專(zhuān)利名稱：汽車(chē),尤其是多用途運(yùn)載車(chē)的具有至少兩個(gè)獨(dú)立的電子制動(dòng)控制電路的制動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序部分所述的汽車(chē)制動(dòng)裝置。
DE 199 04721 A1公開(kāi)了一種電子機(jī)械控制的汽車(chē)制動(dòng)裝置，它具有電氣制動(dòng)控制電路，其中一個(gè)用于前輪的制動(dòng)，一個(gè)用于后輪的制動(dòng)。兩個(gè)控制電路分別具有一個(gè)自己的供電系統(tǒng)和一個(gè)自己的電子控制單元，它們電氣上與一個(gè)制動(dòng)踏板相連接。兩個(gè)控制單元的工作相互獨(dú)立進(jìn)行，然而可以相互通信，從而知道在一個(gè)控制單元中的故障。如果兩個(gè)控制單元由同一個(gè)傳感器輸入信號(hào)得到不同的控制信號(hào)，則認(rèn)為出現(xiàn)一個(gè)故障。在故障情況下兩個(gè)控制單元被關(guān)閉，并且制動(dòng)過(guò)程由對(duì)應(yīng)于各個(gè)輪子的、只能完成簡(jiǎn)單的基本功能的分解控制單元控制。
現(xiàn)代多用途運(yùn)載車(chē)制動(dòng)裝置具有雙路的氣動(dòng)控制器和一個(gè)電子制動(dòng)控制器，它使更快的信號(hào)傳輸成為可能，并且優(yōu)化了制動(dòng)裝置的動(dòng)作參數(shù)特性。此外電子機(jī)械控制部件的成本通常比氣動(dòng)部件的成本低。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是安裝開(kāi)銷(xiāo)很小。如今流行的主要是電子氣動(dòng)的制動(dòng)裝置，其中由壓縮空氣施加制動(dòng)力，而制動(dòng)控制則由電子電路完成。電氣或電子制動(dòng)控制的一個(gè)主要“品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”是它們的抗干擾能力或故障安全性。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有更高抗干擾能力或故障安全性的可通過(guò)電氣控制的制動(dòng)裝置，它尤其是還能夠完成諸如ABS，ASR，EBS等高級(jí)功能。
上述任務(wù)由權(quán)利要求1所述特征完成。從屬權(quán)利要求給出本發(fā)明具有優(yōu)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和改進(jìn)方案。
本發(fā)明的基本原理在于在一個(gè)制動(dòng)裝置中具有至少兩個(gè)或更多個(gè)電氣或電子的制動(dòng)控制系統(tǒng)，其中各個(gè)制動(dòng)執(zhí)行器或制動(dòng)執(zhí)行器組對(duì)應(yīng)于不同的制動(dòng)控制系統(tǒng)，并且存在一些可由多個(gè)制動(dòng)控制系統(tǒng)控制的制動(dòng)執(zhí)行器。
在一個(gè)制動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)生障礙或故障時(shí)，被其控制的車(chē)輪的控制立即由另一個(gè)制動(dòng)控制系統(tǒng)接管。
具有優(yōu)點(diǎn)的是各個(gè)制動(dòng)控制系統(tǒng)如此相互隔離，使得在一個(gè)制動(dòng)控制系統(tǒng)中的故障不影響其它的制動(dòng)控制系統(tǒng)。最好是各個(gè)制動(dòng)控制系統(tǒng)在電位上相互隔離。
具有優(yōu)點(diǎn)的是相互間隔離的各個(gè)制動(dòng)控制系統(tǒng)相互進(jìn)行通信，其目的是使制動(dòng)控制功能能夠由其它制動(dòng)控制系統(tǒng)快速接管，將由不同制動(dòng)控制系統(tǒng)控制的制動(dòng)執(zhí)行器的制動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行交換，作為協(xié)調(diào)和被學(xué)習(xí)的參數(shù)。
由電子的制動(dòng)控制系統(tǒng)所控制的制動(dòng)執(zhí)行器最好是“氣動(dòng)的制動(dòng)執(zhí)行器”，即其中氣動(dòng)地施加制動(dòng)力。在目前可供使用的電氣控制的制動(dòng)執(zhí)行器中還沒(méi)有其它制動(dòng)執(zhí)行器能夠提供令人滿意的或足夠的制動(dòng)力。
最好如此構(gòu)造制動(dòng)系統(tǒng)，使得能夠“簡(jiǎn)單地”將目前所采用的電子氣動(dòng)制動(dòng)元件轉(zhuǎn)變?yōu)榧兇庥呻姎饪刂频脑?br> 按照本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)方案，控制回路分別具有一個(gè)自己的控制電路和一個(gè)自己的供電系統(tǒng)。電氣控制回路控制電子氣動(dòng)的壓力調(diào)節(jié)模塊，設(shè)置了至少兩個(gè)氣動(dòng)供應(yīng)回路為其提供制動(dòng)壓力。
制動(dòng)回路可以通過(guò)不同的方式分配給各個(gè)汽車(chē)制動(dòng)器。
