CN114599558A - 机动车辆制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的制动系统(100)，该制动系统具有机电式车轮制动器(104，106，108，110)、制动器操作单元(112)和中央制动器控制单元(102)，其中，这些车轮制动器(104，106，108，110)分别具有本地制动器控制单元(118，120，122，124)。该中央制动器控制单元(102)经由第一数据连接(154)直接连接到制动器操作单元(112)以及这些车轮制动器(104，106，108，110)的本地制动器控制单元(118，120，122，124)，而该制动器操作单元(112)经由第二数据连接(156)直接连接到至少一个车轮制动器(104，106，108，110)的本地制动器控制单元(118，120，122，124)。在该制动系统(100)的正常操作模式下，该中央制动器控制单元(102)被配置为根据尤其是经由该第一数据连接(154)接收的该制动器操作单元(112)的第一操作信息来确定至少一个制动需求，并将与该制动需求相对应的控制信号传输到这些车轮制动器(104，106，108，110)的本地制动器控制单元(118，120，122，124)。在该制动系统(100)的后备液位操作模式下，这些车轮制动器(104，106，108，110)的本地制动器控制单元(118，120，122，124)被配置为基于经由该第二数据连接(156)接收的该制动器操作单元(112)的第二操作信息来驱控相应的车轮制动器(104，106，108，110)。

Description

机动车辆制动系统
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的制动系统。
背景技术
在机电式制动器中，不再提供制动踏板到车轮制动器的机械馈通，该机械馈通是为了即使在电控制动力助力器和/或分配系统发生故障的情况下也能产生制动扭矩。而是，对从制动踏板到车轮制动器的机械馈通进行机械解耦。
因此，不再能够如在电动液压制动系统的后备液位操作模式下所提供的那样，直接使用驾驶员的肌肉力量来产生制动扭矩。相应地，在后备液位下，也就是说，例如在车轮制动器的中央电控制器故障的情况下，不再能够控制所施加的制动扭矩。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的基本目的是提供一种克服现有技术上述缺点的制动系统。
在第一方面，本发明涉及一种用于机动车辆的制动系统，该制动系统具有机电式车轮制动器、制动器操作单元和中央制动器控制单元，其中，这些车轮制动器分别具有本地制动器控制单元，并且其中，该中央制动器控制单元经由第一数据连接直接连接到该制动器操作单元以及这些车轮制动器的本地制动器控制单元。该制动器操作单元经由第二数据连接直接连接到至少一个车轮制动器的本地制动器控制单元，其中，在该制动系统的正常操作模式下，该中央制动器控制单元被配置为根据尤其是经由该第一数据连接接收的该制动器操作单元的第一操作信息来确定至少一个制动需求，并将与该制动需求相对应的控制信号传输到这些车轮制动器的本地制动器控制单元。在该制动系统的后备液位操作模式下，这些车轮制动器的本地制动器控制单元被配置为基于经由该第二数据连接接收的该制动器操作单元的第二操作信息来驱控相应的车轮制动器。
“直接”连接应当理解为两个元件之间的连接，其中，在这些元件之间的连接中没有布置另外的元件。例如，相应地规定将中央制动器控制单元设置为径向连接的中央点，从而使得中央制动器控制单元直接(即，紧接地)连接到制动器操作单元、本地制动器控制单元和/或制动系统的另外的元件。然后，该径向连接的各个连接形成第一数据连接。在本发明的上下文中，“数据连接”也可以相应地包括多个单独的连接，这些单独的连接一起在制动系统的多个元件之间建立数据连接。
本发明的基本思想是，技术系统中可能发生故障，并且制动能力的丧失将导致危险情况。因此，优选地对制动系统的元件进行冗余设计。因此，在制动系统的后备液位操作模式下，例如在中央制动器控制单元故障的情况下，车轮制动器仍然可以实施由制动器操作设备获取的操作信息。
这种冗余优选地以最大的独立性执行。冗余的选择应使得重复的元件和数据连接的数量最少，从而使得冗余设计在制动系统的生产中造成的附加成本最小。
可以规定中央制动器控制单元经由共享数据连接而分别连接到车辆车桥的车轮制动器的本地制动器控制单元。
根据一个实施例，第一操作信息包含制动器操作单元的操作程度，尤其是操作角度、操作行程或操作力，或者制动需求本身。例如，由于制动踏板的机械数据在此不是必要的、但却可以通过驾驶功能提供关于将施加的减速度的信息，因此可以直接传输制动需求作为操作信息，以用于自动驾驶功能。相应地，名称“操作信息”不仅指制动踏板的操作，而且还指制动器本身的操作。
