模块H-EMB布置在机动车辆的后轴的车轮处，其中，压力供给装置还用于前轴的液压制动器的闭环和/或开环压力控制。在此，H-EMB模块既用于驾驶操作期间的正常的制动力产生/常规操作，又用作具有有利的自锁或机械制动机构的电动驻车制动器。这是必要的，因为如果车载电气系统出现故障，则斜坡上的车辆可能会开始移动。如果设置了单独的、具有成本效益的非电动驻车制动解决方案，则自锁机制不是必须的。例如，这也可以是传动装置锁。

如果H-EMB模块用于电动车辆或混合动力车辆，则还可以使用强大的电机来产生制动力。电机用于恢复控制，但在上级液压制动系统出现故障时也可以产生制动力，并且还有利地被考虑到H-EMB的设计中。在此，必须考虑车辆的最大速度和重量，因为可以通过电机实现的减速度主要由电机的最大扭矩、最大速度和重量决定。在最大速度较高(200km/h)的车辆中，这种作用不如在最大速度低且重量轻的简单电动城市车辆中明显。

H-EMB的第一齿轮机构有利地具有自锁设计。因此，在优选的实施方式中，可液压-机电致动的制动器的驱动电机可以驱动蜗轮，该蜗轮驱动齿轮。齿轮又驱动下游主轴驱动器的主轴，从而调节制动活塞。在这种情况下，主轴驱动器可以有利地由简称为KGT的滚珠丝杠驱动器形成，该滚珠丝杠驱动器的主轴可轴向移位地安装在机电制动器的壳体中。为了允许主轴相对于齿轮轴向运动，主轴可以例如具有带齿的区域，该带齿的区域在轴向方向上延伸并且与齿轮的内齿相互作用。在此，内齿的轴向长度小于主轴的带齿的区域的轴向范围，从而使得主轴的足够大的轴向冲程成为可能，齿轮在该主轴上与主轴的带齿的区域啮合。主轴的带齿的区域可以例如通过小齿轮来实现，该小齿轮旋转地联结到主轴。这确保了机电制动器的驱动电机的电机扭矩始终可以作用于制动活塞。

机电制动器的液压调节装置的调节活塞有利地作用于另一齿轮机构，特别是滚珠丝杠驱动器的主轴。有利地设置了调节活塞作用于其的止挡器。因此也可以在调节活塞与止挡器之间设置阻尼元件，以避免冲击和相关的噪声产生。调节活塞可轴向移位地布置在缸体中，其中，可以借助于压力供给装置将液压介质传输到由调节活塞限定的工作空间中或者从该工作空间中出来，由此，轴向作用力作用于调节活塞并使该调节活塞朝向止挡器或制动活塞的方向或远离该方向移动。

主轴可以有利地轴向可移位地安装在调节活塞中，这导致特别紧凑和简单的设计。如果现在通过调节活塞在主轴上或其止挡器上施加力，则主轴相对于第一齿轮机构的齿轮进行轴向移位。主轴还应安装在调节活塞中，以便在圆周方向上可自由旋转，使得主轴的旋转不会传递到调节活塞。

如果没有力通过压力供给装置施加到调节活塞，则调节活塞可以例如通过弹簧保持在中心位置。

通过上述示例性构造，因此，可以有利地通过可液压-机电致动的制动器的驱动电机或者通过其液压调节装置二者产生制动力矩，从而实际上产生冗余，并提高了安全性。例如借助于冗余地实现的控制单元和/或电机，和/或例如通过两个车载电气系统为控制单元和/或电机供应车载电压，或者具有例如双冗余多相系统的电机，可液压-机电致动的制动器的驱动侧也可以被冗余地实现，从而即使在多个多相系统特别是两个多相系统中的一个发生故障的情况下，仍然可以驱动驱动电机。

上面所述的冗余措施，例如冗余的电源、控制单元、数据线等，可以类似地针对整个制动系统或其单个部件来实现，也就是说，不仅在可液压-机电致动的制动器的情况下，而且例如在压力供给装置的情况下也可以实现。

因此，在根据本发明的制动系统中，通过电动驱动器和/或通过压力供给装置，可以有利地以电动和/或液压的方式的调节可液压-机电致动的车轮制动器的制动活塞，特别是实现全功能制动动作。此外，为了驻车制动功能，可以减小H-EMB的电机的尺寸，因为在锁止模块中，借助于液压加压来辅助电机，并且因此可以将所述电机设计为具有低功率/扭矩，因此可以将尺寸更加缩小并且更具成本效益。如果主制动系统的压力供给装置被如上所述地冗余实现(2x3相，冗余车载电气系统)或者在制动系统中设置两个压力供给装置，则特别在即使在出现故障的情况下，也可以绝对可靠地辅助驻车锁止功能。这样即使在出现故障时也能确保驻车制动功能的辅助功能。只有通过这种方式，这样的驻车制动功能即使在诸如压力供给装置故障之类的故障的情况下也能够满足可靠的驻车制动功能的要求。相比之下，如果将H-EMB的电机配置成使得可以在所有条件下在斜坡上为所有关键驻车过程建立足够高的驻车制动力矩，则不需要多余的压力供给装置。然而，制动系统可能仅满足AD等级2-3。

可机电致动的车轮制动器可以有利地具有用于阻止调节的阻塞特别是完全阻塞和/或确保用于增大或减小制动力矩的制动动作的装置。

根据本发明的实施方式的巨大优点在于，H-EMB的液压致动和机械致动可以完全彼此独立地进行。因此提供了用于同时建立制动力矩和故障安全冗余的所有选项。这可以用于显著简化制动系统，特别是减少其部件的数目，例如出口阀的数目。此外，可以非常有效地利用在不同的车轮制动器(例如集成了H-EMB的后轴的车轮制动器)上在不同的制动压力下同时进行制动力矩建立和制动力矩耗散的可能性，以改进恢复控制和扭矩矢量化的质量。这意味着可以省略复用过程，或者可以将复用过程从4通道操作简化为2通道操作。

根据本发明的解决方案的另一基本构思是，在前轴(VA)处具有液压制动器并且在后轴(HA)处具有电动制动器或机电制动器的组合制动系统的情况下，冗余地实现制动系统的一个或更多个(液压和/或电)部件或子系统。

由于液压辅助装置满足了TTL要求并且电动制动器不必满足任何TTL要求，所以根据本发明的设计可以实现可靠的固定制动器和具有较低功率的电机的使用。液压调节通过调节活塞来起作用，调节活塞通过滚珠丝杠驱动器(KGT)经由主轴(不使主轴旋转)作用于车轮制动器的制动活塞。这样可以快速建立制动力矩，直至达到锁止限制的水平。其余的增加是经由齿轮机构和滚珠丝杠驱动器(KGT)(在调节活塞中)通过电动制动器实现的；这不需要很高的致动速度。

由于通常不需要高的调节速度，因此也有利地电动执行具有制动力矩的建立和耗散的ABS操作。在制动动作发生主要变化的情况下，例如μ阶跃变化，优选的是，在快速和高动力调节的情况下仅液压控制是有效的。在电动调节失败的情况下，根据本发明的液压调节生效。否则，例如在液压系统的压力供给装置(DV)发生故障的情况下，电动调节将单独起作用。然后，在前轴(VA)和后轴(HA)的情况下，脚施加的力则继续作用于主缸(HZ)，以辅助后轴的电动制动器及其制动动作。这种情况极为罕见，因为在活塞-缸单元(压力供给装置DV、主缸HZ、行程模拟器WS)的密封件、阀和具有2x3相控制的电机的情况下有很多冗余，所有这些特征均是为了所谓的“故障后仍保持工作”(FO)。在这种构思的情况下，还省略了用于固定制动功能的组合制动器(EHC)的驻车锁，该驻车锁应根据FO要求来被冗余地实现。

在根据本发明的构思中，还重要的是，液压调节装置或液压致动的调节活塞经由齿轮机构(KGT)，特别是经由齿轮机构(KGT)的主轴，作用于制动活塞。在此，在用于传递电机扭矩的电机齿轮机构与齿轮机构(KGT)之间方便地设置有小齿轮，以便将电机的驱动力传递给制动活塞。在此，小齿轮允许主轴相对于电机齿轮机构特别是蜗轮的轴向位移，在该蜗轮中小齿轮被可移位地布置。因此，在电动齿轮机构的齿轮驱动被阻塞的情况下，液压调节活塞可以施加制动力。在附图的描述中讨论了即使在不同故障的情况下进行调节的细节。调节活塞的运动/功能或位置可以由传感器监测。替选地，调节活塞的运动也可以借助于压力供给装置的传输速率来测量。

使用冗余的固定制动器，也可以省去机械式驻车锁，纯电动驱动的情况下的机械驻车锁比自动传动装置的情况下的驻车锁复杂得多。

纯电动制动器(EMB)需要用于调节活塞的力传递器(KG)，因为电机电流测量太不精确，特别是因为经由蜗轮传动机构来执行致动，并且不能以足够可靠的方式确定其在运行期间蜗轮传动机构的效率以及随温度变化和磨损的变化。力传递器很复杂，并且在FO要求的情况下也必须冗余地实现。使用液压调节活塞，在压力供给装置中测得的压力确定制动力矩，这是常规做法。在经由调节活塞进行液压致动的H-EMB的情况下，使用通过电机电流测量得出的扭矩计算，该扭矩计算是在特性图中通过比较液压i＝f(p)预先确定的。因此，也要考虑电机与车轮制动器之间主轴齿轮机构效率的摩擦损失变量以及其滞后效应。因此，电流测量足够精确。这可以借助于确定电机温度以便附加地考虑电机温度对电机的扭矩常数的影响来改进。这导致特性图i＝f(p,T_电机)。在未来的车辆概念中，发动机室中的安装空间，特别是制动踏板的长形，非常受限。将不再有用于电流制动力增强器(电动增强)或串联主缸的空间。

对于前轴的液压系统，简化的1箱式解决方案可以做得非常短，大约仅为已知制动力系统解决方案的总长度的50％。该构思也可以被配置成2箱式解决方案，其中仅将1回路主缸或电动踏板附接到隔板，其结构长度非常短，大约是通常1箱式解决方案的长度的25％。这需要从主缸到单元的两个液压连接，包括制动管线和从储液器到单元的管线，以及冗余信号线。可以部分或全部冗余地实现前轴和后轴的单回路液压控制的概念，以满足最高的故障后仍保持工作的要求。

在根据现有技术的已知EHC的情况下，完整的控制器(ECU)被设置在制动钳上。在此，普遍温度有时很高并且安装空间有限。在根据本发明的解决方案中，从ECU用于H-EMB，该从ECU具有经由总线的冗余车载电气系统连接。根据本发明，可以冗余地实现电机控制的功能以及传感器评估。中央计算可以在制动系统的ECU中执行，如图2和图3中的示例所示，或者根据中央主ECU/M-ECU中的域结构进行中央计算，例如在图4和图5中的示例所示。

在相应的要求的情况下，根据本发明的构思可以相对于用于封装成1箱(液压制动系统的所有部件，不包括集成的H-EMB)或2箱(作为第一模块的制动系统、作为第二模块的独立的致动单元/电动踏板)的需求具有模块化配置，其具有或不具有主缸HZ，并且还在安全性方面从3级到5级，从而减少了冗余并相应降低了成本。

对于冗余功能，操作期间的特别是对液压泄漏的永久诊断和驻车期间的全面诊断至关重要。通过上述措施，可以达到自动驾驶AD级别4(根据VDA/SAE定义“在特定使用情况下不需要驾驶员”)或者“发生故障时需要驾驶员”和AD级别5要求的故障后仍保持工作的级别。即使在发生故障的情况下，也可以实现减速度为0.5-0.7g的制动，使得根据ECE规定，在发生故障后不必立即停放车辆，也无需激活红色警告灯。

根据上述，全部或部分冗余的开环和闭环控制装置ECU也连接到冗余的车载电气系统。这具有电压为12至800V的至少两个电源。将来，许多车辆都将标配12/48伏特车载电气系统。在此有利的是，控制压力供给装置的电机并且可选地还控制具有2x3相连接的H-EMB的开环和闭环控制装置ECU向具有例如3相或n相电机控制的部分提供较高的电压(例如48V)。作为2x3相连接的替选方案，也可以使用具有8个功率半导体的B8桥的所谓铁路电路，其中B6桥的全部功能用于EC电机控制，从而在一个功率半导体发生故障的情况下仍然确保电机的全部功率。该变型是具有类似于2x3相配置的故障安全性的替选方案。由于电压较高，因此可以提高电机的性能，从而显著提高动力。另外，较高的电压可用于减小压力供给装置和H-EMB的电机尺寸。

根据本发明，可以进行冗余的多个实现，例如在具有非常高安全性要求的其他系统(例如飞机技术和核电站技术中的控制器)的情况下，例如发生故障时，飞机具有“3个电路中的2个”的三重冗余。冗余的选择基于可靠的故障检测，或者基于似然性检查的故障检测。例如，可以在操作期间或者在特殊的诊断周期期间，基于活塞系统的容积变化、压力变化或位置变化来可靠地检测密闭系统中的密封失效。相比之下，在电路或传感器电路的情况下，这更加困难。这里经常使用上述的“3个电路中的2个”，也就是说，如果三个信号中的两个相同，则选择该配置。在传感器的情况下，使用具有评估电路的两个冗余传感器似乎很方便，例如“3个中的2个”。除了诊断之外，信号或诊断结果的合理性检查也具有决定性。