存在以下可能一個(gè)汽車(chē)軸或一個(gè)軸組對(duì)應(yīng)于一個(gè)制動(dòng)回路。最好每個(gè)制動(dòng)回路具有一個(gè)自己的控制回路和一個(gè)自己的供應(yīng)回路，即一個(gè)供應(yīng)回路和一個(gè)控制回路對(duì)應(yīng)于一個(gè)唯一的制動(dòng)回路。
存在以下的另一種可能性設(shè)置了具有運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)回路功能的第一制動(dòng)回路和接管運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)回路功能的第二制動(dòng)回路，其中制動(dòng)過(guò)程在上述控制回路之間均勻地交替分配。未處在工作狀態(tài)的制動(dòng)回路在此狀態(tài)下分別檢查故障。在一個(gè)制動(dòng)回路發(fā)生故障時(shí)功能立即由另一制動(dòng)回路接管并執(zhí)行，這里完成了另一次交換過(guò)程即一個(gè)有錯(cuò)誤的功能被一個(gè)冗余的無(wú)錯(cuò)誤的功能所代替。對(duì)于每個(gè)制動(dòng)回路分別設(shè)置有一個(gè)自己的控制電路，它可通過(guò)一根通信線與其它電氣隔離的控制電路相互通信。最好運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)回路具有兩個(gè)獨(dú)立的子供應(yīng)回路，它們分別連接到一個(gè)對(duì)應(yīng)于其自身的壓力介質(zhì)存儲(chǔ)器。例如第一個(gè)子供應(yīng)回路用于前軸壓力調(diào)節(jié)模塊的壓力施加，另一個(gè)子供應(yīng)回路用于后軸壓力調(diào)節(jié)模塊的壓力施加。第二個(gè)制動(dòng)回路同樣具有一個(gè)自己的壓力介質(zhì)存儲(chǔ)器。
下面借助附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。附圖中

圖1示出本發(fā)明的第一實(shí)施例；圖2示出本發(fā)明的第二實(shí)施例；圖3示出兩個(gè)制動(dòng)控制回路的能量供應(yīng)的原理圖；圖4簡(jiǎn)要示出一個(gè)定位制動(dòng)閥的實(shí)施例；以及圖5簡(jiǎn)要示出聯(lián)網(wǎng)的電子控制系統(tǒng)。
圖1簡(jiǎn)要示出一個(gè)電子氣動(dòng)的汽車(chē)制動(dòng)裝置。前輪1，2分別對(duì)應(yīng)于一個(gè)制動(dòng)汽缸3，4，一個(gè)制動(dòng)襯層磨損傳感器5，6，以及一個(gè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器7，8。制動(dòng)汽缸3，4通過(guò)氣動(dòng)線路9，10被相應(yīng)的電子氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)模塊11，12(EPM)施加制動(dòng)壓力。這里兩個(gè)壓力調(diào)節(jié)模塊11，12通過(guò)一個(gè)公共的供應(yīng)線路13與配置給前軸的第一壓縮空氣存儲(chǔ)器14相連接。制動(dòng)襯層磨損傳感器5，6和車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器7，8分別通過(guò)電導(dǎo)線15，16與壓力調(diào)節(jié)模塊11，12的信號(hào)輸入端相連接。壓力調(diào)節(jié)模塊11，12還分別具有一個(gè)電控制輸入端17，18，它們通過(guò)圖中僅示意性示出的電導(dǎo)線19與第一控制電路20相連接。這里控制電路20負(fù)責(zé)前輪制動(dòng)器的制動(dòng)控制。
后輪21，22分別對(duì)應(yīng)于一個(gè)彈簧貯力器制動(dòng)汽缸23，24，它們通過(guò)氣動(dòng)的制動(dòng)線路25，26與相應(yīng)的壓力調(diào)節(jié)模塊27，28相連接，壓力調(diào)節(jié)模塊通過(guò)一個(gè)供應(yīng)線路29與第二壓縮空氣存儲(chǔ)器30相連接。彈簧貯力器制動(dòng)汽缸23，24還通過(guò)一個(gè)公共的壓縮空氣線路31與一個(gè)可電控的定位閥32相連接。
對(duì)應(yīng)于前軸的情況，壓力調(diào)節(jié)模塊27，28通過(guò)電導(dǎo)線33，34與相應(yīng)的制動(dòng)襯層磨損傳感器35，36及車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器37，38相連接。壓力調(diào)節(jié)模塊27，28具有控制輸入端39，40，它們通過(guò)圖中僅示意性示出的電導(dǎo)線41與第二控制電路42相連接，第二控制電路42在此控制汽車(chē)后軸的制動(dòng)。
定位制動(dòng)閥32在圖4中詳細(xì)示出，并在后面還要詳細(xì)說(shuō)明，它通過(guò)電控制線43與第一控制電路20相連接，并通過(guò)電控制線44與第二控制電路42相連接。此外一個(gè)氣動(dòng)線路46從定位制動(dòng)閥32出發(fā)，經(jīng)由回?fù)糸y45引至第三壓力介質(zhì)存儲(chǔ)器47。三個(gè)壓力介質(zhì)存儲(chǔ)器14，30和47分別連接到一個(gè)公共的壓力分配裝置48上，此壓力分配裝置48由一個(gè)壓力產(chǎn)生裝置49(壓縮機(jī))供應(yīng)壓力。
兩個(gè)控制電路20，42通過(guò)電導(dǎo)線50，51與相應(yīng)的總線VehCom1或VechCom2相連接。通過(guò)這些總線導(dǎo)線，汽車(chē)制動(dòng)裝置與其它電氣或電子的汽車(chē)系統(tǒng)相連接。尤其是通過(guò)這些總線，駕駛者通過(guò)制動(dòng)踏板給出的制動(dòng)請(qǐng)求信號(hào)被送到控制電路20，42。
控制電路20通過(guò)電導(dǎo)線52與一個(gè)正導(dǎo)線V1相連接。相應(yīng)地控制電路42通過(guò)電導(dǎo)線53與第二個(gè)正導(dǎo)線V2相連接。正導(dǎo)線V1連接到第一塊電池54的正極上，而第二個(gè)正導(dǎo)線V2連接到第二塊電池55的正極上。這兩塊電池54，55的正極通過(guò)電氣隔離56相互連接，這將結(jié)合圖3詳細(xì)說(shuō)明。
電池54的正極還通過(guò)一個(gè)整流器57與一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)(汽車(chē)發(fā)電機(jī))相連接。
兩個(gè)控制電路20，42還通過(guò)一個(gè)通信線路58和一個(gè)電氣隔離裝置59相互連接。
在圖1所示制動(dòng)裝置中為了改進(jìn)故障安全性，設(shè)置了一個(gè)具有兩個(gè)獨(dú)立的能量供應(yīng)裝置的“雙重電子控制器”。同時(shí)這兩個(gè)電子控制電路在電氣上相互隔離，因此兩個(gè)電池54，55可以有一個(gè)公共的接地端。
駕駛者的制動(dòng)請(qǐng)求信號(hào)通過(guò)電氣的制動(dòng)踏板信號(hào)饋送到兩個(gè)控制電路。機(jī)械部件具有故障安全結(jié)構(gòu)。電子部件則具有兩套，而且在機(jī)械和電氣相互隔離。
在圖1中電子控制的“分配”對(duì)應(yīng)于氣動(dòng)供應(yīng)回路的“分配”，即供應(yīng)回路和控制回路分別分配給前軸或后軸。
圖2示出另一個(gè)改進(jìn)的制動(dòng)回路，其中在“主制動(dòng)回路”發(fā)生故障時(shí)整個(gè)氣動(dòng)制動(dòng)器都可以被控制。
圖2示出圖1所示制動(dòng)裝置的進(jìn)一步改進(jìn)。這里制動(dòng)裝置也具有兩個(gè)制動(dòng)回路，其中第一制動(dòng)回路作為運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)回路(主回路)，負(fù)責(zé)在制動(dòng)裝置無(wú)故障工作時(shí)對(duì)汽車(chē)以及可能帶有的拖車(chē)的所有車(chē)輪進(jìn)行制動(dòng)控制，第二制動(dòng)回路(輔助回路)在運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)回路、即第一制動(dòng)回路發(fā)生故障時(shí)接管對(duì)汽車(chē)以及可能帶有的拖車(chē)的所有車(chē)輪的制動(dòng)控制。
這里，作為主回路的第一制動(dòng)回路由前軸的壓力調(diào)節(jié)模塊11，12和后軸的壓力調(diào)節(jié)模塊27，28構(gòu)成。類(lèi)似于圖1，壓力調(diào)節(jié)模塊11，12通過(guò)氣動(dòng)線路13由第一壓力介質(zhì)容器14供應(yīng)貯存壓力。第二壓力介質(zhì)容器30通過(guò)氣動(dòng)線路29給壓力調(diào)節(jié)模塊27，28供應(yīng)儲(chǔ)備壓力。
此外壓力調(diào)節(jié)模塊11，12還通過(guò)氣動(dòng)控制線路60’與一個(gè)腳踏制動(dòng)閥61的控制輸出端60相連接。此氣動(dòng)控制線路60’同樣通過(guò)腳踏制動(dòng)閥61與第一壓力介質(zhì)容器14相連接。
第二壓力介質(zhì)容器30通過(guò)腳踏制動(dòng)閥61與腳踏制動(dòng)閥61的一個(gè)控制輸出端62相連接，第二制動(dòng)回路的壓力調(diào)節(jié)模塊66，67的控制輸入端64，65通過(guò)控制線路62’連接到腳踏制動(dòng)閥61上。第二制動(dòng)回路的壓力調(diào)節(jié)模塊66，67還通過(guò)氣動(dòng)供應(yīng)線路68，69與第三壓力介質(zhì)容器47相連接。
后軸的運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)回路的壓力調(diào)節(jié)模塊27，28通過(guò)氣動(dòng)控制線路70也連接到腳踏制動(dòng)閥61的氣動(dòng)控制輸出端60上。
對(duì)應(yīng)于前軸，在后軸上第二制動(dòng)回路也有兩個(gè)其它的壓力調(diào)節(jié)模塊71，72，它們通過(guò)氣動(dòng)供應(yīng)線路68，69由第三壓力介質(zhì)容器47供應(yīng)壓縮空氣，并且壓力調(diào)節(jié)模塊71，72還通過(guò)氣動(dòng)控制線路63與腳踏制動(dòng)閥61的控制輸出端62相連接。第二制動(dòng)回路的壓力控制模塊66，67，71，72通過(guò)電氣連接導(dǎo)線73與第二控制電路42相連接。當(dāng)然，腳踏制動(dòng)閥61的氣動(dòng)控制輸出端60，62至壓力調(diào)節(jié)模塊11，12，27，28，66，67，71，72也可以有其它的連接方式。
類(lèi)似地，運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)回路的壓力調(diào)節(jié)模塊11，12，27，28通過(guò)電氣連接導(dǎo)線74與第一控制電路20相連接。
壓力調(diào)節(jié)模塊11，67或12，66分別通過(guò)相應(yīng)的高壓選擇閥75，76和氣動(dòng)線路9，10與制動(dòng)汽缸3，4相連接。
類(lèi)似于圖1，制動(dòng)襯層磨損傳感器5，6和車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器7，8連接到運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)回路的壓力調(diào)節(jié)模塊11，12上。此外在圖2所示實(shí)施例中還增設(shè)了第二組車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器77，78，它們連接于第二制動(dòng)回路的壓力調(diào)節(jié)模塊67或66上。
類(lèi)似地，在后軸上除了連接到運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)回路的壓力調(diào)節(jié)模塊27，28上的車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器37，38之外，還增設(shè)了車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器79，80和制動(dòng)襯層磨損傳感器35，36，它們連接到第二制動(dòng)回路的壓力調(diào)節(jié)模塊71，72上。
腳踏制動(dòng)閥61還具有電控制輸出端，它一方面通過(guò)電導(dǎo)線81與控制電路20相連接，另一方面通過(guò)電導(dǎo)線82與控制電路42相連接。類(lèi)似于圖1，定位制動(dòng)閥32的控制輸入端連接到控制電路20和控制電路42上，定位制動(dòng)閥32還具有另一個(gè)手動(dòng)控制輸入端83。
圖2與圖1相比還增設(shè)了另一個(gè)壓力調(diào)節(jié)模塊84，它通過(guò)氣動(dòng)控制線路與拖車(chē)控制閥85相連接。此壓力調(diào)節(jié)模塊84通過(guò)氣動(dòng)線路69由第三壓力介質(zhì)容器47供應(yīng)儲(chǔ)備壓力，并且通過(guò)電控制導(dǎo)線86與第二控制電路42相連接。此外在定位制動(dòng)閥32與拖車(chē)控制閥85之間設(shè)置有一個(gè)用于對(duì)拖車(chē)進(jìn)行定位制動(dòng)的氣動(dòng)控制線路87。拖車(chē)控制閥85同樣通過(guò)電控制導(dǎo)線88連接于第一控制電路20。
類(lèi)似于圖1，兩個(gè)控制電路20，42通過(guò)導(dǎo)線52，53連接于正極V1或V2，并通過(guò)導(dǎo)線50，51與總線導(dǎo)線VehCom1或VehCom2相連接。此外這里還有到TrCom1-或TrCom2端子的連接導(dǎo)線89，90，它們引至拖車(chē)。對(duì)應(yīng)于圖1，由電池54，55供應(yīng)能量。不同于圖1的是，這里壓力分配裝置48也連接到VehCom總線上，此壓力分配裝置可以切斷一個(gè)發(fā)生故障的壓縮空氣供應(yīng)回路，并對(duì)所有其它回路維持必要的系統(tǒng)壓力。
對(duì)應(yīng)于圖1，兩個(gè)控制電路20，42通過(guò)電導(dǎo)線58和電氣隔離59相互連接。通過(guò)這種關(guān)系避免了例如一個(gè)執(zhí)行器同時(shí)被不同的控制設(shè)備所控制。
類(lèi)似于前軸，在后軸上壓力調(diào)節(jié)模塊27，71或28，72分別通過(guò)一個(gè)高壓選擇閥91，92與彈簧貯力器制動(dòng)汽缸23，24的輸入端相連接。
高壓選擇閥(High Select)75，76，91，92保證了所連接的制動(dòng)回路的兩個(gè)制動(dòng)壓力中較高的一個(gè)被送到制動(dòng)氣缸去。在正常工作時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)系統(tǒng)“取代”第二制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制，這時(shí)在第二制動(dòng)回路中的壓力略小于在運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)回路中的壓力。這保證了可靠的壓力控制并使得第二制動(dòng)回路可檢查其自身的“功能合格性”，例如通過(guò)在第二制動(dòng)回路的壓力調(diào)節(jié)模塊66，67或71，72的輸出端上，即在高壓選擇閥75，76，91，92的前面測(cè)量壓力進(jìn)行檢查。
從高壓選擇閥75，76，91，92的輸出端開(kāi)始，閥元件只有“一套”。相應(yīng)地這些閥元件結(jié)構(gòu)對(duì)故障是安全的。
最高級(jí)的制動(dòng)系統(tǒng)電子控制是由兩個(gè)控制電路20，42(主控制電路和第二控制電路)實(shí)現(xiàn)的。這兩個(gè)控制電路具有兩個(gè)相互獨(dú)立的電氣上隔離的通信連接58，59。通過(guò)這些“連接導(dǎo)線”可以實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)獨(dú)立回路的可靠控制。此外還可以交換“學(xué)習(xí)到的”和瞬時(shí)的或測(cè)得的制動(dòng)參數(shù)?！爸麟娍貑卧?控制電路20)在正常工作時(shí)負(fù)責(zé)所有汽車(chē)制動(dòng)器的控制，并且在第二系統(tǒng)出現(xiàn)干擾或故障時(shí)也負(fù)責(zé)所有汽車(chē)制動(dòng)器的控制。
在主制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)第二系統(tǒng)接管制動(dòng)控制工作。主系統(tǒng)對(duì)于前軸由壓力介質(zhì)存儲(chǔ)器14提供氣動(dòng)壓力，對(duì)于后軸由壓力介質(zhì)存儲(chǔ)器30提供氣動(dòng)壓力，并且主系統(tǒng)控制相應(yīng)壓力調(diào)節(jié)模塊11，12，27，28上的壓力。
為了提高抗干擾能力，在每個(gè)車(chē)輪上有兩個(gè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器，其中一個(gè)對(duì)應(yīng)于運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)回路的相應(yīng)壓力調(diào)節(jié)模塊，另一個(gè)對(duì)應(yīng)于第二制動(dòng)回路的相應(yīng)壓力調(diào)節(jié)模塊。
腳踏制動(dòng)閥61與兩個(gè)電控單元ECU相連接，即與控制電路20，42相連接，從而保證了電氣上的隔離，這使得可靠的控制成為可能。
每個(gè)ECU具有一個(gè)與其相應(yīng)控制單元的數(shù)據(jù)連接，由此數(shù)據(jù)連接可以接收外部的制動(dòng)請(qǐng)求。這些數(shù)據(jù)連接當(dāng)然必須與兩個(gè)制動(dòng)控制回路在電氣上隔離。
停車(chē)或定位制動(dòng)只由兩個(gè)獨(dú)立的ECU進(jìn)行電子控制，并且直接由駕駛者進(jìn)行電氣控制，并且以下述方式受控由駕駛者進(jìn)行的定位制動(dòng)的電操作優(yōu)先于由兩個(gè)ECU進(jìn)行的電子控制。僅當(dāng)ECU及駕駛者發(fā)出觸發(fā)信號(hào)時(shí)定位制動(dòng)才被啟動(dòng)。
圖3以放大的視圖示出圖2的制動(dòng)控制的能量供應(yīng)。發(fā)電機(jī)93(汽車(chē)發(fā)電機(jī))產(chǎn)生電壓并與電池54的正極和電氣隔離裝置56(雙工供電單元)相連接。電池55的正極也連接到電氣隔離裝置上。兩個(gè)電池54，55的正極從而在電氣上隔離。電氣隔離例如可以由具有電磁變壓器的變換器實(shí)現(xiàn)。
兩個(gè)電池54，55和發(fā)電機(jī)93的負(fù)極分別具有一個(gè)公共的接地端(GND)。從電池54的正極可得到電勢(shì)V1，而從電池55的正極可得到電勢(shì)V2。隔離裝置56還具有監(jiān)測(cè)電路94，95，它們與總線導(dǎo)線VehCom1或VehCom2相連接。監(jiān)測(cè)電路94，95監(jiān)測(cè)并控制充電或放電過(guò)程，并從而使電池的使用壽命最優(yōu)化。
在一輛汽車(chē)中不是所有的電氣系統(tǒng)都是與可靠性相關(guān)的，不需要所有系統(tǒng)都“雙倍設(shè)置”。因而能量供應(yīng)系統(tǒng)是“非對(duì)稱”結(jié)構(gòu)。
主系統(tǒng)-例如電池54-給所有的主用戶，例如起動(dòng)器，燈，驅(qū)動(dòng)控制，主電子制動(dòng)電路，主電子操縱電路等供應(yīng)電流。輔助系統(tǒng)-即電池55-給所有與安全性有關(guān)的系統(tǒng)的“重復(fù)設(shè)置”的備份部件，即電子備份制動(dòng)控制回路或一個(gè)電子備份操縱電路供應(yīng)電流。
由于這種“非對(duì)稱”，第二個(gè)電池可具有比第一個(gè)電池小的容量，或者也可以采用其它的電池型號(hào)。電池54，55就尺寸、容量，充電和放電曲線等相互協(xié)調(diào)。
交流發(fā)電機(jī)93(汽車(chē)發(fā)電機(jī))對(duì)第一個(gè)電池54充電，并且在電氣上隔離地也對(duì)第二個(gè)“備用”電池55充電。在一個(gè)供電回路發(fā)生故障時(shí)，“雙工供電單元”56或監(jiān)測(cè)電路保證了另一個(gè)供電回路的完好。
電池的最佳利用要求適合于電池的充電和放電方法，這由電子控制裝置94，95進(jìn)行監(jiān)測(cè)。充電或放電應(yīng)盡可能按規(guī)定的“充電或放電曲線”進(jìn)行。電子控制裝置94，95也用作“智能的充電或放電控制裝置”。
因?yàn)樵谝粋€(gè)完全由電子控制的高可靠性系統(tǒng)中電池狀態(tài)是一個(gè)很重要的信息，隔離裝置56具有兩個(gè)在電氣上隔離的數(shù)據(jù)連接(圖中未示出)，通過(guò)它們傳送電池狀態(tài)信號(hào)。
圖4簡(jiǎn)要示出一個(gè)定位制動(dòng)閥32的實(shí)施例。定位制動(dòng)閥由兩個(gè)功能閥FV1，F(xiàn)V2，兩個(gè)鎖止閥LV1，LV2，兩個(gè)壓力傳感器PS1，PS2和兩個(gè)跟蹤檢查閥TC1，TTC2組成。閥FV1和LV2接通定位制動(dòng)閥32的上方空氣通路，閥FV2和LV1接通定位制動(dòng)閥的下方空氣通路。閥FV1和LV1由第一控制電路20控制，閥FV2和LV2由控制電路42控制。在正常情況下功能閥FV1，F(xiàn)V2控制定位制動(dòng)功能。在一個(gè)功能閥(例如FV2)發(fā)生故障的情況下，相應(yīng)鎖止閥LV1鎖閉發(fā)生故障的空氣通路。
中繼閥RV是一個(gè)功率閥，并且受閥FV1，F(xiàn)V2，LV1，LV2的控制，因?yàn)檫@些閥不能足夠快地操作彈簧貯力器制動(dòng)汽缸23，24。
跟蹤檢查閥TC1，TC2負(fù)責(zé)檢查彈簧貯力器制動(dòng)工作。
如果功能閥FV1或其控制發(fā)生了一個(gè)錯(cuò)誤，則鎖止閥LV2被驅(qū)動(dòng)，并從而鎖閉上方空氣通路。在此情況下由功能閥FV2和鎖止閥LV1繼續(xù)保證正常功能。
如果鎖止閥LV2或其控制發(fā)生了一個(gè)錯(cuò)誤，則必須進(jìn)一步控制兩個(gè)功能閥FV1，F(xiàn)V2，使得繼續(xù)維持正常的功能。
為了識(shí)別故障，在定位制動(dòng)設(shè)備中采用了兩個(gè)壓力傳感器PS1，PS2，它們?cè)诠δ荛yFV1，F(xiàn)V2和鎖止閥LV1，LV2的開(kāi)關(guān)序列中被查詢。
在所有電氣供電電壓發(fā)生故障的情況下，定位制動(dòng)閥32被制動(dòng)。
圖5示出一個(gè)具有多個(gè)冗余備份的聯(lián)網(wǎng)電子控制系統(tǒng)的示圖。圖中僅示出了ECU_1至ECU_16及它們的供電線路和通信連接。這些控制系統(tǒng)設(shè)置成系統(tǒng)組。ECU_1至ECU_5是基礎(chǔ)系統(tǒng)，例如制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、汽車(chē)動(dòng)力、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、變速箱控制等。此系統(tǒng)由一個(gè)發(fā)電機(jī)G通過(guò)供電線路V_1供電。相應(yīng)的貯能器是電池BATT_1。下一組由控制系統(tǒng)ECU_6至ECU_8構(gòu)成，它也由發(fā)電機(jī)G供電。然而在供電線路中有一個(gè)變換器TR_1，其上連接有供電線路V_2?？刂葡到y(tǒng)組ECU_6至ECU_8是控制系統(tǒng)組ECU_1至ECU_5的符合安全性要求的冗余備份配對(duì)(例如制動(dòng)2、轉(zhuǎn)向2、汽車(chē)動(dòng)力2)。
控制系統(tǒng)的通信線路相互間也通過(guò)變換器隔離。例如控制系統(tǒng)ECU_1至ECU_8之間通過(guò)通信線路COM_1形成通信連接，此線路通過(guò)變換器TR_1與控制系統(tǒng)ECU_6至ECU_8之間的通信線路COM_2連接。
圖5示出一個(gè)4重設(shè)置的冗余系統(tǒng)，其中采用了4個(gè)變換器TR_1至TR_4。
控制系統(tǒng)ECU_15至ECU_16的情況顯示了另一種應(yīng)用變換器的可能性。這些控制系統(tǒng)通過(guò)供電線路V_5和通信線路COM_5相互連接，并連接到變換器TR_4上。變換器TR_4構(gòu)成至供電線路V_3和通信線路COM_3的連接，它們又通過(guò)另一個(gè)變換器TR_2與供電線路V_1和通信線路COM_1相連接。
變換器TR_1至TR_4構(gòu)成不同的冗余設(shè)置之間的電氣隔離。
權(quán)利要求
1.汽車(chē)，尤其是多用途運(yùn)載車(chē)的制動(dòng)裝置，它具有至少一個(gè)第一制動(dòng)回路和至少一個(gè)第二制動(dòng)回路，這些制動(dòng)回路可通過(guò)腳踏制動(dòng)閥(61)電氣控制，其中這兩個(gè)制動(dòng)回路分別具有一個(gè)帶有各自的控制電路(20，42)和各自的能量供應(yīng)裝置(54，55)的電氣控制回路，及可由控制電路(20，42)控制的制動(dòng)操縱裝置(11，12，27，28，66，67，71，72)，其特征在于，至少一個(gè)制動(dòng)操縱裝置(11，12，27，28，66，67，71，72)可由多于一個(gè)的控制電路(20，42)控制。
2.如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，電氣控制回路在電氣上相互隔離。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，第一制動(dòng)回路的控制電路(20)通過(guò)一個(gè)通信線路(58)與第二制動(dòng)回路的控制電路(42)相連接，其中通信線路(58)具有一個(gè)用于使兩個(gè)控制回路在電氣上隔離的裝置(59)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，兩個(gè)控制回路具有一個(gè)公共的接地端(GND)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，控制電路(20，42)在電氣上隔離地與其它的電氣或電子汽車(chē)系統(tǒng)相連接。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，腳踏制動(dòng)閥(61)具有兩個(gè)制動(dòng)發(fā)起裝置，它們分別在電氣上隔離地與控制電路(20，42)相連接。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，兩個(gè)能量供應(yīng)裝置是電池(54，55)，其中第二個(gè)電池(55)通過(guò)一個(gè)電氣上的隔離裝置(56)與第一個(gè)電池(54)相連接，或者可通過(guò)第一電池(54)被充電。
