CN113382901A - 用于线控制动机动车辆制动系统的制动执行单元和机动车辆制动系统 - Google Patents

用于线控制动机动车辆制动系统的制动执行单元和机动车辆制动系统 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种用于线控制动机动车辆制动系统的制动执行单元(2)。制动执行单元(2)包括壳体(16)、第一电控压力供应装置(7)、第二电控压力供应装置(8)以及制动踏板执行传感装置(6)。制动踏板执行传感装置(6)与第一电控压力供应装置(7)和第二电控压力供应装置(8)中的至少一个电连接。制动执行单元(2)还包括液压连接，用于将制动系统的车轮制动器(5、5′)与第一压力供应装置(7)和第二压力供应装置(8)连接。制动执行单元(2)还包括第一连接器(10)，用于将制动执行单元(2)与车辆控制单元(13)并与车辆的电力网络(12)电连接。另外，第一连接器(10)与第一电控压力供应装置(7)电连接。此外，制动执行单元(2)包括第二连接器(11)，用于将制动执行单元(2)与车辆控制单元(13)并与车辆的电力网络(12)电连接。第二连接器(11)与第二电控压力供应装置(8)电连接。制动执行单元还包括设置在壳体(16)内的第一缸和活塞布置(3)，以及延伸穿过壳体(16)的后面(19)的活塞杆(17)，用于将制动踏板(1)的位移传递到第一缸和活塞(3)布置的活塞。

Description

用于线控制动机动车辆制动系统的制动执行单元和机动车辆 制动系统
技术领域
本申请涉及机动车辆的制动系统领域。具体地，本申请涉及一种用于线控制动机动车辆制动系统的制动执行单元。另外，本申请涉及一种包括制动执行单元的线控制动机动车辆制动系统。
背景技术
各种机动车辆制动系统是已知的。例如，线控制动系统可以包括主缸和活塞布置，其可以由制动踏板致动以压缩液压流体。踏板行程传感器可以联接到制动踏板以检测制动踏板的行程量。相应的信号可以被发送到控制器，该控制器可以基于制动踏板的行程量来控制压力供应装置。压力供应装置与车轮制动器液压连接。此外，可以提供与主缸输出中的一个联接的踏板感觉模拟器，以模拟制动踏板和车轮制动器之间的液压联接的感觉。另外，作为后备模式，主缸在发生故障时直接与车轮制动器连通，以便制动踏板的致动直接导致制动。相关的现有技术描述于例如文献US2014/0159473A1中。
然而，上述制动系统可能不适合HAD(高度自动化驾驶)，因为车辆驾驶员可能并不总是专心，因此在系统故障的情况下可能无法操纵制动踏板。因此，需要能够满足HAD场景中安全需求的紧凑型解决方案。
发明内容
考虑到上述方面，本申请的目的是提供一种安全且特别紧凑的用于线控制动机动车辆制动系统的制动执行单元和线控制动机动车辆制动系统。
这些目的通过包括独立权利要求1的特征的制动执行单元以及包括另一权利要求的特征的制动系统来实现。根据从属权利要求和结合附图的详细描述，可选的进一步特征和进一步发展将变得显而易见。
所提出的用于线控制动机动车辆制动系统的制动执行单元包括壳体、第一电控压力供应装置、第二电控压力供应装置和制动踏板执行传感装置。制动踏板执行传感装置与第一电控压力供应装置和第二电控压力供应装置中的至少一个电连接。制动执行单元进一步包括用于将制动系统的车轮制动器与第一压力供应装置和第二压力供应装置连接的液压连接。制动执行单元进一步包括第一连接器，特别是第一插座，用于将制动执行单元与车辆控制单元和车辆的电力网络电连接。另外，第一连接器与第一电控压力供应装置电连接。此外，制动执行单元包括第二连接器，特别是第二插座，用于将制动执行单元与车辆控制单元和车辆的电力网络电连接。第二连接器与第二电控压力供应装置电连接。制动执行单元进一步包括设置在壳体内的第一缸和活塞布置，特别是主缸和活塞布置，以及延伸穿过壳体后面的活塞杆，用于将制动踏板的位移传递到第一缸和活塞布置的活塞。
第一连接器和第二连接器以及第一电控压力供应装置和第二电控压力供应装置被配置为从车辆控制单元接收制动命令。典型地，第一连接器和第二连接器各自包括用于接收制动命令的至少一个针脚或插座触点和被配置为从车辆的电力网络接收电力的至少一个针脚或插座触点。车辆的电力网络可以是冗余的，并且第一连接器和第二连接器可以各自被配置为从两个单独的电源中不同的一个接收电力。