与此类似，根据进一步实施例，规定根据一个实施例的第二操作信息包含制动器操作单元的操作程度，尤其是操作角度、操作行程或操作力，或者制动需求本身。
根据本发明的进一步实施例，进一步规定制动器操作单元直接连接到恰好一个车轮制动器的本地制动器控制单元，其中，直接连接到制动器操作单元的本地制动器控制单元被配置为经由第三数据连接将从制动器操作单元接收的第二操作信息传输到另外的车轮制动器的本地制动器控制单元。在这种情况下，另外的车轮制动器的本地制动器控制单元优选地经由第三数据连接分别连接到不超过两个另外的车轮制动器的本地制动器控制单元。在这种情况下，尤其可以规定第三数据连接仅将车轮制动器的本地制动器控制单元连接在一起。在这种情况下，第三数据连接尤其可以形成将本地制动器控制单元链接在一起的环形结构。
根据优选实施例，在这种情况下，规定车轮制动器的本地制动器控制单元被配置为经由第三数据连接彼此交换第二操作信息和/或所确定的车轮速度信息。
因此，根据进一步实施例，规定机电式车轮制动器分别具有机电式致动器，其中，本地制动器控制单元被配置为驱控相应的机电式致动器以产生制动扭矩。
根据进一步实施例，进一步规定车轮制动器的本地制动器控制单元分别连接到与车轮制动器相关联的车轮的车轮速度传感器，以传输信息。在这种情况下，可以进一步规定本地制动器控制单元被配置为经由第一数据连接将相应的车轮速度传感器的车轮速度信息传输到中央制动器控制单元。
然后，在正常操作模式下，中央制动器控制单元优选地被配置为基于车轮的车轮速度信息和制动器操作单元的第一操作信息来确定用于车轮制动器的本地制动器控制单元的控制信号。因此，例如，可以集中实施车轮制动器的防抱死控制。可以进一步规定本地制动器控制单元被配置为基于从车轮速度传感器接收的车轮速度信息执行制动器控制功能、尤其是防抱死控制。
此外，根据进一步实施例，规定本地制动器控制单元被配置为忽略经由第二或第三数据连接接收的信息，直到检测到中央制动器控制单元的故障，从而避免错误驱控。
根据进一步的优选实施例，进一步规定第一操作信息的确定独立于第二操作信息。这尤其可以通过由制动器操作单元的至少第一传感器组件来确定第一操作信息并且由制动器操作单元的至少第二传感器组件来确定第二操作信息来实现。在这种情况下，根据优选实施例，规定第一传感器组件确定第一操作信息所根据的物理量不同于第二传感器组件确定第二操作信息所根据的物理量。因此，可以提高制动系统的可靠性，因为操作信息是以彼此独立的方式确定的，使得一种类型的检测的失败(例如由于传感器故障)不一定会导致操作信息获取完全失败。
根据进一步的优选实施例，规定制动器操作单元具有至少两个信号输出端，其中，第一信号输出端连接到第一数据连接，并且第二信号输出端连接到第二数据连接。这些信号输出端优选地彼此电隔离，使得这些信号输出端之一的故障不会影响另一个信号输出端。由此进一步提高了制动系统的可靠性。
根据进一步实施例，进一步规定该中央制动器控制单元连接到车辆总线，其中，该中央制动器控制单元在确定用于这些本地制动器控制单元的控制信号时考虑从该车辆总线接收的制动需求。因此，在确定控制信号时可以考虑附加信息。
根据进一步实施例，进一步规定至少一个本地制动器控制单元直接连接到车辆总线。在这种情况下，尤其可以规定车轮制动器的本地制动器控制单元被配置为经由第三数据连接彼此交换由车辆总线接收的制动需求，从而经由由第三数据连接形成的环形线路传送来自车辆总线的信息。
为了进一步提高制动系统的可靠性，根据进一步实施例，进一步规定制动系统具有主电源和独立于该主电源的副电源。在这种情况下，优选地规定主电源被配置为向制动器操作单元的第一传感器组件、中央制动器控制单元以及车轮制动器的第一子集供电，而副电源被配置为向制动器操作单元的第二传感器组件以及车轮制动器的不同于该第一子集的第二子集供电。向车轮制动器的供电可以按车桥分配或按对角线分配，使得车轮制动器的第一子集是第一车辆车桥的车轮制动器，而车轮制动器的第二子集是第二车辆车桥的车轮制动器。
根据进一步实施例，进一步规定这些车轮制动器的至少一个子集、尤其是该车辆后车桥的车轮制动器被配置为实施驻车制动功能，其中，在该后备液位操作模式下，这些本地制动器控制单元被配置为在已检测到驾驶员正在离开该机动车辆、该机动车辆的点火装置已被去激活和/或第二驻车制动器操作设备已被激活时激活驻车制动功能。可以进一步规定该制动系统具有至少一个驻车制动器操作设备，其中，该驻车制动器操作设备连接到中央制动器控制单元，并且被配置为在该驻车制动器操作设备操作时将驻车制动信息传输到中央制动器控制单元，其中，该中央制动器控制单元优选地被配置为当已经从该驻车制动器操作设备接收到驻车制动信息时驱控车轮制动器，以激活驻车制动功能。
根据进一步实施例，进一步规定在该正常操作模式下，该中央制动器控制单元根据所确定的制动需求来确定将分别由这些车轮制动器施加的制动扭矩和/或夹紧力，其中，传输至这些本地制动器控制单元的控制信号包含分别与本地制动器控制单元相关联的车轮制动器的所确定的制动扭矩和/或夹紧力。“夹紧力”应当理解为与车轮制动器的摩擦配对件相互压靠的力。此外，“制动扭矩”应当理解为车轮制动器施加到车辆车轮上的扭矩，并且其作用与车辆车轮的旋转方向相反。在该实施例中，相应地，对制动需求的处理完全由中央制动器控制单元实现，直到确定了车轮制动器实际将产生的力为止。在这种情况下，中央制动器控制单元优选地还考虑了为实现期望的减速度而提供的车轮制动器之间的制动力分配。“制动力”进而应当理解为作用于车辆车轮与道路之间并导致车辆减速的力。
替代上述完全由中央制动器控制单元来处理制动需求，根据进一步实施例，规定在正常操作模式下，中央制动器控制单元根据所确定的制动需求来确定将由车轮制动器施加的机动车辆的期望减速度，其中，传输到本地制动器控制单元的控制信号包含所确定的机动车辆的期望减速度。然后，本地制动器控制单元被配置为确定将由相应的相关联车轮制动器施加的制动扭矩和/或夹紧力，以实现机动车辆的期望减速度。在这种情况下，车轮制动器的本地制动器控制单元在确定将施加的制动扭矩和/或夹紧力时，考虑了用于在各自的情况下在车轮制动器之间分配制动力的制动力分配函数。相应地，在该实施例中，中央制动器控制单元仅确定关于车辆的期望减速度的信息，然后该信息必须由本地制动器控制单元进一步处理。
根据进一步实施例，进一步规定，在后备液位操作模式下，本地制动器控制单元被配置为根据第二操作信息确定将由与相应的本地制动器控制单元相关联的车轮制动器施加的制动扭矩和/或将由与相应的本地制动器控制单元相关联的车轮制动器施加的夹紧力。
根据优选实施例，进一步规定在确定该将施加的制动扭矩和/或该将施加的夹紧力时，考虑在这些车轮制动器之间实施制动需求所必需的预定义制动力分配。同样，“制动力”应当理解为作用于车辆车轮与道路之间并导致车辆减速的力。因此，例如，可以规定车辆前车桥的车轮制动器施加的制动力原则上比车辆后车桥的车轮制动器施加的制动力更大。特别地，例如，分配可以被确定为使得由后车桥或前车桥的车轮制动器来提供实施制动需求所需的制动力的固定比例。例如，可以规定由后车桥的车轮制动器提供所需制动力的20％，而前车桥的车轮制动器提供剩余80％的制动力。
因此，即使没有中央制动器控制单元协助减速，也可以通过避免车辆车桥过度制动来确保有效利用车辆的可能减速能力。制动力分配可以取决于车辆参数，如例如车辆重量、车辆轴距、车辆重心位置等。
此外，还可以规定制动力分配取决于车辆速度、转向角度和制动需求强度。因此，例如，在高速转弯时明显减速的情况下，必须避免后车桥过度制动，因为这可能导致车辆后端松脱。
尤其优选地，将在车轮制动器之间施加的制动扭矩的分配进一步取决于制动需求的量级。因此，随着制动需求的量级的增加，由于车辆减速时的动态车轮负载分配，将制动动力转移到车辆前车桥是有利的。
根据进一步实施例，车辆在减速期间的驾驶稳定性得到提高，因为当检测到至少一个本地制动器控制单元的故障时，机动车辆的期望减速度的增加和/或由车轮制动器施加的制动扭矩和/或夹紧力的增加限制于特定的梯度。在这种情况下，对增加的限制可以通过车轮制动器的本地制动器控制单元和中央制动器控制单元两者来控制。将车轮制动器的制动扭矩的增加限制于所定义的梯度使得能够防止由于车辆中的减速作用不对称而产生车辆驾驶员不再能够控制的车辆偏航力矩。
在这种情况下，根据优选实施例，进一步规定该梯度取决于与故障的本地制动器控制单元相关联的车轮制动器在机动车辆中的位置。因此，例如，在车辆前车轮上的车轮制动器故障的情况下，与车辆后车轮上的车轮制动器的故障相比，在减速时将车辆的偏航力矩降低到可控水平所必需的梯度较小。为此目的，尤其可以规定关于本地制动器控制单元的操作状态的信息经由第三数据连接在本地制动器控制单元之间交换，并且经由第二数据连接在本地制动器控制单元与中央制动器控制单元之间交换。因此，可以有目的地设置在车轮制动器的本地制动器控制单元在正常操作模式和后备液位操作模式两种模式下发生故障的情况下的梯度。
根据本发明的实施例，实施下文描述的架构。在每个车轮上或每个车轮制动器中，都布置有本地制动器控制单元(WCU)和负责产生车轮力或制动/车轮扭矩的机电式致动器。这些本地制动器控制单元以径向布置连接到中央制动器控制单元，该中央制动器控制单元基于车辆请求、领航(驻车领航、自动巡航控制、自动驾驶)请求或功能请求(主动偏航控制、牵引控制系统)将制动需求分配到本地制动器控制单元。
中央制动器控制单元读入制动器操作单元(即，电子制动踏板(电子踏板)的对应传感器)的第一信号输出，并确定DBR请求(驾驶制动请求)。该通信通过底层传感器的原始传感器信息来进行，并由中央制动器控制单元进行处理，即转换为制动需求。
可替代地，可以使用车辆网络的串行通信(CAN、Flexray、以太网)在制动器操作单元与中央制动器控制单元之间进行通信。在这种情况下，串行通信信道应当理解为第一数据连接的一部分。
中央制动器控制单元连接到车辆总线，并且可以从其接收外部需求、尤其是制动需求。制动器操作单元在通信线路(第一数据连接)上将行程、力或直接将驾驶员请求以制动扭矩的形式传输到中央制动器控制单元。
对于制动系统的后备液位，规定在第二信道中，车轮制动器的本地制动器控制单元经由由第二数据连接和第三数据连接形成的共享环形通信线路连接到制动器操作单元。制动器操作单元在该通信线路上传输行程、力或直接传输驾驶员请求，该驾驶员请求(即，传输到中央制动器控制单元的信息)已由不同壳体中的或与主路径充分分离的独立传感器确定。该通信优选地使用车辆网络的总线(多点)通信(CAN、Flexray、以太网)来进行。
本地制动器控制单元根据与电子踏板的路径或力有关的信息确定驾驶员制动请求(制动需求)。本地制动器控制单元根据该驾驶员制动请求并且可选地借助于其他本地制动器控制单元的可用性信息，来分散地为该驾驶员制动请求生成相关联的制动扭矩。对于自动驾驶，环形线路优选地还连接到冗余领航(例如，由车辆总线来实现)，制动请求可以直接传输到该冗余领航。
根据本发明的实施例，可以进一步规定本地制动器控制单元直接执行制动器控制功能，例如ABS。此外，可以规定本地制动器控制单元直接读入车轮制动器的车轮速度传感器的车轮速度信息，并使用其来控制制动扭矩。
此外，可以规定星形线路(第一数据连接)不是从中央制动器控制单元到本地制动器控制单元的连接，而是从中央制动器控制单元到车桥的所有本地制动器控制单元的连接。此外，中央制动器控制单元可以集成在一般底盘控制器中。
中央制动器控制单元(主控)与本地制动器控制单元(WCU)之间以及与车辆总线(车辆)的可能连接在下文以表格形式再次示出：
星形线路：
Figure BDA0003606200250000091
修改后：
Figure BDA0003606200250000092
在中央制动器控制单元的信道与另外的元件之间提供的连接在此用“X”表示。
关于电源(即，对制动系统的元件的供电)，根据本发明的一个实施例，规定中央制动器控制单元、制动器操作单元的传感器路径(第一传感器组件)、和两个车轮制动器(对角线或前部或后部)或其本地制动器控制单元由主车载电源(主电源)供电。其他两个车轮制动器(对角线或前部或后部)或其本地制动器控制单元、以及制动器操作单元的第二传感器路径(第二传感器组件)由副车载电源(副电源)供电。
关于驱控车轮制动器以实施驻车制动功能，根据进一步实施例，规定EPB开关(驻车制动器操作设备)自身连接到中央制动器控制单元。中央制动器控制单元确定驻车制动器的驱控需求(驻车制动信息)并将其分配给被配置为实施驻车制动功能的本地制动器控制单元。
在后备液位操作模式下，可以进一步规定车辆的车载电源通过“驾驶员离开”、“点火装置关闭”、第二开关或其他输入可能性来确定电子驻车制动器的操作请求，并直接在环形线路(第二数据连接)上传输该请求。
在这种情况下，可以规定本地制动器控制单元包含以下选项：忽略环形线路(第二数据连接)上的信息，直到已检测到(例如，通过通信超时或显式注销)中央制动器控制单元的故障。
附图说明
以下基于附图更详细地解释本发明的优选实施例。在附图中：
图1是示例性制动系统的示意性图示，
图2示出了用于在正常操作模式下由中央制动器控制单元根据第一操作信息确定控制信号的示例性控制器布置，
图3示出了用于在后备液位操作模式下由本地制动器控制单元根据第二操作信息确定夹紧力的示例性控制器布置，以及
图4示出了用于在本地制动器控制单元故障的情况下根据操作信息确定控制信号或夹紧力的示例性控制器布置。
具体实施方式
在下文中，相似或相同的特征由相同的附图标记表示。
图1示出了根据本发明的实施例的制动系统100的示意性图示。在这种情况下，制动系统100具有中央制动器控制单元102、四个机电式车轮制动器104、106、108和110、制动器操作单元112、车辆总线114和驻车制动器操作设备116。车轮制动器分别具有本地制动器控制单元118、120、122、124、致动器126、128、130、132和车轮速度传感器134、136、138、140，并与车辆车轮142、144、146、148相关联。
制动器操作单元112优选为具有全机械踏板感觉模拟器(电子踏板)的制动踏板的形式。制动器操作单元112具有两个独立的信号输出端150、152，其中，当车辆驾驶员操作制动器操作单元112时，经由信号输出端150、152分别提供第一操作信息或第二操作信息。第一操作信息由第一传感器组件确定，并且第二操作信息由第二传感器组件确定。第一传感器组件和第二传感器组件优选地彼此独立，并且优选地基于不同的物理量来确定操作信息。
第一信号输出端150经由第一数据连接154连接到中央制动器控制单元102。此外，中央制动器控制单元102经由第一数据连接154直接连接到车轮制动器104、106、108、110的本地制动器控制单元118、120、122、124、车辆总线114和驻车制动器操作设备116。由此，当车辆处于自主或半自主驾驶模式时，例如可以经由车辆总线传输制动需求。第一数据连接154相应地形成径向连接，中央制动器控制单元102布置在该径向连接的中心。
中央制动器控制单元102被配置为基于从制动器操作单元112接收的第一操作信息和从车辆总线114接收的制动需求来为车轮制动器104、106、108、110的制动器控制单元118、120、122、124生成控制信号，并且经由第一数据连接将这些控制信号传输到制动器控制单元118、120、122、124。然后，制动器控制单元118、120、122、124被配置为根据接收到的控制信号对致动器126、128、130、132进行驱控，从而在车轮142、144、146、148处产生制动扭矩。由此，车轮142、144、146、148的车轮速度分别由车轮速度传感器134、136、138、140监测，并且对应的车轮速度信息经由第一数据连接154传输到中央制动器控制单元102。基于车轮速度信息并且可选地考虑进一步的信息，中央制动器控制单元102可以实施制动器控制功能，如例如防抱死控制。
如果基于驻车制动器操作设备116(其可以呈按钮或开关的形式，例如，特别是呈拨动开关的形式)的对应操作，对应的驻车制动信息被传输到中央制动器控制单元102，则中央制动器控制单元102驱控车轮制动器104、106、108、110或其制动器控制单元118、120、122、124，其方式为使得车轮制动器104、106、108、110实施对应的驻车制动功能。
制动器操作设备112的第二信号输出端152经由第二数据连接156直接连接到车轮制动器104的本地制动器控制单元118。因此，在制动系统100的后备液位操作模式下，例如在中央制动器控制单元102故障的情况下，操作信息可以直接从制动器操作单元112传输到车轮制动器104的本地制动器控制单元118。在这种情况下，本地制动器控制单元118被配置为根据接收到的操作信息在本地确定制动需求、以及因此确定将由车轮制动器104施加的对应制动扭矩，并相应地对致动器126进行驱控。
此外，本地制动器控制单元118被配置为经由第三数据连接158将接收到的操作信息传送到另外的本地制动器控制单元122、124和120，从而也可以在那里本地确定制动需求，并且可以相应地驱控对相应的致动器130、128和132。此外，本地制动器控制单元118、120、122、124优选地被配置为基于车轮速度传感器134、136、138、140的相应车轮速度信息执行制动器控制功能，如例如防抱死控制。为此目的，尤其还可以规定在本地制动器控制单元118、120、122、124之间交换相应车轮速度传感器134、136、138、140的车轮速度信息。
最后，本地制动器控制单元120还连接到车辆总线114，使得本地制动器控制单元120在对致动器128进行驱控以提供制动扭矩时考虑车辆总线114接收的制动需求。此外，车辆总线114接收的制动需求还经由第三数据连接在本地制动器控制单元118、120、122、124之间交换，并在控制车轮制动器104、106、108、110时被本地考虑。
第三数据连接156形成环形连接，其中本地制动器控制单元118、120、122、124一个接一个地串联连接，使得本地制动器控制单元始终经由第三数据连接156连接到最多两个另外的制动器控制单元。
在制动系统100的后备液位操作模式下、以及因此在中央制动器控制单元102故障的情况下，因为驻车制动器操作设备116仅连接到中央制动器控制单元102，所以驻车制动器操作设备116提供的驻车制动信息不再被传送到本地制动器控制单元118、120、122、124。然而，驻车制动功能仍然可以由车轮制动器104、106、108、110通过访问其他车辆信息来实施。例如，可以规定当车辆点火装置关闭或驾驶员离开车辆时，自动激活车轮制动器104、106、108、110的驻车制动功能。例如，这种信息可以经由车辆总线114传输到本地制动器控制单元118、120、122、124，使得在这些情况下，即使中央制动器控制单元102没有单独的驻车制动需求，也会自动激活相应的驻车制动功能。
制动系统优选地具有两个独立的电源(未示出)。主电源优选地被配置为向制动器操作单元112的第一传感器组件、向中央制动器控制单元102以及向车轮制动器104和106(即，车辆前车桥的车轮制动器)供电。副电源相应地被配置为向制动器操作单元112的第二传感器组件以及向车轮制动器108和110(即，车辆后车桥的车轮制动器)供电。可替代地，后车桥的车轮制动器108和110还可以与中央制动器控制单元102一起由主电源供电，而前车桥的车轮制动器104和106则由副电源供电。
可替代地，还可以规定主电源向制动器操作单元112的第一传感器组件、向中央制动器控制单元102、向车轮制动器104和车轮制动器110(即，沿对角线布置的车轮制动器)供电，而副电源向制动器操作单元112的第二传感器组件以及车轮制动器106和108供电。此外，主电源还可以向车轮制动器106和108以及中央制动器控制单元102供电，而副电源向车轮制动器104和110供电。
图2示出了用于在上述制动系统100的正常操作模式下由中央制动器控制单元102根据第一操作信息确定控制信号的示例性控制器布置200。在这种情况下，获取第一操作信息202(在这种情况下以制动器操作单元112的制动踏板的操作行程x踏板的形式示出)，并将其馈送至驾驶员请求获取204。除了操作行程x踏板之外，在所示实施例中，驾驶员请求获取204还进一步考虑了踏板操作速度v踏板，该踏板操作速度例如可以指示制动需求是否为紧急制动。
因此，踏板操作速度v踏板被馈送至驾驶员请求获取204的动态部分206，而操作行程x踏板被馈送至动态部分206和操作行程直接评估208两者。因此，操作行程直接评估208为传入的操作行程x踏板分配函数值fx(x踏板)，该函数值进而被馈送至动态部分206。
然后，由动态部分206产生的值fFBA(v踏板)和由操作行程直接评估208产生的值fx(x踏板)在功能块210中被处理为呈车辆减速请求Z请求形式的制动需求，该制动需求然后被馈送至制动力分配确定212。车辆减速请求Z请求描述了将由车轮制动器104、106、108和110实现的期望的车辆减速度。
在制动力分配确定212中，对两种方法进行了区分，这两种方法在图2中用a)和b)进行区分。在第一种情况a)中，根据所确定的车辆减速请求Z请求，将理想的制动力分配应用于制动力分配。为了确定理想的制动力分配，考虑另外的车辆数据214，如例如车辆重量、轴距、车辆重心位置等。在这种情况下，还可以规定根据车辆减速请求Z请求的量级来确定要在车辆前车桥与后车桥之间施加的制动力的分配。在这种情况下，可以规定随着车辆减速请求Z请求的量级增加，由车辆前车桥的车轮制动器104和106来实施的车辆减速度的比例将增加。因此，通过考虑动态车轮负载分配，可以最佳地利用车轮制动器的减速能力。相比之下，在第二种情况b)中，在车辆的前车桥与后车桥之间应用固定的预定义制动力分配。
根据如此确定的根据制动力分配的FB实施车辆减速请求Z请求所需的制动力的值，然后在功能块216中确定将由车轮制动器104、106、108和110施加的夹紧力FSp,请求[VL,VR,HL,HR]，并将其作为控制信息传输到车轮制动器104、106、108和110的本地制动器控制单元118、120、122和124。可替代地，在此处和进一步的考虑中，可以指定车轮处的制动扭矩的期望值，而不是夹紧力的期望值。这还取决于机电式车轮制动器104、106、108、110将设置或可以设置的物理量。
可替代地，还可以在正常操作模式下已经进一步规定在本地制动器控制单元118、120、122和124处进行制动力分配确定212，从而使得中央控制单元102仅确定车辆减速请求Z请求并将其作为控制信息经由第一数据连接154传输到本地制动器控制单元118、120、122和124。
图3示出了用于在后备液位操作模式下由本地制动器控制单元118、120、122和124根据第二操作信息确定夹紧力的示例性控制器布置300。在这种情况下，规定本地制动器控制单元118、120、122和124经由第二数据连接156和第三数据连接158直接接收呈制动器操作单元112的制动踏板的操作行程x踏板形式的第二操作信息302。代替操作行程x踏板，操作角度或操作力也可以特别被提供为第二操作信息302，该操作角度或操作力的确定在物理上独立于操作行程x踏板。
第二操作信息再次被馈送至操作行程直接评估308，在该处确定取决于操作行程x踏板或替代量的值fx(x踏板)。在此处所示的实施例中，去激活前文参考图2描述的动态部分206。根据值fx(x踏板)，在功能块310中再次确定车辆减速请求Z请求，并将其馈送至将在块312中应用的制动力FB确定。在这种情况下，在前车桥与后车桥之间应用不取决于车辆减速请求Z请求的量级的固定预定义制动力分配。最后，在框314中，由本地制动器控制单元118、120、122和124确定将由相应的车轮制动器104、106、108或110施加的夹紧力FSp,请求[Bremsen_id]的期望值，其中，Bremsen_id标识所讨论的车轮制动器104、106、108或110在车辆中的位置(VL、VR、HL、HR)。然后，该信息用于驱控相应的致动器126、128、130和132。
最后，图4示出了用于在本地制动器控制单元118、120、122或124故障的情况下根据操作信息确定控制信号或夹紧力的示例性控制器布置400。直到并包括车辆减速请求Z请求确定，图4的布置与图3的布置没有区别，因此对应的描述适用于图4的布置。
然而，在图4的布置中，车辆减速请求Z请求并不直接馈送至将应用的制动力确定412。而是，所确定的车辆减速请求Z请求被馈送至增加限制功能414，其中，增加限制功能414将本地制动器控制单元118、120、122和124的状态EMB_Status[VL,VR,HL,HR]作为附加信息加以考虑。因此，增加限制功能414将车辆减速请求Z请求的增加、以及因此要施加的制动扭矩的增加限制于特定的梯度。在本地制动器控制单元118、120、122或124故障的情况下，对仍能工作的剩余车轮制动器的减速请求应被形成为使得车辆在制动器操作时保持可控。尤其是在前车轮制动器故障的情况下，剩余的完好车轮制动器上的力不应积聚得太快，以便驾驶员可以通过对应的反应来控制发生的偏航力矩。
梯度受限制的程度取决于所有本地制动器控制单元118、120、122和124的功能状态，或者取决于关于哪些本地制动器控制单元118、120、122和124具有激活状态的信息。在本案中，激活状态意味着所讨论的车轮制动器104、106、108和110工作正常并且可以使用。相比于车辆后车桥的车轮制动器108或110故障的情况，在车辆前车桥的车轮制动器104或106故障(功能状态错误)的情况下，框414中的增加限制将显著更大。相比之下，如果所有车轮制动器104、106、108、110都可用，则增加限制功能414被去激活。最后，同样在图4的布置400中，在功能块416中根据在块412中确定的增加受限制动力FB来确定将由车轮制动器104、106、108和110施加的夹紧力FSP,请求[VL,VR,HL,HR]。
图4所示的控制器布置既可以由中央制动器控制单元102来实施，并且根据优选实施例，在后备液位操作模式下也可以由本地制动器控制单元118、120、122和124来实施。在控制器布置是在中央控制单元102中实施的情况下，为每个工作的车轮制动器104、106、108和110确定将施加的夹紧力FSP,请求[VL,VR,HL,HR]，并将其作为控制信息经由第一数据连接154传输到相应的本地制动器控制单元118、120、122和124。
相比之下，在本地制动器控制单元118、120、122或124中实施的情况下，仅确定将对相应的车轮制动器104、106、108或110施加的夹紧力FSP,请求[VL,VR,HL,HR]，并将其用于控制对应的致动器126、128、130、132。
此外，在本地制动器控制单元118、120、122或124之一故障的情况下，中央制动器控制单元102也可以仅确定车辆减速请求Z请求，并将其传输到剩余的本地制动器控制单元118、120、122和124。然后，本地制动器控制单元118、120、122和124被配置为以上述方式根据车辆减速请求Z请求确定将对相关联车轮制动器104、106、108和110施加的夹紧力FSP,请求[VL,VR,HL,HR]。

Claims (16)

1.一种用于机动车辆的制动系统(100)，该制动系统具有机电式车轮制动器(104，106，108，110)、制动器操作单元(112)和中央制动器控制单元(102)，
其中，这些车轮制动器(104，106，108，110)分别具有本地制动器控制单元(118，120，122，124)，
其中，该中央制动器控制单元(102)经由第一数据连接(154)直接连接到该制动器操作单元(112)以及这些车轮制动器(104，106，108，110)的本地制动器控制单元(118，120，122，124)，
其中，该制动器操作单元(112)经由第二数据连接(156)直接连接到至少一个车轮制动器(104，106，108，110)的本地制动器控制单元(118，120，122，124)，
其中，在该制动系统(100)的正常操作模式下，该中央制动器控制单元(102)被配置为根据尤其是经由该第一数据连接(154)接收的该制动器操作单元(112)的第一操作信息来确定至少一个制动需求，并将与该制动需求相对应的控制信号传输到这些车轮制动器(104，106，108，110)的本地制动器控制单元(118，120，122，124)，并且
其中，在该制动系统(100)的后备液位操作模式下，这些车轮制动器(104，106，108，110)的本地制动器控制单元(118，120，122，124)被配置为基于经由该第二数据连接(156)接收的该制动器操作单元(112)的第二操作信息来驱控相应的车轮制动器(104，106，108，110)。
2.如权利要求1所述的制动系统(100)，其特征在于，该制动器操作单元直接连接到恰好一个车轮制动器(104，106，108，110)的本地制动器控制单元(118，120，122，124)，其中，直接连接到该制动器操作单元(112)的本地制动器控制单元(118，120，122，124)被配置为经由第三数据连接(158)将从该制动器操作单元(112)接收的第二操作信息传输到另外的车轮制动器(104，106，108，110)的本地制动器控制单元(118，120，122，124)。
