制动系统以及用于运行制动系统的方法与流程

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的制动系统以及一种根据权利要求9的前序部分所述的用于运行制动系统的方法。

背景技术：

从专利文献de102013224870a1中已知一种用于机动车的“线控制动”制动系统，其包括：可由制动踏板操纵的串联制动主缸，该串联制动主缸的两个压力腔分别以可通过可电操纵的分离阀分离的方式与具有两个车轮制动器的制动回路相连接；与制动主缸液压地相连接的、可接通和切断的模拟装置；以及可电控制的压力提供装置，该压力提供装置通过具有液压腔的缸-活塞组件构成，其活塞可通过电子机械的执行器移动。此外，制动系统包括布置在后轮的车轮制动器上的、可电操纵的驻车制动执行器，在紧急情况中可借助于该驻车制动执行器辅助行车制动。在制动系统的液压的备用运行模式中，利用制动主缸的压力加载两个车轴的可液压操纵的车轮制动器。由于车轮制动器的相对高的压力介质体积总量，这引起相对长的制动踏板行程。

基本上应注意的是，在“线控制动”运行模式失效之后，在“线控制动”制动系统中可能仅仅还能为驾驶员提供液压/机械的备用级(rückfallebene)。在效果方面这意味着，仅仅由驾驶员脚引入的力能用于施压液压的车轮制动器。通常认为驾驶员脚力限制在500牛。根据车辆重量和液压的摩擦制动器的实施方案以及制动器的作用半径相对于车轮的滚动半径的比例，此时可实现的减速度显著低于在干燥道路上的完全减速度。对于具有大车轮的重型车辆(例如suv)是尤其不利的。为了以可供使用的驾驶员脚力实现尽可能大的减速度，此外趋于选择制动主缸直径更小的设计方案。这虽然带来更高的压力，然而缺点是显著加长的制动踏板行程。

技术实现要素：

本发明的目的是，提供一种制动系统以及一种用于运行制动系统的方法，该制动系统或方法以舒适的制动踏板行程实现更高的制动减速度。

根据本发明，该目的通过根据权利要求1所述的制动系统以及根据权利要求9所述的用于运行制动系统的方法实现。

本发明基于的想法是，在制动系统的液压的备用运行模式中，在驾驶员进行制动踏板操纵时，仅在前轮上的可液压操纵的车轮制动器与制动主缸相连接并且通过驾驶员借助于制动主缸加载压力，而后轮仅仅借助于可电动操纵的车轮制动器制动。

本发明给出的优点是，在不使用驾驶员脚能量的情况下完全利用后轴上的减速潜能。将驾驶员脚能量集中在前轴的制动作用上，从而整体实现更高的减速度。

优选地，液压的行车制动装置实施成，在液压的行车制动装置的未通电状态中，制动主缸仅仅与在前轮上的可液压操纵的第一车轮制动器相连接。

备选地，液压的行车制动装置优选地实施成，在液压的行车制动装置的未通电状态中，制动主缸与在前轮上的可液压操纵的第一车轮制动器以及在后轮上的可液压操纵的第二车轮制动器相连接。

优选地，电子控制和调节单元包括至少一个用于操控液压的行车制动装置的可电操纵的部件的电气的和/或电子的第一器件，以及至少一个用于操控可电动操纵的车轮制动器的、与第一器件分离地实施的、电气的和/或电子的第二器件。因此，尽管在用于操控液压的行车制动装置的第一器件失效时，也可在液压的备用运行模式中借助于可电动操纵的车轮制动器制动后轮。这提高了以高减速度减速的可用性。

优选地，为第二器件输送布置在前轮和后轮上的车轮转速传感器的信号。因此，在第二器件中，存在借助于驻车制动装置在后轮上调节车轮打滑所需的数据。

电气的和/或电子的第二器件优选地构造成用于借助于可电动操纵的车轮制动器在后轮上进行车轮打滑调节。因此，即使在第一器件失效时也可借助于第二器件通过可电动操纵的车轮制动器在后轮上进行车轮打滑调节。

优选地，车轮转速传感器信号从第二器件传输给第一器件。

根据一种优选的实施方式，通过第一电能量源/电源为第一器件和第二器件供给电能。

根据另一优选的实施方式，通过第一电能量源为第一器件供给电能，并且通过独立的第二电能量源为第二器件供给电能。

优选地，第二器件附加地构造成用于操控第二车轮制动器的输入阀。这在这样的液压的行车制动装置中是尤其有利的：在液压的行车制动装置的未通电状态中，制动主缸与可液压操纵的第一和第二车轮制动器相连接。因此，在液压的行车制动装置的未通电状态中，可借助于第二器件关闭第二车轮制动器的输入阀，以使得在液压的备用运行模式中第二车轮制动器不与制动主缸相连接。

本发明也涉及一种用于运行“线控制动”制动系统的方法，“线控制动”制动系统具有用于前轮和后轮的液压的行车制动装置和在后轮上的具有可电动操纵的车轮制动器的驻车制动装置。在此，在制动系统的液压的备用运行模式中，在驾驶员进行制动踏板操纵时，仅液压的前轮制动器与制动主缸相连接并且通过驾驶员借助于制动主缸加载压力，而后轮仅仅借助于可电动操纵的车轮制动器制动。

优选地，在液压的备用运行模式中，关闭液压的后轮制动器的输入阀，从而仅仅液压的前轮制动器与制动主缸相连接并且通过驾驶员借助于制动主缸加载压力。

在液压的备用运行模式中，优选地借助于可电动操纵的车轮制动器在后轮上进行车轮打滑调节。

优选地，制动系统包括可电操纵的、有利地常闭的模拟阀，借助于该模拟阀可接通和切断模拟装置的作用。尤其优选地，模拟阀布置在制动主缸和模拟装置之间。

优选地，压力提供装置分别通过可电操纵的、有利地常闭的接通阀与第一和第二车轮制动器相连接。

后轮的可液压操纵的(第二)车轮制动器和同一后轮的可电动操纵的车轮制动器优选地以如下方式实施成组合的车轮制动器，即，可利用驻车制动装置的电动机或者液压地借助于行车制动装置来操纵组合的车轮制动器的可移动的制动活塞。

备选地优选的是，后轮的可液压操纵的(第二)车轮制动器和可电动操纵的车轮制动器实施成分离的。

附图说明

由从属权利要求和以下根据附图的描述中得到本发明的其它优选的实施方式。

附图中示意性地：

图1示出了用于执行根据本发明的方法的根据本发明的制动系统的第一实施例，

图2示出了用于执行根据本发明的方法的根据本发明的制动系统的第二实施例，

图3示出了用于操控根据本发明的制动系统的电子控制和调节单元的一部分的第一实施例，以及，

图4示出了用于操控根据本发明的制动系统的电子控制和调节单元的一部分的第二实施例。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的用于机动车的制动系统的实施例，机动车具有两个(未详细示出的)前轮(左前：fl；右前：fr)和两个后轮(右后：rr；左后：rl)。制动系统基本上包括：液压的行车制动装置，其具有在前轮fl、fr上的可液压操纵的车轮制动器8、9和在后轮rr、rl上的可液压操纵的车轮制动器10、11；驻车制动装置(epb：电子驻车制动器)，其具有在后轮rr、rl上的可电动操纵的车轮制动器60、61；以及电子控制和调节单元12。

首先，详细说明液压的行车制动装置。行车制动装置包括：可借助于操纵或制动踏板1操纵的制动主缸2；与制动主缸2共同作用的模拟装置3；被分配给制动主缸2的、处于大气压力下的压力介质储备容器4；可电控制的压力提供装置5，该压力提供装置通过具有液压腔37的缸-活塞组件构成，其活塞36可通过电子机械的执行器移动；可电控制的、用于调整每个车轮单独的制动压力的压力调制装置；以及车辆的每个车轮处的可液压操纵的车轮制动器8、9、10、11。

前轮fl、fr的可液压操纵的车轮制动器8、9以下也被称为第一车轮制动器，后轮的可液压操纵的车轮制动器10、11以下也被称为第二车轮制动器。第一车轮制动器8、9被分配给第一(液压的)制动回路i，第二车轮制动器10、11被分配给第二(液压的)制动回路ii。

例如，未详细示出的压力调制装置针对每个可液压操纵的车轮制动器8、9、10、11都包括输入阀6a-6d和输出阀7a-7d，输入阀和输出阀成对地通过中间接头液压地连接在一起并且连接到相应的车轮制动器8、9、10、11上。输出阀7a-7d的输出接头通过回流管路14与压力介质储备容器4相连接。制动回路i或ii的输入阀6a、6b或6c、6d的输入接头通过制动回路供给管路13a或13b相互连接。输入阀6a-6d分别与向着制动回路供给管路13a、13b打开的止回阀50a-50d并联。

制动主缸2在壳体21中具有两个先后布置的活塞15、16，所述活塞界定液压腔17、18。压力腔17、18一方面通过构造在活塞15、16中的径向孔以及相应的压力平衡管路41a、41b与压力介质储备容器4相连接，其中，可通过活塞17、18在壳体21中的相对运动阻断该连接。在压力平衡管路41a中，在压力腔17和压力介质储备容器4之间布置有常开的(so)诊断阀28。压力腔17、18具有未详细示出的回位弹簧，在未操纵制动主缸2时，回位弹簧使活塞15、16定位在初始位置中。活塞杆24将由于踏板操纵27引起的制动踏板1的摆动运动与第一(制动主缸)活塞15的平移运动耦合，该活塞的操纵行程由优选地实施成冗余的位移传感器25获取。由此，相应的活塞行程信号是制动踏板操纵角度的度量。该信号反映了驾驶员的制动意愿。

另一方面，每个压力腔17或18借助于液压的管路区段22a或22b与制动回路供给管路13a或13b中的一个相连接，其中，在压力腔17或18和制动回路供给管路13a或13b之间布置有相应的分离阀23a或23b。例如，制动主缸2的第一压力腔17与前轴制动回路i相关联并且与制动回路供给管路13a相连接，第二压力腔18与后轴制动回路ii相关联并且与制动回路供给管路13b相连接。分离阀23a或23b构造成可电操纵的、优选地常开的(so)二位二通阀。通过分离阀23a、23b，可阻断在制动主缸2的压力腔17、18和制动回路供给管路13a、13b之间的液压连接。这种情况例如在制动系统的所谓的“线控制动”运行方式中出现。

例如连接到管路区段22b上的压力传感器获取在制动主缸2中的压力。

模拟装置3可液压地连接到制动主缸2上，并且例如基本上由模拟器腔29、模拟器弹簧腔30以及使两个腔29、30相互分离的模拟器活塞31构成。模拟器活塞31通过布置在模拟器弹簧腔30中的有利地被预紧的弹性元件(例如弹簧)支撑在壳体21上。模拟器腔29可借助于可电操纵的模拟器阀32与制动主缸2的第一压力腔17相连接。在有踏板力输入且模拟器阀32打开时，压力介质从制动主缸压力腔17流入模拟器腔29中。与模拟器阀32液压地反并联地布置的止回阀34实现了，压力介质与模拟器阀32的切换状态无关地尽可能无障碍地从模拟器腔29流回制动主缸压力腔17。可设想模拟装置的其它实施方案和在制动主缸2上的连接方案。

可电控制的压力提供装置5构造成液压的缸-活塞组件或单回路的电液的线性执行器，其界定压力腔37的活塞36可由示意性地指出的电动机35在中间连接同样示意性地示出的旋转-平移传动机构39的情况下操纵。用于获取电动机35的转子位置的、仅仅示意性地指出的转子位置传感器以附图标记44表示。附加地，也可使用温度传感器45以感测电动机绕组的温度。

通过活塞36作用在被封装在压力腔37中的压力介质上的力作用产生的执行器压力被输入系统压力管路38中并且被优选地实施成冗余的压力传感器19获取。系统压力管路38与制动回路供给管路13a、13b相连接，其中，在压力腔37和制动回路供给管路13a或13b之间分别布置有接通阀26a或26b。在接通阀26a、26b打开时，压力介质到达车轮制动器8、9、10、11中以进行其操纵。这例如以制动系统的“线控制动”运行模式给出。因此，在以“线控制动”运行方式正常制动期间当接通阀26a、26b打开时，针对所有车轮制动器8、9、10、11都通过向前和向后推动活塞36进行车轮制动压力的建立和消除。

压力腔37通过连接管路41c(在该连接管路中布置有向着压力提供装置5的流动方向打开的止回阀52)与压力介质储备容器4相连接。因此，在接通阀26a、26b关闭时，通过活塞36的返回将压力介质再次吸入压力腔37中。

驻车制动装置包括在车辆的后轮rr、rl上的可电动操纵的车轮制动器60、61。作为后轮rr、rl的可液压操纵的车轮制动器10、11的附加，设置该可电动操纵的车轮制动器。然而，可电动操纵的车轮制动器60、61和可液压操纵的车轮制动器可共同地布置或实施在一个制动钳中，作为所谓的组合制动钳。车轮制动器60、61中的每一个通过电的信号线路70、71与电子控制和调节单元12相连接，从而可电动操纵的车轮制动器60、61可被控制和调节单元12操控和操纵。

电子控制和调节单元12也用于操控液压的行车制动装置的可电操纵的部件，尤其是阀6a-6d、7a-7d、23a、23b、26a、26b、28、32和压力提供装置5的电动机35。传感器19、20、25和44的信号同样被输送给电子控制和调节单元12并且在此处被处理。

在每个车轮fl、fr、rr、rl上设置车轮转速传感器65a-65d，其车轮转速信号输送或提供给电子控制和调节单元12。

由电能量源b1，例如电池或车载电路，为制动系统供给电能。

如也在图1中示出的那样(通过加粗的线示出)，在制动系统的液压的备用运行方式中，仅前轮fl、fr的第一车轮制动器8、9与制动主缸2相连接并且通过驾驶员(通过踏板操纵27)加载压力，而后轮rr、rl仅仅借助于可电动操纵的车轮制动器60、61制动。

图2中示出了根据本发明的用于机动车的制动系统的另一实施例，机动车具有(未详细示出的)两个前轮(左前：fl；右前：fr)和两个后轮(右后：rr；左后：rl)。制动系统基本上包括：液压的行车制动装置，其具有在前轮fl、fr上的可液压操纵的车轮制动器8、9和在后轮rr、rl上的可液压操纵的车轮制动器10、11；驻车制动装置，其具有在后轮rr、rl上的可电动操纵的车轮制动器60、61；以及电子控制和调节单元12。

与图1的实施例不同地，制动主缸2是单回路的，实施成具有仅仅一个(第一)活塞15和仅仅一个(第一)压力腔17。压力腔17或制动主缸2借助于液压的管路区段22a与前轴制动回路i的制动回路供给管路13a相连接，其中，在压力腔17和制动回路供给管路13a之间布置有分离阀23a。例如，压力传感器20连接到管路区段22a上。

压力腔17或制动主缸2与后轮制动器10、11(或制动回路供给管路13b)的液压连接仅仅通过分离阀23a、接通阀26a和接通阀26b实现。

在备用运行模式中，仅前车轮制动器8、9由驾驶员(踏板操纵27)加载来自制动主缸2的压力介质。后轮rr、rl仅仅借助于可电动操纵的车轮制动器60、61制动。这在图2中通过加粗的线表示(液压的：管路22a、13a以及到车轮制动器8、9的管路；电气的：操控线路70、71)。

图2的制动系统不包括从制动主缸2到后轴制动回路的制动回路供给管路13b的液压管路区段22b，并且相应地也不包括图1的制动系统的分离阀23b。

图3非常示意性地示出了用于操控根据本发明的制动系统的第一示例的电子控制和调节单元12的局部。

电子控制和调节单元12包括用于操控液压的行车制动装置的可电操纵的部件的电气的和/或电子的第一器件101以及用于操控驻车制动装置、尤其是可电动操纵的车轮制动器60、61的、与第一器件分离地实施的电气的和/或电子的第二器件102。

例如，电子控制和调节单元12的第一器件101包括功率控制单元103(pcu：powercontrolunit)，微控制器104(mcu：microcontrollerunit)和控制电子装置105。

例如，控制电子装置105包括用于操控液压的行车制动装置的阀(例如，阀6a-6d、7a-7d、23a、23b、26a、26b、28、34)的电子装置。此外，控制电子装置105包括用于操控压力提供装置5的电动机35的电部件。

布置在前轮和后轮上的车轮转速传感器65a-65d的信号被输送给用于操控驻车制动装置的第二器件102(通过在图3和4中的线165示出)。

为了操控车轮制动器60、61，第二器件102通过操控线路160、161与车轮制动器60、61相连接。

车轮转速传感器65a-65d的信号由用于操控驻车制动装置的第二器件102继续传输给功率控制单元103(通过图3和4中的线265表示)。

有利地，第二器件102附加地构造成用于操控第二车轮制动器10、11的输入阀6c、6d(在图3、4中未示出相应的操控线路)。例如，器件102包括用于操控该阀6c、6d的功率电子装置。这尤其是对于例如图1中的制动系统是有利的，在其中，制动主缸2在液压的行车制动装置的未通电状态中与第一和第二车轮制动器8-11相连接。

通过电能量源b1为第一器件101和第二器件102供给电能。

图4非常示意性地示出了用于操控根据本发明的制动系统的第二示例的电子控制和调节单元12的局部。

图4的电子控制和调节单元12基本上相应于图3的电子控制和调节单元12。

因此，电子控制和调节单元12包括用于操控液压的行车制动装置的可电操纵的部件的电气的和/或电子的第一器件101，以及用于操控驻车制动装置、尤其是可电动操纵的车轮制动器60、61的、与第一器件分离地实施的电气的和/或电子的第二器件102。此外，布置在前轮和后轮上的车轮转速传感器65a-65d的信号被输送给用于操控驻车制动装置的第二器件102(线165)。

与图3不同地，在图4中，设置第一电能量源b1和与第一能量源b1无关的第二电能量源b2。在此，通过第一能量源b1为第一器件101供给电能，并且通过第二能量源b2为第二器件102供给电能。因此，附加的独立的能量源b2设置成用于操纵驻车制动装置。因此，即使在第一能量源b1失效时以及进而在液压的行车制动装置的电操控失效时，仍可通过第二器件102借助于驻车制动装置进行制动。

本发明提供了以下优点：在液压的行车制动装置的可电操纵的压力提供装置5的区域中严重的首次电子故障之后改进了“线控制动”制动系统的备用级的功能性/实施性，这提高了制动效果和车辆稳定性，并且避免了不稳定的制动过程。为此，驾驶员仅仅操纵在前轮fl、fr上的液压的车轮制动器8、9，并且在后轮rr、rl上借助于驻车制动装置或可电动操纵的车轮制动器60、61的执行器(电动机)调整相应的制动作用。

优选地，以相对于后轴的制动力矩适宜的比例调整在后轴(后轮rr、rl)上的制动力矩。这例如可通过车轮转速调节或者车轮打滑调节实现。

在制动系统的实施例(例如见图2)中，如此实施液压的线路图，使得在线控制动功能失效之后(也就是说在制动系统的液压备用运行模式中，例如在无法通过压力提供装置5产生压力时)驾驶员通过制动主缸2能仅仅操纵前轴的车轮制动器8、9(在液压的行车制动装置的未通电状态中)。电子控制和调节单元12实施成，在线控制动功能失效之后，电子装置、例如第二器件102的一部分保持可用，该部分可操纵epb执行器(电动的车轮制动器60、61)。

优选地，电子装置的可用部分(第二器件102)可读取车轮转速传感器65a-65d的信号，并且优选地可进行后轴车轮rr、rl的车轮打滑调节，使得epb执行器以合适的方式施加作用和释放。

在制动系统的另一实施例(例如见图1)中，液压的线路图实施成，在线控制动功能失效之后(也就是说在制动系统的液压的备用运行模式中)，驾驶员可基本上通过制动主缸2操纵前轴和后轴的车轮制动器8-11(在液压的行车制动装置的未通电状态中)。然而，在液压的备用运行模式中，第二车轮制动器10、11(后轮的液压的车轮制动器10、11)不与制动主缸(2)相连接并且无法由驾驶员借助于制动主缸(2)加载压力。

于是，电子控制和调节单元12优选地实施成，在液压的备用运行模式中，后轮rr、rl的输入阀6c、6d可被电子装置的可操纵epb执行器(电动的车轮制动器60、61)的部分、例如第二器件操纵。

于是，在液压的备用运行模式中如此进行调节，使得在由驾驶员进行制动操纵27时，关闭后车轮制动器10、11的输入阀6c、6d。于是，驾驶员仅仅操纵液压的前轮制动器8、9。后轮rr、rl仅仅通过电动的车轮制动器60、61制动。

该实施例具有的附加优点是：尽管在制动系统的电能量供给完全失效的情况下，在第二液压的备用运行模式中还是能利用所有液压的车轮制动器8-11使车辆减速。然而，缺点是更长的踏板行程。

优选地，在双重失效或者潜在的失效(其结果是在驾驶员进行制动操纵27之后前轮制动器8、9不发生制动作用)之后，如此更改备用水平的运行模式(驻车制动装置的操纵)，使得与adbf相似地操纵可电动操纵的车轮制动器60、61。