CN117693454A - 具有以仅一个梭阀实现用于自动驾驶运行的故障安全的制动应用的能电子控制的气动制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于商用车辆(202)的能电子控制的气动制动系统(204)，其具有用于主系统(B1)的第一控制单元(410)和用于第一后备层级(B2)的第二控制单元(420)、以及单稳态的故障安全阀单元(1)，故障安全阀单元将提供第一压力(p1)的主接口(20)和故障制动接口(22)气动连接起来，其中，故障安全阀单元(1)与两个控制单元(410、420)连接并在控制单元(410、420)的错误情况(FF)、供电故障(SF)和/或诊断情况(FD)时。为了提供故障制动压力(pN)来触发故障制动(BA)，故障制动接口(22)在主系统(B1)和/或第一后备层级(B2)的功能上的气动单元(430)的上游与主系统和/或第一后备层级连接，使得不仅前桥行车制动执行器(440a、440b)而且后桥行车制动执行器(442a、442b、442c、442d)都被加载制动压力(pBVA、pBHA)，以用于实现故障制动(BA)。

Description

具有以仅一个梭阀实现用于自动驾驶运行的故障安全的制动 应用的能电子控制的气动制动系统

技术领域

本发明涉及用于车辆、优选商用车辆的能电子控制的气动制动系统。能电子控制的气动制动系统具有用于主系统的第一控制单元和用于第一后备层级的第二控制单元，其中，第一控制单元和第二控制单元彼此独立地被供应能量和/或可以至少部分地在它们的功能方面相互替代。此外，设置有单稳态的故障安全阀单元，该故障安全阀单元将提供第一压力的主接口和故障制动接口气动连接起来，其中，故障安全阀单元不仅与第一控制单元连接而且与第二控制单元连接，并在第一控制单元和第二控制单元的错误情况和/或供电故障和/或诊断情况时，给故障制动接口提供故障制动压力。在第二方面中，本发明还涉及具有这种能电子控制的气动制动系统的车辆。

背景技术

在针对现代车辆的能电子控制的气动制动系统中安全概念意义重大。尤其是在具有自动化或部分自动化的驾驶功能的车辆中，在控制单元的错误情况或供电故障时触发故障制动的概念显著地有助于车辆的、车辆的乘客和其他交通参与者的安全。此类概念能够实现在发生诸如供电故障那样的错误情况时实现对车辆的安全制动和停止。

原则上存在借助行车制动系统实现故障制动以及借助泊车制动系统实现这样的故障制动的概念。制动系统在此通常同时也采用这两种概念，以便实现两个或更多个基于不同的概念的后备层级。在基于泊车制动系统的概念中原则上存在的优点是，通过对预紧的弹簧蓄能式制动缸进行放气可以实现车辆的安全停车，而无需用压缩空气向制动执行器进行压力加载。

因此，DE 10 2019 131 930 A1已经描述了一种用于车辆的能电子控制的气动制动系统的电动气动的泊车制动模块，该电动气动的泊车制动模块具有：用于接收储备压力的储备接口；用于联接至少一个弹簧蓄能式制动缸的至少一个泊车制动接口；接收储备压力的主阀单元，该主阀单元被构造成用于依赖于控制压力地给泊车制动接口调控出弹簧蓄能器压力；以及接收储备压力的先导阀组件，其用于提供控制压力，其中，先导阀组件具有能在第一充气位置与第二放气位置之间切换的双稳态阀；以及控制单元，其用于给先导阀组件提供第一和第二切换信号。

在DE 10 2019 131 930 A1中所示的电动气动的泊车制动模块中，先导阀组件具有与双稳态阀气动串联并被布置在主阀单元的控制线路中的单稳态的保持阀，其中，保持阀在断电时在打开位置中打开，并且控制单元被构造成借助第一切换信号将保持阀保持在保持位置中以用于保持控制压力，并且在保持阀与主阀单元的控制接口之间的控制线路中布置有选出阀单元，该选出阀单元具有第一选出阀接口，其用于接收在附加制动压力接口处提供的附加控制压力，其中，选出阀单元在第一选出阀接口处具有止回特性，使得第一选出阀接口在从附加制动压力接口经由第三选出阀接口到控制接口的流动方向上被打开，而逆着流动方向被阻断。

由DE 10 2020 130 277 A1公开了一种用于能电子控制的气动制动系统的故障制动功能的故障安全阀单元，该故障安全阀单元被用于即使是当制动系统的冗余系统、子系统或层级发生故障时，也能够实现车辆的安全停止。那里所公开的制动系统具有第一控制单元和第二控制单元，它们相互独立地被供应能量和/或可以至少部分地在它们的功能方面相互替代。故障安全阀单元具有被构造为单稳态阀的第一故障制动阀和被构造为单稳态阀的第二故障制动阀、以及将提供第一压力的主接口和故障制动接口气动连接起来的阀主线路。在那里公开内容中，第一故障制动阀和第二故障制动阀以气动方式串联在阀主线路中。第一故障制动阀能由第一控制单元控制，而第二故障制动阀能由第二控制单元控制。故障制动阀在未被驱控、尤其是断电的状态下在打开位置中打开，使得施加在主接口处的第一压力提供给故障制动接口作为故障制动压力，使得在控制单元的错误情况和/或供电故障和/或诊断情况时，经由在故障制动接口处提供故障制动压力通过制动系统来触发对车辆的故障制动。

该系统基本上功能良好，并且尤其是故障安全阀单元已证明了其可靠。然而，即使采用这种解决方案，也仍存在对进一步优化系统的稳定性、反应速度以及管线铺设方面的需求。

其他的用于实现气动冗余的系统例如由DE 10 2016 005 318 A1、DE 10 2018205 957A1、EP 2 090 481 A1、DE 103 57 373A1、DE 10 2016010 464A1、DE 10 2017 002718 A1和DE 10 2015 011 296 A1所已知。因此，例如由DE 10 2016 005 318 A1已知了一种能电子控制的气动制动系统，其具有至少两个制动回路，其中，至少两个制动回路中的至少一个制动回路被配属给能电子和气动控制的控制阀，而至少两个制动回路中的另外的制动回路被配属给能电子控制的驻车制动阀，它们被用于预定制动压力用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和第二控制单元，该第一控制单元被构造成用于依赖于自动化地请求的车辆目标减速度或由驾驶员经由操纵设备的操纵地以电方式驱控各自的控制阀，第二控制单元被构造成用于当以电方式驱控对各自的控制阀受到阻碍时，依赖于自动化请求的车辆目标减速度地以电方式驱控驻车制动阀。根据本公开内容，还设置了至少一个与控制阀相配属的旁通阀，该旁通阀被构造成用于以气动方式驱控所配属的控制阀，其中，当以电方式驱控各自的控制阀受到阻碍时，依赖于自动化请求的车辆目标减速度或依赖于由驾驶员预定的对操纵设备的操纵地进行气动驱控，以用于扩展电子气动控制的冗余。

发明内容

本发明的任务是说明一种开头所述类型的能电子控制的气动制动系统，该能电子控制的气动的系统在稳定性方面被改善，不易出现错误，和/或可以允许更短或更高效的管线铺设。

在开头所述类型的能电子控制的气动制动系统中，该任务通过如下方式来解决，即，为了提供故障制动压力来触发对车辆的故障制动，故障制动接口在主系统和/或第一后备层级的功能上的气动单元的上游与该主系统和/或第一后备层级连接，使得不仅前桥行车制动执行器而且后桥行车制动执行器都被加载制动压力，以用于实现故障制动。

在根据DE 10 2020 130 277 A1的现有技术中，用于提供故障制动压力来触发故障制动的故障制动接口经由第二梭阀被耦入到前桥制动回路中，更确切地具体来说是被耦入到通向前桥调制器的冗余压力接口的线路中，而本发明设置的是，一方面，故障制动接口在主系统和/或第一后备层级的功能上的气动单元的上游与该主系统和/或后备层级连接，并且另一方面在提供故障制动压力时，不仅前桥行车制动执行器和后桥行车制动执行器都可以被加载制动压力。在根据DE的102020 130 277A1的现有技术中，在故障制动时只能够操纵后桥上的弹簧蓄能式制动缸，而不能操纵行车制动执行器。在操纵弹簧蓄能式制动缸来实现冗余的制动时，需要其他调节参数，并且反应时间与行车制动执行器的反应时间不同，从而原则上期望的是使用行车制动执行器来实现冗余的制动。

将故障制动压力在主系统和/或第一后备层级的功能上的气动单元上游进行耦入导致提高系统的稳定性和可用性。主系统和/或第一后备层级的功能上的气动单元尤其是指那些可以以气动和/或电方式驱控并且可以对以气动方式提供给它们的压力进行调制的单元。对此的示例是车桥调制器、驻车制动模块、挂车控制阀、空气制备设施、制动踏板和类似单元。

系统的稳定性可以通过如下方式提高，即，更多使用现有系统，尤其是主系统和/或第一后备层级的功能上的气动单元，将故障制动压力在它们上游引入。与DE 10 2020130 277 A1相比，尤其可以取消一个梭阀。由此不仅节省了构件，而且还可以避免了额外的错误源，并由此提高了系统的稳定性。

根据第一优选的实施方式设置的是，故障安全阀单元具有被构造为单稳态阀的第一故障制动阀、被构造为单稳态阀的第二故障制动阀和阀主线路，其中，第一故障制动阀和第二故障制动阀在阀主线路中以气动方式串联。优选地，第一故障制动阀能由第一控制单元控制，而第二故障制动阀能由第二控制单元控制。优选地，故障制动阀在未被驱控的状态下处于打开位置中，从而使得施加在主接口处的第一压力或从中导出的压力作为故障制动压力被提供给故障制动接口。当故障制动阀由两个不同的控制单元驱控，即分别配属给一个控制单元时，则故障制动阀因此分别由不同的彼此独立的控制单元在驱控状态下通过控制信号保持在阻断状态中。控制单元在此尤其彼此独立地被供应能量。控制单元可以至少部分在它们的功能方面相互替代，这尤其意味着，如果第一控制单元故障，则第二控制单元可以在后备层级意义下以冗余的方式提供第一控制单元的功能。在发生多重错误，即错误涉及到多个控制单元，并且尤其发生涉及具有第一控制单元的主系统和具有第二控制单元的第一后备层级的双重错误的情况下，由于故障安全阀单元在未被驱控的状态下、即在没有用于故障制动阀的控制信号的情况下的单稳态的特性、即在无电流情况下是打开的特性，使得故障安全阀单元可以将施加在主接口处的第一压力作为故障制动压力提供给用于制动系统的故障制动接口。优选的改进方案包括以下认知，即，在制动系统的具有各自独立的控制单元的多个子系统中，错误可以有利地通过缺失用于各自的与控制单元相配属的故障制动阀的控制信号来呈现。例如，在发生供电故障的情况下，即当对控制单元的电流供应故障时，就出现这种情况。控制单元还可以被构造成，在异常错误的情况下，尤其是在控制逻辑无法再保证车辆的安全性的情况下，输出零信号作为用于故障制动阀的控制信号，并因此模拟出控制信号的不存在。当发生这种情况时，即两个子系统都出现尤其是形式为异常错误或供电故障的错误时，故障安全阀单元通过提供故障制动压力来确保对车辆的安全减速。双重错误在此是多重错误的特殊情况，其中，两个子系统同时受到错误的影响。

在该改进方案的范围内，还可以设置有三个或更多个串联的故障制动阀，以便考虑到另外的后备层级或其他系统。也可以将另外的控制单元接驳到故障制动阀上，以便可以反映出不同的多重错误的存在性。也有可能的是，将两个或更多个控制单元联接到故障制动阀，并向其提供信号。也可以设置的是，控制单元给多个故障制动阀调控出相应信号。

根据优选的改进方案，能电子控制的气动制动系统具有与第一控制单元以电子方式连接的前桥调制器，前桥调制器从第一控制单元接收前桥行车制动信号并对此做出响应地给车辆的前桥处的第一前桥行车制动执行器和第二前桥行车制动执行器提供前桥行车制动压力。此外，制动系统还具有与第一控制单元以电子方式连接的后桥调制器，该后桥调制器从第一控制单元接收后桥行车制动信号并对此做出响应地给车辆的后桥处的至少一个第一后桥行车制动执行器和第二后桥行车制动执行器提供后桥行车制动压力。前桥调制器和后桥调制器可以作为制动系统中的独立的单元。也可以设置的是，将第一控制单元与前桥调制器或后桥调制器整合到一个结构单元中，以便因此形成模块。前桥调制器和后桥调制器可以经由总线系统以及经由直接的布线与第一控制单元联接，以便从该第一控制单元接收前桥行车制动信号和后桥行车制动信号。在设置直接布线的情况下，前桥调制器和后桥调制器优选包括末端级。

优选的是，第一控制单元经由车辆总线与用于自动驾驶的单元连接，并且从该用于自动驾驶的单元接收制动请求信号，并基于这些制动请求信号提供前桥行车制动信号和/或后桥行车制动信号。因此，第一控制单元被设置成用于转化来自用于自动驾驶的单元的制动请求信号，并为前桥调制器和后桥调制器提供相应的前桥行车制动信号和后桥行车制动信号。如果气动制动系统还包括挂车控制单元，则第一控制单元优选也为挂车控制单元提供行车制动信号，然后挂车控制单元根据这些行车制动信号可以驱控与车辆联接的挂车。

此外优选还设置有前桥冗余压力线路，前桥冗余压力能引入到该前桥冗余压力线路中，以用于对前桥进行冗余制动。此外优选还设置有后桥冗余压力线路，后桥冗余压力能引入到该后桥冗余压力线路中，以用于对至少一个后桥进行冗余制动。车辆也可以拥有两个或更多个车桥，其中，于是优选为两个或更多个后桥设置后桥冗余压力。前桥冗余压力线路例如可以与前桥调制器的冗余接口联接，然后前桥调制器能够对在该冗余接口处接收到的前桥冗余压力进行气动转化，并依赖于接收到的前桥冗余压力调控出前桥制动压力。也可以设置的是，直接调控出前桥冗余压力给前桥行车制动执行器，以便对前桥进行冗余制动。以类似方式，后桥冗余压力线路可以与后桥调制器联接，优选与后桥调制器的冗余接口联接，于是，后桥调制器能够对接收到的后桥冗余压力进行气动转化，并依赖于后桥冗余压力地调控出后桥制动压力。也能想到的是，将后桥冗余压力线路径直地联接到后桥行车制动执行器，以便对后桥进行冗余制动。

根据优选的改进方案，制动系统包括由第二控制单元驱控的冗余阀单元。优选地，第二控制单元与冗余阀单元被整合在优选作为模块的结构单元中。

冗余阀单元优选采用调制器的类型构建。它优选被设置成用于将前桥冗余制动压力引入到前桥冗余压力线路中。同样地，它优选还被设置成用于将后桥冗余压力引入到后桥冗余压力线路中。冗余阀单元例如可以按照双通道调制器的类型构成，以便因此不仅调控出前桥冗余压力而且调控出后桥冗余压力。为此目的，冗余阀单元优选具有一个或多个能电切换的磁阀。切换磁阀所需的信号由第二控制单元提供。以该方式，冗余阀单元与第二控制单元在制动系统中形成后备层级，这是因为第二控制单元是不依赖于第一控制单元的并且可以至少部分地替代第一控制单元的功能。冗余阀单元于是可以不仅调控出前桥冗余压力而且调控出后桥冗余压力，然后将其在前后桥处实施，以便制动车辆。

优选的是，第二控制单元经由车辆总线或所述车辆总线与用于自动驾驶的单元或所述用于自动驾驶的单元连接并从该用于自动驾驶的单元接收制动请求信号。基于制动请求信号，第二控制单元切换冗余阀单元的阀，并且要么按车桥地要么统一地调控出前后桥冗余压力。以该方式，第二控制单元可以完全或几乎完全替代第一控制单元。

根据另外的优选的实施方式设置的是，冗余阀单元具有故障控制接口，该故障控制接口与故障制动接口连接或能连接，其中，冗余阀单元被构造成用于基于故障制动压力气动调控出前桥冗余压力和/或后桥冗余压力。优选地，冗余阀单元被设置成用于：只有在第二控制单元的错误情况和/或供电故障和/或诊断情况时，才基于在故障控制接口处接收到的来自故障制动接口的压力调控出前桥冗余压力和/或后桥冗余压力。因此，在本实施方式中，故障制动接口在冗余阀单元上游与制动系统连接。在本实施方式中，冗余阀单元因此是开头所述类型的功能上的气动单元。冗余阀单元在其截止故障制动压力的功能方面替代了根据DE 10 2020 130 277 A1设置的其中一个梭阀。如果第一控制单元不工作或不正常工作，则第二控制单元接管对能电子控制的气动制动系统的控制。如果第二控制单元也不工作或不正常工作，则前桥和后桥可以基于故障制动压力引起制动，在这种情况下，该故障制动压力由冗余阀单元优选气动处理。

根据另外的优选的实施方式，能电子控制的气动制动系统包括制动值发送器，该制动值发送器具有至少一个用于提供制动值发送器制动压力的制动值发送器制动压力接口。制动值发送器制动压力接口优选与前桥冗余压力线路和/或后桥冗余压力线路连接或能连接。这种基本上已知的设计允许借助制动值发送器将制动值发送器制动压力馈入到前桥冗余压力线路或后桥冗余压力线路中，以便以该方式可以对车辆进行人工制动。

在优选的改进方案中，制动值发送器具有制动值发送器冗余接口，该制动值发送器冗余接口与故障制动接口连接，其中，制动值发送器被构造成用于基于故障制动压力气动调控出制动值发送器制动压力。因此，在本实施方式中，故障制动接口在制动值发送器上游与制动系统连接，从而使得制动值发送器在这种情况下表示了根据开头所述的优选的实施方式的功能上的气动单元。制动值发送器被布置在故障制动接口，也就是在故障安全阀单元与前桥和后桥调制器之间。因此，制动值发送器可以用于在第一和第二控制单元工作的情况下截止故障制动压力并因此防止基于故障制动压力进行的制动。

以优选的方式，制动值发送器制动压力接口与故障安全阀单元的故障安全阀单元控制接口连接，其中，故障安全阀单元被构造成用于在第一控制单元和第二控制单元不存在错误情况和/或供电故障和/或诊断情况时，将故障安全阀单元控制接口与故障制动接口连接起来，以用于接通制动值发送器制动压力。本实施方式与前一实施方式相反，即制动值发送器布置在故障安全阀单元的上游。然而，故障安全阀单元和故障制动接口仍像前述一样位于前桥调制器的上游，并因此位于主系统的功能上的气动单元的上游。然而，在这种情况下，只要第一和第二控制单元正常工作，故障安全阀单元就可以一直截止制动值发送器制动压力。只有当第一和第二控制单元不工作或不正常工作时，故障安全阀单元才导通制动值发送器制动压力，并将该制动值发送器制动压力或由该制动值发送器制动压力导出的压力作为故障制动压力提供给故障制动接口，然后该故障制动接口其本身例如可以与例如前桥调制器的冗余接口连接。

本发明通过如下方式改进，即，第一故障制动阀和第二故障制动阀被构造为二位三通磁阀。在此类改进方案中，在其中，故障制动阀分别被构造为二位三通磁阀，根据所述概念的故障制动阀在未被驱控的状态下自主切换到打开位置中的效果可以有利地实现，这是因为在未被驱控状态下，阀的磁体部分保持断电，并因此阀优选通过复位弹簧又运动到打开位置中。

优选的是，设置有布置在阀主线路中的双稳态阀，该双稳态方阀被构造成用于在阻断阀主线路或与第三双稳态阀接口连接的第一位置与连接阀主线路的第二位置之间进行切换。第三双稳态阀接口优选与放气部连接。借助这种双稳态阀，使得故障安全阀单元有利地既可以在适用于车辆自动运行的模式下运行，也可以在适用于车辆的人工运行的模式下运行。优选地，双稳态阀被构造成：在阻断阀主线路的第一位置中，在第一双稳态阀接口处将阀主线路与双稳态阀的放气部气动连接，而同时在第二双稳态阀接口处阻断阀主线路，并且在与阀主线路气动连接的第二位置中，在第一和第二双稳态阀接口之间将阀主线路气动连接起来，而同时阻断双稳态阀的放气部被阻断。

如果双稳态阀处于阻断阀主线路的第一位置中，则无论故障制动阀的位置如何，都防止了给故障安全阀单元的故障制动接口提供故障制动压力。因此，在该第一位置中防止了因有双重错误才招致的故障制动。在车辆被人工运行的情况下，尤其是当人类驾驶员需要保持对车辆的控制时，这一点就尤为有利。与此相反，双稳态阀可以被切换到将阀主线路气动连接起来的第二位置中，因此(当故障安全阀单元的所有故障制动阀都处于打开位置中时)，就可以给故障制动接口提供故障制动压力，以用于触发对车辆的故障制动。根据双稳态阀的概念，该双稳态阀确切地说在断电状态下并且尤其是在制动系统中出现可能的故障情况下也保留在其切换位置中。双稳态阀优选经由阀控制单元进行控制，阀控制单元又以传导信号和/或能量的方式与制动系统的控制单元和/或与车辆总线连接。

在改进方案中，故障安全阀单元控制接口与第三双稳态阀接口连接，从而可以给第三双稳态阀接口提供制动值发送器制动压力。当制动值发送器被布置在故障安全阀单元上游，即故障安全阀单元被布置在制动值发送器下游时，则该变体是特别优选的。故障安全阀单元在输入侧具有两个接口，即故障安全阀单元控制接口和主接口。双稳态阀于是交替地将主接口和故障安全阀单元控制接口与故障安全阀单元的阀主线路连接起来，从而可以要么调控出在主接口处提供的第一压力P1到阀主线路中要么调控出由制动值发送器提供的制动值发送器制动压力到阀主线路中。

另外优选地，能电子控制的气动制动系统、优选是故障安全阀单元，包括限压阀，该限压阀被构造成用于限制第一压力和/或故障制动压力。借助限压阀，可以将在主接口处提供的第一压力或从主接口转发给阀主线路的第一压力限制到尤其适用于故障制动的故障制动压力。典型地，不应使用最大可用压力径直对车辆进行制动，这是因为这会导致车桥抱死。应避免这种情况。所要调控出的最大压力可以依赖于车辆类型、装载状态、速度、路面和类似特征值。例如，在车辆重载的情况下可以设置较低的压力限制，而在车辆轻载或空载的情况下则必须设置较高的限制，以便防止车桥抱死。

在另外的优选的实施方式中，主接口与驻车制动功能部气动连接，以用于接收所调控出的泊车制动压力或由该泊车制动压力导出的压力作为第一压力。该改进方案包括如下认知，即，将车辆的制动状态进行持久保持对车辆的安全性是重要的。在通过故障安全阀单元进行故障制动后，执行故障制动的制动回路中可能会发生泄漏，尤其是在气动的前桥制动回路的控制线路中或在前桥调制器处或在布置有故障安全阀单元的独立的驱控分路中的其他部位处可能会发生泄漏。在发生这种泄漏的情况下，如果所联接的压缩空气储备器被逐渐排空，就将出现故障制动压力下降，并由此造成故障制动的效果的减弱。

由于主接口与驻车制动功能部气动连接以用于接收所调控出的驻车制动压力作为第一压力，使得有利地实现了在通过故障安全阀进行故障制动后出现泄漏的情况下，至少一个弹簧蓄能式制动缸也与存在泄漏的部分气动连接。在所述的改进方案中，泄漏因此导致弹簧蓄能式制动缸压紧，并由此导致车辆的制动状态得以安全保持。弹簧蓄能式制动缸的压紧通过对弹簧蓄能式制动缸进行放气来实现。因此，通过根据改进方案构成的故障安全阀单元，使得执行故障制动的行车制动回路(如前桥制动回路)与调控出的泊车制动压力之间的气动连接有针对性地被用于在行车制动回路出现压力损失的情况下，通过所用的泊车制动器的作用来补偿故障制动的减弱效果。该过程可能相对缓慢，经过几个小时或甚至几天的范围，这取决于泄漏的严重程度。然而，在优选的实施方式中也可以设置的是，在实施故障制动时立即排空弹簧蓄能式制动缸，并因此使得弹簧蓄能式制动缸的压紧与经由故障制动对车辆进行的制动同时进行。

根据另外的优选的实施方式，故障安全阀单元具有选出阀，该选出阀：具有第一接口，该第一接口尤其与驻车制动功能部气动连接以用于接收第一压力；具有第二接口，该第二接口与另外的压缩空气储备器气动连接以用于接收另外的储备压力作为第二压力；并且具有第三接口，该第三接口与故障制动阀气动连接，其中，选出阀被构造成将第一和第二接口中存在较高压力的那个接口与第三接口气动连接。具有选出阀(其优选被构造为所谓的“选高”阀)的改进方案包括如下认知，即，冗余地给故障安全阀单元供应压缩空气有利地提高了车辆的安全性。借助具有为了接收第一压力而与泊车制动系统气动连接的第一接口的选出阀，可以有利地提供用于提供故障制动压力的第一压缩空气源的可用性，该第一压缩空气源尤其独立于制动回路的、尤其是给其提供故障制动压力的行车制动回路的在正常运行中使用的压缩空气源。因此，通过使用单独的制动回路，就已经有利地实现冗余。借助选出阀的第二接口(该第二接口与另外的压缩空气储备器气动连接以用于接收另外的储备压力作为第二压力)，有利地提供了独立于泊车制动系统存在的又一另外的压缩空气源作为又一另外的冗余。该另外的压缩空气储备器在此可以尤其也是行车制动系统的压缩空气储备器。由于故障制动阀具有与故障制动阀气动连接的第三接口，并且故障制动阀被构造成将第一和第二接口中存在较高的压力的那个接口与第三接口气动连接起来(选高阀)，使得有利地即使在第一和第二接口之一处的压缩空气源有故障时，也有其他可用的压缩空气源自动与故障制动阀连接。

在第二方面中，开头所述任务通过一种车辆来解决，该车辆具有前桥，至少一个后桥和按照根据本发明的第一方面的能电子控制的气动制动系统的上述优选的实施方式中任一项的能电子控制的气动制动系统。

附图说明

现在接下来将结合附图描述本发明的实施方式。这些附图不一定按比例示出实施方式。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其中至少两个在说明书、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。

本发明的另外的优点、特征和细节由接下来对优选的实施方式的描述并参考附图得到。在附图中：

图1示出根据第一实施例的能电子控制的气动制动系统；

图2示出根据第二实施例的能电子控制的气动制动系统；

图3示出根据第三实施例的能电子控制的气动制动系统；

图4示出第一实施例的故障安全阀单元的详细图；

图5示出第二实施例的故障安全阀单元；

图6示出第三实施例的故障安全阀单元；

图7示出第四实施例的能电子控制的气动制动系统；以及

图8示出第五实施例的能电子控制的气动制动系统。

具体实施方式

图1说明了一种车辆200，即尤其是商用车辆202，该车辆具有第一车桥(此处为前桥VA)、第二车桥(此处为第一后桥HA1)和第三车桥(此处为第二后桥HA2)。车辆200包括能电子控制的气动制动系统204，该能电子控制的气动制动系统包括主系统B1和第一后备层级B2。此外，该能电子控制的气动制动系统还包括第二后备层级B3(如下文所述)以及故障安全阀单元1，故障安全阀单元被构造成用于在主系统B1以及第一和/或第二后备层级B2、B3中发生双重错误FD或严重的单一错误的情况下对车辆200进行制动。

在主系统B1中，能电子控制的气动制动系统204包括第一控制单元410，该第一控制单元也被构造为中央模块412或整合在这样的中央模块中，并经由车辆总线460与用于自动驾驶的单元464连接，并且从该用于自动驾驶的单元接收制动请求信号SBA。第一控制单元410经由第一供电线路414由第一电压源416供应电能。

在前桥VA处，能电子控制的气动制动系统204包括前桥调制器220，该前桥调制器在此被构造为单通道调制器，并接收来自第一压缩空气储备器6的储备压力pV。为此目的，前桥调制器220按已知方式包括前桥储备接口222，该前桥储备接口通过管件与第一压缩空气储备器6连接。前桥调制器220经由前桥信号线路224与第一控制单元410连接，并从该第一控制单元接收前桥制动信号SBVA，该前桥制动信号促使前桥调制器220的一个或多个电磁阀(未示出)的切换，其中，前桥调制器220因此调控出前桥制动压力pBVA，经由第一和第二ABS阀226、227按车轮地调控出该前桥制动压力给第一前桥行车制动执行器440a和第二前桥行车制动执行器440b。前桥信号线路224既可以作为对前桥调制器220的电磁阀与第一控制单元410的直接布线来实施，从而使得用于前桥调制器220的电磁阀的末端级优选被整合到第一控制单元410中。对此替选地，前桥信号线路224也可以被构造为总线连接部(CAN总线)，尤其是当前桥调制器220拥有自己的智能时。

能电子控制的气动制动系统204还包括后桥调制器230，该后桥调制器在此与第一电子控制单元410一起整合到中央模块412中。后桥调制器230接收来自第二压缩空气储备器7的储备压力pV。第一电子控制单元410将经由车辆总线206接收到的制动请求信号SBA转化为后桥制动信号SBH，并切换后桥调制器230的在此未详细示出的一个或多个电磁阀，从而产生后桥行车制动压力pBHA，调控出该后桥行车制动压力给第一后桥HA1处的第一和第二后桥行车制动执行器442a、442b以及第二后桥HA2处的第三和第四后桥行车制动执行器442ca、442d。在此按侧地调控出后桥行车制动压力pBHA，并在这方面使得后桥调制器230是双通道调制器。

附加地，在此所示的能电子控制的气动制动系统204包括驻车制动单元240，其用于形成车辆200的驻车制动功能部FFS，该驻车制动单元同样与车辆总线460以及与第一电压源416连接，并从该第一电压源接收电能。驻车制动单元240在此与第一和第二压缩空气储备器6、7都连接，并从二者接收储备压力pV。图1中所示的布局主要涉及北美地区的设计，其中，没有设置单独的驻车制动储备器。应理解，代替第一和第二压缩空气储备器6、7与驻车制动单元240的连接地，也可以存在第三压缩空气储备器，该第三压缩空气储备器单独为驻车制动单元240供应储备压力。

驻车制动单元240被设置成用于经由弹簧蓄能器接口264调控出泊车制动压力pFS给第一后桥HA1处的第一和第二弹簧蓄能式制动缸242a、242b以及第二后桥HA2处的第三和第四弹簧蓄能式制动缸242c、242d。

能电子控制的气动制动系统204还被设置用于对挂车进行供应，并为此具有挂车控制单元250，该挂车控制单元同样从第一压缩空气储备器6和第二压缩空气储备器7接收储备压力pV。挂车控制单元250与第一控制单元410连接，并经由挂车信号线路252从该第一控制单元接收挂车制动信号SBT。在这方面，挂车控制单元250也由第一电压源416供电。依赖于接收到的挂车制动信号SBT地，挂车控制单元250在挂车制动压力接口251处调控出挂车制动压力pBT。经由挂车制动信号SBT例如可以传输正常的运行制动信号、用于实施分段制动功能的分段制动信号或用于使挂车泊车的挂车泊车信号。

为了构成第一冗余层级B2(在本情况下该第一冗余层级以电方式构成)，能电子控制的气动制动系统204包括次要的制动模块421，在其中也整合了第二电子控制单元420。次要的制动模块421可以类似于单通道或双通道车桥调制器地构造，或者包括该单通道或双通道车桥调制器，正如所示的实施例中的冗余阀单元10那样。次要的制动模块421在此也与第一压缩空气储备器6连接，并从该第一压缩空气储备器接收储备压力pV。次要的制动模块421同样接驳到车辆总线460上，并经由该车辆总线接收制动请求信号SBA。它经由第二供电线路424由第二电压源426供电，该第二电压源独立于第一电压源416。第二电子控制单元420为此能够处理制动请求信号SBA并驱控冗余阀单元10，以便在第一冗余制动压力接口8处调控出前桥冗余压力pRVA，以及在第二冗余制动压力接口9处调控出后桥冗余制动压力pRHA。前桥冗余压力pRVA在此提供给前桥VA，而后桥冗余制动压力pRHA在此提供给后桥HA1、HA2。更确切地说，以基本已知的方式经由第一梭阀433调控出第一前桥冗余压力pRVA给前桥调制器220的前桥冗余接口256。然后，前桥调制器220将在其处接收到的前桥冗余压力pRVA进行转化，并在此基础上冗余地调控出前桥制动压力pBVA。为此目的，前桥调制器220可以以基本已知的方式具有单稳态的冗余阀以及继动活塞或能气动切换的主阀，以便以体积增大的方式调控出提供给前桥冗余接口256的前桥冗余压力pRVA。也调控出前桥冗余压力pRVA给挂车控制阀250的挂车冗余接口253，以便因此能够实现对挂车的冗余制动。

以一致的方式地，后桥调制器230或其中集成了后桥调制器230的中央模块412具有后桥冗余接口258，后桥冗余制动压力pRHA可以经由第二梭阀260提供给该后桥冗余接口。

因此，次要的制动模块421按车桥地调控出前桥冗余制动压力pRVA和后桥冗余制动压力pRHA，并因此再次可以被称为双通道调制器。于是，中央模块412再次被构造成用于基于接收到的后桥冗余制动压力pRHA地调控出后桥制动压力pBHA。为此目的，中央模块412可以再次以基本已知的方式具有冗余阀以及继动活塞或能气动切换的主阀，以便以体积增大的方式调控出后桥冗余制动压力pRHA作为后桥制动压力pBHA。以该方式，可以设置能电子控制的后备层级，在本情况中为第一后备层级B2。

图1中所示的能电子切换的气动制动系统204还具有能手动操纵的第二后备层级B3，在此所示的实施例中，该第二后备层级包括作为制动值发送器436的脚制动踏板。经由制动值发送器436可以给第一梭阀433和第二梭阀260调控出制动值发送器制动压力pBW。第一和第二梭阀433、260分别被构造成使其调控出所施加的制动值发送器制动压力pBW和前桥或后桥冗余制动压力pRVA、pRHA中的较高者给前桥调制器220或后桥调制器230。以该方式，例如可以通过操纵制动值发送器436来覆盖所调控出的前桥或后桥冗余制动压力pRVA、pRHA。

由在本第一实施例(图1)中被设置在能电子控制的气动制动系统204中的故障安全阀单元1形成第三冗余层级，该第三冗余层级在此根据本发明被构造为故障安全层级。故障安全阀单元优选单稳态地构造，并具有提供第一压力p1的主接口20以及故障制动接口22。故障安全阀单元1经由第一控制线路411以传导信号和能量的方式与第一控制单元410连接。故障安全阀单元1还经由第二控制线路422与第二控制单元420连接。故障安全阀单元1原则上可以与DE 10 2020 130 277A1中的相同构成。其被设置成用于在第一控制单元410和第二控制单元420的错误情况FF(见图4)、供电故障SF或诊断情况FD时，在故障制动接口22处调控出故障制动压力pN。这一点基本上已经由DE 10 2020 130 277A1已知。然而，与那里的公开内容不同的是，根据这里的公开内容，故障制动接口22与故障控制线路23连接，故障制动压力pN被调控出到该故障控制线路中。在图1中所示的实施例中，故障控制线路23与冗余阀单元10或次要的制动模块421连接，即优选与冗余阀单元10的故障控制接口12连接。在此处所示的实施例(图1)中，冗余阀单元10被构造成用于依赖于在故障控制接口处接收到的故障制动压力pN地调控出前桥冗余压力pRVA和后桥冗余压力pRHA。为此目的，冗余阀单元可以例如具有单稳态阀，在正常运行中，单稳态阀将故障制动压力pN阻断在故障控制接口12之外，然而，在第二控制单元420断电运行或错误情况下则打开相应的单稳态阀，从而使故障制动压力pN从故障控制接口12径直转发给第一和第二冗余制动压力接口，或首先进行调制，如体积增大、节流或以其他方式进行调制。如果冗余阀单元10按照已知的双通道轴调制器的类型构建，则在第一实施例(图1)的范围内，在此类调制器中通常现有的冗余接口就可以被用作故障控制接口12。决定性因素仅在于，冗余阀单元10为此能够在断电状态下对故障制动压力pN进行处理，并在此基础上调控出前桥冗余制动压力pRVA和后桥冗余制动压力pRHA。

在图1中所示的实施例中，故障安全阀单元1的主接口20与驻车制动功能部FFS连接，并接收由驻车制动模块240调控出的泊车制动压力pFS作为第一压力p1。泊车制动压力pFS在车辆200正常的行驶运行中被调控出，从而使弹簧蓄能式制动缸242a至242d充气并打开。通过将该压力用于提供故障制动压力pN，使得同时弹簧蓄能式制动缸242a至242d也可以部分或完全被放气，以便因此实现附加的制动作用。替选地也有可能且优选的是，主接口20与第一压缩空气储备器6或第二压缩空气储备器7连接，如在此通过画虚线的故障主线路19所指出。以该方式，使得储备压力pV也可以作为第一压力p1提供给主接口20。也能想到的是，例如第二压缩空气储备器7和驻车制动功能部FFS都与主接口20连接，优选经由选高阀彼此连接，从而使储备压力pV和泊车制动压力pFS中的较高者被提供给主接口20，从而确保始终可以提供故障制动压力pN。由此可以提高系统的可用性。

图2中所示的第二实施例基本上以根据图1的第一实施例为基础，从而相同和相似的元件设有与图1相同的附图标记。针对这些元件完全参考上述说明，并在下文尤其强调与第一实施例(图1)的不同之处。

与第一实施例相比，第二实施例的主要区别在于，故障控制线路23与制动值发送器436连接，而不是与冗余阀单元10连接，制动值发送器在此形成功能上的气动单元430。制动值发送器436被构造为所谓的1P2E-脚制动踏板，这意味着，它具有气动接口(即制动值发送器制动压力接口14)以及第一电接口438和第二电接口439，其中，第一电接口438与第一电子控制单元410连接，而第二电接口439与第二电子控制单元420连接。经由这些电接口可以给第一和第二控制单元410、420提供脚制动信号SFB，以便为此使第一和第二控制单元促使提供相应的前桥制动信号SBVA和后桥制动信号SBHA。

根据在此所示的第二实施例(图2)，制动值发送器436为此包括制动值发送器冗余接口16，与该制动值发送器冗余接口联接故障安全阀单元1，更确切地说经由故障安全控制线路23联接故障制动接口22。这意味着，调控出故障制动压力pN给制动值发送器冗余接口16。参照图1已述，制动值发送器436与第一梭阀433和第二梭阀260气动连接，从而使得也调控出由从该制动值发送器调控出的制动值发送器制动压力pBW给第一梭阀433和第二梭阀260。如果制动值发送器制动压力pBW超过通过冗余阀单元10调控出的前桥冗余压力pRVA或后桥冗余压力pRHA，则通过第一和第二梭阀433、260将不转发前桥冗余压力或后桥冗余压力而转发制动值发送器制动压力pBW，并以相应的方式调控出该制动值发送器制动压力给前桥调制器220和后桥调制器230。制动值发送器436现在被构造成，使得在提供故障制动压力pN的情况下，该故障制动压力以保持不变、体积增大或者其他的方式经调制地被接通通过制动值发送器436，并在制动值发送器制动压力接口14处调控出。由于冗余阀单元10典型地在故障制动压力pN被调控出的状态下是断电的并因此既不能够调控出前桥冗余压力pRVA也不能够调控出后桥冗余压力pRHA，因此被接通的故障制动压力pN分别都高于它们，从而使得第一梭阀433和第二梭阀260都接通故障制动压力pN(或相应的经调制的压力)，并且以该方式提供给前桥调制器220和后桥调制器230，而前桥调制器和后桥调制器又对此做出响应地冗余调控出前桥制动压力pBVA和后桥制动压力pBHA。此外再次应理解的是，主接口20不仅可以如图2中所示那样与驻车制动功能部FFS连接，而且也可以与第一或第二压缩空气储备器6、7连接。

能电子控制的气动制动系统204的第三实施例(图3)再次以前两个实施例(图1、图2)为基础，其中，下文将再次强调与前两个实施例的不同之处。第三实施例的主要区别再次在于故障安全阀单元1在制动系统204中的放置位置。主接口20再次与驻车制动功能部FFS连接，并因此接收泊车制动压力pFS作为第一压力p1，但也可以又与第一压缩空气储备器6或第二压缩空气储备器7连接。在图3中所示的实施例中，故障制动接口22经由故障控制线路23径直地与第一梭阀433和第二梭阀260连接，即经由Y型布线连接。以该方式，使得调控出故障制动压力pN既给第一梭阀433也给第二梭阀260，从而可以经由故障制动压力pN对前桥VA和后桥HA1、HA2进行制动。因此，这种情况与在第二实施例中参照图2描述的情况类似。在此，制动值发送器436通过故障安全阀单元1环通并与之连接，更准确地说与故障安全阀单元控制接口21连接。故障安全阀单元控制接口可以经由一个或多个阀与故障制动接口22连接，使得在正常运行时，调控出制动值发送器制动压力pBW给故障制动接口22；然而在故障安全阀单元1起作用的情况下，不是调控出制动值发送器的制动压力pBW而是调控出故障制动压力pN给故障制动接口22，或者是制动值发送器制动压力pBW和故障制动压力pN中分别较高者。

图3至图6现在示出了可以在图1至图3的实施例中使用的故障安全阀单元1的三种不同的实施例。

故障安全阀单元1具有单稳态的第一故障制动阀40和单稳态的第二故障制动阀60。

第一故障制动阀40经由第一控制线路411以传导信号和能量的方式与第一控制单元410连接。第一控制单元410在此被配属给制动系统204的主系统B1。第二故障制动阀60经由第二控制线路422以传导信号和能量的方式与第二控制单元420连接。第二控制单元420被配属给制动系统204的第一后备层级B2。

两个故障制动阀40和60以气动方式串联地布置在故障制动阀单元1的阀主线路30中。阀主线路30在此从主接口20延伸至故障制动接口22。

两个故障制动阀40、60在当前被示出处于未被驱控且断电的状态下，在其中，它们分别处于打开位置40A、60A中。在第一打开位置40A中，在第一故障制动阀40的第一阀接口40.1与第二阀接口40.2之间建立气动连接。在第二打开位置60A中，在第二故障制动阀60的第一阀接口60.1与第二阀接口60.2之间建立气动连接。当两个故障制动阀40、60分别处于打开位置40A和60A中时，可以从主接口20向故障制动接口22调控出压力，以用于提供故障制动压力pN的目的。

经由第一控制线路412提供第一控制信号S1，使得第一故障制动阀40可以在抵抗第一复位弹簧41的阻力下从打开位置40A切换到第一阻断位置40B中。在阻断位置40B中，第一阀接口40.1和第一放气接口40.3之间建立了气动连接。经由第二控制线路422提供第二控制信号S2，使得第二故障制动阀60可以在抵抗第二复位弹簧61的阻力下从打开位置60A切换到第二阻断位置60B中。在阻断位置60B中，第一阀接口60.1与第二放气接口60.3之间建立了气动连接。

在车辆200正常运行中尤其设置的是，两个故障制动阀40和60都处于其各自的阻断位置40B和60B。因此，在该状态下，主接口20与故障制动接口22之间不存在气动连接，这是因为气动连接至少在两个部位处中断，即在第一故障制动阀40和第二故障制动阀60处中断。

在发生多重错误FM，尤其是双重错误FD的情况下，即当第一控制信号S1和第二控制信号S2同时缺失且第一故障制动阀40的第一磁体部分40.4和第二故障制动阀60的第二磁体部分60.4因此是断电时，第一故障制动阀40和第二故障制动阀60都因各自的复位弹簧41和61产生的复位力而自主地回到其打开位置40A、60A中。

例如，当第一控制单元410和第二控制单元420都没有能量供应时，由于主系统B1和第一后备层级B2中同时出现供电故障，就会出现这种双重错误FD。在这种同时出现供电故障的情况下，控制信号S1、S2将相应地无法导引给故障制动阀40、60。

此外，双重错误FD还可能表现为：在第一控制单元410和第二控制单元420中均出现异常错误FA，并且由各自的控制单元410、420切换出零信号作为错误措施(尤其是在没有其他程序替选方案的情况下)，并因此使控制信号S1、S2被有意设为0，以用于将故障制动阀40、60切换到打开位置40A、60A。在此，针对存在多重错误FM来说，在各个控制单元410、420中可能存在各种类型的错误，例如在双重错误FD的情况下，一个控制单元410、420中可能存在供电故障FA，而在另一控制单元410、420中可能存在异常错误FA。

故障安全阀单元1还具有限压阀34，该限压阀在当前被布置在主接口20与第二故障制动阀60之间的阀主线路30中，使得施加在主接口20处的第一压力p1被限制到固定的、在限压阀34处经人工调整的值，然后将该压力作为故障制动压力pN提供给故障制动接口22。在限压阀34处经人工调整的值通常是一次性调整好的或处于经预调整好的交付状态，并在该情况下在制动系统运行中不再改变。

故障安全阀单元1还配备具有双稳态阀72的双稳态阀单元70，该双稳态阀布置在阀主线路30中。双稳态阀72在当前被示出处于第二位置72B中，在该第二位置中，在第一双稳态阀接口72.1与第二双稳态阀接口72.2之间建立了气动连接。在双稳态阀72的第一位置72A中，第二双稳态阀接口72.2被阻断，而第一双稳态阀接口72.1与第三双稳态阀接口72.3之间建立了气动连接，第三双稳态阀接口在此与放气部3连接。双稳态阀72经由第三切换信号S3驱控，该第三切换信号在此由第一控制单元410提供。针对车辆200的自动运行，双稳态阀72优选被置于第二切换位置72B中，而在车辆200的人工运行，双稳态阀72则处于第一切换位置72A中。以该方式可以防止在人工运行时调控出故障制动压力pN。如果不需要这种转换，也可以取消双稳态阀72。

故障安全阀单元1可以具有在此未示出的压力传感器，其尤其用于检查故障制动阀40和60功能的可信度。

图5和图6再次以图4为基础，其中，相同和相似的元件设有相同的附图标记，从而完全参考上述说明。在下文中，还将尤其强调与故障安全阀单元1的第一实施例的不同之处。

图5中所示的故障安全阀单元1的第二实施例与根据图4的故障安全阀单元1的第一实施例的不同之处在于，它尤其被设置用于图2中所示的能电子控制的气动制动系统204的实施例中。在这方面，故障安全阀单元1包括故障安全阀单元控制接口21，制动值发送器436与该故障安全阀单元控制接口连接，并且调控出制动值发送器的制动压力pBW给该故障安全阀单元控制接口。故障安全阀单元控制接口21代替放气部3(参见图4)地与第三双稳态阀接口72.3连接。因此，针对车辆200的人工运行，双稳态阀72应切换到第一切换位置72A中，而在自动运行时，应切换到第二切换位置72B中。制动值发送器制动压力pBW只会在第一切换位置72A中被接通，以便因此可以调控出前桥制动压力pBVA和后桥制动压力pBHA。

在故障安全阀单元1的第三实施例(图6)中，第一和第二故障制动阀40、60与双稳态阀72的顺序被调换。在主接口20与故障制动接口22之间从流动方向来看，双稳态阀72被布置在第一和第二故障制动阀40、60之前。在这方面，故障安全阀单元控制接口21不仅与第三双稳态阀接口72.3连接，还与第一和第二故障制动阀的各自的第一和第二放气接口40.3、60.3连接，以便能够实现接通制动值发送器制动压力pBW。

图7和图8示范性地基于图1和图2实施例示出了能电子控制的气动制动系统204的布局，该布局适用于且被设置成用于欧洲市场。再次地，相同和类似的元件设有相同的附图标记，并在这方面完全参照上述说明。在下文将尤其强调与根据图1至图3可的电子控制的气动制动系统204的前三个实施例的不同之处。

主要区别在于驻车制动单元240和挂车控制单元250的设计。与图1至图3相比，驻车制动单元240拥有自己的驻车制动储备器4，并且并不由第一压缩空气储备器6和第二压缩空气储备器7进行馈送。挂车也经由该驻车制动储备器4进行馈送，从而挂车控制单元240也与该驻车制动储备器连接。经由挂车冗余接口253对挂车或驻车制动单元240的冗余驱控同样由驻车制动单元240驱控，而不仅仅由前桥VA驱控。

另外的不同之处在于，主接口20在此与第三梭阀466连接，第三梭阀一方面与驻车制动功能部FFS连接并且接收泊车制动压力pFS，而另一方面与第一压缩空气储备器6连接并从该第一压缩空气储备器接收储备压力pV。第三梭阀466总是调控出泊车制动压力pFS和储备压力pV的较高者给主接口20。

第五实施例(图8)是第四实施例(图7)和第二实施例(图2)的组合。

附图标记列表(说明书的一部分)

1 故障安全阀单元

3 放气部

4 驻车制动储备器

6 第一压缩空气储备器

7 第二压缩空气储备器

8 第一冗余制动压力接口

9 第二冗余制动压力接口

10 冗余阀单元

12 故障控制接口

14 制动值发送器制动压力接口

16 制动值发送器冗余接口

19 故障主线路

20 主接口

21 故障安全阀单元控制接口

22 故障制动接口

23 故障控制线路

30 阀主线路

34 限压阀

40 第一故障制动阀

40A第一打开位置

40B第二阻断位置

40.1第一故障制动阀的第一阀接口

40.2第一故障制动阀的第二阀接口

40.3第一放气接口

40.4第一磁体部分

41 第一复位弹簧

60 第二故障制动阀

60A第二打开位置

60B第二阻断位置

60.1第二故障制动阀的第一阀接口

60.2第二故障制动阀的第二阀接口

60.3第二放气接口

60.4第二磁体部分

61 第二复位弹簧

70 双稳态阀单元

72 双稳态阀

72A双稳态阀的第一位置

72B双稳态阀的第二位置

72.1第一双稳态阀接口

72.2第二双稳态阀接口

72.3第三双稳态阀接口

200车辆

202商用车辆

204能电子控制的气动制动系统

220前桥调制器

222前桥储备接口

224前桥信号线路

226第一ABS阀

227第二ABS阀

230后桥调制器

240驻车制动单元

242a第一弹簧蓄能式制动缸

242b第二弹簧蓄能式制动缸

242c第三弹簧蓄能式制动缸

242d第四弹簧蓄能式制动缸

250挂车控制单元

252挂车信号线路

253挂车冗余接口

256前桥冗余接口

260第二梭阀

264弹簧蓄能器接口

410第一控制单元

411第一信号线路

412中央模块

414第一供电线路

416第一电压源

420第二控制单元

421次要的制动模块

422第二控制线路

424第二供电线路

426第二能量供应部

430功能上的气动单元

433第一梭阀

436制动值发送器

438第一电接口

439第二电接口

440a第一前桥行车制动执行器

440b第一前桥行车制动执行器

442a第一后桥行车制动执行器

442b第二后桥行车制动执行器

442c第三后桥行车制动执行器

442d第四后桥形成制动执行器

460车辆总线

464用于自动驾驶的单元

466第三梭阀

B1 主系统

B2 第一后备层级

B3 第二后备层级

FFS驻车制动功能部

HA1第一后桥

HA2第二后桥

p1第一压力

pBHA后桥行车制动压力

pBT挂车制动压力

pBVA 前桥行车制动压力

pBW 制动值发送器制动压力

pFS泊车制动压力

pN故障制动压力

pRHA 后桥冗余制动压力

pRVA 前桥冗余压力

pV 储备压力

S1 第一控制信号

S2 第二控制信号

SBA制动请求信号

SBT挂车制动信号

SBVA前桥制动信号

VA前桥

Claims (21)

1.用于车辆(200)、尤其是商用车辆(202)的能电子控制的气动制动系统(204)，所述能电子控制的气动制动系统具有：

用于主系统(B1)的第一控制单元(410)和用于第一后备层级(B2)的第二控制单元(420)，其中，所述第一控制单元(410)和所述第二控制单元(420)彼此独立地被供应能量和/或能够至少部分地在它们的功能方面相互替代，

单稳态的故障安全阀单元(1)，所述故障安全阀单元将提供第一压力(p1)的主接口(20)和故障制动接口(22)气动连接起来，其中，所述故障安全阀单元(1)不仅与所述第一控制单元(410)连接而且与所述第二控制单元(420)连接，并在所述第一控制单元(410)和所述第二控制单元(420)的错误情况(FF)和/或供电故障(SF)和/或诊断情况(FD)时，所述故障安全阀单元给所述故障制动接口(22)提供故障制动压力(pN)；

其中，为了提供所述故障制动压力(pN)来触发对所述车辆(200)的故障制动(BA)，所述故障制动接口(22)在所述主系统(B1)和/或所述第一后备层级(B2)的功能上的气动单元(430)的上游与其连接，使得不仅前桥行车制动执行器(440a、440b)而且后桥行车制动执行器(442a、442b、442c、442d)都被加载制动压力(pBVA、pBHA)，以用于实现所述故障制动(BA)。

2.根据权利要求1所述的能电子控制的气动制动系统(204)，其中，所述故障安全阀单元(1)具有被构造为单稳态阀的第一故障制动阀(40)、被构造为单稳态阀的第二故障制动阀(60)和阀主线路(30)，其中，所述第一故障制动阀(40)和所述第二故障制动阀(60)在所述阀主线路(30)中气动串联，并且其中，所述第一故障制动阀(40)能由所述第一控制单元(410)控制，而所述第二故障制动阀(60)能由所述第二控制单元(420)控制，并且故障制动阀(40、60)在未被驱控的状态下处于打开位置(40A、60A)中，使得施加在主接口(20)处的第一压力(p1)或由此导出的压力(p1A)提供给故障制动接口(22)作为故障制动压力(pN)。

3.根据权利要求1或2所述的能电子控制的气动制动系统(204)，所述能电子控制的气动制动系统具有

与所述第一控制单元(410)以电子方式连接的前桥调制器(220)，所述前桥调制器从所述第一控制单元(410)接收前桥行车制动信号(SBVA)并对此做出响应地提供前桥行车制动压力(pBVA)给所述车辆(200)的前桥(VA)处的第一前桥行车制动执行器(440a)和第二前桥行车制动执行器(440b)；以及

与所述第一控制单元(410)以电子方式连接的后桥调制器(230)，所述后桥调制器从所述第一控制单元(410)接收后桥行车制动信号并对此做出响应地提供后桥行车制动压力(pBHA)给所述车辆(200)的后桥(HA1)处的至少一个第一后桥行车制动执行器(442a)和第二后桥行车制动执行器(442bb)。

4.根据权利要求3所述的能电子控制的气动制动系统(204)，其中，所述后桥调制器(230)和所述第一控制单元(410)被整合成作为结构单元的中央模块(412)。

5.根据权利要求3或4所述的能电子控制的气动制动系统(204)，其中，所述第一控制单元(410)经由车辆总线(460)与用于自动驾驶的单元(464)连接，并从所述用于自动驾驶的单元接收制动请求信号(SBA)，并基于所述制动请求信号提供所述前桥行车制动信号(SBVA)和/或后桥行车制动信号(SBHA)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的能电子控制的气动制动系统(204)，所述能电子控制的气动制动系统具有前桥冗余压力线路(224)，前桥冗余压力(pRVA)能引入到所述前桥冗余压力线路中，以用于对所述前桥(VA)进行冗余制动；以及后桥冗余压力线路(234)，后桥冗余压力(pRHA)能引入到所述后桥冗余压力线路中，以用于对至少一个后桥(HA1、HA2)进行冗余制动。

7.根据前述权利要求中任一项所述的能电子控制的气动制动系统(204)，所述能电子控制的气动制动系统具有由所述第二控制单元(420)驱控的冗余阀单元(10)。

8.根据权利要求6和7所述的能电子控制的气动制动系统(204)，其中，所述冗余阀单元(10)被构造成用于将所述前桥冗余压力(pRVA)引入到所述前桥冗余压力线路(224)中。

9.根据权利要求6和7或8所述的能电子控制的气动制动系统(204)，其中，所述冗余阀单元(10)被构造成用于将所述后桥冗余压力(pRHA)引入到所述后桥冗余压力线路(234)中。

10.根据前述权利要求7至8中任一项所述的能电子控制的气动制动系统(204)，其中，所述第二控制单元(420)经由车辆总线(460)与用于自动驾驶的单元(464)连接并从该用于自动驾驶的单元接收制动请求信号(SBA)。

11.根据前述权利要求7至10中任一项所述的能电子控制的气动制动系统(204)，其中，所述冗余阀单元(10)具有故障控制接口(12)，所述故障控制接口与所述故障制动接口(22)连接或能连接，并且其中，所述冗余阀单元(10)被构造成用于基于所述故障制动压力(pN)气动调控出所述前桥冗余压力(pRVA)和/或所述后桥冗余压力(pRHA)。

12.根据权利要求6所述的能电子控制的气动制动系统(204)，所述能电子控制的气动制动系统具有制动值发送器(436)，所述制动值发送器具有至少一个用于提供制动值发送器制动压力(pBW)的制动值发送器制动压力接口(14)，其中，所述制动值发送器制动压力接口(14)与所述前桥冗余压力线路(224)和/或所述后桥冗余压力线路(234)连接或能连接。

13.根据权利要求12所述的能电子控制的气动制动系统(204)，其中，所述制动值发送器(436)具有制动值发送器冗余接口(16)，所述制动值发送器冗余接口与所述故障制动接口(22)连接，并且其中，所述制动值发送器(436)被构造成用于基于所述故障制动压力(pN)气动调控出所述制动值发送器制动压力(pBW)。

14.根据权利要求7和12所述的能电子控制的气动制动系统(204)，其中，所述制动值发送器制动压力接口(14)与所述故障安全阀单元(1)的故障安全阀单元控制接口(21)连接，其中，所述故障安全阀单元(1)被构造成用于在所述第一控制单元(410)和所述第二控制单元(420)不存在错误情况(FF)和/或供电故障(SF)和/或诊断情况(FT)时，将所述故障安全阀单元控制接口(21)与所述故障制动接口(22)连接起来，以用于接通所述制动值发送器制动压力(pBW)。

15.根据权利要求2所述的能电子控制的气动制动系统(204)，其中，所述第一故障制动阀(40)和所述第二故障制动阀(60)被构造为二位三通磁阀。

16.根据权利要求2或15所述的能电子控制的气动制动系统(204)，所述能电子控制的气动制动系统还具有布置在所述阀主线路(30)中的双稳态阀(72)，所述双稳态阀被构造成用于在阻断所述阀主线路(30)或与第三双稳态阀接口(72.3)连接的第一位置(72A)与连接所述阀主线路(30)的第二位置(72B)之间切换。

17.根据权利要求14和16所述的能电子控制的气动制动系统(204)，其中，所述故障安全阀单元控制接口(21)与所述第三双稳态阀接口(72.3)连接，从而能够给所述第三双稳态阀接口(72.3)提供所述制动值发送器制动压力(pBW)。

18.根据权利要求2或15至17中任一项所述的能电子控制的气动制动系统(204)，所述能电子控制的气动制动系统还具有限压阀(34)，所述限压阀被构造成用于限制所述第一压力(p1)和/或所述故障制动压力(pN)。

19.根据权利要求2或15至18中任一项所述的能电子控制的气动制动系统(204)，其中，所述主接口(20)与驻车制动功能部(FFS)气动连接，以用于接收被调控出的驻车制动压力(pFS)或由其导出的压力(pFSA)作为第一压力(p1)。

20.根据权利要求2或15至19中任一项所述的能电子控制的气动制动系统(204)，其中，

-所述故障安全阀单元(1)具有选出阀(50)，所述选出阀具有：第一接口(50.1)，所述第一接口尤其与所述驻车制动功能部(FFS)气动连接以用于接收所述第一压力(p1)；

-第二接口(50.2)，所述第二接口与另外的压缩空气储备器(450、452、454)气动连接，以用于接收另外的储备压力(pWV)作为第二压力(p2)，以及

-第三接口(50.3)，所述第三接口与所述故障制动阀(40)气动连接，其中，

-所述选出阀(50)被构造成将第一和第二接口(50.1、50.2)中施加的较高的压力(p1、p2)的那个接口与所述第三接口(50.3)连接起来。

21.车辆(200)，所述车辆具有前桥(VA)、至少一个后桥(HA1、HA2)和根据前述权利要求中任一项所述的能电子控制的气动制动系统(204)。