所提议的制动执行单元实现了紧凑的单箱设计，并实现了特别安全的车辆制动系统。在部分系统故障的情况下，可以利用第二电控压力供应装置作为后备模式来实现车辆的制动。典型地，第一电控压力供应装置和第二电控压力供应装置与第一连接器和第二连接器彼此刚性连接。另外，这些组件可以与第一缸和活塞布置刚性连接，以实现特别紧凑的布置。外壳可以是单个外壳或者可以包括彼此刚性连接的多个外壳组件。第一电控压力供应装置和第二电控压力供应装置可以布置在壳体内。
本申请进一步涉及一种线控制动机动车辆制动系统，其包括上述或下述的制动执行单元，以及第一电缆、第二电缆、车辆控制单元和车辆电力网络。第一电缆可以将制动执行单元的第一连接器与车辆控制单元以及车辆电力网络电连接。此外，第二电缆可以将制动执行单元的第二连接器与车辆控制单元以及车辆电力网络电连接。
在一些实施例中，第一连接器和第二连接器中的至少一个形成单元的侧面的一部分。侧面可以是单元相对于第一缸和活塞布置的纵向轴线的横向面。典型地，第一连接器和第二连接器形成单元的侧面的一部分以实现特别节省空间的电缆布置。
第一连接器可以形成单元的第一面的一部分。此外，第二连接器可以形成单元的第二面的一部分。第一面可以是单元的与第二面相对的侧面。在该实施例中，连接器可以布置在单元的相对侧表面上。
在典型的实施例中，第一连接器和第二连接器是细长的。第一连接器的伸长轴可以基本上平行于第二连接器的伸长轴定向。然而，在其它实施例中，第一连接器的伸长轴可以基本上垂直于第二连接器的伸长轴定向。
第一电控压力供应装置和/或第二电控压力供应装置可以包括第二液压缸和活塞布置。此外，第一电控压力供应装置和/或第二电控压力供应装置可以包括用于基于电信号供应压力的电动机。第二液压缸和活塞布置的活塞可由电动机移动。在一些实施例中，第一电控压力供应装置和第二电控压力供应装置共用共同的液压缸和活塞布置。然而，为了提高安全水平，第一电控压力供应装置和第二电控压力供应装置可各自包括第二液压缸和活塞布置。如下所述，第二液压缸和活塞布置的缸可以通过液压连接与车轮制动器液压联接，并且如果有提供的话通过液压控制器与车轮制动器液压联接。
电动机可以形成单元的侧面的一部分。此外，第一连接器和第二连接器中的至少一个可以布置在单元的前部中，该前部在电动机的前面。当单元安装在车辆中时，该前部可以是单元的更靠近机动车辆前部的部分。
制动执行单元可以进一步包括制动踏板感觉模拟器。制动踏板感觉模拟器可以与第一缸和活塞布置连接。制动踏板感觉模拟器可以与第一电控压力供应和/或第二电控压力供应刚性连接。在一些实施例中，制动踏板感觉模拟器布置在壳体内。制动踏板感觉模拟器可以模拟推动制动踏板时车轮制动器的全液压致动的感觉。
制动执行单元可以进一步包括液压控制器。液压控制器可以将第一压力供应和/或第二压力供应与车轮制动器连接。在大多数实施例中，液压控制器布置在壳体内。此外，液压控制器可以与第一压力供应和/或第二压力供应刚性连接。液压控制器可以被配置为进行防抱死制动控制(ABS)以抑制车轮打滑和/或侧滑控制和/或牵引力控制，从而稳定车辆的行为。液压控制器可以包括阀布置，阀布置具有用于设置车轮个体制动压力的多个阀。
在典型的实施例中，制动执行单元进一步包括压力介质储存器。压力介质储存器可以与第一压力供应和/或第二压力供应刚性连接。压力介质储存器可以形成单元的顶面的至少一部分。
从以上描述中显而易见的是，根据实施例，提供了一种安全且特别紧凑的用于线控制动机动车辆制动系统的制动执行单元和线控制动机动车辆制动系统。
附图说明
将结合以下附图描述示例性实施例。
图1是线控制动机动车辆制动系统的示意图；
图2是根据第一实施例的制动执行单元的立体图；
图3是根据第二实施例的制动执行单元的立体图；以及
图4是根据第三实施例的制动执行单元的立体图。
具体实施方式
图1示出了线控制动机动车辆制动系统的示意图。制动系统包括车辆驾驶员可触及的制动踏板1。制动踏板1通过活塞杆与制动执行单元2连接。活塞杆与第一缸和活塞布置3的活塞机械联接。第一缸和活塞布置3包括与制动踏板感觉模拟器4液压连接的串联缸。串联缸还可以与机动车辆的车轮制动器5、5'液压连接，以直接提供在系统(未示出)发生故障的情况下的后备模式。
