重型车辆冗余制动系统技术方案

用于机动车辆的电控气动制动系统和方法，所述系统包括：前轮轴制动模块(FBM)，用于向左前和右前气动制动致动器(FW‑L、FW‑R)提供气动控制压力；一个或多个后轮轴制动模块(RBM)，用于向左后和右后气动制动致动器(RW‑L、RW‑R)提供气动控制压力；空气产生模块(6)，经由用于后轮轴的第一空气供应回路(AC1)和用于前轮轴的第二空气供应回路(AC2)选择性地向所述前轮轴电子制动模块和后轮轴电子制动模块提供处于压力下的空气；第一和第二空气储存器(R1、R2)；分别联接到第一和第二空气供应回路；和第三储存器(R3)以及连接到第三储存器(R3)以向前轮轴制动模块和后轮轴制动模块提供冗余气动供应的第三空气供应回路(AC3)，第三空气供应回路(AC3)向后轮轴提供与第一空气供应回路(AC1)相同的制动性能，并且向前轮轴提供与第二空气供应回路(AC2)相同的制动性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】重型车辆冗余制动系统
本专利技术涉及一种用于机动车辆的电控气动制动系统。本专利技术还涉及一种配备有这种系统的机动车辆。
技术介绍
在机动车辆领域，可靠的轨迹控制是确保道路上平稳并且安全行驶所需的重要安全特征之一。更特别地，转向和制动功能至关重要。本公开更具体地关注于制动功能，特别是对于卡车来说(更一般地，对于重型车辆来说)，该制动功能依赖于使用处于压力下的空气作为工作流体的电-气动系统。长期以来，必须提供两个独立的气动回路作为冗余配置，以便在一个回路失效的情况下保持制动能力。后来，引入了在基线气动系统之上使用电控制的解决方案，以加快在轮轴处的压力变化，因此对制动致动器处的有效控制能够以更实时的方式反映驾驶员控制。更近以来，如EP2794368中教导的，一种趋于线控制动解决方案的趋势已经导致卡车设计者通过从脚踏板单元移除所有气动部件来简化脚踏板制动单元。然而，仍然必须确保可靠性和对失效的容忍度，尤其是在电气控制和气动控制领域中。现在，展望自动驾驶车辆和车辆自动化的前景，本专利技术人已经努力寻找新的解决方案以提供冗余的电-气动制动系统，目的是使压缩空气可用于气动车轮制动致动器，从而：即使一个气动回路有问题，也维持正常的制动能力。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，公开了一种用于机动车辆的电控气动制动系统，所述系统包括：一个或多个前轮轴制动模块(FBM)，该一个或多个前轮轴制动模块(FBM)用于向左前气动制动致动器(FW-L)和右前气动制动致动器(FW-R)提供气动控制压力，一个或多个后轮轴制动模块(RBM)，该一个或多个后轮轴制动模块(RBM)用于向左后气动制动致动器(RW-L)和右后气动制动致动器(RW-R)提供气动控制压力，空气产生模块(6)，该空气产生模块(6)经由至少用于后轮轴的第一空气供应回路(AC1)和用于前轮轴的第二空气供应回路(AC2)选择性地向所述轮轴电子制动模块(FBM、RBM)提供处于压力下的空气，第一空气储存器(R1)和第二空气储存器(R2)，该第一空气储存器(R1)和第二空气储存器(R2)分别联接到第一空气供应回路和第二空气供应回路，其特征在于，该系统包括第三储存器(R3)和第三空气供应回路(AC3)，该第三空气供应回路(AC3)连接到该第三储存器(R3)，以向前轮轴制动模块(FBM)和后轮轴制动模块(RBM)提供冗余气动供应，其中，第三空气供应回路(AC3)在标称条件下向后轮轴提供与第一空气供应回路(AC1)基本相同的制动性能，和/或在标称条件下向前轮轴提供与第二空气供应回路(AC2)基本相同的制动性能。由于这种布置，能够提供完全的气动冗余。即使一个气动回路可能碰巧不可用，依然维持100％的制动性能是可用的。100％制动性能的概念(与制动器应用次数和制动功率相关)由UNECER13§(附件4制动测试和制动系统性能的§2.1)和USACFR§571.121“Airbrakesystems:S5.3.1Stoppingdistance—trucksandbuses(空气制动系统：S5.3.1停止距离-卡车和公共汽车)”中阐述的制动性能标准和要求来定义。换言之，无论何时一个气动回路变得不可用时，不存在制动性能损失。此外，还能够识别出不可用的回路，并且可以将该情况通知驾驶员或远程站点，以便提示维修和解决问题。在本专利技术的各种实施例中，除了单独地或组合地采取的以下布置中的一个和/或另一个之外，还可以使用其他的。根据一个方面，该系统有利地包括第一溢流阀(31)和第二溢流阀(32)，该第一溢流阀(31)布置在第一空气供应回路(AC1)的头部部段处,该第二溢流阀(32)布置在第二空气供应回路(AC2)的头部部段处，其中，溢流阀(31、32)中的每一个溢流阀都呈现打开状态和关闭状态。由此，这些溢流阀形成用于隔离泄漏的气动回路的便利装置，使得其余两个气动回路能够在标称压力条件下进行适当的操作。根据一个方面，该系统有利地包括第一控制螺线管(41)和第二控制螺线管(42)，该第一控制螺线管(41)的输出被联接到第一溢流阀(31)，并且该第一控制螺线管(41)被配置成当压力从第一控制螺线管施加到第一溢流阀时将第一溢流阀(31)改变为其关闭状态，该第二控制螺线管(42)的输出被联接到第二溢流阀(32)，并且该第二控制螺线管(42)被配置成当压力从第二控制螺线管施加到第二溢流阀时将第二溢流阀(32)改变为其关闭状态。