用于自动驾驶的陆上运输工具的电液式外力-车辆制动设备的制作方法

本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的、用于自动地在公共道路上驾驶的陆上运输工具的电液式外力-车辆制动设备。

背景技术：

为了进行直至等级4（可以要求驾驶员进行干预）及等级5（最高等级：不需要驾驶员）的自动驾驶，具有冗余的外力-车辆制动设备是必要的，所述外力-车辆制动设备以近乎确定的可能性排除车辆制动设备的完全失灵，而不需要驾驶员的干预。

公开文献de102014220440a1公开了一种具有两个在液压方面串联的外力-制动压力产生器的电液式外力-车辆制动设备。每个制动压力产生器具有能以电的方式来操控的压力源。液压式车轮制动器被连接到所述两个制动压力产生器中的第二制动压力产生器上并且间接地通过所述第二制动压力产生器被连接到所述两个制动压力产生器中的第一制动压力产生器上。如果所述第一制动压力产生器有功能能力，则通过所述第二制动压力产生器由所述第一制动压力产生器以液压的方式向车轮制动器加载制动压力并且通过这种方式来操纵车轮制动器。由所述第一制动压力产生器来控制或调节制动压力的水平。第二制动压力产生器是被动的。在所述第一制动压力产生器失灵时，所述第二制动压力产生器承担制动工作。

技术实现要素：

具有权利要求1的特征的按本发明的电液式外力-车辆制动设备被设置用于在公共道路上直至等级4和5的自动驾驶。所述电液式外力-车辆制动设备具有两个外力-制动压力产生器，一个或者多个液压式车轮制动器被连接到所述外力-制动压力产生器上。液压式车轮制动器能够被连接到两个外力-制动压力产生器上，和/或所述外力-制动压力产生器具有自已的液压式车轮制动器。所述车辆制动设备的、具有两个以上的外力-制动压力产生器的实施方式也是可能的。用所述外力-制动压力产生器能够产生用于操纵所连接的车轮制动器的制动压力，其中所述制动压力能够用外力-制动压力产生器和/或用制动压力调节阀装置来调节。“调节”在这里也是指控制。在外力-制动压力产生器失灵时，制动、也就是对于被连接到另一个外力-制动压力产生器上的车轮制动器的操纵能够用所述另一个外力-制动压力产生器来进行。

按照本发明，每个外力-制动压力产生器都具有制动液储存容器。此外，所述外力-制动压力设备具有另一个制动液储存容器，所述外力-制动压力产生器的制动液储存容器被连接到所述另一个制动液储存容器上。这在所述外力-车辆制动设备的原则上任意的位置处存在不密封性时提高了按本发明的外力-车辆制动设备的可用性。

在权利要求1中所说明的发明的有利的设计方案和拓展方案是从属权利要求的主题。

本发明的一种设计方案设置了作为具有在液压方面彼此分开的制动回路的双回路-制动压力产生器的、外力-制动压力产生器中的至少一个外力-制动压力产生器的一种实施方式，或者至少设置了从两条在液压方面彼此分开的制动回路到外力-制动压力产生器的连接。在每条制动回路上连接着至少一个液压式车轮制动器。双回路-实施方式提高冗余度并且由此提高按本发明的外力-车辆制动设备的失灵可靠性，并且如果用所述两个外力-制动压力产生器之一来进行一般制动并且另一个外力-制动压力产生器被设置用于在其中一个外力-制动压力产生器失灵时进行辅助制动，则双回路-实施方式尤其是有利的。在所述两条制动回路之一中存在故障时，通过所述外力-车辆制动设备的双回路-实施方式能够可选用所述两个外力-制动压力产生器之一来进行制动。

本发明的一种优选的设计方案设置一种具有多个腔室的、用于外力-制动压力产生器中的至少一个外力-制动压力产生器的制动液储存容器。所述制动液储存容器能够如用肌肉力操纵的双回路-主制动缸的传统的多腔室-制动液储存容器一样被一种舱壁划分为多个腔室，其中比如一条制动回路被连接到所述腔室之一上。在一条制动回路中存在不密封性时，仅仅所述制动液储存容器的所配属的腔室被排空，而密封的制动回路所连接的腔室则未被排空。这项措施也提高了按本发明的外力-车辆制动设备的可用性。

本发明的一种同样优选的设计方案设置了，所述另一个制动液储存容器具有制动液传感器，所述外力-制动压力产生器的制动液储存容器被连接到所述另一个制动液储存容器上。用所述制动液容器能够测量制动液位或者无论如何能够测量另一个制动液储存容器中的制动液位下降到所规定的最小制动液位之下的情况。用所述另一个制动液储存容器中的制动液传感器，能够确定按本发明的外力-车辆制动设备的不密封性，无论所述不密封性处于何处。只能确定不密封性的存在，但是不能确定所述不密封性处于何处。每个外力-制动压力产生器都具有自已的制动液储存容器，由此一条密封的制动回路所连接的外力-制动压力产生器的制动液储存容器或者制动液储存容器的腔室没有失去制动液。另一个制动液储存容器中的制动液传感器足以用于识别按本发明的外力-车辆制动设备的任意位置处的不密封性，所述外力-制动压力产生器的制动液储存容器中的制动液传感器是不必要的，尽管没有排除外力-制动压力产生器的制动液储存容器中的这样的额外的制动液传感器。

本发明的一种设计方案规定，外力-制动压力产生器具有用于产生制动压力的外力-活塞-缸单元。所述外力-活塞-缸单元是指一种活塞-缸单元，其活塞能在缸中运动或者相反其缸能在活塞上运动，以用于排挤制动液并且由此用于用外力来产生制动压力。尤其所述活塞或者所述缸能够以机电的方式用电动马达通过丝杠传动机构或者一般来说通过旋转/平移-转换式传动机构来运动，其中能够在电动马达与转换式传动机构之间布置机械的减速传动机构。所述活塞-缸单元的活塞或缸的其他外力-驱动装置也是可能的。

本发明的一种设计方案设置一种作为外力-制动压力产生器的液压泵、尤其是活塞泵或者（内）齿轮泵，其尤其由电动马达来驱动。

本发明的一种优选的设计方案规定，所述外力-活塞-缸单元和/或所述液压泵直接地、也就是说在没有中间连接液压式结构元件、像比如阀、尤其是电磁阀的情况下被连接到制动液储存容器上。由此，实现从制动液储存容器到外力-活塞-缸单元和/或液压泵的低的流动阻力，这也能够在温度低并且因此制动液黏稠时和/或在环境压力低时实现快速的制动压力形成。在所述两个外力-制动压力产生器之一失灵时在辅助制动时也能够用另一个外力-制动压力产生器进行快速的制动压力形成。

本发明的一种设计方案提供一种用于冗余地产生制动压力的肌肉力-或者助力-主制动缸。助力意味着用制动力放大器对主制动缸进行操纵，也就是在通过制动力放大器的放大力放大的情况下通过肌肉力进行操纵。所述助力制动不得与辅助制动混淆。后者是在其中一个外力-制动压力产生器失灵时用另一个外力-制动压力产生器进行制动或者一般来说在按本发明的外力-车辆制动设备的一个或多个组件或者一部分失灵时用冗余的组件或者冗余的系统进行制动。所述主制动缸能够在进行非自动驾驶时或者在自动驾驶的期间为驾驶员干预而实现对于外力-车辆制动设备的操纵。所述主制动缸能够用作用于外力制动的定值器，或者用借助于主制动缸产生的制动压力来操纵车辆制动设备。也比如能够在外力-制动压力产生器失灵时用主制动缸进行辅助制动。

本发明的一种拓展方案设置一种用于对车轮制动器中的制动压力进行调节或者用于在车轮制动器中进行车轮个别的制动压力调节的制动压力调节阀装置。所述制动压力调节阀装置能够被构造用于滑转调节、像比如防抱死调节、驱动装置滑转调节和/或驾驶动力调节、防滑调节、电子稳定性程序，为其分别使用缩写abs、asr、fdr/esp。

所有在说明书和附图中所公开的特征都能够单个地本身或者以原则上任意的组合在本发明的实施例中来实现。本发明的不具有权利要求的全部特征、而仅仅具有权利要求的一个或者多个特征的实施方式原则上也是可能的。

附图说明

下面借助于在附图中示出的实施方式对本发明进行详细解释。附图示出了按照本发明的电液式外力-车辆制动设备的液压线路图。

具体实施方式

在附图中示出的按本发明的电液式外力-车辆制动设备1被设置用于自动地在直至等级4或5的情况下在公共道路上驾驶的陆上运输工具、也就是客车。等级4意味着自动驾驶，其中能够要求驾驶员进行干预，并且等级5、也就是最高等级意味着不需要驾驶员干预的自动驾驶。

所述外力-车辆制动设备1具有两个彼此独立的外力-制动压力产生器2、3，它们分别具有自身的能量供给机构。所述两个外力-制动压力产生器之一2具有用于产生制动压力的外力-活塞-缸单元4，其活塞5能够用电动马达6通过丝杠传动机构7、比如直线往复运动球轴承传动机构在缸8中移动，以便为了进行制动操纵而将制动液从缸8中排挤出来并且产生制动压力。所述外力-活塞-缸单元4的缸8被连接到制动液储存容器10的腔室9上，所述制动液储存容器被舱壁11划分为腔室9。通过将所述外力-活塞-缸单元4直接连接到制动液储存容器10上这种方式，从制动液储存容器10通往外力-活塞-缸单元4的缸8的制动管路具有低的流动阻力，由此也在制动液冷并且因此黏稠时所述制动液快速地从制动液储存容器10流到缸8中。在本发明的所绘示的并且所示出的实施方式中，能够朝缸8的方向通流的止回阀34作为入口阀布置在从制动液储存容器10通往缸8的制动管路中，该止回阀稍许提高流动阻力。

四个液压式车轮制动器14通过两个在液压方面并联的外力阀12和四个入口阀13被连接到所述外力-活塞-缸单元4上并且由此被连接到其中一个外力-制动压力产生器2上，其中在所述四个入口阀中各两个入口阀以液压并联的方式被连接到两个外力阀12上。所述外力-制动压力产生器2由此自外力-活塞-缸单元4起被划分为两条彼此独立的分别具有两个车轮制动器14的制动回路。在本发明的所示出的并且所描述的实施方式中，所述外力阀12在其不通电的初始位置中是关闭的2/2通路-电磁阀并且所述入口阀13在其不通电的初始位置中是打开的2/2-通路-电磁阀，其中所述入口阀13为了进行更好的制动压力调节而被实施为比例阀。为了用外力-活塞-缸单元4对车辆制动设备1或者其车轮制动器14进行外力操纵而打开所述外力阀12并且用电动马达6通过活塞5在缸8中的移动来产生制动压力。

对于每个车轮制动器14来说，所述外力-制动压力产生器2具有出口阀15，该出口阀在本发明的所示出的并且所描述的实施方式中被构造为在其不通电的初始位置中关闭的2/2-通路-电磁阀，通过该出口阀将所述车轮制动器4连接到制动液储存容器10的腔室9上。所述制动液储存容器10针对每条制动回路并且针对所述外力-活塞-缸单元4具有自已的腔室9。

所述车轮制动器14中的制动压力可选能够用外力-活塞-缸单元4的电动马达6并且车轮个别地用入口阀13和出口阀15来调节，其中“调节”也是指对于制动压力的控制。所述入口阀13和出口阀15形成制动压力调节阀装置，用所述制动压力调节阀装置除了对于车轮制动器14中的制动压力的调节之外也能够执行滑转调节、比如防抱死调节、驱动装置滑转调节和/或驾驶动力调节、防滑调节和电子稳定性程序，为其使用缩写abs、asr、fdr和esp。滑转调节为本领域的技术人员所熟知并且在这里不作详细解释。

所述其中一个外力-制动压力产生器2具有能用肌肉力操纵的双回路-主制动缸16，所述车轮制动器14通过每条制动回路中的回路分离阀17并且通过入口阀13被连接到所述双回路-主制动缸上，从而也能够用肌肉力用主制动缸16来进行制动操纵。在本发明的所示出的并且所描述的实施方式中，所述回路分离阀17被构造为在其初始位置中打开的2/2-通路-电磁阀。

在进行外力制动时用所述外力-活塞-缸单元4来产生制动压力，对于所述外力制动来说，所述主制动缸16用作用于有待产生的或者有待调节的制动压力的定值器并且通过回路分离阀17的关闭与入口阀13分开。作为用于制动压力的额定值，用位移传感器18来测量主制动缸活塞的活塞行程和/或用压力传感器19来测量在主制动缸16中产生的压力。

为了在回路分离阀17关闭时能够使一个或多个主制动缸活塞运动，踏板行程模拟器20通过模拟器阀21被连接到主制动缸16的制动回路上。在外力制动时将所述模拟器阀21关闭。所述踏板行程模拟器20是具有弹簧加载的活塞的活塞-缸单元。

按本发明的电液式外力-车辆制动设备1的另一个外力-制动压力产生器3同样被构造为双回路-制动压力产生器并且在每条制动回路中具有液压泵22，所述液压泵能够一起用电动马达23来驱动。所述液压泵22比如是活塞泵或者（内）齿轮泵。所述另一个外力-制动压力产生器3的液压泵22的吸入侧通过进流-制动管路24被连接到所述其中一个外力-制动压力产生器2的主制动缸16的两条制动回路上，并且所述另一个外力-制动压力产生器3的液压泵22的压力侧通过回流-制动管路25被连接到所述其中一个外力-制动压力产生器2的回路分离阀17的、背向入口阀13的一侧上。

在所述其中一个外力-制动压力产生器2失灵时，所述车轮制动器14以及由此所述外力-车辆制动设备1可以用另一个外力-制动压力产生器3来操纵。对于车轮制动压力的调节能够用所述其中一个外力-制动压力产生器2的入口阀13和出口阀15来进行。在所述其中一个外力-制动压力产生器2失灵时用另一个外力-制动压力产生器3进行的制动操纵是所谓的辅助制动。

旁通阀26在液压方面与所述另一个外力-制动压力产生器3的液压泵22并联连接，所述旁通阀26在本发明的所示出的以及所描述的实施方式中被构造为在其不通电的初始位置中打开的2/2-通路-电磁阀。它们将所述其中一个外力-制动压力产生器2的主制动缸16通过回路分离阀17和入口阀13与车轮制动器14连接起来，从而能够用主制动缸16来操纵所述车轮制动器14。在用另一个外力-制动压力产生器3来进行外力制动时，将所述旁通阀26关闭。

止回阀27在液压方面与所述另一个外力-制动压力产生器3的旁通阀26并联连接，所述止回阀能够从液压泵22的吸入侧到压力侧来通流，从而在旁通阀26关闭时也能够用其中一个外力-制动压力产生器2来操纵车轮制动器14。

所述另一个外力-制动压力产生器3具有自已的制动液储存容器28，其通过舱壁29被划分为两个腔室30，所述两个液压泵22被连接到所述腔室上。所述另一个外力-制动压力产生器3的液压泵22直接并且由此以低的流动阻力被连接到制动液储存容器28上，由此在制动液冷且因此黏稠时也保证了快速的制动压力形成。

按本发明的电液式外力-车辆制动设备1具有另一个制动液储存容器31，所述两个外力-制动压力产生器2、3的两个制动液储存容器10、28通过具有t形件32或者分支的接头被连接到所述另一个制动液储存容器上。另一个制动液储存容器31也是可能的，该另一个制动液储存容器对所述外力-制动压力产生器2、3的每个制动液储存容器10、28来说具有自已的接头（未示出）。所述另一个制动液储存容器31没有舱壁并且没有被划分为腔室。

所述另一个制动液储存容器31具有制动液传感器33，用该制动液传感器能够测量制动液位或者制动液位下降到预先给定的最小制动液位或之下的情况。由此能够确定所述外力-车辆制动设备1的不密封性，无论所述不密封性出现在所述外力-车辆制动设备1的哪个位置处。

每个外力-制动压力产生器2、3都具有自已的制动液储存容器10、28，所述制动液储存容器此外被划分为腔室9、30，由此按本发明的外力-车辆制动设备1在出现不密封性时——无论所述不密封性出现在哪个位置——都具有功能能力，都可以用所述两个外力-制动压力产生器2、3中的至少一个外力-制动压力产生器来确定所述不密封性。通过额外地划分为两个外力-制动压力产生器2、3中的两条制动回路这种方式，来进一步提高所述外力-车辆制动设备1的可用性。

所述两个外力-制动压力产生器2、3被构造为组件，所述制动液储存容器10、28布置在所述组件上或者所述制动液储存容器10、28如在传统的主制动缸中一样被套装到所述组件上。同样能够将一个或者两个制动液储存容器10、28与所述组件分开地布置。所述其中一个外力-制动压力产生器2的组件除了外力-活塞-缸单元4之外具有主制动缸16、带有入口阀13和出口阀15的制动压力调节阀装置、外力阀12、回路分离阀17以及带有模拟器阀21的踏板行程模拟器20。所述另一个外力-制动压力产生器3的组件则具有两个带有电动马达23的液压泵22、旁通阀26以及止回阀27。