制动力发生器和运行方法技术

本发明专利技术涉及一种制动力发生器(13)，用于自动产生用于机动车的制动系统(31)的液压制动压力，该制动力发生器具有柱塞系统(14)和制动驱动器(17)，该柱塞系统具有用于容纳和压迫液压液的至少一个腔室(15)，该制动驱动器被配置为用于改变柱塞系统(14)的至少一个腔室(15)的容积，并且由此建立压力，制动力发生器还具有布置在至少一个腔室(15)上的至少一个压力传感器(18)，该至少一个压力传感器用于测量在至少一个腔室(15)中的压力建立，并且用于输出压力值信号，制动力发生器还具有控制器(19)，该控制器被配置为响应于电子制动请求(1)以及响应于利用压力传感器(18)测得的实际压力(2)来驱动用于建立压力的制动驱动器(17)。

【技术实现步骤摘要】
制动力发生器和运行方法
这里所描述的装置和这里所描述的方法包括在踏板解耦的或无踏板的冗余制动系统中的硬件保护措施。特别地，这里所描述的装置和这里所描述的方法涉及所谓的“线控”制动系统。特别地，方法和装置是一种硬件保护措施，其中借助于压力控制来实现该硬件保护措施。
技术介绍
越来越多的人对自动驾驶而无需自己驾驶车辆感兴趣。从使用者的角度来看，与公共汽车和火车相比，自主客运实现大幅提高的灵活性。同时，与出租车相比，自主客运有大幅节约成本。然而，自主客运对机动车制造商在制动系统的设计方面提出了新挑战。当今的机动车制动系统被设计用于由车辆驾驶员以持续的液压干预来对在车轮上产生制动力进行控制。由此，在制动系统故障的情况下，可以确保驾驶员仍然可以通过操作制动踏板向车辆的车轮施加足够的制动力。在设计自动或自主或半自主的制动系统以及仅电驱动(“线控”)的制动系统中的挑战是，这些制动系统通常具有从正常用户的角度来看相当不自然地作用的制动性能，这种制动性能特别地是因为自动制动系统对制动压力的意外增加完全无法、异常地、或以与常规制动系统不同的方式做出反应。在这里，制动压力的意外增加还指例如由于制动压力的要求(制动请求)而导致的制动压力大幅增加。在例如可以由使用者用制动踏板来操作的手动制动的情况下，通常通过使用者完全下意识地稍稍松开制动踏板来对制动压力的意外的或意外大幅的增加直接做出反应。这种下意识的动作在自动或自主的制动系统中通常无法实现或很难实现。
技术实现思路
在这种背景下，这里将描述一种特别有利的自动制动力发生器和一种用于制动系统的特别有利的运行方法。这里所描述的用于自动产生用于机动车的制动系统的液压制动压力的制动力发生器具有柱塞系统和制动驱动器，该柱塞系统具有用于容纳和压迫液压液的至少一个腔室。包括所属的次要部件的组件在这里被称为制动力发生器。术语“柱塞系统”主要表示制动力发生器的液压部件。制动驱动器被配置为用于改变柱塞系统的至少一个腔室的容积，并且由此建立压力。制动压力发生器还具有布置在至少一个腔室上的至少一个压力传感器，该至少一个压力传感器用于测量在至少一个腔室中的压力建立，并且用于输出压力值信号。制动压力发生器还具有控制器，该控制器被配置为响应于电子制动请求以及响应于利用压力传感器测得的实际压力来驱动用于建立压力的制动驱动器。如今，所谓的耦合制动系统或辅助制动系统是已知的。此外，解耦制动系统或动力制动系统也是已知的。在辅助制动系统中，制动所需的张力通过驾驶员的脚踏力在制动力放大器的帮助下施加到车轮制动器上。在动力制动系统中，所需的张力通过所存储的压缩空气施加到车轮制动器上，其中所存储的压缩空气由压缩机或液压地产生。这样的动力制动系统例如在卡车(LKW)中广泛应用。动力制动系统通常被实现为解耦的。这意味着制动踏板与实际的制动器解耦，并且没有从制动踏板到车轮制动器的直接的(特别是机械的)力传递。解耦实现的制动系统通常也可以称为“线控”实现的制动系统。“线控”是指类似“通过电报的”或“有线的”。以此表示，在解耦的制动系统的情况下，将应当进行制动的信息从制动踏板以与制动力解耦地方式传递到车轮制动器。基于该信息产生制动力。在这种解耦的制动系统中通常使用所谓的踏板感觉模拟器，这些踏板感觉模拟器在制动踏板上模拟真实的踏板感觉，因此使用者以惯常的形式得到关于所产生的制动效果的反馈。在解耦的制动系统中，具有仅一个踏板感觉模拟器的变型以及具有多个踏板感觉模拟器的变型是可以想象的并且是常见的。在特别广泛应用的实施方式变型中，还以如下的方式实现解耦的制动系统(如上所述也称为“线控”制动系统)，使得仍然存在液压干预作为备份。在系统故障的情况下，这种实施方式变型表现得就像传统的踏板耦合制动系统一样。因此，在这种制动系统中通常放弃解耦/“线控”组件的冗余。因此，这样的广泛应用的制动系统不适合用于高度自主或完全自主的车辆(具有高的自动化程度的车辆)，因为由根据传统辅助制动系统的类型的工作原理所带来的额外的安全性在高度自主或完全自主的运行中不起作用。因此，在如今的具有高度自主或完全自主的功能的车辆中通常必须安装另一个液压制动单元。在具有高的自动化程度的车辆(即高度自动和自主的车辆)的一些变型中，至少在一定的反应时间内可以考虑驾驶员在紧急情况下(在用于自主运行的车辆的故障或部分故障的情况下)手动制动。这适用于例如配置车辆的自动化程度使得驾驶员必须始终准备好做出反应，并且还可以执行紧急制动。如果因为自动化程度过高并且需要特别短的反应时间以便驾驶员可以干预，而不再考虑驾驶员执行紧急制动，则所有与安全性相关的系统(诸如制动器、转向装置等)必须全部(即在其整个动作链上)冗余地实现。这是重要的，因为车辆在(制动)系统的单个故障中必须转变到安全状态。用于具有高的自动化程度的车辆的制动系统常常给设计者提出特殊的挑战，即在这种制动系统中会出现非常高的压力和高的压力梯度。高的压力和高的压力梯度意味着制动系统的高负荷。该高负荷通常通过如下的方式产生，即由于自动操作用于自主操作制动系统的阀而导致制动设备的刚性大幅提高。该挑战利用这里所描述的制动压力生成器来应对。在踏板耦合制动系统中，制动系统的刚性提高的问题以同样的、但是减轻的形式出现在ABS系统(防抱死制动系统)和ESP系统(用于电子稳定控制的系统)的领域中，因为这样的系统通常同样执行电子制动干预，并且在这里没有明显延迟地切换阀，所以也出现制动设备刚性的突然改变。由此产生的压力增加/变化通过耦合的驾驶员几乎下意识地整定，驾驶员在恒定的踏板力的情况下相应地稍稍降低/调整操作。特别地，由于切换阀而导致的提高的刚性结合如下的事实产生影响，即在已完成的ABS控制期间排出到储存室中的体积重新朝向柱塞室的方向被输送回去。在该情况下，未校准的控制和制动压力发生器的柱塞的惯性导致柱塞进一步被向前推，因为柱塞并未得知ABS/ESP关闭了阀。与此有关的信息可以由ABS/ESP提供，但是由于通过总线系统传输而导致的延迟时间，该信息仅以存在时延的方式在柱塞系统中可用，并且不能用于最佳控制。特别地，这里所描述的制动压力产生器是如下的模块，这样的模块连接到液压单元，该液压单元还具有利用制动力发生器单独操作的车轮制动器。如已经说明的，制动力发生器是自动或自主的制动力发生器，该制动力发生器可以集成在用于运行机动车的自主系统中或“线控”系统中。具有至少一个腔室的柱塞系统通常是如下的活塞系统，在该活塞系统中，活塞可以在腔室内移动以增大或减小腔室的容积。多个腔室可以沿着轴线一个接一个地布置，并且在柱塞系统中一起被操纵(特别是被压迫)。柱塞系统通常具有推杆，该推杆至少贯穿多个腔室中的一个腔室。然后，优选地存在至少一个腔室隔板，这些腔室隔板将多个腔室彼此隔开，并且推杆被可移动地密封在所述腔室隔板中。推杆贯穿的腔室也可以称为“推杆腔室”。制动系统的连接到这种腔室的推环也可以称为“推杆环”。优选地，制动驱动器是驱动电动机，该驱动电动机通常产生旋转运动，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制动力发生器(13)，用于自动产生用于机动车的制动系统(31)的液压制动压力，所述制动力发生器具有柱塞系统(14)和制动驱动器(17)，所述柱塞系统具有用于容纳和压迫液压液的至少一个腔室(15)，所述制动驱动器被配置为用于改变所述柱塞系统(14)的所述至少一个腔室(15)的容积，并且由此建立压力，所述制动力发生器还具有布置在所述至少一个腔室(15)上的至少一个压力传感器(18)，所述至少一个压力传感器用于测量在所述至少一个腔室(15)中的压力建立，并且用于输出压力值信号，所述制动力发生器还具有控制器(19)，所述控制器被配置为响应于电子制动请求(1)以及响应于利用所述压力传感器(18)测得的实际压力(2)来驱动用于建立压力的所述制动驱动器(17)。/n

【技术特征摘要】
20190405 DE 102019204904.41.一种制动力发生器(13)，用于自动产生用于机动车的制动系统(31)的液压制动压力，所述制动力发生器具有柱塞系统(14)和制动驱动器(17)，所述柱塞系统具有用于容纳和压迫液压液的至少一个腔室(15)，所述制动驱动器被配置为用于改变所述柱塞系统(14)的所述至少一个腔室(15)的容积，并且由此建立压力，所述制动力发生器还具有布置在所述至少一个腔室(15)上的至少一个压力传感器(18)，所述至少一个压力传感器用于测量在所述至少一个腔室(15)中的压力建立，并且用于输出压力值信号，所述制动力发生器还具有控制器(19)，所述控制器被配置为响应于电子制动请求(1)以及响应于利用所述压力传感器(18)测得的实际压力(2)来驱动用于建立压力的所述制动驱动器(17)。


2.根据权利要求1所述的制动力发生器(13)，其中所述压力传感器(18)的时间分辨率为1ms[毫秒]，优选地小于0.2ms。


3.根据权利要求1或2所述的制动力发生器(13)，具有至少两个腔室(15)，其中在每个腔室(15)上布置至少一个压力传感器(18)。


4.根据权利要求1或2所述的制动力发生器(13)，具有至少两个腔室(15)，其中仅在一个腔室(15)上布置压力传感器(18)。


5.一种用于运行制动力发生器(13)的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚迅，D·德罗特勒夫，H·福尔特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE