CN113165610A - 用于机动车的自动控制线控制动的制动系统 - Google Patents

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Abstract

用于机动车的制动系统(4),包括:第一手动致动器设备(8),该第一手动致动器设备可以借助于杆和/或踏板操作,并且可以选择性地连接到放置在车辆的前轴(16)上的至少第一制动设备(12),和/或放置在机动车的所述前轴(16)或后轴(22)上的至少第二制动设备(20),每个制动设备(4)作用在相应的制动盘或鼓(14)上;该第一手动致动器设备(8)设置有液压供应线路(24),该液压供应线路可以通过控制阀(32)选择性地连接至所述制动设备(12、20)中的至少一个制动设备的液压输入线路(28),所述控制阀(32)被定位于操作位置以及电气故障位置,在该操作位置中,控制阀使第一手动致动器设备(8)与制动设备(12、20)液压地断开连接,在该电气故障位置中,控制阀使第一手动致动器设备(8)与所述制动设备(12、20)中的至少一个制动设备液压地连接;至少一个电动液压自动致动器设备(36),该电动液压自动致动器设备可以流体连接到所述制动设备(12、20)中的至少一个制动设备的液压输入线路(28),以便对其进行相应的液压致动;至少一个电动机械自动致动器设备(40),该电动机械自动致动器设备与所述制动设备(12、20)中的未设置有液压输入线路(28)的至少一个制动设备相关联;电动液压自动致动器设备(36)与机动车的前轴(16)相关联,以及电动机械自动致动器设备(40)与机动车的后轴(22)相关联,或者反之亦然;‑单个控制单元(44),该单个控制单元可操作地连接至控制阀(32)、连接至至少一个电动液压自动致动器设备(36)、连接至至少一个电动机械自动致动器设备(40)以及连接至第一手动致动器设备(8),以便根据第一手动致动器设备(8)的位置或配置和/或根据机动车的动力学来操作所述电动液压自动致动器设备(36)和所述电动机械自动致动器设备(40)以及所述控制阀(32)。

Description

用于机动车的自动控制线控制动的制动系统
发明领域
本发明涉及一种用于机动车(motorcycles:摩托车,机车)的自动控制线控制动的制动系统。
现有技术
与传统的液压制动系统相比,“线控制动”的制动系统是以下系统:在制动踏板和致动器之间具有解耦;驾驶员借助于制动踏板所施加的制动请求被转换成信号,该信号由能够驱动电动液压致动器和/或电动机械致动器的控制单元来管理。
这种类型的系统的问题之一是在出现一些故障时不能确保正常操作,诸如失去电力供应将会连累服务制动功能。
现有技术的一些方案设想使用阀,该阀在发生电气故障的情况下自动恢复致动器和手动致动设备之间的连接,使得驾驶员仍然可以施加所需的制动作用。
因此,在标准操作状况下,使用者通过进行手动控制而生成压力,并且控制系统解译该压力请求,将其变换为所连接的制动系统中的对应压力和制动作用。这样,使用者没有直接控制制动系统,但是总会有控制单元与对应致动器,该对应致动器将使用者的手动作用转化成对制动作用的对应请求,并因此在连接的制动系统中转化成液压和制动作用。
然后仅在自动启用系统的一个或更多个部件电气故障或失灵的情况下,才恢复使用者对系统的直接控制:在这种情况下,为了确保使用者的安全并确保系统的制动能力,系统立即恢复使用者的手动致动与制动设备之间的直接连接。
现有技术的系统尽管在发生故障的情况下确保了系统的功能性和安全性,但是实施起来相当复杂且昂贵。
此外,已知提供用于控制由使用者作用在相应的手动控制装置诸如例如杆和/或踏板上的制动力的设备。
这样的控制设备具有例如下述功能:避免由于使用者所请求的过度制动作用而可能使得车辆的一个或更多个车轮闭锁,该闭锁将损害车轮的稳定性和控制。
车辆越是在附着力差的表面诸如打滑的或潮湿的表面上,这些情况全都是越危险;在机动车的情况下,无论路面如何,当机动车辆处于转向状况时——通常在转弯时,这些情况就很关键。
此外,这些控制设备还可以用于车辆稳定性的动态控制:事实上已知的是,通过在单个车轮上施加适合的制动力,或者例如通过修改在车辆不同轴上制动力的分配,可能会产生可以校正车辆轨迹从而改进车辆动态控制的偏航力矩。
现有技术的方案通常提供防抱死系统,被称为ABS系统,该防抱死系统作用在配备有液压线路(circuit:回路、通路)的制动系统上,很大程度上对制动系统的液压线路的压力进行干预,以便减小液压并因此减小经受瞬时锁定的单个车轮上的制动力。使用相同的操作,是为了以可变的方式改变车辆的不同轴之间的制动力。如上所述,也可以在车辆的单个车轮上强加制动扭矩,以便校正该车轮的轨迹并改进其动态稳定性。
现有技术的方案具有一些缺点。
首先,液压致动的制动设备具有残余扭矩问题,即,即使在释放设备的手动致动控制装置之后,无论是通过杆操作还是通过踏板操作,制动设备都会施加残余制动扭矩。事实上,在释放手动致动控制装置后,衬垫的推力活塞没有完全返回到后部位置,从而使得衬垫趋于与盘保持接触,并在与盘本身牢固地连接的车轮上施加残余制动扭矩。
存在用于在释放手动控制装置之后促进活塞回缩的方案,通常被称为“回滚”,但是这种包括例如用于活塞的复位弹簧的方案并不总是有效的,尤其是随着时间的推移。
此外,液压致动的制动设备随着系统工作温度而趋于修改其行为,例如,需要额外的致动行程来提供相同的制动作用。
这个行为往往被使用者感知为负面的,对于在踏板或操作杆上施加相同力以及产生驱动行程,使用者反而想要始终恒定且可重复的制动作用。
此外,利用现有技术的液压致动的制动设备,使用者可以在相应的手动制动控制装置——无论是杆还是踏板——上感知到防抱死设备(ABS)或稳定性控制设备的干预。使用者并不总是理解这种感知,该使用者在手动控制时明显感觉到在制动和/或车辆校正设备的干预之后,与在液压系统中引起的压力变化相对应的颤动。
发明内容
因此,感觉到需要解决参考现有技术所提及的缺点和限制。
特别地,感到需要提供一种制动系统,该制动系统在所有使用状况下都有效地控制车轮的制动,避免危险的锁定,并允许对车辆的稳定性控制进行有效且及时的作用。在通过手动地操作杆或致动踏板所强加的制动力的可重复性方面,该系统还必须能够始终向使用者提供关于系统行为的精确反馈。此外,该制动系统必须能够有效地干预车辆的制动控制和稳定性,而不会在手动控制时给使用者带来烦人的振动。
再次总结,在本领域中,感到需要提供一种用于车辆的制动系统,该制动系统能够在所有操作状况下提供精确且可靠的制动控制和稳定性,并且同时向使用者提供可靠且恒定的操作感觉(即性能的可重复性)。
此外,该系统的实施必须尽可能简单且具有成本效益。
根据权利要求1所述的用于机动车的制动系统满足了这个需求。
特别地,通过一种用于机动车的制动系统满足了这个需求,该制动系统包括:
-第一手动致动器设备,其可借助于杆和/或踏板操作,并可以选择性地连接到放置在车辆的前轴上的至少第一制动设备,和/或放置在机动车的所述前轴或后轴上的至少第二制动设备,每个制动设备作用在相应的制动盘或鼓上,
-该第一手动致动器设备设置有液压供应线路,该液压供应线路可以通过控制阀选择性地连接至所述制动设备中的至少一个制动设备的液压输入线路,所述控制阀被定位于:操作位置,在该操作位置中,它使第一手动致动器设备与制动设备液压地断开连接;以及电气故障位置,在该电气故障位置中,它使第一手动致动器设备与所述制动设备中的至少一个制动设备液压地连接,
-至少一个电动液压自动致动器设备,其可以流体连接到所述制动设备中的至少一个制动设备的液压输入线路,以便对其进行相应的液压致动,
-至少一个电动机械自动致动器设备,其与所述制动设备中的未设置有液压输入线路的至少一个制动设备相关联,
-电动液压自动致动器设备与前轴相关联,以及电动机械自动致动器设备与机动车的后轴相关联,或者反之亦然,
-单个控制单元,该单个控制单元可操作地连接至控制阀、连接至至少一个电动液压自动设备、连接至至少一个电动机械自动致动器设备以及连接至第一手动致动器设备,以便根据第一手动致动器设备的位置或配置和/或根据机动车的动力学来操作所述电动液压自动致动器设备和所述电动机械自动致动器设备以及所述控制阀。
根据一实施方式,该系统包括:电动液压自动致动器设备,其流体连接至布置在后轴上的制动设备的液压输入线路;以及至少一个电动机械自动致动器设备,其连接到布置在车辆的前轴上的相应制动设备。
根据一实施方式,该系统包括:电动液压自动致动器设备,其流体连接至布置在前轴上的至少一个制动设备的液压输入线路;以及至少一个电动机械自动致动器设备,其连接到布置在车辆的后轴上的相应制动设备。
根据一实施方式,所述控制阀被布置在电动液压自动致动器设备的上游,并且其中,液压供应线路流动到电动液压致动器设备的与液压输入线路流体连接的输送容积中。
根据一实施方式,控制阀被布置在电动液压自动致动器设备的下游并且在液压输入线路的上游。
根据一实施方式,控制阀由控制单元控制,以便使液压输入线路与液压供应线路或电动液压致动器设备的输送容积流体连接。
根据一实施方式,控制阀设置有成对的止回阀,其中第一止回阀允许排出自动液压致动器设备中余留的任何残余压力,第二止回阀通过与制动流体储存器连接而具有填充功能。
根据一实施方式,所述制动设备中的至少一个制动设备设置有被配置成确保车辆驻车的电动驻车制动设备。
根据一实施方式,制动设备中的每一个制动设备都设置有被配置成确保车辆驻车的电动驻车制动设备。
根据一实施方式,借助于杆和/或踏板可操作的第一手动致动器设备通过截止阀被连接到被动模拟器,该截止阀使第一手动致动器设备与被动模拟器选择性地连接或断开连接。
根据一实施方式,第一手动致动器设备设置有至少一个行程或角度传感器,该行程或角度传感器可操作地连接至所述单个控制单元以便为该单个控制单元提供参数,该参数将被解译并转变成用于自动致动器设备的致动信号。
根据一实施方式,第一手动致动器设备配备有至少一个压力传感器,该压力传感器可操作地连接至所述单个控制单元以便为该单个控制单元提供参数,该参数将被解译并转变成用于自动致动器设备的致动信号。
根据一实施方式,第一手动致动器设备是液压泵,其至少设置有制动流体储存器,该制动流体储存器在其内部设置有液位传感器,以便估计制动设备的衬垫的磨损。
根据一实施方式,所述电动机械自动致动器设备中的至少一个电动机械自动致动器设备包括运动地连接到对应制动设备的推动器的电动机,所述推动器与摩擦元件诸如制动设备的衬垫或钳爪机械地关联,该摩擦元件适合于分别地在可关联的制动盘或鼓上施加制动作用。
根据一实施方式,电动机通过运动系统连接到所述推动器,该运动系统包括适合于将电动机的旋转运动变换成推动器的平移运动的装置。
根据一实施方式,将至少一个电动机连接到推动器的所述运动系统包括电动机的旋转传感器和推动器的移位传感器,以便向控制单元提供关于对应制动设备的有效致动的数据。
根据一实施方式,将至少一个电动机连接到推动器的所述至少一个运动系统是可逆的,以便在致动器设备停用之后允许自动取消制动作用。
根据一实施方式,将至少一个电动机连接到推动器的至少一个运动系统是不可逆类型的,以便确保即使在致动器设备停用之后也维持制动作用。
根据一实施方式,电动液压自动致动器设备中的至少一个电动液压自动致动器设备包括运动地连接至泵的电动机,该泵通过液压输入线路流体连接到至少一个制动设备,该泵施加使制动设备致动的压力。
根据一实施方式,对控制单元进行编程,以便交替地或共同地对每个电动液压自动致动器设备和/或电动机械自动致动器设备实现以下步骤:
-生成制动作用或增加系统的每个制动设备的制动作用,以便执行车辆的稳定性控制,即使在没有第一手动致动器设备的制动作用请求的情况下,
-控制制动系统的制动作用,以便无论使用者的实际制动请求如何都不进一步操作制动设备,
-在出现堵塞现象或车辆不稳定的情况下,减少或取消对每个制动设备的制动作用。
附图说明
通过本发明的优选非限制性实施方式的以下描述,本发明的其他特征和优点将更加清楚,其中:
图1至图4示出了根据本发明的实施方式的可能变型的制动系统的示意图。
在下述实施方式中共用的元件或元件的部分使用相同的附图标记来表示。
具体实施方式
参考以上附图,附图标记4总体上表示用于车辆特别是用于机动车的线控制动的制动系统。
机动车的定义必须以非限制性方式来理解,优选地是指但不限于具有2个或更多个车轮的机动车。
制动系统4包括第一手动致动器设备8,该第一手动致动器设备可借助于杆和/或踏板操作,并可以选择性地连接至放置在机动车的前轴16上的至少第一制动设备12,和/或可以选择性地连接至放置在机动车的所述前轴16或后轴22上的至少第二制动设备20。
每个制动设备12、20作用在相应的制动盘14(在盘式制动器的情况下)或鼓(在鼓式制动器的情况下,未示出)上。
第一手动致动器设备8设置有液压供应线路24,该液压供应线路可以通过控制阀32选择性地连接至所述制动设备12、20中的至少一个制动设备的液压输入线路28。
控制阀32可以被定位于:操作位置,在该操作位置中,它使第一手动致动器设备8与制动设备12、20液压地断开连接;以及电气故障位置,在该电气故障位置中,它使第一手动致动器设备8与所述制动设备12、20中的至少一个制动设备液压地连接。如下面较好地描述的,操作状况对应于线控制动式制动系统的标准操作,而电气故障状况则代表极端情况,在该极端情况中,由于制动系统4的故障,在任何情况下它都通过标准的手动作用来确保制动作用。
制动系统4包括:至少一个电动液压自动致动器设备36,该至少一个电动液压自动致动器设备可以流体连接到所述制动设备12、20中的至少一个制动设备的液压输入线路28,以便对其进行相应的液压致动,以及至少一个电动机械自动致动器设备40,该电动机械自动致动器设备与所述制动设备12、20中的未设置有液压输入线路28的至少一个制动设备相关联。
换句话说,电动液压自动致动器设备36与设置有液压致动的制动设备相关联,并且因此与液压输入线路28相关联,而电动液压自动致动器设备40与没有液压输入线路的制动设备相关联。
电电动液压自动致动器设备36与前轴16相关联,以及电动机械自动致动器设备40与机动车的后轴22相关联(图2和图4),或者反之亦然(图1和图3)。
典型地但非排他性地,在前轴16处设置有至少两个制动设备,该至少两个制动设备耦接至车辆的相同前车轮(例如,与键接到前车轮上的成对制动盘相关联的成对盘式制动钳),而在后轴22上设置有仅一个制动设备。
制动系统4包括单个控制单元44,该单个控制单元可操作地连接至控制阀32、连接至至少一个电动液压自动设备36、连接至至少一个电动机械自动致动器设备40以及连接至第一手动致动器设备8,以便根据第一手动致动器设备8的位置或配置和/或根据机动车的动力学来操作所述电动液压自动致动器设备36和电动机械自动致动器设备40以及所述控制阀32,如下较好地所述。
根据可能的实施方式(图1和图3),制动系统4包括:电动液压自动致动器设备36,该电动液压自动致动器设备流体连接至布置在后轴22上的制动设备12、20的液压输入线路28;以及至少一个电动机械自动致动器设备40,该电动机械自动致动器设备连接到布置在车辆的前轴16上的相应制动设备12、20。
根据另外的实施方式(图2和图4),制动系统4包括:电动液压自动致动器设备36,该电动液压自动致动器设备流体连接至布置在前轴16上的至少一个制动设备12、20的液压输入线路28;以及至少一个电动机械自动致动器设备44,该电动机械自动致动器设备连接到布置在车辆的后轴22上的相应制动设备12、20。
为了更好地理解,附图中例示的系统内液压连接以附图标记H标记,而电气/电子连接则以附图标记E标记。
可以根据两种不同的配置来放置控制阀32。
根据第一配置(图1至图2),所述控制阀32被布置在电动液压自动致动器设备36的上游,并且液压供应线路24流动到电动液压自动致动器设备36的与液压输入线路28流体连接的输送容积48中。
在该配置中,控制阀32由控制单元44控制,以便使液压输入线路28与液压供应线路24流体地交替地连接和断开连接。
根据第二配置(图3至图4),控制阀32被布置在电动液压自动致动器设备36的下游并且在液压输入线路28的上游。
在该配置中,控制阀32由控制单元44控制,以便液压输入线路28与液压供应线路24以及使与电动液压自动致动器设备36的输送容积48流体连接。
根据可能的实施方式(图1至图2),控制阀32设置有成对的止回阀52、56,其中,第一止回阀52允许排出电动液压自动致动器设备36中余留的任何残余压力,第二止回阀56通过与制动流体储存器60连接而具有填充功能。
优选地,第一手动致动器设备8是液压泵,其至少设置有制动流体储存器60,该制动流体储存器在其内部设置有液位传感器,以便估计制动设备12、20的衬垫的磨损。
制动流体储存器60容纳与液压供应线路24和液压输入线路28内所容纳的制动流体相同的制动流体。所述制动流体储存器60的目的是使制动流体连续地供应到液压供应线路24和液压输入线路28,以便补偿制动设备12、20内部的摩擦材料的消耗。
根据可能的实施方式,借助于杆和/或踏板可操作的第一手动致动器设备8通过截止阀68被连接到被动模拟器64,该截止阀使第一手动致动器设备8与被动模拟器64选择性地连接或断开连接。
我们所说的被动模拟器是指能够在使用者通过例如手动操作操纵杆或踏板而需要制动作用时,再现提供给使用者的阻力的任何模拟器设备。
特别地,在标准操作即线控类型的标准操作期间,截止阀68使第一手动致动器设备8与被动模拟器64连接:这样,使用者不会对制动设备进行任何直接作用,而替代地全部通过自动致动器设备36、40来进行操作。
在发生电气故障的情况下,截止阀68使第一手动致动器设备8与被动模拟器64断开连接,并使第一手动致动器设备与液压供应线路24以及与液压输入线路28连接:这样,使用者可以在制动设备上施加直接作用,从而绕过自动致动器设备36、40。
根据可能的实施方式,第一手动致动器设备8设置有至少一个行程或角度传感器72,该行程或角度传感器可操作地连接至所述单个控制单元44以便为该单个控制单元提供参数,该参数将被解译并转变成用于自动致动器设备36、40的致动信号。
还可以为第一手动致动器设备8设置至少一个压力传感器76,该压力传感器可操作地连接至所述单个控制单元44以便为该单个控制单元提供参数,该参数将被解译并转变成用于自动致动器设备30、40的致动信号。
自动致动器设备36、40可以是不同的类型。
根据可能的实施方式,所述电动机械自动致动器设备40中的至少一个电动机械自动致动器设备包括运动地连接到对应制动设备12、20的推动器84的电动机80,所述推动器84与摩擦元件诸如制动设备12或20的衬垫或钳爪机械地关联,该摩擦元件适合于分别地在可关联的制动盘14或鼓上施加制动作用。
例如,电动机80通过运动系统连接到所述推动器84,该运动系统包括适合于将电动机80的旋转运动变换成推动器84的平移运动的装置。
将至少一个电动机80连接到推动器84的所述运动系统可以包括电动机80的旋转传感器88和推动器84的移位传感器90,以便向控制单元44提供关于对应制动设备12、20的有效致动的数据。
根据一实施方式,将至少一个电动机80连接到推动器84的所述至少一个运动系统是可逆的,以便在自动致动器设备36、40停用之后允许自动取消制动作用。
还可以设想,将至少一个电动机80连接到推动器84的所述至少一个运动系统是不可逆类型的,以便确保即使在自动致动器设备36、40停用后也维持制动作用。
电动液压自动致动器设备36也可以是不同的类型。
例如,电动液压自动致动器设备36中的至少一个电动液压自动致动器设备包括电动机80,该电动机例如通过齿轮系统96运动地连接到泵92。
所述泵92通过液压输入线路28流体连接至至少一个制动设备12、20,使得泵92施加使制动设备12、20致动的压力。
泵又将处于压力下的制动流体通过输送容积48发送到液压输入线路28。
根据可能的实施方式,所述制动设备12、20中的至少一个制动设备设置有被配置成确保车辆驻车的电动驻车制动设备100。
优选地,制动设备12、20中的每一个制动设备都设置有被配置成确保车辆驻车的电动驻车制动设备。
根据本发明的制动系统还可以设置有第二手动致动器设备18,该第二手动致动器设备没有连接至液压供应线路24,而是可操作地连接至电动液压自动致动器设备36的电动致动器和/或可操作地连接至电动机械自动致动器设备40。
所述第二手动致动器设备18又可以设置有行程或角度传感器72。
如上所述,控制单元44管理和控制对制动系统4的不同设备进行操作。
例如,对控制单元44进行编程,以便交替地或共同地对每个电动液压自动致动器设备36和/或电动机械自动致动器设备40实现以下步骤:
-生成制动作用或增大制动系统4的每个制动设备12、20的制动作用,以便执行车辆的稳定性控制,即使在没有第一手动致动器设备8的制动作用请求的情况下,
-检查通过制动系统4施加的制动作用,以便无论使用者的实际制动请求如何都不进一步致动制动设备12、20,从而因此防止车轮的闭锁现象的发生,
-在车辆发生闭锁或不稳定现象的情况下,减少或取消对至少一个或每个制动设备12、20的制动作用。
这样,控制单元44能够执行车辆稳定性的被动控制和主动控制两者,并适当地作用于电动液压自动致动器设备36和/或电动机械自动致动器设备40,以校正由使用者手动设置的制动模式,或者以强加一制动模式从而较好地控制车辆的动态行为。
从前述内容可以理解到,根据本发明的制动系统克服了现有技术的缺点。
特别地,本发明允许降低传统线控制动系统的成本和结构复杂性,因为本发明允许通过利用驾驶员的肌肉能量来进行根据法律法规的紧急制动,从而避免第二冗余能量源。
有利地,在本发明中,在第一手动致动器设备和电动液压致动器之间设置了穿过容纳制动流体的容积的液压备用连接。
与已知的线控制动方案相比,这种结构节省了控制阀;此外,所使用的阀被设置大小成足以承受比已知方案低得多的压力。
相对于已知的线控制动系统,本发明的系统允许简化和减少部件的总数。
同时,每个制动设备通过对应的独立自动致动器设备致动:这样,每个单个车辆车轮的主动制动和被动制动两者都可以被快速且可靠地控制。
此外,这样可以看到,采取策略以控制车辆稳定性,这些策略既在使用者提出制动请求的情况下是被动的,又在识别出车辆的动态不稳定状况的情况下以及在通过单个车辆车轮的自动制动和选择性制动来进行相应校正的情况下是主动的。
该系统还能够有效地运行,既通过在锁定状况下减少对单个车轮的制动作用,又通过制动单个车轮以便产生可以稳定车辆的偏航力矩,从而控制车辆的稳定性,并使车辆回到最佳轨迹。不同的致动器事实上彼此独立并且在操作制动设备方面非常快。
在通过手动地操作杆或致动踏板所强加的制动力的可重复性方面,该系统还能够始终向使用者提供关于系统行为的精确反馈。
事实上,无论手动致动设备是通过杆操作的还是通过踏板操作的,使用者都不会有手动操作设备的行程变长的感觉,因为这种致动行程/力没有被连接到液压系统,如在现有技术的方案中那样,而是通过处理和控制单元来进行读取和解译。因此,使用者总是有可用的杆或踏板,该杆或踏板为设置在杆或踏板上的相同行程/力提供相同的制动力。制动设备的在行为上的任何改变,例如由于热膨胀,都通过处理和控制单元被读取、解译和补偿:使用者对系统操作上的这种可变性没有感知。换句话说,对于由使用者强加的并且对应于精确致动力的具体行程,由系统提供的相同制动力以及因此产生的减速始终是对应的。例如,如果存在极限操作状况,系统不再能够保证操作的恒定性和可重复性,则处理和控制单元能够检测可能的异常并将其以信号发给使用者,例如建议车辆停止以让系统冷却。
因此,使用者都以恒定且可重复的方式感知到制动状况,而无论制动系统(指致动器设备、制动设备、衬垫或钳爪等)是冷还是热的事实:操作变量事实上可以通过处理和控制单元来自动补偿。
此外,每当处理单元干预系统例如以防止车轮锁定时,该系统校正制动作用而不会在手动控制时给使用者带来烦人的振动。
这样,使用者始终感知到制动系统的可重复性、可靠性和安全性。
这样,使用者始终具有完全控制车辆的感觉。
此外,根据本发明的制动系统允许由使用者定制或校准:事实上,通过改变设置,例如改变用于对比致动元件的装置的设置,可以在使用者在致动元件(杆或踏板)上设置相同的力和/或行程的情况下,增加或降低制动系统的灵敏性。此外,可以任意地修改致动元件的对比装置的设置,以便修改在致动元件上提供的反馈,从而获得相同的有效减速。
还可以改变处理和控制单元的设置,以便改变制动系统的灵敏性和就绪性,在使用者根据环境状况诸如例如沥青的摩擦系数、根据车辆上的载荷(最小至最大载荷)、根据使用者期望的行驶类型(旅游、运动、潮湿、下雪等)进行相同致动的情况下。
此外,根据本发明的制动系统允许主动干预车辆的动态稳定性控制,在单个车轮上产生制动力,这引起对车辆的偏航力矩,从而稳定车辆的轨迹。事实上,处理和控制单元在对车辆强加相同制动或减速作用时,能够选择制动作用在不同轴的车轮之间的最佳分配。此外,处理和控制单元能够通过放松对车轮本身的制动作用而避免在单个车轮上发生闭锁现象,还能够防止车轮打滑,并在初期打滑的情况下对车轮施加制动力。
最后,还可以防止机动车的后轮抬升,并使制动作用更均匀地分配在轴之间,即,减少了引起这种升举的前部上的载荷传递。该系统显然还可以反向工作,通过在后轮上施加制动作用,以避免例如在突然加速的情况下前轮离地或后轮升举。
此外,与在具有液压致动制动设备的制动系统中发生的情况不同,使用本发明的系统不存在残余制动扭矩的问题。事实上,由于可逆运动机构的介入,推动器的返回或回缩总是自动发生;在任何情况下,与传统的液压系统不同,总是有可能反向操作运动机构,以便对相同推动器强加向后移动。
运动机构的可逆性也是一安全因素,因为它避免了在释放制动器后危险地锁定车轮的风险。
在任何情况下,不可逆的运动机构的存在对于例如保证驻车制动器的制动设备的保持是有用的:在这个情况下,运动机构是不可逆反而是有用的,使得在释放手动致动元件以及关闭例如发动机之后,用于驻车制动的这种制动设备能够安全地锁定车轮并因此安全地锁定车辆。
此外,根据本发明的系统允许减少用于致动制动设备的液压系统的使用:这样,由于液压系统的导管造成的载荷损失受到限制,由于吸湿性和/或由于液压线路中流体加热造成的褪色现象减少,以及最终可以消除——例如在机动车中——可见的管,从而改善车把手的美观性。
此外,本发明的系统即使在发生电气故障的情况下也确保了安全性和可靠性。事实上,该系统始终能够提供手动类型的紧急致动,以便使使用者能够通过液压式致动来停止车辆,从而既执行紧急/服务制动,又执行车辆驻车制动。
因此,在发生电气故障的情况下,该系统始终能够保证紧急液压致动,使得可以使车辆安全地停止。
由于用于为处理和控制单元以及致动器设备供电的电力供应设备的冗余性,系统的任何故障在任何情况下都是极不可能发生的。
为了满足偶然的和具体的要求,本领域技术人员可以对上述制动系统进行若干修改和变型,其全部落入由所附权利要求书所限定的本发明的范围内。

Claims (20)

1.用于机动车的制动系统(4),包括
-第一手动致动器设备(8),所述第一手动致动器设备能够借助于杆和/或踏板操作,并且能够选择性地连接到放置在车辆的前轴(16)上的至少第一制动设备(12),和/或放置在所述机动车的所述前轴(16)或后轴(22)上的至少第二制动设备(20),每个制动设备(4)作用在相应的制动盘或鼓(14)上,
-所述第一手动致动器设备(8)设置有液压供应线路(24),所述液压供应线路能够通过控制阀(32)选择性地连接至所述制动设备(12、20)中的至少一个制动设备的液压输入线路(28),所述控制阀(32)被定位于:操作位置,在所述操作位置中,所述控制阀使所述第一手动致动器设备(8)与所述制动设备(12、20)液压地断开连接;以及电气故障位置,在所述电气故障位置中,所述控制阀使所述第一手动致动器设备(8)与所述制动设备(12、20)中的至少一个制动设备液压地连接,
-至少一个电动液压自动致动器设备(36),所述电动液压自动致动器设备能够流体连接到所述制动设备(12、20)中的至少一个制动设备的液压输入线路(28),以便对所述液压输入线路进行相应的液压致动,
-至少一个电动机械自动致动器设备(40),所述电动机械自动致动器设备与所述制动设备(12、20)中的未设置有液压输入线路(28)的至少一个制动设备相关联,
-所述电动液压自动致动器设备(36)与所述机动车的前轴(16)相关联,以及所述电动机械自动致动器设备(40)与所述机动车的后轴(22)相关联,或者反之亦然,
-单个控制单元(44),所述单个控制单元可操作地连接至所述控制阀(32)、连接至所述至少一个电动液压自动致动器设备(36)、连接至所述至少一个电动机械自动致动器设备(40)以及连接至所述第一手动致动器设备(8),以便根据所述第一手动致动器设备(8)的位置或配置和/或根据所述机动车的动力学来操作所述电动液压自动致动器设备(36)和所述电动机械自动致动器设备(40)以及所述控制阀(32)。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述系统(4)包括:流体连接至布置在所述后轴(22)上的制动设备(12、20)的液压输入线路(28)的电动液压自动致动器设备(36);以及连接到布置在所述车辆的前轴(16)上的相应制动设备(12、20)的至少一个电动机械自动致动器设备(40)。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述系统包括:流体连接至布置在所述前轴(16)上的至少一个制动设备(12、20)的液压输入线路(28)的电动液压自动致动器设备(36);以及连接到布置在所述车辆的所述后轴(22)上的相应制动设备(12、20)的至少一个电动机械自动致动器设备(40)。
4.根据权利要求1、2或3所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述控制阀(32)被布置在所述电动液压自动致动器设备(36)的上游,并且其中,所述液压供应线路(24)流入所述电动液压自动致动器设备(36)的与所述液压输入线路(28)流体连接的输送容积(48)中。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述控制阀(32)被布置在所述电动液压自动致动器设备(36)的下游并且在所述液压输入线路(28)的上游。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述控制阀(32)由所述控制单元(44)控制,以便使所述液压输入线路(28)与所述液压供应线路(24)或所述电动液压致动器设备(36)的输送容积(48)流体连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述控制阀(32)设置有成对的止回阀(52、56),其中,第一止回阀(52)允许排出所述自动电动液压致动器设备(36)中余留的任何残余压力,第二止回阀(56)通过与制动流体储存器(60)连接而具有填充功能。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述制动设备12、20中的至少一个制动设备设置有被配置成确保车辆驻车的电动驻车制动设备100。
9.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述制动设备12、20中的每个制动设备设置有被配置成确保车辆驻车的电动驻车制动设备100。
