CN110386091A - 用于将车辆制动并且紧急停止的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于将车辆制动的装置（100）和方法，所述装置包括：致动器（101），该致动器构造成操控所述车辆的至少一个制动器（102、103），以用于将所述车辆制动；第一电池（104），该第一电池能够通过第一开关装置（105）与所述致动器（101）电连接，以用于向所述致动器（101）供给能量，其中，所述装置（100）包括第二电池（106）和第二开关装置（107），其中，所述第二电池（106）能够通过所述第二开关装置（107）与所述致动器（101）电连接，以用于向所述致动器（101）供给能量，其中，所述装置（100）包括控制机构（108），该控制机构构造用于实施具有以下步骤的方法：检测通过所述第一电池（104）对所述致动器（101）进行能量供给的状态；如果所述状态表征的是需求情况，为了使所述第二电池（106）取代所述第一电池（104）与所述致动器（101）进行电连接，接通所述第二开关装置，以用于给所述致动器（101）供给能量。
Description
技术领域
本发明涉及用于尤其是借助于自动化的停车制动器来将车辆制动并且紧急停止的装置和方法。
背景技术
在用于自动化的停车制动器的中心的能量供给机构失灵时，必须继续安全地将车辆制动。这尤其在高度自动化的或者全自动化的行驶运行中使用时是必需的，以用于在车载电网失灵时能够安全地制动。
发明内容
这通过按照独立权利要求所述的装置和方法来实现。
一种适合于此的、用于将车辆制动的装置包括：致动器，该致动器构造成操控所述车辆的至少一个制动器，以用于将所述车辆制动；第一电池，该第一电池能够通过第一开关装置与所述致动器电连接，以用于向所述致动器供给能量，其中规定，所述装置包括第二电池和第二开关装置，其中，所述第二电池能够通过所述第二开关装置与所述致动器电连接，以用于向所述致动器供给能量，其中，所述装置包括控制机构，该控制机构构造用于实施具有以下步骤的方法：检测通过所述第一电池对所述致动器进行能量供给的状态；如果所述状态表征的是需求情况，为了使所述第二电池取代所述第一电池与所述致动器进行电连接，接通所述第二开关装置，以用于给所述致动器供给能量。由此，即使在中心的能量供给的、要么由于导线中断要么由于有缺陷的电池所引发的失灵时转换到备份蓄能器上（在这里：是指第二电池）。
优选所述控制机构构造成检测施加在所述第一开关装置的输入端上的第一电压，其中，所述控制机构构造成在所述第一电压低于第一阈值时识别出所述致动器的能量供给中的故障情况，并且/或者所述控制机构构造成检测施加在所述致动器的输入端上的第二电压，其中，所述控制机构构造成在所述第二电压低于第二阈值时识别出所述致动器的能量供给中的故障情况。由此可靠地识别出所述故障情况。
所述控制机构有利地构造用于为了使所述第一电池与所述致动器进行电连接，接通所述第一开关装置，以用于向所述致动器供给能量。这代表着一种集成的解决方案，在该解决方案中所述控制机构额外地为了接通备份蓄能器也操控制动系统的开关装置，所述制动系统除了通过第一电池进行的中心的能量供给之外关于电流供给路径冗余地设计而成。
在所述开关装置中有利地布置具有绝缘栅的场效应晶体管，其中，所述场效应晶体管在电源侧彼此导电地连接。由此在故障情况中避免电流通过所述开关装置中的两个开关装置来回流。这能够为了检测故障情况而对电压进行可靠的测量，而能量供给则通过所述开关装置之一来得到了保证。
优选所述控制机构具有第一控制装置和第二控制装置，其中，所述第一控制装置构造成操控制动控制器中的第一开关装置，并且其中，所述第二控制装置构造用于实施具有以下步骤的方法：检测通过所述第一电池对所述致动器进行的能量供给中的故障，为了使所述第二电池与所述致动器进行电连接，接通所述第二开关装置，以用于向所述致动器供给能量，其中，所述第二控制装置构造成操控所述第二开关装置。这能够实现一种用于制动系统的加装解决方案，所述制动系统关于所述中心的能量供给的电流供给路径冗余地设计而成。
优选所述控制机构具有第一控制装置和第二控制装置，其中，所述第二控制装置构造成操控所述第一开关装置和所述第二开关装置并且实施具有以下步骤的方法：检测通过所述第一电池对所述致动器进行的能量供给中的故障，为了使所述第二电池与所述致动器进行电连接，接通所述第二开关装置，以用于向所述致动器供给能量，其中，所述第一控制装置构造成操控制动控制器中的第四开关装置。这能够实现一种用于制动系统的加装解决方案，所述解决方案要求对于所述制动系统的电流供给路径的最小的改动。
优选所述第二控制装置构造成检测施加在所述第一开关装置的输入端上的第一电压，其中，所述第二控制装置构造成在所述第一电压低于所述第一阈值时识别出所述致动器的能量供给中的故障，并且/或者所述第二控制装置构造成检测施加在所述致动器的输入端上的第二电压，其中，所述第二控制装置构造成在所述第二电压低于所述第二阈值时识别出所述致动器的能量供给中的故障。这代表着一种特别合适的、用于制动系统的加装解决方案。
优选所述第一控制装置能够通过第一二极管与所述第一电池的正极进行电连接，其中，所述第一二极管布置成阻止电流从所述第一控制装置回流至所述第一电池的正极，并且其中，所述第二电池的正极能够通过所述第二开关装置与所述第一控制装置进行电连接，其中，所述第一二极管布置成阻止电流从所述第二电池的正极回流至所述第一电池的正极。由此在故障情况中避免电流的回流。
优选布置第二二极管，用于阻止电流从所述第一控制装置并且从所述第一电池的正极回流至所述第二电池的正极。
优选所述第二控制装置构造成向所述致动器和所述第二控制装置传输能量供给的状态。由此所述致动器和所述第二控制装置能够根据是否存在故障情况来对其处理方式进行调整。
优选所述装置具有第一接地线和第二接地线，其中在无故障的情况中所述第一接地线与所述第一电池的负极建立电路，其中第三控制装置成识别所述第一接地线中的接地-故障情况，并且在接地-故障情况中取代通过所述第一接地线而是通过所述第二接地线与所述第一电池的负极建立回路。这代表着一种用于所述第一接地线的冗余方案，所述冗余方案即使在所述第一接地线中故障时也能够实现自动化的停车制动器的可用性。
所述方法实施以下步骤：检测通过所述第一电池对所述致动器进行能量供给的状态；如果所述状态表征的是需求情况，为了使所述第二电池取代所述第一电池与所述致动器进行电连接，接通所述第二开关装置，以用于向所述致动器供给能量。
附图说明
另外的有利的实施方式从以下说明书和附图中产生。在附图中：
图1示意性地示出了用于将车辆制动的装置的部件；
图2示意性地示出了一种集成的、用于所述装置的解决方案的部件；
图3示意性地示出了第一种加装解决方案的部件；
图4示意性地示出了第二种加装解决方案的部件；
图5示意性地示出了用于运行所述装置的方法中的步骤。
具体实施方式
图1示意性地示出了用于将车辆制动的装置100的部件。
所述装置100包括致动器101，该致动器构造成操控至少一个制动器、在实施例中车辆的第一制动器102和第二制动器103，用于将所述车辆制动。所述制动器能够包括被操控的制动钳。所述制动器也能够是具有驻车制动器的减速机构。
第一电池104作为中心的能量供给机构向所述致动器101供给为此所必需的电流。
所述第一电池104为此能够通过第一开关装置105与所述致动器101进行电连接，以用于向该致动器101供给能量。
在无故障的运行中，通过这个开关装置105进行能量供给。
此外，所述装置100包括第二电池106。所述第二电池106能够通过第二开关装置107与所述致动器101进行电连接，以用于向该致动器101供给能量。
此外，所述装置100包括控制机构108，该控制机构构造用于实施具有以下步骤的方法：检测通过所述第一电池104对所述致动器101进行能量供给的状态；如果所述状态表征的是需求情况，为了使所述第二电池106与所述致动器101进行电连接，接通所述第二开关装置107，以用于给所述致动器101供给能量。在实施例中，作为状态对一种表征的是需求情况的故障情况进行描述。也可能出现其它的需求情况、比如用于平衡的需求。
所述控制机构108构造用于为了使所述第一电池104与所述致动器101进行电连接，接通所述第一开关装置105，以用于向所述致动器101供给能量。由此实现中心的能量供给。
在实施例中所述控制机构108构造成检测施加在所述第一开关装置105的输入端上的第一电压UBatt。所述控制机构108在实施例中构造成在所述第一电压UBatt低于第一阈值时识别出所述致动器101的能量供给中的故障情况。
作为替代方案或者补充方案，所述控制机构108构造成检测施加在所述致动器101的输入端上的第二电压UAPB。所述控制机构108在这种情况中构造成在所述第二电压UAPB低于第二阈值时识别出所述致动器101的能量供给中的故障情况。
所述第一阈值和所述第二阈值与至少一个必需的、用于所述致动器101的安全的运行的电压相匹配。
在实施例中，在所述第一开关装置105中布置具有绝缘栅的自锁的第一场效应晶体管T3.1和具有绝缘栅的自锁的第二场效应晶体管T3.2。
所述第一场效应晶体管T3.1 和第二场效应晶体管T3.2在所述第一开关装置105中在电源侧彼此导电地连接。在实施例中，在所述第二开关装置107中布置具有绝缘栅的自锁的第一场效应晶体管T4.1和具有绝缘栅的自锁的第二场效应晶体管T4.2。所述第一场效应晶体管T4.1和所述第二场效应晶体管T4.2在所述第二开关装置107中在电源侧彼此导电地连接。
所述场效应晶体管具有体-二极管。在故障情况中，这些场效应晶体管可靠地防止电流回流至所述第一电池104、也就是中心的能量供给机构并且回流至所述第二电池106、也就是备份蓄能器。
图2示意性地示出了一种集成的、用于所述装置100的解决方案的部件。具有和为图1所描述的功能相同的功能的元件在图2中并且在其它的附图中设有相同的附图标记并且不重新进行描述。
如在图2中所示出的那样，在所述第一开关装置105中布置具有绝缘栅的自锁的第一场效应晶体管T3.1和具有绝缘栅的自锁的第二场效应晶体管T3.2，其中，所述第一场效应晶体管T3.1和所述第二场效应晶体管T3.2在所述第二开关装置106中在电源侧彼此导电地连接。
集成的解决方案的控制机构108具有第一控制装置201和第二控制装置202。
所述第一控制装置201构造成操控所述第一开关装置105。
所述第二控制装置202构造成操控所述第二开关装置107。
所述控制装置201和202也能够被统一在控制装置中。
所述第二控制装置202构造成检测施加在所述第一开关装置105的输入端上的第一电压UBatt。
所述第二控制装置202构造成在所述第一电压UBatt低于第一阈值时识别出所述致动器101的能量供给中的故障情况。
所述第二控制装置202可选地或者备选地构造成检测施加在所述致动器101的输入端上的第二电压UAPB。
所述第二控制装置202在这种情况下构造成在所述第二电压UAPB低于第二阈值时识别出所述致动器101的能量供给中的故障情况。
所述第一控制装置201通过第一二极管203能够与所述第一电池104的正极电连接。
所述第一二极管203布置成阻止电流从所述第一控制装置201回流至所述第一电池104的正极。
所述第二电池106的正极能够通过所述第二开关装置107与所述第一控制装置201电连接。
所述第一二极管203布置成阻止电流从所述第二电池106的正极回流至所述第一电池104的正极。
可选布置第二二极管204，用于阻止电流从所述第一控制装置201并且从所述第一电池104的正极回流至所述第二电池106的正极。
所述第二控制装置202构造成向所述致动器101和所述第二控制装置202传输所述能量供给的状态。
所述装置100具有第一接地线204和第二接地线205。在无故障的情况中所述第一接地线204与所述第一电池104的负极建立电路。
所述装置100具有第三控制装置206，该第三控制装置构造成识别所述第一接地线204中的接地-故障情况并且在所述接地-故障情况中取代通过所述第一接地线204而是通过所述第二接地线205与所述第一电池104的负极建立（schliessen）电路。
在所述第一电池104与所述第一开关装置105之间能够布置第一保险机构（Sicherung）207。
所述集成的解决方案能够在壳体209中包括除第一电池104之外并且可选也除第二电池106之外的所有构件。
图3示意性地示出了第一种加装解决方案的部件。
所述第一控制装置201构造成操控制动控制器303中的第一开关装置105。
所述第二控制装置202构造成实施具有以下步骤的方法：检测通过所述第一电池104对所述致动器101进行的能量供给中的故障，为了使所述第二电池106与所述致动器101进行电连接，接通所述第二开关装置107，以用于向所述致动器101供给能量。所述第二控制装置202构造成操控所述第二开关装置107。所述第二开关装置107和所述第二控制装置202比如作为单独的线路304来布置。
图4示意性地示出了第二种加装解决方案的部件。图4示出了所述第一控制装置201和所述第二控制装置202。
所述第二控制装置202构造成操控所述第一开关装置105和所述第二开关装置107并且实施具有以下步骤的方法：检测通过所述第一电池104对所述致动器101进行的能量供给中的故障，为了使所述第二电池106与所述致动器101进行电连接，接通所述第二开关装置107，以用于向所述致动器101供给能量。
所述第一控制装置201构造成操控制动控制器402中的第三开关装置401。详细来讲，所述第一控制装置201、所述第三开关装置401形成所述制动控制器402。这个制动控制器402构造成操控自动化的停车制动器。所述第三开关装置401布置在主开关208与所述致动器101之间。所述第三开关装置401包括两个在电源侧电连接的、具有绝缘栅的自锁的场效应晶体管。所述场效应晶体管比如是MOSFETS。
所述第二控制装置202与所述第一开关装置105及所述第二开关装置107形成单独的线路403。通往所述开关装置的操控导线出于简明原因而未在图4中示出。
用于运行所述装置100的方法在图5中示意性地示出并且实施以下步骤：检测501通过所述第一电池104对所述致动器101进行能量供给的状态，为了使所述第二电池106与所述致动器101进行电连接，接通502所述第二开关装置107，以用于在故障情况中向所述致动器101供给能量。这些步骤能够以任意的顺序来执行并且重复。
Claims (12)
1.用于将车辆制动的装置（100），包括：致动器（101），所述致动器构造成操控所述车辆的至少一个制动器（102、103），以用于将所述车辆制动；第一电池（104），所述第一电池能够通过第一开关装置（106）与所述致动器（101）电连接，以用于向所述致动器（101）供给能量，其特征在于，所述装置（100）包括第二电池（106）和第二开关装置（107），其中，所述第二电池（106）能够通过所述第二开关装置（107）与所述致动器（101）电连接，以用于向所述致动器（101）供给能量，其中，所述装置（100）包括控制机构（108），所述控制机构构造用于实施具有以下步骤的方法：检测通过所述第一电池（104）对所述致动器（101）进行能量供给的状态；如果所述状态表征的是需求情况，为了使所述第二电池（106）取代所述第一电池（104）与所述致动器（101）进行电连接，接通所述第二开关装置（107），以用于给所述致动器（101）供给能量。
2.按权利要求1所述的装置（100），其特征在于，所述控制机构（108）构造成检测施加在所述第一开关装置（105）的输入端上的第一电压（UBatt），其中，所述控制机构（108）构造成在所述第一电压（UBatt）低于第一阈值时识别出所述致动器（101）的能量供给中的故障情况，并且/或者所述控制机构（108）构造成检测施加在所述致动器（101）的输入端上的第二电压（UAPB），其中，所述控制机构（108）构造成在所述第二电压（UAPB）低于第二阈值时识别出所述致动器（101）的能量供给中的故障情况。
3.按前述权利要求中任一项所述的装置（100），其特征在于，所述控制机构（108）构造用于为了使所述第一电池（104）与所述致动器（101）进行电连接，接通所述第一开关装置（105），以用于向所述致动器（101）供给能量。
4.按前述权利要求中任一项所述的装置（100），其特征在于，在所述开关装置中（105、106、107）分别布置具有绝缘栅的自锁的场效应晶体管，其中，所述场效应晶体管在所述相应的开关装置（105、107）中在电源侧彼此导电地连接。
5.按前述权利要求中任一项所述的装置（100），其特征在于，所述控制机构（108）具有第一控制装置（201）和第二控制装置（202），其中，所述第一控制装置（201）构造成操控制动控制器（303）中的第一开关装置（105），并且其中，所述第二开关装置（202）构造成实施具有以下步骤的方法：检测通过所述第一电池（104）对所述致动器（101）进行的能量供给中的故障，为了使所述第二电池（106）与所述致动器（101）进行电连接，接通所述第二开关装置（107），以用于向所述致动器（101）供给能量，其中，所述第二控制装置（202）构造成操控所述第二开关装置（107）。
6.按权利要求1到5中任一项所述的装置（100），其特征在于，所述控制机构（108）具有第一控制装置（201）和第二控制装置（202），其中，所述第二控制装置（202）构造成操控所述第一开关装置（105）和所述第二开关装置（107）并且实施具有以下步骤的方法：检测通过所述第一电池（104）对所述致动器（101）进行的能量供给中的故障，为了使所述第二电池（106）与所述致动器（101）进行电连接，接通所述第二开关装置（107），以用于向所述致动器（101）供给能量，其中，所述第一控制装置（201）构造成操控制动控制器（402）中的第三开关装置（401）。
7.按权利要求6所述的装置（100），其特征在于，所述第二控制装置（202）构造成检测施加在所述第一开关装置（105）的输入端上的第一电压（UBatt），其中，所述第二控制装置（202）构造成在所述第一电压（UBatt）低于所述第一阈值时识别出所述致动器（101）的能量供给中的故障，并且/或者所述第二控制装置（202）构造成检测施加在所述致动器（101）的输入端上的第二电压（UAPB），其中，所述第二控制装置（202）构造成在所述第二电压（UAPB）低于所述第二阈值时识别出所述致动器（101）的能量供给中的故障。
8.按权利要求6或7中任一项所述的装置（100），其特征在于，所述第一控制装置（201）能够通过第一二极管（203）与所述第一电池（104）的正极进行电连接，其中，所述第一二极管（203）布置成阻止电流从所述第一控制装置（201）回流至所述第一电池（104）的正极，并且其中，所述第二电池（106）的正极能够通过所述第二开关装置（107）与所述第一控制装置（201）进行电连接，其中，所述第一二极管（203）布置成阻止电流从所述第二电池（106）的正极回流至所述第一电池（104）的正极。
9.按权利要求8所述的装置（100），其特征在于，第二二极管（204）布置成阻止电流从所述第一控制装置（201）并且从所述第一电池（104）的正极回流至所述第二电池（106）的正极。
10.按权利要求6到9中任一项所述的装置（100），其特征在于，所述第二控制装置（202）构造成向所述致动器（101）和所述第二控制装置（202）传输能量供给的状态。
11.按前述权利要求中任一项所述的装置（100），其特征在于，所述装置（100）具有第一接地线（204）和第二接地线（205），其中在无故障的情况中所述第一接地线（204）与所述第一电池（104）的负极建立电路，其中第三控制装置（206）构造成识别所述第一接地线（204）中的接地-故障情况，并且在接地-故障情况中取代通过所述第一接地线（204）而是通过所述第二接地线（205）与所述第一电池（104）的负极建立回路。
12.用于运行按权利要求1到11中任一项所述的装置的方法，其特征在于，所述方法实施以下步骤：检测通过所述第一电池（104）对所述致动器（101）进行能量供给的状态，如果所述状态表征的是需求情况，为了使所述第二电池（106）取代所述第一电池（104）与所述致动器（101）进行电连接，接通所述第二开关装置（107），以用于向所述致动器（101）供给能量。
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