第一缸和活塞布置3进一步与制动踏板执行传感装置6联接，制动踏板执行传感装置6被配置为检测制动踏板1的行程量。制动踏板执行传感装置6被配置为将对应于制动踏板1的行程量的信号输出到第一电控压力供应装置7和第二电控压力供应装置8。第一电控压力供应装置7和第二电控压力供应装置8被配置为基于制动踏板1的行程量和/或基于由车辆控制器13提供的制动信号向车轮制动器5、5'施加液压制动压力。
为了施加液压制动压力，第一压力供应装置7和/或第二压力供应装置8可以包括缸和活塞布置以及驱动活塞的电动机。在一些实施例中，第一压力供应装置7和第二压力供应装置8各自包括单独的缸和活塞布置并且各自包括电动机。然而，在其它实施例中，第一压力供应装置7和第二压力供应装置8共用共同的缸和活塞布置以及电动机。此外，液压控制器9包括具有用于设定车轮个体制动压力的阀布置的防抱死制动系统，并且液压控制器9液压地连接在车轮制动器5、5'和电控压力供应装置7、8之间。为了将液压供应到车轮制动器5、5'，第一电控压力供应装置7和第二电控压力供应装置8各自通过液压连接与液压控制器9连接。
第一电控压力供应装置7和第二电控压力供应装置8分别进一步与第一连接器10和第二连接器11电连接。第一连接器10和第二连接器11利用一对电缆14、15与车辆的线束连接，更具体地与车辆的电力网络12和车辆控制单元13连接。可以通过从车辆控制单元13发送到第一电控压力供应装置7和第二电控压力供应装置8的制动信号来控制车轮制动器5、5'。此外，第一电控压力供应装置7和第二电控压力供应装置8由车辆的电力网络12供应电能。例如，在高度自动化驾驶场景下的正常操作期间，可以利用第一电控压力供应7控制车轮制动器5、5'。在检测到第一电控压力供应7或供应第一电控压力供应的电缆14或电力网络12的一部分的故障时，车轮制动器5、5'可以利用第二电控压力供应8来控制。
图2至图4示出根据不同实施例的制动执行单元2的立体图。不同图中所示的相应和重复出现的特征用相同的附图标记表示。制动执行单元2是单箱系统并且包括容纳第一缸和活塞布置3、制动踏板感觉模拟器4和制动踏板执行传感装置6的壳体16。活塞杆17延伸穿过壳体16的后面19。当单元2安装在车辆中时，后面19面向制动踏板1。第一缸和活塞布置3的纵向轴线与活塞杆17的轴线对齐。第一电控压力供应7的电动机的马达壳体18附接到壳体16的侧面，使得电动机形成单元2的侧面20即横向面的一部分。第一电控压力供应7的电动机的轴线布置成基本上垂直于第一缸和活塞布置3的纵向轴线。
单元2进一步包括向第一缸和活塞布置3供应压力介质的压力介质储存器21。压力介质储存器附接到壳体16的顶部并且形成单元2的顶面22的一部分。在所示的单箱系统中，压力介质储存器21、第一电控压力供应7、第二可控压力供应8、制动踏板感觉模拟器4、第一缸和活塞布置3、制动踏板执行传感装置6、液压控制器9和/或连接器10、11彼此刚性连接，以实现单元2的紧凑设计。
如图2所示，第一连接器10和第二连接器11可以各自形成单元2的同一侧面20的一部分。该侧面对应于部分地由电动机18形成的侧面20。为了接收电缆14、15的细长插头23、24，连接器10、11是细长的。插头23、24各自包括印刷电路板和垂直于印刷电路板定向的引脚。为了实现特别紧凑的布置，第一连接器10和第二连接器11定向为使得它们的伸长轴垂直。第一连接器10基本上水平地定向并且设置在电动机18下方的单元2的底部27中。第二连接器11基本上垂直地定向并且设置在电动机18的前面的单元2的前部25中。
图3和图4示出与图2的实施例相比需要减小单元2深度的实施例。如图3所示，连接器10、11都可以布置在单元2的前部25中。在该实施例中，连接器10、11以它们的伸长轴基本上平行定向的方式定向在单元2的相同侧面20上。
此外，如图4所示，当连接器10、11被布置在单元2的相对侧面20、26上时，可以实现减少单元2的所需长度的特别紧凑的布置。在该实施例中，连接器10、11在单元的前部25中均基本垂直地定向。连接器10、11以背对背方向布置，使得连接器10、11在水平和垂直方向上重叠。
