CN115675422A - 具有备份的机电制动***和制动方法 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的机电制动***(10)，该机电制动***具有：至少一个制动设备(14，16，30，32)，该制动设备具有机电执行器(20)和可通过机电执行器操纵的制动装置(18，36)；用于给机电执行器(20)供应电流的供能装置(26)，其中所述机电执行器(20)借助于能量分配装置(28)连接于所述供能装置(26)，其中所述制动***(10)具有至少一个可激活的气动执行器(22)，用于操纵所述制动装置(18，36)之一。一种用于运行机电制动***(10)的方法。

Description

具有备份的机电制动***和制动方法

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的机电制动***，该机电制动***具有至少一个制动设备，该制动设备具有机电执行器和可通过机电执行器操纵的制动装置，该机电制动***还具有用于给机电执行器供应电流的供能装置。此外，本发明还涉及一种用于运行所述机电制动***的方法。

背景技术

为了在发生故障的情况下仍然产生足够的剩余制动作用，常常设置多个供能装置例如电池和多个能量分配装置例如车载网络，从而在一个供能装置和/或一个能量分配装置失效时不会自动地发生制动装置的失效。

此外公知的是，将不同的制动装置连接在不同的能量分配装置上。即使这些能量分配装置之一例如由于自身故障或由于连接在其上的功能装置的故障而不能向连接在其上的制动装置提供足够的能量，还可以用另外的、仍然具有功能的制动装置实现足够的制动作用。

尽管如此，多个车载网络中的电流时效仍然会导致数量不足的制动装置可以被使用或者只能产生不足的制动力或者甚至不能产生制动力。

发明内容

在这种背景下提出的任务是，进一步拓展本文开头所述类型的制动***，使得进一步改善其失效安全性。

为了解决该任务，提出了根据优选实施方案的机电制动***和根据优选实施方案的方法。有利的构型是可选实施方案的主题。

所述任务通过一种用于车辆的机电制动***解决，该机电制动***具有：至少一个制动设备，该制动设备具有机电执行器和可通过机电执行器操纵的制动装置。设置一用于给机电执行器供应电流的供能装置，其中所述机电执行器借助于能量分配装置连接于所述供能装置，其中所述制动***具有至少一个可激活的气动执行器，用于操纵所述制动装置之一。

当不再能提供用于运行机电执行器的电能时，这种气动执行器仍可以操纵该制动装置。由此改善了该制动***的失效安全性。

在本发明的一个构型中，所述制动***设置用于当所述机电执行器不具有完全的工作能力时激活所述气动执行器。

由此，当通过该机电执行器不再确保足够的制动作用时，自动地激活气动执行器，以便仍然能够对车辆进行制动。

在本发明的一个构型中，为了激活，所述气动执行器具有控制气动压力的、电的阀装置，其中该阀装置通过所述供能装置和/或所述能量分配装置供应电流来运行并且设置用于激活所述气动执行器。

这种阀装置能够可靠地用来激活该气动执行器。

在本发明的一个构型中，所述机电执行器和所述气动执行器布置在车辆的同一轴的制动装置上。

由此，在机电执行器失效时缺失的制动力在同一轴上通过该气动执行器至少部分地补偿，在该轴上由于该失效而缺失该制动力。

在本发明的一个构型中，带有制动装置的机电执行器布置在车辆的轴上，其中带有制动装置的气动执行器布置在车辆的另一轴上。

在几个轴失效时可以富有意义的是，通过摩擦制动装置在另一轴上产生附加的制动作用。

在本发明的一个构型中，至少所述机电执行器之一和所述气动执行器之一设置用于操纵共同的制动装置。

由此实现特别紧凑的结构方式。

所述任务还通过一种用于运行这种机电制动***的方法解决，该方法具有以下步骤：识别机电执行器最多只能受限地工作；当所述机电执行器最多只能受限地工作时，激活气动执行器。

通过在机电执行器失效或受限地工作时自动地激活气动执行器，提高了该制动***的失效安全性。

在本发明的一个构型中，为了识别机电执行器只能受限地工作，识别以下条件之一得到满足：机电执行器的供能装置最多能提供相对于额定功率至少降低的功率；能量分配装置具有故障，由此使得对于机电执行器提供的功率至少降低；机电执行器具有故障。

这些条件通过简单的测量来检验并且给出可靠的指示：机电执行器存在故障。通过在识别到所述条件之一时激活气动执行器，进一步提高了制动***的失效安全性。

在本发明的一个构型中，该构型涉及具有制动装置的制动***，该制动装置具有弹簧蓄能器，该方法具有以下步骤：识别机电执行器不具有工作能力；如果所述机电执行器不具有工作能力，则借助于所述弹簧蓄能器操纵该制动装置。

由此，在机电执行器失效时，车辆借助于弹簧蓄能制动器停下来，这进一步提高了制动***的失效安全性。

附图说明

下面借助于实施例详细阐述本发明，这些实施例在附图中仅仅示意性示出。附图详细地：

图1示出根据本发明的一个实施方式的制动***的示意图；

图2示出根据本发明的一个实施方式的制动***的示意图；和

图3示出根据本发明的一个实施方式的制动***的示意图，其具有弹簧蓄能制动器。

具体实施方式

图1中所示的机电制动***10具有第一制动设备14和第二制动设备16，它们布置在一根轴12上。这些制动设备14、16分别具有制动装置18以及用于操纵该制动装置18的机电执行器20和气动执行器22。该气动执行器22可借助于阀装置24激活。机电执行器20和阀装置24需要特别是电流形式的电能来运行，该电流由供能装置26提供。为了简化起见，没有示出对于运行气动执行器22所需的气动基础设施。

供能装置18借助于能量分配装置、例如分配网络28连接在机电执行器20和/或阀装置24上。由此，电流可以从供能装置18流向机电执行器20。

在另外的实施方式中，制动***10具有第二供能装置。该第二供能装置可以例如直接地或者借助于分配网络连接至机电执行器20和/或阀装置24。

阀装置24例如构造为NO阀。这意味着，该阀装置24在无电流状态下打开(常开，NO)。阀装置24控制压力空气向气动执行器22的供应。该气动执行器22只有当它获得足够的压力空气供应时才被激活。因为阀装置24可以中断压力空气供应，所以可以借助于阀装置24的控制来激活或停用该气动执行器22。尤其，只要通过分配网络18给阀装置供给电流，该阀装置24就保持关闭。

在供能装置26和/或分配网络28中可能出现故障，该故障例如导致机电执行器20不再能实现足够的制动作用，其原因例如是该机电执行器被供给太少的电流。在该情况下，可供用于阀装置24的电流也不再足以将该阀装置24保持关闭。由此，该阀装置24打开并且给气动执行器22供给压力空气，由此使得该气动执行器激活。然后，该气动执行器22可以操纵制动装置18，以便例如确保行车制动器的功能。为了该目的，气动执行器22可以与用于通过驾驶员操作的操作装置连接，从而使得该驾驶员可以控制制动力。

即，阀装置24识别机电执行器20由于缺乏电流而只能有限地工作或者甚至不能工作。

在另外的实施方式中，阀装置24例如通过控制装置驱控，其中该控制装置设置用于识别机电执行器20至少之一最多只能受限地工作并且当机电执行器20之一不能工作或者只能受限地工作时激活配属的气动执行器22。该激活例如可以通过以下方式实现，即，阀装置24打开。

在另外的实施方式中，控制装置例如可以构造为用于测量分配网络28和/或供能装置26的运行参数的参考值。控制装置例如可以测量由分配网络28提供的电压。控制装置可以将测得的电压例如与预先确定的阈值比较，其中当测得的电压降低到阈值以下时，该控制装置激活气动执行器22。由此，控制装置也可以对于电压波动做出反应，所述电压波动必要时会使阀装置24关闭，但将不再足以实现机电执行器20的可靠功能。

为了识别机电执行器20至少之一最多只能受限地工作，可以检查和分析各种条件。尤其，如果供能装置26只能提供相对于其额定功率降低的功率，则认为机电执行器20最多只能受限地工作。此外，阀装置也可能具有故障，由此，对于该机电执行器20提供的功率至少降低。此外，可以检查该机电执行器20的故障。

在特定条件下，例如在供能装置26失效时可以识别：机电执行器20机电执行器20不能、即非受限地、工作。

在另外的实施方式中(图2中示例性地示出这些另外的实施方式中的一个)，机电制动***附加地具有第三制动设备30和第四制动设备32。每个执行器20、22布置在自己的制动设备14、16中。在另外的实施方式中，这些制动设备14、16、30、32分别与其执行器20、22共同地布置在车辆的不同轴12上。

在另外的实施方式中，第三制动设备30和第四制动设备32的制动装置36(它们分别设有气动执行器22)构造为弹簧蓄能制动器36。在静止状态中，弹簧蓄能制动器36构造为用于发挥其全部制动作用。通过给弹簧蓄能制动器填充压力空气，该弹簧蓄能制动器被释放。只有当该弹簧蓄能制动器通过建立气动压力被释放时，车辆才可以开动。只要机电执行器20可以工作，则阀装置24保持关闭。如果识别到失效(例如供电失效)，则阀装置24打开并且允许压力空气从弹簧蓄能制动器36的气动执行器22逸出。由此，安装有该制动设备10的车辆在供电失效时被自动地制动。即，阀装置24例如设置用于在电流供应不足和/或缺失时激活气动执行器22。

在图3所示的另外的实施方式中，阀装置24分别设有流量限制装置，例如呈喷嘴的形式。如果现在识别到机电执行器22只能受限地工作或者不能工作并且弹簧蓄能制动器36的气动执行器22排气，则该弹簧蓄能制动器36的制动作用不会突然和立即完全地进行。这会导致车辆的稳定性问题。取而代之地，制动作用缓慢和逐渐地形成，从而首先出现轻微的制动作用并且然后随着时间的推移出现越来越强的制动作用。这给予例如车辆的驾驶员以时间来采取后续的制动。

分配网络28和能量分配装置的最简单的形式是这些连接的装置通过电缆直接相互连接。

当不能给机电执行器提供对于常规运行所需的电流或所需的功率，而是给它提供与此相比降低的电流或降低的功率时，机电执行器20只能受限地工作。于是，可利用机电执行器20和制动装置18实现的制动力降低。所需的电流和所需的功率是普遍公知的。

当机电执行器不再获得电流或功率(其可以引起相对于所需的制动力相关的制动力)时，例如当功率或电流降低到标称功率或标称电流的25％以下时，机电执行器20不再具有工作能力。

本发明改善了机电制动***10的失效安全性。

附图标记列表

10 机电制动***

12 轴

14 第一制动设备

16 第二制动设备

18 制动装置

20 机电执行器

22 气动执行器

24 阀装置

26 供能装置

28 分配网络(能量分配装置)

30 第三制动设备

32 第四制动设备

36 弹簧蓄能制动器(制动装置)

38 喷嘴(流量限制装置)。

Claims (9)

1.一种用于车辆的机电制动***(10)，该机电制动***具有：至少一个制动设备(14，16，30，32)，该制动设备具有机电执行器(20)和可通过机电执行器操纵的制动装置(18，36)；用于给机电执行器(20)供应电流的供能装置(26)，其中所述机电执行器(20)借助于能量分配装置(28)连接于所述供能装置(26)，其特征在于，所述制动***(10)具有至少一个可激活的气动执行器(22)，用于操纵所述制动装置(18，36)之一。

2.根据权利要求1所述的机电制动***，其特征在于，所述制动***(10)设置用于当所述机电执行器(20)不具有完全的工作能力时激活所述气动执行器(22)。

3.根据权利要求1或2所述的机电制动***，其特征在于，为了激活，所述气动执行器(22)具有控制气动压力的电阀装置(24)，其中该阀装置(24)通过所述供能装置(26)和/或所述能量分配装置(28)供应电流来运行并且设置用于激活所述气动执行器(22)。

4.根据以上权利要求中任一项所述的机电制动***，其特征在于，所述机电执行器(20)和所述气动执行器(22)布置在车辆的同一轴(12)的制动装置(18，36)上。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的机电制动***，其特征在于，带有制动装置(18)的机电执行器(20)布置在车辆的轴(12)上，其中带有制动装置(18，36)的气动执行器(22)布置在车辆的另一轴(12)上。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的机电制动***，其特征在于，至少所述机电执行器(20)之一和所述气动执行器(22)之一设置用于操纵共同的制动装置(18)。

7.一种用于运行根据以上权利要求中任一项所述的机电制动***的方法，其特征在于以下步骤：

识别机电执行器(20)最多只能受限地工作；

当所述机电执行器(20)最多只能受限地工作时，激活气动执行器(22)。

8.根据权利要求7所述的用于运行机电制动***的方法，其特征在于，

为了识别机电执行器(20)只能受限地工作，识别以下条件之一得到满足：

机电执行器(20)的供能装置(26)最多能提供相对于额定功率至少降低的功率；

能量分配装置(24)具有故障，由此使得对于机电执行器(20)提供的功率至少降低；

机电执行器(20)具有故障。

9.根据权利要求7或8所述的用于运行机电制动***的方法，其中可通过气动执行器(22)操纵的制动装置(36)具有弹簧蓄能器，其特征在于以下步骤：

识别机电执行器(20)不具有工作能力；

如果所述机电执行器(20)不具有工作能力，则借助于所述弹簧蓄能器操纵制动装置(36)。

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