CN113557184A - 具有两个后备等级的能电子控制的制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于商用车辆(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子系统(102)，行车制动子系统具有：前桥行车制动回路(2a)，前桥行车制动回路具有前桥行车制动器(3a)；后桥行车制动回路(2b)，后桥行车制动回路具有后桥行车制动器(3b)；以及行车制动器控制模块(110)。制动系统(100)还具有冗余制动子系统(104)，冗余制动子系统具有前桥冗余制动回路(4a)、后桥冗余制动回路(4b)以及冗余制动控制模块(210)。能向前桥行车制动器(3a)输送前桥冗余制动压力(pRVA)并且能向后桥行车制动器(3b)输送后桥冗余制动压力(pRHA)，并且冗余制动控制模块(210)被构造成依赖于制动预给定(VAB、VB)产生冗余制动控制信号(Sr)，其中，前桥和后桥冗余制动压力(pRVA、pRHA)能够依赖于冗余制动控制信号(Sr)来产生并且能够被预给定至前桥和后桥行车制动器(3a、3b)，以用于以电控制的方式通过冗余制动控制模块(210)来实现经由前桥冗余制动回路(4a)和后桥冗余制动回路(4b)的制动预给定(VAB、VB)。

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，该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、后桥制动回路和行车制动器控制模块，前桥制动回路具有前桥制动器，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，并且行车制动器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能够依赖于行车制动器控制信号来产生并且能够被预给定至前桥和后桥制动器，以用于以电控制的方式通过行车制动器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。本发明还涉及用于控制开头所述类型的能电子控制的制动系统的车辆以及方法。
背景技术
车辆中的、优选是商用车辆中的制动系统能够设置有两个或更多个行车制动回路以及驻车制动回路，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压力，在驻车制动回路中设定有在弹簧蓄能式制动器处调控出的驻车制动器制动压力。在行车制动器处调控出行车制动器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，行车制动器控制信号由行车制动器控制模块依赖于手动预给定的行车制动器制动预给定和/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。在冗余情况下，例如在行车制动器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来实现，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驻车状况下停车或在行驶期间执行辅助制动或紧急制动，即，由驻车制动器控制模块控制地调控出驻车制动器制动压力，依赖于该驻车制动器制动压力地压紧弹簧蓄能式制动器，其中，为了压紧，驻车制动器制动压力减少。例如，在DE 10 2015 008 377A1中描述了这种驻车制动器控制模块。传统地，驻车制动回路和行车制动回路彼此分开工作。在某些应用中可能的是，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与行车制动器的电压供应彼此独立地实现。
在经由行车制动器控制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在位置上，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器控制模块，该驻车制动器控制模块能够通过预给定驻车制动器制动压力相应地操纵弹簧蓄能式制动器，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器控制模块，并且在通过驻车制动器控制模块识别到其中至少一个行车制动回路失效时，则该驻车制动器控制模块通过预给定驻车制动器制动压力相应地操纵弹簧蓄能式制动器。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。这可能会导致有限的减速功率，并可能附加地导致在行驶期间的不稳定。
为了避免这种情况，在EP 2 090 481B1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制动。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刹车。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驻车制动器控制压力，该挂车控制阀将驻车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驻车制动功能。
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 2 090 481B1中描述的纯粹的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 296A1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，以用于构成电动气动控制的冗余。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 318A1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驻车制动阀，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驻车制动阀，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，针对制动系统中的单一故障以尽可能少的花费提供制动系统的所引起的剩余可用性和稳固性，这就能够实现让车辆继续行驶，优选直到让车辆例如行驶到的其本来目的地或替选地行驶到修理站。这些系统应尽可能不对行车制动系统的功率和稳固性产生任何负面影响。
本发明在上述类型的能电子控制的制动系统中通过如下方式来解决，即，该系统具有冗余子系统，该冗余子系统具有前桥冗余制动回路、后桥冗余制动回路和冗余制动控制模块，其中，能向前桥行车制动器输送前桥冗余制动压力并且能向后桥行车制动器输送后桥冗余制动压力，并且冗余制动控制模块被构造成依赖于制动预给定产生冗余制动控制信号，其中，前桥和后桥冗余制动压力依赖于冗余制动控制信号来产生并且能够被预给定至前桥和后桥行车制动器，以用于以电控制的方式通过冗余制动控制模块来实现经由前桥冗余制动回路和后桥冗余制动回路的制动预给定。
本发明基于以下认知，即，能够通过如下方式提高剩余可用性和稳固性，即，与行车制动系统并行地构建起冗余制动系统，在行车制动子系统失效时该冗余制动系统能够接管。行车制动子系统和冗余制动子系统在此都作用到同一制动执行器上，即前桥行车制动器和后桥行车制动器。冗余制动子系统能够完全由冗余制动控制模块控制，该冗余制动控制模块优选不依赖于行车制动子系统的所有控制单元。优选地，冗余制动控制模块被构造成用于持续不断地监控行车制动子系统并在出现故障时立即接管它。冗余制动子系统优选拥有其自己的压力调制器并且由此能够实现车轮独特的调节并且也能够实现ABS和/或ESC功能。优选地，例如在现有技术中已知那样，还实现第三后备等级。
在第一优选实施方式中，后桥行车制动回路和后桥冗余制动回路与第一压缩空气储备器连接，并且前桥行车制动回路和前桥冗余制动回路与第二压缩空气储备器连接。这意味着为，不仅为行车制动回路设置单独的压缩空气储备器，而且为冗余制动回路设置单独的压缩空气储备器。替选地，可以设置的是，后桥行车制动回路和前桥冗余制动回路与第一压缩空气储备器连接，而前桥行车制动回路和后桥冗余制动回路与第二压缩空气储备器连接。在该变型方案中，两个压缩空气储备器是交叉连接，从而使得两个压缩空气储备器，即第一压缩空气储备器和第二压缩空气储备器不仅在运行情况下而且在冗余情况下都分别被使用。以该方式，总体上你能够提供更高的体积量。由此也能够至少实现对于其中一个储备器失效时的基本保护。
优选地，能电子控制的制动系统还具有带有弹簧蓄能式制动器的驻车制动回路，其中，能够向弹簧蓄能式制动器输送驻车制动器制动压力，其中，驻车制动器制动压力能够依赖于制动预给定来产生并且能够被预给定至弹簧蓄能式制动器，以用于实现经由驻车制动回路的制动预给定。该驻车制动回路优选与第三压缩空气储备器连接。驻车制动回路可以按传统的方式和方法设计，并且经由驻车制动回路实现的制动预给定例如能够是驻车制动开关的信号、上级单元的用于接入泊车制动器的信号或用于将泊车制动器用作辅助制动器的信号。
为了借助两个不同的子系统访问同一行车制动器，可以设置的是，前桥行车制动回路和前桥冗余制动回路经由第一和第二梭阀与相应的前桥行车制动器连接，使得在前桥行车制动器处调控出前桥行车制动压力和前桥冗余制动压力中的较高者。以同样方式，后桥行车制动回路和后桥冗余制动回路能够经由第三和第四梭阀与相应的后桥行车制动器连接，使得在后桥行车制动器处分别调控出后桥行车制动压力和后桥冗余行车制动压力中的较高者。以该方式，使得冗余子系统能够过度控制由行车制动子系统输出的压力，并且使得即使在行车制动子系统失效时也能够安全制动。
对此替选地可以设置的是，前桥行车制动器具有前桥行车制动缸和冗余前桥制动缸，其中，前桥行车制动回路与前桥行车制动缸连接，而前桥冗余制动回路与冗余的前桥制动缸连接。以同样的方式，也可以为后桥设置的是，后桥行车制动器具有后桥行车制动缸和冗余的后桥制动缸，其中，后桥行车制动回路与后桥行车制动缸连接，而后桥冗余制动回路与冗余的后桥制动缸连接。在这种情况下能够取消上述梭阀。然而，在该实施方式中需要特别的制动缸，其包括行车制动缸和冗余的制动缸。
优选设置的是，行车制动器控制模块和冗余制动控制模块经由用于传输第一状态信号的第一状态线路彼此连接，并且冗余制动控制模块被设立成用于在以电控制的方式通过通过行车制动器控制模块来实现经由行车制动器控制模块和/或后桥行车制动回路的制动预给定被阻止的情况下，经由第一状态线路接收来自行车制动器控制模块的第一故障信号，并且/或者被设立成用于在不存在第一状态信号的情况下获知故障。第一状态信号能够是行车制动器控制模块的常见的信号，其由冗余制动控制模块接收并指示出行车制动器控制模块的功能性。对此的示例能够是用于切换一个或多个电磁阀的简单信号，行车制动器控制模块输出这些信号，以用于实现制动预给定。如果通过行车制动器控制模块无法实现制动预给定，则能想到的是，该行车制动器控制模块输出故障信号。根据该实施方式，然后经由第一状态线路提供这样的故障信号，从而使得冗余制动控制模块可以接管。不存在第一状态信号也可以解释为由冗余制动控制模块获知的故障，从而让该冗余制动控制模块接管。优选地，冗余制动控制模块被设立成用于，经由另外的通信路径、例如车辆总线来验证和/或检查行车制动器控制模块中的故障识别的可信性。
优选地，行车制动器控制模块经由第一车辆总线与用于自动驾驶的单元连接，并且冗余制动控制模块经由第二车辆总线与用于自动驾驶的单元连接，以用于接收制动预给定。因此，在正常运行时，行车制动器控制模块和冗余制动控制模块均从用于自动驾驶的单元接收制动预给定，从而在行车制动器控制模块出现故障时，冗余制动控制模块能够立即进行接管。然而，也可以设置的是，只有当冗余制动控制模块已经接管时用于自动驾驶的单元才将制动预给定传输给该冗余制动控制模块。
此外，能电子控制的制动系统优选具有用于提供手动的制动预给定的制动值发送器，其中，该制动值发送器通过第一制动值发送器线路与行车制动器控制模块连接并且通过第二制动值发送器线路与冗余制动控制模块连接。以该方式，使得冗余制动控制模块能够不依赖于行车制动器控制模块的功能地接收和实现来自制动值发送器的信号，前提是冗余制动控制模块已经接管了控制。第一和第二制动值发送器线路优选是电的制动值发送器线路。附加地也能够设置气动的线路。
还优选的是，行车制动子系统具有与行车制动器控制模块连接的行车前桥调制器和行车后桥调制器，行车前桥调制器和行车后桥调制器被构造成用于接收行车制动器控制信号并且调控出前桥或后桥行车制动压力。优选地，冗余制动子系统具有与冗余制动控制模块连接的冗余前桥调制器和冗余后桥调制器，冗余前桥调制器和冗余后桥调制器被构造成用于接收冗余制动控制信号并且调控出前桥或后桥冗余制动压力。除了冗余的控制模块之外，根据本实施例的制动系统还具有冗余的车桥调制器，当冗余制动子系统应代替行车制动子系统时使用到该冗余的车桥调制器。利用该系统，因此不仅能够补偿行车制动器控制模块中的故障，还能够补偿行车前桥调制器或行车后桥调制器中的故障。由此进一步提高了制动系统的剩余可用性和稳固性。
在这样的实施方式中，还能够设置的是，行车制动子系统具有第一和第二ABS阀，它们分别布置在行车制动前桥调制器与相应的前桥行车制动器之间。冗余制动子系统也优选具有第一和第二冗余ABS阀，它们分别布置在冗余前桥调制器与相应的前桥行车制动器之间。此外，在实施方式中能够设置的是，冗余制动子系统具有用于后桥冗余制动回路的第三和第四冗余ABS阀。以该方式，当行车制动子系统失效并且冗余制动子系统接管时，也能够实现车轮独特的ABS功能。这进一步提高了稳固性。
在能电子控制的制动系统具有驻车制动回路的实施方式中，该驻车制动回路优选还具有被构造成用于控制驻车制动回路的驻车制动模块，其中，驻车制动模块依赖于接收到驻车制动预给定来调控出驻车制动压力。因此，驻车制动模块是不依赖于行车制动器控制模块和冗余制动控制模块设置的单独的模块。它优选具有自己的智能和单独的供电流源。
优选地，行车制动器控制模块和驻车制动模块经由第二状态线路彼此连接，并且驻车制动模块被设立成用于在发生故障情况下经由第二状态线路接收来自行车制动器控制模块的第二故障信号，并且/或者被设立成用于在不存在第一状态信号的情况下获知故障。此外，驻车制动模块优选被构造成用于依赖于接收到第二故障信号或不存在第一状态信号地为前桥行车制动回路和/或前桥冗余制动回路提供冗余控制压力。优选地，在行车前桥调制器或冗余前桥调制器处调控出冗余的控制压力。由此形成了第三后备等级，其中，驻车制动模块优选接管控制。如果行车制动器控制模块和冗余制动控制模块都失效，使得在该第三后备等级中实现了经由驻车制动模块的对制动系统的控制。为此，驻车制动模块一方面驱控后桥上的弹簧蓄能式制动器，以便将该弹簧蓄能式制动器用作冗余的行车制动器。另一方面，同时为前桥输出控制压力，并根据故障情况要么提供行车前桥调制器要么提供冗余前桥调制器。冗余的控制压力优选基于逆反的驻车制动压力，即由驻车制动模块提供给弹簧蓄能式制动器的压力。该压力的进一步调制也是能想到的。
为了实现该功能，驻车制动模块优选具有带冗余输出端的逆反控制阀，其中，逆反控制阀被构造成用于产生冗余的控制压力并且经由冗余输出端输出，其中，冗余的控制压力与驻车制动器制动压力成反比，其中，如果以电控制的方式通过冗余制动控制模块来实现经由前桥行车制动回路和/或前桥冗余制动回路的制动预给定被阻止，则能依赖于由逆反控制阀预给定的冗余的控制压力在前桥行车制动回路的前桥行车制动器处调控出前桥行车制动压力。由此能够实现的优点是，在两个子系统，即行车制动子系统和冗余制动系统子系统中都出现电失效时，因此要么行车制动器制动压力和冗余制动压力都无法依赖于能电预给定的行车制动器控制信号来确认，要么不再能够发生以电控制的方式通过行车制动子系统或冗余制动子系统来实现特定的制动预给定，则被预给定至驻车制动回路的制动预给定能够经由逆反控制阀转发给前桥行车制动回路。在行车制动子系统和冗余制动子系统都出现电失效的情况下，被预给定至驻车制动回路的制动预给定在此不一定也由驻车制动回路中的弹簧蓄能式制动器来实现。例如也可以设置的是，在发生这种电失效的情况下，在驻车制动回路中仅产生驻车制动器制动压力和/或驻车制动器控制压力和/或相关联的控制压力，但阻止了这些压力经由弹簧蓄能式制动器传输或实现，并且这些压力仅经由逆反控制阀转发到前桥行车制动回路或前桥冗余制动回路，以便能够在前桥行车制动回路或前桥冗余制动回路中实现被预给定至驻车制动回路的制动预给定，并且因此以简单的方式补偿在行车制动器子系统或冗余制动器子系统中的电失效。
此外，能电子控制的制动系统优选具有挂车控制模块，该挂车控制模块被设置成用于调控出挂车制动压力。挂车控制模块能够与驻车制动模块整合在一起，尤其是具有共同的壳体，并且尤其是共同的控制部。
在优选的设计方案中设置的是，行车制动器控制模块和挂车控制模块经由第二状态线路彼此连接并且挂车控制模块被设立成用于在发生故障的情况下经由第二状态线路接收来自行车制动器控制模块的第二故障信号，并且/或者被设立成用于在不存在第二状态信号的情况下获知故障。此外，挂车控制模块优选被构造成用于依赖于接收到第二故障信号和/或不存在第二状态信号地为前桥行车制动回路和/或前桥冗余制动回路提供冗余控制压力。因此在该情况下，挂车控制模块接管调控出冗余的控制压力，并且因此接管在前桥上冗余地调控出制动压力。上文关于驻车制动模块的相同陈述优选适用于此。根据制动系统的设计可以有利的是，该功能要么配属于驻车制动模块要么配属于挂车控制模块或共同的组合模块。
在这样的实施方式中，优选设置的是，挂车控制模块与挂车冗余压力线路连接，前桥行车制动压力和前桥冗余制动压力中的较高者被作为挂车冗余压力调控出到该挂车冗余压力线路中，其中，挂车控制模块被构造成用于依赖于接收到第二故障信号和/或在不存在第二状态信号的情况下将挂车冗余压力作为挂车制动压力调控出。以该方式，在无法进行电子调控的情况下，挂车同样能够冗余地在该情况下优选被气动冗余地一同导入制动。剩余可用性和稳固性被进一步提高。
优选地，制动系统还具有第一电流源、第二电流源和第三电流源，其中，第一电流源与行车制动器控制模块连接，第二电流源与冗余制动控制模块连接，并且第三电流源与驻车制动模块和/或挂车控制模块连接。以该方式确保了每个冗余等级，即行车制动子系统、冗余制动子系统和驻车制动模块或挂车控制模块，都与自己的电流源连接。由此也进一步提高了剩余可用性和稳固性。
在另一方面，开头所述任务在车辆、尤其是商用车辆方面通过根据本发明的第一方面的能电子控制的制动系统的优选实施方式中任一项的能电子控制的制动系统来解决。
在本发明的第三方面，上述任务通过用于控制按照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，该方法具有以下步骤：确认是否能够以电控制的方式通过行车制动器控制模块来实现经由前桥行车制动回路和/或后桥行车制动回路的制动预给定；如果以电控制的方式通过行车制动器控制模块实现经由前桥行车制动回路和/或后桥行车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冗余制动控制模块来实现经由前桥冗余制动回路和/或后桥冗余制动回路的制动预给定，并且如果以电控制的方式通过冗余制动控制模块来实现经由前桥冗余制动回路和/或后桥冗余制动回路的制动预给定没有被阻止：则依赖于由冗余制动控制模块产生的冗余制动控制信号地在前桥和后桥行车制动器处调控出前桥和后桥冗余制动压力，以用于使得以电控制的方式通过冗余制动控制模块来实现经由前桥冗余制动回路和/或后桥冗余制动回路的制动预给定。应理解，根据本发明第一方面的能电子控制的制动系统和第二方面的用于控制根据本发明能电子控制的制动系统的方法具有相同或相似的子方面，尤其是在从属权利要求中体现。在这方面，对优选实施方式及其优点完全参考以上描述。
在该方法的优选改进方案中，该方法具有以下步骤：通过行车制动器控制模块向冗余制动控制模块提供第一状态信号；并且在以电控制的方式通过行车制动器控制模块来实现经由前桥行车制动回路和/或后桥行车制动回路的制动预给定被阻止的情况下：通过行车制动器控制模块提供第一故障信号，并且在冗余制动控制模块处接收到该第一故障信号；并且/或者在不存在第一状态信号的情况下获知行车制动器控制模块中的故障。状态信号能够是行车制动器控制模块的常见的信号，其在行车制动器控制模块中在处理制动预给定时产生。冗余制动控制模块监控行车制动器控制模块并为此接收第一状态信号。第一状态信号能够定期输出，例如在特定周期之前或在特定操作时输出。当以电控制的方式通过行车制动器控制模块来实现经由前桥行车制动回路和/或后桥行车制动回路的制动预给定被阻止，例如这是因为行车制动器控制模块有故障，在一个变型方案中该行车制动器控制模块将提供故障信号，然后由冗余制动控制模块接收该故障信号。如果行车制动器控制模块直接失效，例如这是因为故障代表供电失效，则在另一变型方案中通常不存在第一状态信号。由于不存在第一状态信号，使得根据本实施方式，冗余制动控制模块获知了行车制动器控制模块由于不存在状态信号而发生的故障。
在这两种情况下，或者与之无关地优选的是，在行车制动器控制模块处经由第一车辆总线从用于自动驾驶的单元接收辅助制动预给定，并且在冗余制动控制模块处经由第二车辆总线从用于自动驾驶的单元接收辅助制动预给定。因此，行车制动器控制模块和冗余制动控制模块这两个模块都接收辅助制动预给定并且能够实现该辅助制动预给定。如果现在确认如上所述的故障，则冗余制动控制模块优选接管并实现辅助制动预给定。
此外优选地，该方法包括：在驻车制动模块处接收驻车制动预给定，并且优选借助驻车制动模块调控出驻车制动压力。在以电控制的方式通过行车制动器控制模块来实现经由前桥行车制动回路和/或后桥行车制动回路的制动预给定被阻止的情况下：通过行车制动器控制模块给驻车制动模块提供第二故障信号，并且/或者在不存在第二状态信号的情况下获知行车制动器控制的模块的故障；并且依赖于通过驻车制动模块接收到第二故障信号或获知故障地由驻车制动模块为前桥行车制动回路和/或前桥冗余制动模块调控出冗余的控制压力。也可以设置的是，第二状态信号和第二故障信号由冗余制动控制模块提供，并且在这方面，驻车制动模块与冗余制动控制模块连接。在该情况下，只有当冗余制动控制模块已经接管并且制动系统因此在第二等级，也就是说第一冗余等级中工作时，才输出第二状态信号和第二故障信号。
在一个变型方案中，挂车控制模块也可以接管该功能。
优选地，该方法还包括以下步骤：在挂车控制模块处经由挂车冗余压力线路接收前桥行车制动压力和前桥冗余制动压力中的较高者作为挂车冗余压力；并且调控出挂车冗余压力作为挂车制动压力。以该方式可行的是，如果制动系统中存在阻止了正常调控出挂车制动压力的故障，则挂车也被冗余地一同导入制动。
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方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第一实施例；
图2示出能电子控制的制动系统的第二实施例；
图3示出能电子控制的制动系统的第三实施例；
图4示出能电子控制的制动系统的第四实施例；
图5示出能电子控制的制动系统的第五实施例；
图6示出穿过根据实施例的行车制动器的横截面；并且
图7示出能电子控制的制动系统的第六实施例。
具体实施方式
图1首先示出了用于车辆200、尤其是商用车辆200的能电子控制的制动系统100的第一实施例。制动系统100具有行车制动子系统102和冗余制动子系统104，冗余制动子系统在行车制动子系统102发生故障的情况下能够代替行车制动子系统。
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。前桥行车制动回路2a通过第二压缩空气储备器1b供给。用于车辆200的后桥HA的后桥行车制动回路2b通过第一压缩空气储备器1a供给。给前桥行车制动器3a配属有前桥行车制动回路2a，并且给后桥行车制动器3b配属有后桥行车制动回路2b。此外，制动系统100具有前桥冗余制动回路4a，在该实施例中，其与前桥行车制动回路2a一样通过第二压缩空气储备器1b供给。以相一致的方式，制动系统100具有后桥冗余制动回路4b，其在该实施例中通过第一压缩空气储备器1a供给。第三压缩空气储备器1c配属给驻车制动回路7，该驻车制动回路作用在后桥HA上的弹簧蓄能式制动器8上，在此这些弹簧蓄能式制动器与后桥行车制动器3b整合在一起。下面将更详细地描述驻车制动回路7。
为了控制制动系统100，该制动系统首先具有行车制动器控制模块110，其经由第一车辆总线16与用于自动驾驶的单元112连接，并且因此经由第一车辆总线16获得制动预给定，更准确地说是获得辅助制动预给定VAB。行车制动器控制模块110实现该制动预给定VAB并且为此经由第一电线路5向行车前桥调制器114发送行车制动器控制信号SB。以相同方式，在该实施例中与行车制动器控制模块110整合在一起的行车后桥调制器116也接收到行车制动器控制信号SB。行车后桥调制器116从第一压缩空气储备器1a接收储备压力pV并在后桥行车制动器3b处调控出相应的后桥行车制动压力pBHA。为此，行车后桥调制器116经由第一和第二后桥行车制动器压力线路150、151与相应的后桥行车制动器3b连接。以相应的方式，行车前桥调制器114从第二压缩空气储备器1b接收储备压力pV并且经由第一和第二前桥行车制动器线路152、153以及第一和第二前桥ABS模块154、155在相应的前桥行车制动器3a处调控出前桥行车制动压力pBVA。更准确地说，第一和第二前桥行车制动器线路152、153与第一和第二梭阀10、11连接，第一和第二梭阀前置于前桥行车制动器3a。以类似的方式，第三和第四转换阀12、13也前置于后桥行车制动器3b，从而第一和第二后桥行车制动器线路150、151与这些第三和第四梭阀12、13连接。
制动系统100还包括制动值发送器BST，其一方面与行车制动子系统102连接，并且另一方面与冗余制动子系统104连接。首先，制动值发送器BST经由双线构成的第一制动值发送器线路22与行车制动器控制模块110连接，并给该行车制动器控制模块提供制动预给定，即行车制动预给定VB，该行车制动预给定能够经由制动值传送器BST手动调控出。也能够基于该制动预给定VB提供行车制动信号SB。行车制动器控制模块110与第一电流源141连接。
冗余制动子系统104具有冗余制动控制模块210，该冗余制动控制模块能够基本上接管与行车制动器控制模块110相同的功能。冗余制动控制模块210经由第二车辆总线118与用于自动驾驶的单元112连接并从该用于自动驾驶的单元接收制动预给定，即辅助制动预给定VAB。能够设置的是，只有当冗余制动控制模块210起作用时，冗余制动控制模块210才接收辅助制动预给定VAB。此外，冗余制动控制模块210与制动值发送器BST连接，即经由同样双线地构成的第二制动值发送器线路24与之连接，并且因此接收行车制动预给定VB。为了给冗余制动控制模块210供电，该冗余制动控制模块与第二电流源142连接。
在该实施例中，冗余制动子系统104还具有冗余前桥调制器214和冗余后桥调制器216。冗余前桥调制器214经由第二电线路201与冗余制动控制模块210连接并从该冗余制动控制模块接收冗余制动控制信号SR。以类似的方式，冗余后桥调制器216经由第三电线路202与冗余制动控制模块210连接，并且同样从该冗余制动控制模块接收冗余制动控制信号SR。此外，冗余前桥调制器214与第二压缩空气储备器1b连接并从该第二压缩空气储备器接收储备压力pV。冗余后桥调制器以类似的方式与第一压缩空气储备器1a连接并从该第一压缩空气储备器接收储备压力pV。
冗余前桥调制器214经由第一和第二前桥冗余制动线路252、253和第一和第二冗余前桥ABS模块254、255与第一和第二梭阀10、11连接。经此，冗余前桥调制器214在第一和第二梭阀10、11处提供前桥冗余制动压力pRVA。第一和第二梭阀10、11被设计成将前桥行车制动压力pBVA和前桥冗余制动压力pRVA中较高者转发给前桥行车制动器3a。
以类似的方式，冗余后桥调制器216经由第一和第二后桥冗余制动线路250、251与第三和第四梭阀12、13连接，并在这些梭阀处提供后桥冗余制动压力pRHA。第三和第四梭阀12、13也被设计成将后桥行车制动压力pBHA和后桥冗余制动压力pRHA中较高者转发给后桥行车制动器3b。
为了监控行车制动器控制模块116，冗余制动控制模块210经由第一状态线路14与行车制动器控制模块110连接。冗余制动控制模块210经由该第一状态线路14接收来自行车制动器控制模块110的第一状态信号SS1，该第一状态信号指示出行车制动器控制模块110的正常运行。例如，这样的第一状态信号SS1能够是为此设置的以一定的时间间隔输出的信号。该信号也能够是由行车制动器控制模块110调控出来切换行车制动器控制模块110的电磁阀的常见的信号。该信号也能够是从行车制动信号SB推导出的信号。
在行车制动子系统102，例如在行车制动器控制模块110中有故障的情况下，能够设置的是，行车制动器控制模块110经由第一状态线路14提供第一故障信号ST1。也能够设置的是，当在预先确定的时间段内不再接收到或没有正确接收到第一状态信号SS1时，则冗余制动控制模块210本身获知该故障。在该情况下，冗余制动控制模块210优选接管对制动系统100的控制，即经由冗余制动子系统104进行控制。制动系统100然后以第一冗余等级工作，该第一冗余等级是制动系统100的第二等级。行车制动器控制模块210调控出冗余制动控制信号SR，并且随后经由冗余前桥和后桥调制器214、216调控出冗余前桥和后桥制动压力pRVA、pRHA。然后，这些冗余前桥和后桥制动压力能够经由第一、第二、第三和第四梭阀10、11、12、13提供给相应的前桥和后桥行车制动器3a、3b。
为了进一步提升稳固性，在本实施例(图1)中的冗余制动子系统102具有冗余的前桥车轮传感器256和冗余的后桥车轮传感器257，它们分别与冗余制动控制模块210连接。这些冗余的车轮传感器256、257例如测量前桥VA和后桥HA的相应车轮上的转速和/或磨损并且替代行车制动子系统102的车轮传感器156、157。冗余制动子系统104在该实施例中因此是完全冗余的制动系统，利用该完全冗余的制动系统能够实现对前桥和后桥VA/HA的完全冗余驱控。
制动系统100在驻车制动回路7中还具有驻车制动模块120。驻车制动模块120与第三压缩空气储备器1c连接并从该第三压缩空气储备器接收储备压力pV。驻车制动模块120一方面经由第三车辆总线20与用于自动驾驶的单元120连接，并且从该用于自动驾驶的单元接收制动预给定VP，即驻车制动器制动预给定VP。替选地或附加地，驻车制动模块120也能够从驻车制动开关HCU接收驻车制动器制动预给定VP，驻车制动模块120经由驻车制动开关线路27与该驻车制动开关HCU连接。驻车制动模块120还具有两个驻车制动接口120.2，与它们联接有弹簧蓄能式制动器压力线路28、29，弹簧蓄能式制动器压力线路与后桥HA上的弹簧蓄能式制动器8连接。驻车制动模块120能够经由弹簧蓄能器接口120.2调控出驻车制动压力pPH。驻车制动模块120像冗余制动控制模块210那样与第二电流源142连接。
驻车制动模块120还具有冗余输出端120.1，与该冗余输出端联接有第一冗余压力线路30。从驻车制动模块120可以将冗余压力pR调控出到该第一冗余压力线路30中，以用于冗余调控出前桥行车制动压力pBVA和/或前桥冗余制动压力pRVA。因此，在该实施方式(图1)中，在行车制动器控制模块110和/或冗余制动控制模块210失效的情况下能够经由驻车制动模块120产生第二冗余等级。为此目的，第一冗余压力线路30通向行车前桥调制器114，在该实施例中更准确地说首先通向选高阀32，该选高阀在其第二输入端处同样与第二冗余压力线路33连接，该第二冗余压力线路与制动值发送器BST连接。经由制动值发送器BST能够将手动的冗余压力pRM调控出到第二冗余压力线路33中。第一选高阀32然后能够让手动调控出的冗余压力pRM和冗余压力pR中的较高者通过并且将其调控出到第三冗余压力线路34中，该第三冗余压力线路然后与行车前桥调制器114连接，然后，该行车前桥调制器相应地实现所调控出的冗余压力。为此，行车前桥调制器114具有相应的气动和/或电动气动的阀，其此处未示出。在最简单的情况下，行车前桥调制器114在前桥行车制动器处调控出增强了在该行车调制器处调控出的冗余的压力的等效压力作为冗余前桥行车制动压力pBVA或前桥冗余制动压力pRVA。
驻车制动模块120具有逆反控制阀140，其将由驻车制动模块120在弹簧蓄能式制动器8处调控出的压力逆反并且作为冗余压力pR在冗余输出端120.1处调控出。
驻车制动模块120还经由第二状态线路15与行车制动器控制模块110连接，并经此接收第二状态信号Ss2。在行车制动器控制模块110或冗余制动控制模块210失效的情况下，它能够附加地接收第二故障信号St2。当行车制动器控制模块110和冗余制动控制模块210都失效时，则驻车制动模块120能够通过如下方式冗余地导入制动后桥，即，向弹簧蓄能式制动器8提供相应的驻车制动压力pPH，该弹簧蓄能式制动器在该情况下用于冗余的行车制动。经由在由冗余输出端120.1处调控出的冗余压力pR也能够对前桥VA冗余地一同导入制动。
在图1中所示的实施例中，制动系统100还具有挂车控制模块130，其在此与驻车制动模块120一起整合在共同的模块中。挂车控制模块130具有挂车制动压力接口131和挂车储备压力接口132，它们也被称为黄色和红色耦合头。挂车控制模块130用于调控出挂车制动压力pBA，以便一同导入制动挂车。
为了在挂车控制模块130有故障的情况下也执行对挂车的冗余制动，挂车控制模块130具有挂车冗余接口130.1，挂车冗余接口130.1与挂车冗余压力线路26连接，能将挂车冗余压力pRA调控出到该挂车冗余压力线路中。挂车冗余压力线路26与第二选高阀35连接，第二选高阀以其输入端一方面与第二前桥行车制动线路153连接，并且另一方面与第二前桥冗余制动线路253连接。然而，它也能够与第一前桥行车制动线路152或第一前桥冗余制动线路252连接，或与行车前桥调制器114或冗余前桥调制器214上的相应的接口连接。至关重要的是，在第二选高阀35的两个接口处一方面调控出前桥行车制动压力pBVA并另一方面调控出前桥冗余制动压力pRVA。因此，总是将前桥行车制动压力pBVA和前桥冗余制动压力pRVA中的较高者调控出到挂车冗余压力线路26中作为挂车冗余压力pRA，从而能够调控出挂车冗余压力pRA，而与制动系统100在运行状态下利用行车制动子系统102工作还是在第一冗余等级中借助冗余制动子系统104工作无关。在挂车控制模块130失效的情况下，因此能够通过如下方式冗余调控出挂车制动压力pBA，即，在前桥VA上截取压力并直接或经体积放大地在挂车制动压力接口131处调控出压力。
图2示出了基于第一实施例(图1)的第二实施例。主要区别在于，没有像第一实施例那样为前桥行车制动器3a或后桥行车制动器3b设置第一、第二、第三和第四梭阀10、11、12、13，而是在第二实施例中使用特别的类型的制动缸，如详细地在图6中所示。这些双制动缸(参见图6)能够用作前桥行车制动器3a或后桥行车制动器3b。它们具有前桥行车制动缸402或后桥行车制动缸403(为简单起见整体称为行车制动缸402)。此外，它们具有冗余的前桥制动缸404或冗余的后桥制动缸405(为简单起见整体称为冗余的制动缸404)。冗余的制动缸404经由杆406作用到铰接元件407上，该铰接元件布置在壳体401外部。在压力施加到冗余的制动缸404中时，杆406相对于图6向右运动。行车制动缸402作用到第二杆408上，该第二杆引导穿过冗余的制动缸404的遮板409和盖410并且借助两个密封件411、412在该冗余的制动缸上密闭。因此在行车制动缸402相对图6向右运动时，第二杆408被压到冗余的制动缸404上并且也将该冗余制动缸推向右侧。冗余的制动缸404因此被行车制动缸402带动并且机械地向右运动。
在第三实施例(图3)中示出了基于第二实施例(图2)的制动系统100。相同和相似的元件再次设有相同的附图标记，从而完全参考第一和第二实施例的上述描述。在下文中，尤其强调与第一和第二实施例的不同之处。
第三实施例与第二实施例的主要区别在于，第一压缩空气储备器1a与后桥行车制动回路2b和前桥冗余制动回路4a连接。以相同的方式，第二压缩空气储备器1b与前桥行车制动回路2a和后桥冗余制动回路4b连接。这意味着，第一压缩空气储备器1a向行车制动器控制模块110和行车前桥调制器214提供储备压力pV。以相同的方式，第二压缩空气储备器1b向行车前桥调制器114以及冗余后桥调制器216提供储备压力pV。
图4示出了原则上基于第一实施例的第四实施例。在这方面，再次为相应的前桥行车制动器3a和后桥行车制动器3b设置有第一、第二、第三和第四梭阀10、11、12、13。
然而，与第一实施例(图1)不同地，在该实施例(图4)中没有设置冗余的前桥车轮传感器256和冗余的后桥车轮传感器257。制动系统100仅具有前桥车轮传感器156和后桥车轮传感器157。然而，为了向冗余制动子系统104供应车轮转速信息，冗余制动控制模块210经由第一和第二电的前桥车轮转速线路258、259以及第一和第二后桥车轮转速线路260、261从前桥和后桥车轮传感器156、157接收该信息。因此只发生冗余布线，而没有发生包括冗余的传感器在内的冗余的扩展阶段。
第五实施例(图5)再次基于第一实施例。与第一实施例不同地，在第五实施例中设置有第三电流源143。第三电流源143经由第三电流线路144与驻车制动模块120连接。在该实施例中，驻车制动模块120再次与挂车控制模块130整合在一起，从而使得该整合的模块由第三电流源143供电。第二电流源142仅为冗余控制模块210和可选的所配属的制动值传送器BST供电。
第六实施例(图7)与第一实施例(图1)的不同之处在于，制动值传送器BST不是气动冗余构成。制动值发送器BST仅经由第一制动值发送器线路22和第二制动值发送器线路24以电方式与行车制动器控制模块110和冗余制动控制模块210连接。然而，制动值传送器BST既不与第二压缩空气储备器1b连接，也不与第二冗余线路33连接。在这方面，第一冗余压力线路30直接与行车前桥调制器114连接，以便在该行车前桥调制器处调控出冗余压力pR。在根据第六实施例的该制动系统100中没有设置手动的气动的冗余控制。
第七实施例(图8)再次基于第二实施例，其中，在该实施例(图8)中，冗余制动控制单元210不是纯电地构成，而是电动气动地构成。更准确地说，如第二实施例中已经示出地，第一压缩空气储备器1a与行车制动器控制模块110连接。另一方面，第一压缩空气储备器1a还与冗余制动控制模块210连接，该冗余制动控制模块将来自第一压缩空气储备器1a的储备压力pV调控出给前桥VA。在该实施例中，前桥VA也不具有冗余前桥调制器214；该冗余前桥调制器整合到冗余制动控制单元210中。冗余制动控制单元210因此直接调控出由第一压缩空气储备器1a馈送的冗余的前桥制动压力pRVA。
以相同的方式，第二压缩空气储备器1b一方面与行车前桥调制器114连接，并且另一方面与冗余制动控制模块210连接。在第七实施例(图8)中，制动系统100也不具有冗余后桥调制器216；相反，该冗余后桥调制器被整合到冗余制动控制模块210中。冗余制动控制模块210于是借助第二压缩空气储备器1b直接在后桥HA处调控出冗余的后桥制动压力pRHA。在第七实施例中，附加地设置有第一和第二冗余后桥ABS模块262、264，以便将从冗余制动控制模块210调控出的后桥冗余压力pRHA适合车轮地分配到车辆200的左侧和右侧。
附图标记列表(说明书的一部分)
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 前桥行车制动回路
2b 后桥行车制动回路
3a 前桥行车制动器
3b 后桥行车制动器
4a 前桥冗余制动回路
4b 后桥冗余制动回路
5 第一电线路
7 驻车制动回路
8 弹簧蓄能式制动器
10 第一梭阀
11 第二梭阀
12 第三梭阀
13 第四梭阀
14 第一状态线路
15 第二状态线路
16 第一车辆总线
18 第二车辆总线
20 第三车辆总线
22 第一制动值发送器线路
24 第二制动值发送器线路
26 挂车冗余压力线路
27 驻车制动开关线路
28 第一弹簧蓄能式制动器压力线路
29 第二弹簧蓄能式制动器压力线路
30 第一冗余压力线路
32 第一选高阀
33 第二冗余压力线路
34 第三冗余压力线路
35 第二选高阀
100 能电子控制的制动系统
102 行车制动子系统
104 冗余制动子系统
110 行车制动器控制模块
112 用于自动驾驶的单元
114 行车前桥调制器
116 行车后桥调制器
118 第一ABS阀
119 第二ABS阀
120 驻车制动模块
120.1 冗余输出端
120.2 弹簧蓄能器接口
130 挂车控制模块
130.1 挂车冗余接口
131 挂车制动压力接口
132 挂车供应压力接口
140 逆反控制阀
141 第一电流源
142 第二电流源
143 第三电流源
144 第三电流线路
150 第一后桥行车制动线路
151 第二后桥行车制动线路
152 第一前桥行车制动线路
153 第二前桥行车制动线路
154 第一前桥ABS模块
155 第二前桥ABS模块
156 前桥车轮传感器
157 后桥车轮传感器
200 车辆、商用车辆
201 第二电线路
210 冗余制动控制模块
214 冗余前桥调制器
216 冗余后桥调制器
218 第一冗余ABS阀
219 第二冗余ABS阀
250 第一后桥冗余制动线路
251 第二后桥冗余制动线路
252 第一前桥冗余制动线路
253 第二前桥冗余制动线路
254 第一冗余前桥ABS模块
255 第二冗余前桥ABS模块
256 冗余前桥车轮传感器
257 冗余后桥车轮传感器
258 第一前桥车轮转速线路
259 第二前桥车轮转速线路
260 第一后桥车轮转速线路
261 第二后桥车轮转速线路
400 双制动缸
402 前桥行车制动缸(行车制动缸)
403 前桥行车制动缸
404 冗余的前桥制动缸
405 冗余的后桥制动缸
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
pRVA 前桥冗余制动压力
pRHA 后桥冗余制动压力
pPH 驻车制动压力
pR 冗余的控制压力
pRA 挂车冗余压力
pRM 手动调控出的冗余压力
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
Sr 冗余制动控制信号
St1 第一超时信号
St2 第二超时信号
zSoll 车辆目标减速

Claims (26)

1.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)，尤其是能电子控制的气动制动系统(100)，所述能电子控制的制动系统至少包括：
行车制动子系统(102)，所述行车制动子系统具有：
-前桥行车制动回路(2a)，所述前桥行车制动回路具有前桥行车制动器(3a)，
-后桥行车制动回路(2b)，所述后桥行车制动回路具有后桥行车制动器(3b)，以及
-行车制动器控制模块(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)，并且所述行车制动器控制模块(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)来产生并且能够被预给定至前桥和后桥行车制动器(3a、3b)，以用于以电控制的方式通过所述行车制动器控制模块(110)来实现经由所述前桥行车制动回路(2a)和所述后桥行车制动回路(2b)的制动预给定(VAB、VB、VP)；和
冗余制动子系统(104)，所述冗余制动子系统具有：
-前桥冗余制动回路(4a)，
-后桥冗余制动回路(4b)，以及
-冗余制动控制模块(210)，其中，能向所述前桥行车制动器(3a)输送前桥冗余制动压力(pRVA)并且能向所述后桥行车制动器(3b)输送后桥冗余制动压力(pRHA)，并且所述冗余制动控制模块(210)被构造成依赖于制动预给定(VAB、VB、VP)产生冗余制动控制信号(Sr)，其中，前桥和后桥冗余制动压力(pRVA、pRHA)能够依赖于所述冗余制动控制信号(Sr)来产生并且能够被预给定至前桥和后桥行车制动器(3a、3b)，以用于通过所述冗余制动控制模块(210)以电控制的方式来实现经由所述前桥冗余制动回路(4a)和所述后桥冗余制动回路(4b)的制动预给定(VAB、VB)。
2.根据权利要求1所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，
所述后桥行车制动回路(2b)和所述后桥冗余制动回路(4b)与第一压缩空气储备器(1a)连接，并且所述前桥行车制动回路(2a)和所述前桥冗余制动回路(4a)与第二压缩空气储备器(1b)连接；或者
所述后桥行车制动回路(2b)和所述前桥冗余制动回路(4a)与第一压缩空气储备器(1a)连接，并且所述前桥行车制动回路(2a)和所述后桥冗余制动回路(4b)与第二压缩空气储备器(1b)连接。
3.根据权利要求1或2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：
-驻车制动回路(7)，所述驻车制动回路具有弹簧蓄能式制动器(8)，其中，能向所述弹簧蓄能式制动器(8)输送驻车制动器制动压力(pPH)，其中，所述驻车制动器制动压力(pPH)能够依赖于制动预给定(VAB、VB、VP)来产生并且能够被预给定至所述弹簧蓄能式制动器(8)，以用于实现经由所述驻车制动回路(7)的制动预给定(VAB、VB、VP)。
4.根据权利要求3所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，所述驻车制动回路(7)与第三压缩空气储备器(1c)连接。
5.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)，其中，
所述前桥行车制动回路(2a)和所述前桥冗余制动回路(4a)经由第一和第二梭阀(10、11)与相应的前桥行车制动器(3a)连接，使得在所述前桥行车制动器(3a)处调控出所述前桥行车制动压力(pBVA)和所述前桥冗余制动压力(pRVA)中的较高者；并且
所述后桥行车制动回路(2b)和所述后桥冗余制动回路(4b)经由第三和第四梭阀(12、13)与相应的后桥行车制动器(3b)连接，使得在所述后桥行车制动器(3b)处调控出所述后桥行车制动压力(pBHA)和所述后桥冗余制动压力(pRHA)中的较高者。
6.根据前述权利要求1至4中任一项所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，所述前桥行车制动器(3a)具有前桥行车制动缸(402)和冗余的前桥制动缸(404)，其中，所述前桥行车制动回路(2a)与所述前桥行车制动缸(402)连接，并且所述前桥冗余制动回路(4a)与所述冗余的前桥制动缸(404)连接，并且/或者所述后桥行车制动器(3b)具有后桥行车制动缸(403)和冗余的后桥制动缸(405)，其中，所述后桥行车制动回路(2b)与所述后桥行车制动缸(403)连接，并且所述后桥冗余制动回路(4b)与所述冗余的后桥制动缸(405)连接。
7.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)，其中，所述行车制动器控制模块(110)和所述冗余制动控制模块(210)经由用于传输第一状态信号(Ss1)的第一状态线路(14)彼此连接，并且所述冗余制动控制模块(210)被设立成用于在以电控制的方式通过所述行车制动器控制模块(110)来实现经由所述前桥行车制动回路(2a)和/或所述后桥行车制动回路(2b)的制动预给定(VAB、VB、VP)被阻止的情况下，经由所述第一状态线路(14)接收来自所述行车制动器控制模块(110)的第一故障信号(St1)，并且/或者被设立成用于在不存在所述第一状态信号(Ss1)的情况下获知故障。
8.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)，其中，所述行车制动器控制模块(110)经由第一车辆总线(16)与用于自动驾驶的单元(112)连接，并且所述冗余制动控制模块(210)经由第二车辆总线(18)与所述用于自动驾驶的单元(112)连接，以用于接收所述制动预给定(VAB)。
9.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)，所述能电子控制的制动系统具有用于提供手动的制动预给定(VB)的制动值发送器(BST)，其中，所述制动值发送器(BST)通过第一制动值发送器线路(22)与所述行车制动器控制模块(110)连接并通过第二制动值发送器线路(24)与所述冗余制动控制模块(210)连接。
10.根据前述权利要求中任一项的能电子控制的制动系统(100)，其中，
所述行车制动子系统(102)具有与所述行车制动器控制模块(110)连接的行车前桥调制器(114)和行车后桥调制器(116)，并且所述行车前桥调制器和行车后桥调制器被构造成用于接收所述行车制动器控制信号(Sb)并且调控出所述前桥或后桥行车制动压力(pBVA、pBHA)；并且其中，
所述冗余制动子系统(104)具有与所述冗余制动控制模块(210)连接的冗余前桥调制器(214)和冗余后桥调制器(216)，所述冗余前桥调制器和冗余后桥调制器被构造成用于接收所述冗余制动控制信号(Sr)并且调控出所述前桥或后桥冗余制动压力(pRVA、pRHA)。
11.根据权利要求10所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，
所述行车制动子系统(102)具有第一和第二ABS阀(118、119)，所述第一和第二ABS阀分别布置在所述行车前桥调制器(114)与相应的前桥行车制动器(3a)之间；并且
所述冗余制动子系统(104)具有第一和第二冗余ABS阀(218、219)，所述第一和第二冗余ABS阀分别布置在所述冗余前桥调制器(214)与相应的前桥行车制动器(3a)之间。
12.根据权利要求3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还具有驻车制动模块(120)，所述驻车制动模块被构造成用于控制所述驻车制动回路(7)，其中，所述驻车制动模块(120)依赖于接收到驻车制动预给定(VP)调控出所述驻车制动压力(pPH)。
13.根据权利要求12所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，
所述行车制动器控制模块(110)和所述驻车制动模块(120)经由第二状态线路(15)彼此连接，并且所述驻车制动模块(120)被设立成用于在出现故障情况下经由所述第二状态线路(14)接收来自所述行车制动器控制模块(110)的第二故障信号(St2)，并且/或者被设立成用于在不存在所述第一状态信号(Ss1)的情况下获知故障；并且
其中，所述驻车制动模块(120)被构造成用于依赖于接收到所述第二故障信号(St2)和/或不存在所述第一状态信号(Ss1)地为所述前桥行车制动回路(2a)和/或所述前桥冗余制动回路(4a)提供冗余的控制压力(pR)。
14.根据权利要求13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)具有逆反控制阀(140)，所述逆反控制阀具有冗余输出端(120.1)，其中，所述逆反控制阀(140)被构造成产生冗余的控制压力(pR)并且经由所述冗余输出端(120.1)输出，其中，所述冗余的控制压力(pR)与所述驻车制动器制动压力(pPH)成反比，其中，如果以电控制的方式通过所述冗余制动控制模块(210)来实现经由所述前桥冗余制动回路(4a)的制动预给定(VAB、VB、VP)被阻止，则能依赖于由所述逆反控制阀(140)预给定的冗余的控制压力(pR)在所述前桥行车制动器(3a)处调控出所述前桥行车制动压力(pBVA)。
15.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)，所述能电子控制的制动系统还包括挂车控制模块(130)，所述挂车控制模块被设置成用于调控出挂车制动压力(pBA)。
16.根据权利要求15所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，
所述行车制动器控制模块(110)和所述挂车控制模块(130)经由用于传输第二状态信号(Ss2)的第二状态线路(15)彼此连接，并且所述挂车控制模块(130)被设立成用于在发生故障的情况下经由所述第二状态线路(14)接收来自所述行车制动器控制模块(110)的第二故障信号(St2)，并且/或者被设立成用于在不存在所述第二状态信号(Ss2)时获知故障；并且
其中，所述挂车控制模块(130)被构造成用于依赖于接收到所述第二故障信号(St2)和/或不存在所述第二状态信号(Ss2)地为所述前桥行车制动回路(2a)和/或所述前桥冗余制动回路(4a)提供冗余的控制压力(pR)。
17.根据权利要求13和16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)和所述挂车控制模块(130)整合在共同的第一整合模块(EPTM)中。
18.根据权利要求16或17所述的能电子控制的制动系统(100)，其中，所述挂车控制模块(130)与挂车冗余压力线路(26)连接，所述前桥行车制动压力(pBVA)和所述前桥冗余制动压力(pRVA)中的较高者作为挂车冗余压力(pRA)被调控到所述挂车冗余压力线路中，其中，所述挂车控制模块(130)被构造成用于依赖于接收到所述第二故障信号(St)和/或在不存在所述第二状态信号(Ss2)的情况下调控出所述挂车冗余压力(pRA)作为挂车制动压力(pBA)。
19.根据权利要求12至18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第一电流源(141)、第二电流源(142)和第三电流源(143)，其中，所述第一电流源(141)与所述行车制动器控制模块(110)连接，所述第二电流源(142)与所述冗余制动控制模块(210)连接，并且所述第三电流源(143)与所述驻车制动模块(120)和/或所述挂车控制模块(130)连接。
20.车辆(200)，尤其是商用车辆(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)。
21.用于控制根据权利要求1至19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行车制动器控制模块(110)来实现经由前桥行车制动回路(2a)和/或后桥行车制动回路(2b)的制动预给定(VAB、VB、VP)；
如果以电控制的方式通过行车制动器控制模块(110)来实现经由前桥行车制动回路(2a)和/或后桥行车制动回路(2b)的制动预给定(VAB、VB、VP)被阻止：
-则确认是否能以电控制的方式通过冗余制动控制模块(210)来实现经由前桥冗余制动回路(4a)和/或后桥冗余制动回路(4b)的制动预给定(VAB、VB、VP)；并且如果以电控制的方式通过冗余制动控制模块(210)来实现经由前桥冗余制动回路(4a)和/或后桥冗余制动回路(4b)的制动预给定(VAB、VB、VP)没有被阻止：
-依赖于由所述冗余制动控制模块(210)产生的冗余制动控制信号(Sr)在前桥和后桥行车制动器(3a、3b)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冗余制动控制模块(210)来实现经由前桥冗余制动回路(4a)和/或后桥冗余制动回路(4b)的制动预给定(VAB、VB、VP)。
22.根据权利要求21的方法，所述方法具有：
-通过所述行车制动器控制模块(110)在所述冗余制动控制模块(210)处提供第一状态信号(Ss1)；
并且在以电控制的方式通过行车制动器控制模块(110)来实现经由前桥行车制动回路(2a)和/或后桥行车制动回路(2b)的制动预给定(VAB、VB、VP)被阻止的情况下：
-通过所述行车制动器控制模块(110)提供第一故障信号(St1)，并且
-在所述冗余制动控制模块(210)处接收所述第一故障信号(St1)；并且/或者
-在不存在所述第一状态信号(Ss1)的情况下获知所述行车制动器控制模块(110)中的故障。
23.根据权利要求21或22的方法，所述方法具有：
-在所述行车制动器控制模块(110)处经由第一车辆总线(16)从用于自动驾驶的单元(112)接收辅助制动预给定(VAB)；并且
-在所述冗余制动控制模块(210)处经由第二车辆总线(18)从用于自动驾驶的单元(112)接收辅助制动预给定(VAB)。
24.根据前述权利要求21至23中任一项所述的方法，所述方法具有：
-在所述驻车制动模块(120)处接收驻车制动预给定(VP)并且调控出驻车制动压力(pPH)；并且
-在所述驻车制动模块(120)处接收第二状态信号(Ss2)；
并且在以电控制的方式通过行车制动器控制模块(110)来实现经由前桥行车制动回路(2a)和/或后桥行车制动回路(2b)的制动预给定(VAB、VB、VP)被阻止的情况下：
-通过所述行车制动器控制模块(110)在所述驻车制动模块(120)处提供第二故障信号(St2)；并且/或者
-在不存在所述第二状态信号(Ss2)的情况下获知所述行车制动器控制模块(110)的故障；并且
-依赖于通过所述驻车制动模块(120)接收到所述第二故障信号(St2)或获知故障地由所述驻车制动模块(120)为所述前桥行车制动回路(2a)和/或所述前桥冗余制动回路(4a)提供冗余的控制压力(pR)。
25.根据前述权利要求21至23中任一项所述的方法，所述方法具有：
-通过挂车控制模块(130)调控出挂车制动压力(pBA)；
-在所述挂车控制模块(130)处接收所述第二状态信号(Ss2)；
并且在以电控制的方式通过行车制动器控制模块(110)来实现经由前桥行车制动回路(2a)和/或后桥行车制动回路(2b)的制动预给定(VAB、VB、VP)被阻止的情况下：
-通过所述行车制动器控制模块(110)向所述挂车控制模块(130)提供所述第二故障信号(St2)；并且/或者
-在不存在所述第二状态信号(Ss2)的情况下获知所述行车制动器控制模块(110)的故障；并且
-依赖于通过所述挂车控制模块(130)接收到所述第二故障信号(St2)或获知故障地由所述驻车制动模块(120)为所述前桥行车制动回路(2a)和/或所述前桥冗余制动回路(4a)调控出冗余的控制压力(pR)。
26.根据前述权利要求21至25中任一项所述的方法，所述方法具有：
-经由挂车冗余压力线路(26)在所述挂车控制模块(130)处接收所述前桥行车制动压力(pBVA)和所述前桥冗余制动压力(pRVA)中的较高者作为挂车冗余压力(pRA)；并且
-调控出挂车冗余压力(pRA)作为挂车制动压力(pBA)。
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