CN113544026B

CN113544026B - 具有两个后备等级的能电子控制的制动系统

Info

Publication number: CN113544026B
Application number: CN202080020137.7A
Authority: CN
Inventors: 阿尔内·米夏埃尔森; 罗伯特·奥特伦巴; 朱利安·万蒂勒
Original assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Europe BV
Priority date: 2019-03-12
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2023-09-08
Anticipated expiration: 2040-03-04
Also published as: CN113544026A; EP3938257B1; US20220089137A1; US11370404B2; EP3938257A1; WO2020182575A1; DE102019106274A1

Abstract

本发明涉及用于车辆(200)的能电子控制的制动系统(100)，能电子控制的制动系统至少具有：行车制动系统(102)，行车制动系统具有带前桥调制器(140)的前桥制动回路(2a)、后桥制动回路(2b)和中央控制模块(110)。中央控制模块(110)被构造成实现经由前桥制动回路(2a)和后桥制动回路(2b)的制动预给定(VAB、VB、VP)。此外，还设置有具有驻车制动模块(120)的驻车制动回路(2c)，驻车制动模块被构造成用于在中央控制模块失灵的情况下处理制动预给定(VAB、VB、VP)并且在弹簧蓄能器部件处调控出后桥冗余制动压力(pRHA)，以用于冗余实现制动预给定(VAB、VB、VP)。根据本发明设置的是，前桥调制器(140)被构造成用于在驻车制动模块(120)也失灵的情况下处理制动预给定(VAB、VB、VP)并且在前桥制动器(3a)处调控出前桥冗余制动压力(pRVA)以用于冗余实现制动预给定(VAB、VB、VP)。

Description

具有两个后备等级的能电子控制的制动系统

技术领域

本发明涉及用于车辆、尤其是商用车辆的能电子控制的制动系统，尤其是能电子控制的气动制动系统，能电子控制的制动系统至少具有行车制动系统，行车制动系统具有前桥制动回路、后桥制动回路和与车辆总线连接的中央控制模块，前桥制动回路具有前桥调制器和与该前桥调制器联接的前桥制动器，后桥制动回路具有后桥制动器，其中，能向前桥制动器输送前桥行车制动压力，并且能向后桥制动器输送后桥行车制动压力，并且中央控制模块被构造成依赖于制动预给定产生行车制动器控制信号，其中，前桥和后桥行车制动压力依赖于行车制动器控制信号产生，并且能够预给定至前桥和后桥制动器，以用于以电控制的方式通过中央控制模块来实现经由前桥制动回路和后桥制动回路的制动预给定。此外能电子控制的制动系统还具有驻车制动回路，驻车制动回路具有驻车制动模块，驻车制动模块被构造成用于在中央控制模块失灵的情况下处理制动预给定并且至少依赖于制动预给定在弹簧蓄能器部件上调控出后桥冗余制动压力，以用于冗余实现制动预给定。在此，前桥调制器与中央控制模块连接，以用于接收行车制动器控制信号并且用于依赖于行车制动器控制信号在前桥制动器上调控出前桥行车制动压力。

背景技术

车辆的、优选是商用车辆中的制动系统能够配备有两个或更多个行车制动回路以及停驻制动回路，在行车制动回路中设定有在行车制动器处调控出的行车制动器制动压力，在停驻制动回路中设定有由在弹簧蓄能式制动器或组合式的所谓Tristop型制动缸的弹簧蓄能器部件处调控出的停驻制动压力。在相应的制动器处调控出行车制动压力、即尤其是前桥和后桥行车制动压力，例如经由压力调制器来实现，该压力调制器根据形式为气动的行车制动器控制压力或电的行车制动器控制信号的行车制动器制动预给定将行车制动器制动压力输出给各自的行车制动器。

在正常运行中，给压力调制器的预给定以电的方式经由行车制动器控制信号来实现，其中，该行车制动器控制信号由行车制动器控制模块、尤其是中央模块获知并输出，和/或依赖于由辅助系统自动化地请求的辅助制动预给定来获知并输出。这种辅助系统尤其能够是用于自动驾驶等的单元。在冗余情况下，例如在中央控制模块出现电失效时，在已知的制动系统中，给压力调制器的预给定通常经由如下行车制动器控制压力实现，该行车制动器控制压力经由气动的冗余接口预给定至压力调制器，并且依赖于行车制动器制动预给定地例如由实施为电动气动的行车制动阀的具有制动踏板的行车制动器操纵设备输出该行车制动器控制压力。

驻车制动回路主要用于通过如下方式让车辆在停驻状况下停车或在行驶期间执行辅助制动或紧急制动，即，由驻车制动模块控制地调控出驻车制动压力，依赖于驻车制动压力地压紧弹簧蓄能式制动器或组合式的制动缸的弹簧蓄能器部件，其中，为了压紧，驻车制动压力减少。例如，在DE 10 2015 008 377 A1中描述了这种驻车制动模块。传统地，驻车制动回路和行车制动回路彼此分开工作并且由分开的压缩空气储备器来供应。在某些应用中也可能的是，上述对行车制动器的冗余机制用替选的对驻车制动回路的调控来代替。为此，驻车制动器的电压供应通常必须与行车制动器的电压供应彼此独立地实现。

在经由中央模块对行车制动回路进行电驱控失效时，如所述那样能够构成由驾驶员控制的气动的第一后备等级。然而，如果驾驶员未提供后备等级，例如这是因为驾驶员注意力不集中，或者在高度自动化的驾驶操纵的情况下不再位置上，则能够构成第二后备等级，该第二后备等级能够自动化地且受电子控制地介入，其中，为此使用现有的驻车制动回路。在识别到其中一个行车制动回路中发生电失效后，将自动化的制动请求输送给驻车制动模块，该驻车制动模块能够通过预给定驻车制动压力相应地操纵弹簧蓄能式制动器或组合式的制动缸的弹簧蓄能器部件，以便补偿行车制动器的电失效。替选地，能够将自动化的制动请求持续地输送给驻车制动模块，并且在通过驻车制动模块识别到其中至少一个行车制动回路失效时，则驻车制动模块能够被设置成用于相应地实现对驻车制动压力的预给定。然而，在该情况下，可能仅对其上布置有在驻车制动回路中的弹簧蓄能式制动器的车桥进行刹车。在这方面，于是只有在弹簧蓄能器部件处调控出后桥冗余制动压力，并且使得后桥被冗余导入制动。这可能会导致有限的减速功率，并可能导致在行驶期间的不稳定。

为了避免这种情况，在EP 2 090 481 B1中描述了一种能电子控制的制动系统，其中，后桥行车制动回路由后桥行车制动器控制模块控制，而前桥行车制动回路由前桥行车制动器控制模块控制。在前桥行车制动器控制模块中整合有用于驻车制动回路的驻车制动模块，其中，驻车制动回路控制后桥上的弹簧蓄能式制动器。后桥行车制动器控制模块以及后桥行车制动回路的部件由第一能量源供能，而前桥行车制动器控制模块以及具有相应配属的部件的驻车制动模块由第二能量源供能。

在第一能量源失效，也就是说后桥行车制动回路与后桥上的行车制动器失效时，前桥能够经由前桥行车制动回路继续制动，而后桥经由驻车制动回路继续制动，从而使得两个车桥能够继续刹车。因此，驻车制动回路通过如下方式补偿后桥行车制动回路的失效，即，利用弹簧蓄能式制动器代替行车制动器地在后桥上进行制动。在第二能量源失效，也就是说后桥上的驻车制动回路和前桥行车制动回路都失效时，由后桥行车制动器控制模块输出行车制动器控制信号，该行车制动器控制信号(就像在正常运行中那样)传输给后桥压力调制器，但附加地也传输给车辆的挂车控制阀。由挂车控制阀产生相应的控制压力，该控制压力(如果有的话)被传输给挂车，以便在那里引起制动，并且同时经由冗余压力线路传输到前桥压力调制器上的气动的冗余接口。因此，后桥和前桥(在正常运行中)都经由行车制动器刹车，其中，前桥同样通过后桥行车制动器控制模块来控制。

驻车制动模块还能够向挂车控制阀输出停驻制动器控制压力，该挂车控制阀将停驻制动器控制压力逆反并转发给挂车的行车制动器，以便在挂车中也能够实现停驻制动功能。

因此，在现有技术中提出的是，每个行车制动回路经由单独的控制模块驱控，并且通过如下方式补偿能量源的失效进而是至少一个行车制动回路的失效，即，让尚功能正常的一个或多个制动回路接管失效的车桥上的制动，从而在冗余情况下也能够将两个车桥考虑用于制动。

在此不利的是，在仅经由中央行车制动器控制模块通过压力调制器驱控后桥和前桥和可能的另外的车桥上的行车制动器的电控制的制动系统中，可能无法发生这种补偿，这是因为在各自的行车制动回路的能量源或各个电部件都失效时，中央行车制动器控制模块将无法再接管对各个车桥上的行车制动器或上游的压力调制器的电驱控。因此(如果在相应的制动系统中有的话)只有当驾驶员实际手动介入时，才可能选择由驾驶员控制的气动的第一后备等级。然而，如在EP 2 090481B1中描述的纯电子的制动预给定或可能的自动化预给定的辅助制动预给定不再能够实现。

此外，由DE 10 2015 011 296 A1公知有能电子控制的气动制动系统，其具有：至少一个制动回路，其中，在至少一个制动回路中能将彼此独立地制动压力设定给行车制动器，其中，为此，给至少一个制动回路配属有至少一个控制阀。至少一个控制阀具有用于接收电控制信号的电子控制输入端和用于接收控制压力的气动控制输入端。至少一个控制阀依赖于控制信号或控制压力经由工作接口给至少一个制动回路的行车制动器供应制动压力。设置有第一控制单元，以用于依赖于车辆目标减速输出控制信号来电驱控至少一个控制阀，其中，车辆目标减速能够由第一制动阀预给定。第一制动阀向至少一个制动回路预给定第一制动阀控制压力。此外，制动系统具有用于输出第二制动阀控制压力的第二制动阀，该第二制动阀以如下方式布置在气动制动系统中，使得第一制动阀的第一制动阀控制压力和/或第二制动阀的第二制动阀控制压力作为控制压力输出给至少一个控制阀，以用于气动驱控至少一个控制阀，其中，当对至少一个控制阀的电驱控被阻止时，第二制动阀能被电子驱控，以用于构成电子气动控制的冗余。在此示例中，两个控制阀互相替换，即交替工作，以便产生冗余。

在DE 10 2016 005 318 A1中公开了类似的系统。那里公开的制动系统也具有至少两个制动回路，其中，给至少两个制动回路中的至少一个配属有能电和气动控制的控制阀，并且给至少两个制动回路中的另一个配属有能电控制的停驻制动阀，以用于预给定制动压力来驱控各自的制动回路的车轮制动器。设置有第一控制单元，其被构造成依赖于自动化请求的车辆目标减速或由驾驶员经由操纵设备预给定的操纵来电驱控各自的控制阀。设置有第二控制单元，其被构造成当各自的控制阀的电驱控被阻止时依赖于自动化请求的车辆目标减速来电控制停驻制动阀，以用于构成电子气动控制的冗余。此外，设置有至少一个与控制阀相配属的旁通阀，该旁通阀被构造成：当在对各自的控制阀的电驱控被阻止的情况下依赖于自动化请求的车辆目标减速或依赖于由驾驶员预给定的操纵设备操纵实现气动驱控时，对所配属的控制阀进行气动驱控，以用于扩展电子气动控制的冗余。

在此出现问题是，所有这些系统的主要目标是在出现单一故障时提供剩余可用性，以便使车辆转移到安全状态下。一般来说，这些系统不适用于让车辆能够继续行驶直到目的地。

发明内容

因此，本发明的任务是，以尽可能少的花费提供另外的冗余等级，这能够实现在出现双重故障时至少能够提供剩余制动效果。双重故障尤其被理解为不仅例如中央模块失灵而且驻车制动模块失灵。这意味着，双重故障是导致运行等级失效和经由驻车制动回路体现的第一电冗余等级失效的故障。

本发明对于上述类型的能电子控制的制动系统通过如下方式来解决，即，使得前桥调制器被构造成：在驻车制动模块也失灵的情况下处理制动预给定，并且至少依赖于制动预给定地在前桥制动器处调控出前桥冗余制动压力，以用于冗余实现制动预给定。

本发明基于以下认知，即，能够通过如下方式实现剩余可用性，即，形成第二冗余等级，该第二冗余等级在第一冗余等级失效的情况下将接管对制动系统的控制，并且该第二冗余等级经由前桥调制器来实现。

这意味着，在行车制动系统因例如中央模块失灵而失效并且第一冗余等级也因例如驻车制动模块失灵而失效的情况下，前桥调制器将接管控制。在该情况下，首先提到的失灵可能是严重的故障，尤其是电或电动气动的故障。在出现此类故障的情况下，于是前桥调制器能够作为第二后备等级地或者作为第一后备等级的替选地或附加起作用地介入。这意味着，在前桥调制器中整合有第二冗余系统。

为了实现这一点，前桥调制器优选利用总线连接部与中央控制模块和/或驻车制动模块连接。总线连接部能够是直接的总线连接部或网络通信(CAN-BUS或类似通信)。该连接部也能够间接地经由车辆总线产生。以该方式，使得前桥调制器能够获得中央控制模块和/或驻车制动模块的数据和信号，例如指示其可用性的信号。

此外，车辆调制器优选与车辆总线连接。以该方式，使得前桥调制器能够与用于自动驾驶的单元连接并从中接收这些制动预给定。当中央控制模块和驻车制动模块都完全失效而前桥调制器以该方式能够经由车辆总线直接与用于自动驾驶的单元通信以用于控制制动系统时，这将是特别有利的。

根据另一优选实施方式设置的是，中央控制单元、驻车制动模块和前桥调制器由基本上单独的第一、第二和第三电压源供电。由此能够可靠地实施冗余，并且即使在一个或两个电压源失效时也能够确保剩余可用性。

根据另一优选设计方案，前桥制动回路具有第一和第二冗余ABS阀，或冗余地驱控在行车制动回路中存在的ABS阀，以用于经防滑调节地调控出前桥冗余制动压力，其中，第一和第二冗余ABS阀与驻车制动模块连接，以用于接收电的切换信号。如果存在于行车制动回路中的ABS阀被冗余驱控，则这些常见的ABS阀优选地也与驻车制动模块连接，从而它们也能够接收来自驻车制动模块的切换信号。以该方式，使得在经由在驻车制动模块中电实现制动请求信号进行冗余调控出前桥制动压力的情况下，也能够在前桥上实现防滑调节。同样，在对前桥纯气动控制冗余和对后桥的电调控的情况下，也能够经由冗余ABS阀或冗余驱控常见的ABS阀来实现防滑调节。

此外，优选设置的是，后桥制动回路具有第三和第四冗余ABS阀，以用于经防滑调节地调控出后桥冗余制动压力，其中，第三和第四冗余ABS阀与驻车制动模块连接，以用于接收电的切换信号。以该方式，使得即使在调控出后桥冗余制动压力的情况下也能够实现防滑调节。尤其在后桥上的弹簧蓄能器部件或弹簧蓄能式制动器处调控出后桥冗余制动压力。这意味着，在该实施方式中能够实现的是，在后桥上经防滑调节地实现制动作用，该制动作用经由弹簧蓄能器部件或弹簧蓄能式制动器实现。

在另一优选的实施方式中，设置有冗余ESC模块，其与驻车制动模块连接或与驻车制动模块整合。根据本实施例的制动系统还优选具有常规的ESC模块，其例如能够与中央控制模块连接或与该中央制动模块整合。如果常规的ESC模块与中央控制模块整合，则在中央控制模块失灵时，ESC模块也可能失效。如果然后经由驻车制动模块在第一冗余等级中实现对制动系统的控制，则优选的是，在此也能够实现稳定调节并且就此方面为驻车制动模块设置冗余ESC模块。以该方式，使得即使在冗余情况下，也能够进一步改善行驶稳定。

以类似的方式，优选地还设置有冗余的转向角传感器。例如，该冗余的转向角传感器能够如下这样地联接，即，其仅用于第一和第二冗余等级。

在另一优选实施方式中设置的是，前桥调制器具有气动的前桥制动压力接口，以用于接收气动的制动预给定，其中，前桥调制器被构造成用于基于气动的制动预给定气动地调控出前桥制动压力。气动的制动预给定例如能够由制动值发送器，例如尤其是气动的制动踏板调控出，或者是另外的车桥或附加车桥的压力，该压力相应地在该车桥上截取到。以该方式，使得前桥调制器也允许气动冗余，尤其是在存在于前桥调制器中的所有电子器件都失效的情况下如此。

优选地，制动系统具有制动值发送器，该制动值发送器经由第一电的制动值发送器线路与中央控制模块联接并且经由第二电的制动值发送器线路与驻车制动模块联接。以该方式，使得中央控制模块和驻车制动模块都直接从制动值发送器接收到相应的制动请求信号，并且不依赖于一个或另一个模块的功能地，使得两个模块都继续接收制动请求。然而也能想到的是，制动值发送器附加地或替选地经由车辆总线与这些模块中的一个或两个连接。

优选地，制动值发送器还拥有气动的制动值发送器线路，其中，制动值发送器于是经由气动的制动值发送器线路与前桥调制器连接，以用于在气动的前桥制动压力接口处调控出气动的制动预给定。以该方式，能够借助制动踏板控制前桥调制器。

此外优选的是，驻车制动模块具有第一冗余压力接口，以用于在气动的前桥制动压力接口处调控出第一冗余压力，用来在中央控制模块失灵的情况下通过前桥调制器调控出冗余的前桥制动压力。以该方式能够实现的是，经由驻车制动模块以前桥纯气动冗余的方式控制前桥。对于该情况来说，在驻车制动模块的第一冗余压力接口处提供的第一冗余压力能够由驻车制动模块调控出，或者也能够是由后桥上的驻车制动模块调控出的后桥冗余制动压力。

此外优选的是，驻车制动模块具有第二冗余压力接口，以用于接收与前桥制动压力或从其推导出的压力相应的第二冗余压力。在该变型方案中，挂车控制模块优选地也整合到驻车制动模块中，挂车制动模块通常将行车制动压力传递到挂车上。通过提供第二冗余压力，使得在此提供了另外的冗余。如果驻车制动模块或与其整合的挂车控制模块失效，或驻车制动模块或挂车控制模块的电子控制单元失效，则能够将由前桥调制器调控出的压力、例如前桥制动压力或由此推导出的压力作为第二冗余压力提供给驻车制动模块或挂车控制模块，以便尤其是也为可能悬挂挂车提供气动冗余。

在第二方面，开头所述任务通过车辆、尤其是商用车辆来解决，该车辆具有根据本发明第一方面的能电子控制的制动系统的上述优选实施方式中任一项的能电子控制的制动系统。应理解，根据本发明第一方面的能电子控制的制动系统和根据本发明第二方面的车辆具有尤其是在本发明中阐述的相同和相似的子方面。在这方面，对于车辆的优选实施方式完全参考上述能电子控制的制动系统的优选实施方式。

在第三方面，开头所述任务通过用于控制根据本发明第一方面的能电子控制的制动系统的上述优选实施方式中任一项的能电子控制的制动系统的方法来解决，其中，该方法至少具有以下步骤：确认是否能够以电控制的方式通过中央控制模块来实现经由前桥制动回路和/或后桥制动回路的制动预给定；如果以电控制的方式通过中央控制模块来实现经由前桥制动回路和/或后桥制动回路的制动预给定被阻止：确认是否能够以电控制的方式通过驻车制动模块来实现经由前桥制动回路和/或驻车制动回路的制动预给定；并且如果以电控制的方式通过驻车制动模块来实现经由前桥制动回路和/或驻车制动回路的制动预给定没有被阻止；则在前桥制动器处或在弹簧蓄能器部件处调控出前桥和后桥冗余制动压力，以用于以电控制的方式通过驻车制动模块来实现经由前桥制动回路和驻车制动回路的制动预给定。

应理解，根据本发明第一方面的制动系统和根据本发明第三方面的方法具有与尤其是在本发明中阐述的相同和相似的子方面。在这方面，关于方法也完全参考本发明第一方面的上述描述。

在该方法的一个优选的实施方式中，在以电控制方式通过驻车制动模块来实现经由前桥制动回路和/或驻车制动回路的制动预给定被阻止的情况下，设置的是：确认是否能够以电控制的方式通过前桥调制器来实现经由前桥制动回路和/或驻车制动回路的制动预给定；并且，在以电控制的方式通过前桥调制器来实现经由前桥制动回路和/或驻车制动回路的制动预给定没有被阻止的情况下：在前桥制动器或弹簧蓄能器部件处调控出前桥和后桥冗余制动压力，以用于以电控制的方式通过前桥调制器来实现经由前桥制动回路和驻车制动回路的制动预给定。

附图说明

现在接下来将结合附图描述本发明的实施例。这些附图不一定按比例示出实施例。而是将用于阐述的附图以示意性和/或轻微失真的形式来实施。在对能由附图直接看到的教导的补充方面，参考了有关的现有技术。在此要注意的是，在不偏离本发明的总体思路的情况下可以相关地对实施方式的形式和细节进行多种多样的修改和改变。在说明书、附图和权利要求中公开的本发明的特征无论是单独的还是以任意组合地都对本发明的改进方案至关重要。此外落入本发明的范围内的还有所有由至少两个在说明书、附图和/或权利要求中公开的特征构成的组合。本发明的总体思路并不局限于在下文中示出和描述的优选的实施方式的精确的形式或细节，或并不局限于相比在权利要求中要求保护的若干主题受到限制的那个主题。在说明尺寸范围时，处在所述的极限内的值也应当作为极限值公开并能任意使用和加以保护。为简单起见，接下来为一致的或类似的部分或有一致的或类似的功能的部分使用相同的附图标记。

本发明的其他优点、特征和细节由接下来对优选的实施形式的说明并借助附图得出。在附图中：

图1示出能电子控制的制动系统的实施例。

具体实施方式

图1示出了用于车辆200、尤其是商用车辆200的能电子控制的制动系统100的实施例。制动系统100具有第一压缩空气储备器1a、第二压缩空气储备器1b和第三压缩空气储备器1c。第一和第二压缩空气储备器1a、1b配属给行车制动系统102。前桥制动回路2a由第二压缩空气储备器1b供给。用于车辆200的后桥HA的后桥制动回路2b由第一压缩空气储备器1a供给。给前桥制动回路2a配属有前桥制动器3a，并且给后桥制动回路2b配属有后桥制动器3b。第三压缩空气储备器1c配属给驻车制动回路2c，驻车制动回路作用到后桥HA上的由行车制动器和弹簧蓄能式制动器组合而成的所谓的Tristop型制动缸的弹簧蓄能式制动器8a、8b或弹簧蓄能器部件8a、8b上。

为了控制制动系统100，并且尤其是行车制动系统102，设置有中央控制模块110。在本实施方式中，中央控制模块110还包括后桥调制器(未单独示出)，该后桥调制器在此与中央控制模块110整合到一个模块中。中央控制模块110与第一压缩空气储备器1a连接并且从该第一压缩空气储备器接收储备压力pV。中央控制模块110与车辆总线150连接，并且经由该车辆总线尤其与用于自动驾驶的单元112连接。以该方式，使得中央控制模块110经由车辆总线150从用于自动驾驶的单元112接收辅助制动预给定VAB。然后，中央控制模块110处理该辅助制动预给定VAB并且经由第一后桥制动通道114和第二后桥制动通道116直接在后桥制动器3b处调控出后桥行车制动压力pBHA。在这方面，中央控制模块110还充当后桥调制器。

此外，中央控制模块110经由直接的总线连接部142调控出行车制动器控制信号Sb并因此将该行车制动器控制信号提供给前桥调制器140。前桥调制器140与第二压缩空气储备器1b连接并从该压缩空气储备器接收储备压力pV。前桥调制器140接收行车制动器控制信号Sb并将该行车制动器控制信号转换成前桥行车制动压力pBVA，然后在前桥制动器3a处调控出该前桥行车制动压力。在前桥调制器140与相应的前桥制动器3a之间，首先接连有常规的第一和第二ABS阀211、213，它们本身与中央控制模块110连接，并从该中央控制模块接收切换信号S211、S213，以便防止前桥VA抱死。为此，中央控制模块110还与第一和第二前桥车轮转速传感器208、209连接。

此外，在前桥调制器140与前桥制动器3a之间接连有下文将更详细描述的第一和第二冗余ABS阀210、212。

因此，在常规运行中，尤其由用于自动驾驶的单元112预给定辅助制动预给定VAB，该辅助制动预给定说明了车辆200的期望减速，然后由中央控制模块110接收，从该中央控制模块直接实现成后桥行车制动压力pBHA，并且还调控出行车制动器控制信号Sb，然后由前桥调制器140将该行车制动器控制信号实现成前桥行车制动压力pBVA。

在驻车制动回路2c中设置有驻车制动模块120，该驻车制动模块其本身与车辆总线150连接并且同样能够获得辅助制动预给定VAB。此外，驻车制动模块120与驻车制动开关HCU连接并从该驻车制动开关接收驻车制动信号VP。驻车制动模块120与第三压缩空气储备器1c连接，以用于接收储备压力pV并在正常运行中在后桥HA的弹簧蓄能器部件8a、8b处调控出弹簧蓄能器制动压力pF。弹簧蓄能器部件8a、8b被设计成使得它们在充气状态下被释放并且在放气状态下由于弹簧力而被压紧。因此，为了释放弹簧蓄能器部件8a、8b，驻车制动模块120在正常行驶运行中提供弹簧蓄能器制动压力pF，以便因此释放了弹簧蓄能器部件8a、8b。如果驻车制动模块120从驻车制动开关HCU接收到驻车制动信号VP，则驻车制动模块120使弹簧蓄能器部件8a、8b放气，并且因此制动后桥HA。

除了借助用于自动驾驶的单元120的自动驾驶之外，制动系统100还允许手动控制和制动。为此，设置有制动值发送器BST，其在此被构造为所谓的2e1p制动值发送器并且首先经由第一电的制动值发送器线路270与中央控制模块110连接并以该方式向中央控制模块110提供(手动)制动预给定VB。制动值发送器BST经由第二电的制动值发送器线路272与驻车制动模块120连接并且同样在该驻车制动模块上提供制动预给定VB。现在一方面可能的是，中央控制模块110接收制动预给定VB并且以相应的方式向前桥调制器140提供如上面已经原则上描述的行车制动器控制信号Sb。然而，经由BST制动值发送器上的气动接口仍能够气动地调控出制动请求。因此，在所示的实施例中，制动值发送器BST经由气动的制动值发送器线路274与前桥调制器140连接，以用于在前桥调制器140的气动的前桥制动压力接口141处调控出气动的制动预给定pBST。前桥调制器140接收气动的制动预给定pBST，该气动的制动预给定借助由第二压缩空气储备器1b提供的储备压力pV进行体积放大，并以相应的方式调控出前桥行车制动压力pBVA。在该变型方案中没有必要让前桥调制器140具有其自己的控制单元。

在图1中所示的制动系统100中，现在针对在行车制动系统120失灵的情况下形成第一冗余等级。在第一冗余等级中设置的是，由驻车制动模块120接管对车辆200的制动。为此，驻车制动模块120具有自己的控制单元，该控制单元整合在图1中所示的驻车制动模块120中。为此目的，驻车制动模块120首先经由总线连接部124或直接的电连接部与中央控制模块110连接，并与该中央控制模块交换状态信号Ss。因此，例如中央控制模块110和驻车制动模块120都经由车辆总线150接收辅助制动预给定VAB。然后，驻车制动模块120和中央控制模块110经由总线连接部124进行通信，以便相互验证所接收到的辅助制动预给定VAB。例如，在此如果驻车制动模块120确认中央控制模块110不再正常运行或不再起作用，则驻车制动模块120能够接管对制动系统100的控制。在该情况下，于是驻车制动模块120实现辅助制动预给定VAB并且相应地在弹簧蓄能器部件8a、8b处调控出后桥冗余制动压力pRHA，以便将该后桥冗余制动压力用于对后桥HA进行刹车。后桥冗余制动压力pRHA因此优选地大致相应于逆反的后桥行车制动压力pBHA。

为了在此能够防止后桥HA抱死，在驻车制动模块120与相应的弹簧蓄能器部件8a、8b之间的驻车制动回路2c中设置有第三和第四冗余ABS阀214、216，它们本身接收来自驻车制动模块120的切换信号S214、S216。以此方式，即使当在第一后备等级中在后桥HA上使用弹簧蓄能器部件8a、8b用以对后桥HA进行冗余刹车时，也能够动用防滑调节的制动。

为了在该第一冗余等级中也能够对前桥VA进行冗余导入制动，例如这是因为前桥调制器140的电子控制单元有故障，驻车制动模块120具有第一冗余压力接口121，在该第一冗余压力接口处，驻车制动模块提供第一冗余压力pR1。第一冗余压力接口121经由第一冗余压力线路126与前桥制动回路2a连接，更准确地说，与第一选高阀127连接，该第一选高阀在其另一输入端处与气动的制动值发送器线路274连接。第一选高阀127于是向气动的前桥制动压力接口141调控出气动的制动预给定pBST和第一冗余压力pR1中的较高者，从而使得前桥调制器140气动地实现那里提供的压力，并经体积放大地作为前桥行车制动压力pBVA提供给前桥制动器3a或在冗余的情况下作为前桥冗余制动压力pRVA提供给前桥制动器3a。在提供第一冗余压力pR1的情况下同样值得期待的是，执行防滑调节。为此目的设置有第一和第二冗余ABS阀210、212，它们从驻车制动模块120接收它们相应的切换信号S210、S212。为此，驻车制动模块120还利用冗余的布线与第一和第二前桥车轮转速传感器208、209连接，以便因此获得前桥VA的转速值。

在所示的实施例中(图1)，因此在前桥VA上总共设置有四个ABS阀。应理解，在前桥VA中仅具有两个ABS阀的实施方式也是优选的。针对该情况，例如能够省略冗余ABS阀210、212。相反，能够设置冗余的布线使得常规设置的ABS阀211、212不仅与中央控制模块110连接而且与驻车制动模块120连接，以便从该驻车制动模块获得相应的切换信号。

现在为了设置当第一冗余等级也失灵时而能够使用到的第二冗余等级，或者作为第一冗余等级的替选能够设置的是，前桥调制器140配备有电子控制单元，该电子控制单元同样整合到图1中所示的模块中。为此目的，前桥调制器140又与车辆总线150连接并且经由该车辆总线也接收辅助制动预给定VAB。上面已经描述了前桥调制器140与中央控制模块110连接。在所示的实施例中，它还经由第二总线连接部144与驻车制动模块120连接。在这方面，所设置的三个模块，即中央控制模块110、驻车制动模块120和前桥调制器140能够相互验证。如果前桥调制器140以该方式确认例如中央控制模块110和/或驻车制动模块120不再正常运行或不再起作用，则在该实施方式中设置的是，前桥调制器140接管对制动系统100的控制。在该情况下，前桥调制器140自主地调控出前桥行车制动压力pBVA。为此，它实现辅助制动预给定VAB。

在所示的实施方式中，驻车制动模块120被构造成与挂车控制模块130(也被称为TCV)整合。驻车制动模块120的形成挂车控制模块130的部分在行车制动情况下被用于在挂车制动压力接口131处调控出挂车制动压力pBT，以便制动挂车。

为了能够在挂车控制模块130出现故障时对挂车冗余导入制动，从前桥制动压力线路145分路出第二冗余压力线路146，该第二冗余压力线路通向驻车制动回路2c，更确切地说通向驻车制动模块120的挂车控制模块130。但具体地，在该实施例中，首先设置有第二选高阀147，其另一接口与第一后桥制动通道114连接。因此，第二选高阀147在驻车制动模块120的第二冗余压力接口122处分别调控出第二冗余压力pR2和后桥行车制动压力pBHA中的较高者。驻车制动模块120或与挂车控制模块130相应的部分然后被构造成用于基于接收到的第二冗余压力pR2气动地在挂车制动压力接口131处调控出挂车制动压力pBT。

为了进一步构造冗余，在所示的实施例中，除了在此处整合到中央控制模块110中的常规的ESC模块239之外，还设置有冗余ESC模块240。在所示的实施例中，冗余ESC模块240与驻车制动模块120连接，以便因此即使在中央控制模块110失效时的冗余情况下也能够实行稳定调节。

此外，除了常规的转向角传感器151之外，还设置有冗余的转向角传感器152。常规的转向角传感器151与车辆总线150的第一节点联接，而冗余的转向角传感器252与车辆总线150的第二节点联接。因此，即使针对车辆总线150的一部分失效的情况下也能够提供冗余。

最后，制动系统100具有三个单独的电压源160、162、164。第一电压源160与中央控制模块110连接，第二电压源162与驻车制动模块120连接，第三电压源164与前桥调制器140连接。以此方式，向三个模块彼此独立地供应电压，从而当三个电压源160、162、164中的一个或两个失效时，仍然能够控制整个制动系统100。

附图标记列表

1a 第一压缩空气储备器

1b 第二压缩空气储备器

1c 第三压缩空气储备器

2a 前桥制动回路

2b 后桥制动回路

2c 驻车制动回路

3a 前桥制动器

3b 后桥制动器

8a 弹簧蓄能式制动器

8b 弹簧蓄能式制动器

100 能电子控制的制动系统

102 行车制动系统

110 中央控制模块

112 用于自动驾驶的单元

114 第一后桥制动通道

116 第二后桥制动通道

120 驻车制动模块

121 第一冗余压力接口

122 第二冗余压力接口

124 总线连接部

126 第一冗余压力线路

127 第一选高阀

130 挂车控制模块

131 挂车制动压力接口

140 前桥调制器

141 气动的前桥制动压力接口

142 第一总线连接部

144 第二总线连接部

145 前桥制动压力线路

146 第二冗余压力线路

147 第二选高阀

150 车辆总线

160 第一电压源

162 第二电压源

163 第三电压源

208 第一前桥车轮转速传感器

209 第二前桥车轮转速传感器

210 第一冗余ABS阀

211 第一ABS阀

212 第二冗余ABS阀

213 第二ABS阀

239 ESC模块

240 冗余ESC模块

251 转向角传感器

252 冗余的转向角传感器

270 第一电的制动值发送器线路

272 第二电的制动值发送器线路

274 气动的制动值发送器线路

HCU 驻车制动开关

VA 前桥

HA 后桥

pBA 挂车制动压力

pBVA 前桥行车制动压力

pBHA 后桥行车制动压力

pBST 气动的制动预给定

pBT 挂车制动压力

pRVA 前桥冗余制动压力

pRHA 后桥冗余制动压力

pF 弹簧蓄能器压力

pR1 第一冗余压力

pR2 第二冗余压力

VAB 辅助制动预给定

VB 行车制动器制动预给定

VP 驻车制动器制动预给定

Sb 行车制动器控制信号

Ss 状态信号

S210 用于210的切换信号

S211 用于211的切换信号

S212 用于212的切换信号

S213 用于213的切换信号

S214 用于214的切换信号

S216 用于216的切换信号

Claims

1.用于车辆(200)的能电子控制的制动系统(100)，所述能电子控制的制动系统至少具有：

行车制动系统(102)，所述行车制动系统具有：

-前桥制动回路(2a)，所述前桥制动回路具有前桥调制器(140)和与所述前桥调制器联接的前桥制动器(3a)，

-后桥制动回路(2b)，所述后桥制动回路具有后桥制动器(3b)，和

-与车辆总线(150)连接的中央控制模块(110)，

其中，能向所述前桥制动器(3a)输送前桥行车制动压力(pBVA)并且能向所述后桥制动器(3b)输送后桥行车制动压力(pBHA)，并且所述中央控制模块(110)被构造成依赖于制动预给定(VAB、VB、VP)产生行车制动器控制信号(Sb)，其中，前桥和后桥行车制动压力(pBVA、pBHA)能够依赖于所述行车制动器控制信号(Sb)产生并且能够预给定至前桥和后桥制动器(3a、3b)，以用于以电控制的方式通过所述中央控制模块(110)来实现经由所述前桥制动回路(2a)和所述后桥制动回路(2b)的制动预给定(VAB、VB、VP)；和

驻车制动回路(2c)，所述驻车制动回路具有驻车制动模块(120)，所述驻车制动模块被构造成用于在所述中央控制模块失灵的情况下处理所述制动预给定(VAB、VB、VP)并且至少依赖于所述制动预给定(VAB、VB、VP)在弹簧蓄能器部件处调控出后桥冗余制动压力(pRHA)，以用于冗余实现所述制动预给定(VAB、VB、VP)；其中，

所述前桥调制器(140)与所述中央控制模块(110)连接，以用于接收所述行车制动器控制信号(Sb)并且用于依赖于所述行车制动器控制信号(Sb)在所述前桥制动器(3a)处调控出所述前桥行车制动压力(pBVA)，

其特征在于，所述前桥调制器(140)被构造成用于在所述驻车制动模块(120)也失灵的情况下处理所述制动预给定(VAB、VB、VP)并且至少依赖于所述制动预给定(VAB，VB、VP)在所述前桥制动器(3a)处调控出前桥冗余制动压力(pRVA)，以用于冗余实现所述制动预给定(VAB、VB、VP)。

2.根据权利要求1所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，所述前桥调制器(140)利用总线连接部(142、144)与所述中央控制模块(110)和/或所述驻车制动模块(120)连接。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，所述前桥调制器(140)与车辆总线(150)连接。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，所述中央控制模块(110)、所述驻车制动模块(120)和所述前桥调制器(140)由单独的第一、第二和第三电压源(160、162、164)供电。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，所述前桥制动回路(2a)具有第一和第二冗余ABS阀(210、212)或冗余驱控的ABS阀(211、213)，以用于经防滑调节地调控出所述前桥冗余制动压力(pRVA)，其中，所述第一和第二冗余ABS阀(210、212)或所述冗余驱控的ABS阀(211、213)与所述驻车制动模块(120)连接，以用于接收电的切换信号(S210、S212)。

6.根据权利要求1-2中任一项所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，所述后桥制动回路(2b)具有第三和第四冗余ABS阀(214、216)，以用于经防滑调节地调控出所述后桥冗余制动压力(pRHA)，其中，所述第三和第四冗余ABS阀(214、216)与所述驻车制动模块(120)连接，以用于接收电的切换信号(S214、S216)。

7.根据权利要求1-2中任一项所述的能电子控制的制动系统(100)，所述能电子控制的制动系统具有冗余ESC模块(240)，所述冗余ESC模块与所述驻车制动模块(120)连接或与所述驻车制动模块整合。

8.根据权利要求1-2中任一项所述的能电子控制的制动系统(100)，所述能电子控制的制动系统具有冗余的转向角传感器(252)。

9.根据权利要求1-2中任一项所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，所述前桥调制器(140)具有气动的前桥制动压力接口(141)，以用于接收气动的制动预给定(pBST)，其中，所述前桥调制器(140)被构造成用于基于所述气动的制动预给定(pBST)气动地调控出所述前桥行车制动压力(pBVA)。

10.根据权利要求1-2中的任一项所述的能电子控制的制动系统(100)，所述能电子控制的制动系统具有制动值发送器(BST)，所述制动值发送器经由第一电的制动值发送器线路(270)与所述中央控制模块(110)连接并且经由第二电的制动值发送器线路(272)与所述驻车制动模块(120)连接。

11.根据权利要求9所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，所述能电子控制的制动系统具有制动值发送器(BST)，所述制动值发送器经由第一电的制动值发送器线路(270)与所述中央控制模块(110)连接并且经由第二电的制动值发送器线路(272)与所述驻车制动模块(120)连接，所述制动值发送器(BST)经由气动的制动值发送器线路(274)与所述前桥调制器(140)，连接，以用于在所述气动的前桥制动压力接口(141)上调控出所述气动的制动预给定(pBST)。

12.根据权利要求9所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，所述驻车制动模块(120)具有第一冗余压力接口(121)，以用于在所述气动的前桥制动压力接口(141)处提供第一冗余压力(pR1)用以在所述中央控制模块(110)失灵的情况下通过所述前桥调制器(140)调控出前桥冗余制动压力(pRVA)。

13.根据权利要求1-2中任一项所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，所述驻车制动模块(120)具有第二冗余压力接口(122)，以用于接收相应于所述前桥行车制动压力(pBVA)或由其推导出的压力的第二压力冗余(pR2)。

14.根据权利要求1或2所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，所述车辆是商用车辆。

15.根据权利要求1或2所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，所述制动系统是气动制动系统。

16.车辆(200)，所述车辆具有根据前述权利要求中任一项所述的能电子控制的制动系统(100)。

17.根据权利要求16所述的车辆，其中，所述车辆是商用车辆。

18.用于控制根据权利要求1至15中任一项所述的能电子控制的制动系统(100)的方法，所述方法至少具有以下步骤：

-确认是否能够以电控制的方式通过中央控制模块(110)来实现经由前桥制动回路(2a)和/或后桥制动回路(2b)的制动预给定(VAB、VB、VP)；

如果以电控制的方式通过中央控制模块(110)来实现经由前桥制动回路(2a)和/或后桥制动回路(2b)的制动预给定(VAB、VB、VP)被阻止：

-则确认是否能够以电控制的方式通过驻车制动模块(120)来实现经由前桥制动回路(2a)和/或驻车制动回路(2c)的制动预给定(VAB、VB、VP)；并且如果以电控制的方式通过驻车控制模块(120)来实现经由前桥制动回路(2a)和/或驻车制动回路(2c)的制动预给定(VAB、VB、VP)没有被阻止：

-则在前桥制动器(3a)处或弹簧蓄能器部件(8a、8b)处调控出前桥和后桥冗余制动压力(pRVA、pRHA)，以用于以电控制的方式通过驻车制动模块(120)来实现经由前桥制动回路(2a)和驻车制动回路(2c)的制动预给定(VAB、VB)。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，如果以电控制的方式通过驻车制动模块(120)来实现经由前桥制动回路(2a)和/或驻车制动回路(2c)的制动预给定(VAB、VB、VP)被阻止：

-则确认是否能够以电控制的方式通过前桥调制器(140)来实现经由前桥制动回路(2a)和/或驻车制动回路(2c)的制动预给定(VAB、VB、VP)；并且如果以电控制的方式通过前桥调制器(140)来实现经由前桥制动回路(2a)和/或驻车制动回路(2c)的制动预给定(VAB、VB、VP)没有被阻止：

-则在前桥制动器(3a)或弹簧蓄能器部件(8A、8b)处调控出前桥和后桥冗余制动压力(pRVA、pRHA)，以用于以电控制的方式通过前桥调制器(140)来实现经由前桥制动回路(2a)和驻车制动回路(2c)的制动预给定(VAB、VB)。