用于车辆的电制动系统的制作方法

1.本发明涉及用于车辆的电制动系统以及用于控制车辆的制动系统的方法。


背景技术：

2.车辆的制动系统是众所周知的。de 10 2004 099 469 a1描述了一种用于商用车的电子控制的机电制动控制系统。车辆具备带有两个车轮的前桥、具有两个车轮的后桥和用于制动车轮的行车制动器。四个车轮中的每个配有用于制动操作的制动组件。制动组件可被电驱控。此外，设有用于控制制动单元的第一中央控制装置。此外，设有第二中央控制装置作为第一控制装置的冗余控制装置。每个车桥配有车桥调制器，车桥调制器依赖于来自中央控制单元的车桥制动命令获知配有车桥调制器的车桥上的每个车轮的车轮制动命令。在中央控制单元中动态地调整制动命令以用于车辆稳定。
3.为了改进车辆制动系统，需要具有降低的复杂性的制动系统。


技术实现要素：

4.因此，本发明的任务是提供具有降低的复杂性的用于车辆的电制动系统。本发明的任务特别地是提供具有降低的成本的用于车辆的电制动系统。
5.此任务通过根据权利要求1的车辆电制动系统以及通过根据权利要求11的用于控制车辆电制动系统的方法解决。
6.因此提供了一种用于车辆的电制动系统，其具备制动值编码器、至少一个带有至少两个车轮的第一车桥和带有至少两个车轮的第二车桥。第一车桥调制器配属于第一车桥。第二车桥调制器配属于第二车桥。此外设有唯一的中央控制单元，中央控制单元依赖于来自制动值编码器的制动信号或依赖于通过数据连接向中央控制单元传递的(例如来自行驶辅助系统的)另外的制动请求产生并且输出用于第一车桥调制器的第一制动信号和用于第二车桥调制器的第二制动信号。第一车桥调制器和第二车桥调制器分别被构造为依赖于来自中央控制单元的第一制动信号和第二制动信号使第一车桥和第二车桥的车轮减速。
7.因此提供了一种仅具有唯一的中央控制单元(中央模块)的车辆电制动系统或者说用于车辆的制动系统。车辆的每个车桥配有车桥调制器，车桥调制器分别从中央控制单元接收制动信号并且在各自的车桥的车轮上启动对应的减速。车桥调制器具有用于与车桥连接的车轮中的每个车轮的至少一个制动调制器。制动调制器作用到制动促动器上，使得将车轮制动。
8.中央控制单元从制动值编码器或从为此授权的车辆系统获得制动信号。中央控制单元将接收到的制动信号转换为用于第一和第二车桥调制器的制动信号，以便能够使车辆减速或制动。车桥调制器从中央控制单元接收各自的制动信号，并且通过制动调制器将制动信号转换为用于制动促动器的信号。
9.根据优选的实施方案，每个车桥调制器具有一个车桥控制单元和至少两个制动调制器。制动调制器分别产生用于控制制动促动器的制动调制器信号并且将制动调制器信号
输出到直接设在各个的车轮上的制动促动器。
10.根据优选的实施方案，车桥调制器除了接收来自中央控制单元的第一或第二制动信号之外，车桥调制器还接收来自制动值编码器的制动信号作为输入信号。在中央控制单元中或中央控制单元上发生故障时，车桥调制器使用来自制动值编码器的制动信号作为输入信号，用以产生制动调制器信号。
11.因此，制动值编码器的制动信号不仅被输出到中央控制单元，而且被输出到每个车桥调制器。通过使得车桥调制器从制动值编码器接收制动信号，即使在中央控制单元发生故障或在中央控制单元与各自的车桥调制器之间的线路内发生故障时，车桥调制器也实现冗余制动。以此即使在制动系统的复杂性降低和与之相关的成本降低的情况下，也可以保证根据本发明的制动系统的安全性。
12.根据另一优选实施方案，至少一个车桥调制器信号线路设在至少两个车桥调制器之间。车桥调制器信号线路用于车桥调制器之间的通信，特别是在中央控制单元中或中央控制单元上存在故障时。以此可以补偿车桥制动力，该补偿即使中央控制单元故障时也可以改进车辆稳定和制动性能。
13.本发明还涉及一种车辆，特别是商用车，其具备制动值编码器、至少一个带有至少两个车轮的第一车桥、带有至少两个车轮的第二车桥和至少一个如上所述的电动制动系统。
14.根据一个实施方案，车辆的质量基本上均匀地分布到第一和第二车桥上。作为其替代，车辆的质量也可以不均匀地分布到车桥上。
15.本发明还涉及一种用于控制车辆的电制动系统的方法，车辆具备制动值编码器、至少一个带有至少两个车轮的第一车桥和带有至少两个车轮的第二车桥。第一车桥调制器配属于第一车桥，并且至少一个第二车桥调制器配属于第二车桥。依赖于来自制动值编码器的制动信号，由唯一的中央控制单元产生用于第一车桥调制器的第一制动信号和用于第二车桥调制器的第二制动信号。中央控制单元依赖于第一和第二制动信号对第一和第二车桥的车轮进行制动。
16.在现有技术中提供了呈制动系统的中央模块形式的两个控制单元：中央控制单元和冗余中央控制单元，而根据本发明的制动系统仅使用唯一的中央控制单元。中央控制单元作为制动系统的中央模块工作，并且用于控制和监控电调控的制动系统。车辆的目标减速由制动值编码器的信号获知。例如，目标减速可以与车辆车轮的各自的车轮速度一起用作电子调控的输入信号。在电子调控的气动制动系统的情况下，该调控获知前桥和后桥上的制动系统的压力额定值。对于电制动系统，该调控获知用于驱控电制动促动器的电额定值。将额定值与实际值进行比较，并且可以纠正存在的差异。中央控制单元与车桥模块连接并且交换数据，并且特别是交换用于各自的车桥调制器的各自的制动信号。
17.根据本发明的一个方面，为每个车桥设有车桥调制器。车桥调制器形成车桥控制单元。车桥调制器可以可选地具有气动的压力调控通道。
18.车桥调制器可以具有用于冗余的气动制动回路的附加的接头。
19.车桥调制器可以具有控制单元或控制模块，控制单元或控制模块实现了与车桥连接的车轮的防抱死制动系统abs控制。
20.本发明的其他构造方案是从属权利要求的主题。
附图说明
21.本发明的优点和实施例在下文中通过参考附图详细解释。
22.图1示出根据第一实施例的制动系统的示意性图示，和
23.图2示出根据第二实施例的制动系统的示意性图示。
具体实施方式
24.图1示出了根据第一实施例的制动系统的示意图。车辆200(特别是商用车)具有制动系统100。车辆200具有制动值编码器210和至少两个车桥220、230，车桥分别具有至少两个车轮221、222、231、232。车轮221、222、231、232可以是驱动轮或非驱动轮。根据第一实施例的制动系统100被设计为用于车辆、特别是商用车的电子调控的制动系统ebs。此商用车或车辆优选地具有在前桥和后桥上的类似的质量分配m1、m2。车辆的质量m因此基本上并非不均匀地分布。此类商用车200可以是旅行巴士或具有装载区或箱结构的卡车。
25.然而，根据本发明的一个方面，中央控制单元也可以考虑不均匀的车桥载荷分布。然而中央控制单元的故障导致不再能保证与车桥载荷相关的动态的制动力分配。但是在具有典型的相同车桥载荷分布的车辆的情况中，与车桥载荷相关的动态的制动力分配470的故障是可以容忍的。对于载荷分配分布不均匀的其他车辆，可能需要车桥调制器信号线路115，通过该车桥调制器信号线路可以保证制动力分配。
26.制动系统100具有(唯一的)中央控制单元110。中央控制单元110例如对应于电子制动系统ebs中的中央模块。制动系统100具有第一和第二车桥调制器120、130。车桥调制器120、130、140优选地被设为用于车辆200的每个车桥220、230、240。中央控制单元110从车辆200的制动值编码器210获得制动信号211。可选地，制动信号211也直接输送给至少一个第一和第二车桥调制器120、130。在优选实施方式中，制动信号通过多个信号线路由制动值编码器提供，其中每个信号线路分别与车桥调制器连接。此外，所有信号线也一起与中央控制单元连接。
27.车桥调制器120、130分别具有车桥控制单元121、131和用于布置在车桥上的每个车轮的制动调制器122、132。
28.第一车桥调制器120通过线路110a从中央控制单元110接收第一制动信号111，而第二车桥调制器130通过线路110b从中央控制单元110接收第二制动信号112。
29.在车辆的每个车轮221、222、231、232内或其上设有制动促动器123a、123b、133a、133b，其由各自的制动调制器122、132控制。
30.对于电子调控的制动系统ebs，中央控制单元110依赖于来自制动值编码器210的制动信号211以及依赖于车辆稳定程序和/或行驶辅助系统获知减速。车辆稳定程序和/或行驶辅助系统可以在中央控制单元110内实现，或可以与中央控制单元110连接。然后中央控制单元110则为每个车桥调制器120、130产生制动信号111、112。车桥调制器120、130通过制动调制器122、132将这些制动信息转换为用于各个制动促动器123a、123b、133a、133b的信号。
31.车桥调制器120、130可选地不仅从中央控制单元110接收第一和第二制动信号111、112，而且直接从制动值编码器210接收制动信号211。这实现了提供安全冗余，特别是对于中央控制单元或信号线路110a、110b受到干扰的情况。如果发生了此情况，则车桥调制
器120、130可以基于通过制动调制器122、132直接从制动值编码器210接收的制动信号211来驱控各个制动促动器123a、123b、133a、133b，以实现车辆的制动。
32.制动促动器可以以液压、气动或电的方式驱动或操作。
33.如果在故障的情况下中央控制单元110和/或信号线路110a、110b存在故障，则车桥调制器可以基于制动信号211并且可选地通过考虑制动力分配参数来启动车辆的减速。
34.在故障(中央控制单元110或信号线路110a、110b的缺陷)时，即使没有中央控制单元110，车桥调制器也可以导致车辆减速。然而，这也意味着由中央控制单元110实现的或随同考虑的车辆稳定程序410和/或行驶辅助系统420不能被随同考虑。
35.每个车桥调制器120、130配属于车辆200的车桥220、230。车桥调制器120、130优选地设在各个车桥220、230内、其上或其附近。每个车桥调制器120、130具有车桥控制单元121、131、两个制动调制器122、132和机电制动促动器123a、123b、133a、133b。制动调制器可选地具有电开关单元或电子开关单元，其用于控制机电制动促动器和将动力传输到机电制动促动器。
36.根据本发明的一个方面，第三信号线路115可选地设在第一车桥调制器120和第二车桥调制器130之间。在故障430时(中央控制单元110的故障)，车桥调制器120、130因此可以相互通信以便能够实现车辆的期望的减速。在此不仅可以随同考虑制动力分配参数，而且制动力分配470也可以根据情况而定地进行，其目标在于最佳可能的车辆减速和最佳可能的行驶稳定性。这特别在具有不均匀的重量分布m1、m2的车辆中是有利的。在此类故障430的情况中，不能随同考虑行驶辅助系统410和车辆稳定系统420，因为这些仅由中央控制单元110处理或随同考虑。
37.制动调制器122、132向制动促动器123a、123b、133a、133b输出制动调制信号122a、132a，制动调制信号导致制动促动器123、133执行期望的减速或期望的制动。
38.根据本发明的一个方面，可以对制动促动器123a、123b、133a、133b进行电驱控。这是有利的，因为在制动促动器或制动调制器中不需要存在进一步的或附加的智能。这在制动调制器和制动促动器的可靠性方面是特别有利的。特别地，它们具有对于振动和天气影响以及温度影响的较低的易感性。
39.根据本发明的一个方面，各个车桥调制器120、130可选地具有确定各自的制动信号和驱控制动促动器所需的所有电子器件。因为车桥调制器120、130设在车桥220、230内、其上或其附近，所以与集成在车轮中或车轮上的电子设备相比，车桥调制器120、130较少地受到天气的影响。
40.制动系统100还具有能量供给单元150。这种能量供应部可以与车辆的能量供给部连接并且具有预先规定的存储可能性，以便在故障情况中仍可以为制动系统供给以能量。特别地，能量供给单元150可以具有多个可充电的蓄电池151。
41.车桥调制器120、130，并且特别是车桥控制单元121、131可选地适合于独立于中央控制单元110地执行防抱死制动系统abs调控。
42.制动系统100可以可选地具有冗余的制动单元300(例如气动制动回路)，其独立于中央控制单元110工作并且例如在中央控制单元110内或其上发生故障时实现至少紧急制动。为此，制动单元300可以通过线路301、302、303与车桥调制器120、130、140联接。因此，车桥调制器可以具有附加的用于冗余的气动制动回路的接头。作为接头的替代，制动单元300
也可以直接与制动调制器或制动促动器联接。
43.图2示出了根据第二实施例的制动系统的示意性图示。根据第二实施例的制动系统基本上对应于根据第一实施例的制动系统，其中车辆具有三个车桥220、230、240。根据第二实施例的制动系统因此具有三个车桥调制器120、130、140。根据第二实施例的各自的车桥调制器的结构对应于根据第一实施例的车桥调制器的结构。每个车桥调制器因此从中央控制单元110接收制动信号111、112、113和制动值编码器210的制动信号211。可选地，信号线路115可以在相邻的车桥调制器120、130、140之间延伸，使得车桥调制器通过第三信号线路115可以相互通信，特别是在故障情况中相互通信。
44.附图标记列表
45.100
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制动系统
46.110
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中央控制单元
47.111
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第一制动信号
48.112
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第二制动信号
49.110a
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第一信号线路
50.110b
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第二信号线路
51.110c
