CN110770099B - 用于车辆的包括制动控制单元的制动器卡钳 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于车辆车轮(10)的机电盘式制动器(6)的卡钳(7)。该卡钳(7)包括控制单元(73)，该控制单元被配置成控制车轮(10)的制动，该控制单元(73)旨在电连接到车辆的制动控制线路(80FL，80FR)。

Description

用于车辆的包括制动控制单元的制动器卡钳
技术领域
本发明涉及用于车辆的制动系统，并且更具体地涉及在电子稳定控制器失效的情况下制动车辆车轮。
背景技术
图1示出了根据已知设计的用于机动车辆的制动系统2。制动系统2包括制动器6、致动系统3和控制系统4。
左前制动器6FL和右前制动器6FR是由控制系统4控制的液压制动器。
控制系统4包括制动放大器40和电子稳定控制器44。电子稳定控制器44被配置成根据车辆1的轨迹和来自用户并且通过放大器40传输的制动力来通过前制动器6FL、6FR和后制动器6RF和6RR来控制车辆1的制动。
放大器40由供电线路93供电。电子稳定控制器44由供电线路95独立于放大器40地供电。放大器40和电子稳定控制器44可通过车辆1的控制网络8彼此独立地控制制动器6。
然而，这导致制动系统2的冗余、车辆1的更高的质量和更大的总体尺寸。
需要在制动放大器和/或电子稳定控制器失效的情况下制动车辆车轮，同时限制制动系统的质量和复杂性。
发明内容
本发明旨在至少部分地解决现有技术的解决方案中遇到的问题。
在这方面，本发明的一个目的是用于车辆车轮的机电盘式制动器的卡钳。该卡钳包括控制单元，该控制单元被配置成控制车轮的制动。该卡钳包括电连接装置，该电连接装置用于将控制单元电连接到车辆的制动控制线路。
该制动器卡钳使得能够在制动控制系统发生故障的情况下、特别是在制动放大器发生故障的情况下令人满意地对车辆进行制动，同时限制车辆的制动系统的质量、总体尺寸和复杂性。
本发明可以可选地包括彼此结合或不结合的以下特征中的一个或多个。
有利地，该卡钳包括液压制动设备、液压连接装置、机电制动设备、供电连接装置以及连接和数据交换装置。
液压制动设备被配置成确保车轮的行车制动。液压连接装置被配置成将液压制动设备连接到车辆的制动系统的液压回路。机电制动设备被配置成确保车辆的驻车制动和/或紧急制动。供电连接装置被配置成将控制单元和/或机电制动设备电连接到电源。连接和数据交换装置被配置成将控制单元连接到制动控制线路。
本发明还涉及用于车辆车轮的制动系统。制动系统包括至少一个制动器、制动致动器和制动控制线路。
该制动器包括如上所述的卡钳。该制动致动器被配置成被用户致动以制动车辆。制动致动器包括制动踏板和/或控制手把。制动控制线路将制动致动器连接到控制单元。
有利地，制动器是车辆的前制动器。
有利地，制动系统包括制动放大器。
该制动放大器被配置成增加由致动器传输的制动力，控制单元通过制动控制线路连接到该制动放大器。
在检测到放大器发生故障的情况下，控制单元被配置成在用户致动制动致动器时控制车轮的制动。
有利地，制动系统包括电子稳定控制器，该电子稳定控制器被配置成命令制动器制动车轮，控制单元通过制动控制线路连接到该电子稳定控制器。
在检测到电子稳定控制器发生故障的情况下，控制单元被配置成在用户致动该制动致动器时控制车轮的制动。
有利地，制动系统包括用于电子稳定控制器和/或用于制动放大器的中央控制单元，该中央控制单元被配置成在制动器正常运行时通过制动控制单元来控制由制动器进行的制动。
在制动控制系统发生故障的情况下，特别是在制动放大器和/或电子稳定控制器发生故障的情况下，制动控制单元被配置成独立于制动放大器和/或电子稳定控制器、特别是独立于中央控制单元来控制车轮的制动。
有利地，制动系统包括箱，电子稳定控制器和制动放大器位于该箱中。
该箱包括液压制动回路的增压泵，该增压泵被配置成由电子稳定控制器和制动放大器控制。
有利地，制动系统包括至少一个制动灯和用于开启制动灯的开关，制动致动器包括制动踏板，开关的开启或关闭取决于制动踏板的下压。
在检测到放大器和/或电子稳定控制器发生故障的情况下，控制单元被配置成在该控制单元通过开关的状态检测到制动踏板被压下时控制车轮的制动。
本发明还涉及机动车辆，该机动车辆包括如上所述的制动系统，该车辆优选地是汽车车辆。
附图说明
通过参考附图阅读示例性实施例的描述，将会更好地理解本发明，在附图中：
-图1是根据已知设计的用于车辆的制动系统的局部示意图。
-图2是根据本发明的第一实施例的用于车辆的制动系统的局部示意图。
具体实施方式
不同图的相同、相似或等效的的部件具有相同的附图标记以便于从一个图转换到另一个图。
图2示出了机动车辆1。在所示的实施例中，这是汽车车辆。车辆1包括左前车轮10FG、右前车轮10FR、左后车轮10RG和右后车轮10RR。该车辆还包括制动系统2。
制动系统2用于制动车辆的车轮10。该制动系统包括用于制动车轮10的盘式制动器6、致动系统3、制动灯系统11、制动控制系统4、制动控制网络8和供电网络9。
制动致动系统3包括制动致动器30、32和至少一个致动检测器34。
致动器包括用于行车制动的制动踏板30和用于驻车制动和紧急制动的控制手把32。制动踏板30用于被用户U的脚压下以制动车辆1。控制手把32是驻车制动手把。致动检测器34连接到控制系统4，并且该致动检测器用于检测踏板30和/或控制手把32的下压。
制动灯系统11包括至少一个制动灯12和用于开启制动灯的开关14。开关14的开启或关闭状态取决于制动踏板30的下压。更准确地，当检测器34检测到用户U压下制动踏板30时，控制系统4的辅助控制单元42切换开关14的状态。
制动控制系统4包括制动放大器40、电子稳定控制器44、辅助控制单元42以及箱41。
制动放大器40被配置成当检测器34检测到制动踏板30的下压时增加由制动踏板30传输到控制网络8的制动力。
电子稳定控制器44包括液压致动器47和中央控制单元46。该电子稳定控制器被配置成通过控制网络8命令制动器6中的每一个制动器来制动相应的车轮10。
液压致动器47包括液压蓄能器和液压回路82的增压泵，该增压泵为制动放大器40和电子稳定控制器44所共用。
中央控制单元46被配置成控制液压致动器47。通常，该中央控制单元通过控制网络8彼此独立地控制左前制动器6FL、右前制动器6FR、左后制动器6RL和右后制动器6RR中的每一个进行液压制动和/或机电制动。
电子稳定控制器44和制动放大器40被容置在同一箱41内，该箱使得能够限制制动系统2的冗余并且能够限制制动系统2的质量和总体尺寸。
辅助控制单元42通过开关14的状态来控制制动灯12的开启和关闭。
制动器6是车辆盘式制动器。车辆1包括用于制动左前车轮10FL的左前制动器6FL、用于制动右前车轮10FR的右前制动器6FR、用于制动左后车轮10FL的左后制动器6RL、用于制动右后车轮10RR的右后制动器6RR。
盘式制动器6中的每一个盘式制动器包括浮动型卡钳7、被容置在卡钳7的主体中的活塞71、盘60以及用于夹紧盘60并且可通过活塞71移动的制动蹄片61。
每个卡钳7包括液压制动设备70和机电制动设备72。卡钳7还包括液压连接装置、供电连接装置以及连接与数据交换装置。
液压制动设备70具有已知结构。该液压制动设备能够确保对相应的车轮6的液压制动。该液压制动设备还确保对车轮6的行车制动。液压连接装置用于将液压制动设备70连接到液压回路82。
机电制动设备72包括机电致动器74和局部制动控制单元73。机电制动设备72通过连接与数据交换装置连接到控制网络8的CAN型网络80。该机电制动设备至少部分地独立于控制系统4而被供电网络9供电。
机电制动设备72被配置成确保对相应车轮10的机电制动。该机电制动设备特别地确保对车轮的驻车制动和紧急制动。
机电致动器74包括电动机和传输设备，当该传输设备由电动机驱动时，该传输设备使活塞71移动。
局部控制单元73包括CAN接口，控制网络8通过该CAN接口将该局部控制单元连接到中央控制单元46和辅助控制单元42。该CAN接口是连接装置的一部分。
局部控制单元73被配置成控制机电致动器74的电动机。因此，该局部控制单元局部地控制车轮6的制动。当制动器6正常运行时，控制单元73被配置成根据来自轨迹放大器40和/或中央单元46的命令来控制制动器6进行制动。
在控制系统4发生故障的情况下，控制单元73中的每一个控制单元被配置成独立于控制系统4而局部地控制相应车轮10的制动。
特别地，在放大器40发生故障的情况下，控制单元73被配置成当致动检测器34检测到用户U压下了制动踏板30时，特别地独立于放大器40来控制车轮10到机电致动器74的制动。
在电子稳定控制器44发生故障的情况下，控制单元73被配置成独立于中央控制单元46来控制车轮10到机电致动器74的制动。
每个控制单元73被配置成当相应车轮10开始打滑时控制施加在该车轮10上的制动力暂时减小。由此，每个控制单元形成车轮10的局部防抱死系统。该局部防抱死系统可与具有已知结构的车轮防抱死系统互补地起作用，该车轮防抱死系统也以首字母缩略词“ABS”而被公知。
控制网络8包括数据传输网络80和液压回路82。
数据传输网络80是CAN(“控制局域网络”)型网络。该CAN型网络80特别满足ISO11898标准的条件。
该CAN型网络80包括制动控制线路80FL、80FR、80RL、80RR，该制动控制线路将车辆的控制单元彼此连接，该控制单元包括中央控制单元46、辅助控制单元42和制动器6的控制单元73。
该CAN型网络80包括用于左前车轮的制动控制线路80FL、用于右前车轮的制动控制线路80FR、用于左后车轮的制动控制线路80RL、用于右后车轮的制动控制线路80RR。
用于左前车轮的制动控制线路80FL将放大器40和电子稳定控制器44连接到左前制动器6FL的控制单元73。用于右前车轮的制动控制线路80FR将放大器40和电子稳定控制器44连接到右前制动器6FR的控制单元73。
用于左后车轮的制动控制线路80RL将放大器40和电子稳定控制器44连接到左后制动器6RL的控制单元73。用于右后车轮的制动控制线路80RR将放大器40和电子稳定控制器44连接到右后制动器6RR的控制单元73。
液压回路82是用于制动器6的增压回路。该液压回路包括左前制动液压线路82FL、右前制动液压线路82FR、左后制动液压线路82RL、右后制动液压线路82RR。
左前制动液压线路82FL将液压致动器47流体连接到左前制动器6FL的制动液压设备70。右前制动液压线路82FR将液压致动器47流体连接到右前制动器6FR的制动液压设备70。
左后制动液压线路82RL将液压致动器47流体连接到左后制动器6RL的制动液压设备70。右后制动液压线路82RR将液压致动器47流体连接到右后制动器6RR的制动液压设备70。
供电网络9包括用于对箱41中的控制系统4供电的供电线路91、用于对辅助控制单元42供电的供电线路97以及用于对制动器6中的每一个制动器供电的供电线路90。
更准确地，供电网络9包括用于左前制动器6FL的供电线路90FL、用于右前制动器6FR的供电线路90FR、用于左后制动器6RL的供电线路90FL、以及用于右后制动器6RR的供电线路90RR。
供电网络9被配置成向需要能量的机电制动设备72中的每一个机电制动设备提供能量，以使该机电制动设备彼此独立地运行，包括在控制系统4发生故障的情况下。
下面说明在控制系统4发生故障的情况下用于左前车轮10FL的紧急制动方法。
当控制系统4发生故障时，例如在放大器40发生故障的情况下，由液压回路82传输到制动器6中的每一个的制动功率很可能不足。
通过CAN型网络80向左前制动器6FL的局部控制单元73通知控制系统4发生故障以及制动踏板30被压下。
于是，控制单元73决定独立于该控制单元所从属的控制系统4来控制左前车轮10FL的制动。接着，当制动踏板30被压下时，该控制单元命令左前制动器6FL制动车轮。
控制单元73被编程为使得能够对左前车轮10FL进行最佳制动。当相应车轮10FL开始打滑时，该控制单元特别能够控制施加在该车轮10(为左前车轮10FL)上的制动力暂时减小。
控制单元73可根据行驶状况继续控制或不控制左前车轮10FL的制动，直到车辆1完全停止。
用于右前车轮10FR、左后车轮10RG和右后车轮10RR的紧急制动方法类似于上文参考左前车轮10FL所述的紧急制动方法。
当放大器40和电子稳定控制器44被并入箱41中时，并且当放大器40的故障可能导致电子稳定控制器44发生故障(反之亦然)时，根据本发明的使用制动器的卡钳7实施的紧急制动方法是特别有用的。
根据本发明的卡钳7特别避免依赖包括液压致动器和控制单元的安全液压制动系统。这种安全液压制动系统也以首字母缩略词“FBU”而被公知。
当然，本领域技术人员可以对刚刚描述的本发明进行各种修改而不脱离本发明的范围。
通常，机动车辆1包括至少三个车轮，该至少三个车轮包括右车轮和左车轮。机动车辆1可具有不同性质。替代地，车辆1是三车轮鞍型车辆、厢式货车、卡车等。
制动灯系统11可包括多个制动灯12，例如包括三个制动灯12。制动灯12特别地位于车辆1的后部。
制动系统2可不具有前制动液压线路和/或后制动液压线路82。因此，相应的制动器6不具有制动液压设备70，这限制了相应制动器的复杂性、质量和总体尺寸。
替代地，只有前制动器6FL和6FR各自包括控制单元73，而后制动器6RL和6RR不具有控制单元73。
又或者，只有后制动器6RL和6RR各自包括控制单元73，而前制动器6FL和6FR不具有控制单元73。
通常，非常优选的是，驱动车轮的制动器6均装备有局部控制单元73。
关于附图的术语
1：车辆
2：制动系统
3：致动系统
4：控制系统
6：制动器
6FL：左前制动器
6FR：右前制动器
6RL：左后制动器
6RR：右后制动器
8：制动控制网络
9：供电网络
10：车轮
10FL：左前车轮
10FR：右前车轮
10RL：左后车轮
10RR：右后车轮
11：制动灯系统
12：制动灯
14：用于开启/关闭制动灯的开关
30：制动踏板
32：控制手把
34：致动检测器
40：放大器
41：箱
42：辅助控制单元
44：电子稳定控制器
46：中央控制单元
47：液压致动器
60：盘
61：制动蹄片
70：制动液压设备
71：活塞
72：机电制动设备
73：控制单元
74：机电致动器
80：CAN型网络
80FL：用于左前车轮的制动控制线路
80FR：用于右前车轮的制动控制线路
80RL：用于左后车轮的制动控制线路
80RR：用于右后车轮的制动控制线路
82：液压回路
82FL：左前制动液压线路
82FR：右前制动液压线路
82RL：左后制动液压线路
82RR：右后制动液压线路
90FL：用于左前制动器的供电线路
90FR：用于右前制动器的供电线路
90FL：用于左后制动器的供电线路
90RR：用于右后制动器的供电线路

Claims (12)

1.用于车辆车轮(10)的制动系统(2)，所述制动系统包括：
用于车辆车轮(10)的机电盘式制动器(6)的卡钳(7)，所述卡钳包括：
控制单元(73)，所述控制单元被配置成控制所述车轮(10)的制动，和
电连接装置，所述电连接装置被配置成将所述控制单元(73)电连接到所述车辆的制动控制线路(80FL，80FR，80RL，80RR)，
其中，所述制动系统(2)进一步包括：
制动致动器(30，32)，所述制动致动器被配置成由用户致动以制动所述车辆(1)，所述制动致动器(30，32)包括制动踏板(30)和/或控制手把(32)，制动放大器(40)，所述制动放大器被配置成增加由所述制动致动器(30，32)传输的制动力，其中，所述控制单元(73)通过所述制动控制线路(80FL，80FR，80RL，80RR)连接到所述制动放大器(40)，以及
电子稳定控制器(44)，所述电子稳定控制器被配置成命令所述制动器(6)制动所述车轮(10)，其中，所述控制单元(73)通过所述制动控制线路(80FL，80FR，80RL，80RR)连接到所述电子稳定控制器(44)，
其中，在检测到所述制动放大器(40)发生故障的情况下，所述控制单元(73)被配置成在用户致动所述制动致动器(30，32)时控制所述车轮(10)的制动，
其中，在检测到所述电子稳定控制器(44)发生故障的情况下，所述控制单元(73)被配置成在用户致动所述制动致动器(30，32)时控制所述车轮(10)的制动。
2.根据权利要求1所述的制动系统(2)，其中，所述卡钳(7)包括：
液压制动设备(70)，所述液压制动设备被配置成确保所述车轮(10)的行车制动，
液压连接装置，所述液压连接装置被配置成将所述液压制动设备(70)连接到所述车辆的制动系统(2)的液压回路(82)，
机电制动设备(72)，所述机电制动设备被配置成确保所述车辆(1)的驻车制动和/或紧急制动。
3.根据权利要求2所述的制动系统(2)，其中，所述卡钳(7)包括供电连接装置，所述供电连接装置被配置成将所述控制单元(73)和/或所述机电制动设备(72)电连接到电源，和
连接和数据交换装置，所述连接和数据交换装置被配置成将所述控制单元(73)连接到所述制动控制线路(80FL，80FR，80RL，80RR)。
4.根据权利要求1所述的用于车辆车轮(10)的制动系统(2)，所述制动系统包括：
所述制动控制线路(80FL，80FR，80RL，80RR)，所述制动控制线路将所述制动致动器(30，32)连接到所述控制单元(73)。
5.根据权利要求1所述的制动系统(2)，其中，所述制动器(6)是所述车辆的前制动器(6FL，6FR)。
6.根据权利要求5所述的制动系统(2)，其中，每个车辆车轮(10)的每个制动器(6)包括用于车辆车轮的机电盘式制动器的卡钳(7)，所述卡钳(7)包括：
控制单元(73)，所述控制单元被配置成控制所述车轮(10)的制动，和
电连接装置，所述电连接装置被配置成将所述控制单元(73)电连接到所述车辆的制动控制线路(80FL，80FR，80RL，80RR)，
其中，所述制动系统(2)进一步包括：
制动放大器(40)，所述制动放大器被配置成增加由所述制动致动器(30，32)传输的制动力，其中，所述控制单元(73)通过所述制动控制线路(80FL，80FR，80RL，80RR)连接到所述制动放大器(40)，和
电子稳定控制器(44)，所述电子稳定控制器被配置成命令所述制动器(6)制动所述车轮(10)，其中，所述控制单元(73)通过所述制动控制线路(80FL，80FR，80RL，80RR)连接到所述电子稳定控制器(44)，
其中，在检测到所述制动放大器(40)发生故障的情况下，所述控制单元(73)被配置成在用户致动所述制动致动器(30，32)时控制所述车轮(10)的制动，
其中，在检测到所述电子稳定控制器(44)发生故障的情况下，所述控制单元(73)被配置成在用户致动所述制动致动器(30，32)时控制所述车轮(10)的制动。
7.根据权利要求1所述的制动系统(2)，所述制动系统包括：
供电连接装置，所述供电连接装置用于将所述控制单元(73)和/或机电制动设备(72)电连接到电源，和
连接和数据交换装置，所述连接和数据交换装置被配置成将所述控制单元(73)连接到所述制动控制线路(80FL，80FR，80RL，80RR)，
所述制动放大器(40)，所述制动放大器被配置成增加由所述制动致动器(30，32)传输的制动力，其中，所述控制单元(73)通过所述制动控制线路(80FL，80FR，80RL，80RR)连接到所述制动放大器(40)，和
箱(41)，所述电子稳定控制器(44)和所述制动放大器(40)位于所述箱中，
其中，在检测到所述制动放大器(40)发生故障的情况下，所述控制单元(73)被配置成在用户致动所述制动致动器(30，32)时控制所述车轮(10)的制动。
8.根据权利要求7所述的制动系统(2)，其中，所述箱(41)包括液压制动回路(82)的增压泵，所述增压泵被配置成由所述电子稳定控制器(44)和所述制动放大器(40)控制。
9.根据权利要求1所述的制动系统(2)，所述制动系统包括至少一个制动灯(12)和用于开启所述制动灯的开关(14)，所述制动致动器(30，32)包括制动踏板(30)，其中，所述开关(14)的开启或关闭状态取决于所述制动踏板(30)的下压，
其中，在检测到所述制动放大器(40)和/或所述电子稳定控制器(44)发生故障的情况下，所述控制单元(73)被配置成在所述控制单元通过所述开关(14)的状态检测到所述制动踏板(30)被压下时，控制所述车轮(10)的制动。
10.机动车辆(1)，所述机动车辆包括根据权利要求1所述的制动系统(2)。
11.根据权利要求10所述的机动车辆(1)，其中，所述车辆(1)是客车。
12.用于车辆车轮(10)的机电盘式制动器(6)的卡钳(7)，所述卡钳包括：
控制单元(73)，所述控制单元被配置成控制所述车轮(10)的制动，和
电连接装置，所述电连接装置被配置成将所述控制单元(73)电连接到所述车辆的制动控制线路(80FL，80FR，80RL，80RR)，
机电制动设备，所述机电制动设备包括机电致动器，所述机电致动器包括电动机，其中，控制单元被配置成在制动放大器和/或电子稳定控制器发生故障的情况下，通过控制所述机电致动器的电动机来控制相应车轮的制动，
其中，在检测到所述制动放大器(40)发生故障的情况下，所述控制单元(73)被配置成在用户致动制动致动器(30，32)时控制所述车轮(10)的制动，
其中，在检测到所述电子稳定控制器(44)发生故障的情况下，所述控制单元(73)被配置成在用户致动所述制动致动器(30，32)时控制所述车轮(10)的制动。
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