具有至少两个液压回路和两个压力供应装置的液压系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于在车辆中产生制动力的装置，该装置具有制动系统，该制动系统具有由电动马达驱动的至少两个压力供应装置(DV1、DV2)：该制动系统具有第一和第二液压制动回路(BK1、BK2)，每个液压制动回路具有至少一个或两个液压作用的轮制动器(RB1、RB2、RB3、RB4)；并且至少一个制动回路(BK1、BK2)中的压力能够通过压力供应装置(DV1、DV2)升高和释放；压力供应装置(DV2)是由电动马达驱动器驱动的泵，特别是活塞泵或齿轮泵，并且压力供应装置具有连续的容积递送；提供有至少一个阀装置(HCU)，该阀装置具有用于单独调节每个轮的制动压力和/或用于将轮制动器(RB1、RB2、RB3、RB4)与制动回路和/或压力供应装置(DV1、DV2)断开连接和/或连接的阀；提供有用于开环与闭环控制的至少一个电子控制单元(ECU)，以用于控制制动系统或制动系统的部件；每个制动回路(BK1、BK2)包括液压主管路(4、5)，轮制动器(RB1、RB2、RB3、RB4)借助于液压主管路连接或能够连接至两个压力供应装置(DV1、DV2)中的每个压力供应装置；其特征在于，制动系统设计成使得能够既单独地又组合地借助于第一和/或第二压力供应装置(DV1、DV2)在一个或两个制动回路(BK1、BK2)中实现压力变化、特别是压力升高，压力供应装置(DV1、DV2)同时地、特别是在同一时间或者部分同时地、特别是以时间偏移或时间交叠的方式产生压力变化、特别是压力升高。特别是压力升高。特别是压力升高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有至少两个液压回路和两个压力供应装置的液压系统


[0001]本专利技术涉及液压系统及其闭环控制方法，该液压系统具有用于冗余功能的至少两个压力供应器。

技术介绍

[0002]汽车行业正处于颠覆性的变革过程中。除了电动车辆的市场渗透率不断提高外，自动化驾驶(AD，自动驾驶)正在经历各个阶段；首先，这些阶段是：3级，即，高度自动化驾驶——HAD；4级，即，全自动化驾驶——FAD；以及5级，即，自动驾驶——AD，其中，对所用制动系统的需求在每个级别都进行了升高。
[0003]这已经加快了新制动系统的发展。在2005年开始使用具有集成制动系统IBS1的电子制动力助力器(e
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BKV)替代真空制动力助力器[ATZ(汽车技术期刊，德国汽车工业杂志)第6/11期，DE112009005541B3]，随后2013年市场推出具有电动从动制动力助力器和额外ESP单元的所谓的双箱解决方案(ATZ版本4/18)，紧随其后的是2017年推出的具有踏板模拟器的第一个集成的单箱系统[制动器手册(德语制动系统参考书)第20章]。目前正在开发3级(HAD)的解决方案。ATZ第3/19条“Brake force boosters for automated driving(用于自动驾驶的制动力助力器)”中描述了未来的变化。
[0004]从3级(HAD)开始，冗余压力供应器首先成为强制性要求。此外，在开放式制动系统的情况下，应基本上避免将制动回路连接至储存器，并且具有恒定踏板特性的踏板感觉模拟器开始设立为标准。此外，还必须提供ABS功能的冗余度。在根据现有技术的具有电动制动力助力器和ESP/ABS单元的所谓的双箱系统中，ABS功能的冗余度以这样的方式实现，即电动制动力助力器(e
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BKV)在ESP单元失效时执行压力调节功能，以便始终确保高水平的车辆减速。在此，第一步中，引入了所谓的“用于电动制动力分配(EBV)的ABS低选控制或特定于轴闭环压力控制”。例如如DE112009005541B3中提出的，这通过活塞
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气缸单元的活塞的前后运动来实现。
[0005]从第4级(FAD)开始，为了足够的系统可用性，需要3倍冗余，例如，在踏板传感器的情况下具有的规则是“3选2”。此外，由于电动车辆的恢复性能不断升高，并且因为在切换至领航驾驶时，全自动驾驶(FAD)操作可以在较长的时间段内实现，并且驾驶员对于踏板特性中的变化没有准备，从而无法接受踏板特性中的变化，因此踏板模拟器是必不可少的。为了监控压力供应，必须提供冗余的压力变换器或者必须提供替代的诊断设施。此外，还需要具有至少特定于轴控制、尤其是特定于轮的闭环轮控制的冗余ABS功能，并且引入了部分冗余。在ABS操作中，具有封闭制动回路的制动系统比液压系统具有安全优势，在液压系统中，在闭环控制操作中，压力经由打开的出口阀释放到储存器中。
[0006]如引言中所述的，对半自动(SAD)和全自动(FAD)驾驶的要求、特别是对半自动(SAD)和全自动(FAD)驾驶的安全要求对系统配置具有主要影响。这些需要冗余的或部分冗余的系统、功能和部件。
[0007]这里的焦点在于冗余压力供应，必须通过压力供应来确保制动力或压力升高，甚
至在没有驾驶员的脚的情况下亦是如此。电子控制器也必须相应地配置用于此功能。对于AD 3级、特别是AD 4级而言，必须同样确保ABS功能，甚至在发生故障的情况下亦是如此。ABS功能在或者“特定于轴闭环控制”或者“特定于轮闭环控制”中的冗余取决于AD自动化水平。
[0008]通过冗余的压力供应，也可以在仅使用所谓的电动踏板的情况下或者对于AD 5级而言在仅使用指定设定点信号的中央计算机的情况下实现没有串联式主缸HZ的系统概念。以下专利申请值得注意：DE 102017 222450公开了一种仅具有一个主缸、冗余的压力供应、主缸的隔离阀和行程模拟器的液压系统。两个制动回路之间的旁通阀允许在第二压力供应的压力供应失效的情况下对两个制动回路进行供应。通过在断电时打开的该阀的闭环控制操作与安全极为相关，因为阀的失效和例如制动回路的失效可能会导致完全制动失效。
[0009]DE 10 2017 222 435和DE 10 2016 225 537提出了一种具有2个压力供应器和电动踏板、冗余压力供应器以及旁通阀的概念。在压力降低期间，所有系统都使用用于ABS功能的出口阀，经由该出口阀将压力排放到储存器中。如果在阀打开时污物颗粒进入阀座，则这可能会在下一次制动操作期间导致制动回路失效。
[0010]DE 10 2017 207 954提出了一种具有冗余的压力供应而没有用于闭环ABS压力控制的出口阀的系统概念。这里使用在DE 102005055751和DE 10 2009 008944中介绍的所谓的多路复用闭环压力控制方法，在该多路复用闭环压力控制方法中，借助于容积测量和压力信息通过压力供应来执行用于ABS的压力控制。这里，开关阀还用于压力控制。如果储存器的止回阀或活塞密封件失效，并且开关阀由于灰尘颗粒而发生泄漏，这同样导致完全制动失效，从而出现安全风险。
[0011]WO2019002475A1公开了另一变体，该另一变体具有两个压力供应器，两个压力供应器均设计为电动驱动活塞
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气缸单元，并且该另一变体还具有带有踏板感觉模拟器的致动内容或没有AD 4级或AD 5级的致动单元的中央ECU。在此，致动单元安装在隔板上并且与压力供应装置分开。ABS操作中的功能冗余是这样实现的，即在一个压力供应装置失效时，第二压力供应装置经由连接模块在所有轮制动器上执行闭环ABS控制操作。第二模块可以并且因此满足AD 4级和AD 5级的功能冗余要求。对于闭环控制操作，同样优选的情况是使用根据DE 102005055751或DE 10 2009 008944的多路复用方法，其中主要目的是不打开制动回路，或仅很少打开制动回路，并且因此与DE 10 2017 222 435相比提高失效安全性，其中压力降低主要借助于出口阀执行。ATZ 3/19中指出，在打开的制动回路中的操作对安全至关重要。在所谓的开放式制动系统中，在ABS干预的情况下，轮回路通过打开出口阀以液压方式连接至储存器。因此，阀中未识别的泄漏、例如由于阀座和密封件中的污物颗粒(潜在故障)而未识别的泄漏尤其重要。例如，如果具有潜在故障的电磁阀连接两个制动回路，则压力供应器DV可能会失效并且在最坏的情况下整个制动器在制动回路失效的情况下也可能失效。
[0012]上述示例说明了潜在故障的问题，如果在制动操作前无法通过诊断而检测到这些潜在故障，则在双重故障的情况下，该问题变得至关重要。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的
[0014]本专利技术的目的是提供一种具有多个制动回路和两个成本优化的压力供应器的紧凑、便宜且极为失效安全的液压系统。
[0015]该目的的实现
[0016]根据本专利技术，所述目的通过具有权利要求1的特征的液压系统来实现。根据权本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在车辆中产生制动力的装置，所述装置具有制动系统，所述制动系统具有至少两个电动驱动压力供应装置(DV1、DV2)，其中，
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所述制动系统具有第一液压制动回路(BK1)和第二液压制动回路(BK2)，每个液压制动回路具有至少一个或两个液压作用的轮制动器(RB1、RB2、RB3、RB4)，并且
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能够借助于所述压力供应装置(DV1、DV2)在至少一个制动回路(BK1、BK2)中升高和降低压力，
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一个压力供应装置(DV2)是由电动驱动器驱动的具有连续容积递送的泵、特别是活塞泵或齿轮泵，
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提供有至少一个阀装置(HCU)，所述阀装置具有用于特定于轮的制动压力设定和/或用于将所述轮制动器(RB1、RB2、RB3、RB4)与制动回路和/或压力供应装置(DV1、DV2)隔离或连接的阀，
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提供有至少一个电子开环与闭环控制单元(ECU)，以用于控制所述制动系统或所述制动系统的部件，
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每个制动回路(BK1、BK2)具有液压主管路(4、5)，所述轮制动器(RB1、RB2、RB3、RB4)经由所述液压主管路(4、5)连接或能够连接至两个所述压力供应装置(DV1、DV2)中的每个压力供应装置，其特征在于，所述制动系统设计成使得能够既相互独立地又共同地借助于所述第一压力供应装置(DV1)和/或所述第二压力供应装置(DV2)在一个或两个制动回路(BK1、BK2)中执行压力变化、特别是压力升高，其中，所述压力供应装置(DV1、DV2)同时地、特别是在相同时间内或者部分同时地、特别是以时间偏移或时间交叠的方式产生压力变化、特别是压力升高。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，仅借助于所述第一压力供应装置(DV1)或者仅借助于所述第二压力供应装置(DV2)在两个所述制动回路(BK1、BK2)或制动回路(BK1、BK2)两者中的一个制动回路中执行压力变化、特别是压力升高，或者共同地借助于两个压力供应装置(DV1、DV2)在一个或两个制动回路(BK1、BK2)中同时执行压力变化、特别是压力升高。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一压力供应装置的所述泵是活塞
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气缸单元或者是旋转泵、特别是齿轮泵、特别是呈内齿轮泵或齿环泵形式的齿轮泵，其中，电驱动器驱动所述泵，并且通过所述驱动器的对应通电，能够借助于所述第一压力供应装置(DV1)在至少一个制动回路(BK1、BK2)中升高和降低压力。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述泵是单回路泵，所述单回路泵借助于无刷直流马达来控制和/或借助于四象限操作(正/负旋转方向，正/负电流)的转换器来操作。5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，能够借助于所述齿轮泵在至少一个旋转方向上升高压力，并且能够借助于所述齿轮泵通过反转所述齿轮泵、特别是所述齿轮泵的驱动器的旋转方向来降低压力。6.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述第二压力供应装置(DV2)具有齿轮泵，借助于所述齿轮泵能够在所述泵的第一旋转方向上升高压力，并且能够借助于所述齿轮泵通过反转所述齿轮泵、特别是所述齿轮泵的驱动器的旋转方向来降低至
少一个制动回路(BK1、BK2)中的压力。7.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，每个轮制动器(RB1、RB2、RB3、RB4)在每种情况下都分配有一个专用的开关阀(SV)，所述开关阀(SV)特别地在断电时打开，其中，相关联的轮制动器(RB1、RB2、RB3、RB4)中的压力能够通过开关阀(SV)的闭合来保持。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，如果所述轮制动器中存在的压力比通向所述开关阀(SV)的进给管路中的压力高、特别地高一定的压力差，则在断电时打开的所述开关阀(SV)由于所述轮制动器中存在的压力而打开。9.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，通过至少特定于轴或特定于制动回路的闭环控制、特别是特定于轮的闭环控制的ABS和/或ESP操作能够借助于独立于其他压力供应装置(DV1、DV2)的功能的每个压力供应装置(DV1、DV2)来进行。10.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，两个所述制动回路(BK1、BK2)借助于连接管路(VL)连接至彼此，其中，所述连接管路(VL)能够借助于在断电时打开的至少一个开关阀、特别是两个串联的开关阀(BP1、BP2)切断。11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，至少一个中央出口阀(ZAV)布置在阀BD1与阀BP2之间，所述中央出口阀经由液压管路连接至储存器，由此能够经由至少一个打开的开关阀(BP1、BP2)和/或中央出口阀ZAV在一个或两个制动回路(BK1、BK2)中升高压力。12.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，提供有具有制动踏板(1)的致动单元(BE)，其中，能够借助于所述致动单元(BE)在所述制动回路(BK1、BK2)中的至少一个制动回路中液压地升高压力，或者提供有借助于特别是中央控制单元(ECU、M
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ECU)控制的电动踏板。13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述致动单元(BE)具有活塞
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气缸单元，所述活塞
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气缸单元具有以可移位的方式安装在气缸中的活塞，其中，围绕所述活塞接合的至少三个密封件相对于彼此平行地布置在所述活塞与所述气缸之间，并且设置有至少两条连接管路，所述连接管路将所述活塞
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气缸单元的气缸内部连接至储存器(VB)，其中，在每种情况下相对于进入到所述气缸中的两条所述连接管路的两个开口点横向地布置有一个密封件，并且在进入到所述气缸中的两条所述连接管路的所述开口点之间布置有密封件，并且在一条连接管路中布置有节流阀，并且在另一连接管路中布置有止回阀，并且由此能够诊断密封件的失效。14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述致动单元(BE)经由连接管路(3)连接或能够连接至一个或两个制动回路(BK1、BK2)、特别是两个所述制动回路(BK1、BK2)的所述连接管路(VL)，其中，设置有用于切断所述连接管路(3)的至少一个可开关阀(FV)。15.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述轮制动器经由在断电时打开的开关阀连接至所述压力供应器，其中，所述开关阀连接至所述轮制动器以便由于所述轮制动器中的压力而自动打开。16.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，在一个或两个轮制动器上或在制动回路上设置有出口阀(AV1、AV2、AVZ)，所述出口阀连接至储存器并且允许降低所述轮制动器处的压力。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，用于所述压力供应器的压力生成的所述液压管路、电磁阀和液压元件布置在一个结构单元或一个液压壳体(HCU)中，并且所述致动单元(BE)布置在单独的壳体中并且液压地连接至所述液压壳体(HCU)，其中，特别地，所述第一压力供应器(DV1)的驱动器的轴线与所述第二压力供应器(DV2)的驱动器的轴线垂直或平行地布置。18.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，设置有至少一个出口阀(AV1、AV2、ZAV)，经由所述出口阀，至少一个轮制动器(RB1、RB2、RB3、RB4)中的压力能够通过耗散到储存器(VB)中而降低。19.一种使用根据前述权利要求中的任一项所述的装置的方法，其特征在于，压力升高和压力降低借助于电流控制和/或活塞行程控制、使用PPC方法、借助于电动驱动活塞
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气缸单元来执行，特别是考虑压力
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容积特性曲线来执行，并且/或者所述压力升高和压力降低借助于特别地呈齿轮泵的形式的电动驱动泵的所述驱动器的电流控制和/或转速控制、特别是基于所述齿轮泵中的泄漏进行重新调节、借助于所述电动驱动泵来执行。20.一种使用根据前述权利要求中的任一项所述的装置的方法，所述压力升高和/或压力降低在断电时打开的阀的MUX操作和/或PWM操作中执行。21.一种使用根据权利要求1至18中的任一项所述的装置的方法或根据权利要求19所述的方法，其特征在于，至少两个轮制动器中的所述压力升高和/或压力降低借助于齿轮泵和/或马达驱动的活塞
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气缸单元以时间交叠的方式同时地或连续地进行，其中，属于开关阀(SV)的所述轮制动器中的压力借助于关闭的所述开关阀(SV)来保持。22.根据权利要求19至20中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述压力升高和/或所述压力降低期间，不同轮制动器或制动回路的不同压力分布借助于断电时打开的阀(BP1、BP2、SV、ZAV)的脉宽调制或PWM控制同时地或部分同时地产生。23.一种使用根据权利要求1至17中的任一项所述的装置的方法或根据权利要求19至22中的任一项所述的方法，其特征在于，如果一个压力供应装置(DV1、DV2)失效，则相应的另一压力供应器还执行所述一个压力供应装置的功能，特别是用于制...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：爱皮加特股份公司，
类型：发明
国别省市：