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第三信号线路
52.115
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车桥调制器信号线路
53.120
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第一车桥调制器
54.121
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车桥控制单元
55.122
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制动调制器
56.122a
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制动调制器信号
57.123a
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制动促动器
58.123b
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制动促动器
59.130
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第二车桥调制器
60.131
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车桥控制单元
61.132
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制动调制器
62.132a
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制动调制器信号
63.133a
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制动促动器
64.133b
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制动促动器
65.140
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第三车桥调制器
66.141
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车桥控制单元
67.142
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制动调制器
68.142a
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制动调制器信号
69.143a
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制动促动器
70.143b
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制动促动器
71.150
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能量供给单元
72.151
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可充电的蓄电池
73.200
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车辆
74.210
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制动值编码器
75.211
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制动信号
76.220
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第一车桥
77.221
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车轮
78.222
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车轮
79.230
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第二车桥
80.231
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车轮
81.232
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车轮
82.240
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第三车桥
83.241
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车轮
84.242
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车轮
85.300
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制动单元
86.400
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另外的制动请求
87.410
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行驶稳定程序
88.420
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行驶辅助程序
89.430
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故障
90.440
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制动力分配
91.450
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紧急制动请求
92.460
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制动力分配参数
93.470
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制动力分配
94.m
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质量
95.m1、m2
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质量分配
96.abs
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防抱死制动系统