CN118107541A - 车辆液压制动系统、车辆、运行车辆液压制动系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆的液压制动系统，具有：第一制动回路(10)和第二制动回路(12)；主制动缸(2)，其通过第一回路隔离阀(14)与第一制动回路液压连接并通过第二回路隔离阀(15)与第二制动回路液压连接；能操控的压力产生单元(28)，其通过第一柱塞隔离阀(32)与第一制动回路液压连接并通过第二柱塞隔离阀(34)与第二制动回路液压连接；以及控制设备(37)，用于操控回路隔离阀(14、15)和柱塞隔离阀(32、34)。规定，第二回路隔离阀和第二柱塞隔离阀分别与控制设备的特定用途集成电路(38)的不同阀门驱动器(39、40)电连接，且第一回路隔离阀和第一柱塞隔离阀分别与控制设备的独立于集成电路的不同阀门驱动器(42、43)电连接。

Description

车辆液压制动系统、车辆、运行车辆液压制动系统的方法
技术领域
本发明涉及一种车辆的液压制动系统，具有：第一制动回路和第二制动回路；主制动缸，所述主制动缸通过第一回路隔离阀与第一制动回路液压连接并通过第二回路隔离阀与第二制动回路液压连接；能操控的压力产生单元，所述压力产生单元通过第一柱塞隔离阀与第一制动回路液压连接并通过第二柱塞隔离阀与第二制动回路液压连接；以及控制设备，用于操控回路隔离阀和柱塞隔离阀。
此外，本发明涉及一种车辆。
本发明还涉及一种用于运行车辆的液压制动系统的方法，所述液压制动系统具有：第一制动回路和第二制动回路；主制动缸，所述主制动缸通过第一回路隔离阀与第一制动回路液压连接并通过第二回路隔离阀与第二制动回路液压连接；能操控的压力产生单元，所述压力产生单元通过第一柱塞隔离阀与第一制动回路液压连接并通过第二柱塞隔离阀与第二制动回路液压连接。
背景技术
开头所述类型的液压制动系统例如从公开文献DE 102015226568A1中已知。该制动系统被实施为双回路制动系统且因此具有第一制动回路和第二制动回路。每个制动回路都分配有多个摩擦制动装置。此外，制动系统具有主制动缸。主制动缸被实施为串联式主制动缸且可通过制动系统的制动踏板来操作。第一制动回路通过第一回路隔离阀与主制动缸液压连接。第二制动回路通过第二回路隔离阀与主制动缸液压连接。如果第一回路隔离阀打开或者说导通，则可通过操作制动踏板来提高第一制动回路中的液压制动压力。对于第二制动回路而言，在第二回路隔离阀打开的情况下也是如此。此外，制动系统具有可操控的压力产生单元。第一制动回路通过第一柱塞隔离阀与压力产生单元液压连接。第二制动回路通过第二柱塞隔离阀与压力产生单元液压连接。如果第一柱塞隔离阀打开，则可通过操作压力产生单元来提高第一制动回路中的液压制动压力。对于第二制动回路而言，在第二柱塞隔离阀打开的情况下也是如此。此外，制动系统具有控制设备，其构造用于操控回路隔离阀以及柱塞隔离阀。
发明内容
具有权利要求1的特征的根据本发明的液压制动系统具有如下优点，即使在控制设备的单个部件故障的情况下也可以避免过渡到纯机械的回退级别(Rückfallebene)。根据本发明为此规定，第二回路隔离阀和第二柱塞隔离阀分别与控制设备的特定用途(anwendungsspezifischen，特殊应用)集成电路的不同阀门驱动器电连接，且第一回路隔离阀和第一柱塞隔离阀分别与控制设备的独立于该电路的不同阀门驱动器电连接。如果一阀门与阀门驱动器电连接，则该阀门可通过该阀门驱动器操控或者说开关。在控制设备中使用特定用途集成电路是在实践中众所周知的。由于根据本发明将各种不同的阀门分布到阀门驱动器上，可以避免过渡到纯机械的回退级别。