機動車的制作方法
【專利摘要】一種機動車，包括：多個車輪；以及制動系統，所述制動系統具有分別配屬于車輪的、能以液壓的方式操縱的制動器；至少一個制動回路，通過所述制動回路能操縱制動器；制動助力器，通過所述制動助力器能操縱制動回路，其中，制動助力器能通過要由駕駛員操縱的制動踏板來操縱；以及至少一個能通過控制裝置來控制的壓力產生和/或壓力存儲裝置，通過所述壓力產生和/或壓力存儲裝置能調整在制動回路內的液壓壓力，其中，設置有至少一個電機(9)，在制動系統(2)內部檢測的功能性故障的情況下，能通過自動切換至發電機模式的運行來通過所述電機產生減速力矩，以用于使車輛(1)制動至停車狀態。
【專利說明】
機動車
技術領域
[0001] 本發明涉及一種機動車，包括：多個車輪；以及制動系統，所述制動系統具有分別 配屬于車輪的、能以液壓的方式操縱的制動器;至少一個制動回路，通過所述制動回路能操 縱制動器;制動助力器，通過所述制動助力器能操縱制動回路，其中，制動助力器能通過要 由駕駛員操縱的制動踏板來操縱；以及至少一個能通過控制裝置來控制的壓力產生和/或 壓力存儲裝置，通過所述壓力產生和/或壓力存儲裝置能調整在制動回路內的液壓壓力。
【背景技術】
[0002] 機動車通常具有配屬于各個車輪的盤式制動器，其中有時還安裝鼓式制動器。制 動器通過液壓制動回路來操縱，該制動回路又通過制動助力器來操縱，以便產生必要的液 壓壓力。在本情況下，制動助力器理解成制動壓力產生裝置，不帶有或帶有調整裝置，其用 于提供ABS功能和ESC功能。制動助力器在已知的車輛中又與制動踏板耦聯，其中制動踏板 通常是踏板機構的一部分，在其上至少還設置加速踏板、必要時設置離合器踏板。
[0003] 這種已知的制動系統現今設計成自動防故障裝置。這意味著，在制動系統本身或 系統組件、例如相應的執行元件中、在與控制器等的通信連接部或電源內出現故障時，最終 使制動系統去激活。制動系統在這方面應理解成制動助力裝置和制動調節裝置，通常具有 主要功能ABS(Anti-blockiersystem防抱死系統）和ESC(Electronic Stability Control 電子穩定控制）。這就是說，不再提供這些功能，有時制動助力裝置不再正常工作。駕駛員在 此用作備用級(Riickfallebene)。駕駛員在故障情況下承擔下述任務，通過駕駛員借助制動 踏板施加的提高的力使車輛制動，因此建立所需的制動壓力。駕駛員必須自主穩定車輛并 且選擇適合的行駛方式，以便在故障的情況下控制和制動車輛。這就是說，駕駛員作為備用 級列入安全方案中。
[0004] 當代機動車現在已經允許半自主行駛，即其中駕駛員至少部分地不再介入車輛引 導的行駛。在此，這種發展日益朝著盡可能減輕駕駛員負擔的趨向直至自動駕駛的或者說 盡可能自主的行駛。這就是說，車輛或者說相應的控制裝置能自動地縱向和橫向引導車輛， 而為此駕駛員無需介入。駕駛員可以專注于其它事情。但是隨著自動駕駛行駛的日益擴大 的規模，還提高了對安全相關的車輛系統的要求，其必須不再設計成"自動防故障的"，而是 設計成"故障不影響使用的"，因為即使出現故障情況，其必須仍能夠至少在一段臨時時間 內自主引導車輛，即直至駕駛員本身又主動介入行駛運行。這就是說，"故障不影響使用的" 調節必須如此設計，即駕駛員會完全主動介入。然而此前已知的制動系統結構不允許展示 這種"故障不影響使用的"特性，因為其始終要基于駕駛員作為備用級。

【發明內容】

[0005] 因此本發明的目的在于，給出一種機動車，該機動車在制動系統的簡單設計的方 案中允許"故障不影響使用的"運行。
[0006] 為了解決所述問題，在開頭所述類型的機動車中根據本發明設置有至少一個電 機，在制動系統內部檢測的功能性故障的情況下，能通過自動切換至發電機模式的運行來 通過所述電機產生減速力矩，以用于使車輛制動至停車狀態。
