能够电子地调压的制动设备和用于控制它的方法与流程

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的特征的、尤其是用于自主行驶的机动车的能够电子地调压的制动设备，此外还涉及一种根据权利要求10前序部分、并列权利要求11或者并列权利要求12的用于对能够电子地调压的制动设备进行控制的方法。

背景技术

传统机动车的能够电子地调压的制动设备配备有用于设定并且调节在车轮制动器处的、车轮个体的制动压力的压力介质总成，所述车轮制动器分别配属于该制动设备的多个制动回路中的一个制动回路并且与所述压力介质总成连接。所述压力介质总成为此在每个制动回路处具有能够以电子的方式操控地可操纵的泵单元并且在每个所连接的车轮制动器处具有能够以电子的方式操控的阀装置。后者包括入口阀以及出口阀，其中，所述两个阀也能够汇总成阀单元。所述入口阀控制流向配属的车轮制动器的压力介质流入，而所述出口阀控制流出所述配属的车轮制动器的压力介质流出。电子控制器对所述泵单元和所述阀进行适配于在车辆的车轮处存在的滑动比例的操控，该电子控制器为此检测并且分析利用车辆侧的传感器信号。

对于机动车中能够调节滑动的制动设备，根据其功能范围的不同也使用abs制动设备、asr制动设备或者esp制动设备等名称。这种车辆制动设备的液压回路图例如在罗伯特·博世有限公司的名为《行驶稳定系统》的黄色系列手册，isbn-3-7782-2026-8，第91和92页上公开。在第91页上示出了具有防抱死调节机构（abs）的车辆制动设备的液压回路图，在第92页上示出了相对于此改型的具有行驶稳定调节机构（esp）的车辆制动设备的液压回路图。

这些已知的能够电子地调压的制动设备设计用于通过驾驶员进行的控制。这意味着，在故障情况下，即例如在车辆的车载电路中发生故障时，该驾驶员始终能够手动地执行制动过程。这种所谓的机械的或者液压的回退层面（rückfallebene）决定性地确定这种车辆制动设备的布局。

当前，在自主的、即无驾驶员地行驶的机动车领域存在强劲的开发活动。然而，在自主行驶的机动车中在行驶运行中乘客的注意力得不到保证，从而使得在紧急情况下不能够假定乘客的干预。因此，这样的车辆的所有安全相关的系统、即尤其是转向系统和制动系统，必须冗余地实施。冗余地实施的安全系统允许，即使在所述系统中的一个系统发生故障时也在安全的状态下运行所述车辆，从而无需乘客的手动干预。然而，冗余的制动设备相对于传统的制动设备具有明显更高的构造花费以及对应地更高的构造空间需求，除此之外还导致更高的成本。

技术实现要素：

相对于此，根据权利要求1的特征的能够电子地调压的制动设备具有下述优点：利用其以特别紧凑并且成本有利的方式实现了一种冗余的制动设备，该制动设备适用于使用在自主行驶的机动车中。所建议的制动设备由本身传统的能够以电动液压的方式操纵的组件构造而成，并且划分为具有众所周知的并且经过多次测试的液压布局的制动回路。

本发明的其它优点或者有利的改型方案由从属权利要求和/或由下面的说明书得出。

通过简单的、优选无弹簧地实施的止回阀，该止回阀布置在配属于车轮制动器的每个入口阀的下游，来阻止由配属于第一制动回路的第一泵产生的制动压力能够经由第二制动回路的从属于第二泵的第二入口阀以不期望的方式减小。传统的、驾驶员控制的机动车的制动设备不具有这种止回阀。

所建议的制动设备的压力介质总成能够由多个子总成构造而成，所述子总成在其方面能够通过在已知的压力介质总成处进行能够简单地实施的结构上的改变来示出。因此，子总成能够在已有的生产设备上进行制造和装配。原则上，所使用的压力介质总成甚至相对于已知的制动设备的压力介质总成具有更简单的结构，因为就它们而言能够在该制动设备发生故障时放弃对于所述驾驶员的、液压的或者机械的干预（durchgriff）。除此之外，所建议的制动设备不具有主制动缸或者制动踏板。所使用的泵的泵入口分别与压力介质储备容器直接连接。由于在制动过程中缺乏必要的驾驶员参与，因此能够无需替代地取消用于控制在主制动缸与车轮制动器之间的压力介质连接的阀，并且行驶稳定调节结构的功能性因此能够在泵壳体中由防抱死调节结构的泵壳体的尺寸来表示。

所使用的子总成优选相互具有相同的结构，并且也能够相互替换地或者交替地控制制动过程。这减小了所述总成在其使用寿命期间的负载并且在对应地适配地设计其组件时导致成本降低。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且下面的说明书中详细阐述。

图1示出根据本发明的第一实施例的、能够以电子的方式调节滑动的制动设备的液压回路图；

图2示出根据本发明的第一改型方案的液压回路图；

图3示出根据本发明的第二改型方案的液压回路图；和

图4示出当所述制动设备处在压力建立动态提高的运行状态中时该制动设备的液压回路图。

具体实施方式

图1所示的能够电子地调压的制动设备10由压力介质总成12构成，该压力介质总成分成总共两个子总成12a、12b。所述两个子总成12a、12b相互构造得相同，从而使得其它阐述能够局限于所述子总成12a。

所述子总成12a包括所谓的泵壳体14，该泵壳体装备有能够以电子的方式操控的、控制压力介质的组件。在这方面，提到了两个泵16，所述泵能够由共同的驱动马达18来操纵。所述泵16能够替代地分别是单活塞泵或者多活塞泵，但是也能够是齿轮泵或者类似物。每个泵16给配属的制动回路20a、20b供给压力介质，并且为此利用其吸入侧与布置在外部的并且与所述泵壳体14接触的储备容器22分别直接连接或者为此与该制动回路20的回流结构24分别直接并联。该泵16的压力侧分别经由入口阀26和分别经由在流动方向上与所述入口阀26串联的止回阀28而与制动回路20的车轮制动器30中的一个车轮制动器连接。所述止回阀28优选无弹簧地实施，并且一旦在该止回阀28下游的压力水平具有比该止回阀28上游更高的值，则所述止回阀在从所述入口阀26到所述车轮制动器30的流动方向上流通或者在与此相反的方向上闭锁。在每个制动回路20处，所述制动设备10总共具有两个车轮制动器30并且因此具有两个入口阀26。所述入口阀26控制压力介质流入车轮制动器30的流入并且从而控制制动压力建立。

一制动回路20的车轮制动器30布置在车辆的相互对角线对置的车轮处，因此，根据本示意图，该制动设备是具有所述制动回路20a、20b的对角线划分的制动设备10。

除了所述入口阀26之外，该制动回路20的每个车轮制动器30配属有出口阀32。所述出口阀控制从配属的车轮制动器30流出到所述储备容器22中的压力介质的流出，并且从而控制制动压力减小。为此，所述出口阀32布置在所述回流结构24中，该回流结构一方面在该入口阀26下游的止回阀28与配属于所述入口阀26的车轮制动器30之间与所述制动回路20接触，另一方面直接通向所述储备容器22或者通向在所述泵壳体14处用于所述储备容器的接口。所述出口阀32实施为比例调节阀，并且能够根据它们在多个中间位置中的电子操控从关闭的初始位置转换到流通位置。与此相反，所述入口阀26是切换阀，所述切换阀能够通过电子操控从其正常打开的初始位置切换到闭锁位置中，而在此不占据稳定的中间位置。然而，所述入口阀26的这种实施方式仅视为示例；由此也能够考虑同样将所述入口阀实施为比例阀，例如当在所述制动回路10中的可调压性必须被给予比成本更高的优先权时。

每个子总成12a、12b分别具有两个这样装备或者构造的制动回路20a、20b。通过下述方式来实现所述两个子总成12a、12b的传导压力介质的耦接：一子总成12a的制动回路20a、20b中的一个制动回路分别与相应的另一子总成12b的制动回路20a、20b并联。在所述制动回路20a、20b之间的相应的连接位置直接位于这个制动回路20a、20b的车轮制动器30上游，即在流动技术上位于该回流结构24的支路与与所述制动回路20a、20b连接的车轮制动器30的支路之间。

根据图1的实施例，每个子总成12a、12b配属有自己的储备容器22。然而，也能够考虑的是，两个子总成12a、12b从共同的储备容器22为自己供应压力介质或者将压力介质输送回共同的储备容器22。

所说明的车辆制动设备以下述方式工作：

当开始制动过程时，通过配属于所述子总成12a、12b的电子控制器34对该驱动马达18进行电子操控，由此这个驱动马达操纵配属于所述制动回路30的泵16。这些泵直接从所述储备容器22吸入压力介质，并且通过所述入口阀26和从属的止回阀28将所述压力介质输送到有关的制动回路20a、20b的车轮制动器30中。在此，所述出口阀32保持关闭，从而使得在所述车轮制动器30中发生制动压力建立，直到达到了所期望的、由所述电子控制器34预先给定的制动压力水平。一旦达到了这个制动压力水平，则所述入口阀26切换到所述闭锁位置中并且必要时取消该驱动马达18的操控。

