具有制动装置的车辆制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有制动装置(21；21’)的车辆，所述制动装置具有至少一个摩擦制动单元(22；22’)、电的制动单元(24；24’)和制动控制装置(26；26’)。为了提供具有可靠且结构简单的制动装置，提出：摩擦制动单元(22；22’)至少具有由复合材料构成的制动部件(31；31’)，并且制动控制装置(26；26’)包括监控装置(50；50’)，所述监控装置设置用于对借助于电的制动单元(24；24’)执行的制动过程进行监控。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有制动装置的车辆
本专利技术涉及一种具有制动装置的车辆，所述制动装置具有至少一个摩擦制动单元、电的制动单元和制动控制装置。
技术介绍
已知如下车辆，在所述车辆中通过电马达产生制动力。在制动期间由马达再生地转换成电能的车辆运动能量例如经由制动阻力转换成热量，或者引导回轨道供电网络中或者也引导回移动存储器中。除了电动力学的再生制动器之外，车辆通常还具有完整的摩擦制动器，其中实现对于气动的、液压的和/或机械的行程的制动作用。
技术实现思路
本专利技术所基于的目的是：提供一种具有安全且结构简单的制动装置的车辆。对此，提出一种具有制动装置的车辆，所述制动装置具有至少一个摩擦制动单元、电的制动单元和制动控制装置，其中摩擦制动单元至少具有由复合材料构成的制动部件，并且控制装置包括监控装置，所述监控装置设置用于监控借助于电的制动单元执行的制动过程。由此，相对于用于车辆的常规制动装置，在至少不改变制动装置安全性的情况下实现有利的减重。本专利技术基于如下考虑：相对于摩擦制动单元有针对性地优先使用电的制动单元，借助这种方式能够实现摩擦制动单元的有利减载。由于监控装置，在使用电的制动单元的情况下能够实现高的安全水平，使得也能够为了执行安全制动——尤其在始于车辆的最高允许速度和/或在下坡路线中的全制动的最不利的情况下——相对于摩擦制动单元优先使用所述电的制动单元。因此，在摩擦制动单元的制动部件的寿命期间可能出现的并且必须主要借助或完全借助摩擦制动单元执行这种全制动的情况的数量能够保持得低。由此，能够实现摩擦制动单元的高的寿命。本专利技术基于如下另外的考虑：由复合材料构成的制动部件完全能够：在高的温度范围中——典型地在超过800℃的温度下——无损坏地运动。尽管所述温度远高于出现常规的、市场常见的复合材料的氧化和与其相关的缺点的典型温度，而在这些仅偶尔出现的没有电的制动单元参与的全制动应用情况下，这种超过该危险的氧化极限温度是不那么危险的。通过电的制动单元的高可靠性，能够将摩擦制动单元减载至，使得所述摩擦制动单元在大多数制动情况下——也称作为“运行制动”——不超过相应的氧化极限温度。因此，为了设计安全的制动装置，能够将市售的、针对低于550℃的平均运行温度设计的且轻质的复合材料用于摩擦制动单元。摩擦制动单元的由复合材料制造的制动部件尤其是制动盘。在此，与所述制动盘结合地能够使用由有机或陶瓷材料制成的制动衬片。“复合材料”是由至少两种相连接的原料构成的材料，所述材料具有与其各组分不同的材料特性。为了使用在制动部件中，尤其纤维复合材料是有利的，所述纤维复合材料具有由第一材料构成的嵌入基体和由第二材料构成的加强纤维。碳纤维复合材料的使用还提供了高机械可负荷性的优点。适当的是，对借助于电的制动单元执行的制动过程进行监控基于：检测至少一个制动作用特征变量。尤其应将“制动作用特征变量”理解为如下特征变量，借助所述特征变量能够获取关于电的制动单元的制动作用的至少一个信息。该制动作用能够是：借助于电的制动单元实现的制动作用，或通过制动控制单元单元可针对其控制实现的制动作用。在第一个提到的替选方案中，监控装置能够包括传感器单元，借助所述传感器单元能够检测至少一个与车辆相关的运行特征变量，例如瞬时的速度特征变量，瞬时的加速度特征变量，制动力特征变量等。尤其能够将“制动作用”理解为制动力或制动力矩，所述制动力或制动力矩能够传递到至少一个车轮单元，尤其车轮组，或者能够理解为制动功率。借助于电的制动单元执行的制动过程的监控优选至少包括对制动控制单元的监控，所述制动控制单元设置用于在执行制动过程时控制电的制动单元。在此，监控装置能够评估用于控制电的制动单元的、通过激活的制动控制单元产生的控制信号，以便确定可借助控制信号实现的制动作用。制动控制装置有意义地具有用于控制电的制动单元的至少一个制动控制单元和用于控制摩擦制动单元的至少一个制动控制单元。所述制动控制单元优选在软件方面和/或在硬件方面彼此不同。适当地，监控装置具有至少一个监控单元，所述监控单元用于监控与电的制动单元相关联的制动控制单元，其中监控单元和制动控制单元是两个彼此不同的、尤其彼此分开的单元。尤其应将“电的制动单元”理解为如下制动单元：在该制动单元中，在制动过程中将车辆动能的至少一部分转换成电能。例如，电的制动单元能够具有涡流制动器。在本专利技术的一个有利的改进形式中，车辆能够具有存储单元，将在制动过程中通过电的制动单元产生的电能的至少一部分存储到所述存储单元中，并且所述存储单元具有至少一个电池和/或至少一个双层电容器。在本专利技术的一个尤其优选的实施方案中提出：电的制动单元具有车辆的驱动装置的至少一个驱动单元。驱动单元典型地具有至少一个与车辆的驱动轮单元机械耦联的驱动马达和功率供应单元，所述功率供应单元在车辆牵引模式中设置用于：产生用于驱动马达的电功率。在电的制动单元的制动过程中，适当地借助于相关联的制动控制单元对功率供应单元或其可控制的功率电子元件进行控制，使得借助于与功率供应单元形成有效连接的驱动马达产生可传递到车辆的驱动轮单元上的制动力矩。借助电的制动单元执行的制动过程的监控在此优选包括：对驱动马达、与其相关联的功率供应单元和/或相关联的用于控制功率供应单元的制动控制单元的监控。车辆的驱动轮单元在一个有利的实施方案中能够具有轮组轴，车轮耦联在所述轮组轴上。在此，驱动轮单元能够对应于车辆的驱动车轴。在一个替选的实施方案中，车辆的驱动轮单元能够是彼此独立的、可分别驱动的车轮。在本文中有利的是：摩擦制动单元的制动部件中的至少一个制动部件和驱动装置的驱动单元分别与多个车轮相关联，其中驱动单元是电的制动单元的组成部分。在此，所述驱动单元能够具有轮毂驱动器。制动控制装置适当地设置用于：在制动装置的正常运行模式中优先借助电的制动单元执行制动过程。应将其理解为：待在制动过程中实现的制动作用的主要部分能够尽可能地由电的制动单元产生。在此，待实现的制动作用由车辆的车辆驾驶员、车辆控制装置和/或紧急制动装置要求。在正常的制动模式中，摩擦制动单元有利地用于：支持电的制动单元。此外提出：制动控制装置设置用于：在借助于监控装置识别到电的制动单元的限制的情况下，激活摩擦制动单元的安全模式。由此，能够实现高的安全性。电的制动单元的限制可能通过电的制动单元的可操纵的部件的故障和/或设置用于控制所述部件的制动控制单元的故障引起。如果如上面提出的，电的制动单元由车辆的驱动装置的至少一个驱动单元形成，那么可能因为驱动单元的驱动部件的故障而引起限制。在此，能够为驱动马达的故障和/或与其相关联的功率供应单元的故障。此外，故障能够通过设置用于控制所述功率供应单元的制动控制单元引起。电的制动单元的“限制”能够是部分失效，其中电的制动单元能够产生比在无故障情况下可产生的制动作用小的制动作用，或者是完全失效。有意义地，安全模式至少包括：对由于限制而不足的制动作用进行补偿，或产生在正常情况下能通过电的制动单元产生的制动作用。安全模式尤其能够包括实施全制动。根据本专利技术的一个实施变型形式，如果制动控制装置具有至少两个用于控制电的制动单元的制动控制单元，所述制动控制单元彼此冗余地构成或者不同冗余地构成，那么能够实现尤其高的安全性。在此，当在另一单元故障的情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有制动装置(21；21’)的车辆，所述制动装置具有至少一个摩擦制动单元(22；22’)、电的制动单元(24；24’)和制动控制装置(26；26’)，其中所述摩擦制动单元(22；22’)至少具有由复合材料构成的制动部件(31；31’)，并且所述制动控制装置(26；26’)包括监控装置(50；50’)，所述监控装置设置用于对借助于所述电的制动单元(24；24’)执行的制动过程进行监控。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.30 DE 102015226831.41.一种具有制动装置(21；21’)的车辆，所述制动装置具有至少一个摩擦制动单元(22；22’)、电的制动单元(24；24’)和制动控制装置(26；26’)，其中所述摩擦制动单元(22；22’)至少具有由复合材料构成的制动部件(31；31’)，并且所述制动控制装置(26；26’)包括监控装置(50；50’)，所述监控装置设置用于对借助于所述电的制动单元(24；24’)执行的制动过程进行监控。2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，设有驱动装置(15；15’)，其中所述电的制动单元(24；24’)具有所述驱动装置(15；15’)的至少一个驱动单元(16；16’)。3.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于，多个车轮(60)分别关联有所述摩擦制动单元(22’)的所述制动部件(31’)中的至少一个制动部件和所述驱动装置(15’)的驱动单元(24’)，其中所述驱动单元(24’)是所述电的制动单元(24’)的组成部分。4.根据上述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，所述制动控制装置(26)设置用于：在借助于所述监控装置(50)识别到所述电的制动单元(24)的限制的情况下，激活所述摩擦制动单元(22)的安全模式。5.根据上述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，所述制动控制装置(26)具有至少两个用于控制所述电的制动单元(24)的制动控制单元(28a，28b)，所述制动控制单元彼此冗余地构成或...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·格林卡，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE