[發(fā)明專利]用于公路車輛的全電控電氣制動系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780010324.1
• 申請日: 2007-03-20
• 公開（公告）號: CN101405163A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·布爾吉;F·丘德－莫魯;D·勞倫特;J－L·琳達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 米其林研究和技術(shù)股份公司
• 主分類號: B60L7/22
• 分類號: B60L7/22;B60L7/06;B60L11/18
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 蔡洪貴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及公路車輛，尤其涉及使用電力牽引的公路車輛的制動系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電動車輛包括使其移位所需電能被儲存在電池中的車輛和通過驅(qū)動發(fā)電機(jī)的熱力發(fā)動機(jī)或通過燃料電池在車上產(chǎn)生電能的車輛。由一個或多個電機(jī)確保車輛牽引。通過常規(guī)機(jī)械制動系統(tǒng)確保車輛制動，機(jī)械制動有時采用電氣輔助。

此時，因為電機(jī)為可逆的，其在車輛制動階段過程中也可用作發(fā)電機(jī)，此時可選擇地通過熱消散可將機(jī)械制動能量轉(zhuǎn)換為車輛需吸收的電能。該工作模式通常稱為“電氣制動”或“再生制動”。

現(xiàn)有技術(shù)中已提出使用電力牽引的許多車輛。應(yīng)提及，例如根據(jù)描述每個車輪由對應(yīng)電機(jī)驅(qū)動的系列混合型四輪車輛的專利申請GB2383567制成的車輛，所述專利可使該裝置重新配置動態(tài)車輛控制器功能。該專利申請不涉及制動，但是涉及由電動機(jī)施加至車輛的偏航轉(zhuǎn)矩。也應(yīng)提及根據(jù)描述每個車輪由對應(yīng)電機(jī)驅(qū)動的系列混合型四輪車輛的專利GB2344799制成的車輛，所述專利更具體地描述用于輔助常規(guī)機(jī)械摩擦型制動系統(tǒng)的電氣制動操作。

實際上，電機(jī)用作發(fā)電機(jī)以確保車輛適度減速，以盡可能地恢復(fù)能量并儲存在蓄電池中，或用于將其消散以減小車輛機(jī)械制動器所承受的應(yīng)力。實際上通常以輔助方式通過液壓控制的機(jī)械制動器確保車輛的主制動，且目前常設(shè)有已知為“ABS”的防抱死功能。制動是至關(guān)重要的車輛安全功能。機(jī)械制動器具有相當(dāng)大的功率，足以導(dǎo)致車輪抱死，所述功率由防抱死功能限定，與最大夾緊力相關(guān)。為確保乘客安全，客運車輛制動系統(tǒng)通常能夠確保減速度達(dá)到1“g”量級，其中g(shù)為加速度單位，而其數(shù)值“1”相當(dāng)于地球重力。

此外，在電力牽引車輛中，特別地值得在車輪中引入電機(jī)，因為其消除機(jī)械軸并為車輛基本結(jié)構(gòu)提供更大的范圍。現(xiàn)有技術(shù)已知將電機(jī)并入車輪的多種裝置。專利申請WO2003/065546提出布置四個電機(jī)通過行星齒輪系傳遞其轉(zhuǎn)矩至車輪。專利EP0878332公開了包括位于車輪內(nèi)的車輪垂直懸掛和旋轉(zhuǎn)牽引電機(jī)的地面接觸系統(tǒng)。車輪與電機(jī)之間存在減速級，所述電機(jī)與齒輪嚙合，所述齒輪與車輪同軸。當(dāng)然，車輪包括盤式制動器以確保腳踏制動功能。此外，地面接觸系統(tǒng)包括樞軸以使車輪轉(zhuǎn)向。如此地面接觸系統(tǒng)的所有機(jī)械功能包括在車輪中。最后，專利申請DE10054368描述包括電機(jī)的車輪與用于控制電機(jī)的電子裝置；也討論了除使車輛固定情況外取消機(jī)械制動器的可能性。

但是，在電力牽引車輛的情況下，取消機(jī)械制動器仍有風(fēng)險，因為電氣制動顯然需要能量足夠大，且極為可靠，不會使車輛或甚至車輪更重。此外，也應(yīng)可能以轉(zhuǎn)換為適用行車制動器(service?brake)的方式控制電氣制動，制動車輛而不會損害穩(wěn)定性，而同時利用車輪可用的組合，其夾緊力可變化且是不均勻的，且最大級別制動所產(chǎn)生的所有能量需能夠被吸收。

本發(fā)明目的是提出使車輛的地面接觸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡化的可靠全電氣制動系統(tǒng)。本發(fā)明提出實用的裝置以完全通過電氣完成腳踏制動功能，而同時確保高級別安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種用于公路車輛的全電控電氣制動系統(tǒng)，所述公路車輛配裝有多個車輪，每個車輪旋轉(zhuǎn)地連接到至少一個旋轉(zhuǎn)電機(jī)，每個旋轉(zhuǎn)電機(jī)與單一車輪配合，一個電子車輪控制模塊控制同一車輪的電機(jī)，每個電子控制模塊使得可選擇性地對所述車輪施加已確定幅值和符號的控制轉(zhuǎn)矩，其方式為所述車輪根據(jù)所述確定的控制轉(zhuǎn)矩對車輛施加驅(qū)動力或制動力，所述系統(tǒng)包括確保縱向車輛移位的管理的中央單元，所述中央單元控制所有電子車輪控制模塊，所述中央單元具有由車輛制動控制信號所啟動的車輛制動工作模式，所述車輛制動控制信號具有表示用于所述車輛的所需總制動力的給定幅值，在制動模式下，無論制動控制信號幅值如何，所述中央單元以旋轉(zhuǎn)電機(jī)所輸出的所有車輪的縱向力之和是制動控制信號的所述幅值的函數(shù)的方式控制所有電子車輪控制模塊，并且所述系統(tǒng)包括用于熱消散電能的裝置，其功率超過車輛每噸350kW，所有旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠輸出大于車輛每噸350kW的峰值功率。

本發(fā)明涉及的車輛制動系統(tǒng)中，沒有機(jī)械行車制動器。在本發(fā)明一個特別有利的實施例中，車輛車輪不包括機(jī)械行車制動器。無論制動控制信號幅值如何，即，即使對于最強(qiáng)烈的制動，也可通過利用電機(jī)作為發(fā)電機(jī)確保電氣制動。每個車輪包括一個或多個專用電機(jī)以使在每個車輪上可選擇地產(chǎn)生制動力，這無法通過多個車輪(例如在一個軸上的多個車輪)共用電機(jī)而實現(xiàn)，因為此時在車輪之間存在機(jī)械傳動和差分。電機(jī)合適地選擇尺寸以對每個車輪施加最大可能的制動力。