本发明的示例性实施方式及其改进和本发明的另外的单个特征、特征的组合和优点将从下面参照附图的描述中得出。

在附图中：

图1：示出了H-EMB的第一实施方式。

图1a：示出了H-EMB的控制，其中通过压力部署调节活塞；

图2：示出了根据本发明的用于AD等级3-4的制动系统的第一可能实施方式，该制动系统具有用于连接两个制动回路的故障安全阀布置，具有包括致动装置的主缸以及具有包括电子开环和闭环控制装置的两个压力供给装置作为所谓的集成1箱式系统；

图3：示出了根据本发明的具有电动踏板的用于AD等级3-4的制动系统；

图4：示出了根据图3的制动系统，但是不具有用于AD级别5的制动踏板，并且具有上级开环和闭环控制单元主ECU；

图5：示出了用于AD等级3-4的城市和小型车辆的另一种可能的制动系统，在这种情况下，液压辅助的机电制动器被布置在后轴处，并且电驱动的电机TM1、TM2被布置在一个或更多个车轴处；

图6：示出了具有两个开环和闭环控制装置以及冗余的可诊断密封件的压力供给装置。

图7a：示出了力矩图，以说明通过液压辅助机电制动器和牵引电机进行的制动力辅助；

图7b：示出了力矩图，以说明在通过液压辅助机电制动器和牵引电机来提供制动力辅助的情况下压力供给装置减小尺寸的可能性。

图7c：示出了力矩图，以说明在制动系统的部件发生故障的情况下，在紧急操作中通过液压辅助机电制动器和牵引电机进行的制动力辅助。

图1示出了机电车轮制动器H-EMB的构造。原则上示出了制动钳23(未与轮架连接)，该制动钳与制动活塞20和刹车片27一起作用于刹车盘22并由此产生制动力矩或制动动作。两个轴向力作用于制动活塞20，即：

a.来自调节活塞19的轴向力，该调节活塞19轴向作用于主轴16和主轴螺母24(无旋转)；以及

b.来自电驱动器的轴向力，该电驱动器经由蜗轮17和具有主轴螺母24的主轴16即滚珠丝杠驱动器KGT起作用。

蜗轮17经由自锁齿轮机构15由电机8驱动。所述电机经由插头连接器电连接至分配给车轮制动器的电子开环和闭环控制单元(ECU)的印刷电路板(PCB)26，其为电机角度传感器27和位置传感器28，具有主轴上的目标28a。制动活塞的位置可以通过电机角度编码器测量，并且调节活塞19和具有小齿轮的主轴16的轴向运动可以通过位置传感器28进行测量。借助于压力供给装置产生的压力轴向地调节调节活塞19，并且调节活塞19同时驱动主轴。该位移通过位置编码器28检测。调节活塞具有两个密封件D20和D21，密封件D20和D21也可以冗余地实现。

主轴螺母24通过固定元件24a轴向固定，使得可以在两个方向上调节具有主轴16的制动活塞20，如从EP 2225133B1得知的，这对于设置刹车盘与刹车片之间的所谓的刹车片间隙BLS是必要的。众所周知，制动活塞20的惯常残余作用力产生了摩擦力，该摩擦力在CO₂排放方面不可忽略。从现代的驻车制动器中已知通过调节行程模拟器和电流的设置参数来设置刹车片间隙BLS。根据本发明，该间隙优选地仅通过由H-EMB的电机进行的电动调节来实现。主轴的轴向力由布置在主轴16上的轴向轴承吸收，该轴向轴承位于牢固地连接到所述主轴的盘与调节活塞19之间。

调节活塞19主要通过制动钳23的复位力经由制动活塞20复位到初始位置，此外，当所述调节活塞处于-h位置时，还可以通过活塞复位弹簧KF复位到位置A。位置+/-h由位置传感器28测量，并且在关闭SV_H的情况下，可以额外地阻塞在该位置。从起始位置A开始，活塞冲程h可以起作用，并且还可以在+/-h的两个方向上被测量。

该弹簧KF也可以通过止动环(未示出)来预加载。

如果现在在压力建立或制动力矩增加之后出现齿轮机构阻塞，则可以以取决于电动调节的冲程贡献的方式通过制动钳23对制动活塞20的复位力将调节活塞19复位到初始位置A。如果在压力耗散的情况下所述冲程贡献小于在压力建立的情况下的冲程贡献(大约5-10％)，则会产生残差行程Δh，残差行程Δh则导致初始位置处的-h，使得没有残余制动动作。

在非电动调节的情况下，调节活塞19被关闭的阀SV_H或SV_HL和SV_HR阻塞。

在修理齿轮机构阻塞之后，然后将位置A重新设置为Δh＝0。应该指出的是，通过适当的构造，几乎不会发生齿轮机构阻塞。然而，由于严重的影响，仍然必须为这种情况提供解决方案。

还可以考虑除了上述用于液压调节的调节策略a)以外的调节策略，例如b)仅用固定制动器进行电动调节或者c)在快速建立制动力矩的情况下进行液压调节并且在慢速建立制动力矩的情况下仅进行电动调节。在此，可以省略复杂的混合调节，也就是说，位置A与停止位置相同，并且-h不存在。

以下是有关电机8的功率平衡的一些说明。由于自锁齿轮机构效率低下，因此电机8需要的功率大约是两倍。如前所述，H-EMB的电机8仅需在功率方面进行配置，使得电机8以慢3倍的速度将压力建立到锁止压力，因为通过液压调节可进行快速调节，而ABS/ESP需要较低的调节速度。然而，在平衡中，有利地实现了33％的增益，此外，由于具有合适尺寸的冗余的车载电气系统的冗余控制，因此在齿轮机构的情况下节省了费用，并且省去了具有适当尺寸的驻车锁。

图1a示出了激活的调节活塞16，该调节活塞16从压力供给装置DV和打开的阀SV_H接收处于相应压强的容积。压力供给装置DV根据后轴HA的踏板行程传感器的特性图控制压力，将压力降低约5％至10％。借助于电机和电机传感器通过调节行程的特性图进行电动调节，可提供高达100％的剩余量。为此目的，可能需要另外使用电机电流。记录特性曲线与压力供给装置DV的液压的关系，得出Δl调节行程。然后，也可以通过借助于电机传感器的电驱动，根据与压力活塞19的冲程成比例的特性图进行与压力成比例的调节行程。该冲程通过活塞19的表面积传输一定的容积，该容积导致与所连接的制动回路的压力-容积特性曲线(p-v特性曲线)成比例的压力。该特性曲线或该特性图在特定的工作状态下被更新，如例如从在这方面进行了参考的DE 10 2005 055751中已知的那样。可以随时从该特性图确定压力，并通过压力换能器DG额外进行测量(参见图2)。通过这种从压力供给装置DV的容积中估计出活塞的行程的可能性，特别是在上述调节策略b和c的情况下，也有可能省略位置传感器。可以附加地使用电机电流，其具有优选为分离的特性图。为此目的，通过调节活塞19借助于压力换能器DG借助于压力供给装置DV输入各种压力水平，例如从10bar以10步直至100bar。在相应的步骤中，压力保持恒定，并且电机电流增加，直到发生电机旋转和主轴移动。然后，这些测量将产生与压力成比例的电机电流。这样就消除了所有关于电机电流的容差因素。该特性图也可以用于压力耗散和相应的电流减小。

为了精确设置制动动作，需要使用复杂的力传感器。如图1a所示，可以通过所有H-EMB模块的公共的SV_H切换H-EMB的电动液压控制，或者如图1a所示，针对每个H-EMB模块单独通过一个SV_H切换H-EMB的电动液压控制。调节策略a、b和c在这里起决定性作用。如果将H-EMB集成到制动系统中，则使用制动系统的特定于车轮的切换阀SV而不需要SV_H阀(图2至图4的实施方式)。

例如在电机故障的情况下，借助于液压调节，电动固定制动器也可以在有限的时间内起作用。发生故障后，压力供给装置DV以相应的压力起作用。这在SV_H关闭后被保持。压力供给装置DV和压力换能器DG可以在短时间间隔内检查SV_H是否是密封的，也就是说没有压力损失。此后可以将时间间隔配置成较长。这需要开环和闭环控制单元ECU的特定唤醒模式，该模式一直保持到维修人员到达或车辆的驻车状况不再至关重要(例如在斜坡上)的时候，使得仍然完整的第二H-EMB就足够了。因此，根据本发明的H-EMB在冗余功能方面具有优于经典的电动驻车制动器的明显优势。特别地，如果在主制动系统中存在冗余的压力供给装置或两个压力供给装置，则该冗余度会进一步增加，从而可以省去具有线缆或机电驻车制动器的经典机械驻车制动器，这大大有助于简化车辆架构并降低成本。

图2示出了具有特定于车轮的制动力控制的完整制动系统的基本元件，其中，H-EMB模块可以被有利地集成在后轴HA的车轮制动器或前轴的车轮制动器处。切换阀SV用于H-EMB的液压致动。在此，可以通过关闭切换阀SV来限制H-EMB模块中的压力，并且即使在关闭阀状态下，也可以借助于H-EMB的电机通过H-EMB的调节活塞19的来回运动执行压力调节。为了在SV阀处于关闭状态时的压力耗散，在H-EMB模块上需要有出口阀AV1，AV2。在附图中，在车轮制动器RB3处仅设置了一个AV2，使得只有在车轮制动器RB3/H-EMB1模块处，才可以进行在SV阀关闭的情况下的压力耗散。第二出口阀AV1在车轮制动器RB1处的制动回路BK1中。作为该附图的替选，也可以将第二出口阀AV1或另一个出口阀(未示出)定位在车轮制动器RB4/H-EMB2处，以便在这里也允许通过将阀切换为关闭来进行压力耗散。替选地，H-EMB模块也可以用在前轴处，并且用于借助于H-EMB的电机通过进一步的制动力矩建立和制动力矩耗散的自由度来改进控制动力。在此，在前轴处具有较大制动器的重型车辆的情况下，该功能的重点在于控制。对于这种使用情况，前轴处的出口阀AV1和AV2适用于车轮制动器中的压力耗散。

具有H-EMB的根据本发明的整个制动系统由具有行程模拟器WS和储液器VB的主制动缸HZ以及两个压力供给装置DV1和DV2构成，其中，压力供给装置DV1优选具有电动活塞控制装置，并且第二压力供给装置DV2具有简单的1回路活塞泵或齿轮泵。两者均与阀回路一起作用于车轮制动缸RB，例如在ABS的情况下，车轮制动缸RB将受控的车轮压力传递给制动器。这对应于现有技术。然而，根据本发明的液压系统的意图是对于半自动(HAD-AD等级3)或全自动驾驶(FAD-AD等级4)表现出高等级的故障安全性。

作为后轴HA的两个通常的车轮制动模块RB3和RB4的替选，设置了如图1和图1a中所述的根据本发明的机电制动器H-EMB1和H-EMB2，其中，其压力供给装置DV可以通过压力供给装置DV1和/或DV2来实现。

应考虑所有与故障相关的部件，例如阀、传感器、密封件、电机、制动回路。因此，以下部件或液压连接应有利地设计为故障安全的：

(1)从针对第一制动回路设置的压力供给装置DV1到第二制动回路BK2的连接。

(2)从针对第一制动回路设置的压力供给装置DV2到第一制动回路BK1的连接。

(3)从主制动缸HZ的压力室经由阀FV到制动回路BK1、BK2经由阀BP1和BP2的连接；

(4)从阀PD1和阀BD1经由分配给车轮制动器的各个切换阀SV到车轮制动缸RZ的连接；

(5)从阀BD2经由分配给车轮制动器的各个切换阀SV到车轮制动缸RZ的连接。

(6)从制动回路BK1、BK2到存储容器VB的连接；

(7)制动回路BK1、BK2到车轮制动缸RZ之间的连接。

这些液压连接以及各个部件可能的故障将在下面描述。

压力供给装置DV1从制动回路BK1经由液压管线1、2和5经由切换阀SV到车轮制动器RB作用到制动回路BK2中。在现有技术中，为此仅使用单个旁通阀。在此，如果此外还有另外的阀处于休眠故障，则阀故障会导致制动器的整体故障。因此，本发明设置了两个冗余阀BP1和BP2，以允许从第一压力供给装置DV1连接到制动回路BK2。阀BP1和BP2的休眠故障通过在压力变化期间的阀短路由压力换能器识别。在此阶段，压力必须保持恒定。在第一压力供给装置DV1发生故障的情况下，例如在活塞密封件发生故障的情况下，防止了经由三个冗余阀BP1、BP2和PD1对制动回路BK2的作用。这些阀优选地是常开阀，以便在压力供给装置DV1、DV2发生故障的情况下，主制动缸HZ可以作用于两个制动回路BK1和BK2。如果通过打开ZAV或FV阀降低压力，则由于压力差，两个连接的切换阀会而自动打开，而无需专用的电气激活。

因此，第二制动回路BK2中的压力供给装置DV2经由液压管线2和5以及经由阀BP2和BP1作用到液压管线4中，并且从那里经由切换阀SV作用至车轮缸RZ。在车轮制动器RB中的BK发生故障的情况下，阀SV、BP1和BP2通过诊断预先关闭，并防止压力供给装置出现故障。在此，例如所有阀(例如SV、BP1、BP2)都必须将休眠故障视为对安全至关重要，因为流经阀的液压介质中含有污垢颗粒，这些污垢颗粒会防止阀关闭，从而导致阀泄漏。在当前情况下，例如在一个切换阀SV发生故障的情况下，一个制动回路可能会适时发生故障。然而，另一个制动回路通过两个阀BP1和BP2的相互连接得到保护。在此，这对发生三重故障是必须的，也就是说，有必要使两个阀BP1和BP2也发生故障，以发生总的故障。因此，至少一个制动回路被可靠地保护以防止双重故障并防止总的制动故障。如果可能发生休眠故障，则防止双重故障的安全性对于HAD和FAD是至关重要的安全功能。这还包括在发生制动回路故障时维持压力供给或制动力增强器。

在此，在快速建立压力或在120bar以上建立压力的情况下，压力供给装置设备DV2可以辅助另一个压力供给装置设备DV1，和/或在通过连续传输而消失和/或用于ABS功能的情况下执行压力供给，和/或在另一个压力供给装置DV1发生故障的情况下接管其功能。

对于低于或等于120bar的压力范围以及对于ABS功能，压力供给装置DV1同样有可能接管压力建立。在压力供给装置DV2发生故障的情况下，如果压力供给装置DV2仅被设计用于120bar的最大压力，则两个制动回路仅可使用120bar的该最大压力。

在关闭的连接阀BP1和/或BP2的情况下，两个压力供给装置DV1和DV2可以彼此独立地调节或设定其制动回路BK1和BK2中的压力。

踏板运动通过冗余的踏板行程传感器(PS)进行测量，该传感器同时作用于根据WO2012/059175A1的KWS测量元件。使用踏板行程传感器的信号来激活压力供给装置DV1，其中，活塞控制使容积在制动回路BK1中的液压主管线1中流动，并且经由冗余BP1和BP2阀流入制动回路BK2中。压力供给装置DV1可以被配置成使得其仅作用达到例如120bar的锁止压力。然后，压力供给装置DV2传输较高的压力，该压力将容积传输到制动回路BK2中，并且经由冗余阀BP1和BP2传输到BK1中。在此，压力供给装置DV2可以是连续传输泵。如果制动系统通风不良或者在增加容积要求的情况下发生蒸汽气泡的形成，则通过已知的压力容积特性曲线(p-v特性曲线)进行检测，结果是，压力供给装置DV2已在相对低的压力下生效。关于踏板致动，应该补充的是，这使活塞Ko运动，该活塞Ko经由与踏板力成比例的压力作用于已知的行程模拟器WS，并由此确定踏板特性。通常可以通过阀使行程模拟器WS失效，特别是在压力供给装置故障的情况下在后备级别时。在冗余压力供给装置的情况下，由于极低的故障可能性，这不再重要。

主制动缸HZ可以经由管线3连接至制动回路BK1或BK2，其中，为了关闭管线3而将阀FV布置在管线3中。该连接仅在后备级别有效。如果该管线连接到两个切换阀BP1和BP2的连接管线，则两个阀BP1和BP2形成另一冗余。在泄漏阀FV的情况下，通常从FV直接到两个制动回路BK1、BK2中的一个的惯用连接会导致制动回路和压力供给装置作用于HZ活塞，这通常导致压力供给装置的失效。

来自动制动缸以及来自制动回路BK1和BK2的不同压力或压力水平作用于阀FV。在最坏的情况下，例如，在车载电气系统或者开环和闭环控制单元ECU发生故障的情况下，这可能会导致在关闭的阀FV处出现不利的压力差并且阀FV无法打开，从而无法实现压力耗散P_ab。为了避免这种情况，另一个切换阀FVr相对于阀FV并联连接，其中阀FV和FVr的出口和入口以可互换的方式连接到管线3，从而在存在任何压力差的情况下，确保两个阀FV、FVr中的至少一个自动打开，也就是说，由于压力差，即使没有通电也可以打开。另外，这有利地减小了阀上的背压。

如果车轮缸中的一个制动回路发生故障，则通常关闭相应的进气阀EV或切换阀SV，以消除故障的车轮回路。EV/SV泄漏(休眠故障)会导致制动回路或整个压力供给装置发生故障。在此，阀BP2和BP1也提供额外的安全性，使得压力供给装置不会失效。由于不起作用的切换阀SV的故障导致的制动回路BK1的故障意味着压力供给装置DV1的故障，由此经由另一压力供给装置DV2向仍然起作用的所有车轮制动器进行压力供给。

第二制动回路中的止回阀RV1的故障可能导致另一种故障。此处可以通过冗余RV2防止压力供给装置DV2发生故障。RV2下游的节气门Dr在压力流速较小(例如通过压降)的情况下可以进行诊断。

ABS控制或第二压力供给装置DV2的减压需要中央出口阀ZAV。在此，容积流还通过阀BP1或BP2，因此泄漏的ZAV对于正常操作不是至关重要的，因为在中央排气阀ZAV发生故障的情况下，压力控制是通过压力供给装置DV1和DV2来进行的。此外，可以从压力变化或压力供给装置DV1的容积传输增大中立即识别ZAV的故障甚至休眠。在正常制动至大约120bar的情况下，压力供给装置DV经由打开的阀BP1和BP2在两个BK中起作用。为了达到极高的安全性要求，还可以在通往储液器VB的管线中安装冗余的排气阀ZAVr。

主制动缸HZ和行程模拟器WS故障的原因通常是密封件。在主制动缸HZ的情况下，可以在通往储液器VB的返回管线中使用具有节气门的附加密封件D3，以便能够在早期诊断密封件的故障。因此，借助于踏板行程传感器，可以通过小的附加踏板运动来识别泄漏。必须考虑HAD和FAD情况下的低负荷。

在许多系统中，为了诊断密封，常开电磁阀连接到返回管线中，出于诊断目的，该电磁阀关闭。在此，压力从压力供给装置DV1经由阀PD1、BP1和EV被引导至主制动缸HZ中。通过活塞位置恒定时的压力变化或者压力恒定时活塞位置变化来进行诊断。作为替选，在此也可以节省成本地使用节气门和止回阀的组合。节气门的尺寸应使通过密封件的泄漏流仅在大约10秒的正常制动时间内导致轻微的踏板位移。

在带冗余密封件的WS活塞的情况下，也可以使用相同的解决方案，在通过踏板运动的D3的情况下，进行如上诊断。此外，即使在这些密封件失效的情况下，仍然可以控制制动力增强，但踏板特性有所改变。在这里，两个密封件的故障率极低，几乎在<10^-10/年的范围内。压力供给装置DV1也可以配备有冗余密封件，如上面在主制动缸HZ的情况下所描述的那样，其中D6的节气门位于D6与D5之间。如果将吸气阀直接连接到PD1的接口上，则在活塞的返回行程时立即开始吸气，其优点是即使在低温下也可以实现高吸力。在极限情况下，SV的故障或泄漏会导致DV的故障。折衷方案是在冲程的大约60％处连接SV。因此，行程模拟器的40％是可能的，而没有SV泄漏的任何影响，同时，在正常温度范围内的抽吸动作也是可能的。在上述小的限制下，通过冗余确保了活塞的容积传输。此外，可以通过冗余的2x3相绕组来控制电机，以使DV只能由于KGT阻塞而发生故障。

如WO 2006/111393 A1中所述，通过复用操作MUX和压力供给装置DV1进行ABS功能。中央排气阀ZAV导致扩展的MUX功能。如果在制动回路BK1中的压力建立p_auf期间同时需要另一个制动回路BK2中的压力耗散p_ab，则通过排气阀中央ZAV执行，并且同时关闭阀BP1。结果，复用系统MUX仅由制动回路BK1中的两个车轮制动器RB1、RB2加载，也就是说，制动回路BK1的车轮制动器RB1和RB2中的压力建立p_auf和压力耗散p_ab不能同时发生。替选地，也可以将相应的制动回路中的排气阀AV1、AV2用于压力消耗p_ab，以减轻MUX的负荷。排放阀AV1、AV2可以布置或连接在切换阀SV与连接的切换阀BP1、BP2之间或者车轮制动器与相关的切换阀SV之间，从而可以经由排气阀直接向储液器VB进行压力耗散p_ab。这对于前轮中的压力耗散p_ab特别有利。在这种情况下，不需要中央排放阀ZAV。

在这种情况下，借助于第二压力供给装置DV2的ABS功能轻微地受到限制，特别是在p_ab的情况下没有p_auf。尽管如此，完全可以单独控制ABS。必须考虑在大于120bar的压力下以及在第一压力供给装置DV1发生故障的情况下不经常使用压力供给装置DV2的情况。

即使在ABS的情况下，对于上述MUX操作通常是压力控制，通过容积测量并且通过压力供给装置DV1的活塞运动，还要考虑到压力-容积特性曲线(p-V特征曲线)。在简单的偏心活塞泵的情况下，这不能通过活塞运动来实现，而可以通过传输时间＝容积来实现，并需要额外的转速测量以及可能的压力测量。因此，还可以计量是压力建立的容积。在此，优点是，在压力建立p_auf期间，各个车轮制动器中的一系列的和非同时的压力建立p_auf。在此，必须考虑阀的尺寸和阀上的背压，特别是在阀BP1和BP2的情况下，在车轮回路中快速建立压力的情况下。上述阀的背压用作制动回路BK1与BK2之间的压力差。如果两个压力供给装置DV1和DV2在该工作状态下均被激活，则可以大大降低该压力。在此，单回路齿轮泵代替活塞泵也是合适的。在此，压力耗散p_ab和压力建立p_auf也可以借助于齿轮泵来执行。为此，代替止回阀RV，在通往储液器VB的返回管线中需要阀MV(未示出)。因此，利用第二压力供给装置DV2也可以进行完全MUX操作。

开环和闭环控制设备ECU是整个系统和封装的组成部分。故障安全功能需要冗余或部分冗余的ECU。除了冗余ECU之外，该部分冗余的ECU还可以用于特定功能。在任何情况下，都应通过单独的阀驱动器和断路器来冗余地驱动阀，这会使故障的阀驱动器失效。

还需要冗余的车载电气系统连接，以实现开环和闭环控制单元ECU的冗余。与48V的连接也可用于电机的连接。48V的优势是更高的动力。如果在48V的情况下压力供给装置设备DV1的电机发生故障，则可以实现12V的功率约为50％的紧急操作，并且减少了动力，节省了成本。为此，必须将电机配置成例如24V。

优选地在制动回路BK2中也可以在BK1中使用压力换能器DG。在压力换能器发生故障的情况下，可以通过测量电机的电流来执行闭环压力控制，并且可以通过p-v特性来执行活塞的开环位置控制曲线。

替选地，液压连接可以从制动回路BK2的压力供给装置(如图1b所示并且用X表示)到阀BP1和BP2的内部连接管线VLa。在该替选方案中，压力供给装置DV2不再直接作用于制动回路BK2。这在阀BP2、SV和压力供给装置DV1发生故障的情况下具有优势。在此可以借助于在BP2和PD1闭合的情况下在制动回路BK1中起作用的DV2来避免DV1和DV2的故障。然而，与大约<5-10^-6/年的车轮回路故障相比，必须考虑最小故障概率约为<5-10^-18/年的三重故障，也就是说，每年一百万个车辆有5个故障。这有许多缺点；例如，在阀FV故障(例如泄漏)的情况下，制动回路BK2中的压力供给装置的故障也发生。

在压力供给装置DV1、DV2的压力管线中，可以布置用于保护驱动器特别是主轴和/或滚珠丝杠驱动器的压力释放阀

该压力释放阀例如在约120bar时打开。

图3示出了具有阀布置的压力供给装置DV1和DV2。在此，将电动制动踏板(所谓的电动踏板)与WS踏板行程传感器以及小的传感器ECU和KWS组合为一个单元，而没有液压作用的主制动缸HZ。如果发动机室中的安装空间较小或噪声要求严格，则这具有优势。踏板行程传感器的信号在传感器ECU中进行处理并馈送到中央ECU。电动踏板中优选地使用“3个中的2个”评估。

上述单元具有带浮子和液位传感器NS的2回路VB，该2回路VB可以集成在中央开环和闭环控制单元ECU中。所述液位传感器NS同样应该具有冗余设计并且连续地测量液位，因为以这种方式快速地检测到由于泄漏引起的容积损失。因为在此没有与主制动缸HZ的连接并且从而在压力供给装置DV1和DV2和/或车载电气系统二者都发生故障的情况下没有与主制动缸HZ有关的后备级别，阀BP1和BP2优选地设计为常开阀。

图4示出了根据图3的制动系统，但是没有机械致动单元，也就是说没有用于AD等级5的应用的制动踏板。另外，设置了上级开环和闭环控制单元主ECU，其经由冗余的数据线DS1和DS2连接到制动系统的开环和闭环控制单元从ECU。