10.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动系统(4),其中,借助于杆和/或踏板可操作的所述第一手动致动器设备(8)通过截止阀(68)被连接到被动模拟器(64),所述截止阀使所述第一手动致动器设备(8)与所述被动模拟器(64)选择性地连接或断开连接。
11.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述第一手动致动器设备(8)设置有至少一个行程或角度传感器(72),所述行程或角度传感器可操作地连接至所述单个控制单元(44)以便为所述单个控制单元提供参数,所述参数将被解译并转变成用于所述自动致动器设备(36、40)的致动信号。
12.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述第一手动致动器设备(8)配备有至少一个压力传感器(76),所述压力传感器可操作地连接至所述单个控制单元(44)以便为所述单个控制单元提供参数,所述参数将被解译并转变成用于所述自动致动器设备(36、40)的致动信号。
13.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述第一手动致动器设备(8)是液压泵,所述液压泵至少设置有制动流体储存器(60),所述制动流体储存器在其内部设置有液位传感器,以便估计所述制动设备(12、20)的衬垫的磨损。
14.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述电动机械自动致动器设备(40)中的至少一个电动机械自动致动器设备包括运动地连接到对应制动设备(12、20)的推动器(84)的电动机(80),所述推动器(84)与所述制动设备(12、20)的摩擦元件诸如衬垫或钳爪机械地关联,所述摩擦元件适合于分别地在可关联的制动盘(14)或鼓上施加制动作用。
15.根据权利要求14所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述电动机(80)通过运动系统连接到所述推动器(84),所述运动系统包括适合于将所述电动机(80)的旋转运动变换成所述推动器(84)的平移运动的装置。
16.根据权利要求15所述的用于车辆的制动系统(4),其中,将至少一个电动机(80)连接到推动器(84)的所述运动系统包括所述电动机(80)的旋转传感器(88)和所述推动器(84)的位移传感器(90),以便向所述控制单元(44)提供关于对应制动设备(12、20)的有效致动的数据。
17.根据权利要求15至16中任一项所述的用于车辆的制动系统(4),其中,将至少一个电动机(80)连接到推动器(84)的所述至少一个运动系统是可逆的,以便在所述自动致动器设备(36、40)停用之后允许自动取消制动作用。
18.根据权利要求15至16中任一项所述的用于车辆的制动系统(4),其中,将至少一个电动机(80)连接到推动器(84)的至少一个运动系统是不可逆类型的,以便确保即使在所述自动致动器设备(36、40)停用后也维持制动作用。
19.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述电动液压自动致动器设备(36)中的至少一个电动液压自动致动器设备包括运动地连接至泵(92)的电动机(80),所述泵通过所述液压输入线路(28)被流体连接到至少一个制动设备(12、20),所述泵(92)施加使所述制动设备(12、20)致动的压力。
20.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动系统(4),其中,所述控制单元(44)被编程,以便交替地或共同地对每个电动液压自动致动器设备(36)和/或电动机械自动致动器设备40实现以下步骤:
-使所述系统的每个制动设备(12、20)产生制动作用或增大所述制动作用,以便执行所述车辆的稳定性控制,即使在没有所述第一手动致动器设备(8)的制动作用请求的情况下,
-控制所述制动系统(4)的制动作用,以便无论使用者的实际制动请求如何都不进一步操作所述制动设备(12、20),
-在车辆发生闭锁或不稳定现象的情况下,减少或取消对每个制动设备(12、20)的制动作用。
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