8.如權(quán)利要求7所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，電氣隔離裝置(56)具有一個(gè)監(jiān)測(cè)電路(94，95)，它監(jiān)測(cè)電池(54，55)的充電狀態(tài)，其中監(jiān)測(cè)電路(94，95)可切換到一個(gè)反充電狀態(tài)，在此狀態(tài)下第一個(gè)電池(54)被第二個(gè)電池(55)充電，并且監(jiān)測(cè)電路(94，95)控制第一個(gè)電池(54)和/或第二個(gè)電池(55)由一個(gè)發(fā)電機(jī)(93)充電。
9.如權(quán)利要求8所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，監(jiān)測(cè)電路(94，95)可在電氣上隔離地與其它的電氣或電子汽車(chē)系統(tǒng)相連接，用于傳輸電池(54，55)的充電狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，制動(dòng)操縱裝置是電子氣動(dòng)的壓力調(diào)節(jié)模塊(11，12，27，28，66，67，71，72)，并且設(shè)置有至少兩個(gè)獨(dú)立的氣動(dòng)供應(yīng)回路，用于給壓力調(diào)節(jié)模塊(11，12，27，28，66，67，71，72)提供制動(dòng)壓力。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，供應(yīng)回路分別對(duì)應(yīng)于一個(gè)汽車(chē)軸或一個(gè)軸組。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，一個(gè)制動(dòng)回路分別恰好對(duì)應(yīng)于一個(gè)控制回路和一個(gè)供應(yīng)回路。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，第一制動(dòng)回路對(duì)應(yīng)于前軸的制動(dòng)器，第二制動(dòng)回路對(duì)應(yīng)于后軸的制動(dòng)器。
14.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，第一制動(dòng)回路是運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)回路，而第二制動(dòng)回路在控制電路(20，42)的控制下以有規(guī)律切換的方式接管第一制動(dòng)回路的功能，其中未處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的制動(dòng)回路分別被檢查，并且壓力調(diào)節(jié)模塊(11，12，27，28，66，67，71，72)分別通過(guò)一個(gè)高壓選擇閥(75，76，91，92)與運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)回路和備份制動(dòng)回路相連接，其中高壓選擇閥(75，76，91，92)將兩個(gè)制動(dòng)回路所提供的制動(dòng)壓力中的一個(gè)較高壓力接到相應(yīng)的壓力調(diào)節(jié)模塊(11，12，27，28，66，67，71，72)。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，每個(gè)高壓選擇閥(75，76，91，92)分別串接一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)回路的壓力調(diào)節(jié)模塊(11，12，27，28)和一個(gè)備份制動(dòng)回路的壓力調(diào)節(jié)模塊(66，67，71，72)。
16.如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，第一供應(yīng)回路由兩個(gè)子供應(yīng)回路構(gòu)成，它們分別與自身相對(duì)應(yīng)的一個(gè)壓力介質(zhì)存儲(chǔ)器(14，30)相連接，并且第一子供應(yīng)回路對(duì)應(yīng)于第一制動(dòng)回路的第一組壓力調(diào)節(jié)模塊(11，12)，而第二子供應(yīng)回路對(duì)應(yīng)于第一制動(dòng)回路的第二組壓力調(diào)節(jié)模塊(27，28)。
17.如權(quán)利要求16所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，兩個(gè)子供應(yīng)回路分別對(duì)應(yīng)于一個(gè)軸或軸組。
18.如權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，第二制動(dòng)回路具有一個(gè)自己的壓力介質(zhì)存儲(chǔ)器(30)，并且所有高壓選擇閥(75，76，91，92)通過(guò)第二制動(dòng)回路的相應(yīng)壓力調(diào)節(jié)模塊(66，67，71，72)可施加第二制動(dòng)回路的制動(dòng)壓力。
19.如權(quán)利要求18所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，一個(gè)定位制動(dòng)閥(32)和一個(gè)拖車(chē)控制閥(84，85)也連接到第二制動(dòng)回路的壓力介質(zhì)存儲(chǔ)器(47)上。
20.如權(quán)利要求14至19中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，在每個(gè)壓力調(diào)節(jié)模塊(11，12，27，28，66，67，71，72)上分別連接一個(gè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器(7，8，37，38，77-80)，并且每個(gè)車(chē)輪(1，2，21，22)分別對(duì)應(yīng)于兩個(gè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器(7，77；8，78；37，79；38，80)。
21.如權(quán)利要求19至20中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，停車(chē)閥(32)與兩個(gè)控制電路(20，42)中的每一個(gè)在電氣上相連接。
22.如權(quán)利要求19至21中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，拖車(chē)控制閥(85)可由兩個(gè)控制電路(20，42)控制，其中設(shè)置了一個(gè)邏輯裝置，它只接通使拖車(chē)有較強(qiáng)時(shí)延的控制信號(hào)。
23.如權(quán)利要求1至22中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，在第一制動(dòng)回路發(fā)生故障時(shí)，第二制動(dòng)回路接管第一制動(dòng)回路的功能，并且在第二制動(dòng)回路發(fā)生故障時(shí)，第一制動(dòng)回路接管第二制動(dòng)回路的功能，上述接管過(guò)程由控制電路(20，42)控制。
24.如權(quán)利要求1至23中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，在一個(gè)或多個(gè)氣動(dòng)回路發(fā)生故障時(shí)，用于氣動(dòng)回路的加載和隔離的一個(gè)壓力分配裝置(48)可以為正常工作的回路繼續(xù)正常供壓，并且一個(gè)電子通信系統(tǒng)VehCom1被連接于其上。
25.如權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，制動(dòng)回路的控制電路通過(guò)通信線路相互連接，其中通信線路具有在電氣上隔離這些控制電路的裝置。
26.如權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，控制電路的能量供應(yīng)裝置是電池，其中這些電池相互間通過(guò)電氣隔離裝置連接或可被充電。
27.如權(quán)利要求1至26中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，定位制動(dòng)閥(32)具有電子氣動(dòng)的功能閥(FV1，F(xiàn)V2)，鎖止閥(LV1，LV2)和壓力傳感器(PS1，PS2)。
28.如權(quán)利要求27所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，控制系統(tǒng)根據(jù)定位制動(dòng)閥(32)的操縱而通過(guò)鎖止閥(LV1，LV2)相互鎖定。
29.如權(quán)利要求1至28中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，電氣隔離裝置是具有自己的電子控制設(shè)備的變換器。
30.如權(quán)利要求29所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，變換器在兩個(gè)方向上都具有轉(zhuǎn)換器。
31.如權(quán)利要求29或30所述的制動(dòng)裝置，其特征在于，變換器分別具有通信接口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制動(dòng)裝置，它具有至少兩個(gè)電氣或電子的制動(dòng)回路，它們?cè)陔姎馍舷嗷ジ綦x。
文檔編號(hào)B60T13/66GK1922065SQ200480009889
公開(kāi)日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2004年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月8日
發(fā)明者愛(ài)德華·格魯姆, 沃爾特·布羅赫, 本斯·克薩克, 拉茨羅·格拉儂 申請(qǐng)人:克諾爾商用車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)有限公司