图5是仅具有一个压力供给装置的本发明的制动系统的另一可能实施方式的示意图，其中，在后轴HA处另外设置有液压辅助的机电制动器，并且在一个或两个车轴处均设有电驱动的电机。这种制动系统比具有两个压力供给装置的制动系统更具成本效益，并且特别设计在电动城市车辆中。如果相应地设计了液压辅助的机电制动器H-EMB，则H-EMB代替了传统的车轮制动器模块RB3和RB4，此外，不需要机械或电动驻车制动器EPB。液压辅助制动器H-EMB中的压力由压力供给装置DV调节。在图5所示的制动系统中，例如，为每个制动回路设置一个出口阀AV。制动系统主要在复用操作中进行控制，其中，压力建立是由压力供给装置的活塞控制装置/H-EMB的电机执行的，并且压力耗散是通过压力供给装置的活塞行程控制和出口阀AV执行的。压力供给装置可以冗余地实现，如下图6所示。由于通过(冗余的)压力供给装置、H-EMB和电机进行的制动力生成存在冗余，因此在具有稳定车载电气系统的电动汽车或混合动力汽车的情况下，对于城市车辆的可靠后备水平，仅具有一个活塞和前轴中的单回路后备级别的简单的致动单元就足够了。通过H-EMB的电机和压力供给装置的相应冗余配置，如果由此可以实现的故障安全性满足发生故障时最小制动动作的法律要求，则可以省去致动单元BE。

图6示出了具有两个开环和闭环装置DV-ECU1和DV-ECU2的压力供给装置DV1的可能实施方式，该压力供给装置DV1可以代替图5中的压力供给装置以提供更大的故障安全性。压力供给装置具有电机M1，该电机的转子R调节与活塞KB连接的主轴SP。借助于活塞KB的调节，可以在压力室DR中建立压力，该压力可以经由隔离阀TV被引导到制动回路BK中。借助于气缸中的多个密封件来密封活塞，其中，如在致动单元BE中那样，产生了冗余的、可诊断的密封系统。在压力供给装置中，在每种情况下，通往储液器的一条液压管线也导向密封件之间。这意味着，即使密封件发生故障，压力供给装置也可以保持完全正常运行和冗余。压力室DR通过止回阀连接到储液器。压力供给装置因此可以赋予补充的传输作用。两个开环和闭环控制装置DV-ECU1和DV-ECU2中的每个通过1x3相线连接到电机M1的分别分离的绕组或相系统，使得如果一个开环和闭环控制装置或一个绕组系统发生故障，电机M1也可以继续通过另一个绕组或相系统以及另一个开环和闭环控制装置运行，尽管那时通过驱动器M1只能够产生近似一半左右的扭矩。开环和闭环控制装置中的一个或两个具有用于确定温度T、电机电流i和电机的转子角α的传感器。为了实现高可用性，不仅设置了冗余设计的开环和闭环控制装置DV-ECU，而且还双重设置了电源BN1、BN2以及数据和控制线DS1和DS2。电源BN1和BN2可以例如是车载电气系统的不同电压电平或者单独的车载电气系统。作为2x3相控制的替选方案，电机可以被配置成1x3相并且具有B8桥。

图7a示出了力矩图，以说明借助于液压辅助机电制动器H-EMB和牵引电机TM的制动力辅助。左图示出了仅通过压力供给装置DV1可获得的力矩曲线M_hyd，DV1。右图示出了通过添加液压辅助机电制动器H-EMB和牵引电机TM可获得的力矩曲线。提供了H-EMB的最大力矩M_max，H-EMB和牵引电机的M_max，TM。由于由牵引电机TM额外产生的制动力矩M_max，TM和借助于H-EMB产生的制动力矩ΔM_H-EMB，在时间段Δt之前较早达到了锁止压力(水平虚线)。还可以产生明显更高的制动力矩。

图7b示出了如果将根据图4a的液压辅助制动器(H-EMB)的制动动作并入压力控制中，则减小压力供给装置DV1的尺寸可能性。因此，压力供给装置DV1不应该相对于其可以建立的最大压力而减小，而是相对于其动力来减小，由此可以以较低的成本来制造电机。

图7c示出了力矩图，以说明在驱动器M1的一个绕组或相系统1x3相出现故障的情况下，在紧急操作中借助液压辅助机电制动器H-EMB和牵引电机TM产生的制动力辅助。由于取消了一个绕组系统，压力供给装置DV1不再能够建立达到锁止压力的必要压力，并且也不再足够动力。通过使用液压辅助机电制动器H-EMB和牵引电机，可以建立所需的动力和所需的制动压力(右图)。

附图标记列表

1 液压管线

2 液压管线

3 液压管线

4 第一制动回路BK1的液压管线

5 第二制动回路BK2的液压管线

6 液压管线

8 电机

15 自锁齿轮机构

16 具有小齿轮的主轴

16a 小齿轮

16b 主轴的轴向突出部

17 蜗轮

8 轴向引导

19 调节活塞

20 制动活塞

21 刹车片

22 刹车盘

23 制动钳

24 主轴螺母

24a 主轴螺母24的轴向固定

25 轴向轴承

26 ECU的PCB

27 电机传感器

27a 与电机传感器27的电气连接

28 位置传感器

28a 位置传感器28的目标

29 压力供给装置DV的压力活塞

30 非自锁正齿轮机构

31 行星齿轮机构

32 电机输出轴

33 止动轮

34 止动滑块

35 带线圈的磁体系统1

35a 带线圈的磁体系统2

35b 与PCB的电气连接

36 电磁钳

37 到止动滑块的极板

38 复位弹簧

39 轴承布置

40 驻车锁

48 电机

48a 与PCB的电气连接

AV_i 出口阀

ZAV 中央出口阀

BP1、BP2 制动回路之间的隔离阀

H-EMB、

H-EMB1、

H-EMB2 可液压-机电致动的制动器

P 踏板柱塞

BK1、BK2 制动回路

DV 压力供给装置

D1-D13 密封件

D20-21 调节活塞上的密封件

KWS 力行程传感器

ECU 电子开环和闭环控制单元

中央ECU 中央控制单元

M-ECU 主ECU

S-ECU 从ECU制动系统

传感器ECU用于传感器评估的ECU

SV 切换阀

SV_H 用于一个或更多个H-EMB的切换阀

FV 隔离阀

RV 止回阀

AS 截止阀

SVH 截止阀，H-EMB

SV 切换阀，制动系统

DG 压力换能器

Dr 节气门

Drs 用于冗余密封的节气门

VB 储液器

WS 行程模拟器

SK 浮动活塞

LHA 通往后轴的管线

KGT 滚珠丝杠驱动器

KF 活塞复位弹簧

RB_i 车轮制动器

VLa BP1与BP2之间的液压连接管线

Claims

1.一种用于机动车辆的制动系统，具有用于液压调节至少一个车轮制动器的制动活塞的至少一个电动压力供给装置(DV，DV1，DV2)，并且具有用于电动调节所述车轮制动器的制动活塞(20)的至少一个液压-机电车轮制动器(H-EMB，H-EMB1，H-EMB2)，其中，针对所述车轮制动器的机电致动，设置有电机(8)和第一齿轮机构(15)，所述第一齿轮机构将所述电机(8)的驱动力传递到另一齿轮机构(16，20，24)，

其特征在于，所述可液压-机电制动的车轮制动器(H-EMB，H-EMB1，H-EMB2)具有包括活塞-缸单元的液压调节装置，所述液压调节装置的调节活塞(19)用于调节所述制动活塞(20)和/或对所述制动活塞(20)施加力(Fa)，其中，通过压力供给装置(DV，DV1，DV2)能够调节所述调节活塞(19)或者能够对所述调节活塞(19)施加力。

2.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，至少一个压力供给装置(DV)作用于特别是所述机动车辆的前轴的车轮制动器(RBV1，RBV2)，和/或作用于特别是后轴(HA)的至少一个液压-机电制动器(H-EMB，H-EMB1，H-EMB2)。

3.根据权利要求1或2所述的制动系统，其特征在于，所述可液压-机电致动的车轮制动器(H-EMB，H-EMB1，H-EMB2)用于所述机动车辆的后轮的制动和/或所述车辆的驻车制动功能。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制动系统，其特征在于，特别是为了实现全功能制动动作和固定制动动作(驻车制动功能)，所述可液压-机电致动的车轮制动器(H-EMB，H-EMB1，H-EMB2)的制动活塞(20)能够通过所述驱动器(8)和/或通过所述压力供给装置(DV)和所述调节活塞(19)以电动和/或液压方式进行调节。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制动系统，其特征在于，至少一个电动压力供给装置(DV，DV1，DV2)具有经由齿轮机构由电机(8，M)驱动的液压活塞-缸单元或者具有由电机(8，M)驱动并且特别是具有连续传输动作的活塞泵或齿轮泵。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制动系统，其特征在于，仅设置特别是被冗余地实现的一个压力供给装置(DV)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的制动系统，其特征在于，设置了两个压力供给装置(DV1，DV2)，其中，在设置了用于向制动回路(BK1，BK2)供给压力的一个压力供给装置(DV1，DV2)以及针对所述液压-机电制动器(H-EMB，H-EMB1，H-EMB2)设置了至少一个压力供给装置的每种情况下，并且在一个压力供给装置(DV1，DV2)发生故障时下，剩余的压力供给装置(DV1，DV2)还经由连接阀回路(BP1，BP2)向所述另一制动回路(BK1，BK2)以及向所述液压-机电制动器(H-EMB，H-EMB1，H-EMB2)供应压力。

8.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，所述可机电致动的车轮制动器(H-EMB，H-EMB1，H-EMB2)具有防止调节的阻塞特别是完全阻塞和/或确保用于增大或减小制动力矩的制动动作的装置。

9.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，所述调节活塞(19)作用于所述另一齿轮机构(16、20、24)，特别是滚珠丝杠驱动器(KGT)，以将所述调节装置或所述液压调节活塞(19)的运动(位移)传递到所述车轮制动器的制动活塞(20)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，所述第一齿轮机构(15)具有自锁设计，并且特别地经由所述滚珠丝杠驱动器(KGT)的不可旋转的主轴(16)和主轴螺母(24)作用于所述制动活塞(20)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的制动系统，其特征在于，特别是在所述滚珠丝杠驱动器(16、20、24)的主轴(16)不旋转的情况下，所述调节活塞(19)轴向地作用于所述制动活塞(20)，并且被布置成使得特别是借助于小齿轮(16a)相对于所述第一齿轮机构(15)的齿轮(17)可轴向移位。

12.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，所述调节活塞(19)具有通道，所述滚珠丝杠驱动器(KGT)的主轴(16)的轴向突出部(16b)延伸穿过所述通道，在所述轴向突出部上布置有小齿轮(16a)，所述小齿轮(16a)被可轴向移位地安装在所述齿轮(17)中。

13.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，所述液压子系统具有踏板致动的主缸并且具有行程传感器(WS)，所述主缸具有活塞和工作室(HZ)，针对所述主缸和所述行程传感器，具有冗余的密封设计，并且在通往所述压力供给装置(DV)的液压管线中优选地具有冗余的隔离阀(FV1，FV2)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，用于所述压力供给装置(DV，DV1，DV2)的电机(8，M)和/或所述可液压-机电致动的车轮制动器(H-EMB，H-EMB1，H-EMB2)的电动调节装置具有冗余的电机绕组激活装置，特别是具有2x3相配置或具有B8电路。

15.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，所述车轮制动器的液压控制装置特别地具有冗余的电磁切换阀，在所述压力供给装置(DV)的入口与所述车轮制动缸的出口之间的压力差较大的情况下，所述电磁切换阀在两个方向上致动。

16.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，用于ABS的闭环压力控制借助于优选地用于两个车轮制动器的阀(SV)通过复用(MUX)来执行。

17.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，所述致动装置或所述制动踏板被设计为电动踏板或停止/启动开关(14)，并且设置了(冗余的)压力供给装置(DV)。

18.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，在所述调节活塞(19)的液压调节失败的情况下，所述后轴(HA)的车轮制动器的调节是电动执行的。

19.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，针对制动力矩的控制，可以使用不同的切换模式，其中，优选地，大约90％的制动力矩通过液压调节即通过所述压力供给装置(DV)来建立，并且通过电动调节和经由出口阀(AV1，AV2，ZAV)的压力耗散来实现在ABS/ESP和固定制动动作的情况下的差动制动力矩的生成。

20.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，所述液压调节活塞(19)能够呈现中心位置，所述中心位置特别地由弹簧确定，其中，在通过所述电动调节减少制动力矩的情况下，通过关闭阀SVH，使所述弹簧对所述调节活塞(19)的调节无效。

21.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，借助于液压-机电制动器(H-EMB)的电机(8)和所述压力供给装置(DV1，DV2)中的至少一个，特别是在压力水平不同的情况下，在相应的液压-机电制动器(H-EMB)中同时或部分同时地建立压力。

22.根据权利要求20所述的制动系统，其特征在于，在同时建立压力的情况下，借助于相应的液压-机电制动器(H-EMB)的电机(8)的不同辅助同时建立不同的压力水平，并且/或者通过切换阀(SV)的脉冲宽度控制(PWM控制)在所述车轮制动器(H-EMB)中建立特定压力。

23.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，借助于所述液压-机电制动器(H-EMB)的电机(8)和所述压力供给装置(DV1，DV2)中的至少一个，在不同的车轮制动器(RB4，RB2)中同时和/或部分同时地建立压力，并且同时通过打开出口阀(AV，ZAV)来耗散其他车轮制动器(RB1，RB3)处的压力。

24.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，借助于所述液压-机电制动器(H-EMB)的电机(8)，所述制动活塞(20)缩回到设置足够大或特定的刹车片间隙的程度。