3.如权利要求2所述的制动系统(100)，其特征在于，这些车轮制动器(104，106，108，110)的本地制动器控制单元(118，120，122，124)被配置为经由该第三数据连接(158)彼此交换第二操作信息和/或所确定的车轮速度信息。
4.如前述权利要求之一所述的制动系统(100)，其特征在于，这些车轮制动器(104，106，108，110)的本地制动器控制单元(118，120，122，124)分别连接到与这些车轮制动器(104，106，108，110)相关联的车轮(142，144，146，148)的车轮速度传感器(134，136，138，140)。
5.如前述权利要求之一所述的制动系统(100)，其特征在于，该第一操作信息的确定独立于该第二操作信息。
6.如前述权利要求之一所述的制动系统(100)，其特征在于，该制动器操作单元(112)具有至少两个信号输出端(150，152)，其中，第一信号输出端(150)连接到该第一数据连接(154)，并且第二信号输出端(152)连接到该第二数据连接(156)。
7.如前述权利要求之一所述的制动系统(100)，其特征在于，该中央制动器控制单元(102)连接到车辆总线(114)，其中，该中央制动器控制单元(102)在确定用于这些本地制动器控制单元(118，120，122，124)的控制信号时考虑从该车辆总线(114)接收的制动需求。
8.如前述权利要求之一所述的制动系统(100)，其特征在于，至少一个本地制动器控制单元(118，120，122，124)直接连接到该车辆总线(114)。
9.如前述权利要求之一所述的制动系统(100)，其特征在于，该制动系统(100)具有主电源和独立于该主电源的副电源。
10.如前述权利要求之一所述的制动系统(100)，其特征在于，这些车轮制动器(104，106，108，110)的至少一个子集被配置为实施驻车制动功能，其中，在后备液位操作模式下，这些本地制动器控制单元(118，120，122，124)被配置为在已检测到驾驶员正在离开该机动车辆、该机动车辆的点火装置已被去激活和/或第二驻车制动器操作设备已被激活时激活驻车制动功能。
11.如前述权利要求之一所述的制动系统(100)，其特征在于，在该正常操作模式下，该中央制动器控制单元(102)根据所确定的制动需求确定将分别由这些车轮制动器(104，106，108，110)施加的制动扭矩和/或夹紧力，其中，传输至这些本地制动器控制单元(118，120，122，124)的控制信号包含分别与本地制动器控制单元(118，120，122，124)相关联的车轮制动器(104，106，108，110)的所确定的制动扭矩和/或夹紧力。
12.如前述权利要求1至10之一所述的制动系统(100)，其特征在于，在该正常操作模式下，该中央制动器控制单元(102)根据所确定的制动需求来确定将由这些车轮制动器(104，106，108，110)施加的该机动车辆的期望减速度，其中，传输到这些本地制动器控制单元(118，120，122，124)的控制信号包含所确定的该机动车辆的期望减速度，并且其中，这些本地制动器控制单元(118，120，122，124)被配置为确定将由相应的相关联车轮制动器(104，106，108，110)施加的制动扭矩和/或夹紧力，以实施该机动车辆的期望减速度。
13.如前述权利要求之一所述的制动系统(100)，其特征在于，在该后备液位操作模式下，这些本地制动器控制单元(118，120，122，124)被配置为根据该第二操作信息来确定将由与相应的本地制动器控制单元(118，120，122，124)相关联的车轮制动器(104，106，108，110)施加的制动扭矩和/或将施加的夹紧力。
14.如权利要求12或13所述的制动系统(100)，其特征在于，在确定将施加的制动扭矩和/或将施加的夹紧力时，考虑在这些车轮制动器(104，106，108，110)之间实施制动需求所必需的预定义制动力分配。
15.如权利要求11至14之一所述的制动系统(100)，其特征在于，当检测到这些本地制动器控制单元(118，120，122，124)中的至少一个故障时，该机动车辆的期望减速度的增加和/或由这些车轮制动器(104，106，108，110)施加的制动扭矩和/或夹紧力的增加受特定的梯度限制。
16.如权利要求15所述的制动系统(100)，其特征在于，该梯度取决于与故障的本地制动器控制单元(118，120，122，124)相关联的车轮制动器(104，106，108，110)在该机动车辆中的位置。
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