本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的、用于车辆的具有液压的车辆制动器并且具有机电的制动装置的制动系统。
背景技术：
在de102004004992a1中介绍了一种用于车辆的制动系统，该制动系统一方面包括液压的车辆制动器并且另一方面包括一具有电制动马达的机电的驻车制动装置。所述制动装置的电制动马达被集成到液压的车辆制动器的车轮制动器中，其中所述电制动马达使制动活塞朝制动盘的方向移位（verstellt），并且在操纵车辆制动器时也由液压的制动压力来向这个制动活塞加载。
在停下车辆时，用电制动马达来操纵驻车制动装置，以用于产生所期望的停车制动力。如果所述停车制动力没有达到所要求的力水平，则按照de102004004992a1额外地操纵液压的车辆制动器，以用于产生额外的制动力。
技术实现要素：
用于车辆的按本发明的制动系统包括液压的车辆制动器以及机电的制动装置，所述机电的制动装置具有至少一个电制动马达、尤其是包括两个电制动马达。在惯常的行驶运行中操纵所述液压的车辆制动器，以便得到所期望的、用于将所述车辆制动的制动力。在所述液压的车辆制动器中产生的液压压力作用到车轮制动单元中的制动活塞上。优选在停下车辆时操纵所述具有至少一个电制动马达的机电的制动装置，以便以机电的方式产生持久地将车辆固定住的停车制动力。在一种有利的实施方案中，所述机电的制动装置的电制动马达与所述液压的车辆制动器一样作用到相同的制动活塞上。
所述液压的车辆制动器具有电执行器，用所述电执行器可以影响所述液压压力。所述执行器能够以电的方式来操控，从而通过对所述执行器的电操控可以提高车辆制动器中的液压压力。所述电执行器例如是制动力放大器的部件，驾驶员用所述制动力放大器通过对制动踏板的操纵来影响所述车辆制动器中的液压压力。所述制动力放大器借助于所述电执行器来放大由驾驶员产生的液压压力。
此外，所述按本发明的制动系统包括闭锁机构（verriegelungsmechanismus），该闭锁机构被配设给所述液压的车辆制动器的电执行器或者能够由所述执行器操纵的传动机构。借助于所述闭锁机构，可以在车辆的停止位置中通过所述执行器的锁止来贮存液压压力。所述闭锁机构在此具有以下优点：在闭锁之后不需要为了持久地保持所述液压压力而输送能量，因为所述执行器的闭锁或者连接在所述执行器后面的传动机构的闭锁通过机械的方式来进行。因此在所述车辆的停车的过程中，在不取决于机电的制动装置的电组件或者控制器的高效能性的情况下持久地保证了足够高的停车制动力。所述闭锁机构因此在所述液压的车辆制动器与所述机电的制动装置之间建立机械连接，并且尤其能够在所述机电的制动装置的组件或者所配设的控制器有功能故障时持久地产生停车制动力。所述电执行器尤其也能够自主地并且由此能够在没有驾驶员操纵的情况下来操控。
按照一种有利的实施方案，所述液压的车辆制动器的电执行器包括电动马达，所述电动马达驱动形成所述传动机构的变速器，其中通过所述闭锁机构要么能够闭锁（verriegelbar）所述电动马达要么能够闭锁所述变速器。所述电动马达和所述变速器有利地是有待由制动踏板进行加载的制动力放大器（ibooster（智能助力器））的组成部分。所述电执行器能够在不取决于对所述制动力放大器的操纵的情况下通过所述制动踏板来操控，从而也可以在没有驾驶员活动的情况下来操控所述电执行器，以便产生得到提高的液压压力，所述液压压力随后通过对所述闭锁机构的操纵和所述执行器的锁止来冻结。
按照另一种有利的实施方案，所述闭锁机构包括一具有止动爪（sperrklinke）的机电的调节机构，所述止动爪能够在释放位置与止动位置之间移位。对所述调节机构的激活通过通电来进行，随后产生电磁力，所述电磁力使所述止动爪移位。在给所述调节机构通电时，有利地将所述止动爪从所述释放位置转移到所述止动位置中，在所述止动位置中所述电执行器被闭锁。此外，可能有利的是，通过对所述调节机构的相应相反的通电也引起朝反方向的移位、也就是从所述止动位置到释放位置中的移位。
在所述电磁的调节机构中可以布置永磁体，所述永磁体朝所述止动位置的方向对所述止动爪进行加载。这种实施方案具有以下优点：仅仅对于所述止动爪从释放位置到止动位置中的转移运动来说，需要给所述机电的调节机构通电。在所述止动爪已经到达所述止动位置之后，所述止动爪被所述永磁体保持在所述止动位置中，并且可以在所述电磁的调节机构中切断电流，而这没有导致所述止动爪复位到所述释放位置中。由此保证，在没有持久的通电的情况下所述闭锁机构的止动爪也保持在所述止动位置中。
还按照另一种有利的实施方案，所述闭锁机构的止动爪在所述止动位置中将所述变速器的变速器齿轮锁止，所述变速器连接在所述电动马达的后面并且尤其处于所述电动马达与所述制动力放大器之间的传动路径中。在所述止动位置中，所述止动爪伸入到所述变速器齿轮的齿廊内，使得所述变速器齿轮朝降低的液压压力的方向的旋转运动被锁止。所述变速器齿轮可以抗扭地与所述电动马达的马达轴相连接。
所述制动力放大器有利地包括主缸、尤其是作为串列气缸（tandemzylinder）的设计方案中的主缸，通过所述主缸来向所述液压的车辆制动器的一条或者二条制动回路供给液压压力。由所述制动踏板来使所述主制动缸移位，其中调节杆使所述主制动缸移位，所述制动踏板作用到所述调节杆上。所述主制动缸能够额外地通过主轴的轴向的调节运动来移位，所述主轴被支承在沿轴向被固定的、但是能够旋转的主轴螺母中，所述主轴螺母通过所述变速器由所述电动马达来驱动。因此通过所述变速器和所述主轴螺母将所述电动马达的旋转运动转换为所述主轴的轴向的调节运动，所述主轴的轴向的调节运动作为放大运动作用到所述主制动缸上。
通过所述止动爪将所述电动马达或者所述变速器锁止来锁定所述主轴的当前的轴向位置并且冻结在这个位置中存在的液压压力。
作为通过所述止动爪来锁止变速器齿轮的替代方案，也可能的是，在所述电动马达的马达轴上抗扭地安放一齿轮，该齿轮不是所述变速器的部件并且所述止动爪闭锁地嵌合到该齿轮的齿部中。这种设计方案具有以下优点：所述变速器或者在所述电动马达与所述变速器之间的连接不取决于所述闭锁机构并且不受其影响。仅仅必须将一个额外的齿轮布置在所述马达轴上，该额外的齿轮被配设给所述闭锁机构的止动爪。
还按照另一种有利的实施方案，抗扭地安放在所述马达轴上的齿轮具有锯齿轮廓，该锯齿轮廓以下述方式构成：所述齿轮仅仅朝更高的液压压力的方向能继续转动，而沿着反方向则被锁止。所述齿轮的齿根据所述锯齿轮廓具有沿着周缘方向倾斜的锯齿，使得所述齿轮在沿着这个周缘方向继续旋转时在所述止动爪的下面滑过，而在掉转旋转方向时所述止动爪则抵靠在所述锯齿的陡峭的齿侧上并且使所述齿轮不可能滑转。
按照一种替代的实施方案，与所述马达轴相连接的齿轮具有齿，所述齿则具有对称的三角形轮廓。这种实施方案具有以下优点：在所述止动爪的止动位置中所达到的更高的制动压力虽然保持被冻结，但是在所述电动马达主动地返回时所述齿轮在所述止动爪的下面滑过，从而可以降低所述液压压力。相反，也可以通过对所述电动马达的相应的操控来提高所述制动压力，方法是：所述齿轮沿着相应的旋转方向在所述止动爪的下面滑过。
还按照另一种有利的实施方案，所述制动系统具有操纵开关，通过该操纵开关来人工接通所述闭锁机构，必要时也可以额外地切断所述闭锁机构。所述操纵开关尤其不取决于停车制动开关而存在，驾驶员可以通过所述停车制动开关来激活停车制动功能。
在一种替代的实施方案中，尤其如果在所述控制器中发现：在所述制动系统的电组件、尤其是机电的制动装置中存在着功能故障，所述闭锁机构就不是由驾驶员手动地来触发、而是自动地通过控制器的调节信号来触发。
对于用于产生停车制动力的方法来说，在停下车辆之后操纵液压的车辆制动器的电执行器，以用于提高液压压力。在达到所定义的液压压力之后，所述电执行器的当前的位置被所述闭锁机构锁止。优选在所述机电的制动装置的组件有功能故障的情况下实施对所述执行器的操纵和对所述执行器的锁止。替代地，也可以的是，在所述机电的制动装置的规范的高效能性的情况下也操纵所述液压的车辆制动器的电执行器并且借助于所述闭锁机构来锁定所述执行器的位置。
所述机电的制动装置中的功能故障例如可以通过当前能够达到的停车制动力的水平来确定。如果所期望的停车制动力不能由所述机电的制动装置来提供，这例如可以借助于所述电制动马达的马达电流来确定，则操纵所述电执行器并且触发所述闭锁机构。
还按照另一种有利的实施方案，随着停车的结束通过所述闭锁机构来取消对所述电执行器的锁止。为此将闭锁元件、尤其是所述闭锁机构的止动爪从止动位置移位到释放位置中。
在调节器或者控制器中执行不同的方法步骤，所述调节器或者控制器是所述制动系统的组成部分。在此，例如涉及esp控制器（电子稳定程序），在所述esp控制器中必要时也实施对所述闭锁机构的操控。附加地或者替代地，也可以涉及制动力放大器的控制器或者涉及其他控制器，所述制动力放大器包括能电控制的执行器。可能的并且必要时有利的是，通过所述制动力放大器的控制器或者通过例如安全气囊的或者车辆的转向系统中的其他控制器来操控所述闭锁机构。尤其对于负责机电的制动装置的控制器变得失灵（funktionsuntüchtig）这种情况来说，所述闭锁机构可以通过其他功能正常的控制器来操控。
附图说明
其他优点和有利的实施方案可以从其他权利要求、附图说明和附图中得知。附图示出：
图1是具有制动力放大器的液压的车辆制动器的示意图，其中车辆后车桥上的车辆制动器的车轮制动机构额外地配备了具有电制动马达的机电的制动装置；
图2是具有电制动马达的机电的制动装置的剖面；
图3是具有电动的放大机构并且具有闭锁机构的制动力放大器的剖面，所述闭锁机构作用到变速器齿轮上；
图4是与图3相对应的制动力放大器的剖面，其闭锁机构影响安放在电动马达的马达轴上的齿轮；
图5是在具有锯齿轮廓的实施方案中的齿轮；
图6是在具有齿的实施方案中的齿轮，所述齿具有对称的三角形轮廓；
图7是用于手动地将所述闭锁机构闭锁和解锁的流程图；
图8是用于自动地将所述闭锁机构闭锁和解锁的流程图。
在附图中，相同的构件设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中示出的、用于车辆的液压的车辆制动器1包括前车桥制动回路2和后车桥制动回路3，所述前车桥制动回路和后车桥制动回路用于向所述车辆的每个车轮上的车轮制动机构9供给处于液压压力下的制动流体并且对所述车辆的每个车轮上的车轮制动机构进行操控。所述制动回路也可以构造为两条对角制动回路，所述两条对角制动回路分别具有一个前轮和一个与其对角地布置的后轮。
所述两条制动回路2、3被连接到共同的主制动缸4上，所述主制动缸构造为串列气缸并且通过制动液储存容器5来被供给制动流体。所述主制动缸4的内部的主制动缸活塞由驾驶员通过制动踏板6来操纵，由驾驶员施加的踏板行程通过踏板行程传感器7来测量。制动力放大器10位于所述制动踏板6与所述主制动缸4之间，所述制动力放大器例如包括电动马达，所述电动马达通过变速器来操纵所述主制动缸4（ibooster）。所述制动力放大器10是用于影响液压的制动压力的主动的制动组件。
将所述制动踏板6的、由踏板行程传感器7测量的调节运动作为传感器信号传输给所述制动系统的控制器11，在所述控制器中产生用于对所述制动力放大器10进行操控的调节信号。在每条制动回路2、3中通过不同的切换阀向车轮制动机构9供给制动流体，所述不同的切换阀与其他联动装置（aggregat）一起是制动液压装置8的部件。此外，液压泵属于所述制动液压装置8，所述液压泵是电子稳定程序（esp）的组成部分。所述液压泵也是一种用于影响所述液压的制动压力的主动的制动组件。
在图2中详细地示出了一种车轮制动机构9，该车轮制动机构布置在车辆的后车桥上的车轮上。所述车轮制动机构9是所述液压的车辆制动器1的部件并且从所述后车桥制动回路被供给制动流体22。此外，所述车轮制动机构9具有机电的制动装置，所述机电的制动装置优选用作用于将车辆固定在停止状态中的驻车或者停车制动器，但是也可以在车辆运动时、尤其在速度极限值之下的较小车速时用于将车辆制动。这样的车轮制动机构9必要时也可以布置在车辆的前车桥的车轮上。
所述机电的制动装置包括一具有钳19的制动卡座（bremssattel）12，所述钳搭接着制动盘20。作为调整机构，所述制动装置具有马达-变速器-单元，该马达-变速器-单元具有作为制动马达13的直流-电动马达，所述制动马达的转子轴旋转地驱动主轴14，主轴螺母15抗旋转地（rotationsfest）被支承在所述主轴上。在所述主轴14旋转时，所述主轴螺母15在轴向上被移位。所述主轴螺母15在制动活塞16的内部运动，所述制动活塞是制动衬片17的支座，由所述制动活塞16将所述制动衬片朝所述制动盘20挤压。另一制动衬片18位于所述制动盘20的对置的一侧上，该另一制动衬片位置固定地被保持在所述钳19上。所述制动活塞16在其外侧面上通过包围的密封圈23相对于接纳式壳体压力密封地得到密封。
在所述制动活塞16的内部，所述主轴螺母15在所述主轴14旋转运动时能够在轴向上向前朝所述制动盘20的方向运动，或者在所述主轴14进行相反的旋转运动时能够在轴向上向后运动直至到达终端止挡部21处。为了产生夹紧力，所述主轴螺母15向所述制动活塞16的内端面进行加载，由此在轴向上能移动地支承在所述制动装置中的制动活塞16以所述制动衬片17被朝所述制动盘20的所面对的端面挤压。所述主轴螺母15是所述制动马达与所述制动活塞之间的传动元件。
对于液压的制动力来说，来自所述液压的车辆制动器1的制动流体22的液压压力作用到所述制动活塞16上。所述液压压力也可以在车辆停止状态中在操纵所述机电的制动装置时起支持作用，从而总制动力由以电动的方式提供的份额和液压的份额组成。在车辆行驶过程中，要么仅仅液压的车辆制动器起作用，要么不仅液压的车辆制动器而且机电的制动装置都起作用，要么仅仅机电的制动装置起作用，以便产生制动力。用于不仅对所述液压的车辆制动器1的能够调节的组件进行操控而且对所述机电的车轮制动机构9进行操控的调节信号在所述控制器11中产生。
在图3中以剖面示出了所述制动力放大器10在其作为ibooster的实施方案中的情况。所述制动力放大器10包括作为串列气缸来构成的主制动缸30，用于向所述制动回路2和3供给液压压力。所述主制动缸30通过调节杆31来操纵，该调节杆与属于所述制动踏板6（图1）的杆32相连接。在操纵所述制动踏板时，使所述调节杆31在轴向上移动并且操纵所述主制动缸30，以用于产生得到提高的液压压力。
此外，所述制动力放大器10具有机电的放大机构，该机电的放大机构包括电动马达36和变速器35。所述调节杆31被接纳在主轴33中，该主轴支承在主轴螺母34中，其中主轴33和主轴螺母34通过螺纹相耦联。所述主轴螺母34以能够旋转的方式得到支承，但是以沿轴向固定在壳体上的方式来布置并且由所述变速器35来驱动。在所述电动马达36旋转时，所述马达轴37的旋转运动通过抗扭地安放在所述马达轴37上的变速器齿轮38来传递到所述变速器35上，所述变速器的旋转运动在输出侧被传递到所述主轴螺母34上。所述主轴螺母34的旋转运动被转换为所述主轴33的轴向的调节运动，该主轴的轴向的调节运动作用到所述主制动缸30上。
此外，为所述制动力放大器10配设了闭锁机构40，该闭锁机构允许将所述电动马达36和所述变速器35锁定或者闭锁在特定的位置中。这能够尤其在车辆的停止状态中冻结所述液压的车辆制动器中的特定的液压压力，从而持久地通过所述液压的车辆制动器来产生停车制动力。
所述闭锁机构40包括一具有止动爪41的电磁的调节机构，所述止动爪能够平移地在释放位置与止动位置之间移位。所述止动爪41的移位方向正交于所述电动马达36的马达纵轴线并且正交于所述主制动缸30的调节方向。在图3中所述止动爪41被移位在其被拉回的释放位置中，在该释放位置中所述变速器齿轮38不受所述止动爪41的影响。在操纵所述闭锁机构40时，将所述止动爪41移位到所述止动位置中，在该止动位置中所述止动爪41锁定地嵌合到所述变速器齿轮38的齿部中，从而排除所述电动马达36以及由此还有所述主轴33的复位，以减小被冻结的液压压力。
所述闭锁机构40构造为电磁的并且具有能够通电的环形线圈42，在该环形线圈通电时，安放在所述止动爪41上的衔铁43在轴向上被朝所述止动位置的方向移位。由弹簧元件44朝所述释放位置中对所述衔铁43包括所述止动爪41在内进行力加载。在所述环形线圈42通电时，克服所述弹簧元件44的力将所述衔铁43从所述释放位置移位到所述止动位置中。
此外，所述闭锁机构40包括永磁体45，该永磁体在所述闭锁机构40中布置在朝向所述变速器齿轮38的一侧上。随着到达所述止动位置，所述衔铁43抵靠在所述永磁体45上并且被其吸引。所述永磁体45的磁力足够大，从而在切断对环形线圈42的通电之后尽管有弹簧力44所述衔铁43也被保持在所述止动位置中。
为了松开所述止动位置，反向地对所述环形线圈42通电，由此所述衔铁43被所产生的磁场从所述止动位置移位到所述释放位置中。
对所述闭锁机构40的操控通过所述制动力放大器的控制器来进行。
在图4中示出的制动力放大器10具有在原则上与按照图3的结构相同的结构。但是，不同的是借助于所述闭锁机构40来将所述电动马达36或者变速器35锁止的结构上的设计。在所述马达轴37上一方面安放着所述变速器齿轮38，通过该变速器齿轮将所述马达轴37的驱动运动传递到所述变速器35上。另一方面，在所述马达轴37上以更大的轴向间距安放着额外的齿轮46，该齿轮抗扭地与所述马达轴37相连接并且与所述马达轴37的自由的端面相邻。所述额外的齿轮46用于进行锁止并且与所述闭锁机构40的止动爪41共同作用。在所述止动位置中，所述止动爪41嵌合到所述齿轮46的齿部中并且由此锁止所述电动马达36的旋转运动。
可以朝所述电动马达的两个旋转方向来锁止所述电动马达36的旋转运动。而在图5中则示出了安放在所述马达轴上的齿轮46的一种实施变型方案，所述齿轮的齿部构造为具有沿着周缘方向斜置的齿的锯齿轮廓47。所述止动爪41在其尖部上具有斜切的轮廓48，该斜切的轮廓与所述锯齿轮廓47的更为剧烈地斜切的侧面相匹配。这能够使所述齿轮46沿着旋转方向49滑转并且产生更高的液压压力，所述旋转方向49是压紧方向（zuspannrichtung）。因此用所述止动爪41在所述止动位置中也可以提高所述液压压力。而沿着相反的旋转方向则锁止所述齿轮46的旋转方向，从而所述液压压力持久地被冻结。
在按照图6的实施变型方案中，所述齿轮46的齿廊47构造为对称的三角形轮廓。所述止动爪41的尖部也具有对称的三角形轮廓48。这种实施方案也能够在止动位置中在操纵所述电动马达36时用所述止动爪41朝两个方向转动所述齿轮46。由所述电动马达36产生的马达力矩足够高，使得所述齿轮46可以朝两个旋转方向在伸入的止动爪41的下面滑过。因此，尽管伸入了所述止动爪也不仅可以提高所述液压压力而且可以降低所述液压压力。
在图7中示出了用于手动地将所述闭锁机构闭锁和解锁并且相应地用于在释放位置与止动位置之间转移所述止动爪的流程图。在第一步骤60中开始所述方法之后，在下一个步骤61中询问，是操纵还是不操纵操纵开关，以用于手动地操纵所述闭锁机构。如果所述操纵开关处于未被操纵的状态中，则跟随否-分支（“n”）又返回到按照步骤61的询问的开始并且以有规律的间隔重新经历这种询问。而如果在步骤61中所述询问表明：已经以应该产生持久的停车制动力的方式对所述操纵开关进行了操纵，则跟随y1-分支前进到下一个步骤62并且触发所述闭锁机构，从而将所述止动爪从所述释放位置移位到所述止动位置中并且将所述电动马达锁止。随后在步骤64中结束所述方法。
而如果在步骤61中所述询问表明：应该基于已经停车的状态通过对所述操纵开关的相应的操纵来松开所述闭锁机构，则跟随y2-分支前进到下一个步骤63并且松开所述闭锁机构。相应地将所述止动爪从所述止动位置转移到所述释放位置中，随后在步骤64中结束所述方法。
在图8中示出了具有用于自动地将所述闭锁机构闭锁和解锁的方法步骤的流程图，对所述闭锁机构的操控取决于停车制动开关。所述停车制动开关由驾驶员来操纵，以用于将所述机电的制动装置激活或者停用。
在步骤70中开始所述方法之后，在下一个步骤71中询问，所述esp控制器是否可用。如果是这种情况，则跟随是-分支（“y”）前进到下一个步骤72并且在那里询问，是否在车辆内关掉了点火。如果不是这种情况，则按照否-分支返回到步骤71并且以有规律的间隔重新实施所述询问：所述esp控制器是否可用。而如果在步骤72中所述查询表明关掉了点火，则跟随是-分支前进到下一个步骤73并且通过对所述esp控制器的操控来将所述闭锁机构40移位到所述闭锁位置中，从而将所述止动爪从所述释放位置转移到所述止动位置中。因此，冻结所述液压的车辆制动器中的液压压力并且在下一个步骤74中结束所述方法。
而如果在步骤71中所述询问表明：所述esp控制器不可用，则跟随否-分支前进到下一个步骤75并且在这里询问，是否关掉了点火。如果是这种情况，则跟随是-分支前进到步骤73并且以前面所描述的方式触发所述闭锁机构。否则就跟随否-分支前进到下一个步骤76，在该步骤中读入所述停车制动开关的状态。
在步骤77中询问，是否操纵了所述停车制动开关，以用于给所述闭锁机构解锁并且用于将所述止动爪转移到所述释放位置中。如果不是这种情况，则跟随否-分支又返回到步骤76并且在那里重新以周期性的间隔读入所述停车制动开关的当前状态。而如果在步骤77中所述询问表明：为了给所述闭锁机构解锁而操纵了所述停车制动开关，则跟随是-分支前进到步骤78并且实施对于所述闭锁机构的解锁。随后返回到步骤75并且定期询问，是否关掉了所述马达的点火。
在步骤79——该步骤同样跟着在步骤76中对所述停车制动开关的状态的读入而进行——中进行询问，是否朝所述闭锁机构的闭锁的方向操纵了所述停车制动开关。如果不是这种情况，则跟随否-分支又返回到步骤76并且以周期性的间隔读入所述停车制动开关的状态。而如果在步骤79中所述询问表明：应该朝闭锁的方向操纵所述闭锁机构，则跟随是-分支前进到所述步骤80并且在那里触发所述闭锁机构，从而将所述止动爪从所述释放位置移位到所述止动位置中。随后前进到步骤81并且询问，是否关掉了点火。如果不是这种情况，则又返回到所述步骤76并且以周期性的间隔来读入所述停车制动开关的状态。而如果在步骤81中所述查询表明，关掉了所述点火，则前进到步骤74，结束所述方法。