[0007] 如果在根據本發明的機動車中檢測出在制動系統內部任何種類的功能性故障，其 適合于或者說導致了，制動系統部分地或整體上不再正常工作，從而在駕駛員無需為此進 行任何種類的行動的情況下，通過電機產生減速力矩，該減速力矩用于針對性地制動車輛， 即最大直至停車狀態。為此，至少一個電機被切換至發電機模式的運行，其中電機作為發電 機工作。為此需要驅動電機，在此使其轉子運動。因為電機以任一種方式集成在驅動側或行 駛機構側，因此與轉動元件連接，該轉動元件在行進的車輛中必然轉動，因此在發電機模式 運行中通過轉子的旋轉產生減速力矩，該減速力矩施加在驅動側或行駛機構側并且從而必 然使車輛制動。
[0008] 切換至發電機模式運行并且因此產生減速力矩以及由此最終引起的車輛強制制 動自動地實現，只要已經檢測出相應的功能性故障。駕駛員一一其目前在至少半自主/部分 自主運行中沒有控制車輛一一不必為此行動，即駕駛員在根據本發明的機動車中不被設置 為備用級。而是切換如設計的那樣自動地實現，由此給出了 "故障不影響使用的"設計方案。 通過借助電機自動獲得的減速，使得駕駛員獲得足夠的時間來進行控制，駕駛員在檢測出 功能性故障的情況下當然被要求對車輛進行控制，而車輛同時自動地且主動地減速并且最 大被制動至停車狀態。這種設計方案在此為下述方式，即車輛在緊急情況中實際上可以被 減速至停車狀態。
[0009] 在半自主運行中制動系統的正常功能中，制動系統可以直接采用輔助系統的要 求、即例如用于實現ABS-功能或防側滑調節，并且例如通過ESC系統進行控制，相應地使車 輛減速。車輛通過例如在ESC系統的栗側構建壓力來制動。制動系統或者說連接的組件在此 能檢測相應的功能性故障，例如通過狀態通知或通信監測等。如果識別出這種故障情況，則 自動地切換至"緊急"，因為制動系統由于所檢測的功能性故障不能再滿足為其設置的任 務。電機被立即接通或者說切換為發電機模式運行，從而該電機產生相應的減速力矩。
[0010] 在第一種發明另選方案的范圍內，電機可以被集成在機動車的動力傳動系中并且 用于驅動設計成混合動力車輛或電動車輛的機動車。在這種發明設計方案中，機動車原本 就包括電機，其用作牽引用電機并且驅動車輛，可能臨時在混合動力車輛的情況下，可能僅 在電動車輛的情況下。在此，電機可以作用于兩個軸、即前軸和后軸，或者僅作用于一個軸。 在故障情況下，電機現在基于故障檢測信號通過相應的控制裝置來切換，而與下述情況無 關，即該電機目前是否以驅動的方式工作或靜止。
[0011] 電機如所述可以驅動軸、特別是前軸。然而還可以考慮，將電機設計成輪邊電機， 其中在至少兩個車輪上設置相應的輪邊電機。在每種情況下，與現在在哪設置一個或多個 電機無關，其被集成在相應的動力傳動系中。
[0012] 另選地可以考慮，僅將電機用作減速部件，也就是沒有直接將電機集成在動力傳 動系中，或者說至少沒有按照電機用于牽引的方式。電機在這種情況下配屬于車輪，其中優 選至少兩個車輪分別配備有這種建立減速力矩的電機。
[0013] 如果設置有電控機械式駐車制動裝置，則駐車制動裝置可以特別有利地在這種故 障情況或緊急情況下同時介入用于車輛減速。根據本發明，這種電控機械式駐車制動裝置 可以隨著切換電機或者在切換電機之后自動地接入，以用于附加的減速。這種電控機械式 駐車制動器大多作用于兩個后輪。這種電控機械式駐車制動器與制動系統無關并且通過能 單獨操控的執行器起作用，其或者操縱在那里的制動器本身，或者操作附加的制動元件。特 別是當電機驅動前軸時，后輪的附加的減速是適宜的，然而當然還在所有其它開頭描述的 情況下。可以考慮，在與電控機械式駐車制動裝置一起集成具有自己的控制裝置的單獨的 系統之后，從該控制裝置方面冗余地檢測可能的故障情況或者說計算相應的控制參數，以 便接著操控駐車制動裝置。然而另選地可以考慮，通過控制電機的控制裝置在這種情況下 還操控駐車制動裝置。
[0014] 最后下述情況是有利的:通過電子駐車制動裝置或變速器鎖在實現車輛的停車狀 態之后使車輛自動地保持在這種狀態中，即駐車制動裝置或變速器鎖在實現停車狀態之后 自動地接入。
【附圖說明】
[0015] 本發明的其它優點、特征和細節由下面描述的實施例以及借助示意圖給出。其中 示出了 ：
[0016] 圖1示出了根據本發明的機動車的第一種實施例的原理示意圖，其中僅示出了相 關的兀件，和
[0017] 圖2示出了根據本發明的機動車的第二種實施例的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 圖1以原理示意圖的形式示出了根據本發明的機動車1，其中僅示出了制動系統2， 包括能由駕駛員操縱的制動踏板3,并且該制動踏板對制動助力器4起作用。該制動助力器 操縱液壓制動回路5,通過該制動回路又操縱各個制動器6,其中每一個制動器配屬于一個 車輪7。制動器6例如設計成盤式制動器或鼓式制動器。
[0019] 此外，制動系統2的一部分是壓力產生和/或壓力存儲裝置8,尤其形式為ESC系統 (電子穩定控制系統）。這種ESC系統以本身已知的方式包括:具有多個可單獨切換的閥的閥 體，所述閥通向相應的制動管路。此外設置有栗裝置，通過該栗裝置改變了液壓液的壓力， 液壓液在制動系統中或者說在制動回路5中通過閥分配；以及相應的控制裝置，該控制裝置 控制閥和栗。這種ESC系統的結構和功能是已知的。盡管在本實施例中僅設置有一個制動回 路5,然而眾所周知通常冗余地設置有兩個這種制動回路。附圖僅為純原理示意圖，其僅用 于描述根據本發明的基本功能。
[0020] 在所示出的實施例中在兩個車輪7、例如前輪上設置有兩個電機9,這兩個電機可 以通過共同的控制裝置10來操控。電機9例如是輪邊電機，該輪邊電機在此處設計成電動車 輛的車輛中用于牽引。
[0021] 控制裝置10與壓力產生和/或壓力存儲裝置8、即ESC系統、或者說其控制裝置通 信。當然，控制裝置10還可以與制動系統2的其它元件通信且特別是還監測可能的通信線 路。
[0022]只要在ESC系統8或控制裝置10方面以任一種方式檢測制動系統2的組件之一的功 能性故障或在ESC系統8的情況下其組件之一、例如閥等的功能性故障，則立即通過被給予 相應的故障信號的控制裝置10實現了對兩個電機9的操控，從而這兩個電機立即切換為發 電機運行模式。在這種發電機運行模式中，電機9施加了引起車輛1制動的減速力矩 (Verzdgerungsmoment_)。車輛1在此可以被制動直至停止。對此不需要駕駛員的任 何干預，而該系統從本身切換至緊急停止狀態或緊急運行狀態并且使得此前被半自主引導 的車輛減速。駕駛員獲得了接管要求（i]bema.ehaufforderung)，其要求駕駛員重新 接管車輛控制。通過這種經由以發電機的方式切換的電機9而進行的自動感應減速，使駕駛 員獲得足夠的時間進行接管，然而車輛同時主動減速，以便確保"故障不影響使用的(fail-operational)'' 運行。
[0023] 圖2示出了根據本發明的機動車1的原理示意圖，其中相同的附圖標記用于相同的 構件。機動車1再度具有制動系統2,其中在本情況下出于可視性原因未示出制動踏板3和制 動助力器4,而是僅示出了第一壓力產生和/或壓力存儲單元8、即ESC系統以及四個車輪7， 其具有同樣未不出的配屬的制動器6。
[0024] 再次設置了電機9,其在此作為牽引用電機設置在前軸11上并且驅動該前軸。控制 裝置10配屬于該電機，該控制裝置與ESC系統8通信。如果又檢測出功能性故障，則當駕駛員 首先已經選擇至少半自主行駛時，立即通過控制裝置10將電機9切換為發電機運行模式，從 而該電機產生減速力矩并且按規定地使車輛減速。在此，控制裝置10同樣可以如此控制電 機9,使得同樣按規定地建立、更確切地說在其大小方面改變減速力矩，以便能實現迅速的、 然而不太突然的制動。
[0025] 此外設置有電子駐車制動裝置12,包括控制裝置13以及在示出的實例中配屬于兩 個后輪7的制動件14,其分別包括至少一個執行器，該執行器通過控制裝置13來操控、并且 例如作用于制動器6或操控自己的制動元件。控制裝置10與控制裝置13通信。如果當檢測出 在制動系統2內的任何種類的故障時將電機9切換為發電機模式的減速運行，則由控制裝置 10同時向控制裝置13發出信號，于是該控制裝置附加地操控并且激活制動裝置14,從而因 此不僅通過電機9減速，而且還通過駐車制動裝置12減速。車輛也就可以更迅速地減速制 動。
[0026] 通過駐車制動裝置12,還可以使車輛在其被制動至停車狀態時保持在這種狀態 中。另選地當機動車1是混合動力車輛時，其可以附加地包括具有相應的變速器的內燃機， 掛入變速器鎖。
[0027] 盡管原則上通過在圖1和圖2中僅示意性示出的實例可以使車輛從至少半自主行 駛在沒有駕駛員干預的情況下制動至停車狀態，當然還可以考慮，在其中一個或多個電機 切換為發電機模式的減速運行的"緊急運行狀態"在下述情況下再次結束:駕駛員基于隨著 檢測出功能性故障向其發出的接管要求一一所述接管要求在相應的顯示器上或以聲學的 方式發出一一已經再次承擔對車輛的控制并且因此主動地以轉向或制動的方式介入。然而 因為涉及功能性故障情況，所以有利的是，在這種情況下還通過電機、必要時通過接入的駐 車制動裝置保持附加的減速。隨著制動至停車狀態，必要時可能存在的變速器還自動地切 換為空檔。
【主權項】
1. 一種機動車，包括:多個車輪；以及制動系統，所述制動系統具有分別配屬于車輪的、 能以液壓的方式操縱的制動器;至少一個制動回路，通過所述制動回路能操縱制動器;制動 助力器，通過所述制動助力器能操縱制動回路，其中，制動助力器能通過要由駕駛員操縱的 制動踏板來操縱；以及至少一個能通過控制裝置來控制的壓力產生和/或壓力存儲裝置，通 過所述壓力產生和/或壓力存儲裝置能調整在制動回路內的液壓壓力， 其特征在于， 機動車針對至少半自主運行模式設計有自動的縱向和橫向引導，設置有至少一個電機 (9)，在半自主運行模式中在制動系統(2)內部檢測的功能性故障的情況下，能通過自動切 換至發電機模式的運行來通過所述電機產生減速力矩，以用于使車輛(1)制動至停車狀態。2. 根據權利要求1所述的機動車，其特征在于，所述電機(9)被集成在機動車（1)的動力 傳動系中并且用于驅動設計成混合動力車輛或電動車輛的機動車(1)。3. 根據權利要求2所述的機動車，其特征在于，在至少兩個車輪(7)上分別設置有設計 成輪邊電機的電機(9)。4. 根據權利要求2所述的機動車，其特征在于，所述電機(9)驅動軸（11)、特別是機動車 (1)的前軸。5. 根據權利要求1所述的機動車，其特征在于，所述電機(9)配屬于車輪(7)。6. 根據權利要求5所述的機動車，其特征在于，至少兩個車輪(7)分別配備有電機(9)。7. 根據前述權利要求中任一項所述的機動車，其特征在于，設置有電控機械式駐車制 動裝置（12)，所述駐車制動裝置能隨著切換電機(9)或在切換電機之后自動地接入，以用于 附加的減速。8. 根據前述權利要求中任一項所述的機動車，其特征在于，電子駐車制動裝置（12)或 變速器鎖能在實現車輛(1)的停車狀態之后自動地接入，以用于使車輛(1)保持靜止。
【文檔編號】B60T1/10GK105829177SQ201480069635
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月16日
【發明人】M·施特默爾
【申請人】奧迪股份公司