由于第一回路隔离阀和第一柱塞隔离阀与独立于集成电路的阀门驱动器电连接，因此即便在集成电路故障的情况下仍可以通过压力产生单元来操作分配给第一制动回路的摩擦制动装置。为此，第一柱塞隔离阀打开且第一回路隔离阀关闭。由此避免了回退到前面提到的纯机械回退级别，因为还能通过压力产生单元实现有限的支持。但是，如果独立于所述电路的阀门驱动器中的一个或两个遭受故障，则分配给第二制动回路的摩擦制动装置还可以通过压力产生单元来操作。为此，第二柱塞隔离阀打开且第二回路隔离阀关闭。由此也可以避免回退到前面提到的纯机械回退级别。如果一阀门打开，则该阀门导通且因此可以被液压液穿流。原则上“第一制动回路”和“第二制动回路”的概念仅用于在概念上划分这两个制动回路。但优选主制动缸构造为串联式主制动缸，其中，分配给第一制动回路的是串联式主制动缸的主活塞且分配给第二制动回路的是副活塞。
根据一种优选的实施方式规定，控制设备具有第一阀门继电器和第二阀门继电器，其中，第一阀门继电器分配给独立于集成电路的阀门驱动器，且第二阀门继电器分配给集成电路。通过这两个阀门继电器，在故障情况下能够实现集成电路或独立于集成电路的阀门驱动器的分开关断(Abschaltung)。
根据一种优选的实施方式规定，独立于所述电路的阀门驱动器是控制设备的分立(diskrete)阀门驱动器。分立阀门驱动器的应用带来了用于制备控制设备的低成本。
根据一种可替代的实施方式优选规定，控制设备具有特定用途的其他集成电路，且该其他电路具有独立于所述电路的阀门驱动器。因此具有至少两个集成电路，所述集成电路和所述其他集成电路。其他集成电路的应用提供如下优点，该其他集成电路除了操控第一回路隔离阀和第一柱塞隔离阀之外，还可以用于实现控制设备的其他控制功能。
优选集成电路具有十二个阀门驱动器。典型地，除了回路隔离阀和柱塞隔离阀之外，液压制动系统还具有多个其他的可开关的阀门。在总共四个摩擦制动装置的情况下，例如附加地具有四个入口阀和四个出口阀。此外，制动系统优选具有布置在液压液储存器和主制动缸之间的隔离阀。最后，制动系统优选具有分配给踏板行程模拟器的模拟器隔离阀。因此，优选在制动系统中具有刚好十四个可开关的阀门。具有十二个阀门驱动器的集成电路的应用提供如下优点，除了第一回路隔离阀和第一柱塞隔离阀之外，所有其余的阀门分别可以分配有集成电路的不同阀门驱动器。此外，具有十二个阀门驱动器的合适的集成电路可以低成本地获得。
根据一种优选的实施方式规定，与第二回路隔离阀电连接的阀门驱动器具有开关点识别功能(Schaltpunkterkennung)。开关点识别功能能够实现所分配的第二回路隔离阀的特别低振动且低噪音的开关。在未操作摩擦制动装置的情况下，典型地为了压力平衡而在制动回路和前面提到的液压液储存器之间建立液压连接。在已知的制动系统中这常常通过打开两个回路隔离阀实现。在根据本发明的制动系统中，这样做可能会伴随着振动和/或干扰噪音的增加，特别是在应用分立阀门驱动器时。但也可以通过打开第二回路隔离阀、第一柱塞隔离阀以及第二柱塞隔离阀实现压力平衡。然后，第一制动回路通过第二制动回路与液压液储存器液压连接，因此不必打开第一回路隔离阀。由于开关点识别功能，第二回路隔离阀可以低振动且低噪音地开关，如前面提到。
根据一种优选的实施方式规定，制动系统具有多个摩擦制动装置，且摩擦制动装置以黑白分布(Schwarz-Weiβ-Aufteilung)的方式分布到制动回路上。在黑白分布的情况下，分配给车辆的同一车轮车桥的摩擦制动装置也被分配给同一制动回路。如果摩擦制动装置以黑白分布的方式分布，则避免了在制动回路之一失效时产生不希望的偏转力矩(Giermomentes)。
根据一种优选的实施方式规定，控制设备被构造为，通过操控压力产生单元，实现针对配属于第一制动回路的摩擦制动装置的防抱死功能。典型地通过操控入口阀和出口阀实现防抱死功能。如前面提到，入口阀和出口阀优选与集成电路的阀门驱动器电连接。因此在集成电路故障的情况下，入口阀和出口阀可能无法用于实现防抱死功能。通过适当地构造控制设备，仍然可以实现针对分配给第一制动回路的摩擦制动装置的防抱死功能，特别是与入口阀和出口阀无关。例如，压力产生单元具有可移动地支承在缸中的活塞或柱塞。这样，控制设备被构造为，操控压力产生单元，使得活塞为实现防抱死功能被交替地沿相反的移动方向移动。
具有权利要求9的特征的根据本发明的车辆的特征在于根据本发明的液压制动系统。由此得出了已经提到的优点。其他优选的特征和特征组合从说明书以及从权利要求中得出。
具有权利要求10的特征的根据本发明的方法的特征在于，第二回路隔离阀和第二柱塞隔离阀分别通过同一特定用途集成电路的不同阀门驱动器操控，且第一回路隔离阀和第一柱塞隔离阀分别通过独立于集成电路的不同阀门驱动器操控。由此得出了已经提到的优点。其他优选的特征和特征组合从说明书以及从权利要求中得出。如果集成电路遭受故障，则通过独立于该电路的阀门驱动器关闭第一回路隔离阀并打开第一柱塞隔离阀。然后，通过操控压力产生单元还可以提高至少第一制动回路中的液压制动压力。但是，如果独立于所述电路的阀门驱动器中的一个或两个遭受故障，则通过集成电路的阀门驱动器关闭第二回路隔离阀并打开第二柱塞隔离阀。然后，通过操控压力产生单元还可以提高至少第二制动回路中的液压制动压力。
根据一种优选的实施方式规定，为了制动系统的液压液储存器和制动回路之间的压力平衡，打开第二回路隔离阀、第一柱塞隔离阀以及第二柱塞隔离阀且关闭第一回路隔离阀。这样实施的压力平衡伴随着特别小的振动和/或干扰噪音。在此特别优选地，分配给第二回路隔离阀的阀门驱动器具有开关点识别功能。
附图说明
下面参照附图更详细地说明本发明。其中，
图1示出了车辆的液压制动系统，
图2示出了制动系统的控制设备以及
图3示出了控制设备的另一实施例。
具体实施方式
图1示出了未详细展示的车辆的液压制动系统1。制动系统1具有主制动缸2。当前，主制动缸2被构造为串联式主制动缸2，因而在主制动缸2中可移动地支承有主活塞3和副活塞4。主活塞3与制动系统1的制动踏板5机械耦接，从而能通过操作制动踏板5来移动主活塞3。副活塞4又与主活塞3耦接，从而能通过主活塞3的移动来移动副活塞4。此外，制动系统1具有一具有液压液或者说制动液的液压液储存器6。液压液储存器6通过第一液压管路7和第二液压管路8与主制动缸2液压连接。第一液压管路7具有可开关的隔离阀9。
制动系统1被实施为双回路制动系统1且因此具有一具有第一制动回路管路11的第一制动回路10和一具有第二制动回路管路13的第二制动回路12。
第一制动回路管路11通过第一回路隔离阀14与主制动缸2液压连接。如果第一回路隔离阀14打开，则可以通过操作制动踏板5将液压液从主制动缸2移置到第一制动回路管路11中，以提高第一制动回路管路11中的液压压力。如果第一回路隔离阀14关闭，则主制动缸2和第一制动回路管路11之间的液压连接被中断。当前分配给第一制动回路10的是主活塞3。为此，第一制动回路管路11在主活塞3和副活塞4之间与主制动缸2液压连接。
第二制动回路管路13通过第二回路隔离阀15与主制动缸2液压连接。如果第二回路隔离阀15打开，则可以通过操作制动踏板5将液压液从主制动缸2移置到第二制动回路管路13中，以提高第二制动回路管路13中的液压压力。如果第二回路隔离阀15关闭，则主制动缸2和第二制动回路管路13之间的液压连接被中断。当前分配给第二制动回路12的是副活塞4。为此，第二制动回路管路13在副活塞4的背离主活塞3的那一侧与主制动缸2液压连接。
分配给第一制动回路10的是制动系统1的第一摩擦制动装置16和第二摩擦制动装置17。第一摩擦制动装置16通过第一入口阀18与第一制动回路管路11液压连接。第二制动回路管路17通过第二入口阀19与第一制动回路管路11液压连接。分配给第二制动回路12的是第三摩擦制动装置20和第四摩擦制动装置21。第三摩擦制动装置20通过第三入口阀22与第二制动回路管路13液压连接。第四摩擦制动装置21通过第四入口阀23与第二制动回路管路13液压连接。如果入口阀18、19、22和23打开，则可以通过提高制动回路管路11和13中的液压压力来操作摩擦制动装置16、17、20和21。然后，液压液被移置到摩擦制动装置16、17、20和21的辅助缸(Nehmerzylinder)中。相反，如果入口阀18、19、22和23关闭，则在一方面制动回路管路11和12和另一方面摩擦制动装置16、17、20和21之间的液压连接被中断。此外，摩擦制动装置16、17、20和21中的每一个分别分配有不同的出口阀24、25、26或27。摩擦制动装置16、17、20和21通过出口阀24、25、26和27与液压液储存器6液压连接。
摩擦制动装置16、17、20和21以黑白分布的方式分布到制动回路10和12上。当前，摩擦制动装置16和17被分配给车辆的前轮车桥的车轮。摩擦制动装置20和21被分配给车辆的后轮车桥的车轮。根据另一实施例，摩擦制动装置16、17、20和21以X分布的方式分布到制动回路10和12上。
此外，制动系统1具有可操控的压力产生单元28。压力产生单元28被设计为柱塞系统且因此具有被构造为柱塞30的活塞30，其可移动地支承在缸29中。储存器6优选实施有三个腔室，其中，制动回路10和12和活塞30分别联接在不同的腔室上。
活塞30可通过电动马达31移动。第一制动回路管路11通过第一柱塞隔离阀32与压力产生单元28的压力侧33液压连接。如果第一柱塞隔离阀32打开，则可以通过压力产生单元28提高第一制动回路管路11中的液压压力。摩擦制动装置16和17因此也可通过压力产生单元28操作。如果第一柱塞隔离阀32关闭，则第一制动回路管路11和压力产生单元28之间的液压连接被中断。第二制动回路管路13通过第二柱塞隔离阀34与压力产生单元28的压力侧33液压连接。如果第二柱塞隔离阀34打开，则可以通过压力产生单元28提高第二制动回路管路13中的液压压力。摩擦制动装置20和21因此也可通过压力产生单元28操作。如果第二柱塞隔离阀34关闭，则第二制动回路管路13和压力产生单元28之间的液压连接被中断。
此外，制动系统1具有踏板行程模拟器35。踏板行程模拟器35通过模拟器隔离阀36与主制动缸2液压连接。
此外，制动系统1具有控制设备37。控制设备37构造用于操控阀9、14、15、18、19、22、23、24、25、26、27、32、34和36。当前，控制设备37还构造用于操控电动马达31。下面参照图2详细说明控制设备37的构造。
控制设备37具有一具有多个阀门驱动器的特定用途的集成电路38。第二回路隔离阀15与集成电路38的第一阀门驱动器39电连接。第二柱塞隔离阀34与集成电路38的第二阀门驱动器40电连接。在图2中展示的实施例中，控制设备37此外具有一具有多个阀门驱动器的特定用途的其他集成电路41。第一回路隔离阀14与其他集成电路41的第一阀门驱动器42电连接。第一柱塞隔离阀32与其他集成电路41的第二阀门驱动器43电连接。第一回路隔离阀14和第一柱塞隔离阀32因此与独立于集成电路38的阀门驱动器42和43电连接。
当前描述的回路隔离阀14和15以及柱塞隔离阀32和34到不同的阀门驱动器上的分布具有如下优点，即使控制设备37出现各种不同的故障，也可以避免过渡到纯机械的回退级别。如果例如集成电路38遭受故障，则第二柱塞隔离阀34关闭且第二回路隔离阀15打开。这样，就无法再通过压力产生单元28实现第二制动回路管路13中的液压压力的提高。但是还可以通过压力产生单元28实现第一制动回路管路11中的液压压力的提高。为此，第一回路隔离阀14关闭且第一柱塞隔离阀32打开。这样就可以通过压力产生单元28操作分配给前轮车桥的摩擦制动装置16和17。相反，如果所述其他集成电路遭受故障，则第一柱塞隔离阀32关闭且第一回路隔离阀14打开。这样就无法再通过压力产生单元28实现第一制动回路管路11中的液压压力的提高。但是还可以通过压力产生单元28实现第二制动回路管路13中的液压压力的提高。为此，第二回路隔离阀15关闭且第二柱塞隔离阀24打开。这样就可以通过压力产生单元28操作分配给后轮车桥的摩擦制动装置20和21。
在未操作摩擦制动装置16、17、20和21的情况下，优选为了压力平衡而在制动回路10和12与液压液储存器6之间建立液压连接。在已知的制动系统中这常常通过打开两个回路隔离阀14和15实现。然而，考虑到前面所述的回路隔离阀14和15到阀门驱动器上的分布，这样做可能会增加振动和/或干扰噪音的产生。优选通过打开第一柱塞隔离阀32、第二柱塞隔离阀34和第二回路隔离阀15来实现压力平衡。第一回路阀14保持关闭。这样，第二制动回路管路13直接与液压液储存器6液压连接。第一制动回路管路11通过第二制动回路管路13与液压液储存器6液压连接。优选分配给第二回路隔离阀15的第一阀门驱动器39具有开关点识别功能。由此可以实现第二回路隔离阀15的特别低振动且低噪音的开关。
除了阀门驱动器39和40之外，集成电路38还具有多个其他的阀门驱动器44。总体上在集成电路38中具有十二个阀门驱动器39、40和44。隔离阀9、入口阀18、19、22和23、出口阀24、25、26和27以及模拟隔离阀36分别与不同的阀门驱动器44电连接。除了第一回路隔离阀14和第一柱塞隔离阀32之外，制动系统1的所有阀门都通过集成电路38操控。
典型地通过操控入口阀18、19、22和23以及出口阀24、25、26和27实现防抱死功能。由于入口阀18、19、22和23以及出口阀24、25、26和27通过集成电路38操控，因此在集成电路38故障的情况下就无法实施这种防抱死功能。优选控制设备37被构造为，通过操控压力产生单元28或电动马达31，实现针对分配给第一制动回路10的摩擦制动装置16和17的防抱死功能。例如控制设备37为此这样操控电动马达31，使活塞30交替地沿相反的移动方向移动。由此实现了一种有节奏制动(Stotterbremse)。
此外，控制设备37具有第一阀门继电器45和第二阀门继电器46。通过阀门继电器45和46实现了集成电路38和其他集成电路41的分开关断，例如在集成电路38或41故障情况下。为此第一阀门继电器45分配给其他集成电路41。第二阀门继电器46分配给集成电路38。
此外，控制设备37具有特定用途的第三集成电路47。第三集成电路47构造用于操控电动马达31。集成电路38、41和47与控制设备37的共同的微控制器48电连接。
图3示出了控制设备37的另一实施例。在图3中展示的实施例中省去了其他集成电路41。独立于集成电路38的阀门驱动器42和43在该实施例中是控制设备37的分立阀门驱动器42和43。

Claims (11)

1.一种车辆的液压制动系统，具有：第一制动回路(10)和第二制动回路(12)；主制动缸(2)，所述主制动缸通过第一回路隔离阀(14)与所述第一制动回路(10)液压连接并通过第二回路隔离阀(15)与所述第二制动回路(12)液压连接；能操控的压力产生单元(28)，所述压力产生单元通过第一柱塞隔离阀(32)与所述第一制动回路(10)液压连接并通过第二柱塞隔离阀(34)与所述第二制动回路(12)液压连接；以及控制设备(37)，用于操控所述回路隔离阀(14、15)和所述柱塞隔离阀(32、34)，其特征在于，所述第二回路隔离阀(15)和所述第二柱塞隔离阀(34)分别与所述控制设备(37)的特定用途的集成电路(38)的不同的阀门驱动器(39、40)电连接，且所述第一回路隔离阀(14)和所述第一柱塞隔离阀(32)分别与所述控制设备(37)的独立于所述集成电路(38)的不同的阀门驱动器(42、43)电连接。
2.根据权利要求1所述的液压制动系统，其特征在于，所述控制设备(37)具有第一阀门继电器(45)和第二阀门继电器(46)，其中，所述第一阀门继电器(45)被分配给独立于所述集成电路(38)的阀门驱动器(42、43)，且所述第二阀门继电器(46)被分配给所述集成电路(38)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的液压制动系统，其特征在于，独立于所述集成电路(38)的阀门驱动器(42、43)是所述控制设备(37)的分立的阀门驱动器(42、43)。
4.根据权利要求1和2中任一项所述的液压制动系统，其特征在于，所述控制设备(37)具有一特定用途的其他集成电路(41)，且所述其他集成电路(41)具有独立于所述集成电路(38)的阀门驱动器(42、43)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的液压制动系统，其特征在于，所述集成电路(38)具有十二个阀门驱动器(39、40、44)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的液压制动系统，其特征在于，与所述第二回路隔离阀(15)电连接的阀门驱动器(39)具有开关点识别功能。
7.根据前述权利要求中任一项所述的液压制动系统，其特征在于，所述制动系统(1)具有多个摩擦制动装置(16、17、20、21)，且所述摩擦制动装置(16、17、20、21)以黑白分布的方式分布到所述制动回路(10、12)上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的液压制动系统，其特征在于，所述控制设备(37)被构造为，通过操控所述压力产生单元(28)，实现针对配属于所述第一制动回路(10)的摩擦制动装置(16、17)的防抱死功能。
9.一种车辆，具有根据前述权利要求中任一项所述的液压制动系统(1)。
10.一种用于运行车辆的液压制动系统的方法，所述液压制动系统具有：第一制动回路(10)和第二制动回路(12)；主制动缸(2)，所述主制动缸通过第一回路隔离阀(14)与所述第一制动回路(10)液压连接并通过第二回路隔离阀(15)与所述第二制动回路(12)液压连接；能操控的压力产生单元(28)，所述压力产生单元通过第一柱塞隔离阀(32)与所述第一制动回路(10)液压连接并通过第二柱塞隔离阀(34)与所述第二制动回路(12)液压连接，其中，所述第二回路隔离阀(15)和所述第二柱塞隔离阀(34)分别通过同一特定用途的集成电路(38)的不同的阀门驱动器(39、40)操控，且所述第一回路隔离阀(14)和所述第一柱塞隔离阀(32)分别通过独立于所述集成电路(38)的不同的阀门驱动器(42、43)操控。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，为了所述制动回路(10、12)和所述制动系统(1)的液压液储存器(6)之间的压力平衡，打开所述第二回路隔离阀(15)、所述第一柱塞隔离阀(32)以及所述第二柱塞隔离阀(34)并关闭所述第一回路隔离阀(14)。
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