用于自主车辆的制动系统技术方案

本发明专利技术涉及一种在至少部分自主的车辆中的制动系统，该制动系统针对每个车轮具有车轮制动器(1)以及主制动调节系统(BRS1)和冗余的副制动调节系统(BRS2)，其中，在第一车桥、特别是前桥(VA)中，针对每个车轮提供有液压执行器(8、10)以用于操纵车辆制动器(1)，所述液压执行器不仅配属于主制动调节系统(BRS1)而且配属于副制动调节系统(BRS2)。根据本发明专利技术，在第二车桥、特别是后桥(HA)中，针对每个车轮提供有机电式、即以无液压的方式工作的主执行器(3)和机电式、即以无液压的方式工作的副执行器(5)，所述主执行器配属于主制动调节系统(BRS1)，所述副执行器配属于副制动调节系统(BRS2)。(BRS2)。(BRS2)。

【技术实现步骤摘要】
用于自主车辆的制动系统


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的在至少部分自主的车辆中的制动系统。

技术介绍

[0002]在至少部分自主的车辆的情况下，制动系统必须被设计用于自主的制动压力建立以及自主的驾驶员辅助调节(例如ABS功能或ESP功能)。根据系统特性，制动系统在故障情况下必须执行制动任务和转向任务，并且自动地使车辆安全地停止并且保持静止。为此，制动系统装配有主制动调节系统和冗余的副制动调节系统。
[0003]在这种类型的制动系统中，在第一车桥、特别是前桥上，针对每个车轮提供有液压执行器以用于操纵车辆制动器。液压执行器中的每个不仅配属于主制动调节系统而且还配属于副制动调节系统。
[0004]在现有技术中，副制动调节系统与主制动调节系统相比配备有降低的功能性。因此，在制动系统故障情况下，仅在例如横向动态要求不高的行驶条件下才能够使用高度自动化的行驶功能。因此，在高速公路路段上的使用是可能的。然而在此，由于高速公路的必须尽可能大的转弯半径或者由于良好的路面状况而受到限制。同样，功能在最大速度方面受到限制。在正常运行期间，3级或4级自动驾驶的最大速度为130km/h。而在使用副制动调节系统时，最大速度当前被限制到80km/h。此外，在当前的车辆中，驻车锁功能以构件技术简单的方式集成在车辆的变速器结构中。
[0005]由DE 10 2011 103 541 A1已知一种用于控制再生式液压制动的方法。由DE 10 2005 037 382 A1已知一种用于运行制动调节系统的方法。由DE 10 2011 103 540 A1已知一种用于控制再生式液压制动的方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是，提供一种在至少部分自主的车辆中的制动系统，其副制动调节系统与现有技术相比具有提高的功能性。
[0007]所述目的通过权利要求1的特征来实现。本专利技术的优选的改进方案在从属权利要求中公开。
[0008]本专利技术涉及一种在至少部分自主的车辆中的制动系统，该制动系统针对每个车轮具有车轮制动器以及主制动调节系统和冗余的副制动调节系统。在第一车桥、特别是前桥上，针对每个车轮提供有液压执行器以用于操纵车辆制动器。每个液压执行器不仅配属于主制动调节系统而且配属于副制动调节系统，即与两个制动调节系统信号连接。根据权利要求1的特征部分，在另一个车桥、特别是后桥上，针对每个车轮提供有机电式、即以无液压的方式工作的主执行器和机电式副执行器。主执行器配属于主制动调节系统，而副执行器配属于副制动调节系统。
[0009]因此，本专利技术总体上涉及作为制动系统的混合系统拓扑结构，其中所述一个车桥
(特别是前桥)湿式地(即利用液压部件)制动，而另一个车桥(特别是后桥)干式地借助机电式制动器制动。
[0010]驾驶员制动愿望的检测可以通过脚踏板模拟单元来执行。在这种情况下，不存在液压备用级。因此，驾驶员与制动系统完全脱离并且不是备用级的一部分。脚踏板模拟器的电信号既可以发送给主控制器，也可以发送给副控制器。它们处理信号并控制执行器。控制器的供电可以通过冗余的车载电网和冗余的布线来保证。
[0011]执行器的操控同样可以通过分支布线来确保。因此，控制器可以分别与后桥的车轮上的机电式执行器连接。用于在前桥上建立压力的液压执行器分别通过用于传输工作电流的电缆与控制器连接。行驶状况的检测在该系统拓扑结构中同样是冗余的。在车轮上的转速传感器查明的信号不仅被传输给主控制器而且被传输给副控制器。由此实现了冗余的信号传输。此外，控制器可以通过冗余的总线线路连接至信息网络，该信息网络同样具有总线系统的双重设计方案。最后，控制器可以通过双重总线线路彼此联网。
[0012]在一种优选的实施变型方案中，所述系统的车辆前桥可以湿式地(即借助液压执行器)制动。为此，在车辆前桥上集成两个液压执行器，其例如构造为泵。液压执行器分别通过制动压力管路与前桥上的制动钳连接。同样，两个液压执行器可以通过两个制动压力管路相互连接。在执行机构内部集成有简单的液压线路。在其中一个液压执行器失效时，另一个仍能工作的液压执行器可以借助液压线路承担车桥上的制动和/或转向任务。
[0013]通过根据本专利技术的混合式制动系统的结构，可以实现与现有技术相比明显更高效的备用级。系统部件的联网即使在故障情况下也能够实现车辆在转向不足时的横向稳定。改善的动态特性总体上能够实现在故障情况下更快的减速。此外，可以取消(例如集成在换挡变速器中的)驻车锁。替代于此，驻车锁功能可以由机电式执行器承担。
[0014]下面描述本专利技术的一种优选的技术实施方案，其中液压执行器集成在车辆前桥中。然而，本专利技术不限于该实施方案。替代于此，液压执行器也可以集成在车辆后桥中，而机电式执行器集成在车辆前桥中：在该技术实施方案中，混合的系统拓扑结构的主制动调节系统可以使用脚踏板模拟单元的信号输入端来处理驾驶员制动愿望。为此，为了产生信号，在脚踏板模拟单元中可以集成压力传感器和行程传感器。主控制器和副控制器在正常情况下可以在两侧处理该信号。执行器的操控同样同步地通过主控制器和副控制器进行。在这种情况下，控制器可以分别操控在后桥上的两个机电式执行器。用于前桥的液压执行器可以分别由控制器操控。
[0015]基于系统拓扑结构的根据本专利技术的结构，也给出了如下自由度，即，仅一个控制器操控用于前桥的液压执行器。由此可以避免由于控制器操控的传递的不同的等待时间而引起的车辆倾斜以及由此在前桥的车轮上不同地产生的制动力形成。
[0016]制动力调节在前桥上通过泵电机的前进和后退来实现。通过制动压力管路中的减小的制动压力，减小了制动钳的夹紧力。为了重新建立压力，泵电机再次前进。在后桥上，夹紧力通过机电式执行器直接在车轮上产生。制动力调节通过相同的机构实现。但在此不使用制动液作为介质。
[0017]机电式制动器的使用强制要求使用浮动制动钳作为单元的支架。通过电机的主轴的移出，制动衬片被压到制动盘上。在制动钳的对置侧上，制动衬片由于浮动制动钳的结构形式而以相同的张紧力压到制动盘上。
[0018]副制动调节系统通过系统部件的双重实施方案得到保护。主控制器以及副控制器可以优选具有相同的功能。同样构想出前桥的机电式泵电机和后桥的机电式执行器的设计。冗余通过具有相同功能的第二部件来保护。在一个系统部件失效时，存在承担其功能的第二系统部件。因此，在主控制器失效时激活副控制器。由于冗余的布线，其被供给相同的信息和足够的电能。副控制器具有如下可能性，即，由于双重联网而独立地执行前桥上的泵电机的操控。后桥上的机电式执行器的剩余的50％足以在故障情况下保证整个车辆的可靠减速，所述机电式执行器在运行情况下已通过副控制器操控。在后桥上的机电式执行器失效的情况下，由于系统拓扑结构的自由度，可以实施制动力的适配，例如去激活相对侧上的机电式执行器，以便可以使车辆继续可靠地减速。在技术上，该功能可以借助控制器或继电器的软件适配来实现。
[0019]在泵电机失效的情况下，可以在内部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在至少部分自主的车辆中的制动系统，所述制动系统针对每个车轮具有车轮制动器(1)以及主制动调节系统(BRS1)和冗余的副制动调节系统(BRS2)，其中，在第一车桥、特别是前桥(VA)中，针对每个车轮提供有液压执行器(8、10)以用于操纵车辆制动器(1)，所述液压执行器不仅配属于主制动调节系统(BRS1)而且配属于副制动调节系统(BRS2)，其特征在于，在第二车桥、特别是后桥(HA)中，针对每个车轮提供有机电式、即以无液压的方式工作的主执行器(3)和机电式、即以无液压的方式工作的副执行器(5)，所述主执行器配属于主制动调节系统(BRS1)，所述副执行器配属于副制动调节系统(BRS2)。2.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，主制动调节系统(BRS1)具有主控制器(9)，基于在先导系统(17)中生成的理论减速预定值(V
P
)和/或借助制动踏板(19)在驾驶员侧生成的理论减速预定值(V
B
)，所述主控制器(9)产生主调节信号(y1)，利用所述主调节信号能操控液压执行器(8、10)和机电式主执行器(3)，和/或特别是副制动调节系统(BRS2)具有副控制器(13)，基于在先导系统(17)中生成的理论减速预定值(V
P
)和/或借助制动踏板(19)在驾驶员侧生成的理论减速预定值(V
B
)，所述副控制器(13)产生副调节信号(y2)，利用所述副调节信号能操控液压执行器(8、10)和机电式副执行器(5)。3.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，两个液压执行器(8、10)通过液压切换线路(12)彼此连接，在一个液压执行器(8)失效时，另一个仍能工作的液压执行器(10)借助所述液压切换线路承担用于第一车桥(VA)的两个车轮制动器(1)的制动和/或转向任务。4.根据前述权利要求中任一项所述的制动系统，其特征在于，制动踏板(19)是具有至少一个踏板传感器(21、23)的脚踏板模拟单元的组成部分，脚踏...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：