由于存在一子总成12a的制动回路20a、20b与相应的另一子总成12b的制动回路20a、20b的耦接，由一子总成12a的泵16输送的压力介质也溢流向相应的另一子总成12b。在此，在流动技术上从属于所述入口阀26的止回阀28与另一子总成12b的无流关闭的出口阀32一起阻止压力介质能够通过所述入口阀或者出口阀26、32朝向所述储备容器22漏出并且因此能够损害所述制动压力建立。

通过电子操控所述出口阀32实现在所述车轮制动器30处设定的制动压力的下降。根据所述电子操控，所述出口阀32释放能够以可变的方式设定的开口横截面，通过该开口横截面压力介质能够从所述车轮制动器30朝向所述储备容器22流出并且因此在所述车轮制动器30中能够进行所期望的制动压力适配。这种制动压力适配既能够根据在该车辆的车轮处的发生变化的滑动比例（schlupfverhältnisse）或者能够根据发生变化的交通条件来执行，并且分别由配属于所述子总成12a、12b的电子控制器34来确定或者执行。当然，为了该制动设备10的冗余，每个控制器34必须与自己的电压供给装置耦接。

利用由两个子总成12a、12b构成的压力介质总成对制动设备10的控制能够在此这样来进行，使得相继的制动过程交替地由一子总成12a、然后由另一子总成12b来控制。所述子总成12a、12b的这种交替的运行减小了它们的负载，并且能够与此对应地在结构上设计这些子总成12a、12b的各自的组件时降低成本地进行考虑。

当然，同样能够考虑的是，这样控制所述制动设备10，使得所述子总成中的一个子总成12a控制所有的制动过程，而相应的另一子总成12b仅在该第一子总成12a发生故障时被激活。

在运行所说明的制动设备10时，能够出现另一运行状态，在该运行状态中，在所述制动回路中的一个制动回路20a中关闭所述入口阀26，因为在所述配属的车轮制动器30中已经达到了所需的制动压力，而在相应的另一制动回路20b中必须另外地建立该制动压力，并且因此这个制动回路20b的入口阀26还是打开的。在这些情况下存在下述困难：由于所述泵16共同被操纵，在已经达到了所需的制动压力的一制动回路20a中，回路区域以及布置在其中的组件会遭受不期望地高的压力负载。

能够遇到这种状态，在所述状态中这样操控已经被调节的制动回路20a的出口阀32，使得压力介质节流地从这些出口阀32朝向所述储备容器22流出，其中，如此调节流出的压力介质量的范围，使得保持所期望的制动压力，而在与该泵16的压力侧连接的回路区域中不出现被提高的压力负载。

替代于此的解决方案在根据图2的实施例中示出。这种制动设备10‘除了已经阐述的组件之外还配备有泵吸入阀36，该泵吸入阀布置在该泵16的吸入侧上并且从而控制该泵16与所述储备容器22的压力介质连接。所述泵吸入阀36构造为无流开放的2/2路切换阀并且会在阐述的条件下通过电子操控闭锁所提到的压力介质连接，以便阻止不期望的压力增加。除了所阐述的泵吸入阀36之外，所述回路图与图1中的回路图一致。

根据图3的实施例示出用于解决所阐述的在制动设备10‘‘中的问题的第二替代方案。这种解决方案分别是与所述制动回路20a、20b的相应的泵16并联的控制压力的限压阀38。这个限压阀38根据在该泵16的压力侧上的压力并且克服复位力切换到流通位置中，在该流通位置中存在该泵16的压力侧与吸入侧之间的传导压力介质的连接，即产生液压短路。所述泵16由于这个短路而只还在所述回路中输送压力介质，并且从而阻止在该泵16的出口与入口阀26之间的回路区域中的不期望的压力增加。除了附加的限压阀38之外，所述制动回路20a、20b与图1中的制动回路构造得一致，其中，在图2和3中仅示出了制动设备10的总共两个制动回路20a、20b中的一个制动回路。另外，相互对应的构件在图1至3中具有相同的附图标记。

除此之外，根据图1至3的制动设备10也适用于运行模式，在所述运行模式中重要的是，短期地将大量压力介质挤向所述车轮制动器30中的至少一个车轮制动器，以便经由快速的制动压力建立而在短的制动路径上制动或者停住所述车辆。在这样的情况下，本领域技术人员认为是特别高的压力建立动态的制动情况。

如果例如由车辆侧的传感装置确定了这样的必要性，则所述两个子总成12a、12b由分别配属的电子控制器34来共同操控并且同时运行。两个子总成12a、12b因此共同或者平行地在制动压力下将压力介质输送向该制动设备10的总共四个车轮制动器30。与此同时，这样操控所述子总成12a、12b的压力建立阀或者入口阀26，使得仅分别在所述车轮制动器30中的一个车轮制动器与该制动设备10的恰好一个泵16之间建立传导压力介质的连接。

与（正常）运行状态不同，在所述运行状态中制动回路20a；20b的泵16在制动压力下为与这个制动回路20a；20b连接的多个或者所有车轮制动器30供给压力介质，因此，在具有高压力建立动态的制动情况下每个车轮制动器30只还配属有已有的总共四个泵16中的恰好一个泵或者每个车轮制动器30由恰好一个泵16供给在制动压力下的压力介质。

泵16和配属的车轮制动器30由此直接相互连接，从而使得组件之间的被包围的压力介质柱非常短并且具有高刚性。在所述车轮制动器30中能够对应地快速并且有效地发生制动压力建立。

所说明的所述压力建立阀或者入口阀26的互联在图4中示出。

根据这个图4，该第一子总成12a的制动回路20a装备有泵16.1，并且在这个泵16.1下游分支成第一制动支路40.1和第二制动支路40.2。所述两个制动支路40.1；40.2中的每一个制动支路分别接触该制动回路20a的总共两个车轮制动器30.1；30.2中的恰好一个车轮制动器，并且在每个车轮制动器30.1、30.2处分别配备有压力建立阀或者入口阀26.1；26.2，该压力建立阀或者入口阀控制这个泵16.1与分别配属的车轮制动器30.1；30.2的压力介质连接。

该第一制动支路40.1的压力建立阀或者入口阀26.1处在初始位置，在所述初始位置中在泵16.1与车轮制动器30.1之间的压力介质连接是打开的。与此不同，所述入口阀26.2在该第一制动回路20.1的第二制动支路40.2中由所述电子控制器34.1操控，占据其闭锁位置并且从而中断在所述泵16.1与所述第二车轮制动器30.2之间的压力介质连接。因此，现在该第一制动回路20a的泵16.1只还与所述两个车轮制动器30.1；30.2中的一个车轮制动器传导压力介质地连接。

所述第二车轮制动器30.2经由第二制动回路20c被供给压力介质。这个第二制动回路20c构造在并列的第二子总成12b中并且除了另外的第二泵16.3之外同样包括在这个泵16.3下游分支的两个制动支路40.3；40.4以及布置在这些制动支路40.3、40.4中的压力建立阀或者入口阀26.3；26.4。这些入口阀中的入口阀26.4又占据所述流通位置，而另一入口阀26.3通过所述电子控制器34b的电子操控切换到所述闭锁位置。具有在流通位置中的入口阀26.4的第二子总成12b的制动支路40.4与所述第二车轮制动器30.2连接，而具有关闭的入口阀26.3的制动支路40.3与所述第一车轮制动器30.1接触。所述第二泵16.3因此在制动压力下仅给所述第二车轮制动器30.2供给压力介质。

由于所述两个子总成12a、12b中的每个子总成对应于所阐述的实施方式分别具有两个制动回路20a和20b或者20c和20d，因此该制动设备10的总共四个车轮制动器30.1至30.4能够以简单的方式个体地经由相应地恰好一个配属的泵16.1至16.4加载在制动压力下的压力介质。共同的驱动马达18a；18b分别足以驱动每个子总成12a；12b的所述两个泵16.1、16.2或者16.3、16.4。所述子总成12a；12b的未明确阐述的制动回路20.b和20.d与所说明的制动回路20a和20c构造得一致，并且以等效的方式给该制动设备10的第三车轮制动器30.3或者第四车轮制动器30.4供给在制动压力下的压力介质。

当然可能的是，将所阐述的对所述压力建立阀或者入口阀26.1、26.2或者26.3、26.4的操控转向并且从而将各个车轮制动器30.1、30.2传导压力介质地连接到制动回路20a、20c的相应的另一制动支路40.1、40.2或者40.3、40.4上。此外，对于该车辆的行驶稳定性而言能够有利的是，为不同的子总成12a;12b配属不同车轮轴线的相互对角线对置的车轮制动器30.1至30.4。

除此之外也能够考虑对所述实施例的改变或者增加，而不偏离本发明的基本思想。