CN102050103A - 电气制动系统、尤其电子机械制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电气制动系统、尤其电子机械制动系统(2)，特别是用于机动车的电气制动系统(1)，其包括至少两个制动回路(13、14)，所述制动回路分别包括用于将驾驶员的制动请求转化成触发信号的第一控制单元(15、16)并分别包括至少一个处理该触发信号且触发车轮制动器(7-10)的第二控制单元(11、12)。其中作出了这样的布置：为每个车轮制动器(7-10)配设了第一和第二制动回路(13、14)各属的第二控制单元(11、12)。

Description

电气制动系统、尤其电子机械制动系统
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的电气制动系统尤其电子机械制动系统，其包括两个制动回路，它们分别包括用于将驾驶员的制动请求转化成触发信号的第一控制单元和至少一个处理该触发信号且触发车轮制动器的第二控制单元。
背景技术
由现有技术公开了本文开头所述类型的电气制动系统。相应于电动产生的力在此传递到车轮制动器上的方式，电气制动系统被划分成电子机械制动系统、电液式制动系统和电控气压式制动系统。在此，电子机械制动系统是最为简单和成本最为低廉的制动系统，因此在电子机械制动系统中，用简单的器件就能可靠而精确地传力。当下的电气制动系统，亦即所谓的线控制动系统(Brake-By-Wire)，按照法定要求被设计成双回路式，亦即具有两个制动回路。在有两个车桥的机动车中，通常一个制动回路作用到两个车轮或一个车桥的车轮制动器上，或者作用到两个成对角线对置的车轮或不同车桥的车轮制动器上，例如前左和后右。当其中一个制动回路基于功能损伤而失效时，双制动回路的设置应确保制动效果。
由公开文本DE 10118263A1例如公开了这种双回路电子机械制动系统。在这种制动系统中，设有将驾驶员的制动请求转化成触发信号的第一控制单元。驾驶员的制动请求在此借助机动车制动踏板上的传感器进行检测。由配设给车轮制动器并触发该车轮制动器的第二控制单元来对所述触发信号进行处理。按照所述现有技术，在此为每个车轮制动器配设第二控制单元，其中，第一控制单元分别触发两个配设给各一个车轮制动器的第二控制单元。
发明内容
按照本发明规定，为电气制动系统的每个车轮制动器配设第一和第二制动回路各属的第二控制单元。因此本发明的优点在于，至少两个制动回路分别作用到机动车所有要被制动的车轮上或作用到制动系统的所有车轮制动器上。相对在其中一个制动回路失效后相关车轮制动器不再可用的现有技术而言，这样做的优势在于，在其中一个制动回路失效后，还能对机动车所有要被制动的车轮或所有车轮制动器施加制动作用。因此确保了在一个制动回路失效时也能继续使用安全相关的制动功能，例如电子稳定性控制和/或防抱死系统，即便是在有可能的更小的范围内也是如此。
有利的是，制动回路具有彼此独立的供能装置。这意味着两个制动回路电气上彼此独立并且优选分别包括自有的能量源。这确保了其中一个制动回路的失效不会影响到另一个制动回路。以此方式也能避免干扰信号。
此外还规定，每个车轮制动器具有配设给第一和第二制动回路各属的第二控制单元的制动执行器。因此每个车轮制动器具有至少两个制动执行器，它们基本上用于生成制动所需的力。车轮制动器的这两个制动执行器在此分别仅与制动系统的两个制动回路之一连接，从而将一个制动执行器配设给第一制动回路以及将第二制动执行器配设给第二制动回路。
此外还规定，配设给车轮制动器的制动执行器布置在一个共同的壳体中。由此提供一种紧凑且易于操作的结构形式。特别优选将制动执行器共同布置在车轮制动器的壳体中。
此外还有利地规定，各车轮制动器具有电动机，该电动机带有转子和两个在轴向上并排布置的定子，所述两个定子与转子一起分别构成其中一个制动执行器。因此设置一种电动机，它虽然只有一个转子，但具有两个在轴向上-就转子而言-并排布置的定子。至少两个定子因此与相同的转子配合作用。电动机优选设计成电子换向电动机。因此通过经由各自的制动回路独立地触发定子，可以用至少两个定子中的一个或两个来操纵车轮制动器。若其中一个制动回路失效，那么还可以通过完好的那个制动回路的剩余定子来操作或操纵电动机。转子在此构成共用的输出轴或与该输出轴抗扭地相连，因此电动机具有唯一一个或者说共同的输出轴。在此，转子可以或穿过两个定子延伸，或为每个定子配设一个单独的转子作用区，该转子作用区与配设给其它定子的转子作用区在空间上以及必要时在电气上也被分离。
相宜地，这些定子设计成在电气上彼此独立。因此应当注意的是，定子分开地或彼此间隔一定距离地布置在电动机的壳体中，并且设置一些防止定子之间电连接的器件。所述两个定子在此相宜地与不同制动回路的第二控制单元连接。
定子相宜地彼此电绝缘。为此在定子之间以及必要时也在电动机壳体的固定或承接定子的区域中设置相应的绝缘介质。由此还能确保制动回路的分开设计。
为了确保制动回路彼此间独立地传能和独立地作用，还有利地规定，至少两个制动回路的第一和/或第二控制单元与不同的接地线连接。虽然可以考虑将第一控制单元布置在共同的控制器中。但之后将第一控制单元彼此电气分离地布置或设计在控制器中，以及必要时与控制器相应不同的电路接地线连接。
最后作出这样的布置，即，每个制动回路具有至少两个车轮制动器。在应当被施加制动作用的四轮机动车中，如上所述为每个车轮配设一个车轮制动器，其中，车轮制动器中的每两个分别与第一控制器配合作用。在此，制动回路的车轮制动器优选配设给车辆的一个车桥或不同车桥的彼此成对角线对置的车轮。
附图说明
接下来应借助附图详细说明本发明。附图中：
图1示出了电气制动系统的一个示意性实施例，以及
图2示出了电气制动系统的车轮制动器的一个实施例。
具体实施方式
图1用示意图示出了设计成电子机械制动系统2的电气制动系统1的一个实施例。所示电气制动系统用于一辆包括四个待制动车轮3、4、5和6的机动车，其中车轮3和4位于机动车的第一车桥上，车轮5和6位于机动车的第二车桥上。为每个车轮3至6配设制动系统1的一个车轮制动器7、8、9和10。为每个车轮制动器7至10分别配设两个属于电气制动系统1的不同制动回路13、14的第二控制单元11、12。两个制动回路13、14还包括各一个第一控制单元15、16，它们检测机动车驾驶员的制动请求并将其转化成用于各属第二控制单元11、12的触发信号。驾驶员的制动请求在此借助制动踏板17或驻车制动器18的传感器检测或识别。在此，两个控制单元15、16接收到制动踏板17和/或驻车制动器18的信号，因而存在制动请求的冗余检测。
此外，各制动回路13、14还包括一个自有的电气供能装置19或20，其当前形式为能重复充电的储能器21或22。制动回路13和14因此具有彼此独立的供能装置19和20，它们在一个制动回路14或13失效时能运行另一个制动回路13或14。
为清楚起见，两个制动回路13和14的连接用各制动回路13或14的附图标记标注，实线在此代表通信连接线路，虚线则表示用于供能的连接线路。
因此两个制动回路13、14分别具有一个第一控制单元15或16以及四个分别配设给车轮制动器7至10中一个的第二控制单元11或12。此外，每个制动回路13、14包括一个自有的供能装置19或20。因此，制动回路13和14总体上设计成彼此电气独立并且分别作用到全部四个车轮制动器7至10上或作用到机动车所有的车轮3至6上。这样做的优点是，在其中一个制动回路13、14失效时，剩下的制动回路14或13能继续将制动作用施加到机动车的全部四个车轮3至6上。由此可以执行尤其是安全相关的功能，例如至少在对一个制动回路13、14可行的框架内继续执行ESP系统23(ESP＝电子稳定性程序)的功能。ESP系统23的触发信号通过相应的通信连接线路转送给第一控制单元15和16。此外还可选将一个驾驶系统显示装置24与控制单元15和/或16连接，该装置根据制动系统1的运行工况向机动车驾驶员显示警告信号
两个分别配设给车轮制动器7的第二控制单元11和12有利地安装在一个共同的壳体内，以便提供一种紧凑且易于操作的结构单元。在此，第二控制单元11、12相宜地在壳体内部为维持电气双回路性而彼此电气独立且绝缘。为此，还有利的是，一个分开的接地线连接装置也用于各控制单元11、12的电路接地线。
图2示出了电气制动系统1的车轮制动器7至10的一种有利的扩展设计，在此例如是车轮制动器7。接下来的说明因此也同样适用于其它车轮制动器8至10。图2示出了车轮制动器7的被设计成电动机26的执行器25。通过触发电动机26可以例如将制动摩擦衬片压向制动盘以达到制动效果。有利的执行器25或电动机26具有一个抗扭地或与输出轴28一体地设计的转子27。电动机26设计成电子换向电动机。此外，电动机26还具有两个定子29、30，它们在轴向-就转子27的转动轴而言-并排布置，因而转子27在轴向穿过两个定子29、30延伸。定子29和30设计成彼此电气独立，亦即能够彼此独立地触发和供能。为此，定子29优选与制动回路13的第二控制单元11连接，定子30则与制动回路14的第二控制单元12连接。因此定子29和30分别配设给其中一个制动回路13、14。相宜的是，定子29和30彼此绝缘地布置在电动机26中。为此，可以例如将一个绝缘的分隔盘设置在转子27上或电动机26的壳体32中。
定子29和30在当前与转子27共同构成制动回路13的制动执行器33和制动回路14的制动执行器34，其中，两个制动执行器33、34优选如图所示布置在一个共同的壳体中，亦即在结构上集成为一个机器。
因此，总体上建议一种电气制动系统1，它包括完全彼此分离的制动回路13、14，但它们能够作用到所要被制动的机动车车轮3至6上。在此，通过车轮制动器7至10的有利设计提供一种简单和紧凑的可能方案，它延续了制动回路直至车轮制动器7至10的独立性。

Claims (9)

1.一种用于机动车的电气制动系统(1)尤其电子机械制动系统(2)，其包括至少两个制动回路(13、14)，所述至少两个制动回路分别包括用于将驾驶员的制动请求转化成触发信号的第一控制单元(15、16)并分别包括至少一个处理该触发信号且触发车轮制动器(7-10)的第二控制单元(11、12)，其特征在于，为每个车轮制动器(7-10)配设了第一和第二制动回路(13、14)各属的第二控制单元(11、12)。
2.按权利要求1所述的电气制动系统，其特征在于，所述制动回路(13、14)具有彼此独立的供能装置(19、20)。
3.按前述权利要求之一所述的电气制动系统，其特征在于，每个车轮制动器(7-10)具有配设给所述第一控制回路(13)和第二控制回路(14)各属的第二控制单元(13、14)的制动执行器(33、34)。
4.按前述权利要求之一所述的电气制动系统，其特征在于，车轮制动器(7-10)的制动执行器(33、34)被布置在共同的壳体(32)中。
5.按前述权利要求之一所述的电气制动系统，其特征在于，各个车轮制动器(7-10)具有电动机(25)，所述电动机带有转子(27)和至少两个在轴向上并排布置的定子(29、30)，所述定子与所述转子(27)一起构成所述制动执行器(33、34)之一。
6.按前述权利要求之一所述的电气制动系统，其特征在于，所述定子(29、30)设计成在电气上彼此独立。
7.按前述权利要求之一所述的电气制动系统，其特征在于，所述定子(29、30)在电气上相互绝缘。
8.按前述权利要求之一所述的电气制动系统，其特征在于，每个制动回路(13、14)具有至少两个车轮制动器(7-10)。
9.按前述权利要求之一所述的电气制动系统，其特征在于，这两个制动回路(13、14)的第一和/或第二控制单元(15、16；11、12)与不同的接地线连接。
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