CN115175836A - 具备冗余性的真空助力制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液压制动系统，该液压制动系统具有：真空制动助力器(2)、具有用于在多个车轮制动器(10a‑d)中以车轮专有的方式生成制动力的液压泵(9)的ESC系统、用于操控该液压泵(9)的ESC控制装置(20，40)、以及用于确定该液压制动系统(1)中的液压压力的液压压力传感器(16)。对于电气化车辆，提供有电动真空泵(3)来对该真空制动助力器(2)进行供应，其中，该ESC控制装置(20，40)被设计成以逻辑方式和电气方式操控该电动真空泵(3)。

Description

具备冗余性的真空助力制动系统
本发明涉及一种液压制动系统，具有：真空制动助力器、具有用于在多个车轮制动器中以车轮专有的方式生成制动力的液压泵的ESC系统、用于操控该液压泵的ESC控制装置、以及用于确定该液压制动系统中的液压压力的液压压力传感器。
机动车辆驱动装置的电气化/电动化以及所述驱动装置的相关联全面重组导致对其制动系统提出了新的要求。对于混动式、特别是对于纯电动的驱动装置，特别是不存在可用作制动助力辅助能量的真空。此外，在实施驾驶辅助功能和安全功能方面对制动系统提出的要求仍然存在。
这些要求的解决方案在电子制动系统市场上是众所周知的。例如，传统的真空制动助力器可以用电动制动助力器代替，从而使制动系统不依赖真空供应。
集成式的模拟器制动系统(线控制动)也可以用于满足电气化车辆的要求。另外，在再生制动的情况下，模拟器制动系统还提供特别高的效率。
然而，与具有真空制动助力器的传统制动系统相比，电动制动助力器和集成式的模拟器制动系统这两种架构都带来了相当大的附加成本。
因此，本发明的目的是提出一种以显著降低的成本满足电气化车辆的要求的制动系统架构。
该目的通过如权利要求1所述的制动系统来实现，其方法是提供有电动真空泵来对真空制动助力器进行供应，其中，该ESC控制装置被设计成以逻辑方式和电气方式操控该电动真空泵。
ESC系统(电子稳定控制系统或行驶动力学控制系统)是一种用于机动车辆的电子控制的驾驶辅助系统，它通过针对性地制动各个车轮来避免车辆的失控。为此，该系统具有液压泵，利用该液压泵可以独立于驾驶员在制动系统中建立制动压力。通过适当地操控通常存在于制动系统中的液压阀，将由液压泵生成的制动压力分配到应被各自制动的车轮制动器。
真空制动助力器通常布置在机动车中的制动踏板与主制动缸之间，该主制动缸将制动液推入制动系统的管路系统中以到达各个车轮制动器。在简单的变型中，该真空制动助力器具有工作隔膜，该工作隔膜将工作室与真空室隔开，工作室和真空室两者在非操作位置时处于真空状态。当制动踏板被致动时，大气压力经由阀被施加到隔膜面向踏板的一侧，即工作室，使得当前的压力差产生一个力，该力以相同方向辅助施加在踏板上的力。
为了生成真空，根据本发明使用电动真空泵，该电动真空泵的逻辑操控(即真空泵的控制(特别是在打开、关闭、速度和/或功率方面))由ESC控制装置接管。电操控(即真空泵的能量供给)也直接经由ESC控制装置提供。
这对车辆制造商来说具有的优点是，不需要必须集成到车辆电气架构中的外部切换部件，比如任何继电器。因此，可以降低车辆的成本。此外，真空泵电操控装置的集成允许增强诊断选项，例如破坏检测或短路检测以及在失效的情况下安全关闭泵。
在本发明的优选实施例中，ESC控制装置具有两个控制单元，每个控制单元具有自己的处理器，这两个控制单元被设计成在正常操作期间各自执行该ESC控制装置的一部分功能。第一控制单元和第二控制单元容纳在共同的壳体中，特别是ESC系统的壳体。壳体可以配备有共用插头或替代性地配备有两个单独的插头，用于产生电连接。为了实施冗余性，在其中一个控制单元失效的情况下，其相应功能中的至少一部分可以由相应的另一控制单元接管。这确保了高水平的故障安全性，这对于半自动驾驶来说是特别需要的。
在本发明的进一步优选实施例中，在正常操作期间，在第一控制单元上实施用于车轮滑转控制和/或稳定性程序的功能。这特别地包括操控液压泵、操控液压阀、由液压压力传感器进行检测和/或由横摆率传感器和加速度传感器进行检测。
在本发明的进一步优选实施例中，在正常操作期间在第二控制单元上实施用于操控真空泵的功能。因此，即使实施功能的第一控制单元失效，也可以通过真空制动助力器和真空泵来确保制动助力。
在本发明的进一步优选实施例中，真空制动助力器具有真空传感器，该真空传感器连接到该ESC控制装置、特别是连接到该第二控制单元，其中，该ESC控制装置、特别是该第二控制单元被设计成基于来自该真空传感器的数据来操控该真空泵。此外，可以在电动真空泵的操控策略中包括标准化地为ESC系统提供的其他信号，例如用于确定车辆速度的车轮转速传感器信号。
在本发明的进一步优选实施例中，第二控制单元被设计成在用于真空传感器的检测的功能——即特别是真空传感器本身、传输路径和/或评估电子装置——失效的情况下激活第一备用级，以便对关于真空制动助力器的信息的缺失作出反应。在该备用级下，真空泵在存在制动的情况下被激活。真空泵只有在启动制动时和/或在制动压力增加持续特定时间时才会被激活，这是因为在恒定的制动压力下，不会再将更多的空气吸入到真空制动助力器中，这些空气必须由真空泵吸出。然而，为了安全起见，真空泵也可以在整个制动过程期间被激活，特别是以指定的跟踪时间/滞后时间被激活。在这种情况下，第一控制单元被设计成通过评估来自液压压力传感器的数据来确定制动的存在并且经由通信链路传输到第二控制单元。因此，第一备用级受益于由ESC控制装置实施的真空泵操控，这是因为必要的制动识别可以在ESC控制装置内进行，而不必经由具有相当长传输时间的车辆总线进行通信。
在本发明的进一步优选实施例中，ESC控制装置被设计成在真空泵失效的情况下通过液压泵执行制动助力。真空泵的失效会影响机械装置和电子装置本身和/或其操控。特别地，第一控制单元设计成在真空泵和/或整个第二控制单元失效的情况下通过液压泵执行制动助力。因此，通过在ESC控制装置中实施真空泵控制，可以在失效的情况下执行冗余的制动助力。
在本发明的特别优选的实施例中，ESC控制装置被设计成根据来自真空传感器的数据来确定真空制动助力器的用尽点。为此，可以将真空制动助力器的对应特性曲线存储在ESC控制装置中、特别是存储在第一控制单元中，该特性曲线将可以由真空传感器测量的当前真空度与用尽点联系起来。该ESC控制装置还被设计成识别真空制动助力器的耗尽。这是通过将由液压压力传感器确定的液压压力与用尽点进行比较来完成的。如果液压压力大于用尽点，则真空制动助力器耗尽，并且超过用尽点的那部分压力由驾驶员生成而不会被助力。然后在耗尽的情况下通过液压泵执行制动助力。除了激活液压泵外，还操控液压阀，其方式是将液压泵的压力引导至车轮制动器。因此，除了真空制动助力器进行的制动助力外，还可以使用备用级。如果ESC系统中的电动真空泵或其操控电路失效，或者如果真空制动助力器的真空室中存在真空泄漏并导致真空度损失，则会激活该备用级。
在本发明的进一步优选实施例中，ESC控制装置被设计成通过液压泵生成助力压力以用于制动助力。设置的助力压力的水平是通过液压压力与用尽点之间的差值乘以助力因数来计算的。该助力因数可以存储在ESC控制装置中并且例如为1到10、优选地为2到8、特别优选地为3到5。
在本发明的进一步优选实施例中，ESC控制装置被设计成在真空传感器和真空泵失效的情况下将用于确定助力压力的用尽压力的值设置为0巴，其中，助力因数减小。即，至少有两个不同的助力因数存储在ESC控制装置中。如果真空传感器系统失效，即如果实际的用尽点是未知的，则使用比已知用尽点时更小的助力因数。这防止了制动器在由于真空制动助力器的助力仍在发生而执行双倍制动助力的情况下反应过度剧烈。例如，助力因数可以从4减小到3。
在本发明的进一步优选实施例中，ESC控制装置被设计成在制动期间增大已减小的助力因数，直到再次达到原始值。例如，当制动踏板从非操作位置移动和/或制动压力超过阈值时，可以在制动开始时增大助力因数。特别地，可以在制动结束时或在制动之后调整助力因数，例如当制动压力下降到低于阈值时。在此，增加只能在各自的情况下部分地增加，因此只有在预定次数的制动操作之后才能再次达到原始值。当制动压力降低时，助力因数也可以增大。
在本发明的进一步优选实施例中，ESC控制装置被设计成在真空传感器和真空泵失效的情况下根据真空传感器的上一次已知测量值来确定用于确定助力压力的用尽压力的值，其中，在每次制动操作的情况下，基于在制动操作期间达到的最大液压压力计算出用尽点的降低，并相应地降低用尽点。由于真空制动助力器中的真空度应该保持恒定(除了较小的泄漏外)，并且与制动压力有关的真空部分仅在执行制动时才会被消耗，因此对用尽压力的这种调整可以很好地估计实际情况。相应地，制动助力得到了特别精确的调整。对应的模型可以存储在控制装置中，以便确定用尽点的必要调整。
在本发明的进一步优选实施例中，提供了两个驻车制动器致动装置，其中，这些驻车制动器致动装置的操控被分配到各控制单元。即，第一控制单元被设计成操控第一驻车制动器致动装置，而第二控制单元被设计成操控第二驻车制动器致动装置。因此，不必如此前那样通过电动驻车制动器和变速器锁实现车辆驻车功能的冗余，在这种车辆的传动系中不需要附加成本来实施这一点。
本发明的其他特征、优点和可能的应用也由下面对示例性实施例的描述和附图中得出。在此，附图中所描述和/或展示的所有特征单独地并且以任何期望的组合、甚至独立于其在权利要求中的组成或其引用而形成本发明的主题。
图1示意性地示出了根据本发明的制动系统的液压架构，
图2示意性地示出了根据本发明的第一实施例的制动系统的电子架构，
图3示意性地示出了根据本发明的第二实施例的制动系统的电子架构，
图4示出了助力因数增大的曲线图，
图5示出了用尽点下降的曲线图。
图1示出了根据本发明的液压制动系统1，该液压制动系统具有由电动真空泵3进行供应的真空制动助力器2。真空制动助力器2具有由隔膜隔开的真空室4和工作室5。在非操作状态下，真空室4和工作室5两者都被抽真空，并因此具有低于大气压的气压。如果驾驶员致动制动踏板6，则会对串联式主制动缸8施加制动力。同时，真空制动助力器2的阀打开，使得空气可以流入工作室5，这导致在真空室4与工作室5之间产生压力差，该压力差朝向主制动缸8的方向推动隔膜，从而对主制动缸8施加力。当释放制动踏板6时，外部阀关闭，并且真空室4与工作室5之间的阀打开，由此，真空泵3经由真空室4再次将所述工作室抽真空。真空传感器7检测真空室4中的气压，以便根据需要激活真空泵3。
下面参考上部制动回路解释液压制动系统1的液压原理。所述制动回路具有液压泵9，该液压泵被设计成独立于驾驶员在车轮制动器10a和10b中建立制动压力。车轮制动器10c和10d经由下部制动回路以等效的方式被供应，该下部制动回路具有基本上相同的构造。在正常操作期间，由串联式主制动缸8提供的液压压力通过打开的液压阀(主缸隔离阀MCI)11以及打开的入口阀12a和12b直接被引导到车轮制动器10a和10b中。对于独立于驾驶员的制动干预(例如通过ESC干预来启动)，液压阀(MCI)11关闭，而液压阀(低压供给阀LPF)15打开。现在，液压泵9可以沿车轮制动器10a和10b的方向输送制动液。为了执行车轮滑转控制，至少短时地将车辆的入口阀12a、12b关闭而将出口阀13a和13b打开，从而能够降低低压蓄能器14中的制动压力。
根据本发明，现在规定，如果真空制动助力器2或其操控电子装置失效，则由液压泵9执行制动助力。
为此，ESC控制装置通过真空传感器7测量真空制动助力器2的真空室4中的负压，并使用该负压例如根据存储的特性曲线来确定真空制动助力器2的用尽点。在这种情况下，用尽点是真空制动助力器2可以生成的最大可能制动压力。同时，通过液压压力传感器16确定实际制动压力。在这种情况下，液压压力传感器可以布置在同一个制动回路中，也可以布置在另一个制动回路中，只要两个制动回路由同一个真空制动助力器操作即可。如果实际液压压力16大于真空制动助力器2的用尽点，则一部分制动力由驾驶员通过制动踏板6生成而不会被助力。为了也助力这部分制动力，确定实际液压压力与用尽点之间的差值并将该差值乘以助力因数。以这种方式确定的助力压力现在通过操控液压泵9来生成。如果真空泵3失效，则真空室4中的真空度会缓慢增加，特别是在每次制动操作时，其结果是用尽点下降，直到它甚至达到值0。因此，越来越大比例的制动助力必须由液压泵来施加。如果用尽点为0，则液压泵9会在制动踏板的任何最小致动下被激活。
图2示出了根据本发明的具有自己的能量供给的ESC控制装置20，该ESC控制装置具有接地连接21和电源26。ESC控制装置20还具有与真空传感器7、制动踏板行程传感器(PTS)22和车辆总线23的连接。驻车制动器开关24也连接到ESC控制装置20，并且来自四个车轮转速传感器的车轮转速信号25被传输到ESC控制装置20。ESC控制装置20的电源26具有第一供电线27和第二供电线28。第一供电线27用于为液压阀30的输出级29、用于操控电动真空泵3的输出级34以及驻车制动器致动装置35、36的输出级31、32供电。第二供电线28为液压泵9的驱动器33供电，该液压泵在液压制动回路中提供制动压力。还提供了集成的液压压力传感器16，以便确定制动系统中的液压压力。微控制器37根据编程的操作软件基于传感器值来控制所有输出级。
除了ESC系统的标准接口和集成传感器之外，根据本发明的ESC控制装置同样还与真空传感器7连接。所述真空传感器的信号对于经由真空泵驱动器34(EVP驱动器)操控电动真空泵3至关重要。
在这种情况下，ESC系统还被设计成ESC混合变型，其中连接了可选的制动踏板行程传感器22，该ESC混合变型用于实施再生制动的功能。
电动驻车制动器致动装置35、36的操控同样设置在ESC控制装置20上。为此，对应的操作者控制元件24连接到ESC控制装置20。
图3示出了本发明的替代实施例，其中ESC控制装置40被设计成具有两个独立的控制单元41和42，这些控制单元形成ESC控制装置40的子单元。第一控制单元41具有自己的接地连接54，并且具有到车辆总线43的连接，以便能够与车辆的其他控制装置和单元通信。来自制动踏板行程传感器44的数据同样被提供给第一控制单元41。驻车制动器开关45和两个车轮转速传感器46连接到第一控制单元41。第一控制单元41具有电源47，该电源具有两条供电线48、49。第一供电线48用于为输出级50和相关联的阀线圈52以及电动驻车制动器致动装置35的输出级53供电。第二供电线49为液压泵9的输出级55供电。微控制器51从连接的传感器和集成的液压压力传感器16接收数据，并且基于该数据来控制液压泵9的输出级55及液压阀52的输出级50以及驻车制动器致动装置35的输出级53。
第二控制单元42具有自己的电源58和自己的接地连接57。第二控制单元42还连接到真空传感器7和两个车轮转速传感器59。第二控制单元42具有自己的计算单元60。专用微控制器60操控真空泵3的输出级61。驻车制动器致动装置36的输出级62也经由微控制器60来操控。在该变型实施例中，ESC系统配备有电气冗余性。这是双逻辑系统。除了具有微型计算机51的常规第一电子控制单元41之外，还提供了具有第二微型计算机60的第二控制单元42。第一控制单元41和第二控制单元42各自具有自己的电路模块，用于检测各自的情况下所需的传感器并经由对应的输出级操控致动装置。
第一控制装置41和第二控制装置42的电子部件可以布置在共同的印刷电路板(PCB)上、两个单独的印刷电路板上或者布置在印刷电路板的正面和背面。
在正常操作期间，即当系统没有故障时，两个控制单元41、42同时操作，并且在两个控制单元41、42之间交换数据。内部数据总线65用于此目的。
如果一个控制单元41、42失效，则相应的另一控制单元42、41继续操作。控制单元41、42的故障通过该控制单元41、42的诊断功能来识别，并经由内部数据总线65传送到相应的另一控制单元42、41。在例如控制单元41、42的微型计算机60、51或电源47、58完全故障的情况下，这由相应的另一控制单元42、41通过缺失经由内部数据总线65的通信信号来识别。
在控制单元41、42上分别实施控制装置40的一部分功能。第一控制单元41控制制动系统1的电动液压致动装置(液压泵9、液压阀11、15、12、13)。所有车辆控制功能(比如防抱死控制(ABS)、电子稳定性程序(ESP)等)也都在该控制装置41上实施。第一控制单元41还包含集成液压压力传感器16以及可选地用于检测横摆率和纵向/横向加速度的传感器系统，用于ESC功能。在ESC混合变型中，制动踏板行程传感器44也在第一控制单元41中进行处理，并且再生制动功能在那里执行。
第二控制单元42包括真空供应功能。为此，由第二控制单元42处理来自真空传感器7(优选地，具有数字接口的冗余传感器)的信号。在第二控制单元42中实施的控制软件评估该信号以操控电动真空泵3。第一控制单元41经由内部数据总线65提供的其他信号可以可选地被包括在电动真空泵3的操控策略中。然而，如果第一控制单元41失效，电动真空泵3也可以在没有这些附加信号的情况下被操控。用于操控电动真空泵3的电气组件布置在第二控制单元42上。
在正常操作期间，制动力由第二控制单元42通过电动真空泵3实施的真空供应来助力。此目的不需要第一控制单元41。因此，即使在第一控制单元41中存在故障或者它失效的情况下，也能保持制动助力功能。
如果在第二控制单元42中发生阻止感测真空度的故障，或者如果真空传感器7本身失效，则可以激活在该控制单元42的控制软件中实施的备用级。在这种情况下，例如，电动真空泵3可以在制动期间以及在每次制动操作结束之后的一定时间上一直被操控。在此由另一控制单元41借助集成的液压压力传感器16识别到制动的存在，并经由内部数据总线65将其报告给控制单元42。
然而，如果在第二控制单元42中发生阻止电动真空泵3被操控的故障或者如果控制单元42完全故障，则另一控制单元41借助电动液压致动装置(即液压泵9)并通过对液压阀11、12、13、15的对应控制来接管制动助力功能。
在这种情况下，借助集成的液压压力传感器16来测量驾驶员通过致动踏板在主制动缸8中生成的液压压力，并将该液压压力与真空制动助力器2的用尽点进行比较。主制动缸压力与用尽压力之间的正差值用助力因数进行加权，并作为附加助力压力在车轮制动回路中建立起来。在ESC混合变型(其中，踏板行程传感器44连接到第一控制单元41)的情况下，其信号可以可选地附加地包括在对助力压力的确定中。
根据第二控制单元42中存在的故障，这里使用不同的方法计算用尽点。在控制单元42对电动真空泵3的操控失效或者电动真空泵3本身失效或者存在严重的真空泄漏的情况下，来自真空传感器7的信号仍然可用，因为该信号是经由内部数据总线65传输的。因此，可以基于存储在控制单元41中的真空制动助力器2的特性曲线计算用尽压力。由于在假定的故障情况下真空制动助力器不再被抽真空，因此真空度将随着每次制动操作而接近环境压力，即用尽点将下降至零。一旦达到该状态，即使仅轻微致动制动踏板，也会发生液压制动助力。
另一方面，如果第二控制单元42完全故障，则真空信息不再可用。在这种情况下，必须在第一控制单元41的控制软件中存储对应的后备策略。实施这种后备策略的一种可能方法是假设用尽压力为0巴，即真空完全失效。然而，同时助力因数减小，使得只要真空度还没有真正接近环境压力，就不会发生双倍制动助力。此外，在预定次数的制动操作之后，助力因数可以再次增大到正常值。这在图4的曲线图中展示。在每次制动操作结束时，助力因数会少量增大，直到再次达到正常值。这考虑了这样一个事实，即真空度随着每次制动操作会更适配于环境压力一点，因此用尽点会降低。作为替代方案，为此，基于真空传感器的上一次已知值，确定用尽点并在控制单元41的软件中计算真空模型，该模型估计“真空消耗”并因此估计每次制动操作的用尽压力下降，如在图5中以示例的方式所展示的。根据制动期间存在的最大制动压力，计算每次制动操作的用尽点变化，并相应地调整用尽点，直到它达到值0。
在正常操作期间，电动驻车制动器35、36由两个控制装置41和42共同操控，这两个控制装置各自具有用于至少一个驻车制动器致动装置35、36的操控电子装置53、62。如果其中一个单元失效，则驻车制动器仅由剩余的单元操控，即可选地仅致动一个驻车制动器致动装置35、36。这满足了在发生单一电气故障时的有限的驻车保护的要求，并且不需要使用变速器锁进行驻车保护。
所谓的驻车管理的惯常功能(包括在电动驻车制动器的操作者控制元件45被致动时静态应用和释放驻车制动器、在离开车辆时自动应用、在启动时自动释放等)是在第一控制单元41的控制软件中实施的。与第二控制单元42电气关联的驻车制动器致动装置36由第一控制单元41通过经由内部数据总线65向第二单元42发送操控命令来操控。
如果第一控制单元41失效，则第二控制单元42激活驻车管理系统的备用级，然后仅致动与第二控制单元42电气关联的驻车制动器致动装置36。为了确保仅在车辆驻车或接近驻车时才应用该驻车制动器致动装置36，第二控制单元42处理至少两个车轮转速传感器信号59。然而，在正常操作期间，即当系统没有故障时，这些信号经由作为第二控制单元42的组成部分的切换装置66被传递到第一控制单元41，并且在那里被处理。
因为在第一控制单元41失效的情况下，来自电动驻车制动器的操作员控制元件45的信号不再可用，所以规定第二控制单元42也连接到车辆总线43。因此，可以在该备用级中接收用于应用和释放驻车制动器致动装置36的命令。该信号可以在制动系统1的系统限制之外生成。例如，自动变速器的换挡杆的驻车位置可以用于此目的。
在根据本发明的制动系统架构中，电气冗余的方面也扩展到电源。第一控制单元41经由两条带保险丝的供电线48、49供电。此外，提供独立的带保险丝的供电线58来为第二控制单元42供电。在这种情况下，供电线58可以被设计为来自车辆的惯常车载电源系统的另一供电线。然而，也可以将供电线58连接到独立的车载电气系统。
接地连接54、57也按双份提供，即第一接地线54连接第一控制单元41，而第二接地线57连接第二控制单元42。由于例如对总线信号43进行共同信号处理，因此接地线54、57都连接在控制装置内。提供了对应的电路模块，以识别接地线54、57之一的破坏并因此识别冗余损失。
控制单元41和42的故障模式经由状态信号、优选地总线信号传送给控制装置的伙伴系统，从而可以向驾驶员显示对应的警告信号(警告灯和消息)。特别地，因此显示了驻车保护功能的退化(由于被降为一个驻车制动器致动装置)以及行车制动器功能的退化。
如果制动系统的基本设计确保，即使在两个控制装置41、42或它们的电源47、58完全故障的情况下，也能达到根据ECE R13 H的辅助制动效果(2.44m/s2，踏板力为500N)，则在单一故障(两个单元41、42之一或供电线失效)的情况下，只需要“黄色”制动警告灯或显示消息，因为这两个单元中仅一个起作用就能确保实现行车制动效果(6.43m/s2，踏板力为500N)。
因此，与常规制动系统相比，根据本发明的液压制动系统以很少的额外成本满足了电气化车辆的要求。其使用具成本效益且成熟的真空制动助力技术，并且包括借助电动真空泵而独立于车辆操控装置的真空供应。
附图标记清单
1 液压制动系统
2 真空制动助力器
3 真空泵
4 真空室
5 工作室
6 制动踏板
7 真空传感器
8 串联式主制动缸
9 液压泵
10a-d 车轮制动器
11 液压阀MCI
12a-d 入口阀
13a-d 出口阀
14 低压蓄能器
15 液压阀LPF
16 液压压力传感器
20 ESC控制装置
21 接地连接
22 制动踏板行程传感器
23 车辆总线
24 驻车制动器开关
25 车轮转速传感器
26 电源
27 第一供电线
28 第二供电线
29 阀输出级
30 液压阀(所有阀11、12、13、15)
31 驻车制动器输出级
32 驻车制动器输出级
33 液压泵输出级
34 真空泵输出级
35 第一驻车制动器致动装置
36 第二驻车制动器致动装置
37 微控制器
40 ESC控制装置
41 第一控制单元
42 第二控制单元
43 车辆总线
44 制动踏板行程传感器
45 驻车制动器开关
46 车轮转速传感器
47 电源
48 第一供电线
49 第二供电线
50 ESC PCU
51 微控制器
52 液压阀(所有阀11、12、13、15)
53 驻车制动器输出级
54 接地连接
55 液压泵输出级
57 接地连接
58 电源
59 车轮转速传感器
60 微控制器
61 真空泵的驱动器
62 驻车制动器输出级
65 内部数据总线
66 车轮转速传感器的切换装置

Claims (13)

1.一种液压制动系统，具有：真空制动助力器(2)、具有用于在多个车轮制动器(10a-d)中以车轮专有的方式生成制动力的液压泵(9)的ESC系统、用于操控该液压泵(9)的ESC控制装置(20，40)、以及用于确定该液压制动系统(1)中的液压压力的液压压力传感器(16)，其特征在于，提供有电动真空泵(3)来对真空制动助力器(2)进行供应，其中，该ESC控制装置(20，40)被设计成以逻辑方式和电气方式操控该电动真空泵(3)。
2.如权利要求1所述的液压制动系统，其特征在于，ESC控制装置(40)具有两个控制单元(41，42)，每个控制单元具有自己的处理器(51，60)，其中，这两个控制单元(41，42)被设计成在正常操作期间各自执行该ESC控制装置(40)的一部分功能，其中，在一个控制单元(41，42)失效的情况下，该一个控制单元的相应功能中的至少一部分由相应的另一控制单元(41，42)接管。
3.如权利要求2所述的液压制动系统，其特征在于，在正常操作期间，在第一控制单元(41)上实施用于车轮滑转控制和/或稳定性程序的功能，所述功能包括操控液压泵(9)、操控液压阀(52)、由液压压力传感器(16)进行检测和/或由横摆率传感器和加速度传感器进行检测。
4.如权利要求2或3中任一项所述的液压制动系统，其特征在于，在正常操作期间在第二控制单元(42)上实施用于操控真空泵(3)的功能。
5.如前述权利要求中任一项所述的液压制动系统，其特征在于，真空制动助力器(2)具有真空传感器(7)，该真空传感器连接到ESC控制装置(20，40)、特别是连接到第二控制单元(42)，其中，该ESC控制装置(20，40)、特别是该第二控制单元(42)被设计成基于真空传感器(7)的数据操控真空泵(3)。
6.如权利要求5所述的液压制动系统，其特征在于，第二控制单元(42)被设计成在用于真空传感器(7)的检测的功能失效并且存在制动的情况下、特别是以指定的跟踪时间激活真空泵(3)，其中，第一控制单元(41)被设计成通过评估来自液压压力传感器(16)的数据来确定制动的存在并且经由通信链路(65)传输到该第二控制单元(42)。
7.如前述权利要求中任一项所述的液压制动系统，其特征在于，ESC控制装置(20，40)、特别是第一控制单元(41)被设计成在该真空泵(3)和/或该第二控制单元(42)失效的情况下通过液压泵(9)执行制动助力。
8.如权利要求5至7之一所述的液压制动系统，其特征在于，ESC控制装置(20，40)被设计成根据来自该真空传感器(7)的数据来确定真空制动助力器(2)的用尽点，并且在液压压力大于用该尽点时识别到真空制动助力器(2)的耗尽，在耗尽的情况下通过液压泵(9)执行制动助力。
9.如权利要求8所述的液压制动系统，其特征在于，ESC控制装置(20，40)被设计成通过液压泵(9)生成助力压力以用于制动助力，其中，该助力压力是通过在液压压力与用尽点之间的差值乘以助力因数来计算的。
10.如权利要求9所述的液压制动系统，其特征在于，ESC控制装置(20，40)被设计成在真空传感器(7)和真空泵(3)失效的情况下将用于确定助力压力的用尽压力的值设置为0巴，其中，使用的助力因数小于已知用尽点的助力因数。
11.如权利要求10所述的液压制动系统，其特征在于，ESC控制装置(20，40)被设计成在制动期间增大该助力因数，直到再次达到原始值。
12.如权利要求9所述的液压制动系统，其特征在于，ESC控制装置(20，40)被设计成在真空传感器(7)和真空泵(3)失效的情况下根据真空传感器(7)的上一次已知测量值来确定用于确定助力压力的用尽压力的值，其中，在每次制动操作的情况下，基于在该制动操作期间达到的最大液压压力计算出该用尽点的降低，并相应地降低该用尽点。
13.如权利要求2至12之一所述的液压制动系统，其特征在于，提供了两个驻车制动器致动装置(35，36)，其中，第一控制单元(41)被设计成操控至少一个第一驻车制动器致动装置(35)，第二控制单元(42)被设计成操控至少一个第二驻车制动器致动装置(36)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024098335A1 (zh) * 2022-11-10 2024-05-16 华为技术有限公司 制动系统的控制方法和装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113734135B (zh) * 2021-09-28 2022-09-30 安徽江淮汽车集团股份有限公司 基于esc的液压制动助力辅助控制方法
CN115402284B (zh) * 2022-08-30 2023-12-08 浙江吉利控股集团有限公司 车辆制动控制方法、车辆制动控制系统、车辆及存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19542654A1 (de) * 1995-11-15 1997-05-22 Lucas Ind Plc Elektronische steuerbare Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
US6186601B1 (en) * 1997-10-06 2001-02-13 Lucas Industries Public Limited Company Vehicle brake system of a motor vehicle
US20030168908A1 (en) * 1999-04-14 2003-09-11 United States Gear Corporation Towed vehicle brake controller
WO2007042561A1 (de) * 2005-10-12 2007-04-19 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für kraftfahrzeuge
DE102006044509A1 (de) * 2006-07-07 2008-01-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Hydraulikaggregat
CN101284530A (zh) * 2007-04-13 2008-10-15 株式会社爱德克斯 用于车辆的制动控制装置
CN102815290A (zh) * 2011-06-07 2012-12-12 罗伯特·博世有限公司 在控制器发生故障时激活电动真空泵的备用电路
CN105083250A (zh) * 2014-04-22 2015-11-25 博世汽车部件(苏州)有限公司 用于真空制动助力系统的控制系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19859072A1 (de) * 1998-08-18 2000-03-02 Continental Teves Ag & Co Ohg Hydraulische Bremsanlage mit Schlupfregelsystem
DE10156401A1 (de) 2001-01-24 2002-08-01 Continental Teves Ag & Co Ohg Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Druckaufbaus in einer elektronisch regelbaren Bremsanlage
DE102006046478A1 (de) 2006-07-06 2008-01-10 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Bereitstellen von Unterdruck einer Bremsbetätigungsvorrichtung einer Kraftfahrzeugbremsanlage
DE102009010403B4 (de) 2008-03-01 2024-05-08 Continental Automotive Technologies GmbH Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
KR101251769B1 (ko) * 2010-12-01 2013-04-05 현대자동차주식회사 브레이크 부압 제어 장치 및 방법
DE102014220441A1 (de) 2014-01-16 2015-07-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Fahrzeuge

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19542654A1 (de) * 1995-11-15 1997-05-22 Lucas Ind Plc Elektronische steuerbare Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
US6186601B1 (en) * 1997-10-06 2001-02-13 Lucas Industries Public Limited Company Vehicle brake system of a motor vehicle
US20030168908A1 (en) * 1999-04-14 2003-09-11 United States Gear Corporation Towed vehicle brake controller
WO2007042561A1 (de) * 2005-10-12 2007-04-19 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für kraftfahrzeuge
DE102006044509A1 (de) * 2006-07-07 2008-01-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Hydraulikaggregat
CN101284530A (zh) * 2007-04-13 2008-10-15 株式会社爱德克斯 用于车辆的制动控制装置
CN102815290A (zh) * 2011-06-07 2012-12-12 罗伯特·博世有限公司 在控制器发生故障时激活电动真空泵的备用电路
CN105083250A (zh) * 2014-04-22 2015-11-25 博世汽车部件(苏州)有限公司 用于真空制动助力系统的控制系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024098335A1 (zh) * 2022-11-10 2024-05-16 华为技术有限公司 制动系统的控制方法和装置

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