CN110461669A

CN110461669A - 用于车辆的电制动系统

Info

Publication number: CN110461669A
Application number: CN201780087033.6A
Authority: CN
Inventors: A·尼尔松; A·林德奎斯特; P·尼尔松
Original assignee: Hande Wan'an (shanghai) Electric Control Brake System Co Ltd
Current assignee: Hande Wan'an (shanghai) Electric Control Brake System Co Ltd
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2019-11-15
Anticipated expiration: 2037-11-30
Also published as: US11654872B2; US20190299944A1; KR102409071B1; WO2018114275A1; EP3558774A1; CN110461669B; EP3339119A1; JP7166255B2; JP2020503206A; KR20190123264A; EP3558774B1

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的电制动系统(1)。电制动系统(1)包括电制动装置(2)。电制动装置(2)由冗余的基于电容器的电源(9A，9B)和冗余控制电路(16A，16B)供电和控制。基于电容器的电源(9A，9B)可集成到靠近车轴(61A，61B)定位的轴模块(39A，39B)中。基于电容器的电源(9A，9B)由轮毂发电机、再生电源(32)充电。

Description

用于车辆的电制动系统

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的电制动系统，仅举例来说，所述车辆尤其是商用车辆，仅由电能驱动的车辆和/或由电能和内燃机驱动的混合动力车辆。车辆可以是公共汽车、商用车辆、牵引车、火车和/或挂车。在这种类型的车辆中，在电制动系统中，通过至少一个电制动装置产生制动力。在电制动装置中，制动元件(尤其制动垫和制动盘)之间的接触力由电制动致动器控制。

背景技术

EP 1 302 371 A2描述了根据DE 197 55 050.9的已知电源系统。在该电源系统中，通过公共供电线路通过两个冗余电源向电动(electro-motoric)制动装置供电。冗余电源保证在电源中的一个发生故障的情况下也可操作制动装置。然而，在供电电路故障的情况下(尤其电路的短路或断裂)，不再可能操作制动装置。EP 1 302 371 A2建议通过冗余供电电路将冗余电源连接到制动装置的电端口，使得两个单独的电路用于向制动装置供电。这两个电路由二极管分开。对于一个实施例，第一电源由发电机(例如，具有42V的供电电压)形成，而第二电源是蓄电池(例如，具有14V的较低供电电压)。由于冗余电源，可将供电线路的导线横截面积减小到2/3或一半。在使用电源的不同标称供电电压的情况下，可通过DC/DC变压器将供电电压变换为另一供电电压，该DC/DC变压器也可以是双向DC/DC变压器。当使用双向DC/DC变压器时，两个电路中的一个可优先，以便通过该电路提供更大百分比的供电。其中，电路中的一个的任何故障都可通过合适的声学或光学信号器件引起驾驶员的注意。还可使用用于控制电动制动装置的操作的冗余控制线路。

US 2016/0072723 A1公开了一种电驱动单元，其包括具有定子和转子以及电力转换装置的电动机，该定子具有缠绕在定子上的绕组，该功率转换装置包括用于向电动机供送电力的电路。功率转换装置包括由分隔突起或壁分开的两个功率转换区段。功率转换区段包括半导体装置，如MOSFET，用于将来自电源的DC功率输入转换为用于驱动电动机的不同相的三相AC功率。

US 2004/0212250 A1描述了在冗余电制动系统中也存在问题，当在用于在来自主蓄电池和辅助蓄电池的供电之间切换的继电器单元中出现异常时可能出现问题。US 2004/0212250 A1提出了一种电制动系统，其具有多个电源和能够将多个制动致动器隔离并分离成两个单独的制动系统部分的功率断路器。因此，即使在发生异常时，也可分离出现异常的制动系统部分，且在使用相关电源的情况下仍然可操作另一个制动系统部分。对于US2004/0212250 A1中提出的一个实施例，制动系统包括用于将供电线路分成第一供电线路和第二供电线路的切断开关。第一和第二电压检测电路检测相关供电线路中的电压。第二供电线路向第一电压检测电路提供驱动功率，第一供电线路向第二电压检测电路提供驱动功率。即使在供电线路中出现异常，切断开关也会切断供电线路。然后，从正常侧的供电线路向检测异常侧的供电线路电压的电压检测电路提供驱动功率。因此，可继续电压检测。一旦异常消除，就可解除切断状态。此外，功率断路器还可包括通过热能熔断的开关。即使切断开关没有按预期运行，通过热能熔断的开关也将能够切断供电线路。US 2004/0212250A1还建议使用具有不同电流值的不同功率断路器作为功率切断条件。

发明内容

本发明的目的是提供一种电制动系统，其中，控制和/或供电尤其在操作安全性、电力消耗、结构要求和到车辆电力系统的集成方面得到改进。

根据本发明，通过独立权利要求的特征解决了本发明的目的。在从属权利要求中可以得出根据本发明的另外的优选实施例。

本发明提出一种用于车辆的电制动系统。电制动系统包括(至少)一个电制动装置，其中，制动力由通常任何已知类型的电制动致动器产生。电制动系统包括(至少)两个电源，即基于电容器的电源和充电电源。

基于电容器的电源是由电容器形成的或至少包括电容器的电源。基于电容器的电源向电制动致动器提供电力。充电电源也可以是基于电容器的电源或任何不同类型的电源。仅举一个非限制性示例，充电电源可以是作为电池或蓄电池的化学电源。基于电容器的电源和充电电源在类型，结构，容量和动态特性方面可能不同。优选地，基于电容器的电源是比充电电源更快地起作用的电源，这意味着当将不同的电源连接到作为电制动装置的消耗装置时，通过基于电容器的电源，电流供送更陡峭地增加，或一定量的电能可在更短的时间区间内被供送。

已经表明，基于电容器的电源的创造性使用产生许多替代的或附加的优点。可能的优点中的仅一部分如下：

-对于包括至少电容器的电源，电源是可充电的，具有改进的充电特性，例如至少减少了迟滞。

-与传统化学电源相比，基于电容器的电源可能够以更快(即更高功率)的特性提供电能。

-对于包括电容器的电源，可能非常易于监测电源的充电水平。

-在成本和操作安全性方面，基于电容器的电源可优于化学电源。

本发明的电制动系统还包括至少一个控制装置。控制装置包括用于控制充电电源和基于电容器的电源之间的电能流的控制逻辑器件。为此目的，控制装置可直接集成到充电电源和基于电容器的电源之间的连接结构中，或可控制布置在这些电源之间的连接结构中的另一电装置。根据本发明，可(以非常动态且快速的方式)使电制动装置从基于电容器的电源被供送电能，使得可利用上述使用电容器作为电源的优点。然而，已经表明，仅基于电容器，不可能在给定的安全规范下操作电制动系统。相比之下，根据本发明，充电电源、尤其化学电源也与基于电容器的电源结合使用。当卸载基于电容器的电源时(也在短时间区间内，或在短时间区间内的许多接续的制动动作期间)，可从充电电源对基于电容器的电源进行充电。充电电源可能具有缓慢作用的充电行为，使得可在车辆的长期运行期间对充电电源充电，或在纯电动车辆或混合动力车辆的装载站中对充电电源充电。根据本发明，可在基于电容器的电源和作为化学电源的充电电源上组合地使用不同的优点。

根据本发明，电制动系统包括制动器致动模式，其中，控制电制动装置，使得产生期望的制动力、产生增大的制动力和/或维持先前产生的制动力。制动器致动模式包括：保持子模式，其中，电制动装置的先前产生的制动力保持不变；和制动力控制子模式，其中，制动力基于实际制动力需求来控制。

通常可能的是，充电电源、基于电容器的电源和电制动装置仅以一列或串联的方式(以上述顺序)连接，使得充电电源和电制动装置之间在无基于电容器的电源介入的情况下没有连接。对于本发明的另一个提议，充电电源可直接连接到电制动装置，这尤其并非总是如此，而是仅在特殊操作状态下、例如处于故障模式时才如此。对于这种直接连接，充电电源可与基于电容器的电源并联地连接到电制动装置。在并联线路中可存在切换部件，以用于启用和停用充电电源和电制动装置之间的这种直接连接。对于另一实施例，存在旁路线路，该旁路线路可被选择性地启用，且旁通基于电容器的电源以将充电电源直接连接到电制动装置。

对于本发明的另一实施例，电制动系统包括监测装置。监测装置监测基于电容器的电源的充电水平。存在许多用于监测充电水平的不同方法，其可在本发明的框架内使用，且可将其集成到监测装置的逻辑中。例如，监测装置可监测基于电容器的电源的电特性。例如，监测装置可监测基于电容器的电源的电容器的不同板处的电压。根据作为电容器电压的函数的能量充电水平的给定特性(所述特性可储存在监测装置中)，监测装置能够根据所监测的电压来确定充电水平。对于替代性的或附加性的实施例，通过监测从基于电容器的电源到电制动装置的电能流和/或通过监测从充电电源到基于电容器的电源的电能流来监测基于电容器的电源的充电水平。将基于以下非限制性示例来解释这种类型的监测的物理基础：

基于电容器的电源的能量储存容量可等于基于电容器的电源的电容值C_uc。通过测量基于电容器的电源的输入/输出电流，可容易地监测储能器的状态。要测量的主要项目是能量输入/输出，储存的能量水平，能量储存容量。这可容易地通过测量基于电容器的电源的电压V_uc以及来自和流到基于电容器的电源的电流i_uc来监测。输入/输出基于电容器的电源的能量是i_uc·V_uc。基于电容器的电源的储存容量和电容值是

其中，

-V_uc0是在时间t₀时基于电容器的电源的电压，

-V_uc1是在时间t₁时基于电容器的电源的电压，以及

-是从t₀到t₁的电流积分。

能量储存水平等于

基于由监测装置确定的充电水平，控制逻辑器件可采取所需的措施。例如，当低于低充电水平时，可给驾驶员发出警告。此外，基于充电水平，可控制用于在充电电源和基于电容器的电源之间充电的能量流，以增加基于电容器的电源的充电水平。对于检测到较低充电水平的情况，还可由控制逻辑器件停用与安全性和制动无关的附加消耗装置。此外，对于较低的充电水平，可调整电制动装置的制动器致动。对于检测到充电水平低于下阈值的最坏情况，可触发紧急制动器致动，以使车辆停下至驻停。该紧急制动器致动可由电制动装置或不同的制动装置、例如驻车制动器引起。

对于本发明的另一实施例(参考权利要求2)，提供了控制逻辑器件，其启动从充电电源到电制动装置的供电。该供电可在同时中断从基于电容器的电源到电制动装置的供电时启动。充电电源可直接向电制动装置供电，或在另外的电气部件、例如制动控制装置介入的情况下向电制动装置供电。从充电电源到电制动装置的供电在以下(替代性的或附加性的)操作状态中启动：

-当检测到基于电容器的电源的电容器故障时，可启动供电，基于电容器的电源的电容器故障例如可基于基于电容器的电源的充电水平的快速下降，电容器板之间的高电流和/或基于基于电容器的电源的不适当的充电行为来检测。

-当检测到每时间区间的制动器致动的临界程度时，也可启动从充电电源到电制动装置的供电。

-当检测到基于电容器的电源的低能量水平和/或基于电容器的电源的能量水平的临界变化速率时，也可启动供电。

通常可使基于电容器的电源、充电电源和/或电制动装置在相同的电压水平上工作。对于本发明的一个实施例，电压转换装置介入在充电电源和基于电容器的电源之间，在基于电容器的电源和至少一个电制动装置和/或充电电源和至少一个电制动装置的连接结构之间(其中，该连接结构可与通过基于电容器的电源的供电并联，或旁通基于电容器的电源)。对于这种类型的实施例，例如可使用标称电压为24V或48V的基于电容器的电源，而充电电源包括大于300V(尤其380V或570V)的标称电压。在此，电压转换装置(其可以是任何已知类型的电压转换装置)用于将电压从一个电源转换到另一电源。

作为用于传输电力的电线路，可使用任何线路、电缆束、总线系统等。对于本发明的一个实施例，充电电源和基于电容器的电源之间的电线路与基于电容器的电源和电制动装置之间的电线路相比性能较低。在此，“性能较低”可意味着电线路具有较高电阻，导电材料中铜的百分比较小等。该实施例基于以下观察：具有更高性能(尤其更高百分比的铜)的电线路价格更高。本发明基于以下发现：对于“慢动作”(即，较低功率)的充电电源及其与基于电容器的电源的连接，使用性能较低的电线路就足够了。相反，需要基于电容器的电源以更快的方式提供电能且电流急剧变化需要性能更高的电线路(尤其导电材料中更高百分比的铜)，以用于基于电容器的电源和电制动装置之间的连接。

本发明还提出，提供控制逻辑器件，用于根据基于电容器的电源的所监测的充电水平控制从充电电源到基于电容器的电源的能量流(参考权利要求3)。仅举一个非限制性示例，当检测到基于电容器的电源的较低充电水平时，控制逻辑器件可增加能量流，以更快速地对基于电容器的电源进行充电。此外，控制逻辑器件还可通过限制充电电源和基于电容器的电源之间的电流来控制能量流。在此，当达到电流阈值时，可截断电流。

能量仅可以以一种途径从基于电容器的电源流到电制动装置。对于本发明的另一实施例(参考权利要求4)，提供了控制逻辑器件，用于将电能返回到基于电容器的电源，以对基于电容器的电源进行充电。在此，返回的电能是在制动器释放期间由电制动装置回收的能量。因此，对于该实施例，电制动系统包括可在致动模式和回收模式下操作的电制动装置或电制动致动器。在此，电制动装置或任何控制逻辑器件能够使电制动系统在致动模式和回收模式之间切换(反之亦然)。

通常，在电制动系统内也可使用任何电制动装置，其中，电制动装置的、电制动致动器的操作状态和所引起的制动器施加根据给定特性成比例于或取决于制动装置或电制动致动器的通电情况。通常，在此较高的制动器施加需要较高的制动致动器通电。因此，在此不变的(高)制动器施加也需要制动致动器的(不变的，高的)通电。对于本发明的另一实施例，使用可在低能量模下式操作的电制动装置。在低能量模式下，制动器施加保持不变。低能量模式可例如通过将电制动装置从正常的、基于通电的模式切换来提供，以用于将制动器致动改变为低能量的制动器保持模式，在该低能量的制动器保持模式中，制动致动器不与用于保持制动器施加的特性成比例地或对应地通电。相反，锁定、固定或保持装置被致动，从而在低能量消耗水平的情况下将先前实现的制动器施加保持在不变水平。在需要改变制动器施加的情况下，低能量模式和保持或固定模式终止，且控制逻辑器件切换回电制动装置的正常操作，在正常操作中，制动器施加取决于通电水平。

根据本发明的另一个提议(参考权利要求5)，提供了控制逻辑器件，其使电制动装置在制动器致动模式和回收模式之间切换(反之亦然)。在制动器致动模式中，电制动装置被控制成使得产生期望的制动力或产生增大的制动力。因此，在制动器致动模式中，电制动装置在一种“驱动模式”下使用，以产生用于产生或增加制动力的致动力。相反，在电制动装置释放期间在回收模式中，通过电制动装置回收能量。然后将回收的能量返回到基于电容器的电源，以对基于电容器的电源进行充电。对于从制动器致动模式切换到回收模式，可使用不同的切换策略：

例如可使得，对于制动器的任何部分释放(例如，由于驾驶员改变制动踏板的施加，或通过控制单元改变制动器致动，或也对于制动力调节)，只要制动器施加减少，就一直启用回收模式。然而，也可仅在(从部分或全制动器施加开始)制动需求被完全消除时(例如，通过完全放开制动踏板，或通过来自制动控制单元的完全释放信号)才启用回收模式。

在该实施例之后，本发明还提出前述制动器致动模式，其包括两个不同的子模式(参考权利要求6)：在保持子模式中，电制动装置的先前产生的制动力保持不变。这可在低能量模式下通过锁定，固定或保持制动致动器的位置来提供。相反，在制动力控制子模式中，制动力基于实际制动力需求来控制，以用于增大或减小制动力。在此，实际制动力需求可由驾驶员、制动力调节器或自动制动控制给出。

在保持子模式中，保持装置的通电优选地与所保持的制动器施加水平无关，且被选择为足以锁定、固定或保持制动致动器的位置。相反，在制动力控制子模式中，制动力取决于制动致动器的通电水平，该通电水平又取决于实际制动力需求。

有许多选项可用于确定基于电容器的电源的容量。对于本发明的一个实施例(参考权利要求7)，基于电容器的电源的电容器的容量被确定为：使得(尤其在没有任何来自充电电源的中间充电的情况下)在电制动装置的八次全行程施加之后，电容器的充电水平不小于在第九次制动器施加上获得预定安全制动性能所需的充电水平。该实施例一方面将来自法规ECER13的要求从气动制动系统转移到电制动系统。另一方面，根据该实施例，前八次全行程施加和第九次安全制动器施加所需的能量不是由基于电容器的电源和充电电源两者提供的，而是仅由基于电容器的电源提供。仅举一个非限制性示例，全行程施加可以是导致车辆以至少5m/s²减速的电制动装置施加，而对于第九次制动器施加上的预定安全制动性能，所需的减速度大于2.2m/s²或2.5m/s²。在此，电容器的大小可被选择成：用于满载车辆的八/九次制动器施加。对于替代性的或附加性的实施例，基于电容器的电源的标称负载和/或再加载能量或功率水平可取决于车辆的负载，使得对于更高负载，标称能量或功率水平更高。

在本发明的框架内，任何类型的电容器都可用于基于电容器的电源，尤其所谓的超级电容器或超电容器。在此，电容器可由单对的电容器板形成。然而，对于本发明的另一实施例，电容器是多个单独的子电容器的封装。仅举一个非限制性示例，子电容器可以是在“Maxwell BCAP 0310”标签下分布的类型的电容器，其具有每单元2.7V的电压，每单元309.96法拉，每单元1129.804J能量，每单元0.313835Wh能量，每单元60g的重量。在此，至少18个前述类型的单元可用作电容器的子电容器。

此外，用于控制基于电容器的电源和充电电源之间的电能流的控制逻辑器件可考虑储存在施加的电制动装置中的可回收的能量水平(参考权利要求8)。该实施例基于以下观察：当以回收模式使用电制动装置时，对基于电容器的电源的充电水平的唯一考虑包括差错：如果例如控制器仅考虑基于电容器的电源的充电水平，且基于电容器的电源的充电水平低于期望的充电水平，控制器就可能允许从充电电源到基于电容器的电源的电能流。然而，能量同时可从电制动装置回收并返回到基于电容器的电源。最后，从两侧对基于电容器的电源进行充电可导致电容器的能量水平高于期望或标称能量水平。

对于一个实施例，如果基于电容器的电源的充电水平与储存在施加的电制动装置中的可回收的能量水平之和等于或超过期望充电水平或标称能量水平，则控制逻辑器件终止从充电电源到基于电容器的电源的供电。

基于电容器的电源可用于为任何数量和类型的车轴单元和/或同一或不同的车轴单元的电制动装置供电。根据权利要求9，本发明还提出了一种电制动系统，其中，对于第一变型，基于电容器的电源向位于同一车轴单元的不同车辆侧的两个电制动装置供电。对于另一变型，两个基于电容器的电源向两轴或双轴的四个电制动装置供电。在此，不同的基于电容器的电源可各自为位于相同车辆侧或不同车辆侧的两个电制动装置供电。

对于本发明的另一实施例(参考权利要求10)，提供了两个基于电容器的电源。两个基于电容器的电源中的每一个与相应的车轴单元的至少一个电制动装置相关。这种电制动系统可在两种不同的模式下操作：

-在正常操作模式中，两个基于电容器的电源分别与相应车轴单元的至少一个电制动装置连接，但同时与另一车轴单元的电制动装置分离。

-相反，在故障模式中，两个基于电容器的电源中的至少一个连接到两个车轴单元的电制动装置。对于该实施例，例如对于基于电容器的电源中的一个短路的情况，另一个基于电容器的电源可能够接管先前由故障的基于电容器的电源供电的电制动装置的供电。

对于本发明的另一实施例，提供控制逻辑器件，用于使操作模式在正常模式、动态模式和/或剩余模式之间切换(其中，本发明还涵盖仅在前述模式中的两种之间进行切换的实施例)。

-在正常模式中，存在正常的制动器致动和/或用于从充电电源加载基于电容器的电源的正常加载过程。来自充电电源的再加载电流对于基于电容器的电源中的较低能量水平将增加。在此，根据任何功能或经验函数f，根据i_charge＝f(E_actuator，V_uc)，再加载电流可取决于基于电容器的电源中的能量水平(以及制动致动器中的可回收能量)。

-在动态模式下，制动系统需要更快地动作，这与正常模式相比导致更高的功率消耗。控制逻辑器件可从正常模式切换到动态模式，尤其在检测到要求的紧急制动器致动、从而需要快速制动器致动的可能性的情况下。此外，如果需要高频率的制动力调节，也可能需要动态模式，所述高频率的制动力调节可能是由于低摩擦路面、冰或雪导致的可用车轮–道路摩擦力有限的情况。

-在剩余模式中，没有再加载能量或再加载能量非常有限。为了保证对剩余数量的制动器施加的要求且为了节省基于电容器的电源的剩余能量，保持装置被致动，以便保持先前实现的制动力。

所使用的充电电源类型有很多选择。对于电制动系统的一个实施例，充电电源可以是电池(其可以是卡车或公共汽车的电池)，燃料电池单元或外部主供电线路(其可以是电车的供电线路)。还有许多不同的选择用于向基于电容器的电源和/或用于再加载基于电容器的电源的充电电源供电。

对于一个实施例，通过至少一个发电机(其可例如是减速器，轮毂发电机等)向基于电容器的电源和/或充电电源供送电力。

如上所述，基于电容器的电源可直接连接到或在其他电气部件和控制装置的介入下连接到至少一个制动致动器或电制动装置。对于权利要求11的实施例，基于电容器的电源经由能量控制装置和制动控制装置连接到至少一个制动致动器或至少一个电制动装置。在此，能量控制装置可用于控制能量流，并用于保证能量流足以提供车辆安全性。相反，制动控制装置控制制动致动器和/或制动致动器的锁定装置的通电，以限定制动力。

前述电气部件可以是通过电线路或总线系统彼此连接的单个部件，或可组合起来而成为彼此凸缘联接的一个或多个单个模块或子模块。对于权利要求12的电制动系统，基于电容器的电源和电压转换装置、能量控制装置、系统控制装置和/或控制装置组合成模块。该模块用于控制与其相关的至少一个电制动装置。

任何这种模块可位于车辆的任何位置。对于权利要求13的实施例，模块安装在轮轴单元上，该轮轴单元包括(至少一个)相关的电制动装置。对于一个变型，模块集成到轮轴单元中。对于该实施例，模块可安装到轴壳上或可集成到轴壳中。对于本发明的另一个提议，模块安装在车辆的底盘上。在此，模块安装到底盘的位置靠近轮轴单元，轮轴单元包括相关的(至少一个)电制动装置。因此，模块与电制动装置的距离保持非常小，使得用于使电制动致动器通电的电线路也保持非常短，从而产生制动器致动的良好动态并降低电线路的成本。

通常，对于一个、多个或所有上述控制功能使用单个控制装置就足够了。但是，也可将两个冗余控制装置用于该目的。在冗余控制装置中的一个发生故障的情况下，另外的剩余控制装置能够满足故障的控制装置的所需功能。对于本发明的一个特定实施例，两个冗余控制装置被集成到模块中。

本发明还涵盖并联使用不同控制装置以控制不同制动致动器的制动器施加的实施例。对于电制动系统的一个实施例，轴的电制动装置由一控制装置控制，该控制装置以主-从交互与控制另一轮轴单元的制动致动器的制动器施加的控制装置协作。

对于另一本发明的电制动系统，存在两个基于电容器的电源和/或第一控制电路和第二控制电路(参考权利要求14)。基于电容器的电源和/或控制电路均可连接到电制动致动器(或多个电制动致动器)，以提供冗余供电和/或冗余控制。电压转换装置用于电制动系统中。在此，可使用任何通常已知的电压转换装置，尤其DC/DC转换器。

在本发明的框架内，电压转换装置可用于不同目的：

对于一个实施例，电压转换装置将基于电容器的电源中的一个连接到充电电源，该充电电源可以是主车辆电源，例如车辆蓄电池和/或车辆发电机。在此，电压转换装置用于根据需要使由充电电源提供的电压适应于基于电容器的电源。仅举一个非限制性示例，车辆电源可以是电压大于300V的电源，如尤其用于仅由电力驱动的商用车辆或公共汽车的那样。对于该示例，可通过电压转换装置将车辆电源的电压转换为例如24V和/或48V的电压，该电压在这种情况下是电制动系统的至少一个基于电容器的电源的标称电压。

对于本发明的另一变型，电压转换装置将基于电容器的电源中的一个连接到另一个基于电容器的电源。在这种情况下，基于电容器的电源中的一个可由车辆电源直接供电而无需任何电压转换。然后，可通过电压转换装置由首先提到的基于电容器的电源为另一个基于电容器的电源(其具有不同的标称电压)供电。然而，对于本发明的该变型，还涵盖了一个实施例，在该实施例中，车辆电源经由电压转换装置连接到基于电容器的电源中的一个，而该基于电容器的电源也经由附加的电压转换装置连接到另一基于电容器的电源。

在电制动系统中，两个基于电容器的电源可具有相同的标称电压。然而，对于本发明的一个优选实施例，基于电容器的电源中的一个与另一个基于电容器的电源相比具有更低的标称电压。举一个非限制性示例，一个基于电容器的电源可具有48V或24V的标称电压，而另一个基于电容器的电源可具有大于300V的标称电压。不同的标称电压可用于不同的目的。例如可使标称电压较高的基于电容器的电源在电制动系统的正常操作期间使用，而标称电压较低的基于电容器的电源仅在另一基于电容器的电源故障的情况下才使用(反之亦然)。在此，标称电压较低的基于电容器的电源于是可与降级功能一起使用，降级功能可能是

-在驱动模式期间，在有或没有防滑功能的情况下阻挡车轮，或

-在驻停等情况下阻挡车轮。

在电制动系统中，可使电制动致动器产生致动力，该致动力被直接或间接地传递到制动元件，尤其制动垫，使得制动元件处的制动力对应于或是成比例于或以任何依赖关系取决于制动致动器的致动力。在此，传动装置或制动杆可置于电制动致动器和作为制动垫的制动元件之间。然而，已经表明，对于一些实施例，在电制动装置中使用机械自执行机构可以是有利的(比较例如EP 1977134 B1或US 2013/0008749 A1，其公开了使用斜坡的机械自执行机构或用于根据现有技术的制动装置的其他自执行机构)。这些自执行机构可用于以小致动力产生大制动力，和/或用于在致动力和由制动元件产生的制动力之间产生非线性力传递特性。

对于电制动系统的实施例，可使用“传统的”电制动装置。电制动装置包括柱塞，该柱塞机械地连接到作为制动垫的制动元件，用于偏压制动元件。对于该实施例，包括旋转制动杆的传动单元介于电制动致动器和柱塞之间。在此，旋转制动杆可用于将致动力重定向为偏压柱塞的力和/或用于增加或减小力或根据需要改变电制动致动器与柱塞之间的力传递特性。

通常，在本发明中，可使用任何类型的基于电容器的电源。对于一个实施例，基于电容器的电源中的至少一个是市场上(也是标题中包括“超级电容器”或“超电容器”的专利申请和专利)称为“超级电容器”的电源。使用超级电容器作为基于电容器的电源使得电源的维护和/或更换要求降低，成本降低和/或安全性增加。本发明涵盖基于电容器的电源仅由电容器形成的实施例，而本发明也涵盖的不同实施例，其中，基于电容器的电源包括集成到电路中的电容器和蓄电池，以用于向电制动致动器供电。

在本发明的框架内，电制动致动器还可包括由两个基于电容器的电源偏置的绕组。然而，根据权利要求15，本发明还建议使用具有第一和第二绕组的电制动致动器。当使用第一基于电容器的电源(尤其在正常操作状态期间)时，第一基于电容器的电源经由第一电控制电路向电制动致动器的第一绕组供电。如果第一绕组从第一基于电容器的电源的供电异常，则启用第二基于电容器的电源或充电电源。在这种情况下，第二基于电容器的电源或充电电源向电制动致动器的第二绕组(经由第一供电电路或不同的第二供电电路)供电。在此，不同的绕组可专门针对不同的操作条件确定大小，即用于正常操作状态的第一绕组和用于异常操作状态的第二绕组，例如，用于紧急制动器致动、车辆驻停等。在上述不同操作状态下经由两个不同的供电电路将电制动器致动器连接到不同的基于电容器的电源或充电电源，尤其与标称电压不同的基于电容器的电源和/或充电电源一起使用。

本发明涵盖如下电制动系统：其中，电制动致动器的不同绕组不在同一操作状态下一起使用，使得不同的绕组用作替代方案。然而，根据本发明的一个实施例，电制动系统包括至少一个控制单元。该至少一个控制单元包括控制逻辑器件，用于控制至少一个控制电路以启用所谓的“突发模式”。在“突发模式”中，电制动致动器的不同绕组同时通电，从而由这些绕组产生的效果和力叠加。在此，可使两个绕组由同一个基于电容器的电源(通过一个单独的控制电路或两个独立的控制电路和/或供电电路)供电，或绕组由不同的基于电容器的电源(和相关的控制电路和/或供电电路)供电。

对于根据权利要求16的本发明的一个实施例，还通过电制动系统的基于电容器的电源中的一个向不对制动功能产生影响的消耗装置供电。本发明提出，电制动系统包括控制单元，该控制单元具有用于停用这些消耗装置的控制逻辑器件。在此，控制逻辑器件被设计成使得消耗装置根据基于电容器的电源的能量负载水平而被停用。例如，如果基于电容器的电源的能量负载水平暂时地或对于给定时间跨度下降到低于一阈值，则消耗装置被停用，以便保证基于电容器的电源的剩余能量水平至少对于最少次数的制动器致动、对于紧急制动器致动或对于驻车制动器致动足以提供所需的制动性能。换句话说，基于该实施例，对于低能量水平，与不涉及制动功能的消耗装置相比，可给予涉及提供制动功能的部件更高的优先级。

通常，电制动系统的所述的电源可独立于商用车辆的电源(例如，用于驱动车辆的电动机的车辆蓄电池和/或车辆的发电机)。然而，根据一个实施例，本发明还建议充电电源是用于向车辆的驱动集合体供电的车辆蓄电池。以这种方式，可减少车辆中所需的电源的数量。

根据权利要求17，第一基于电容器的电源(仅)用于正常操作状态。在此，第一基于电容器的电源通过两条并联供电线路连接到两个单独的电制动致动器。在这种情况下，可选的电压转换器和控制单元集成在两条并联的供电线路中的每一条中。第二基于电容器的电源(仅)在第一供电电路出现异常的情况下使用。在此，第二基于电容器的电源连接到控制单元和两个单独的电制动致动器，该控制单元集成到用于第一基于电容器的电源的两个并联供电线路中。在此，第二基于电容器的电源和控制单元之间的连接可以是直接连接，通过集成二极管的连接和/或不包括任何电压转换器的连接。对于该实施例，对于在正常操作状态下从第一基于电容器的电源的供电和在异常情况下从第二基于电容器的电源的供电，可使用从控制单元到制动致动器的相同的供电线路。

模块可用于电制动系统中。在此，模块可形成有单个壳体或具有彼此凸缘接合的多个子模块，其中，特别用于传送控制信号和用于能量传送的机械连接和/或电连接由子模块的凸缘形成。电连接可通过子模块的组装而自动连接。

根据权利要求18，该模块包括以下(附加的或替代的)部件：

a)模块可包括上述的基于电容器的电源中的一个(或也可包括两个基于电容器的电源)。

b)模块可包括至少一个控制单元。

c)模块可包括至少一个电压转换装置。

d)模块可包括至少一个输出端口。

e)此外，模块可包括至少一个输入端口，用于来自行车制动器致动单元(例如制动踏板)和/或驻车制动器致动单元(例如手动制动器致动单元)的制动信号，来自车辆电源(即车辆蓄电池和/或发电机)的供电，用于第一制动致动器和/或第二制动致动器的控制信号，和/或用于第一制动致动器和/或第二制动致动器的供电。

以这种方式形成的模块包括所需的部件并形成电制动系统的半部分。半部分可由客户以高效的方式储存，可由制造商以降低的成本提供，且使得组件的组装工作减少。

本发明的有利改进由权利要求、说明书和附图得出。在说明书开头提到的特征和多个特征的组合的优点仅用作示例，且可替代地或附加地使用，而不需要使根据本发明的实施例必须获得这些优点。在不改变所附权利要求限定的保护范围的情况下，以下适用于原始申请和专利的公开：可从附图中获得进一步的特征，尤其从所示的设计和多个部件相对于彼此的尺寸以及它们的相对布置和它们的操作连接来获得。本发明的不同实施例的特征或不同权利要求的独立于权利要求所引用的权利要求的特征的组合也是可行的，且成为动机。这也涉及在单独的附图中示出的或在描述它们时提到的特征。这些特征也可与不同权利要求的特征相组合。此外，本发明的其他实施例可不具有权利要求中提到的特征。

权利要求和说明书中提到的特征的数量应理解为涵盖该确切数量和比所述数字更大的数量，而不必明确地使用副词“至少”。例如，如果提到电制动装置、电制动致动器或控制单元，则应理解为

-仅一个电制动装置、电制动致动器或控制单元，或

-两个或更多个电制动装置、电制动致动器或控制单元。

附加结构特征可被添加至这些结构特征，或这些结构特征可以是相应产品的唯一功能。

权利要求中包括的附图标记不限制由权利要求保护的主题的范围。它们的唯一功能是使权利要求更容易理解。

附图说明

在下文中，参考附图中所示的优选示例性实施例进一步解释和描述本发明。

图1-3示出了车辆的电制动系统的不同示意图。

图4和5是示出用于设计电制动致动器的定子的不同原理的示意图。

图6至15示出了车辆的电制动系统的其他示意图。

图16示出了对电容器和作为电池或蓄电池的化学电源的充电和卸载的示意性特征。

具体实施方式

在附图中，相同的附图标记用于具有相同或相当的功能和/或设计的部件。如果相同的部件在一个实施例中多次使用，则这些部件用相同的附图标记和附加的区别字母a，b，c，……或A，B标记。以下说明书中使用附图标记而没有区别字母a，b，c，……或A，B可指具有该附图标记的所有部件，或仅指单个部件或任何数量的这些部件。如果相同的部件或部件组对于一个实施例多次使用，则在一些情况下将仅描述这些部件或部件组中的一个。但是，在这种情况下，相应地适用于其他部件或部件组。

图1示出了电制动系统1。电制动系统1包括四个制动装置2a-2d。制动装置2a-2d分别相应地包括制动致动器3a-3d。制动致动器3a-3d产生致动力，该致动力通过合适的传动装置和/或自执行机构传递到制动元件4a-4d、比如制动垫，用于将该制动元件朝向与车轮一起旋转的作为制动盘的另一制动元件按压。制动装置2a-2d分别相应地包括控制单元5a-5d和传感器6a-6d，传感器6a-6d检测制动装置2a-2d的偏压。传感器6可感测制动垫朝向制动盘的位移，或者制动装置2a-2d或制动致动器3a-3d的致动力。

制动装置2a-2d形成不同的组7A，7B。在此，组7A[或组7B]的不同制动装置2a，2b[或2c，2d]可例如与

-车辆车轴每侧上的车轮，

-同一车辆侧上的车轮，或

-一个单独的制动器，其中，制动装置2a，2b[或2c，2d]累积地作用在同一个制动盘上相关。

通过供电电路8A，8B向组7A，7B的制动装置2供电。在图1中，供电电路8A，8B的供电线路用实线表示。供电电路8A，8B中的每个均相应地包括基于电容器的电源9A，9B。

在下文中，将仅描述供电电路中的一个供电电路8A，而同样的情况适用于另一个供电电路8B：

供电电路8A包括基于电容器的电源9A。基于电容器的电源9A通过供电线路11A连接到控制单元10A。控制单元10A将从基于电容器的电源9A经由供电线路11A输送的电力传送到供电线路12A。在分支点13A处，供电线路12A分支为两个供电线路分支14A，15A。供电线路分支14A，15A连接到相关的制动装置2a，2b的供电端口，用于制动装置的供电。本领域技术人员将理解，供电电路11，12和供电电路分支14，15不必形成单个单向线路，而是也可形成双向线路或双线路以形成闭合电路。在供电电路8A中，控制单元10A包括用于控制来自基于电容器的电源9A的电力传输的控制逻辑器件，且具有控制电流和/或电压、中断电力传输等的选项。

对于图1所示的实施例，两个供电电路8A，8B的控制单元10A，10B形成一个单元。在此，控制单元10A，10B可通过合适的接口交换操作数据和感测数据以及它们的控制策略。

尽管图1中没有示出，但作为选择，控制单元10A(至少在一些操作状态下)也可向另一个供电电路8B供电和/或控制单元10B(至少在一些操作状态下)也可向另一个供电电路8A供电。

此外，电制动系统1包括控制电路16A，16B，用于控制不同组7A，7B的制动装置2。在附图中，控制电路16A，16B的控制线路用虚线示出。现在将针对用于组7A的制动装置2a，2b的控制电路16A来描述控制电路16。然而，同样的情况适用于另一控制电路16B：

控制信号通过控制单元10A产生。控制信号经由控制线路17A和分支点18A被传输到控制线路分支19A，20A。控制线路分支19A，20A分别相应连接到相关制动装置2a，2b的控制端口。

尽管图1中没有示出，但作为选择，控制单元10A(至少在一些操作状态下)也可控制控制电路16B，和/或控制单元10B(至少在一些操作状态下)也可控制控制电路16A。

此外，控制单元10A通过驱动线路21A连接到行车制动器致动单元22。此外，控制单元10A通过驱动线路23A连接到驻车制动器致动单元24。对于所示实施例，行车制动器致动单元22是脚踏板单元，该脚踏板单元包括两个传感器，以将脚踏板的致动和运动转换为由冗余致动线路21A，21B传送到控制单元10A，10B的致动信号。驻车制动器致动单元24的致动导致用于驱动线路23A，23B的冗余致动信号。基于在驾驶员致动行车制动器致动单元22和/或驻车制动器致动单元24时由控制单元10A，10B接收的致动信号，控制单元10A，10B控制通过供电电路8A，8B传送的功率，且还控制控制电路16A，16B中的控制信号。控制电路16A，16B可至少部分地由通信网络、如CAN或车载网络(Flexray)形成。供电电路8A，8B也可集成到通信网络中。

对于图1所示的实施例，基于电容器的电源9A，9B具有相同的标称电压，尤其24V。此外，制动装置2a-2d优选地形成有自执行机构。基于电容器的电源9A，9B由外部充电电源(这里未示出)充电，该外部充电电源可以是车辆蓄电池，发电机，减速器，轮毂发电机，可在恢复模式使用的用于驱动车辆的电动机等。

然而，对于修改的实施例，蓄电池9A，9B也可具有不同的标称电压。在此，对于一个实施例，蓄电池9A具有24V的标称电压，而蓄电池9B具有380V或570V的电压。此外，制动装置2a-2d不必包括自增强机构。相反，制动致动器3可致动传统制动装置的制动杆。也可使用两个供电电路8A，8B和控制电路16A，16B。优选地，一个供电电路8A和相关的控制电路16A在正常制动操作期间使用，而另一个供电电路8B和控制电路16B仅在异常、故障或紧急情况下使用。优选地，使用标称电压较高的基于电容器的电源9B的供电电路8B和控制电路16B在正常操作期间使用。

如前所述，供电电路8A，8B和控制电路16A，16B都可分别以冗余方式使用，以便从基于电容器的电源9A，9B中的一个向制动装置2a-2d供电，以及用于控制到制动装置2a-2d的功率流。在这种情况下，控制单元10A，10B可分别相应通过供电线路11，12和供电线路分支14，15连接到制动装置2a-2d中的每个。对于该实施例，以相应的方式，控制电路16A，16B可分别通过控制线路17和控制线路分支19，20连接到制动装置2a-2d中的每个。因此，对于该实施例，控制线路和供电线路与图1中所示的不同。

这种类型的实施例要求可通过基于电容器的电源9A的供电或通过基于电容器的电源9B的供电来驱动制动装置2中的每个。

可以以不同方式提供用于驱动制动装置2的基于电容器的电源9A，9B的不同标称电压的处理：

a)可使用两个不同的控制电路来驱动制动装置2的制动致动器3。当将电源从一个基于电容器的电源9A切换到另一个基于电容器的电源9B时，控制单元10A，10B从用于通过基于电容器的电源9A供电的一个控制电路切换到使用用于从基于电容器的电源9B供电的控制电路。控制电路可改变制动致动器3的通电，以使得通过控制电路16A，16B中的相同控制信号产生相同的制动力。然而，控制电路16A，16B中的控制策略也可切换或取决于两个控制电路的切换状态。

b)冗余供电电路8A，8B和控制电路16A，16B也可与制动致动器3的不同绕组51，52配合。因此，当使用第一基于电容器的电源9A、第一供电电路8A和第一控制电路16A时，使用制动致动器3的第一绕组51。当将电源切换到基于电容器的电源9B时，供电电路8B和控制电路16B与制动致动器3的另一绕组52一起使用。在此，绕组51，52的绕组数量和横截面积可适于基于电容器的电源9A，9B的不同标称供电电压。

c)当通过作为DC/DC转换器的电压转换单元转换基于电容器的电源9A，9B中的至少一个的电压(从控制单元10A，10B的上游或下游)时，制动致动器3的相同绕组也可使用来自标称电压不同的基于电容器的电源9A，9B的供电。

与前述实施例不同，电源9A，9B中的至少一个也可由车辆的现有蓄电池形成。特别地，电源9B可具有较高的标称电压，尤其大于300V的电压，且可以是用于为车辆的驱动集合体供电的蓄电池。

图2示出了包括两个标称电压不同的基于电容器的电源9A，9B的实施例。优选地，基于电容器的电源9A具有24V的标称电压，而基于电容器的电源9B具有大于300V的标称电压。基于电容器的电源9B形成主制动电源。基于电容器的电源9B优选地由车辆电力系统提供电力，车辆电力系统尤其是形成充电电源(这里未示出)的发电机和/或车辆电源。基于电容器的电源9B通过电压转换装置25(尤其DC/DC转换器)连接到基于电容器的电源9A。因此，可通过电源9B经由电压转换装置25加载电源9A(和/或反之亦然)。为了在正常操作模式期间通过两个电压转换装置26，27(尤其DC/DC转换器；每个均具有48V的标称输出电压)为电制动系统1供电，电源9B向控制单元10A，10B供送电力。相反，在异常情况下，控制单元10A，10B由电源9A在此经由二极管28、分支点29和供电线路分支30，31供电。如果电源9A与电压转换装置26，27的输出电压相比具有较低的标称电压，则在电制动系统1的异常操作期间可仅提供降级的功能。根据图2，供电电路8A，8B分别通过控制单元10a，10b和制动装置2之间的适当的供电线路和线路分支为所有制动装置2供电。并且在控制电路16A，16B中，控制单元10A，10B通过控制线路和控制线路分支连接到制动装置2中的每个。

图3示出了一个实施例，其中，电制动系统1由充电电源32供电，充电电源32可以是主车辆电源，车辆发电机或车辆驱动蓄电池。充电电源32可具有24V或大于300V的标称电压。经由二极管28，分支点29，供电线路分支33，34且电压转换装置35，36位于供电线路分支33，34中，充电电源32为基于电容器的电源9A，9B供电。优选地，基于电容器的电源9A，9B由电压转换装置35，36的输出端处的48V电压供电。基于电容器的电源9A，9B是超级电容器37，38。基于电容器的电源9A，9B均连接到控制单元10A，10B两者，以用于冗余供电。控制单元10A包括第一供电电路8A，用于为制动装置2a，2b的组7A供电。控制单元10B为供电电路8B供电，以便为组7B的制动装置2c，2d供电。控制单元10A经由控制电路16A控制所有制动装置2a-2d，而另一个控制单元10B经由另一个控制电路16B控制所有制动装置2a-2d。基于电容器的电源9A，9B优选地用于来自充电电源32的中间能量储存。储存在基于电容器的电源9A，9B中的能量的量优选地足以用于指定数量的车辆全制动动作，和/或用于在充电电源32发生故障的情况下，对于给定的道路倾斜度，以驻车状态施加制动器。

对于一个优选实施例，模块39(参见虚线示意的壳体)包括电制动系统1的一些部件。模块39可安装到轴单元或轴壳或靠近轴的车架上。对于图3所示的实施例，模块39包括控制单元10A，电压转换装置35和基于电容器的电源9A。相同的模块可包括控制单元10B，电压转换装置36和基于电容器的电源9B。模块39包括用于来自行车制动器致动单元22的制动器致动信号的输入端口40，用于来自驻车制动器致动单元24的制动器致动信号的输入端口41，用于用于制动装置2a-2d的控制电路16A的控制信号的输出端口42，43，44，用于经由供电电路分支33和二极管28连接到充电电源32的输入端口45，用于供电电路8A的供电的输出端口46，和用于控制单元10B的供电的输出端口47。

图4示意性地示出了包括定子48和转子49的制动致动器3。转子49包括永磁体。定子48包括用于产生旋转磁场的绕组51，52。在此，对于图4所示的实施例，转子49包括在圆周方向上均匀分布的芯50。芯50包括电绝缘绕组51，52(在图4中，为简化起见，绕组51，52每个仅具有一个绕组；然而，实际上绕组51，52中的每个均具有多个绕组)。因此，通过绕组51，52的替代性的通电，有两种用于驱动转子49的选择。不同的绕组51，52与不同的供电电路8A，8B和/或控制电路16A，16B相关。因此，当给供电电路8A和控制电路16A通电时，转子49可由绕组51驱动，而供电电路8B和控制电路16B不通电。当从供电电路8A和控制电路16A切换到供电电路8B和控制电路16B时，转子49可由绕组52驱动。因此，对于图4中示意性示出的实施例，存在具有全冗余磁功率的共用磁冗余以用于提供致动扭矩，其中，冗余电动机绕组51，52在制动致动器3的相同磁路中产生磁力。

相反，图5示出了具有分离的磁冗余的实施例，其具有半冗余磁功率和所产生的电动机扭矩。在此，冗余绕组53，54在单独的磁路中产生磁力。根据图5，不同组的芯50在定子48的圆周方向上均匀分布。在此，一组芯包括绕组53，而另一组芯包括绕组54。

对于图4和5所示的实施例，根据控制电路16A，16B(和供电电路8A，8B)中的控制，制动致动器3可在正常模式期间通过给两个绕组51，52或53，54同时通电来驱动。相反，在控制电路16A，16B和/或电源9A，9B中的一个发生故障的情况下，可仅用绕组51，52或53，54中的一个驱动制动致动器3。然而，在正常操作期间，制动致动器3也可由绕组51，52或53，54中的一个驱动，而在异常情况下，制动致动器3由绕组51，52或53，54中的另一个驱动。

制动致动器3可以是具有轴向磁气隙的无刷永磁电动机，包括在转子两侧的绕组51，52，该转子也可称为“扁平转子”。此外，可使用具有径向磁气隙和集中绕组的无刷永磁电动机。也可使用无刷非永磁电动机作为具有集中绕组的切换的磁阻电动机。

图6示意性地示出了另一电制动系统1。该车辆包括具有轮轴单元59的轴61，轮轴单元59包括轮轴壳60。为了简化附图，这里未示出车辆的其他轮轴单元，仅示出了具有相关制动装置2的轮轴单元59的一个轮端。充电电源32可以是例如卡车电池或公共汽车电池，另一轴上的类似电源，安装在系统某处的发电机，用于驱动车辆且还用于恢复模式以给基于电容器的电源9充电的电动机，或轮毂式发电机。

在图6中，轴模块39包括控制单元62和基于电容器的电源9。轴模块39包括连接到充电电源32的充电端口。此外，轴模块39包括用于在控制单元10和控制单元62之间传输电力的端口，以及用于在控制单元10，62之间交换控制信号的另一个端口。对于所示的实施例，制动控制单元10介于制动装置2和轴模块39之间，且在其间具有线路连接。然而，对于不同的实施例，制动控制单元10也可集成到轴单元39中，或附连到或集成到制动装置2中。制动控制单元10可包括单个控制单元/CPU或至少两个冗余制动控制单元/CPU。制动装置或轴单元59可包括轮速传感器和/或垫磨损传感器。这些传感器的测量信号被通信并馈送到制动控制单元10。轴模块39可附连到或集成到轮轴单元59中，优选地靠近轮端或在轴61的横向中心中。制动控制单元10包括用于控制制动装置2及其制动致动器3的通电的控制逻辑器件。制动控制单元10还可包括用于在上述制动器施加模式，保持模式和释放模式之间切换的控制逻辑器件，其中，制动控制单元在这种情况下还提供用于施加模式中的制动器施加的通电，到保持模式切换和任何保持装置的通电以及到释放模式下的充电的切换。

制动控制单元10接收来自行车制动器致动单元22(尤其脚制动踏板)和驻车制动器致动单元24(尤其手动制动杆或开关)的信号。此外，制动控制单元10从控制单元62接收控制信号。

集成到轴模块39中的控制单元62可以是用于控制制动器的控制单元和/或用于控制充电电源32、基于电容器的电源9和/或制动控制单元10之间的电能流的控制单元。不同于所示实施例，轴模块39、制动控制单元10、基于电容器的电源9和/或充电电源32也可与尤其与不同的轮轴相关的其他电源、控制单元、制动控制单元和/或制动装置2通信和共享决策或功率控制或制动控制。

图7示出的实施例总体上对应于图6的实施例。然而，这里示出了用于两个轮轴61A，61B的制动系统1的部件。轴模块39A，39B与相应的轮轴61A，61B相关。此外，与图6的实施例不同，图6的控制单元10，62的功能在此由制动控制单元10实现。而与两个轴61A，61B相关的两个制动子系统1A，1B彼此分开地形成而没有任何链接，两个轮轴模块39A，39B由同一个充电电源32充电。

图8的实施例总体对应于图7的实施例。然而，这里制动子系统1A，1B不是彼此分开形成的。相反，在此，基于电容器的电源9A总是或在故障模式下既用于相关制动控制单元10A的供电，也用于制动控制单元10B的供电。以相同的方式，基于电容器的电源9B向制动控制单元10A提供电力，尤其在故障模式下或在由另一个基于电容器的电源9A供送的电力不足的情况下。对于所示实施例，当向与另一个基于电容器的电源9B相关的制动控制单元10B供电时，基于电容器的电源9A旁通另一个基于电容器的电源9B。

控制单元、尤其制动控制单元10也可提供能量管理，用于限定供送到不同轴61A，61B的功率量。在此，功率管理可使得功率和制动力根据给定的比(例如前轴60％，后轴40％)和/或根据取决于车辆的负载分布的比来分配。

图9示出的制动子系统1A类似于图7中的制动子系统1A。然而，在此，轮毂发电机63A集成在轮端或制动装置2中。轮毂发电机63A向轴模块39A供电，该供电由制动控制单元10A传输到基于电容器的电源9A，用于对基于电容器的电源9A进行充电。在此，轮毂发电机63A可始终有效或仅在特定操作状态下(例如，在车辆下坡行驶期间，制动器致动期间等)启用。

对于图10所示的实施例，轴模块39A，39B分别相应包括冗余制动控制单元10Aa，10Ab(10Ba，10Bb)或CPU。在此，一个制动控制单元10Ab从基于电容器的电源9A(以及还从再生电源32)供电。另一个制动控制单元10Aa可(总是或在故障模式中)替代地或附加地从制动控制单元10Ab和/或另一个轴模块39B的基于电容器的电源9B供电。这同样适用于另一个轴模块39B的制动控制单元10Ba，10Bb。此外，对于图10所示的实施例，功率管理单元64A，64B集成到轴模块39A，39B中，用于控制不同轮轴61A，61B之间的功率分配。

图11中所示的实施例大致对应于图10的实施例。在此，制动装置2包括机电制动器。制动致动器3包括具有双绕组51-54的电动机，其中，两个绕组如上所述替代地或附加地供电。制动装置2在此还包括轮速传感器和/或垫磨损传感器。

图12示出了具有与三个不同的轮轴61A，61B，61C相关的电制动子系统1A，1B，1C的实施例。在制动子系统1A，1B，1C中，所有轴模块39A，39B，39C和所包括的基于电容器的电源9A，9B，9C由充电电源32充电。行车制动器致动单元22和驻车制动器致动单元24的控制信号仅被传递到轴模块39A，39B的一部分，而致动单元22，24不直接连接到轴模块39C。在当前情况下，制动控制单元10A，10B以及轴模块39A，39B也与其他车辆的控制单元65通信。其他车辆的控制单元65与当前车辆的控制单元之间的通信是无线通信。车辆之间的通信可用于在两个车辆之间提供虚拟轴，从而用于将制动器施加信号从其他车辆传输到当前车辆和/或用于协调两个车辆的制动器施加。在制动控制单元10A，10B，10C上，可安装不同的软件循环66，67，68(在同一个CPU上或在不同的CPU上执行)，它们以串联或并行方式运行以提供不同的功能(例如，在不同的操作模式之间切换，启用或停用保持装置，启用或重新启用制动装置2中的能量恢复，在制动致动器3的不同绕组之间切换，控制期望的制动力等)。软件循环66，67，68可分别用于不同的控制目的。例如，软件循环66用于系统控制。相反，软件循环67用于制动控制。最后，软件循环68用于功率控制。应当理解，代替不同的软件循环66，67，68，也可有不同的子CPU来负责不同的功能。

轮轴模块39A，39B以主-从相互关系与另一个轮轴单元39C通信，使得轮轴61C处的制动装置2C的制动控制由轴模块39C根据轴模块39A，39B的输出和控制来执行。

图13的实施例大致对应于图12的实施例。然而，在此，在不同的轴模块39A，39B，39C或基于电容器的电源9A，9B，9C之间存在电力链路69，70。可通过不同的控制策略来控制电力链路69，70上和基于电容器的电源9A，9B，9C之间的能量流。仅举一些非限制性示例，基于电容器的电源9A，9B，9C可永久地彼此连接，使得储存在不同的基于电容器的电源9A，9B，9C中的能量调平。也可仅选择性地在检测到一个基于电容器的电源9中的能量水平下降到不足以用于制动器施加的阈值时，启用电力链路69，70。如果基于电容器的电源9A，9B，9C具有不同的标称电压，则也可将功率转换单元集成到电力链路69，70中的至少一个中。

图14中所示的实施例大致对应于图13的实施例。然而，在此，软件循环67A，67B，67C或用于制动控制的相关控制单元未集成到轴模块39A，39B，39C中，而是位于轮端处，尤其集成在制动装置2A，2B，2C中。因此，在此，控制功能被分开，使得制动控制由集成到制动装置2中的制动控制单元10执行，而能量管理和系统控制集成到轴模块39中。

图15的实施例对应于图14的实施例。然而，在此，在轴模块39A，38B，39C或基于电容器的电源9A，9B，9C之间也存在电力链路69，70，以用于按上述的策略提供能量流。

以下可适用于上述所有实施例：

在本发明的框架内，可使用任何类型的制动装置，而在使用致动模式，保持模式和释放模式的情况下，可使用包括用于以低能量水平保持制动力不变的保持装置的任何类型的制动装置和/或允许回收储存在制动装置中的能量的任何制动装置。仅举一个非限制性示例，可使用如在未公开的欧洲专利申请EP 16170447.3中公开的制动力传递单元或制动组件，其包括用于固定制动致动器的位置的保持单元。此外，可使用盘式制动致动器，其包括斜坡传动装置和螺纹传动系统，且可包括用于固定盘式制动致动器的操作状态的固定单元，如在未公开的欧洲专利申请EP 16175327.2中所公开的那样。这些专利申请的公开内容通过引用结合到本申请中。

制动控制单元10优选地接收来自电源9，32中的至少一个的电力以及传感器信号和控制信号。基于这些信号，制动控制单元10确定为制动装置2通电所需的通电情况(从而确定电流和/或电压)，以提供所需的制动力，该制动力也可由制动控制单元10确定。然后，用于为制动装置2通电的受控电流和/或电压在制动控制单元的输出端口输出。

针对实施例中的一个描述的特征(例如，至少一个控制单元，线路连接，电气部件)和功能也可转移到未描述这些特征或功能的其他实施例。在修改的实施例中，也可不存在所描述的特征和/或功能。因此，阅读本专利申请的本领域技术人员也有动机进行需要的调整，以将针对一个实施例描述的特征和功能集成到另一实施例中或取消所描述的实施例的特征或功能。

也可使用制动装置2，其中，在没有附加措施的情况下，在不通电的情况下保持制动致动器的实现的操作位置，而制动致动器的操作位置的改变需要制动致动器通电。例如，这可通过自锁制动致动器或制动装置或制动传动装置提供，也可参见例如在上述未公开专利申请EP 16170447.3，EP 16175327.2中使用的自锁式主轴驱动器和/或单向离合器。

限流装置可设置在充电电源32和基于电容器的电源9之间的供电线路中。此外，根据本发明，可使用例如符合以下规格的电容器封装用于基于电容器的电源的电容器：

超级电容器48V组
			电容	17.22	法拉
电压	48.6	伏
			能量	20336	焦耳
能量	5.649021	Wh

此外，可使用如下“Maxwell BCAP 0310”类型的电容器单元：

电压/单元	2.7	伏
			单元个数	18	件
法拉/单元	309.96	法拉
			能量/单元	1129.804	焦耳
能量/单元	0.313835	Wh
			重量/单元	60	g
总重量	1080	g
			体积/单元		l
总体积	0	l
			峰值电流1s.	250	A
持续电流(15级(grader))	25	A
			ESR(DC)/单元	2.2	mOhm

可超过18件这些单元用于处理单元变化并防止一个单元过充。基于电容器的电源的大小可设计成使得可提供具有220kN的标称制动器施加力和500J/制动的全制动器施加。对于通过充电电源32对基于电容器的电源9的充电，充电时间可以是1.67s，充电功率为500W，电压为24V，电流限值为25A，每轴能量为100J。

在软件循环66中执行的系统控制是监督其他控制功能，确定对每个轴有效的控制措施和/或决定由与单个轴相关的控制单元采取的不同控制措施。

在软件回路67中执行的制动器施加控制用于控制制动装置2的通电，从而控制制动力。

在软件回路68中执行的能量控制用于控制电压水平，并用于在不同的制动器、轴模块39和/或电源9，32之间分配功率。

制动系统1的单个单元之间的布线可部分地或完全地加倍，使得一根线的断裂可通过另一根线处理。系统控制器接收关于脚踏板或手动制动器的施加的信息。能量管理模块可包括用于转换电压、用于为制动装置供电、用于在一个电源发生故障情况下重引导和/或分配电力等的电子器件。制动控制器处理制动装置2的特别情况，控制功率脉冲，接收关于轮速、制动力、垫磨损等的信息。

如果制动控制单元10形成制动装置2的一部分，则制动控制单元10可通过能量管理控制单元连接到轴模块39或基于电容器的电源9，而制动控制由制动装置2本身(这里是集成制动控制单元10)执行。在这种情况下，从系统控制器发送制动请求，但特定的制动控制信号从制动控制单元10产生并发出。

其他车辆的控制单元65可通过无线交互或有线交互(在在后的情况下，其他车辆可以是用于半挂车的牵引车)来发送和/或接收信息。此外，可通过具有当前制动系统1的车辆的控制单元检索信息，例如通过内部传感器、如雷达、超声波、视频等到相邻车辆的距离传感器。

通常，车辆可包括任何电源，该电源可以是电力源，能量储存器，超级电容器，电池，燃料电池单元，发电机，电动机，主线或具有相同效果的任何其他电路(这并非详尽的列表)，所述电动机用于驱动车辆以及用于从车辆动能回收能量以用于对基于电容器的电源9充电。

基于电容器的电源9应该快得足以向制动装置2提供电力而不限制其性能。基于电容器的电源9尤其是比再生电源供电更快的电源。这意味着，基于电容器的电源9能够在短到中长的突发期间并以大的上升速度提供高电流。基于电容器的电源9可以是或包括电容器。

传感器可感测传感器信号并将其传输到控制单元中的一个，例如轮速传感器，力传感器，垫磨损传感器，温度计等。本发明还可与自动驾驶车辆结合使用，在这种情况下，行车和驻车制动信号可由总车辆控制系统产生。

本发明和不同的公开实施例建议使用至少一个基于电容器的电源9A，9B。图16示出了示出蓄电池的充电和卸载特性55(其中，能量基于化学过程储存)和基于电容器的电源9的相应的充电和卸载特性56的示意图。这些特性55，56在图16中以由蓄电池/基于电容器的电源提供的电压57在储存的能量58上的变化来示出。

特性55，56示意性地示出了以下差异：

a)基于电容器的电源9与蓄电池相比至少具有更小的迟滞，从而导致提高的功率效率。

b)基于电容器的电源的电压的测量允许在使用特性56的情况下确定由基于电容器的电源储存的能量。因此，监测基于电容器的电源的充电水平非常简单。相反，对于蓄电池，不可基于所提供的电压的测量以简单的方式确定蓄电池的充电水平。

特性55，56仅是示意性的且已被选择以说明基本差异。然而，与所示特性55，56不同，例如，可使本发明使用的基于电容器的电源9的特性56包括不同的形式，例如，弯曲的特性。然而，基于电容器的电源9的特性56可允许直接基于电压确定储存的能量水平。

在本发明的框架内，基于电容器的电源9的能量水平由控制单元监测和/或控制，该控制单元可以是控制单元10和/或控制来自充电电源32的充电能量流的控制单元。

在制动动作过程中，可区分三个不同的阶段：

a)在“制动器致动模式”，制动力增加。

b)在“保持模式”，先前获得的制动力保持不变。

c)在“释放模式”，制动力减小。

在施加模式中，控制制动装置，使得通过增加制动致动器的通电，制动力增加。在保持模式期间，制动装置的通电可保持不变。

然而，在保持模式中，制动装置2也可在降低的通电水平下通电。在这种情况下，制动装置2可包括保持装置，该保持装置在降低的功率水平上将制动致动器3的操作位置固定。保持装置优选地固定制动致动器元件、如推杆、柱塞等的位移。保持装置可包括电磁体，该电磁体在未通电状态下致动用于制动致动器的锁定元件。因此，在无通电的情况下，先前获得的制动力将由保持装置保持。相反，在施加模式和释放模式中，电磁体可被通电以解锁制动致动器，并用于根据制动装置的通电情况来控制制动力。

在释放模式中，制动装置可用作提供高功率的发电机，以增加基于电容器的电源9的能量水平。

致动器在施加时应被视为机械能储存装置。

储存在制动致动器中的机械能为

E_actmech(s)＝∫F_act(s)*ds。

致动器中的能量水平被监测并用于能量控制模块中。能量水平强烈地取决于弹性特性，该弹性特性取决于垫磨损、温度等几个条件。

以机电效率Eff_em施加制动器的电能为

每个致动器为超级电容器模块充电的可用能量是

E_release(s)＝Eff_em*E_actmech(s)。

最大可回收能量为

E_release(s)＝(1-Eff_em ²)*E_apply(s)。

基于电容器的电源中的能量水平被监测并用于功率控制策略中。

最大能量水平将受限于基于电容器的电源的最大允许能量减去储存在所施加的制动装置中的机电能量。

储存在基于电容器的电源9中的最大能量受限于基于电容器的电源9上的电压的限制

电容限定了基于电容器的电源的能量储存容量，并通过测量基于电容器的电源的电流和基于电容器的电源提供的电压而被持续监测，并通过下式限定基于电容器的电源的电容：

由于所施加的制动装置是机械能量储存器，所以基于电容器的电源应能够从制动致动器接收能量。对于施加的制动装置，基于电容器的电源中的最大能量/电压限于：

E_axlemax(t)＝E_ucmax-E_actuators(t)

安装在控制单元的一个中的能量控制逻辑器件监测并控制储存在基于电容器的电源中的能量水平和充电电源的能量负载特性。基于电容器的电源和制动装置都用作能量储存器。能量水平控制考虑制动系统的能量状态和功率需求。为了节省能量，在车速阈值以下可使用驻车锁止功能或用于保持所产生的制动力不变的保持装置以使车辆停止。

优选地，控制策略包括不同的模式，即

a)正常制动控制模式，

b)动态制动控制模式，和

c)剩余制动控制模式。

在正常制动控制模式期间，根据正常规则控制能量水平。来自充电电源的再加载电流随着基于电容器的电源中的较低能量水平而增加，且取决于制动致动器中的标称能量水平：

I_charge＝f(E_actuators，V_uc)。

在动态制动控制模式中，制动系统需要更快地动作，使得在动态制动控制模式中比在正常制动控制模式期间消耗更多的能量。这可以是在由于低摩擦路面而使得可用扭矩有限的情况

I_charge＝I_chargemax。

在剩余制动控制模式中，在可用的基于电容器的电源中没有可用能量资源或可用能量资源非常有限。为了保证剩余数量的制动器施加的要求，只要需要期望的制动器致动，就一直使用保持装置、尤其电磁体来保持任何先前达到的制动力，以便节省制动系统能量。

如上所述，可基于如图16所示的特性容易地监测基于电容器的电源的充电水平。在下文中，将描述用于监测基于电容器的电源的能量水平的不同(替代的或附加的)实施例：

基于电容器的电源的能量储存容量可与基于电容器的电源的电容值C_uc对应。通过测量进出基于电容器的电源的电流，可容易地监测能量水平的状态。优选地，能量输入、能量输出、储存的能量水平和能量储存容量被测量和监测。这可通过测量基于电容器的电源电压V_uc和基于电容器的电源的电流i_uc来容易地提供。传入和传出基于电容器的电源的能量为i_uc·V_uc。基于电容器的电源的电容是

其中，V_uc0是在时间t₀时基于电容器的电源的电压，

V_uc1是在时间t₁时基于电容器的电源的电压，且

是从t₀到t₁的电流积分。

由此产生的能量储存水平等于

基于电容器的电源的损耗低于其他化学或电化学蓄电池的损耗。因此，使用基于电容器的电源在输送高功率以用于制动器致动时能够高效地放电，且能够在释放制动器时在从制动装置接收机械“弹簧”能量时进行充电。与不进行充电的气动制动系统相比，机电制动系统将显著降低功耗。使用由基于电容器的电源提供的储能器使得制动系统可连接到不同类型的低功率充电电源，如电池、电池/发电机模块或仅发电机，或任何其他可用的电源。

在附图中，点划线表示传感器线路，其中，实线表示供电线路，虚线表示控制线路。

对于所有公开的实施例和/或由权利要求中的至少一个限定的实施例，可应用以下技术措施中的一个、多个或全部：

a)充电电源32可在某些操作状态下直接连接到电制动装置2。

b)电制动系统1可包括监测装置，以监测基于电容器的电源9的充电水平。

c)电压转换装置25，26，27，35，36可介入在

-充电电源32和基于电容器的电源9之间，

-基于电容器的电源9和至少一个电制动装置2之间，和/或

-充电电源之间和至少一个电制动装置2的连接结构之间。

d)在电制动系统1中，充电电源32和基于电容器的电源9之间的电线路的性能可低于基于电容器的电源9和电制动装置2之间的电线路的性能。

e)在电制动系统1中，电制动装置2可在低功率模式下操作，其中，制动器施加保持不变。

f)在电制动系统1中，电容器可以是多个单独的子电容器的封装。

g)在电制动系统1中可提供控制逻辑器件，用于在正常模式、动态模式和/或剩余模式之间切换。

h)在电制动系统1中，充电电源32可以是电池、燃料电池单元或外部主供电线路。

i)在电制动系统1中，可通过至少一个发电机向基于电容器的电源9和/或充电电源32供电。

j)在电制动系统1中，模块39可包括两个冗余控制装置10Aa，10Ab；10Ba，10Bb。

k)在电制动系统1中，轮轴单元59A，59B的电制动装置2A，2B可由控制装置10A，10B控制，控制装置10A，10B与控制另一轮轴单元59C的制动致动器2C的制动器施加的控制装置10C以主-从交互方式协作。

l)在电制动系统1中，基于电容器的电源9A，9B可具有不同的标称电压。

m)在电制动系统1中，电制动装置2可包括机械自执行机构。

n)在电制动系统1中，电制动装置2可包括柱塞，该柱塞机械地连接到制动元件4，用于偏压制动元件4，且电制动致动器3通过旋转制动杆偏压柱塞。

o)可在电制动系统1a或控制装置10A，10B中包括用于控制至少一个控制电路16A，16B的控制逻辑器件，用于启用突发模式，其中，在突发模式中同时地

-第一基于电容器的电源9B向电制动致动器3的第一绕组51；53供电，以及

-第二基于电容器的电源9A向电制动致动器3的第二绕组52；54供电。

p)在电制动系统1中，充电电源可以是也用于向车辆的电驱动集合体供电以使车辆移动的电源。

附图标记列表

1 电制动系统

2 制动装置

3 制动致动器

4 制动元件

5 控制单元

6 传感器

7 组

8 供电电路

9 基于电容器的电源

10 控制单元

11 供电线路

12 供电线路

13 分支点

14 供电线路分支

15 供电线路分支

16 控制电路

17 控制线路

18 分支点

19 控制线路分支

20 控制线路分支

21 驱动线路

22 行车制动器致动单元

23 驱动线路

24 驻车制动器致动单元

25 电压转换装置

26 电压转换装置

27 电压转换装置

28 二极管

29 分支点

30 供电线路分支

31 供电线路分支

32 充电电源

33 供电线路分支

34 供电线路分支

35 电压转换装置

36 电压转换装置

37 超级电容器

38 超级电容器

39 模块

40 输入端口

41 输入端口

42 输出端口

43 输出端口

44 输出端口

45 输入端口

46 输出端口

47 输出端口

48 定子

49 转子

50 芯

51 绕组

52 绕组

53 绕组

54 绕组

55 充电和卸载特性

56 充电和卸载特性

57 电压

58 储存的能量

59 轮轴单元

60 轮轴壳

61 轴

62 控制单元

63 轮毂发电机

64 能量管理单元

65 控制单元

66 软件循环

67 软件循环

68 软件循环

69 电力链路

70 电力链路

Claims

1.一种用于车辆的电制动系统(1)，包括：

a)至少一个电制动装置(2)，其中，制动力由电制动致动器(3)产生，

b)基于电容器的电源(9)，其

ba)由电容器形成或包括电容器，

bb)向电制动致动器(3)供电，

c)充电电源(32)，

d)至少一个控制装置，其包括控制逻辑器件，以用于控制从充电电源(32)到基于电容器的电源(9)的电能流，

e)制动器致动模式，在制动器致动模式中，控制电制动装置(2)，以使得产生期望的制动力、产生增大的制动力和/或维持先前产生的制动力，

f)其中，制动器致动模式包括

fa)保持子模式，在保持子模式中，电制动装置(2)的先前产生的制动力保持不变，

fb)制动力控制子模式，在制动力控制子模式中，基于实际制动力需求来控制制动力。

2.根据权利要求1所述的电制动系统(1)，其中，提供控制逻辑器件，其在检测到

a)基于电容器的电源(9)的电容器故障，

b)每时间区间的制动器致动的临界程度，

c)基于电容器的电源(9)的低充电水平，和/或

d)基于电容器的电源(9)的充电水平的临界变化速率的情况下启动从充电电源(32)到电制动装置(2)的供电。

3.根据权利要求1或2所述的电制动系统(1)，其中，控制逻辑器件被提供用于：根据所监测的基于电容器的电源(9)的充电水平来控制从充电电源(32)到基于电容器的电源(9)的能量流。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电制动系统(1)，其中，控制逻辑器件被提供用于：在制动器释放期间控制到基于电容器的电源(9)的由电制动装置(2)回收的返回电能流，以用于对基于电容器的电源(9)进行充电。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电制动系统(1)，其中，控制逻辑器件被提供用于：使电制动装置(2)在以下模式之间切换：

a)制动器致动模式，在制动器致动模式中，控制电制动装置(2)，使得产生期望的制动力、产生增大的制动力和/或维持先前产生的制动力，

b)回收模式，在回收模式中，在电制动装置(2)的释放期间，能量被电制动装置(2)回收，且回收的能量被传送到基于电容器的电源(9)，以对基于电容器的电源(9)进行充电。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电制动系统(1)，其中，基于电容器的电源(9)的电容器的容量被确定为：使得在电制动装置(1)的八次全行程施加之后，电容器的充电水平不小于在第九次制动器施加上获得预定安全制动性能所需的充电水平。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电制动系统(1)，其中，用于控制所述基于电容器的电源(9)和充电电源(32)之间的电能流的控制逻辑器件考虑储存在施加的电制动装置(2)中的可回收能量水平。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电制动系统(1)，其中，

a)所述基于电容器的电源(9)向位于车轴(61)的不同车辆侧处的两个电制动装置(2)供电，或

b)两个基于电容器的电源(9)向双轴的四个电制动装置(2)供电。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的电制动系统(1)，其中，

a)提供第一和第二基于电容器的电源(9A，9B)，所述第一和第二基于电容器的电源(9A，9B)中的每个与相应的车轴(61A，61B)的至少一个电制动装置(2A，2B)相关，

b)在正常操作模式中，第一和第二基于电容器的电源(9A；9B)分别与相应的车轴(61A；61B)的至少一个电制动装置(2A；2B)连接，但与另一车轴(61B；61A)的电制动装置(2B；2A)分离，以及

c)在故障模式中，第一和第二基于电容器的电源(9A)中的一个连接到两个车轴(61A，61B)的电制动装置(2A，2B)。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的电制动系统(1)，其中，所述基于电容器的电源(9)经由功率控制装置和/或制动控制装置连接到至少一个制动致动器(3)或电制动装置(2)。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的电制动系统(1)，其中，

a)基于电容器的电源(9)和

b)电压转换装置(25，26，27，35，36)、功率控制装置、系统控制装置和/或控制装置

组合成模块(39)，以用于控制与所述模块(39)相关的至少一个电制动装置(2)。

12.根据权利要求11所述的电制动系统(1)，其中，所述模块(39)

a)安装在包括相关的电制动装置(2)的轮轴单元(59)上，

b)集成到包括相关的电制动装置(2)的轮轴单元(59)中，或

c)在靠近包括相关的电制动装置(2)的轮轴单元(59)的区域中安装在底盘上。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的电制动系统(1)，其中，所述电制动系统(1)包括：

a)第一和第二基于电容器的电源(9A，9B)，和

b)第一控制电路(16A)和第二控制电路(16B)，

c)其中，第一和第二基于电容器的电源(9A，9B)和/或第一控制电路(16A)和第二控制电路(16B)分别能够连接到至少一个电制动致动器(3)，用于提供冗余供电和/或冗余控制，以及

d)其中，至少一个电压转换装置(25；35，36)

da)将基于电容器的电源(9A，9B)中的至少一个连接到充电电源，和/或

db)连接第一基于电容器的电源(9A)和第二基于电容器的电源(9B)。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的电制动系统(1)，其特征在于，

a)当在正常模式下使用第一基于电容器的电源(9B)时，第一基于电容器的电源(9B)向相关的电动制动致动器(3)的第一绕组(51；53)供电，以及

b)当在

ba)检测到第一基于电容器的电源(9B)的电容器故障，

bb)检测到每时间区间的制动器致动的临界程度，和/或

bc)检测到基于电容器的电源的低能量水平的情况下启用第二基于电容器的电源(9A)时，第二基于电容器的电源(9A)向电制动致动器(3)的第二绕组(52；54)供电。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的电制动系统(1)，其特征在于，控制逻辑器件被提供用于停用至少一个消耗装置，所述至少一个消耗装置也通过至少一个基于电容器的电源(9A，9B)供电且对制动功能没有影响，其中，所述至少一个消耗装置根据

a)基于电容器的电源(9A，9B)中的至少一个的能量水平，

b)检测到基于电容器的电源的电容器的故障，和/或

c)检测到每时间区间的制动器致动的临界程度

而被停用。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的电制动系统(1)，其特征在于，

a)第一基于电容器的电源(9B)用于正常操作状态，

b)第一基于电容器的电源(9B)通过两条并联的供电线路(12A，12B)连接到两个单独的电制动致动器或制动致动器(3a，3b；3c，3d)的组(7A，7B)，其中，控制单元(10A，10B)和可选的电压转换器(26，27)集成在所述两条并联的供电线路(12A，12B)中的每一条中，

c)第二基于电容器的电源(9A)用于异常情况，从而第二基于电容器的电源(9A)连接到控制单元(10A，10B)和两个单独的电制动致动器或制动致动器(3a，3b；3c，3d)的组(7A，7B)。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的电制动系统(1)，其特征在于，提供模块(39)，模块(39)包括

a)基于电容器的电源(9A)，

b)控制单元(10A)，

c)可选地，电压转换装置(35)，

d)至少一个输出端口(42，43，44，46，47)，以用于

da)用于第一制动致动器或制动致动器(3a，3b)的第一组(7A)的控制信号，

db)用于第一制动致动器或制动致动器(3a，3b)的第一组(7A)的电源，

dc)用于第二制动致动器或制动致动器(3c，3d)的第二组(7B)的控制信号，和/或

dd)用于第二制动致动器或制动致动器(3c，3d)的第二组(7B)的电源，和/或

e)至少一个输入端口(40，41，45)，以用于

ea)来自行车制动器致动单元(22)和/或驻车制动器致动单元(24)的制动信号，

eb)来自车辆电源(32)的电源，

ec)用于第一制动致动器或制动致动器(3a，3b)的第一组(7A)的控制信号，

ed)用于第一制动致动器或制动致动器(3a，3b)的第一组(7A)的电源，

ee)用于第二制动致动器或制动致动器(3c，3d)的第二组(7B)的控制信号，和/或

ef)用于第二制动致动器或制动致动器(3c，3d)的第二组(7B)的电源。