仅在示例性实施例中公开的不同实施例的特征可以相互组合并且也可以单独地要求保护。

Claims (12)

1.一种用于线控制动机动车辆制动系统的制动执行单元(2)，包括：
壳体(16)；
第一电控压力供应装置(7)；
第二电控压力供应装置(8)；
制动踏板执行传感装置(6)，与所述第一电控压力供应装置(7)和所述第二电控压力供应装置(8)中的至少一个电连接；
液压连接，用于将所述制动系统的车轮制动器(5、5′)与所述制动执行单元(2)的第一压力供应装置(7)和第二压力供应装置(8)连接；
第一连接器(10)，用于将所述制动执行单元(2)与车辆控制单元(13)并且与所述车辆的电力网络(12)电连接，其中所述第一连接器(10)与所述第一电控压力供应装置(7)电连接；以及
第二连接器(11)，用于将所述制动执行单元(2)与所述车辆控制单元(13)并且与所述车辆的电力网络(12)电连接，其中所述第二连接器(11)与所述第二电控压力供应装置(8)电连接；
第一缸和活塞布置(3)，设置在所述壳体(16)内；以及活塞杆(17)，延伸穿过所述壳体(16)的后面(19)，用于将制动踏板(1)的位移传递到所述第一缸和活塞布置(3)的活塞。
2.根据权利要求1所述的制动执行单元(2)，其特征在于，所述第一连接器(10)和所述第二连接器(11)中的至少一个形成所述单元(2)的侧面(20)的一部分。
3.根据权利要求2所述的制动执行单元(2)，其特征在于，所述第一连接器(10)形成所述单元(2)的第一面(20)的一部分，所述第二连接器(11)形成所述单元(2)的第二面(26)的一部分，所述第一面(20)是所述单元(2)的与所述第二面(26)相对的侧面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制动执行单元(2)，其特征在于，所述第一连接器(10)和所述第二连接器(11)是细长的。
5.根据权利要求4所述的制动执行单元(2)，其中，所述第一连接器(10)的伸长轴与所述第二连接器(11)的伸长轴基本平行地定向。
6.根据权利要求4所述的制动执行单元(2)，其中，所述第一连接器(10)的伸长轴与所述第二连接器(11)的伸长轴基本垂直地定向。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制动执行单元(2)，其中，所述第一电控压力供应装置(7)和/或所述第二电控压力供应装置(8)包括第二液压缸和活塞布置以及电动机(18)，其中所述活塞能够被所述电动机(18)移动。
8.根据权利要求7所述的制动执行单元(2)，其特征在于，所述电动机(18)形成所述单元(2)的侧面的一部分，其中所述第一连接器(10)和所述第二连接器(11)中的至少一个布置在所述单元(2)的前部，所述前部(25)在所述电动机(18)的前面。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的制动执行单元(2)，其特征在于，制动踏板感觉模拟器(4)与所述第一缸和活塞布置(3)连接。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的制动执行单元(2)，其特征在于，液压控制器(9)将所述第一和/或第二压力供应(7，8)与所述车轮制动器(5，5′)连接。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的制动执行单元(2)，其特征在于，压力介质储存器(21)形成所述单元(2)的顶面(22)的至少一部分。
12.一种线控制动机动车辆制动系统，包括根据权利要求1至11中任一项所述的制动执行单元(2)，以及第一电缆(14)、第二电缆(15)、车辆控制单元(13)和车辆电力网络(12)，其中所述第一电缆(14)将所述制动执行单元(2)的所述第一连接器(10)与所述车辆控制单元(13)并且与所述车辆电力网络(12)电连接，并且其中所述第二电缆(15)将所述制动执行单元(2)的所述第二连接器(11)与所述车辆控制单元(13)并且与所述车辆电力网络(12)电连接。
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