由此，溢流阀中的每一个可以由相关的控制螺线管主动地和选择性地控制，以便尽早关闭泄漏的气动回路，而无需等待机械关闭。根据一个方面，该系统有利地包括第一压力传感器(91)和第二压力传感器(92)，该第一压力传感器(91)布置在第一空气供应回路(AC1)上，该第二压力传感器(92)布置在第二空气供应回路(AC2)上。由此，能够监视第一空气供应回路和第二空气供应回路中的每一个空气供应回路中的压力，如果一条空气供应回路中存在一个泄漏，则能够从空气压力信息监视来确定这一点。最低压力值表示泄漏回路，特别是在制动阶段之外，但不排除在制动阶段期间的分析。根据一个方面，空气产生模块(6)包括控制单元(61)，该控制单元(61)被配置成根据在第一压力传感器(91)和第二压力传感器(92)处感测到的压力的值来控制第一控制螺线管(41)和第二控制螺线管(42)。由此，空气产生模块提供了针对冲击和流体的机械保护。而且，空气产生模块提供了与其它控制单元(即，制动控制单元(73)和自主驾驶控制单元(71、72))的独立性。根据一个方面，第一控制螺线管(41)和第二控制螺线管(42)由空气产生模块(6)的主干部分(AC0)气动地供应。由此，即使在第一空气回路和第二空气回路二者之一中存在一个实质性的显著泄漏，这些控制螺线管仍然适当地被供应空气。根据一个方面，第三储存器(R3)具有容积(VR3)，该容积(VR3)不小于第一空气储存器(R1)的容积并且不小于第二空气储存器(R2)的容积。该容积有利地表示足够的空气储备，以提供替代的空气源，以在所需的时间和/或制动器应用次数上实现100％的标称制动性能(在AC1或AC2故障的情况下，制动性能没有损失)。根据一个方面，该系统可以还包括第三溢流阀(3)，该第三溢流阀(3)布置在第三回路(AC3)的头部部段处。因此，在第三回路泄漏的情况下，第三回路也能够与上述两条基本回路(AC1、AC2)隔离。根据一个方面，该系统可以还包括第三控制螺线管(43)，该第三控制螺线管(43)的输出被联接到第三溢流阀(33)，并且该第三控制螺线管(43)被配置成当压力从第三控制螺线管施加到第三溢流阀时将第三溢流阀(3)改变为其关闭状态。由此，溢流阀中的每一个溢流阀可以由相关的控制螺线管主动地和选择性地控制，以便尽早关闭这三条可用的气动回路中的一条泄漏的回路而无需等待机械关闭，包括对于第三冗余回路。根据一个方面，该系统可以还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车辆的电控气动制动系统，所述系统包括：/n一个或多个前轮轴制动模块(FBM)，所述一个或多个前轮轴制动模块(FBM)用于向左前气动制动致动器(FW-L)和右前气动制动致动器(FW-R)提供气动控制压力，/n一个或多个后轮轴制动模块(RBM)，所述一个或多个后轮轴制动模块(RBM)用于向左后气动制动致动器(RW-L)和右后气动制动致动器(RW-R)提供气动控制压力，/n空气产生模块(6)，所述空气产生模块(6)至少经由用于所述后轮轴的第一空气供应回路(AC1)和用于所述前轮轴的第二空气供应回路(AC2)选择性地向所述前轮轴电子制动模块(FBM)和所述后轮轴电子制动模块(RBM)提供处于压力下的空气，/n第一空气储存器(R1)和第二空气储存器(R2)，所述第一空气储存器(R1)和所述第二空气储存器(R2)分别联接到所述第一空气供应回路和所述第二空气供应回路，/n其特征在于，所述系统包括第三储存器(R3)和第三空气供应回路(AC3)，所述第三空气供应回路(AC3)连接到所述第三储存器(R3)，以向所述前轮轴制动模块(FBM)和所述后轮轴制动模块(RBM)提供冗余气动供应，其中，所述第三空气供应回路(AC3)在标称条件下向所述后轮轴提供与所述第一空气供应回路(AC1)基本相同的制动性能，和/或在标称条件下向所述前轮轴提供与所述第二空气供应回路(AC2)基本相同的制动性能。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于机动车辆的电控气动制动系统，所述系统包括：
一个或多个前轮轴制动模块(FBM)，所述一个或多个前轮轴制动模块(FBM)用于向左前气动制动致动器(FW-L)和右前气动制动致动器(FW-R)提供气动控制压力，
一个或多个后轮轴制动模块(RBM)，所述一个或多个后轮轴制动模块(RBM)用于向左后气动制动致动器(RW-L)和右后气动制动致动器(RW-R)提供气动控制压力，
空气产生模块(6)，所述空气产生模块(6)至少经由用于所述后轮轴的第一空气供应回路(AC1)和用于所述前轮轴的第二空气供应回路(AC2)选择性地向所述前轮轴电子制动模块(FBM)和所述后轮轴电子制动模块(RBM)提供处于压力下的空气，
第一空气储存器(R1)和第二空气储存器(R2)，所述第一空气储存器(R1)和所述第二空气储存器(R2)分别联接到所述第一空气供应回路和所述第二空气供应回路，
其特征在于，所述系统包括第三储存器(R3)和第三空气供应回路(AC3)，所述第三空气供应回路(AC3)连接到所述第三储存器(R3)，以向所述前轮轴制动模块(FBM)和所述后轮轴制动模块(RBM)提供冗余气动供应，其中，所述第三空气供应回路(AC3)在标称条件下向所述后轮轴提供与所述第一空气供应回路(AC1)基本相同的制动性能，和/或在标称条件下向所述前轮轴提供与所述第二空气供应回路(AC2)基本相同的制动性能。


