CN116022114A - 用于车辆的系统的阀装置和用于车辆的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的系统的阀装置。系统包括第一控制器和第二控制器，控制器与阀装置电连接或可电连接。阀装置包括阀单元，具有至少一个促动器，用于操纵阀单元；第一供应接头，用于将促动器与第一控制器电连接；第二供应接头，用于将促动器与第二控制器电连接；第一主接头，用于将促动器与第一控制器电连接；第二主接头，用于将促动器与第二控制器电连接；第一电气保护电路；第二电气保护电路；和阀壳体，用于接收阀单元和所述保护电路。第一保护电路在一方面第一供应接头和第二供应接头与另一方面促动器之间电连接。第二保护电路在一方面促动器与另一方面第一主接头和第二主接头之间电连接。

Description

用于车辆的系统的阀装置和用于车辆的系统

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的系统的阀装置和用于车辆的系统，尤其是电子制动系统。

背景技术

在各种车辆的自动化或自主驾驶期间，例如必须创造冗余，这些冗余尤其设计成，使得车辆不能进入安全紧急或无法控制的状态中。例如，现在有一种做法是将系统，例如电制动系统EBS或ABS，多重地布置在车辆中。另一可能性在于，用类似的可以映射功能性的子系统来补充所述系统。在故障情况下，故障系统可以被关闭，而第二无故障系统可以接管，并且因此提供冗余。例如，为了能够冗余地构成商用车中的电制动系统，因此在每个车轴或相应车轮上的压力控制阀的数量尤其将加倍。

发明内容

在此背景下，本发明的任务是提供一种用于车辆的系统的改进的阀装置和一种改进的用于车辆的系统。

该任务通过根据独立要权利要求的用于车辆的系统的阀装置和用于车辆的系统来解决。

根据实施方式，尤其可以对于冗余设计的车辆系统，例如车辆制动系统提供用于双重或多重保护的压力控制阀。在此，包括电气保险装置和二极管元件的电气保护电路可以集成到压力控制阀中。因此，例如在用于车辆的系统中，尤其压力控制阀可以通过两个控制器以借助保险装置电气保护的方式使用，以便构成系统中的冗余。

有利地，根据实施方式，尤其可以提供一个低成本的多重系统，其中，可以避免压力控制阀加倍。因此，不但可以节省成本，而且还可以节省安装空间和布线费事，使得用于系统的这种阀装置可以以简单的方式集成到车辆中。每个例如实施为由保险装置和二极管组合的保护电路集成到一个阀、尤其一个压力控制阀中具有以下优点：在双重利用的情况下简化了车辆布线。因此，例如可以省去易受腐蚀的Y型电缆。可以是，通过合适的插接连接适配压力控制阀。例如代替一个3针接头，也可以在压力控制阀上实现两个3针接头。

一种用于车辆的系统的阀装置，其中，该系统具有第一控制器和第二控制器，其中，这些控制器与阀装置电连接或可电连接，具有以下特征：

用于调节用于系统的工作介质压力的阀单元，其中，该阀单元具有至少一个促动器，用于操纵阀单元；

用于将促动器与第一控制器电连接的第一供应接头；用于将促动器与第二控制器电连接的第二供应接头；用于将促动器与第一控制器电连接的第一主接头；以及用于将促动器与第二控制器电连接的第二主接头；

第一电气保护电路和第二电气保护电路，其中，第一保护电路在一方面第一供应接头和第二供应接头与另一方面促动器之间电连接，其中，第二保护电路在一方面促动器与另一方面第一主接头和第二主接头之间电连接，其中，每个保护电路具有电气保险装置和二极管元件，它们串联接入到至少一个第一和/或第二供应接头或至少一个第一和/或第二主接头中；和

用于接收阀单元和保护电路的阀壳体。

车辆可以是机动车、尤其商用车，例如载重车等。系统例如可以实施为电子制动系统或电子气动的制动系统或其它制动系统或其它车辆系统。第一控制器可以是主要的控制器，其中，第二控制器可以是冗余的控制器。第一控制器可以配有车辆或系统的第一功能或辅助功能，其中，第二控制器可以配有车辆或系统的第二功能或辅助功能。该装置可以实施为压力控制阀。阀单元和因此阀装置可以具有至少一个电磁阀。促动器可以包括带有电阻的电感。二极管元件可以具有二极管、半导体二极管等。保险装置可以具有熔断保险装置或其它电气保险装置。

根据一个实施方式，促动器可以通过第一供应接头连接到第一控制器的第一供应电势上。在此，促动器可以通过第二供应接头连接到第二控制器的第二供应电势上。替代地或附加地，促动器也能够通过第一供应接头连接到第一控制器的供应电势上，其中，促动器能够通过第二供应接头连接到第二控制器的供应电势上，其中，促动器能够通过第一主接头与第一接地电势连接，并且通过第二主接头与控制器的第二接地电势连接。在此，促动器能够通过第一主接头和第二主接头连接到控制器的一个共同的接地电势上。这种实施方式带来的优点是：尽管对于至少一个促动器使用一个共同的接地电势，仍可以以防止例如短路等故障的方式实现对阀装置的冗余控制。

第一保护电路的二极管元件也可以连接在第一供应接头和促动器之间。在此，第一保护电路的保险装置可以连接在第二供应接头和促动器之间。在此，第二保护电路的保险装置可以连接在促动器和第一主接头之间。此外，第二保护电路的二极管元件可以连接在促动器和第二主接头之间。这种实施方式带来的优点是：在多重利用阀装置的情况下可以实现防故障的可靠保护。

尤其，第一保护电路的二极管元件的导通方向可以从第一供应接头延伸至促动器。在此，第二保护电路的二极管元件的导通方向可以从促动器延伸至第二主接头。这种实施方式带来的优点是：能够通过两个控制器以安全和故障保护的方式实现阀装置的冗余运行。

此外，阀单元可以具有至少一个促动器，用于操纵阀单元。在此，阀装置可以具有至少一个第三供应接头，用于将另外的促动器与第一控制器电连接；至少一个第四供应接头，用于将另外的促动器与第二控制器电连接；以及至少一个另外的保护电路。在此，另外的保护电路可以在一方面第三供应接头和第四供应接头与另一方面另外的促动器之间电连接。第二保护电路可以在一方面另外的促动器与另一方面第一主接头和第二主接头之间电连接。阀单元的促动器例如可以是阀装置的入口阀的一部分，其中，另外的促动器例如可以是阀装置的出口阀的一部分。这种实施方式带来的优点是：可以在最小费事的情况下保护阀装置的任意数量的促动器。

在此，另外的保护电路的二极管元件可以连接在第三供应接头和另外的促动器之间。另外的保护电路的保险装置可以连接在第四供应接头和另外的促动器之间。尤其，另外的保护电路的二极管元件的导通方向也可以从第三供应接头延伸至另外的促动器。这种实施方式带来的优点是：可以对于具有多个促动器的阀装置的稳健的冗余运行实现防故障的可靠保护。

此外，另外的促动器能够通过第三供应接头连接到第一供应电势上。另外的促动器能够通过第四供应接头连接到第二供应电势上。这种实施方式带来的优点是：另外的促动器也能够以最小的费事连接入保护装置中和从而进行保护。

保护电路的保险装置也能够可更换地布置在保护电路中。这种实施方式带来的优点是：在发生故障情况之后，可以简单且成本低地更换一个或多个保险装置，以便恢复保护电路的功能。

一种用于车辆的系统包括以下特征：

上述阀装置的一个实施方式；和

第一控制器和第二控制器，其中，这些控制器与阀装置电连接或可电连接。

阀装置可以借助电气线路与第一控制器和第二控制器连接或能够连接。该系统也可以具有至少一个另外的阀装置。

阀装置也可以具有用于连接第一控制器的第一组机械组合的电接头和用于连接第二控器的第二组机械组合的电接头。一个接头连接到第一控制器，而另一接头连接到第二控制器。一个接头的松动不会导致系统功能的失效。

附图说明

在下面的描述中参照附图更详细地阐述在这里提出的方法的实施例。

附图示出了：

图1系统的示意图；

图2系统的示意图；

图3根据一个实施例的具有系统的车辆的示意图；和

图4用于系统的阀装置的实施例的示意图。

具体实施方式

图1示出系统100的示意图。在此尤其示出系统100的第一控制器或主控制器ECU1、第二控制器或冗余控制器ECU2和压力控制阀(PCV)的多个促动器110。该系统例如是制动系统。包括多个电子控制单元，在这里第一控制器ECU1和第二控制器ECU2，用于制动控制所使用的具有促动器110的共同的压力控制阀，以便示出系统100中的冗余。

在此例如示出分别具有两个促动器110的两个压力控制阀。在图1的示意图中，每个促动器110作为由电感L和电阻R组成的等效电路直观示出。第一控制器ECU1包括接头PCV1_IV、PCV1_OV、PCV2_IV、PCV2_OV和GVR1，用于电连接到促动器110上，以及接头UB1和GND1，用于连接到第一电压源上。第二控制器ECU2包括接头PCV1_IV、PCV1_OV、PCV2_IV、PCV2_OV和GVR1，用于电连接到促动器110上，以及接头UB2和GND1，用于连接到第二电压源上。

示例性地还示出UB1至共同使用的促动器接地的短路。在一些故障情况下，可能出现第一控制器ECU1和第二控制器ECU2都不能操控促动器110的情况。在UB1或UB2至共同使用的促动器接地的短路的情况下，不可能再进行操控。另一可能的故障情况是在UB1或UB2之后结束操控。因此，ABS调节例如在这种故障情况下无论从第一控制器ECU1还是从第二控制器ECU2都是不可能的。因此，可能不能获得主制动系统的完全冗余。

图2示出系统200的示意图。在此，图2中的系统200与图1中的系统相应，除了仅设置具有两个促动器210的一个压力控制阀外，其中，附加地设置保险装置F和二极管D用于保护压力控制阀。多个电子控制器，在这里第一控制器ECU1和第二控制器ECU2，为了制动控制使用一个共同的压力控制阀，其具有两个促动器210，以便构成系统200中的冗余。在UB1与第一控制器ECU1的促动器接地GVR1短路的情况下，保险装置F应触发并且因此断开被短路的接地线GVR1。二极管D应在UB1短路情况下在第二控制器ECU2一侧上保护ECU2。在这两种情况下，也可以触发与UB2短路。

图3示出根据一个实施例的具有系统305的车辆300的示意图。系统305可以类似于图2的系统。系统305包括第一控制器310、第二控制器320和阀装置330。控制器310和320与阀装置330电连接。下面还更详细地论述阀装置330。

图4示出用于系统的阀装置330的一个实施例的示意图。在此，系统相应于或类似于图3的系统，因此，该系统包括第一控制器和第二控制器，它们能够与阀装置330电连接或能够连接。阀装置330相应于或类似于图3的阀装置。尤其，阀装置330实施为用于系统的压力控制阀(PCV)。

阀装置330包括阀单元450、第一供应接头441、第二供应接头442、第一主接头445、第二主接头446、第一电气保护电路460、第二电气保护电路470和阀壳体435。阀壳体435成型为用于接收阀单元450以及保护电路460和470。

阀单元450构造为用于调节用于系统的工作介质的压力。阀单元450包括至少一个促动器452，用于操纵阀单元450。阀单元450布置在阀壳体435内。至少一个促动器452包括一个带电阻的电感，如在图4的示图中通过具有电感L和电阻R的等效电路图直观示出。

第一供应接头441用于将促动器452与系统的第一控制器电连接。第二供应接头442用于将促动器452与系统的第二控制器电连接。第一主接头445用于将促动器452与第一控制器电连接。第二主接头446用于将促动器452与第二控制器电连接。

第一保护电路460和第二保护电路470布置在阀壳体435内。第一保护电路460在一方面第一供应接头441和第二供应接头442与另一方面促动器452之间电连接。第一保护电路460包括电气保险装置462和二极管元件464，它们串联地接入到相应的供应/接地连接中。第二保护电路470在一方面促动器452与另一方面第一主接头445和第二主接头446之间电连接。第二保护电路470包括电气保险装置472和二极管元件474，它们串联地接入到相应的供应/接地连接中。尤其，保险装置462和472构造为用于在系统中发生电气故障时，例如在短路时触发，并且断开故障的供应/接地路径。此外，二极管元件464和474构造为用于在这种故障情况下也能防止不允许的电流。

根据一个实施例，第一保护电路460的二极管元件464连接在第一供应接头441和促动器452之间。此外，第一保护电路460的保险装置462在此连接在第二供应接头442和促动器452之间。此外，第二保护电路470的保险装置472在此连接在促动器452和第一主接头445之间。此外，第二保护电路470的二极管元件474在此也连接在促动器452和第二主接头446之间。例如，第一保护电路460的二极管元件464的导通方向在此从第一供应接头441延伸至促动器452。此外，第二保护电路470的二极管元件474的导通方向例如从促动器452延伸至第二主接头446。

尤其，促动器452能够通过第一供应接头441连接到第一控制器的第一供应电势上，并且能够通过第二供应接头442连接到第二控制器的第二供应电势上。此外，促动器452能够通过每个接地连头445和446连接到控制器的共同的接地电势上。

根据一个另外的实施例，阀单元450包括至少一个另外的促动器454，用于操纵阀单元450。根据该实施例，阀装置330也包括至少一个第三供应接头443，用于将另外的促动器454与第一控制器电连接，至少一个第四供应接头444，用于将另外的促动器454与第二控制器电连接，以及至少一个另外的电气保护电路480。另外的保护电路480也包括电气保险装置482和二极管元件484，它们串联地接入到相应的供应/接地连接中。另外的保护电路480在一方面第三供应接头443和第四供应接头444与另一方面另外的促动器454之间电连接。第二保护电路470也在一方面另外的促动器454和另一方面接地接头445和446之间电连接。更准确地说，在此，尤其另外的保护电路480的二极管元件484在第三供应接头443和另外的促动器454之间连接，其中，另外的保护电路480的保险装置482在第四供应接头444和另外的促动器454之间连接。例如，另外的促动器454在此能够通过第三供应接头443连接到第一供应电势上并且能够通过第四供应接头444连接到第二供应电势上。此外，另外的促动器454可以通过每个接地接头445和446连接到控制器的共同的接地电势上。

压力控制阀或阀装置330例如包括具有促动器452的入口阀和具有另外的促动器454的出口阀，其中，促动器452和454能够连接或已经连接到共同使用的接地上。操控线路或供应线路从控制器单独地引导至促动器452和454。

根据一个实施例，保护电路460、470和可选的保护电路480的保险装置462、472和可选的保险装置482可更换地布置在保护电路460、470和可选的保护电路480中。因此，每一保险装置462、472和可选的保险装置482在必要时可以单独地更换或者说更新。

参照上面描述的附图，下面总结地并且简要地阐述实施例及其优点。

因此，可以通过保护电路460、470和可选的保护电路480提供对于例如参照图1提及的故障源的补救措施，这些保护电路有利地集成到压力控制阀或阀装置330中，更准确地说布置在阀壳体435中，以避免另外的故障源。因此，第一控制器310(与第一控制器ECU1等效)例如可以不受限制地将阀装置330的控制权转移给第二控制器320(与第二控制器ECU2等效)。第一控制器310可以不受限制地使用阀装置330或其促动器452或促动器452和454。因此，在用于阀装置330的操控路径中也可以采用保护电路460、470和可选的保护电路480的集成。

附图标记列表

100          系统

110          促动器

GND1         共同的接地

GVR1         主接头

L            电感

PCV1_IV      供应接头

PCV1_OV      供应接头

PCV2_IV      供应接头

PCV2_OV      供应接头

ECU1         第一控制器

R            电阻

ECU2         第二控制器

UB1          第一供应电势

UB2          第二供应电势

200          系统

210          促动器

D            二极管

F            保险装置

300          车辆

305          系统

310          第一控制器

320          第二控制器

330          阀装置

435          阀壳体

441          第一供应接头

442          第二供应接头

443          第三供应接头

444          第四供应接头

445          第一主接头

446          第二主接头

450          阀单元

452          促动器

454          另外的促动器

460          第一电气保护电路

462          电气保险装置

464          二极管元件

470          第二电气保护电路

472          电气保险装置

474          二极管元件

480          另外的电气保护电路

482          电气保险装置

484          二极管元件

L            电感

R            电阻

Claims (11)

1.一种用于车辆(300)的系统(305)的阀装置(330)，其中，所述系统(305)具有第一控制器(310)和第二控制器(320)，其中，这些控制器(310，320)与所述阀装置(330)电连接或可电连接，其中，所述阀装置(330)具有以下特征：

阀单元(450)，用于调节用于所述系统(305)的工作介质的压力，其中，所述阀单元(450)包括至少一个促动器(452)，用于操纵所述阀单元(450)；

第一供应接头(441)，用于将所述促动器(452)与所述第一控制器(310)电连接；第二供应接头(442)，用于将所述促动器(452)与所述第二控制器(320)电连接；第一主接头(445)，用于将所述促动器(452)与所述第一控制器(310)电连接；和第二主接头(446)，用于将所述促动器(452)与所述第二控制器(320)电连接；

第一电气保护电路(460)和第二电气保护电路(470)，其中，所述第一保护电路(460)在一方面所述第一供应接头(441)和所述第二供应接头(442)与另一方面所述促动器(452)之间电连接，其中，所述第二保护电路(470)在一方面所述促动器(452)与另一方面所述第一主接头(445)和所述第二主接头(446)之间电连接，其中，每个保护电路(460，470)具有电气保险装置(462，472)和二极管元件(464，474)，所述电气保险装置和二极管元件串联地接入到至少所述第一供应接头(441)和/或所述第二供应接头(442)或至少所述第一主接头(445)和/或所述第二主接头(446)中；和

阀壳体(435)，用于接收所述阀单元(450)和所述保护电路(460，470)。

2.根据权利要求1所述的阀装置(330)，其中，所述促动器(452)能够通过所述第一供应接头(441)连接到所述第一控制器(310)的第一供应电势上，其中，所述促动器(452)能够通过所述第二供应接头(442)连接到所述第二控制器(320)的第二供应电势上，其中，所述促动器(452)能够通过所述第一主接头(445)和所述第二主接头(446)连接到控制器(310、320)的共同的接地电势上，和/或，其中，所述促动器(452)能够通过所述第一供应接头(441)连接到所述第一控制器(310)的供应电势上，其中，所述促动器(452)能够通过所述第二供应接头(442)连接到所述第二控制器(320)的供应电势上，其中，所述促动器(452)能够通过所述第一主接头(445)与第一接地电势连接，并且能够通过所述第二主接头(446)与所述控制器(310、320)的第二接地电势连接。

3.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置(330)，其中，所述第一供应接头(441)和所述第二供应接头(442)是供应电压接头，而所述第一主接头(445)和第二主接头(446)是接地接头，或者其中，所述第一供应接头(441)和所述第二供应接头(442)是接地接头，而所述第一主接头(445)和所述第二主接头(446)是供应电压接头。

4.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置(330)，其中，所述第一保护电路(460)的二极管元件(464)连接在所述第一供应接头(441)和所述促动器(452)之间，其中，所述第一保护电路(460)的保险装置(462)连接在所述第二供应接头(442)和所述促动器(452)之间，其中，所述第二保护电路(470)的保险装置(472)连接在所述促动器(452)和所述第一主接头(445)之间，其中，所述第二保护电路(470)的二极管元件(474)连接在所述促动器(452)和所述第二主接头(446)之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置(330)，其中，所述第一保护电路(460)的二极管元件(464)的导通方向从所述第一供应接头(441)延伸至所述促动器(452)，其中，所述第二保护电路(470)的二极管元件(474)的导通方向从所述促动器(452)延伸至所述第二主接头(446)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置(330)，其中，所述阀单元(450)具有至少一个促动器(454)，用于操纵所述阀单元(450)，其中，所述阀装置(330)具有：至少一个第三供应接头(443)，用于将所述另外的促动器(454)与所述第一控制器(310)电连接；至少一个第四供应接头(444)，用于将所述另外的促动器(454)与所述第二控制器(320)电连接；和至少一个另外的保护电路(480)，其中，所述另外的保护电路(480)在一方面所述第三供应接头(443)和所述第四供应接头(444)与另一方面所述另外的促动器(454)之间电连接，其中，所述第二保护电路(470)在一方面所述另外的促动器(454)与另一方面所述第一主接头(445)和所述第二主接头(446)之间电连接。

7.根据权利要求6所述的阀装置(330)，其中，所述另外的保护电路(480)的二极管元件(484)连接在所述第三供应接头(443)和所述另外的促动器(454)之间，其中，所述另外的保护电路(480)的保险装置(482)连接在所述第四供应接头(444)和所述另外的促动器(454)之间。

8.根据权利要求6至7中任一项所述的阀装置(330)，其中，所述另外的促动器(454)能够通过所述第三供应接头(443)连接到所述第一供应电势上，其中，所述另外的促动器(454)能够通过所述第四供应接头(444)连接到所述第二供应电势上。

9.根据前述权利要求中任一项所述的阀装置(330)，其中，所述保护电路(460，470，480)的保险装置(462，472，482)可更换地布置在所述保护电路(460，470，480)中。

10.一种用于车辆(300)的系统(305)，其中，所述系统(305)具有以下特征：

根据前述权利要求中任一项所述的阀装置(330)；和

所述第一控制器(310)和所述第二控制器(320)，其中，这些控制器(310，320)与所述阀装置(330)电连接或可电连接。

11.根据权利要求10所述的系统(305)，其中，所述阀装置(330)具有用于连接所述第一控制器(310)的第一组机械组合的电接头和用于连接所述第二控制器(320)的第二组机械组合的电接头。

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