CN113767043A - 用于控制能电子地滑动调节的助力制动装备的方法和助力制动装备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对能电子地滑动调节的助力制动装备（10）进行控制的方法，助力制动装备尤其用于自动驾驶地行驶的机动车辆和自动驾驶地行驶的机动车辆。已知助力制动装备（10），其装备有能电操控的两个致动器单元（12a、12b）。在此，第一致动器单元（12a）包括能由驾驶员操纵的制动期望检测装置（42‑46）以及用于在制动回路（20）中产生制动压力的第一压力产生单元（22a）。第二致动器单元（12b）装备有第二、相对于第一压力产生单元（22a）冗余的第二压力产生单元（22b）。第一电子控制器（16a）检测制动期望检测装置（42‑46）的信号并且根据所检测到的制动期望来控制致动器单元（12a）。此外，已知用于对致动器单元（12）的电压供应部进行监测的监测装置（70）和方法。在第一致动器单元（12a）的电压供应部中的功能损坏能够导致：助力制动装备（10）的制动特性对于驾驶员而言以能感觉到的方式改变，并且/或者助力制动装备（10）不再能够完全地使用。为了将该影响保持较小，根据本发明提出了，在确定的功能损坏的情况下停止对压力产生单元（22a）的第一马达（24a）的操控，并且操控第二致动器单元（12b）的压力产生单元（22b）的第二马达（24b）以用于制动压力产生。此外，利用第一致动器单元（12a）的装置来执行制动期望检测以及制动压力的在需要时的车轮个性化的调制。

Description

用于控制能电子地滑动调节的助力制动装备的方法和助力制 动装备

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的特征的、用于对能电子地滑动调节的助力制动装备进行控制的方法，所述助力制动装备尤其用于自动驾驶地行驶的机动车辆；以及一种根据权利要求6的自动驾驶地行驶的机动车辆。

背景技术

在机动车辆中的能电子地滑动调节的助力制动装备特征主要在于，制动压力至少在该装备的正常运行条件下不通过驾驶员的肌肉力来产生。在助力制动装备中驾驶员为了预先给定制动期望而仅仅操纵制动期望检测装置，于是将相应于所述操纵的信号从所述制动期望检测装置传递至致动器单元的电子控制器处。该电子控制器将输入的信号转化为操控信号，利用所述操控信号来操控所述致动器单元的压力产生器的马达。由此，所述致动器单元通过助力而在制动装备的至少一个制动回路中构建相应于操纵的制动压力。

为了在自动驾驶地行驶的车辆中使用助力制动装备，这类的助力制动装备出于安全技术的原因而装备有能电子地操控的第二致动器单元。后者（第二致动器单元）具有相对于第一致动器单元的压力产生单元冗余的第二压力产生单元。所述第二压力产生单元至今在所述第一致动器单元发生故障的情况下被考虑用于产生制动压力。为了确保致动器单元的功能，所述致动器单元被相对于彼此独立的电子控制器控制并且此外分配有独立的电压供应部。

所述第一致动器单元的故障能够归因于不同的原因，例如归因于在所述第一致动器单元的压力调制装置的阀处的电的或者机械的故障，并且/或者归因于有缺陷的电压供应部，由于所述有缺陷的所述电压供应部所配属的电子控制器无法施加马达的必需的电流需求以用于产生所期望的制动压力。

虽然在所述第一致动器单元故障的情况下所述车辆利用所述第二致动器单元被继续可靠地制动，然而如果故障在进行的制动过程期间出现，那么产生制动压力的所述致动器单元的该变换对于驾驶员来说则能够通过所述助力制动装备的改变了的制动特性而被感知到。原因在于，配属于所述第一致动器单元的制动期望检测装置由于损坏的第一致动器单元而不再可供使用，并且现有的制动期望因此仅仅能够间接地从所述第二致动器单元的传感器信号中导出。此外，在所述第一致动器单元故障情况下，所述第一致动器单元的压力调制装置的阀不再可供用于车轮个性化的制动压力调节，从而所述助力制动装备的通常的滑动或者说行驶稳定性调节功能仅仅还能够受限地使用。

因此存在下述需求，提前地应对所述第一致动器单元的因不足的能源供应而临近的故障，以便应对所述助力制动装备这类的功能变化或者特性变化并且发起必需的对策。在这方面能够设想到的是，向驾驶员发出报警信号。

在文献DE 102010056006 A1或者DE 102015221725 A1中公开了方法和设备，根据所述方法和设备能够及时地识别出第一致动器单元的即将来临的故障。

例如从较早的专利申请DE 10 2018 202 287A1已知带有两个致动器单元的、基于该本发明的能电子地滑动调节的助力制动装备的液压线路图。

发明内容

本发明根据权利要求1的特征提出了，在第一致动器单元的潜在的故障的准备阶段中已经将助力制动装备的功能传递到第二致动器单元上，所述功能伴随着对该第一致动器单元的高的电流需求。

对高的电功率有要求的制动压力构建也就是说由所述第二致动器单元的压力产生器来实行，并且因此降低所述第一致动器单元的电压供应部的电负载。

后者在最小化在第一致动器单元处的可能的电压扰动的风险中起作用，并且因此，在初始状态中反作用于所述第一致动器单元的电子控制器的临近的复位。所述第一致动器单元的制动期望检测装置由于其传感装置和致动器、如例如所述压力调制单元的低的电功率需求而继续地保持功能完好，从而所述制动期望和从前一样能够被直接检测并且也能够被所述第二致动器单元的控制器考虑作为用于制动压力产生的输入参量。由此，所述助力制动装备的制动特性对驾驶员本身而言在第一致动器单元的故障情况下仅仅略微地改变。

此外，所述助力制动装备的滑动调节功能还可供使用，因为所述第一致动器单元的压力调制装置为此必需的阀由于其同样地对电功率低的需求而尽管存在功能损坏仍然被足够地供电。

根据本发明在进行的制动过程中，在通过相应的监测装置来确定所述第一致动器单元的电压供应部的在故障之前发生的功能受限时，就已经撤销对所述第一致动器单元的马达的操控，并且取而代之操控所述第二致动器单元的压力产生单元的马达以用于在所述制动回路中的制动压力设定和制动压力调节。

本发明的另外的优点或者有利的改进方案由从属权利要求和/或由在下文中的说明得到。

以有利的方式，在求取在所述第二致动器单元的马达单元处的操控信号时以所述第一致动器单元的制动期望检测装置的信号为基础。

用于对所述第一致动器单元的电压供应部进行监测的装置能够集成到所述第一或者第二致动器单元的电子控制器中，或者能够作为单独的结构单元与致动器单元的电压供应部连接。

附图说明

本发明的实施例根据在下文的说明中的附图被详细地阐释。

图1在这方面示出了基于本发明的且由现有技术已知的能电子地滑动调节的助力制动装备的液压线路图，所述助力制动装备尤其设置用于自动驾驶地行驶的机动车辆。

根据在图2中的流程图示出了用于控制该助力制动装备的方法。

具体实施方式

在图1所示出的能电子地滑动调节的助力制动装备10由彼此液压地连接起来的两个致动器单元12a、12b构造。所述两个致动器单元12a、12b分别具有自身的且相对于相应的其它的致动器单元独立的电压供应部14a、14b以及自身的电子控制器16a、16b。

所述第一致动器单元12a在制动压力下给总共四个与其连接的轮制动器18供应压力介质。为此，两个轮制动器18分别结合在总共两个制动回路20a、20b中的一个制动回路中。该制动回路20中的制动压力在所述助力制动装备10的正常运行条件下由所述第一致动器单元12a的压力产生单元22a来构造。这样的压力产生单元22a包括能电子地操控的马达24a，以用于操纵由柱塞缸26和能推移地容纳在所述柱塞缸中的柱塞活塞28构成的柱塞单元。后者（柱塞活塞）由马达24a通过中间连接的传动机构被驱动成平移运动并且在此将压力介质从所述柱塞单元的柱塞工作空间30中挤入到两个所连接的制动回路20a、20b中。在所述制动回路20a、20b中于是形成制动压力，所述制动压力的大小依赖于被挤入到所述制动回路中的压力介质体积的大小并且因此最终依赖于所述柱塞活塞28的所经过的操纵行程。

为了使该制动压力车轮个性化地与在机动车辆的相应的轮子处的滑动比相适配，所述第一致动器单元12a还具有压力调制装置。每个现有的车轮制动器18的这样的压力调制装置分别由压力介质进入阀32和压力介质排出阀34组成。该阀能够被电子地操纵并且能够在所述压力介质进入阀32的情况下从通过位置转换到阻塞位置中或者在所述压力介质排出阀34的情况下从阻塞位置转换到通过位置中。所述压力介质排出阀34是切换阀，而所述压力介质进入阀32由于更好的制动压力调节而被实施为比例阀。

在所述压力调制装置32、34与所述柱塞单元26、28、30之间，每个制动回路20a、20b装备有所谓的柱塞控制阀36。根据该柱塞控制阀36能够控制在该柱塞单元26、28、30与制动回路20a、20b之间的压力介质连接部。与示出所述阀处在未通电的状态中的初始位置相反，所述柱塞控制阀36在所述助力制动装备10的正常运行状况中被通电并且因此打开。当所述柱塞活塞28已经到达其在外部的折返点并且所述柱塞工作空间30通过所述柱塞活塞28的运动方向的折返而能够通过直接通向用于压力介质的储备容器38的压力介质连接部被填充有新鲜的压力介质时，所述柱塞控制阀根据需要而被有时间限制地关闭。

此外，每个制动回路20a、20b装备有回路分离阀40。该回路分离阀40与所述柱塞控制阀36平行地连接并且控制两个压力介质连接部，所述第一致动器单元12a通过所述压力介质连接部与所述第二致动器单元12b接触。所述回路分离阀40实施为常开的切换阀，所述切换阀在正常运行条件下通过电子的操控而被切换到阻塞位置中。

此外，所述第一致动器单元12a还具有制动期望检测装置。该制动期望检测装置由主制动缸42组成，所述主制动缸能够被操纵元件操纵，所述操纵元件示例性地实施成制动踏板44的形式。所述制动踏板44的操纵行程由传感器46来检测并且输送给配属于所述第一致动器单元12a的第一控制器16a。该控制器16a从行程信号中求取用于所述第一致动器单元12a的压力产生单元22a的马达24a的操控信号。

所述主制动缸42具有两个缸室48a、48b，所述缸室分别被所配属的主制动缸活塞50a、50b限定。随着所述制动踏板44的操纵，所述主制动缸活塞50中的至少一个主制动缸活塞沿下述方向运动，在所述方向中所配属的缸室48的容积减小。所述两个缸室48与用于液压的压力介质的储备容器38连接。两个对压力介质引导的通道从所述主制动缸42的缸室48进一步通到所述第二致动器单元12b并且在那里与所述第二压力产生单元22b的压力侧接触。

最后，所述第一致动器单元12a还包括踏板行程模拟器52。在此涉及到由模拟器活塞构成的装置，所述模拟器活塞能够克服弹性的复位元件的力而在模拟器缸中推移。由模拟器活塞和模拟器缸所包围的模拟器室通过能操控的模拟器控制阀54而与所述主制动缸42的面向所述制动踏板44的第一缸室48a以压力介质引导的方式相连接。在所述模拟器控制阀54在所述助力制动装备10的正常运行条件下被打开的情况下，所述模拟器室容纳从所操纵的主制动缸42的该第一缸室48a中被排出的压力介质。因此，它能够实现所述制动踏板44的操纵行程，而在此压力介质不会从所述第一致动器单元12a被运输至所述第二致动器单元12b。

所述第二致动器单元12b同样地被划分成两个与彼此分离的第二压力介质回路58a、58b。该压力介质回路58a、58b在很大程度上相同地构造并且能够被相对于所述第一致动器单元12a的压力产生单元22a冗余的第二压力产生单元22b加载制动压力。为此，所述第二压力产生单元22b由总共两个泵元件56组成，所述泵元件能够共同地被能操控的第二马达24b驱动。每个泵元件56的吸取侧直接与用于压力介质的所述储备容器38接触。在压力侧所述第二致动器单元12b的每个泵元件56在相应的回路分离阀40的上游与所述第一致动器单元12a的两个制动回路20a、20b中的一个制动回路接触。此外，所述第二致动器单元12b的每个压力介质回路58a、58b还具有能操控的切换阀60。该切换阀60在需要时在所述第二致动器单元12b的泵元件56的压力侧与所述第一致动器单元12a的回路分离阀40之间或者在所述第二致动器单元12b的泵元件56的压力侧与所述主制动缸42的缸室48之间建立液压连接。通过所述切换阀60从其阻塞位置转换到其通过位置中而能够对所述压力介质回路58a、58b的制动压力进行调节，并且因此利用所述第二致动器单元12b的压力产生单元22b来给所述轮制动器18加载压力。该转换阀60是常开的切换阀，被止回阀62所控制的旁路64与所述切换阀并联的连接。所述止回阀62阻止了压力介质在所述切换阀60关闭的情况下从所述泵元件56的压力侧流出至所述主制动缸42并且同时能够实现，驾驶员在激活的第二致动器单元12b的情况下能够通过操纵所述主制动缸42而给所述轮制动器18加载制动压力。

在所述第二致动器单元12b与主制动缸42的压力介质连接部中的压力传感器66测量由驾驶员所预先给定的制动压力。该测量值至今在第一致动器单元12a故障的情况下代表当前的制动期望，所述制动期望被所述第二致动器单元12b的电子控制器16b使用作为输入参量，以用于求取用于所述第二致动器单元12b的泵元件56的马达24b的操控信号。

在所述助力制动装备10的无干扰地运行的情况下，驾驶员根据其制动期望来操纵所述制动踏板44。在此，在所述模拟器控制阀54打开的情况下，压力介质从与所述踏板行程模拟器52连接的主制动缸室48被挤入到所述模拟器室中，并且所述制动踏板44经过与此相应的踏板行程。该踏板行程被所述第一致动器单元12a的制动期望检测装置的位移传感装置46检测并且作为输入参量被输送给该第一致动器单元12a的电子控制器16a。所述控制器16a从所检测到的踏板行程中求取出用于所述第一压力产生单元22a的马达24a的操控信号，所述第一压力产生单元因此在制动回路20a中构造与该踏板行程成比例的制动压力。在必要时，所述调制装置的压力介质进入阀32的和压力介质排出阀34的该制动压力车轮个性化地与在相应地所配属的车轮处占支配地位的滑动比相适配。

第二致动器单元12b在该正常运行期间被动地且与此相应地不参与所阐释的制动压力构建或者制动压力控制。在此，所述第一致动器单元12a的回路分离阀40占据其阻塞位置，并且因此将所述第二致动器单元12b液压地从所述第一致动器单元12a脱离。

根据现有技术，所述第一致动器单元12a的阀在其故障时占据在附图中所示出的初始位置。在该初始位置中，所述柱塞控制阀36、模拟器控制阀54和压力介质排出阀34关闭，而所述回路分离阀40和压力介质进入阀32打开。

尽管所述第一致动器单元12a故障，所述第二致动器单元12b由于其分离的电压供应部14b并且由于其分离的电子控制器16b而是完全能运转的。

因此，对所述第二致动器单元12b的切换阀60的电子的操控导致了所述泵元件56的压力侧与所述主制动缸42的连接中断，而所述泵元件56的压力侧与所述第一致动器单元12a的制动回路20的连接则通过打开的回路分离阀40来建立。

因此，利用通过电操控所配属的马达24b来操纵所述第二致动器单元12b的泵元件56而构造用于对所述轮制动器18进行加载的必需的制动压力。所述制动期望在这种传统的方式的情况下由所述第二致动器单元12b的压力传感器66的信号来导出。为此，所述压力传感器信号被所述第二致动器单元12b的电子控制器16b转换成操控信号，利用所述操控信号来操控所述马达24b。由所述泵元件56所产生的制动压力通过所述第一致动器单元12a的打开的回路分离阀40和同样地打开的压力介质进入阀32而到达所连接的轮制动器18。

如开头所述，根据所述第二致动器单元12b的压力传感器66的信号来检测所述制动期望并不是完全令人满意的，因为所述助力制动装备10的制动特性由于间接地检测制动期望而对于驾驶员而言以能感觉到的方式进行改变。

本发明应对该缺点，其方式为本发明提出了，通过所述第一致动器单元12a的制动压力产生在进行的制动过程期间不是只有在所述第一致动器单元12a已经故障时才转移到所述第二致动器单元12b处，而是已经在所述第一致动器单元12a的有待预期的故障的准备阶段、即当根据由现有技术已知的方法确定了在所述第一致动器单元12a的电压供应部中的功能受限或者不可信性时进行传递。这样的功能受限或者不可信性能够在故障之前发生并且能够被对所述第一致动器单元12a的电压供应部14a进行监测的装置70提前地识别出。这样的监测装置70能够不仅集成到所述第一致动器单元12a的控制器16a中或者集成到所述第二致动器单元12b的控制器16b中。

通过提前的将所述压力构建功能转移到所述第二致动器单元12b的冗余的压力产生单元22b处，降低了所述第一致动器单元12a的电压供应部的电气的负载并且降低了电压扰动的危险。因此，所述第一致动器单元12a除了压力产生功能之外继续按照常规地运转。因此，利用功能良好的所述制动期望检测装置42-46提供直接代表所述制动期望的输入参量，所述输入参量能够被所述第二致动器单元12b的电子控制器16b使用作为输入参量以用于确定用于马达24b的操控信号，所述马达用于驱动所述泵元件56。由此，由所述第二致动器单元12b所产生的制动压力还非常良好地与驾驶员的现有的制动期望相关，并且在助力制动装备10在进行的制动过程期间的制动特性中的变化对于驾驶员而言几乎不再被感知到。此外，所述第一致动器单元12a的压力调制装置的功能良好的压力介质进入阀32和压力介质排出阀34同样地还能够实现车辆的行驶稳定性的可调节性。

根据图2的流程图再一次解释所阐释的用于对自动驾驶地行驶的机动车辆的助力制动装备10进行控制的方法。

在该方法的第一步骤80中，借助于监测装置70来检验所述第一致动器单元12a的电压供应部。

如果该监测装置70确定了在所述第一致动器单元12a的电压供应部的功能中的功能受限或者不可信性，所述功能受限或者不可信性能够在该第一致动器单元12a的潜在的故障之前发生，则通过所配属的第一电子控制器16a阻止了对所述第一致动器单元12a的马达24a的电操控（位置82）。

与此平行地，在位置84中撤销对所述回路分离阀40的和所述压力介质进入阀32的现有的电子的操控，并且将通信信号90施加到所述第二致动器单元12b电子控制器16b处。

由此，所述第二致动器单元12b的电子控制器16b将所述切换阀60置于阻塞位置中并且控制（位置86）所述第二致动器单元12b的压力产生单元22b的马达24b以用于在制动回路20中产生制动压力。为了确定用于该马达24b的操控信号，所述电子控制器16b考虑所述第一致动器单元12的制动期望检测装置的信号92。

作为结果，也就是说在制动过程中在制动回路20中占支配地位的制动压力通过所述第二致动器单元12b来产生，并且驾驶员在理想的情况下不会感知到所述助力制动装备的变化的制动特性。最后，能够由电子控制器16中的一个电子控制器向驾驶员发送听觉的和/或视觉的警告信号或者说信息信号94处，利用它们该电子控制器例如指出功能受限并且要求在专业车间中检查所述助力制动装备。此外，避免对车辆的自动驾驶的行驶运行的激活或者中止已经存在的自动驾驶的行驶运行。

不言而喻地，在不偏离根据权利要求1的特征的本发明的基本构思的情况下，所说明的方法的变型方案或者补充方案都是可行的。

Claims (6)

1.一种用于对能电子地滑动调节的助力制动装备（10）进行控制的方法，所述助力制动装备尤其用于自动驾驶地行驶的机动车辆，

其中，该助力制动装备（10）具有：

用于对第一致动器单元（12a）的第一电子控制器（16a）进行供应的第一电压供应部（14a）；

其中，所述第一致动器单元（12a）装备有能由驾驶员来操纵的用于检测制动期望的制动期望检测装置（42-46）并且装备有第一压力产生单元（22a），所述第一致动器单元为了根据所检测到的制动期望在所述助力制动装备（10）的制动回路（20）中产生制动压力而包括能电操控的马达（24）和由马达（24）来驱动的第一压力产生单元（22a）；

相对于第一电压供应部（14a）独立的第二电压供应部（14b），其用于对第二致动器单元（12b）的独立的第二电子控制器（16b）进行供应，其中，该第二致动器单元（12b）具有能够被能电操控的第二马达（24b）驱动的第二压力产生单元（22b），以及；

至少用于对所述第一致动器单元（12a）的电压供应部进行监测的监测装置（70），

其特征在于，

在通过所述监测装置（70）确定了在所述第一致动器单元（12a）的电压供应部中的在故障之前发生的功能受限的情况下，通过所述第二致动器单元（12b）的第二压力产生单元（22b）来设定在制动回路（20）中的根据需要所要求的制动压力。

2.根据权利要求1所述的用于对助力制动装备进行控制的方法，其特征在于，

利用对用于设定在制动回路（20）中的制动压力的所述第二压力产生单元（22b）的马达（24b）进行电操控，避免对所述第一压力产生单元（22a）的压力产生器驱动的马达（24a）的电操控。

3.根据权利要求1或者2所述的用于对助力制动装备进行控制的方法，其特征在于，

在通过所配属的电子控制器（16b）来求取用于所述第二压力产生单元（22b）的马达（24b）的操控信号时，考虑所述第一致动器单元（12a）的制动期望检测装置（42-46）的信号。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于对助力制动装备进行控制的方法，其特征在于，

利用将制动压力构建转移到第二致动器单元（12b）处来如此降低所述第一致动器单元（12a）的电流需求，使得所述第一致动器单元（12a）除了其压力产生单元（22a）外能够继续运转。

5. 根据权利要求1至4中任一项所述的用于对助力制动装备进行控制的方法，其特征在于，

使用所述第一致动器单元（12a）的装置以便产生代表制动期望的信号并且将其转移到所述第二压力产生单元（22b）处，并且

此外，借助于所述第一致动器单元（12a）的压力介质进入阀（32）和压力介质排出阀（34）在需要时执行车轮滑动和/或行驶稳定性调节功能。

6.自动驾驶地行驶的机动车辆，所述机动车辆带有能电子地滑动调节的助力制动装备，所述助力制动装备按照根据权利要求1至5中的任一项所述的方法被控制。

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