2.根据权利要求1所述的制动系统，包括：
第一溢流阀(31)，所述第一溢流阀(31)布置在所述第一空气供应回路(AC1)的头部部段处，
第二溢流阀(32)，所述第二溢流阀(32)布置在所述第二空气供应回路(AC2)的头部部段处，
其中，所述溢流阀(31、32)中的每一个溢流阀呈现打开状态和关闭状态。


3.根据权利要求2所述的制动系统，包括：
第一控制螺线管(41)，所述第一控制螺线管(41)的输出被联接到所述第一溢流阀(31)，并且所述第一控制螺线管(41)被配置成：当压力被从所述第一控制螺线管施加到所述第一溢流阀时，将所述第一溢流阀(31)改变为所述第一溢流阀(31)的关闭状态，
第二控制螺线管(42)，所述第二控制螺线管(42)的输出被联接到所述第二溢流阀(32)，并且所述第二控制螺线管(42)被构造成：当压力被从所述第二控制螺线管施加到所述第二溢流阀时，将所述第二溢流阀(32)改变为所述第二溢流阀(32)的关闭状态。


4.根据权利要求3所述的制动系统，还包括第一压力传感器(91)和第二压力传感器(92)，所述第一压力传感器(91)布置在所述第一空气供应回路(AC1)上，所述第二压力传感器(92)布置在所述第二空气供应回路(AC2)上。


5.根据权利要求4所述的制动系统，其中，所述空气产生模块(6)包括控制单元(61)，所述控制单元(61)被配置成：根据在所述第一压力传感器(91)和所述第二压力传感器(92)处感测到的压力来控制所述第一控制螺线管(41)和所述第二控制螺线管(42)。


6.根据权利要求3到5中的任一项所述的制动系统，其中，所述第一控制螺线管(41)和所述第二控制螺线管(42)由所述空气产生模块(6)的主干部分(AC0)气动地供应。


7.根据权利要求1到6中的任一项所述的制动系统，其中，所述第三储存器(R3)具有容积(VR3)，所述容积(VR3)不小于所述第一空气储存器(R1)的容积并且不小于所述第二空气储存器(R2)的容积。


8.根据权利要求1到7中的任一项所述的制动系统，包括第三溢流阀(3)，所述第三溢流阀(3)布置在所述第三回路(AC3)的头部部段处。


9.根据权利要求8所述的制动系统，包括：
第三控制螺线管(43)，所述第三控制螺线管(43)的输出被联接到所述第三溢流阀(33)，并且所述第三控制螺线管(43)被构造成：当压力被从所述第三控制螺线管施加到所述第三溢流阀时，将所述第三溢流阀(3)改变为所述第三溢流阀(3)的关闭状态。


10.根据权利要求1到9中的任一项所述的制动系统，包括至少第一双止回阀(20R)和第二双止回阀(20F)，所述第一双止回阀(20R)被构造成使得所述后轮轴电子制动模块(RBM)由所述第一空气供应回路(AC1)和所述第三空气供应回路(AC3)通过所述第一双止回阀(20R)供应，所述第二双止回阀(20F)被构...

【专利技术属性】
技术研发人员：利昂内尔·法雷斯，泽维尔·布朗，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE