CN112384420A

CN112384420A - 制动***

Info

Publication number: CN112384420A
Application number: CN201980047004.6A
Authority: CN
Inventors: B·维特
Original assignee: Volkswagen Automotive Co ltd
Current assignee: Volkswagen Automotive Co ltd
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2019-06-20
Publication date: 2021-02-19
Anticipated expiration: 2039-06-20
Also published as: CN112384420B; DE102018211706B3; WO2020011506A1

Abstract

本发明涉及一种用于无驾驶员且无制动踏板地驾驶的车辆的制动***(100)，其具有：制动压力产生和分配***(10)用于借助于制动流体产生和分配制动力到车辆的车轮制动器(101)上以及制动流体平衡容器(20)。对此，根据本发明设置成制动流体平衡容器(20)直接以流体的方式联接到制动压力产生和分配***(10)处。

Description

制动***

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分的用于无驾驶员且无制动踏板地驾驶的车辆的制动***以及根据独立权利要求10的相应的车辆。

背景技术

在车辆中，在以下不同的自动化程度之间来区分：

0：无驾驶员辅助***的传统的车辆，

1：带有在车辆的纵向或横向上的驾驶员辅助***的车辆，例如带有用于车辆的纵向引导的自适应巡航控制(ACC)，在其中驾驶员此外须使车辆转向，

2：带有在车辆的纵向和横向上的驾驶员辅助***的车辆，例如带有自动驾驶仪，在其中驾驶员仅还须监视该***并且仅在故障时通过操纵制动踏板或方向盘来干预，

3：高度自动化驾驶的车辆，在其中驾驶员须在故障情况中在10秒内又接管车辆的引导，

4：完全自动化驾驶的车辆，在其中允许驾驶员睡觉，其中，但是车辆仍具有用于手动驾驶的方向盘和踏板，

5：无驾驶员驾驶的车辆，其中，车辆无驾驶员地驾驶并且此外不具有踏板或转向把手。

自动化驾驶的车辆具有制动***，其具有至少一个机电的制动力增强器(Bremskraftverstaerker)和打滑调节***(Schlupfregelsystem)彼此作为冗余。能量和数据车载网络在此双重地存在。

发明内容

本发明的目的因此是提供一种改善的制动***用于自动地、尤其无驾驶员地、优选地无制动踏板地驾驶的车辆。尤其地，本发明的目的是提供一种成本适宜的、重量减少的、能量改善的、安全的、可靠的且敏感的制动***用于车辆、尤其用于无驾驶员地、优选地无制动踏板地驾驶的车辆。

根据本发明的目的通过带有独立权利要求1的特征的、尤其由其特征部分的制动***以及通过带有独立权利要求10的特征的相应的车辆来实现。在从属权利要求中列举出本发明的优选的改进方案。对于各个发明方面所公开的特征能够以下面的方式相互组合，即关于本发明的发明方面的公开内容始终相互参照或者可以相互参照。

本发明提供一种用于无驾驶员且无制动踏板地驾驶的车辆的制动***，其具有：优选地可电子操控的制动压力产生和分配***用于借助于制动流体、尤其经由液压管线来产生和分配制动压力到车辆的车轮制动器上；以及制动流体平衡容器。对此，根据本发明设置成制动流体平衡容器直接以流体的方式(fluidisch)联接到制动压力产生和分配***处。

直接在本发明的意义中永久地指，也就是说在其之间无结构上的、构造上的部件(例如制动缸等)。直接以流体的方式在本发明的意义中指仅经由直接的、不中断的且敞开的或者说无阀的液压管线或者优选地甚至直接无液压管线。在本发明的意义中，对于无驾驶员驾驶的车辆不再需要存在制动踏板。该制动***在此可被称为外力制动***(Fremdkraftbremssystem)。在本发明的意义中，根据在ASIL C或D中的分级，该制动***满足可用性方面的较高要求。

本发明认识到在大多数自动驾驶的车辆中冗余地使用一定的驾驶辅助***。作为示例在此可考虑电子的制动力增强器和打滑调节***，这两者然而在不同的驾驶情形中在制动或起动时提供制动压力到车轮制动器处并且必要时实现驾驶员交互或产生制动踏板感觉(Bremspedalgefuehl)。

此外，本发明认识到在无驾驶员驾驶的车辆中通过取消制动踏板可放弃任何类型的制动力增强器、主制动缸或踏板模拟器。

本发明构思在此在于将制动流体平衡容器液压地直接地联接到制动压力产生和分配***的输入部处。因此可借助于本发明来提供简单的、成本适宜的、重量减少的、能量改善的、安全的、可靠的且敏感的制动***。除了制动力增强器、主制动缸或踏板模拟器之外，在本发明的框架中此外可放弃预压力传感器，其在传统的制动***中测量在制动压力产生和分配***的输入部处由主制动缸建立的制动压力。该值需要作为微分方程的初始值用于在每个车轮中的压力调节。如果在没有制动踏板的情况下不再存在通过驾驶员的操纵可能性，而是将制动流体平衡容器直接联接到制动压力产生和分配***的输入部处，那么该预压力始终是1巴环境压力。因此，现在这里可放弃预压力传感器，这引起成本、重量、能量和控制耗费的额外减少。

此外，本发明可设置成，制动压力产生和分配***具有至少一个回输泵(Rueckfoerderpumpe)，其中，该回输泵从抽吸侧直接以流体的方式联接到制动流体平衡容器处。直接以流体的方式这里也指在其之间没有安装结构上的、功能重要的部件(例如分离阀(Trennventil)等)。在本发明的意义中，该联接仅经由直接的、不中断的且敞开的或者说无阀的液压管线进行。传统的制动压力产生和分配***对于各车轮具有进入阀和排出阀并且对于各液压回路具有两个所谓的分离阀。这些分离阀是必要的，以便在制动压力产生和分配***中建立压力时回输泵将压力液体不经由主制动缸直接泵到制动流体平衡容器中，那么在车轮制动器中就没有液压压力建立，并且以便回输泵可从制动流体平衡容器抽吸制动液体。在传统的制动压力产生和分配***中，即通过分离阀在由回输泵主动建立压力的情况中将制动流体平衡容器到回输泵处的连结从压力侧移动到抽吸侧上。如果制动流体平衡容器永久地与回输泵的抽吸侧连接，以有利的方式在本发明的框架中对于每个液压回路能够放弃这两个分离阀(即总共四个)。

此外，本发明可设置成，回输泵仅或者说只从抽吸侧以流体的方式联接到制动流体平衡容器处。由此对于在制动压力产生和分配***中的联接产生显著的优点。需要更少的管线和更少的阀。而由此也可减少在操控制动压力产生和分配***时的能量供应和计算量(Rechenkapazitaet)。如果制动流体平衡容器永久地与回输泵的抽吸侧连接，那么可放弃在车轮的排出阀与回输泵的抽吸侧之间的低压存储器，因为多余的压力液体可被直接挤到制动流体平衡容器中。

此外，本发明可设置成，制动压力产生和分配***具有第一液压回路、优选地用于左前车轮制动器和右后车轮制动器或者用于两个前轮制动器，以及第二液压回路、优选地用于右前车轮制动器和左后车轮制动器或者用于两个后轮制动器。每个液压回路即可液压地操作两个车轮制动器。因此，制动***可满足高可用性要求。

此外，本发明可设置成，第一液压回路和第二液压回路对于每个车轮制动器相应具有进入阀和排出阀，其中，第一液压回路和第二液压回路对于车轮制动器尤其不具有回流阀(Rueckstromventil)。在传统的制动压力产生和分配***中，平行于每个进入阀存在通过压力差操纵的回流阀。如果在压力保持阶段期间驾驶员想要减小制动压力，那么车轮压力应能够立即跟随该减小。因此如果在车轮中的制动压力大于存在于进入阀前的压力，那么回流阀始终打开。这用于避免自制动(Selbstbremsern)。因为不再存在通过驾驶员交互，可放弃这四个回流阀。除回流阀之外有利地可放弃低压存储器和截止阀(Sperrventil)。由此可实现液压回路的简单构建。

此外，本发明可设置成，第一液压回路和第二液压回路具有分别的回输泵，其可通过分别的马达在每个液压回路中驱动。回输泵负责制动流体的通流。利用两个分别的马达可将两个液压回路彼此完全分离。

根据本发明的另外的优点，制动压力产生和分配***对于车辆的每个后车轮制动器或每个前车轮制动器可相应具有电气驻车制动器。通过电气驻车制动器可提供全电气制动***。电气驻车制动器的控制可在本发明的框架中在制动***的控制中来执行。

此外，本发明可设置成，电气驻车制动器在每个车轮制动器处可通过靠近车轮的马达-传动机构单元驱动。借助于在每个车轮制动器处靠近车轮的马达-传动机构单元可相应提供可分开操控的驻车制动器。

此外，在本发明的框架中可考虑，至少一个液压回路关联有至少一个电气驻车制动器，其使不由相关联的液压回路液压制动的车轮制动。换言之，驻车制动器优选地可装配在不与液压回路相关联的车轮处。对于每个液压回路(其中尤其可设置有两个对角的液压回路)例如可液压制动两个车轮(例如左前VL和右后HR)并且经由驻车制动器制动另外的车轮(例如右前VR或左后HL)。因此可提供可靠的全电气制动***。

此外，本发明可设置成，设置有控制设备用于运行制动压力产生和分配***，其中，控制设备尤其对于每个液压回路分别具有控制单元。因此，可实现控制单元的容错可靠性(Ausfallsicherheit)。中央的、上级的控制设备此外可以是有利的，以使液压回路彼此相协调。

此外，在本发明的框架中可以是有利的是，控制设备借助于制动压力产生和分配***、优选地除了电子制动力分配之外为车辆提供至少一个可电子操控的安全-或驾驶辅助***，例如防抱死***和/或驱动打滑调节(Antriebsschlupfregelung)和/或电子稳定程序。换言之，根据本发明的制动***可通过根据本发明的制动压力产生和分配***来实现确定制动力的全部安全-和驾驶辅助***。

此外，本发明可设置成，制动***具有仅仅一个制动流体平衡容器、但是尤其不具有低压存储器。因此也可简化制动***的构造，其中，同时可改善制动***的可控制性。

此外，根据本发明的目的通过一种带有制动***的无驾驶员且无制动踏板地驾驶的车辆来实现，该制动***可如上面所描述的那样来实施。在此获得上面结合根据本发明的制动***所描述的相同的优点。当前全面参照这些优点。

附图说明

接下来根据附图利用本发明的优选的实施例的说明来详细示出另外的改善本发明的措施。在此，在权利要求中和在说明中所提到的特征可分别自己单独地或以任意组合对于本发明来说是重要的。在此应注意的是，附图仅具有说明性的特征而不考虑以任何形式限制本发明。其中：

图1示出了传统制动***的示意图，

图2示出了根据本发明的制动***的示意图。

具体实施方式

图1示出了已知的制动***100，其设有冗余。又在图2中示出根据本发明的制动***100。根据本发明的制动***100有利地设计用于无驾驶员且无制动踏板4地驾驶的车辆。制动***100包含用于借助于制动流体产生和分配制动压力到车辆的车轮制动器101上的制动压力产生和分配***10以及制动流体平衡容器20。本发明对此设置成制动流体平衡容器20直接以流体的方式、也就是说在其之间无结构部件地仅经由敞开的、无阀的液压管线3，或者优选地直接无液压管线3地联接到制动压力产生和分配***10处。

比较图1和图2来阐述本发明。通过取消车辆中的制动踏板4可放弃任何类型的制动力增强器1、主制动缸2或踏板模拟器4。

如在图1中所示，传统的制动压力产生和分配***10具有预压力传感器5，其测量在制动压力产生和分配***10之前由主制动缸2建立的制动压力。该值需要作为微分方程的初始值用于在每个车轮中的压力调节。如果现在不再存在通过驾驶员的操纵可能性，而是将制动流体平衡容器20直接联接到制动压力产生和分配***10的输入部处，那么该预压力始终是1巴环境压力。因此，在本发明的框架中现在可放弃预压力传感器，如这在图2中可辨识出的那样。

此外如图1所示，传统的制动压力产生和分配***10每个车轮各具有进入阀6和排出阀7并且对于每个液压回路I,II具有两个所谓的分离阀8,9。这些分离阀8,9是必要的，以便在制动压力产生和分配***10中建力压力时回输泵11不经由主制动缸2将压力流体或压力液体直接泵到制动流体平衡容器20中，那么在车轮制动器101中就没有液压压力被建立，并且以便回输泵11可从制动流体平衡容器20抽吸制动流体。分离阀8,9的功能在于即在通过回输泵11主动压力建立的情况中使制动流体平衡容器20到回输泵11处的连结从泵送侧P移动到抽吸侧S上。在本发明的框架中可放弃每个液压回路I,II这两个分离阀8,9(即总共四个分离阀8,9)(参看图2)。构造要点在于制动流体平衡容器20可与回输泵11的抽吸侧永久地连接。

即如果制动流体平衡容器20与回输泵11的抽吸侧永久地连接(如图2所示)，那么此外可放弃在相应的车轮制动器101的排出阀7与回输泵11的抽吸侧S之间的低压存储器12。多余的压力液体可直接喷射到制动流体平衡容器20中。在每个车轮制动器101处可以设置有转轮传感器(Drehradsensor)102。

如在图1中可辨识出的那样，在传统的制动压力产生和分配***10中平行于每个进入阀6存在可通过压力差操纵的回流阀13。如果在压力保持阶段期间驾驶员想要减小制动压力，那么车轮压力应能够立即跟随该减小。因此如果在车轮中的制动压力大于在进入阀6之前存在的压力，那么回流阀13始终打开。这用于避免自制动。因为不再存在通过驾驶员的交互，可放弃这四个回流阀13(如在图2中所示)。

此外如图2所示，制动***100可具有两个液压回路I,II。每个液压回路I,II可以以流体的方式操作两个车轮。在此可考虑，第一液压回路I可操作左前车轮制动器VL和右后车轮制动器HR(所谓的对角划分)或者操作两个前车轮制动器VL,VR(所谓的轴线划分)。第二液压回路II例如可操作右前车轮制动器VR和左后车轮制动器HL或者操作两个后轮制动器HL,HR。每个液压回路I,II即可相应液压操作两个车轮。由此，制动***100可满足较高的可用性要求。

在本发明的框架中可考虑，每个液压回路I,II具有其自己的带有自己的驱动马达14的回输泵11。尽管如此但是也可考虑，液压回路I,II可在相同轴线上具有回输泵11(所谓的同轴连结)。

此外可考虑，每个液压回路I,II在控制设备30的框架中具有其自己的控制单元31,32用于调节其阀6,7以及其回输泵11。控制单元31,32可应用共同的传感器集群33用于探测纵向-和/或横向加速度和或偏转率(Gierrate)。这两个控制单元31,32可经由数据总线36相互通讯。能量供应经由储能器34,35实现。在此可考虑，每个液压回路I,II具有其自己的电能供应34,35。在制动***100与车辆之间以及在制动***100内的通讯同样可经由数据总线36实现。

控制设备30可作为单独的控制设备30来提供或在车辆的中央控制设备中来执行。通过在本发明的框架中的控制设备30，可借助于制动压力产生和分配***10为车辆提供全部的安全***和驾驶辅助***，而至少提供电子的制动力分配、防抱死***ABS和/或驱动打滑调节ASR和/或电子稳定程序ESP。换言之，根据本发明的制动***100可通过根据本发明的制动压力产生和分配***10实现确定和/或产生制动力的全部的安全***和驾驶辅助***。

此外，每个液压回路I,II具有其自己的电气驻车制动器EPB。优选地使该电气驻车制动器EPB与不由相应的液压回路I,II液压制动的车轮相关联。换言之，每个液压回路I,II可液压制动两个车轮并且电气制动一车轮。

附图的前述说明仅在示例的范围中描述本发明。当然，只要在技术上适宜，实施形式的各个特征可相互自由组合，而不离开本发明的范围。

附图标记清单

1 制动力增强器

2 主制动缸

3 管线

4 制动踏板、踏板模拟器

5 预压力传感器

6 进入阀

7 排出阀

8 分离阀

9 分离阀

100 制动***

10 制动压力产生和分配***

11 回输泵

12 低压存储器

13 回流阀

20 制动流体平衡容器

30 控制设备

31 控制单元

32 控制单元

33 传感器集群

34 储能器

35 储能器

36 数据总线

101 车轮制动器

102 车轮转速传感器

P 泵送侧

S 抽吸侧

EPB 电气驻车制动器

VL 左前车轮制动器

VR 右前车轮制动器

HL 左后车轮制动器

HR 右后车轮制动器。

Claims

1. 一种用于无驾驶员且无制动踏板地驾驶的车辆的制动***(100)，其具有：

制动压力产生和分配***(10)用于借助于制动流体产生和分配制动压力到所述车辆的车轮制动器(101)上，以及

制动流体平衡容器(20)，

其特征在于，

所述制动流体平衡容器(20)直接以流体的方式联接到所述制动压力产生和分配***(10)处。

2.根据权利要求1所述的制动***(100)，

其特征在于，

所述制动压力产生和分配***(10)具有至少一个回输泵(11)，其中，所述回输泵(11)在其抽吸侧(S)处直接以流体的方式联接到所述制动流体平衡容器(20)处，并且/或者所述回输泵(11)仅从所述抽吸侧(S)以流体的方式联接到所述制动流体平衡容器(20)处。

3.根据权利要求1或2所述的制动***(100)，

其特征在于，

所述制动流体平衡容器(20)到所述制动压力产生和分配***(10)处的直接流体的连结经由直接的、不中断的、敞开的并且/或者无阀的液压管线(3)来建立，

并且/或者所述制动流体平衡容器(20)直接固定在所述制动压力产生和分配***(10)处。

4.根据前述权利要求中任一项所述的制动***(100)，

其特征在于，

所述制动压力产生和分配***(10)具有第一液压回路(I)和第二液压回路(II)。

5.根据前述权利要求所述的制动***(100)，

其特征在于，

所述第一液压回路(I)和所述第二液压回路(II)对于每个车轮制动器(101)相应具有进入阀(6)和排出阀(7)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的制动***(100)，

其特征在于，

所述第一液压回路(I)和所述第二液压回路(II)具有分别的回输泵(11)，其能够通过分别的马达(14)在每个液压回路(I,II)中驱动。

7.根据前述权利要求中任一项所述的制动***(100)，

其特征在于，

所述制动压力产生和分配***(10)对于所述车辆的每个后车轮制动器(HL,HR)或对于每个前车轮制动器(VL,VR)相应具有电气驻车制动器(EPB)，

并且/或者所述电气驻车制动器(EPB)在每个车轮制动器(101)处能够通过靠近车轮的马达-传动机构单元驱动，

并且/或者至少一个液压回路(I,II)关联有至少一个电气驻车制动器(EPB)，其使不由相关联的所述液压回路(I,II)液压制动的车轮制动。

8.根据前述权利要求中任一项所述的制动***(100)，

其特征在于，

设置有控制设备(30)用于运行所述制动压力产生和分配***(10)，

并且/或者所述控制设备(30)对于每个液压回路(I,II)相应具有控制单元(31,32)，

并且/或者所述控制设备(30)借助于所述制动压力产生和分配***(10)为所述车辆提供至少一个可电子操控的安全-或驾驶辅助***。

9.根据前述权利要求中任一项所述的制动***(100)，

其特征在于，

所述制动***(100)具有仅仅一个制动流体平衡容器(20)。

10.一种无驾驶员且无制动踏板地驾驶的车辆，其带有根据前述权利要求中任一项所述的制动***(100)。