CN109843669B - 用于操作电动液压制动设备的方法以及制动设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于操作机动车辆的电动液压制动设备(1)的方法，该电动液压制动设备具有：至少一个第一、一个第二、一个第三和一个第四可液压致动的车轮制动器(8，9，10，11)；第一制动***(300)，该第一制动***包括主制动缸(2)，该主制动缸可以借助于制动踏板(1a)致动并且该主制动缸借助于至少一个可电致动的隔离阀(23a，23b)以液压的方式连接至该四个车轮制动器(8，9，10，11)，并且该第一制动***包括可电控的第一压力提供装置(5)，该压力提供装置尤其经由至少一个可电致动的顺序阀(26a，26b)以液压的方式连接至该四个车轮制动器(8，9，10，11)；以及第二制动***(70)，该第二制动***包括可电控的第二压力提供装置(86)，该可电控的第二压力提供装置以液压的方式连接至该第一车轮制动器和该第三车轮制动器(8，10)，并且该第二制动***在各自情况下包括用于该第一车轮制动器和该第三车轮制动器(8，10)的一个隔离阀(220，240)，其中，该隔离阀在各自情况下被安排在该第一制动***(300)与该对应的车轮制动器(8，10)之间的液压连接(200，204)中，其中，在该制动设备(1)的预定义状态中，在该第二车轮制动器和该第四车轮制动器(9，11)中建立制动压力是凭借被激活而使这些隔离阀(220，240)打开的该第二压力提供装置(86)进行的；以及电动液压制动设备。

Description

用于操作电动液压制动设备的方法以及制动设备
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于操作电动液压制动设备的方法，并且涉及一种实施这种方法的制动设备。
在机动车辆工程中，“线控制动”制动设备正在被更广泛地使用。这种制动设备不仅包括可由车辆驾驶员致动的主制动缸还包括可电激活的压力提供装置，借助于该可电激活的压力提供装置，以“线控制动”操作模式进行车轮制动器的致动，其中车辆驾驶员与车轮制动器上的直接作用解除联接。
用来在以自动化方式驱动的车辆中使用的制动设备对于在自动化驾驶(自动驾驶仪)期间发生的故障必须在制动设备中提供可电控的后备级，这样确保可靠制动车辆直到车辆驾驶人员再次接管驾驶的任务。
就此而言，从DE 10 2014 225 954 A1已知的是提供一种具有初级制动***和次级制动***的制动设备，该初级制动***包括可借助于制动踏板致动的主制动缸、用于产生所需要的制动踏板感觉的可连接的和可脱离连接的模拟装置、用于致动四个车轮制动器的可电控的第一压力提供装置、以及用于设定针对四个车轮制动器的特定于车轮的制动压力的可电控的压力调节装置；该次级制动***用于两个前轮制动器，该次级制动***以液压的方式串联地连接在初级制动***与两个前轮制动器之间。次级制动***包括用于致动前轮制动器的可电控的第二压力提供装置、以及用于每个前轮制动器的至少一个可电致动的隔离阀，该可电致动的隔离阀安排在第一制动***与对应的前轮制动器之间的液压连接中。在初级制动***失效的情况下，次级制动***构成可电激活的后备级以在自动化操作期间制动车辆。在此，在DE 10 2014 225 954 A1中描述了在制动设备的正常操作模式下，借助于初级制动***的第一压力提供装置为四个车轮制动器供给制动压力。在第一压力提供装置或初级制动***失效的情况下，仅借助于次级制动***的第二压力提供装置为两个前轮制动器供给制动压力。这构成了自动化操作期间用于车辆制动的可电控的后备级。DE10 2014 225 954 A1描述了制动设备的操作概念，其中，初级制动***或次级制动***在各自情况下排他地(其自身)实施虚拟驾驶员(自动驾驶仪)的制动需求。在此，“排他地”意味着在一个制动***进行压力提供时，另一个制动***是无源的或“断电”的，即另一个制动***的压力提供装置和任何阀都不被致动。然而，这种操作概念具有许多缺点。例如，在由次级制动***提供压力期间，由驾驶人员进行的叠加式制动器致动(即由驾驶员接管)不能以由***控制的方式进行。并且，在由次级制动***将压力仅提供至四个车轮制动器中的两个车轮制动器期间，可能的制动作用限于大约60％。
因此，本发明基于的目的是提供一种用于操作具有第一制动***和第二制动***的制动设备的改进方法并且提供对应的制动设备，该第二制动***以液压的方式串联地连接在第一制动***与至少四个车轮制动器中的两个车轮制动器之间。具体地讲，其寻求避免所述缺点。
该目的根据本发明借助于根据权利要求1所述的方法和根据权利要求15所述的制动设备来实现。
本发明是基于以下概念，在电动液压制动设备中，该电动液压制动设备具有：至少一个第一、一个第二、一个第三和一个第四可液压致动的车轮制动器；第一制动***，该第一制动***包括主制动缸，该主制动缸可借助于制动踏板致动并且该主制动缸借助于至少一个可电致动的隔离阀以液压的方式连接至该四个车轮制动器，并且该第一制动***包括可电控的第一压力提供装置，该压力提供装置以液压的方式连接至该四个车轮制动器；以及第二制动***，该第二制动***包括可电控的第二压力提供装置，该可电控的第二压力提供装置以液压的方式连接至该第一车轮制动器和该第三车轮制动器，并且该第二制动***在各自情况下包括用于该第一车轮制动器和该第三车轮制动器的一个隔离阀，其中，该隔离阀在各自情况下安排在该第一制动***与对应的车轮制动器之间的液压连接中，在该制动设备的预定义状态中，在该第二车轮制动器和该第四车轮制动器中建立制动压力是凭借被激活而使这些隔离阀打开的该第二压力提供装置进行的。
首先，可电控的第一压力提供装置以液压的方式连接至四个车轮制动器以便能够在四个车轮制动器中的每个车轮制动器中建立制动压力，并且可电控的第二压力提供装置以液压的方式连接至第一车轮制动器和第三车轮制动器以便能够在第一车轮制动器和第三车轮制动器中建立制动压力。
本发明提供了以下优点，在激活第二压力提供装置的情况下，除了在第一车轮制动器和第三车轮制动器中建立制动压力(为此目的，该第一车轮制动器和该第三车轮制动器以液压的方式连接至第二压力提供装置)之外，还在第二车轮制动器和第四车轮制动器中发生制动压力建立，这是由于压力介质从第二压力提供装置经由打开的隔离阀传送至第一制动***，该第一制动***进而连接至第二车轮制动器和第四车轮制动器。在制动设备的预定义状态中，因此情况是，借助于第二制动***的第二压力提供装置在所有四个车轮制动器处(而不只是在直接连接至第二压力提供装置的第一车轮制动器和第三车轮制动器处)都进行制动压力建立。
该方法优选地是用于在高度自动化驾驶期间当虚拟驾驶员或自动驾驶仪施加制动需求时操作制动设备的方法。
第一车轮制动器和第三车轮制动器经由第二制动***(或者第二制动***的相应的隔离阀)以液压的方式连接至第一制动***(并且因此连接到主制动缸和第一压力提供装置)，也就是说，对于第一车轮制动器和第三车轮制动器，第二制动***以液压的方式安排在第一制动***与第一车轮制动器和第三车轮制动器之间。
优选的是，第一制动***的第一出口压力端口(用于第一车轮制动器)连接至第二制动***的第一入口压力端口(用于第一车轮制动器)，并且第一制动***的第三出口压力端口(用于第三车轮制动器)连接至第二制动***的第二入口压力端口(用于第三车轮制动器)。
第二制动***优选地包括第一液压连接管线和第二液压连接管线，该第一液压连接管线将第一制动***(尤其是第一制动***的第一出口压力端口)连接至第一车轮制动器，并且该第二液压连接管线将第一制动***(尤其是第一制动***的第三出口压力端口)连接至第三车轮制动器，其中，在各自情况下，对应的隔离阀安排在第一连接管线和第二连接管线中。
第二车轮制动器和第四车轮制动器优选地直接连接至第一制动***。这意味着第二车轮制动器和第四车轮制动器在各自情况下经由制动器管线以液压的方式连接至第一制动***，其中，在第一制动***的出口压力端口之后(或其下游)，在第二车轮制动器和第四车轮制动器的制动器管线中没有安排可电激活的阀。情况也可以是在制动器管线中没有安排泵等。尤其优选地，情况也可以是在制动器管线中没有安排止回阀。
优选的是，第一制动***的第二出口压力端口(用于第二车轮制动器)经由(第二)制动器管线直接连接至第二车轮制动器，并且优选的是，第一制动***的第四出口压力端口(用于第四车轮制动器)经由(第四)制动器管线直接连接至第四车轮制动器。这些制动器管线可以在第二制动***的液压单元的外部延伸或者延伸穿过第二制动***的液压单元。然而，在这两种情况下，第二压力提供装置不会直接连接至第二车轮制动器和第四车轮制动器或连接至第二制动器管线或第四制动器管线。
第一车轮制动器和第三车轮制动器优选地指配给机动车辆的前桥的车轮。对应地，第二车轮制动器和第四车轮制动器指配给机动车辆的后桥的车轮。
第二压力提供装置在各自情况下优选地以液压的方式直接连接至第一车轮制动器或第三车轮制动器，也就是说，在各自情况下，在第二压力提供装置与车轮制动器之间没有安排可能构成流动阻力的可电致动的阀。
优选的是，第二压力提供装置在压力侧在隔离阀与车轮制动器之间的区域中被分别连接至在第一制动***与第一车轮制动器或第三车轮制动器之间的液压连接，也就是说，在相应的隔离阀的下游。
第一制动***优选地包括用于四个车轮制动器中的每个车轮制动器的(特定于车轮的)出口压力端口。第二制动***优选地包括用于第一车轮制动器和第三车轮制动器的特定于车轮的入口压力端口和特定于车轮的出口压力端口。在此，在各自情况下，第二制动***的入口压力端口连接至第一制动***指配给车轮制动器的出口压力端口，并且第二制动***的出口压力端口连接至车轮制动器。
优选地，为了在第二车轮制动器和第四车轮制动器中建立制动压力，压力介质由第二压力提供装置经由隔离阀和第一制动***传送至第二车轮制动器和第四车轮制动器。
可电控的第一压力提供装置借助于至少一个可电致动的顺序阀优选地以液压的方式连接至四个车轮制动器。
在本发明的优选实施例中，为了借助于第二压力提供装置在第二车轮制动器和第四车轮制动器中建立制动压力，第一制动***的阀中的至少一个阀被致动。由于致动了第一制动***和第二制动***的可电致动的部件，此操作方法也被称为第一制动***和第二制动***的合作操作概念。合作操作概念允许改进总的制动作用，防止或减少在制动操作期间车辆的偏航干扰，并且在由驾驶人员进行的叠加式制动器致动的情况下允许控制制动设备。
优选地，在借助于第二压力提供装置在第二车轮制动器和第四车轮制动器中建立压力期间，第一制动***的至少一个隔离阀是关闭的。在缺少驾驶员致动制动踏板的情况下并且在有虚拟驾驶员(自动驾驶仪)的制动需求时，隔离阀也是关闭的。主制动缸因此与车轮制动器隔离。第二车轮制动器或第四车轮制动器以类似的方式经由第一制动***联接至第二压力提供装置，并且在稳定状态的情况下，分别获得与第一车轮制动器或第三车轮制动器相同的制动压力。
如果该第一制动***包括以液压的方式连接至该主制动缸的模拟装置，其中，该模拟装置指配有可电致动的模拟器阀，借助于该可电致动的模拟器阀该模拟装置是可连接的和可脱离连接的，那么，在驾驶员致动该制动踏板的情况下，该模拟装置是在借助于该第二压力提供装置建立该制动压力期间借助于该模拟器阀进行连接的。因此，压力介质可以从主制动缸流动到模拟装置中。
优选的是，借助于第一制动***的传感器检测制动踏板的致动并且在激活第二压力提供装置时考虑该传感器的信号。
如果不能借助于第一压力提供装置建立压力，则优选地存在用于借助于第二压力提供装置在第二车轮制动器和第四车轮制动器中建立制动压力的制动设备的预定义状态中的一个预定义状态。于是，借助于第二压力提供装置实施虚拟驾驶员或自动驾驶仪的制动需求。
此外，如果可以电制动第一制动***的至少一个隔离阀，也就是说，如果第一制动***的一个隔离阀或多个隔离阀的致动是起作用的，则优选地存在该制动设备的预定义状态中的一个预定义状态(也就是说，借助于第二压力提供装置实施在第二车轮制动器和第四车轮制动器中建立制动压力)。否则，主制动缸不能与车轮制动器隔离。
此外，如果可以电制动被提供用于模拟装置的连接或脱离连接的可电致动的模拟器阀，也就是说，如果第一制动***的模拟器阀的致动起作用，则优选地存在该制动设备的预定义状态中的一个预定义状态。否则，不能连接模拟装置，并且没有压力介质可以通过主制动缸移位到模拟装置中。
此外，如果可以借助于第一制动***的传感器检测制动踏板的致动，则优选地存在该制动设备的预定义状态中的一个预定义状态。
如果借助于第一压力提供装置只可以建立不足的或不可量化的压力，则优选地存在该制动设备的预定义状态中的一个预定义状态。例如，如果第一压力提供装置的压力感测(例如借助于指配给第一压力提供装置的压力传感器)是不可能的或有缺陷，就是这种情况。
如果在指配给第一制动***的并且尤其在大气压下的第一压力介质贮存容器中存在压力介质水平低于预定义压力介质阈值，则存在该制动设备的预定义状态中的一个预定义状态(也就是说，借助于第二压力提供装置实施在第二车轮制动器和第四车轮制动器中建立制动压力)。然后借助于第二压力提供装置、通过来自指配给第二制动***的一个或多个第二压力介质贮存容器的压力介质来实施制动压力建立。
第一制动***也被称为初级制动***，并且第二制动***也被称为次级制动***。
第一制动***和第二制动***优选地形成为单独的模块(单元)或形成为单独的电动液压开环和闭环控制单元，其各自包括液压单元(或液压开环和闭环控制单元)和电子单元(或电子开环和闭环控制单元)。然而，还可以的是，将第一制动***和第二制动***尤其是其液压部件安排在一个单元或一个模块中(例如在一个壳体中或在一个液压单元中/液压开环和闭环控制单元中)。接着还有利的是，每个制动***都指配有用于激活对应的压力提供装置和相应的制动***的阀的单独的电子单元或电子开环和闭环控制单元。
第一制动***优选地包括以液压的方式连接至主制动缸的模拟装置，其中，模拟装置指配有可电致动的模拟器阀，借助于该可电致动的模拟器阀模拟装置是可连接的和可脱离连接的。模拟装置旨在主制动缸与车轮制动器隔离的情况下(例如在“线控制动”操作模式下)为驾驶员提供已知的制动踏板感觉。
第一制动***优选地包括至少一个可电致动的入口阀、以用于对四个车轮制动器中的每个车轮制动器设定特定于车轮的制动压力。在各自情况下，入口阀是安排在第一压力提供装置与车轮制动器之间。
指配给第二车轮制动器的入口阀尤其优选地直接连接至第二车轮制动器，并且指配给第四车轮制动器的入口阀尤其优选地直接连接至第四车轮制动器。指配给第一车轮制动器的入口阀尤其是直接连接至第二制动***的指配给第一车轮制动器的隔离阀，并且指配给第三车轮制动器的入口阀尤其是直接连接至指配给第三车轮制动器的隔离阀。第二制动***的隔离阀因此在各自情况下安排在第一制动***的入口阀与对应的车轮制动器之间的液压连接中。
优选的是，在制动设备的预定义状态下或在合作操作概念期间，实施制动压力控制尤其是滑移控制，其中，借助于关闭指配给第一制动***的对应的车轮制动器的入口阀来实现限制在第二车轮制动器或第四车轮制动器处的车轮制动压力。
优选地，第一车轮制动器的入口阀以及第二车轮制动器的入口阀经由第一制动回路供应管线在入口侧(也就是说，在它们从车轮制动器转移开的端口)连接至彼此。优选地，第三车轮制动器的入口阀以及第四车轮制动器的入口阀经由第二制动回路供应管线在入口侧(也就是说，在它们从车轮制动器转移开的端口)连接至彼此。第一制动回路供应管线经由第一隔离阀连接至主制动缸并且经由第一顺序阀连接至第一压力提供装置。第二制动回路供应管线经由第二隔离阀连接至主制动缸并且经由第二顺序阀连接至第一压力提供装置。特别优选的是，隔离阀被设计成当断电时打开并且顺序阀被设计成当断电时关闭。
第二制动***优选地包括至少一个第二压力介质贮存容器，该至少一个第二压力介质贮存容器尤其在大气压下并且第二压力提供装置可以从该至少一个第二压力提供装置吸入压力介质。第二压力介质贮存容器尤其优选地集成在第二制动***的液压单元中。以此方式，可以避免在需要时由于指配给第一制动***的压力介质存储容器的液压管线的泄漏或受损而导致的可用压力介质不足。
第二制动***优选地包括至少一个当断电时关闭的消散阀，其中，第二压力提供装置在压力侧处经由该至少一个消散阀连接至第二压力介质贮存容器。
在合作操作概念期间第二车轮制动器或第四车轮制动器中的制动压力消散优选地是通过打开该至少一个消散阀来进行。
优选地，第二压力提供装置在吸入侧经由至少一个进气阀(该至少一个进气阀在断电时关闭)连接至至少一个第二压力介质贮存容器。
为了在合作操作概念期间借助于第二压力提供装置在第二车轮制动器和第四车轮制动器中建立制动压力，至少一个进气阀优选地被打开。
第二压力提供装置优选地具有双回路设计，其中第一回路用于第一车轮制动器并且第二回路用于第三车轮制动器。
第二压力提供装置有利地包括由一个电动马达共同驱动的两个泵。
第二制动***优选地包括在大气压下的两个第二压力介质贮存容器。特别优选的是，第一泵的吸入侧经由第一吸入管线以液压的方式连接至一个第二压力介质贮存容器，并且第二泵的吸入侧经由第二吸入管线以液压的方式连接至另一个第二压力介质贮存容器。优选的是，在各自情况下，一个第二压力介质贮存容器仅为车轮制动器中的一个车轮制动器(第一车轮制动器或第三车轮制动器)提供制动器流体。
有利的是，当断电时关闭的进气阀被连接到每个吸入管线中。
有利的是，第一泵在压力侧处连接至隔离阀与第三车轮制动器之间的区域中的第一制动***与第三车轮制动器之间的液压连接，也就是说在相应的隔离阀的下游。有利的是，第二泵在压力侧处连接至隔离阀与第一车轮制动器之间的区域中的第一制动***与第一车轮制动器之间的液压连接，也就是说在相应的隔离阀的下游。
第一液压返回管线从隔离阀与第一车轮致动器之间的区域中的第一制动***与第一车轮制动器之间的液压连接处分支，该第一液压返回管线以液压方式连接至相关联的第二压力介质贮存容器。对应地，第二液压返回管线从对应的隔离阀与第三车轮致动器之间的区域中的第一制动***与第三车轮制动器之间的液压连接处分支出，该第二液压返回管线以液压方式连接至另一个第二压力介质贮存容器。以此方式，压力介质可以以有针对性的方式从对应的车轮制动器排出。这允许在第一车轮制动器和第三车轮制动器中设定不同的制动压力，该第一车轮制动器和第三车轮制动器以液压的方式直接连接至第二制动***。
在断电时关闭的消散阀有利地连接到相应的返回管线中。该消散阀优选在压力建立期间切换到其隔离位置、并且在需要时切换到其通过位置，以耗散相应的车轮制动器中的压力。
这些第二压力介质贮存容器借助于液压均衡管线优选地连接至彼此，该液压均衡管线连接至第一压力介质贮存容器。
第二制动***优选地包括测量第一车轮制动器中的压力的第一压力传感器、以及测量第三车轮制动器中的压力的第二压力传感器，从而使得还可以在第二制动***中实施压力控制。
本发明还涉及一种制动设备，在该制动设备中实施根据本发明的方法。
该第一制动***优选地包括主制动缸，该主制动缸是可借助于制动踏板致动的并且具有第一压力腔室和第二压力腔室，其中，第一压力腔室经由可电致动的第一隔离阀以液压的方式连接至第三车轮制动器和第四车轮制动器，并且第二压力腔室经由可电致动的第二隔离阀以液压的方式连接至第一车轮制动器和第二车轮制动器；并且优选地包括可电控的第一压力提供装置，该可电控的第一压力提供装置经由可电致动的第一顺序阀以液压的方式连接至第三车轮制动器和第四车轮制动器并且经由可电致动的第二顺序阀以液压的方式连接至第一车轮制动器和第二车轮制动器。
第二制动***优选地包括，如可电控的第二压力提供装置、由一个电动马达共同驱动的第一泵和第二泵，其中，第一泵在压力侧处以液压的方式连接至第三车轮制动器并且第二泵在压力侧处以液压的方式连接至第一车轮制动器。有利的是，相应的泵在压力侧处连接至隔离阀与车轮制动器之间的区域中的第一制动***与(对应的)车轮制动器之间的液压连接，也就是说在隔离阀的下游。
特别优选的是，第二压力提供装置或相应的泵在压力侧处以液压的方式直接连接至第一车轮制动器或第三车轮制动器，也就是说尤其是没有可电致动的阀的介入。
本发明的另外的优选实施例将从权利要求和以下参考附图的描述中显现。
在附图中，在各自情况下高度示意性地：
图1示出了用于实施根据本发明的方法的示例性制动设备的液压回路图，
图2示出了处于第一操作状态的图1的示例性制动设备，并且
图3示出了在实施根据本发明的方法期间处于第三操作状态的图1的示例性制动设备。
在所有附图中，相同的部件由相同的附图标记表示。
图1展示了用于实施根据本发明的方法的示例性制动设备1。制动设备包括第一制动***(初级制动***)300、第二制动***(次级制动***)70、以及四个可液压致动的车轮制动器8-11。可以容易地扩展到四个以上车轮制动器。
在实例中，第一制动***300和第二制动***70各自形成为单独的模块(电动液压开环和闭环控制单元HECU)。然而还可以将初级制动***300和次级制动***70安排在一个单元/一个模块中(例如，在一个壳体中)。在该实例中，第一制动***的电动液压开环和闭环控制单元包括液压单元(或液压的开环和闭环控制单元)21和电子单元(或电子的开环和闭环控制单元)12，并且第二制动***的电动液压开环和闭环控制单元包括液压单元(或液压开环和闭环控制单元)80和电子单元(或电子开环和闭环控制单元)182。
第一制动***300包括可借助于制动踏板1a致动的主制动缸2、与主制动缸2相互作用的模拟装置3、指配给主制动缸2并且在大气压下的第一压力介质贮存容器4、可电控的第一压力提供装置5、用于设定特定于车轮的制动压力的可电控的压力调节装置、以及电子开环和闭环控制单元(ECU)12。
第一制动***300包括针对每个车轮制动器8-11的特定于车轮的出口压力端口320a-320d。
第一制动***300的第二出口压力端口320b经由制动器管线202直接连接至第二车轮制动器9，并且第一制动***300的第四出口压力端口320d经由制动器管线206直接连接至第四车轮制动器11。如图1所展示的，制动器管线202、206可以在第二制动***70的液压单元80的外部延伸或者延伸穿过液压单元80。
第一制动***300的第一出口压力端口320a经由制动器管线200连接至第一车轮制动器8，并且第一制动***300的第三出口压力端口320c经由制动器管线204连接至第三车轮制动器10，其中，制动器管线200、204至少部分地/分段地是第二制动***70的一部分，或在实例中部分地/分段地在液压单元80中延伸。
第二制动***70因此包括：第一液压连接或连接管线(制动器管线200或制动器管线200的至少一部分)，该第一液压连接或连接管线将第一制动***300(尤其是第一制动***的第一出口压力端口320a)连接至第一车轮制动器8；以及第二液压连接或连接管线(制动器管线204或制动器管线204的至少一部分)，该第二液压连接或连接管线将第一制动***300(尤其是第一制动***的第三出口压力端口320c)连接至第三车轮制动器10。
换言之，对于车轮制动器8和10，第二制动***70以液压的方式连接在第一制动***300的下游，并且，对于车轮制动器8和10，第二制动***70以液压的方式串联地连接在第一制动***与车轮制动器8和10之间。
对应地，第二制动***70具有：第一入口压力端口810a，该第一入口压力端口连接至第一制动***的第一出口压力端口320a；以及第一出口压力端口820a，该第一出口压力端口指配给第一入口压力端口810a并且连接至第一车轮制动器8；以及第二入口压力端口810b，该第二入口压力端口连接至第一制动***的第三出口压力端口320c；以及第二出口压力端口820b，该第二出口压力端口指配给第二入口压力端口810b并且连接至第三车轮制动器10。
第二制动***70包括：可电控的第二压力提供装置86，该可电控的第二压力提供装置以液压的方式连接至车轮制动器8和10或连接至制动器管线200和204；以及用于每个车轮制动器8、10的隔离阀220、240，该隔离阀安排在第一制动***300与对应的车轮制动器8、10之间的液压连接200、204中。此外，第二制动***70进一步包括：可电致动的阀176、186和142、152，这些可电致动的阀尤其用于设定车轮制动器8、10处的特定于车轮的制动压力；至少一个在大气压下的(第二)压力介质贮存容器120、130；以及电子开环和闭环控制单元(ECU)182。
止回阀226相对于隔离阀220并联地连接，当隔离阀220被关闭时，该止回阀防止了离开第一车轮制动器8的压力介质的回流。对应地，止回阀246相对于隔离阀240并联地连接，当隔离阀240被关闭时，该止回阀防止了离开第三车轮制动器10的压力介质的回流。
压力传感器194测量制动器管线200中的压力。
连接至第二制动***70的车轮制动器8和10有利地指配给车辆的前轮FL和FR(FL：左前轮，FR：右前轮)。连接至第一制动***300的车轮制动器9和11指配给车辆的后轮RR和RL(RL：左后轮，RR：右后轮)。这对应于第一制动***300中的对角线式制动回路分布。
在该实例中，第一制动***的压力调节装置包括用于每个车轮制动器8-11的一个可电致动的入口阀6a-6d和一个可电致动的出口阀7a-7d，该入口阀和出口阀通过中心端口以液压的方式成对地互连并且用于每个车轮制动器8-11的入口阀和出口阀门连接至车轮制动器的对应的出口压力端口320a-320d。入口阀6a、6b或6c、6d的入口端口是在各自情况下相应地借助于制动回路供应管线13a或13b连接的。沿制动回路供应管线13a、13b的方向打开的止回阀50a-50d与每一个入口阀6a-6d并联地连接。出口阀门7a-7d的出口端口经由返回管线14b连接至压力介质存储容器4。
制动回路供应管线13a、13b均连接至主制动缸2和第一压力提供装置5。
在此，制动器8、9以液压的方式指配给第二制动回路II，并且制动器10、11以液压的方式指配给第一制动回路I。
第一制动***的主制动缸2在壳体或液压单元21中具有两个活塞15、16，这两个活塞串联安排并且界定了液压压力腔室17、18。压力腔室17、18经由在活塞15、16中形成的径向孔和对应的压力平衡管线41a、41b连接至第一压力介质贮存容器4，其中，这些连接可以通过活塞的15、16在液压单元21中的相对移动而被关断。诊断阀28(该诊断阀在断电时打开)与止回阀并联连接地安排在压力平衡管线41a中。压力腔室17、18中的每一个压力腔室经由液压管线22a、22b和可电致动的隔离阀23a、23b以液压的方式连接至对应的制动回路供应管线13a、13b，该可电致动的隔离阀优选地在断电时打开。压力腔室18被指配给第二制动回路II，并且压力腔室17被指配给第一制动回路I。
借助于隔离阀23a、23b，可以关断主制动缸2的压力腔室17、18与制动回路供应管线13a、13b之间的液压连接。连接至管线区段22b的压力传感器20检测由于第二活塞16的位移而在压力腔室18中建立的压力。
活塞杆24将由踏板致动引起的制动踏板1a的枢转运动耦合到第一主制动缸活塞15的平移运动，其致动行程由行程传感器25检测，该行程传感器优选地具有冗余设计。以此方式，对应的活塞行程信号是制动踏板致动角度的测量值。它代表了车辆驾驶员的制动需求。
第一制动***300的模拟装置(模拟器)3可以液压的方式联接至主制动缸2，并且在该实例中基本上由以下构成：模拟器室29、模拟器弹簧室30以及模拟器活塞31，该模拟器活塞将这两个室29、30彼此分开。模拟器活塞31通过弹性元件(例如弹簧)支撑在液压单元21上，该弹性元件被安排在模拟器弹簧室30中并且被有利地预加载。模拟器室29可借助于可电致动的模拟器阀32连接至主制动缸2的第一压力腔室17。当输入了踏板力并且模拟器阀32打开时，压力介质从主制动缸压力腔室17流入模拟器室29中。相对于模拟器阀32以液压的方式反并联安排的止回阀34允许压力介质很大程度上不受阻碍地从模拟器室29流回到主制动缸压力腔室17，而不管模拟器阀32的切换状态如何。可设想模拟装置与主制动缸2的其他实施例和连接。
可电控的(第一)压力提供装置5被设计为液压缸-活塞组件或单回路电动液压致动器，其界定压力腔室37的压力活塞36可以由示意性指示的电动马达35经由同样示意性展示的旋转/平移机构来致动。用于检测电动马达35的转子位置的仅示意性指示的转子位置传感器由附图标记44表示。额外地，还可以使用温度传感器来感测马达绕组的温度。
压力提供装置5经由***压力管线38连接至两个可电致动的顺序阀26a、26b，这些阀优选地设计成在断电时关闭，其中，顺序阀26a连接至制动回路供应管线13a并且顺序阀26b连接至制动回路供应管线13b。第一压力提供装置因此可以分别连接(借助于顺序阀)至四个车轮制动器8-11。由活塞36的力作用在封闭在压力腔室37中的压力介质上产生的致动器压力被给送到***压力管线38中并且借助于压力传感器19检测到，该压力传感器优选地具有冗余设计。当顺序阀26a、26b打开时，压力介质传送到四个车轮制动器8-11中以用于其致动，其中，用于车轮制动器9和11的压力介质直接传送到车轮制动器中，并且用于车轮制动器8和10的压力介质经由第二制动***70传送到车轮制动器中。
通过在关闭顺序阀26a、26b时缩回活塞36，可以穿过具有止回阀的补给管线58将额外的压力介质吸入压力腔室37中。
在实例中，第二压力提供装置86包括电动马达92，借助于该电动马达(如果需要)可以操作两个泵96、98。泵96在压力侧处经由液压管线102以液压的方式连接至制动器管线200，并且因此连接至第一车轮制动器8。泵98在压力侧处经由管线108连接至制动器管线204，并且因此连接至第三车轮制动器10。
压力传感器160(优选地具有冗余设计)测量管线102中的压力；优选地具有冗余设计的压力传感器162测量管线108中的压力。开环与闭环控制单元182以信号输入侧连接到压力传感器160、162。
为了在需要时第二制动***70可以可靠地执行制动压力建立，在实例中，提供了用于压力介质的两个第二压力介质贮存容器120、130，这两个第二压力介质贮存容器集成在液压单元80中。压力介质贮存容器120经由液压管线136以液压的方式连接至泵96的吸入侧，该液压管线中连接了可电致动的进气阀142，该可电致动的进气阀优选地在断电时关闭。压力介质贮存容器130经由液压管线148以液压的方式在吸入侧处连接至泵98，该液压管线中连接了可电致动的进气阀152，该可电致动的进气阀优选地在断电时关闭。
液压返回管线170在隔离阀220的下游从第一车轮制动器8的制动器管线200分支，该液压返回管线以液压的方式将制动器管线200连接至第二压力介质贮存容器120，其中，优选地在断电时关闭的可电致动的消散阀176连接在返回管线170中。液压返回管线180在隔离阀240的下游从第三车轮制动器10的制动器管线204分支，该液压返回管线以液压的方式将制动器管线204连接至第二压力介质贮存容器130，其中，在断电时关闭的消散阀186连接在返回管线180中。
共用的液压均衡管线192将第二压力介质贮存容器120、130连接至第一压力介质贮存容器4。
图2示出了处于操作状态的、具有完整的第一制动***300(第一操作方法)的图1的示例性制动设备1。在此，借助于第一制动***300的第一压力提供装置5执行了对四个车轮制动器8-11的压力提供。借助于压力调节装置(也就是说，第一制动***300的入口阀6a-6d、出口阀7a-7d)实施任何压力调节(例如滑移控制)。压力提供装置5的压力提供经由打开的顺序阀26a、26b而发生在车轮制动器8-11，如图2中由加深的管线所指示的。
第二制动***是无源的(例如断电的)，并且特别的，隔离阀220、240是打开的。
由驾驶人员在所谓的线控操作模式(也就是说，第一制动***300的隔离阀23a、23b是关闭的)下进行叠加致动制动踏板1a，并且压力介质离开主制动缸2、经由打开的模拟器阀32移位到模拟装置3中(图2中由箭头指示)。根据在该过程中赋予的活塞杆行程和主制动缸压力(压力传感器20)的信号，推断驾驶员制动需求信号并且提供给虚拟驾驶员(自动驾驶仪)以用于仲裁(优先次序)。
如果第一制动***300出现故障或(完全)失效，那么以第二操作方法来操作图1的示例性制动设备1。在此，第一制动***是无源的(断电的)，并且凭借仅在前轮制动器8、10处建立的制动压力、借助于第二制动***70排他地实施虚拟驾驶员(自动驾驶仪)的制动需求(所谓的排他操作概念)。为此目的，两个隔离阀220、240切换到它们的隔离位置，使得车轮制动器8、10与第一制动***300(并且因此与第一压力提供装置5以及与主制动缸2)液压地隔离。电子开环和闭环控制单元182启用电动马达92，该电动马达驱动泵96、98。相应的泵96、98通过将进气阀142、152打开而从相应的压力介质贮存容器120、130吸入压力介质，并且将所述压力介质经由管线102、108以及经由制动器管线200、204传送到车轮制动器8、10中。在压力建立期间，消散阀176、186是关闭的。可以根据需要，借助于相关联的消散阀176、186将压力介质排出到相应的压力介质贮存容器120、130中来实施车轮制动器8、10中的一个车轮制动器中的压力消散。
因此，在此，第二制动***70仅可用于前轮制动器8、10。因此，可得到的最大减速度被限制为大约60％(取决于车辆的车桥载荷分布)。
如果这些液压故障导致第一压力介质贮存容器4中的临界低压力介质水平，则在这种情况下，可能由***部件的电器故障或者由于总的制动设备的液压故障(泄漏)导致第一制动***300失效。
如果两个前轮制动器回路中的一个前轮制动器回路存在泄漏并且如果由于临界低压介质水平而发生了到可电控的后备级(也就是说到第二操作方法)的过渡，那么随后对于车辆的制动来说仅前轮制动器中的一个前轮制动器是有效的。
不能以在第二操作方法期间通过***控制的方式进行驾驶人员在通过第二制动***70提供压力期间对制动踏板1a的叠加致动(也就是说，由驾驶员接管)。因为，在无源的第一制动***300的情况下，模拟装置3由于断电时关闭的模拟器阀32而断开，由于制动踏板致动而发生从主制动缸2(经由在断电时打开的隔离阀23a、23b和入口阀6a-6d)直接进入(直接连接的)后轮制动器9、11中的体积移位/压力介质移位。这可能会导致其过度制动。此外，如果由驾驶人员施加的主制缸压力超过虚拟驾驶员需求的以及第二制动***70在前轮制动器8、10中设定的压力时，则在前轮制动器8、10中也发生压力增加。这是由于在第二制动***70的隔离阀220、240处存在止回阀226、246。
图3示出了在实施根据本发明的方法期间根据图1的实例的制动设备处于第三操作状态(第一制动***和第二制动***的所谓的合作操作概念)。
在制动设备1的预定义状态，实施第一制动***300和次级制动***70的合作操作概念。在此，在第二车轮制动器和第四车轮制动器9、11中建立制动压力是凭借被激活而使第一车轮制动器和第三车轮制动器8、10的隔离阀220、240打开的第二压力提供装置86进行的。这导致借助于第二制动***70的第二压力提供装置86在四个车轮制动器8-11处都建立制动压力(不仅在连接至第二制动***70的车轮制动器8、10处)。
由第二压力提供装置86提供的压力首先经过直接连接至第二制动***70的车轮制动器8、10，并且其次经由打开的隔离阀220、240连接至第一制动***300，并且从那到另外的车轮制动器9、11(这些另外的车轮制动器没有直接连接至第二制动***70)。这在图3中由加深的管线展示。
在该实例中，在第二制动***70的隔离阀220、240打开和进气阀142、152打开的情况下，借助于第二压力提供装置86(例如2-活塞泵)建立的压力实现借助于第二制动***70以合作操作来实现虚拟驾驶员的制动需求，由此，泵96，98的吸入侧连接至内部压力介质贮存容器120、130。
在该实例中，在第一制动***300中，通过将隔离阀23a、23b关闭而隔离主制动缸2。以此方式，对于每个制动回路I、II，以相应方式指配的(对角线相反)后轮制动器9、11同样联接(经由第一制动***300间接地)至第二制动***70的第二压力提供装置86，也就是说，在稳定状态情况下，获得与对角的前轮制动器8、10相同的制动压力。
此外，在该实例中，通打开模拟器阀32而在第一制动***300进行模拟装置3的连接。
借助于消散阀176、186进行压力消散，然后再次回到第二制动***70的内部压力介质贮存容器120、130。
在此始终确保回路隔离(制动回路I、II)，使得即使在无局部泄漏的情况下也可以实施此操作。如果由于这种泄漏使得第二制动***70的两个内部压力介质贮存容器120、130中的一个内部压力介质贮存容器被排尽，则保持在两个对角线车轮制动器中建立压力的能力，从而导致残余制动作用显著增加并且减小偏航干扰。
在该实例中，驾驶人员在制动踏板1a处以线控操作模式进行叠加式制动器致动，也就是说，模拟器阀32打开(然而顺序阀26保持断电或关闭)并且制动踏板致动导致从主制动缸2到连接的模拟装置3的体积移位(图3中由箭头指示)。根据在过程中赋予的活塞杆行程(例如借助于行程传感器25)和主制动缸压力(例如借助于压力传感器20)的信号，推断驾驶员制动需求信号并且将其提供给虚拟驾驶员用于仲裁(优先次序)。
因为合作操作概念在稳定状态下使压力在前轮和后轮制动器(8、9；10、11)保持均衡，以下讨论的概念优选地实施用于车轮压力调节(滑移控制)。
为了不放弃回路隔离(打开***)，不能借助于第一制动***300的出口阀7a-7d进行压力消散。
然而，通过关闭第一制动***300的入口阀6a-6d使得压力停留(压力保持)是可能的并且实施该压力停留。
在该实例中，在滑移控制器干预的情况下，第二制动***70中的压力提供是基于针对连接至第二制动***70的车轮制动器8、10(在该实例中，前轮制动器)的设定点压力值进行。因为初级制动***300的入口阀6a-6d具有止回阀50a-50d，车轮制动器8、10“引导”制动回路I或II的其他车轮制动器9、11(在该实例中，沿对角线相反的后轮制动器)。也就是说，后轮制动器的压力将不会超过前轮制动器的压力。
在车轮制动器9、11(例如后轮制动器)处的压力限制优选地是凭借第二制动***70实现的，该第二制动***将信号输出至第一制动***300，以在相关联的车轮制动器8、10(前轮制动器)中获得某一(预定义的)压力p_crit时关闭指配给相应的车轮制动器9、11的入口阀6b、6d。优选地选择压力值p_crit，使得其适应车辆的(预定义的)临界减速度z_crit。
可替代地或另外地，当获得预定义的车辆减速度时，凭借输出用于关闭指配给相应的车轮制动器9、11的入口阀6b、6d的信号而优选地进行车轮制动器9、11(例如后轮制动器)处的压力限制。借助于此方法，机械的取决于负载的制动力限制器的行为被重复。
可替代地或另外地，车轮制动器9、11(例如后轮制动器)处的压力限制优选地凭借第一制动***300基于车轮转速信号确定何时实施压力停留(动态EBV)来进行。
在假设第一制动***300的失效具有的严重程度为所述第一制动***可以继续激活至少个别的阀(尤其是一个或多个隔离阀23a、23b和模拟器阀32)并且可以感测由驾驶人员进行叠加式制动器致动的情况下，优选地实施合作操作概念。
这适用于第一制动***300所有的故障，这些故障导致第一压力提供装置5失去建立压力的能力。
此外，如果由于第一压力介质贮存容器4中的临界低压力介质水平而使第一制动***300失效，则优选地也实施合作操作。
在第一制动***300的除了提到的故障模式的情况下，其进一步优选的情况是，排他的操作概念实施为可电控的后备级，也就是说，借助于第二制动***排他地实施制动需求，也就是说通过关闭隔离阀220、240来激活第二压力提供装置。
本发明相当大地扩展了该制动设备的使用范围，或者通过消除或至少减少图1结合排他操作概念的示例性制动设备的液压构架发生缺点的可能性，使其首次适用于在高度自动化驾驶的情况下预期的需求。在此，不需要额外的***部件，也就是说，实现了廉价的***扩展。
根据本发明的由第一制动***和第二制动***构成的制动设备的方法消除了已知的制动设备在可电控的后备级(也就是说在使用第二制动***期间)中的***行为的以下主要缺点：
·压力建立基本上仅在前轮制动器8、10中并且从而导致限于大约60％的可能的制动作用。
·仅在一个前轮制动器中在特定液压泄漏的情况下建立压力，并且因此在制动操作期间极大地限制了车辆的制动作用和偏航干扰。
·由驾驶人员进行的叠加式制动器致动的不可控性。

Claims (18)

1.一种用于操作机动车辆的电动液压制动设备（1）的方法，该电动液压制动设备具有
•至少一个第一、一个第二、一个第三和一个第四可液压致动的车轮制动器（8，9，10，11），
•第一制动***（300），该第一制动***包括主制动缸（2），该主制动缸能够借助于制动踏板（1a）致动并且该主制动缸借助于至少一个可电致动的隔离阀（23a，23b）以液压的方式连接至该四个车轮制动器（8，9，10，11）；并且该第一制动***包括可电控的第一压力提供装置（5），该可电控的第一压力提供装置以液压的方式、经由至少一个可电致动的顺序阀（26a，26b）连接至该四个车轮制动器（8，9，10，11），以及
•第二制动***（70），该第二制动***包括可电控的第二压力提供装置（86），该可电控的第二压力提供装置以液压的方式连接至该第一车轮制动器和该第三车轮制动器（8，10）；并且该第二制动***在各自情况下包括用于该第一车轮制动器和该第三车轮制动器（8，10）的一个隔离阀（220，240），其中，该隔离阀在各自情况下安排在该第一制动***（300）与该对应的车轮制动器（8，10）之间的液压连接（200，204）中，
其特征在于，
在该制动设备（1）的预定义状态中，在该第二车轮制动器和该第四车轮制动器（9，11）中建立制动压力是凭借被激活而使第二制动***的这些隔离阀（220，240）打开的该第二压力提供装置（86）进行的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为了在该第二车轮制动器和该第四车轮制动器（9，11）中建立制动压力，压力介质被该第二压力提供装置（86）经由第二制动***的这些隔离阀（220，240）和该第一制动***（300）传送到该第二车轮制动器和该第四车轮制动器。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了借助于该第二压力提供装置（86）在该第二车轮制动器和该第四车轮制动器（9，11）中建立制动压力，该第一制动***（300）的这些阀（23a，23b，32）中的至少一个阀被致动。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了借助于该第二压力提供装置（86）在该第二车轮制动器和该第四车轮制动器（9，11）中建立制动压力，该第一制动***的至少一个隔离阀（23a，23b）是关闭的。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该第一制动***包括以液压的方式连接至该主制动缸的模拟装置（3），其中，该模拟装置指配有可电致动的模拟器阀（32），借助于该可电致动的模拟器阀，该模拟装置是可连接的和可脱离连接的，并且在致动该制动踏板（1a）的情况下，该模拟装置（3）在借助于该第二压力提供装置（86）建立该制动压力期间是借助于该模拟器阀（32）连接的。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果压力建立不能借助于该第一压力提供装置（5），则存在该制动设备的这些预定义状态中的一个预定义状态。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，此外，如果能够电制动该第一制动***（300）的至少一个隔离阀（23a，23b），则存在该制动设备的这些预定义状态中的一个预定义状态。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，此外，如果能电制动被提供用于使模拟装置激活或失活的可电致动的模拟器阀（32），则存在该制动设备的这些预定义状态中的一个预定义状态。
9.如权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，此外，如果能够借助于该第一制动***（300）的传感器（20，25）来检测该制动踏板（1a）的致动，则存在该制动设备的这些预定义状态中的一个预定义状态。
10.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果仅借助于该第一压力提供装置（5）能够使得压力建立不足或不可量化，则存在该制动设备的这些预定义状态中的一个预定义状态。
11.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果在指配给该第一制动***（300）并且在大气压下的第一压力介质贮存容器（4）中存在低于预定义压力介质阈值的压力介质水平，则存在该制动设备的这些预定义状态中的一个预定义状态。
12.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该第二制动***（70）包括在大气压下的至少一个第二压力介质贮存容器（120，130）、以及至少一个在断电时关闭的消散阀（176，186），其中，该第二压力提供装置（86）在该压力侧处经由该至少一个消散阀连接至该第二压力介质贮存容器（120，130），并且借助于打开该至少一个消散阀（176，186）而实现该第二车轮制动器或该第四车轮制动器（9，11）中制动压力的消散。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该第二压力提供装置（86）在吸入侧经由至少一个在断电时关闭的进气阀（142，152）连接至该至少一个第二压力介质贮存容器（120，130），并且为了在该第二车轮制动器和该第四车轮制动器（9，11）中借助于该第二压力提供装置（86）建立制动压力，该至少一个进气阀（142，152）是打开的。
14.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对于该四个车轮制动器（8-11）中的每个车轮制动器，该第一制动***（300）包括安排在该第一压力提供装置（5）与该车轮制动器之间的可电致动的入口阀（6a-6d），并且在该制动设备的这些预定义状态中，实施制动压力控制，其中，该第二车轮制动器或该第四车轮制动器（9，11）处的车轮制动压力的限制是借助于关闭该第一制动***（300）的指配给该对应的车轮制动器的入口阀实现的。
15.一种用于机动车辆的电动液压制动设备（1），该电动液压制动设备具有
•至少一个第一、一个第二、一个第三和一个第四可液压致动的车轮制动器（8，9，10，11），
•第一制动***（300），该第一制动***包括借助于制动踏板可制动的并且借助于至少一个可电致动的隔离阀（23a，23b）以液压方式连接至该四个车轮制动器的主制动缸（2）、包括第一电子开环和闭环控制单元（12）、并且包括以液压的方式经由至少一个可电致动的顺序阀（26a，26b）连接至该四个车轮制动器的可电控的第一压力提供装置（5），以及
•第二制动***（70），该第二制动***包括以液压的方式连接至该第一车轮制动器和该第三车轮制动器（8，10）的可电控的第二压力提供装置（86）、包括第二电子开环和闭环控制单元（182）、并且包括在各自情况下用于该第一车轮制动器和该第三车轮制动器（8，10）的一个隔离阀（220，240），其中，该隔离阀在各自情况下安排在该第一制动***（300）与该对应的车轮制动器之间的液压连接中（200，204），
其特征在于，
在该制动设备的预定义状态中，在该第二车轮制动器和该第四车轮制动器（9，11）中建立制动压力是凭借激活该第二压力提供装置（86）的该第二电子开环和闭环控制单元（182）进行的，并且其中，第二制动***的这些隔离阀（220，240）是打开的。
16.如权利要求15所述的制动设备（1），其特征在于，该第一车轮制动器和该第三车轮制动器（8，10）被指配给该机动车辆的前桥的车轮并且该第二车轮制动器和该第四车轮制动器（9，11）被指配给该机动车辆的后桥的车轮。
17.如权利要求15或16所述的制动设备（1），其特征在于，为了在该第二车轮制动器和该第四车轮制动器（9，11）中借助于该第二压力提供装置（86）建立制动压力，该第一制动***（300）的阀（23a，23b，32）中的至少一个阀借助于该第一电子开环和闭环控制单元（12）进行电切换，使得压力介质通过该第二压力提供装置（86）经由第二制动***的这些隔离阀（220，240）和该第一制动***（300）传送至该第二车轮制动器和该第四车轮制动器（9，11）。
18.如权利要求15或16所述的制动设备（1），其特征在于，在所述制动设备中实施如权利要求2至14中任一项所述的方法。
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