[發明專利]所有車輪中的每一個均與至少一個旋轉電機相連接的車輛的制動系統的低壓供電級冗余硬件結構

有效

• 申請號: 200780031625.2
• 申請日: 2007-06-15
• 公開（公告）號: CN101505989A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: G·布爾吉;F·丘德-莫魯;J-L·琳達
• 申請（專利權）人: 米其林技術公司;米其林研究和技術股份公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;B60L7/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王永建

技術領域

本發明涉及道路車輛。本發明特別地涉及使用電力牽引的道路車輛的 制動系統。

背景技術

電動車輛包括在其中必需用于其替換的電能存儲在電池中的車輛，以 及在其中通過熱機驅動發電機或通過燃料電池而車載生成電能的車輛。車 輛的牽引由一個或多個電機保證。車輛的制動由傳統的機械制動系統保證。 在現有技術中已經提出了許多電動車輛。例如，在US?5?418?437中描述了 系列混合型的四輪車輛，每個車輪由其自身的電機驅動，控制器控制車輪 馬達并控制從交流發電機或電池向所述馬達的電力供給。該專利沒有提及 電力制動的控制。

但是，由于電機是可逆的，所以在車輛制動階段期間其也可以用作發 電機，在這種情況下，其可選地通過熱耗散而將機械制動能轉化為車輛必 須吸收的電能。這種操作模式通常稱作“電力制動”或“再生制動”。

在實際應用中，電機起到發電機的作用，以便于確保車輛適度的負加 速度，以盡量回收能量并將其存儲在蓄電池中，或甚至為了減小車輛機械 制動器承受的應力而將其耗散。車輛的主要制動由液壓控制的機械制動器 有效地保證，通常以輔助的方式進行，目前最常見地設有一般稱為“ABS” 的防抱死功能。制動是關鍵的車輛安全性能。機械制動器具有相當大的力 量，結合最大的夾緊力足夠使車輪抱死，所述力量由防抱死功能限制。要 確保乘客的安全，客運車輛的制動系統一般要能夠保證1個“g”左右的負 加速度，g是加速度單位，其值為“1”時對應重力加速度。

因為安全操作是極其重要的，所以已經提出了許多用于控制傳統機械 制動器的系統，例如專利申請EP?1?026?060中的系統，該專利申請描述了 冗余裝置、擇多判定控制、為了在許多電池失效時仍然保持完整可操作性 的多個向控制系統供電的低壓供電器。還應提及專利US?6?244?675，其描 述了一種制動控制器，所述制動控制器的位置由三個傳感器測量，所述三 個傳感器由兩個獨立的電源供電：一個傳感器由第一電源供電，另一個由 第二電源供電，而第三個由兩個電源經由二極管供電；如果其中一個電源 失去作用，仍然可以對兩個傳感器供電并保持運作。

此外，在電力牽引車輛中，將電機結合在車輪中是尤其值得的，因為 這樣免除了機械軸，并且提供了關于車輛總體結構的更大范圍。從現有技 術中已知有多種將電機結合到車輪中的布置。專利申請WO?2003/065546 提出布置四個電機，所述四個電機將它們的扭矩借助于行星齒輪系傳遞到 車輪。專利EP?0878332公開了一種地面接觸系統，其結合有車輪內的車輪 垂直懸架和用于旋轉電力牽引機。在車輪與電機之間存在減速級，所述電 機與和車輪同軸的齒輪相嚙合。當然，所述車輪包括盤式制動器以便確保 常用制動(service?braking)功能。此外，所述地面接觸系統包括樞軸以便 允許車輪轉向。因此，地面接觸系統的所有機械功能均結合到了車輪中。

本發明涉及裝備有車輪的道路車輛的電力制動系統，其中每個車輪與 至少一個旋轉電機相連接以用于旋轉，每個旋轉電機與單個車輪協同工作。 利用這樣的結構，就可以賦予所述電力制動系統在動力方面以及控制車輛 的穩定性(稱作ABS和ESP的功能)方面的顯著的作用，因為其可以通過 與其相結合的旋轉電機的控制系統而選擇性地控制各車輪處的車輪扭矩。 為此，電力制動還必須是極為可靠的。

本發明的目的是提高電力牽引車輛的電力制動系統的可靠性。特別地， 所述目的是提出一種用于電力制動系統的結構，所述結構可以免除機械制 動器并完全以電力確保常用制動功能。

發明內容

下面描述一種制動系統，其中可以區別的特征為：

·電力級(power?stage)，在其中傳輸牽引所必需的電力和由電力制動 產生的電力，

·低壓供電級(low-voltage?electrical?supply?stage)，為控制并驅動動力 元件的電子器件供電，以及

·控制車輛制動的信號的傳輸級(flow?stage)。

下面提出了一種結構，其中各級呈現出一定級別的冗余度。所提出的 各級的冗余度中的每一個均可以單獨使用或者彼此結合使用。當然，通過 將所有的提出的冗余度加起來提高了安全水平。