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CN111231918A - 冗余液压压力产生式车辆电动液压制动系统及其操作方法 - Google Patents

冗余液压压力产生式车辆电动液压制动系统及其操作方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种车辆电动液压制动系统，该车辆电动液压制动系统包括可电控制的第一液压压力产生器和可电控制的第二液压压力产生器。制动系统进一步包括每个车轮制动器的第一阀装置，该第一阀装置具有至少一个第一阀，其中该第一阀装置在未受电控制状态下将其相关车轮制动器与第一液压压力产生器的输出分开、并且在受电控制状态下将车轮制动器连接至第一液压压力产生器的输出。另外，设置了每个车轮制动器的第二阀装置，该第二阀装置具有在第二液压压力产生器的输出与其相关车轮制动器之间的第二阀、以及在该车轮制动器与第一液压流体储器之间的第三阀。第一阀装置和第二阀装置彼此并联地布置。

Description

冗余液压压力产生式车辆电动液压制动系统及其操作方法
技术领域
本公开总体上涉及车辆制动系统的领域。特别地，提供了一种冗余液压压力产生式车辆电动液压制动系统以及一种用于操作该制动系统的方法。
背景技术
根据线控制动(BBW)原理的车辆电动液压制动系统包括可电控制的液压压力产生器，该液压压力产生器在行车制动操作期间在车辆的车轮制动器处产生制动压力。驾驶员在制动踏板处要求的车辆减速被传感器检测到并且被转换为用于可电控制的液压压力产生器的控制信号。
为了在即使可电控制的液压压力产生器失效的情况下仍允许在车轮制动器处建立制动压力，到目前为止，能够根据BBW原理操作的制动系统还包括主缸体，通过该主缸体同样可以将液压流体传输到车轮制动器。当制动系统正常操作时，主缸体与车轮制动器断开联接，或者制动踏板与主缸体断开联接。在这种情况下，车轮制动器压力仅通过可电控制的液压压力产生器建立。相比之下，在紧急制动操作期间，例如，如果可电控制的液压压力产生器失效，则这种断开联接被中断。驾驶员自己则可以借助于主缸体在车轮制动器处产生制动压力。
由于断开联接被中断，紧急制动操作也称为促推(PT)操作。给驾驶员提供的在PT操作中经由主缸体在车轮制动器处建立制动压力的选项提供了基于安全考虑所必不可少的冗余。
用于自主驾驶或半自主驾驶的机动车辆制动系统也必须是冗余设计的。然而，在此类情况下，不能假定驾驶员在车辆中(例如，在遥控泊车(RCP)操作中)，或者不能假定驾驶员能够立即致动制动踏板以进行PT操作(例如，当驾驶员正把视线从道路上移开时)。
出于这个原因，除提供可电控制的主制动功能的功能单元之外，用于自主驾驶或半自主驾驶的制动系统还必须包括可以冗余地实施可电控制的辅助制动功能的另一个功能单元。在这种情况下，使用两个可电控制的液压压力产生器来提供液压压力产生的冗余。由于这种冗余，还可以考虑省去主缸体和PT功能。
发明内容
本公开的目的是提供一种车辆电动液压制动系统，该车辆电动液压制动系统包括两个可冗余地电控制的液压压力产生器并且具有有效的设计。
根据第一方面，提供了一种车辆电动液压制动系统，该车辆电动液压制动系统包括可电控制的第一液压压力产生器和可电控制的第二液压压力产生器。所述制动系统还包括每个车轮制动器的第一阀装置，所述第一阀装置具有至少一个第一阀，其中，所述第一阀装置在未受电控制状态下将其相关车轮制动器与所述第一液压压力产生器的输出分开、并且在受电控制状态下将所述车轮制动器连接至所述第一液压压力产生器的输出。另外，所述制动系统包括每个车轮制动器的第二阀装置，所述第二阀装置具有在所述第二液压压力产生器的输出与其相关车轮制动器之间的第二阀、以及在这个车轮制动器与第一液压流体储器之间的第三阀，其中，所述第一阀装置和所述第二阀装置彼此并联地布置。
第一阀装置和第二阀装置例如可以布置在液压管线的从相应的车轮制动器分支点开始的两个并联的分支中。与第二阀装置相关联的分支可以分成两个子分支，第二阀和第三阀相应地彼此并联地布置在这两个子分支中。
根据一个变体，所述第二阀被设计成在未受电控制状态下防止液压流体从所述第二液压压力产生器的输出流动到与所述第二阀相关联的车轮制动器。所述第二阀可以是2/2通阀。所述第二阀可以不具有止回阀功能。这尤其适用于其阻断位置，该阻断位置于是在两个流动方向上都具有阻断作用。
在未受电控制状态下，所述第三阀可以防止液压流体从与所述第三阀相关联的车轮制动器流动到所述第一液压流体储器。所述第三阀可以是2/2通阀。所述第三阀可以具有止回阀功能，以在未受电控制状态下允许液压流体流向与所述第三阀相关联的车轮制动器。
特别地，处于其阻断位置的第一阀设备可以不具有止回阀功能。所述第一阀设备可以包括所述第一阀。换言之，除了第一阀之外，第一阀装置可以不包括其他阀。
根据第一变体，所述第一阀是2/2通阀。根据第二变体，所述第一阀是3/2通阀。这两个变体是可组合的，使得所述制动系统包括多个第一阀装置，所述第一阀装置中的至少一个第一阀装置的第一阀是2/2通阀，并且所述阀装置中的至少另一个阀装置的第一阀是3/2通阀。
一般地，所述制动系统可以包括主缸体，所述主缸体能够通过制动踏板来致动，以在促推操作中在车轮制动器处产生制动压力。在这种情况下，所述第一阀装置可以被设计成将所述主缸体的输出或所述第一液压压力产生器的输出选择性地连接至至少一个车轮制动器(“切换功能”)。特别地，在这种情况下，第一阀装置可以恰好包括一个3/2通阀。然而，第一阀装置也可以包括两个2/2通阀，以实施切换功能。
制动系统还可以包括第三阀装置，该第三阀装置布置在主缸体的输出与第一阀装置(其则例如被设计为3/2通阀)之间。在这种情况下，所述第一阀装置和所述第三阀装置在它们相应的未受电控制状态下将所述主缸体的输出连接至与所述第一阀装置相关联的车轮制动器。
制动系统还可以包括踏板反作用模拟单元，该踏板反作用模拟单元能够通过制动踏板来致动。踏板反作用模拟单元可以基于机械原理或液压原理。
当所述制动踏板被致动时，所述制动系统在任何阀位置均不可以允许朝向车轮制动器进行液压接合。换言之，在这种情况下，制动系统没有PT操作，从而还可以省去主缸体。
根据一个变体，除了所述第一阀装置之外，所述制动系统不包括在所述第一液压压力产生器的输出与每个车轮制动器之间的其他阀装置。在这种情况下，仅第一阀装置的切换状态确定是否可以借助于第一液压压力产生器在某个车轮制动器处建立液压压力。
所述制动系统还可以包括至少一个第四阀装置，所述至少一个第四阀装置布置在一侧是所述第二阀和所述第二液压压力产生器的输出与另一侧是所述第一液压流体储器和/或第二液压流体储器之间。在受电控制状态下，所述至少一个第四阀装置可以防止液压流体从所述第二液压压力产生器的输出流入所述第一液压流体储器和/或所述第二液压流体储器。第四阀装置可以包含或包括阀。该阀可以是2/2通阀。该阀在未受电控制状态下可以具有通流位置。另外，该阀可以具有止回阀功能，以在受电控制状态下允许液压流体流向第二阀。
所述制动系统可以包括第五阀装置，所述第五阀装置布置在所述第二液压压力产生器的输入与液压流体储器或所述第二液压流体储器之间。在未受电控制状态下，所述第五阀装置可以防止液压流体从所述第二液压流体储器流动到所述第二液压压力产生器。第五阀装置可以布置在一侧是所述第二液压压力产生器的输入和所述第一液压流体储器与另一侧是所述第二液压流体储器之间。
第五阀装置可以包含或包括阀。该阀可以是2/2通阀。在未受电控制状态下，该阀可以防止液压流体从第二液压流体储器流动到第二液压压力产生器的输入。该阀可以具有止回阀功能，以在未受电控制状态下允许液压流体回流到第二液压流体储器中。
所述第一液压流体储器可以被设计为低压力蓄压器。对于多回路制动系统，可以为每个制动回路设置第一液压流体储器。第二液压流体储器可以由无压力储器形成。
制动系统可以包括一个或多个控制件。每个控制件可以以程序代码的形式设置在控制单元中，并且由控制单元的处理器执行。在这方面，单个控制单元可以实施多个不同的控制件。替代性地，还可以考虑在不同的控制单元中实施各控制件。
根据一个变体，所述制动系统包括第一控制件，所述第一控制件被设计成通过将液压流体排放到(至少)所述第一液压流体储器中来降低借助于所述第一液压压力产生器在至少一个车轮制动器处建立的液压压力。特别地，所述第一控制件可以被设计成关闭与所述车轮制动器相关联的所述第二阀并且打开与所述车轮制动器相关联的所述第三阀，以便将所述液压流体排放到所述第一液压流体储器中。根据阀的设计，可以通过电控制或避免电控制来进行打开或关闭。
所述制动系统可以包括多个第一阀装置。在这种情况下，所述制动系统还可以包括第二控制件，所述第二控制件被设计成在时分多路复用操作中控制所述多个第一阀装置，以便借助于所述第一液压压力产生器设定不同车轮制动器处的不同液压压力。在时分多路复用操作中，特定时隙可以与每个车轮制动器相关联，在该特定时隙中可以借助于第一液压压力产生器在相应的车轮制动器处建立或减小液压压力。时分多路复用操作尤其可以在制动压力控制干预的范围内进行。
结合多路复用操作，所述第二控制件可以被尤其设计成当识别到关于所述第二液压压力产生器和/或所述第二阀装置的功能受损时在多路复用操作中于是选择性地控制所述第一阀装置。因此，例如，可以设置第二液压压力产生器和第二阀装置，以在正常制动操作期间(即，当不存在功能受损时)在某个车轮制动器处执行制动压力控制干预。如果存在关于第二液压压力产生器和/或第二阀装置的功能受损，则该任务可以由第一液压压力产生器和第一阀装置来接管。
可以设置多个第二阀装置。在这种情况下，所述制动系统可以包括第三控制件，所述第三控制件被设计成控制所述多个第二阀装置，以便借助于所述第二液压压力产生器设定不同车轮制动器处的不同压力。例如在正常制动操作期间，使用第二液压压力产生器和第二阀装置设定不同车轮制动器处的不同压力尤其可以结合制动压力控制干预来进行。
另外，所述制动系统可以包括第四控制件，所述第四控制件被设计成当识别到关于所述第一液压压力产生器和/或所述第一阀装置的功能受损时控制所述第二液压压力产生器执行行车制动。因此，例如，在正常制动操作期间，可以借助于第一液压压力产生器并且在第一阀装置打开的情况下进行行车制动。如果存在多个车轮制动器和多个第一阀装置，则可以打开所有第一阀装置进行行车制动。在紧急制动操作中，例如，当存在关于第一液压压力产生器和/或第一阀装置的功能受损时，行车制动功能可以由第二液压压力产生器接管(当为每个车轮制动器设置的第二阀装置受到适当控制时)。
所述第一液压压力产生器和所述第一阀装置可以安装在第一子组件中。所述第二液压压力产生器和所述第二阀装置可以安装在第二子组件中，所述第二子组件能够与所述第一子组件分开地管理。这种模块化设计允许各子组件彼此灵活地组合。
根据第二方面，提供了一种用于操作根据第一方面设计的车辆电动液压制动系统的方法。所述方法包括电控制所述第一阀装置和所述第一液压压力产生器以在与所述第一阀装置相关联的车轮制动器处建立制动压力的步骤，其中所述第二阀和所述第三阀处于防止液压流体从所述车轮制动器逸出的切换状态。
所述方法可以包括如上所述和以下讨论的一个或多个步骤。
另外，提供了一种包括程序代码的计算机程序产品，所述计算机程序产品用于当在控制单元的处理器上执行程序代码时执行在此提出的方法。
还提供了一种控制单元或由多个控制单元构成的控制单元系统，其中，所述控制单元或控制单元系统包括至少一个处理器和至少一个存储器，并且其中，所述存储器包括程序代码，所述程序代码当其被所述至少一个处理器执行时使得在此提供的方法的步骤得以执行。
附图说明
本公开的进一步的方面、细节、以及优点源自以下参考附图对示例性实施例的描述，这些附图示出了以下内容：
图1示出了在第一操作状态下的不具有PT功能的车辆电动液压制动系统的第一示例性实施例；
图2示出了在第二操作状态下的根据图1的车辆制动系统；并且
图3示出了具有PT功能的车辆电动液压制动系统的第二示例性实施例。
具体实施方式
图1示出了根据BBW原理的车辆电动液压制动系统100的第一示例性实施例的液压回路图。
如图1所示，制动系统100包括提供电动液压主制动功能的第一功能单元110、以及冗余地实施电动液压辅助制动功能的第二功能单元112。这两个功能单元110、112各自被设计成在车辆的所有车轮制动器VL、VR、HL、HR处建立制动压力。在本上下文中，“主制动单元”是指第一功能单元110被设置用于在正常制动操作期间(即，当没有出错时)根据BBW原理进行行车制动。在本上下文中，“辅助制动功能”是指在第一功能单元110的区域中发生功能故障的情况下，即在紧急制动操作期间，第二功能单元112被设置用于代替第一功能单元110来根据BBW原理执行行车制动操作。
在正常的制动操作期间，第二功能单元112负责执行制动压力控制干预。当在第二功能单元112的区域中发生功能故障时，即在紧急制动操作期间，这些制动压力控制干预则由第一功能单元110接管。
由于由这两个功能单元110、112提供的冗余，制动系统100适合于自主或半自主驾驶操作。因此，可以省去PT功能。实际上，按照根据图1的示例性实施例，可以省去主制动缸和通常存在的从由驾驶员进行的制动踏板致动开始的液压接合的选项。
这两个功能单元110、112可以作为单独的模块容纳在单独的壳体块中。因此，取决于要求，第一功能单元110可以单独地安装或与第二功能单元112组合地安装，反之亦然。另外，第一功能单元110或第二功能单元112与第三功能单元的模块化组合也是可能的。
如图1所展示的，第二功能单元112具有关于两个制动回路I.和II.的对称设计。第一制动回路I.包括两个车轮制动器VL和HL，而第二制动回路II.包括两个车轮制动器HR和VR。由于这种对称性，在下面的讨论中仅更详细地考虑第一制动回路I.。在这方面的陈述类似地适用于第二制动回路II.。
制动系统100借助于部分地储存在三个液压流体储器124、124’、126中的液压流体操作。安装在第二功能单元112中的两个储器124、124’各自被设计为低压力蓄压器(LPA)并且分别与这两个制动回路I.和II.之一相关联，而第三储器126是中央无压力储器。一般地，可以由中央储器126提供用于补偿制动衬片磨损所必需的制动系统100内的附加液压流体体积，而除此之外，制动系统100被配置为封闭液压系统。中央储器126具有比两个蓄压器124、124’大的容量。然而，在两个低压力蓄压器124、124’的每个低压力蓄压器中储存的液压流体的体积至少足以允许在紧急制动操作期间使车辆可靠地停止。
第一功能单元110包括用于在BBW操作期间自主地、半自主地、或根据驾驶员在制动踏板130处所要求地产生制动压力的第一可电控制的液压压力产生器132。在示例性实施例中，此液压压力产生器132包括根据柱塞原理的缸体-活塞设备134，该缸体-活塞设备具有缸室136和可在其中移动的活塞138。缸室136可联接至无压力储器126，并且还可联接至四个车轮制动器VL、HL、VR、HR。液压压力产生器132的活塞138由电动机140通过传动机构系统142’驱动。在示例性实施例中，传动机构系统142’被实施为滚珠丝杠传动装置、并且被设计成将电动机140的旋转运动转换成活塞138的平移运动。
在本示例性实施例中，各自形成阀装置并由电磁体致动并且彼此并联连接的四个阀142、144、146、148与液压压力产生器132相关联。阀142、144、146、148中的一个阀在各自情况下布置在一侧是液压压力产生器132的缸室136与另一侧是四个车轮制动器VL、HL、VR、HR中的一个车轮制动器之间。阀142、144、146、148各自被设计为不具有止回阀功能的2/2通阀。
当在下面提到某个阀受电控制时，这意味着对与对应的阀相关联的电磁体的控制。
图1示出了在未受电控制状态下的制动系统100。在这个状态下，阀142、144、146、148采取它们的阻断位置。因此，液压压力产生器132与车轮制动器VL、HL、VR、HR流体地分隔。为了以借助于液压压力产生器132建立的车轮制动器压力进行行车制动，必须预先对四个阀142、144、146、148进行电控制，以使这些阀中的每个阀均进入通流位置。
在驾驶员在制动踏板130处要求的行车制动范围内，对液压压力产生器132和四个阀142、144、146、148的控制根据与制动踏板130相联接的缸体-活塞设备152的活塞150的移位来进行。在制动踏板致动期间活塞150的移位由路径传感器156检测、并且被联接至路径传感器156的控制单元160转换成用于液压压力产生器132和四个阀142、144、146、148的控制信号。
在制动踏板致动期间通过活塞150从缸体-活塞设备152的缸室158排出的液压流体被液压踏板反作用模拟单元164接收。踏板反作用模拟单元164同样被设计为缸体-活塞设备，并且包括可移位的活塞166。当液压流体从缸体-活塞设备152排出时，活塞166受弹力作用以便将惯常的踏板反作用行为并入踏板反作用模拟单元164中。
除了上述的两个低压力蓄压器124、124’之外，第二功能单元112还包括可电控制的液压压力产生器188。液压压力产生器188可由控制单元160或单独的控制器控制。在一个实施例中，每个功能单元110、112均包括单独的控制单元。这两个控制单元于是可以彼此通信，以便识别在相应的另一个功能单元的区域中的功能受损，并且允许启动适当的措施。
在示例性实施例中，第二功能单元112的液压压力产生器188包括电动机190和分别用于各个制动回路I.或II.的泵192、192’，该泵例如设计为齿轮泵或径向活塞泵、并且各自具有输入和输出。每个泵192、192’均在与其入流方向和传输方向相反的方向上阻断，如由泵192、192’的输入和输出处的止回阀展示的。泵192、192’各自被配置用于从相关联的低压力蓄压器124、124’或中央储器126中抽取液压流体。由于电动机190的速度是可调的，所以每个泵192、192’的输出还均可以通过适当地控制电动机190来调节。在另一个实施例中，这两个泵192、192’也可以由根据柱塞原理操作的单个泵(例如，用单作用或双作用缸体-活塞设备；参见附图标记132)代替。
如以上所提及的，第二功能单元112具有关于制动回路I.和II.的对称设计。因此，下面仅更详细地解释第二功能单元112的与第一制动回路I.相关联的部件。
制动回路I.的车轮制动器VL、HL的液压连接由2/2通阀170、172、174、176决定，这些阀由电磁体致动，并且这些阀在未致动(即未受电控制)的状态下采取图1中所展示的基本位置。这意味着，阀170、172、174、176各自采取它们的阻断位置。
阀170和174被设计为不具有止回阀功能的2/2通阀，并且被布置在一侧是液压压力产生器188的输出与另一侧是相应的车轮制动器VL或HL之间。阀172和176被设计为具有止回阀功能的2/2通阀，并且被布置在一侧是相应的车轮制动器VL或HL与另一侧是低压力蓄压器124之间。两个阀170和172形成与车轮制动器VL相关联的阀设备，而两个阀174和176形成与车轮制动器HL相关联的阀设备。
如图1中显现的，阀170和172被布置在第一液压管线的两个分支中，该第一液压管线与布置有阀142的第二液压管线并联地延伸。这两条液压管线均通向车轮制动器VL。因此，阀142、170和172彼此并联地布置(同样适用于与车轮制动器HL等相关联的阀144、174、176)。
分别与车轮制动器VL和HL相关联的阀170、172和174、176以及液压压力产生器188在各自情况下被设计成在相应的车轮制动器VL或HL处受控制以进行车轮制动器压力控制干预。在车轮制动器压力控制干预的范围内对阀设备170、172、阀设备174、176以及液压压力产生器188的控制通过控制单元160或另一个控制单元来进行。所涉及的控制单元实施例如防抱死制动系统(ABS)、行驶动力学控制(例如电子稳定性控制(ESC))、牵引力控制系统(TCS)、或自适应巡航控制(ACC)的车轮制动器调整控制功能。
对于防抱死制动系统(ABS)，目的是防止在驾驶员在制动踏板130处要求的行车制动期间将车轮抱死。为此目的，有必要单独地调制车轮制动器VL、VR、HL、HR中的制动压力。这通过按时间顺序交替地调节压力建立阶段、压力保持阶段、以及压力减小阶段来发生，这是由对与车轮制动器VL和HL相关联的阀设备170、172和174、176的适合的控制、以及可任选地对液压压力产生器188的适合的控制导致的。
在压力建立阶段期间，与要发生压力升高的车轮制动器VL或HL处相关联的阀170或174受电控制、并且然后采取其通流位置，使得可以通过液压压力产生器188产生车轮制动器VL和HL中的制动压力升高。相比之下，阀172或176采取其在图1所展示的阻断基本位置，使得经加压的液压流体无法逸出到低压力蓄压器124。在压力维持阶段，在车轮制动器VL或HL之一处，阀170、172或174、176均未受控制。阀170、172或174、176因此保持阻断。结果是，车轮制动器VL或HL被液压地断开联接，使得存在的车轮制动器压力保持恒定。在车轮制动器VL或HL之一的压力减小阶段期间，阀172或176受控制，即，使其进入通流位置，而阀170或174未受控制并且因此保持在其阻断位置。因此，液压流体可以从车轮制动器VL或HL流动到低压力蓄压器124中，以便减小存在于车轮制动器VL或HL中的制动压力。
其他制动压力控制干预典型地独立于驾驶员对制动踏板130的致动而发生。车轮制动器压力的这种自动化调控例如是与牵引力控制系统(TCS)、电子稳定性控制(ESC)、或自适应巡航控制(ACC)相结合发生的，该牵引力控制系统在起步操作期间藉由有针对性的减速防止各车轮滑转，该电子稳定性控制藉由对各车轮的有针对性的减速将边界区域内的车辆行为与驾驶员的意图和道路条件相适配，该自适应巡航控制除其他方面外藉由自动制动来使本车辆与前方车辆保持一定距离。出于TSC、ESC、或ACC的目的，通过控制液压压力产生器188在车轮制动器VL和HL中的至少一个车轮制动器处建立制动压力。为此目的，与相应车轮制动器VL或HL相关联的阀172或176采取其在图1所展示的阻断基本位置，而阀170或174受电控制并因此打开。制动压力的细微调节或调制可以通过适当地控制制动压力产生器188和阀170、172和174、176来进行，如以上结合ABS控制所解释的。
如图1所示，第二功能单元的与第一制动回路I.相关联的部件包括两个另外的2/2通阀180、182，这些阀由电磁体致动、各自具有止回阀功能。阀180被布置在一侧是两个阀170、174和液压压力产生器188的输出与另一侧是储器126之间。阀182被布置在一侧是液压压力产生器188的输入和储器124的输出与另一侧是储器126之间。
阀180在其处于未受电控制的状态下处于其通流位置，而阀182则处于其阻断位置(但是，由于止回阀功能，液压流体可以回流到储器126中，例如在低压力蓄压器124完全充满的情况下用于ABS控制)。当通过电控制将阀180转移到其阻断位置时，由于止回阀功能，液压流体可以朝向阀170、174流动。
在正常制动操作期间，即，当两个功能单元110、112都完全操作时，借助于第一功能单元110进行行车制动操作，而第二功能单元112与制动压力控制干预相结合地使用。为了能够在正常制动操作期间借助于功能单元110建立车轮制动器压力，通过电控制来打开阀142、144、146、148。图2中展示了制动系统100的这个工作状态。通过致动液压压力产生器132，现在液压流体可以从缸室136排出到四个车轮制动器VL、HL、HR、VR，从而因此建立车轮制动器压力。相比之下，第一制动回路I.的与这些车轮制动器VL、HL、HR、VR相关联的阀170、172、174、176以及第二制动回路II.的相应阀处于其阻断基本位置，使得由液压压力产生器132施加压力的液压流体不能从车轮制动器VL、HL、HR、VR流入功能单元112。
为了在行车制动操作范围内再次减小存在于车轮制动器VL、HL、VR、HR中的车轮制动器压力，根据一种变体，阀172和176(以及第二制动回路II.的相应阀)打开。经加压的液压流体于是可以流入低压力蓄压器124、124’。如果低压力蓄压器124、124’完全充满，则对于车轮制动器压力的进一步减小，液压流体可以通过设置在特定低压力蓄压器124的输出处的止回阀184、184’并通过阀182、182’流入中央储器126。根据替代性车轮制动器压力减小变体，还可以使用液压压力产生器132来减小车轮制动器压力。特别地，在这种情况下，活塞138往回移动，使得缸室136的容积再次增大，并且缸室136可以接收来自车轮制动器VL、HL、HR、VR的液压流体。
在正常制动操作期间，即当制动系统100完全操作时，功能单元112用于制动压力控制干预。上面已经关于ABS、ESC、TCS和ACC描述了制动压力控制干预的示例。为了避免由于流动穿过阀142、144、146、148的液压流体造成的车轮制动器压力的不期望的损失，这些阀142、144、146、148是关闭的。阀180同样是关闭的，并且阀182保持在其阻断基本位置。液压压力产生器188现在可以从低压力蓄压器124、124’之一中吸入液压流体，并且经由阀170或174将该液压流体供应到车轮制动器VL、HL、HR、VR之一，该阀则转变到其打开位置(并且第二制动回路II.同理)。如果低压力蓄压器124、124’完全排空，则可以从中央储器126中吸入额外的液压流体。
如果例如由于液压压力产生器188失效而造成在功能单元112的区域中发生功能受损，则制动压力控制干预由功能单元110接管。为此目的，阀142、144、146、148在多路复用操作中受控制，以允许通过液压压力产生器132对每个车轮制动器VL、HL、HR、VR设定单独的制动压力。特定时隙与每个车轮制动器VL、HL、HR、VR相关联，在该特定时隙中可以通过第一液压压力产生器132建立或减小车轮制动器压力。如以上所提及的，通过使缸室136中的活塞138缩回来减小车轮制动器压力。
另一方面，如果例如由于液压压力产生器132失效而造成在第一功能单元110的区域中发生功能受损，则功能单元112同样接管行车制动操作。为此目的，阀170、174(以及制动回路II.的相应阀)被打开，并且液压压力产生器188被致动以从低压力蓄压器124、124’和/或中央储器126传输液压流体，以便在车轮制动器VL、HL、VR、HR处建立车轮制动器压力。相比之下，阀172和176(以及制动回路II.的相应阀)保持在其阻断位置，直到必须再次减小车轮制动器压力。
由于两个功能单元110、112中的每个功能单元均可以接管相应的另一个功能单元112、110的功能，提供了高水平的冗余。同时，制动系统100具有低水平的复杂度，这是因为由于这种冗余而可以省去主缸体。另外，仅需要少量的阀，这些阀大多数可以具有非常简单的设计(例如，不具有止回阀功能)。制动系统100因此具有高度冗余且同时高效的设计。
为了进一步提高冗余，图1和图2中的缸体-活塞设备152可以由主缸体200代替。图3中展示了此情形。主缸体200可以形成功能单元110的一部分。在本示例性实施例中，主缸体200具有单回路设计。当然，还可以考虑使用双回路主缸体200。
从主缸体200开始，两个制动回路I.和II.可以关于两个可电控制的液压压力产生器132、188冗余地供应以经加压的液压流体。为此，图1和图2中的两个阀142、146已分别被3/2通阀210、212代替。此外，另外的2/2通阀214设置在一侧是这两个3/2通阀210、212与另一侧是主缸体200之间。阀210、212、214各自可由电磁体致动，并且在未受电控制的状态下采取图3所展示的基本位置。在这些基本位置，阀210、212、214将主缸体200联接至车轮制动器VL、VR、HL、HR。因此，即使电源完全失效(以及伴随的两个液压压力产生器132、188失效)，驾驶员仍然可以在车轮制动器VL、HL、VR、HR处建立液压压力(PT操作)。
相比之下，在BBW操作中，阀210、212受电控制。在这个切换状态下，阀210、212于是使主缸体200与车轮制动器VL、HL、VR、HR断开联接。如参照图1和图2所解释的，于是可以通过电控制液压压力产生器132、188之一来在车轮制动器VL、HL、VR、HR处建立液压压力。如果仅液压压力产生器132失效，则仍然可以通过功能单元112进行制动压力控制干预，在PT操作中亦是如此。在这种情况下，阀214可以关闭，以便适当地使主缸体200从制动压力控制干预上液压地断开联接。
图1至图3所展示的制动系统100可以经受各种测试程序。因此，可以通过关闭阀142、144、146、148(或210、144、212、146)并借助于液压压力产生器132建立液压压力来测试液压压力产生器132的功能。可以借助于压力传感器230(例如，通过与阈值进行比较)来测试由此建立的液压压力是否具有足够的压力水平。为了降低测试系统的刚性，可以在测试程序的范围内打开阀142、144、146、148(或210、144、212、146)之一。阀142、144、146、148(或210、144、212、146)之一的这种单独打开还允许对每个车轮制动器VL、HL、HR、VR进行泄漏测试。
对于测试液压压力产生器188的功能，可以关闭阀180(和制动回路II.的相应阀180’)，并且可以借助于液压压力产生器188来建立液压压力。然后可以由合适的传感器230、230’测量相应的液压压力，并且将其与阈值进行比较(并且制动回路II.同理)。另外，为了降低系统刚性，可以打开阀170、174之一(并且制动回路II.同理)。以此方式，对于车轮制动器VL、HL、HR、VR同样可以进行泄漏测试。
另外，为了进一步提高冗余，踏板行程传感器156可以设置有双重或三重冗余(参见图3)。对于三重冗余，BBW操作可以基于两个最佳匹配的传感器信号。对于三重冗余，如图3所展示的，还可以使用设置在主缸体200的输出侧的两个路径传感器156、156’和压力传感器234。这种压力传感器234也可以用于根据图1和图2的示例性实施例中。
在此提出的制动系统100具有高水平的冗余，并且因此具有高水平的故障安全操作。通过设置主缸体200和冗余的传感器系统156、156’、234，可以甚至进一步提高这种故障安全操作。此外，在任何情况下，关于已安装的阀，都可以实现并不复杂的实施方式。

Claims (30)

1.一种车辆电动液压制动系统(100)，包括
可电控制的第一液压压力产生器(132)；
每个车轮制动器(VL)的第一阀装置，所述第一阀装置具有至少一个第一阀(142，210)，其中，所述第一阀装置在未受电控制状态下将该第一阀装置的相关车轮制动器(VL)与所述第一液压压力产生器(132)的输出分开、并且在受电控制状态下将该车轮制动器连接至所述第一液压压力产生器(132)的输出；
可电控制的第二液压压力产生器(188)；以及
每个车轮制动器的第二阀装置，所述第二阀装置具有在所述第二液压压力产生器(188)的输出与该第二阀装置的相关车轮制动器(VL)之间的第二阀(170)、以及在该车轮制动器(VL)与第一液压流体储器(124，126)之间的第三阀(172)，其中，所述第一阀装置和所述第二阀装置彼此并联地布置。
2.根据权利要求1所述的制动系统，其中，
在未受电控制状态下，所述第二阀(170)防止液压流体从所述第二液压压力产生器(188)的输出流动到与所述第二阀(170)相关联的车轮制动器(VL)。
3.根据权利要求2所述的制动系统，其中，
所述第二阀(170)不具有止回阀功能。
4.根据权利要求1所述的制动系统，其中，
在未受电控制状态下，所述第三阀(172)防止液压流体从与所述第三阀(172)相关联的车轮制动器(VL)流动到所述第一液压流体储器(124，126)。
5.根据权利要求4所述的制动系统，其中，
所述第三阀(172)具有止回阀功能，以在未受电控制状态下允许液压流体流向与所述第三阀(172)相关联的所述车轮制动器(VL)。
6.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，其中，
所述第一阀设备不具有止回阀功能。
7.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，其中，
所述第一阀设备包括所述第一阀(142，210)。
8.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，其中，
所述第一阀(142)是2/2通阀。
9.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，其中，
所述第一阀(210)是3/2通阀。
10.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，其中，
所述制动系统包括多个第一阀装置，其中所述第一阀装置中的至少一个第一阀装置的第一阀(144)是2/2通阀，并且所述阀装置中的至少另一个阀装置的第一阀(210)是3/2通阀。
11.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，包括
主缸体(200)，所述主缸体能够通过制动踏板(130)来致动，以用于在促推操作中在车轮制动器(VL)处产生制动压力；其中，
所述第一阀装置被设计成将所述主缸体(200)的输出或所述第一液压压力产生器(132)的输出选择性地连接至至少一个车轮制动器(VL)。
12.根据权利要求11所述的制动系统，包括
第三阀装置(214)，所述第三阀装置布置在所述主缸体(200)的输出与所述第一阀装置(210)之间。
13.根据权利要求12所述的制动系统，其中，
所述第一阀装置(210)和所述第三阀装置(214)在它们相应的未受电控制状态下将所述主缸体(200)的输出连接至与所述第一阀装置(210)相关联的车轮制动器(VL)。
14.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，包括
踏板反作用模拟单元(164)，所述踏板反作用模拟单元能够通过制动踏板(130)来致动；
其中，当所述制动踏板被致动时，所述制动系统(100)在任何阀位置均不允许对车轮制动器(VL)进行液压接合。
15.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，其中，
除了所述第一阀装置之外，所述制动系统不包括在所述第一液压压力产生器(132)的输出与每个车轮制动器(VL)之间的其他阀装置。
16.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，包括
至少一个第四阀装置(180)，所述至少一个第四阀装置布置在一侧是所述第二阀(170)和所述第二液压压力产生器(188)的输出与另一侧是所述第一液压流体储器(124)和/或第二液压流体储器(126)之间。
17.根据权利要求16所述的制动系统，其中，
在受电控制状态下，所述至少一个第四阀装置(180)防止液压流体从所述第二液压压力产生器(188)的输出流入所述第一液压流体储器(124)和/或所述第二液压流体储器(126)。
18.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，包括
第五阀装置(182)，所述第五阀装置布置在所述第二液压压力产生器(188)的输入与液压流体储器或所述第二液压流体储器(126)之间。
19.根据权利要求18所述的制动系统，其中，
在未受电控制状态下，所述第五阀装置(182)防止液压流体从所述第二液压流体储器(126)流动到所述第二液压压力产生器(188)的输入。
20.根据权利要求18所述的制动系统，其中，
所述第五阀装置(182)布置在一侧是所述第二液压压力产生器(188)的输入和所述第一液压流体储器(124)与另一侧是所述第二液压流体储器(126)之间。
21.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，其中，
所述第一液压流体储器(124)被设计为低压力蓄压器。
22.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，包括
第一控制件(160)，所述第一控制件被设计成通过将液压流体排放到所述第一液压流体储器(124)中来降低借助于所述第一液压压力产生器(132)在至少一个车轮制动器(VL)处建立的液压压力。
23.根据权利要求22所述的制动系统，其中，
所述第一控制件(160)被设计成关闭与所述车轮制动器(VL)相关联的所述第二阀(170)并且打开与所述车轮制动器(VL)相关联的所述第三阀(172)，以便将所述液压流体排放到所述第一液压流体储器(124)中。
24.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，包括
多个第一阀装置(142，144)；以及
第二控制件(160)，所述第二控制件被设计成以时分多路复用操作控制所述多个第一阀装置(142，144)，以便借助于所述第一液压压力产生器(132)在不同车轮制动器(VL，HL)处设定不同液压压力。
25.根据权利要求24所述的制动系统，其中，
所述第二控制件被设计成当识别到关于所述第二液压压力产生器(188)和/或所述第二阀装置的功能受损时以多路复用操作选择性地控制所述第一阀装置(142，144)。
26.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，包括
多个第二阀装置(170，172；174，176)；以及
第三控制件(160)，所述第三控制件被设计成控制所述多个第二阀装置(170，172；174，176)，以便借助于所述第二液压压力产生器(188)在不同车轮制动器(VL，HL)处设定不同压力。
27.根据权利要求1至5之一所述的制动系统，包括
第四控制件(160)，所述第四控制件被设计成当识别到关于所述第一液压压力产生器(132)和/或所述第一阀装置的功能受损时控制所述第二液压压力产生器(188)执行行车制动。
28.根据前述权利要求之一所述的制动系统，其中，
所述第一液压压力产生器(132)和所述第一阀装置(142)安装在第一子组件(110)中；并且
所述第二液压压力产生器(188)和所述第二阀装置(170，172)安装在第二子组件中，所述第二子组件能够与所述第一子组件(112)分开地管理。
29.一种用于操作车辆电动液压制动系统(100)的方法，所述车辆电动液压制动系统包括以下各项：
可电控制的第一液压压力产生器(132)；
每个车轮制动器(VL)的第一阀装置，所述第一阀装置具有至少一个第一阀(142，210)，其中，所述第一阀装置在未受电控制状态下将其相关车轮制动器(VL)与所述第一液压压力产生器(132)的输出分开、并且在受电控制状态下将所述车轮制动器连接至所述第一液压压力产生器(132)的输出；
可电控制的第二液压压力产生器(188)；以及
每个车轮制动器(VL)的第二阀装置，所述第二阀装置具有在所述第二液压压力产生器(188)的输出与其相关车轮制动器(VL)之间的第二阀(170)、以及在这个车轮制动器(VL)与第一液压流体储器(124，126)之间的第三阀(172)，其中，所述第一阀装置和所述第二阀装置彼此并联地布置；
所述方法包括以下步骤：
电控制所述第一阀装置和所述第一液压压力产生器(132)以在与所述第一阀装置相关联的车轮制动器(VL)处建立制动压力，其中所述第二阀(170)和所述第三阀(172)处于防止液压流体从所述车轮制动器(VL)逸出的切换状态。
30.一种具有至少一个处理器和至少一个存储器的控制单元(160)或控制单元系统，其中，所述存储器包含程序代码，所述程序代码在由所述至少一个处理器执行时使得根据权利要求29所述的步骤得以执行。
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