[發(fā)明專(zhuān)利]所有車(chē)輪中的每一個(gè)均與至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連接的車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)的控制信號(hào)級(jí)冗余硬件結(jié)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200780031738.2
• 申請(qǐng)日: 2007-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101505990A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·布爾吉;F·丘德-莫魯;J-L·琳達(dá)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 米其林技術(shù)公司;米其林研究和技術(shù)股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): B60L3/00
• 分類(lèi)號(hào): B60L3/00;B60L7/00
• 代理公司: 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 王永建

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及道路車(chē)輛。本發(fā)明特別地涉及使用電力牽引的道路車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電動(dòng)車(chē)輛包括在其中必需用于其替換的電能存儲(chǔ)在電池中的車(chē)輛，以及在其中通過(guò)熱機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)或通過(guò)燃料電池而車(chē)載生成電能的車(chē)輛。車(chē)輛的牽引由一個(gè)或多個(gè)電機(jī)保證。車(chē)輛的制動(dòng)由傳統(tǒng)的機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)保證。在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了許多電動(dòng)車(chē)輛。例如，在US?5?418?437中描述了系列混合型的四輪車(chē)輛，每個(gè)車(chē)輪由其自身的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制器控制車(chē)輪馬達(dá)并控制從電池的交流發(fā)電機(jī)向所述馬達(dá)的電力供給。該專(zhuān)利沒(méi)有提及電力制動(dòng)的控制。

但是，由于電機(jī)是可逆的，所以在車(chē)輛制動(dòng)階段期間其也可以用作發(fā)電機(jī)，在這種情況下，其可選地通過(guò)熱耗散而將機(jī)械制動(dòng)能轉(zhuǎn)化為車(chē)輛必須吸收的電能。這種操作模式通常稱(chēng)作“電力制動(dòng)”或“再生制動(dòng)”。

在實(shí)際應(yīng)用中，電機(jī)起到發(fā)電機(jī)的作用以便于確保車(chē)輛適度的負(fù)加速度，以盡量回收能量并將其存儲(chǔ)在蓄電池中，或甚至為了減小車(chē)輛機(jī)械制動(dòng)器承受的應(yīng)力而將其耗散。車(chē)輛的主要制動(dòng)由液壓控制的機(jī)械制動(dòng)器有效地保證，通常以輔助的方式進(jìn)行，目前最常見(jiàn)地設(shè)有一般稱(chēng)為“ABS”的防抱死功能。制動(dòng)是關(guān)鍵的車(chē)輛安全性能。機(jī)械制動(dòng)器具有相當(dāng)大的力量，結(jié)合最大的夾緊力足夠使車(chē)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(yùn)車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)一般要能夠保證1個(gè)“g”左右的負(fù)加速度，g是加速度單位，其值為“1”時(shí)對(duì)應(yīng)重力加速度。

此外，在電力牽引車(chē)輛中，將電機(jī)結(jié)合在車(chē)輪中是尤其值得的，因?yàn)檫@樣免除了機(jī)械軸，并且提供了關(guān)于車(chē)輛總體結(jié)構(gòu)的更大范圍。從現(xiàn)有技術(shù)中已知有多個(gè)將電機(jī)結(jié)合到車(chē)輪中的布置。專(zhuān)利申請(qǐng)WO?2003/065546提出布置四個(gè)電機(jī)，所述四個(gè)電機(jī)將它們的扭矩借助于行星齒輪系傳遞到車(chē)輪。專(zhuān)利EP?0878332公開(kāi)了一種地面接觸系統(tǒng)，其結(jié)合有車(chē)輪內(nèi)的車(chē)輪垂直懸架和用于旋轉(zhuǎn)電力牽引機(jī)。在車(chē)輪與電機(jī)之間存在減速級(jí)，所述電機(jī)與和車(chē)輪同軸的齒輪相嚙合。當(dāng)然，所述車(chē)輪包括盤(pán)式制動(dòng)器以便確保常用制動(dòng)(service?braking)功能。此外，所述地面接觸系統(tǒng)包括樞軸以便允許車(chē)輪轉(zhuǎn)向。因此，地面接觸系統(tǒng)的所有機(jī)械功能均結(jié)合到了車(chē)輪中。

因?yàn)榘踩僮魇菢O其重要的，所以已經(jīng)提出了許多用于控制傳統(tǒng)機(jī)械制動(dòng)器的系統(tǒng)，例如專(zhuān)利申請(qǐng)EP?1?026?060中的系統(tǒng)，該專(zhuān)利申請(qǐng)描述了冗余裝置、擇多判定控制、為了在許多電池失效時(shí)仍然保持完整可操作性的多種向控制系統(tǒng)供電的低壓供電器。還應(yīng)提及專(zhuān)利US?6?244?675，其描述了一種制動(dòng)控制器，所述制動(dòng)控制器的位置由三個(gè)傳感器測(cè)量，所述三個(gè)傳感器由兩個(gè)獨(dú)立的電源供電：一個(gè)傳感器由第一電源供電，另一個(gè)由第二電源供電，而第三個(gè)由兩個(gè)電源經(jīng)由二極管供電；如果其中一個(gè)電源失去作用，仍然可以對(duì)兩個(gè)傳感器供電并保持運(yùn)作。

本發(fā)明涉及裝備有車(chē)輪的道路車(chē)輛的電力制動(dòng)系統(tǒng)，其中每個(gè)車(chē)輪與至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連接以用于旋轉(zhuǎn)，每個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)與單個(gè)車(chē)輪協(xié)同工作。利用這樣的結(jié)構(gòu)，就可以賦予所述電力制動(dòng)系統(tǒng)在動(dòng)力方面以及控制車(chē)輛的穩(wěn)定性(稱(chēng)作ABS和ESP的功能)方面的顯著的作用，因?yàn)槠淇梢酝ㄟ^(guò)與其相結(jié)合的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制系統(tǒng)而選擇性地控制各車(chē)輪處的車(chē)輪扭矩。為此，電力制動(dòng)還必須是極為可靠的。

本發(fā)明的目的是提高電力牽引車(chē)輛的電力制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。特別地，所述目的是提出一種用于電力制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)可以免除機(jī)械制動(dòng)器并完全以電力確保常用制動(dòng)功能。

發(fā)明內(nèi)容

下面描述一種制動(dòng)系統(tǒng)，其中可以區(qū)別的特征為：

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

·低壓供電級(jí)(low-voltage?electrical?supply?stage)，為控制并驅(qū)動(dòng)動(dòng)力元件的電子器件供電，以及

·控制車(chē)輛制動(dòng)的信號(hào)的傳輸級(jí)(flow?stage)。

下面提出了一種結(jié)構(gòu)，其中各級(jí)呈現(xiàn)出一定級(jí)別的冗余度。所提出的各級(jí)的冗余度中的每一個(gè)均可以單獨(dú)使用或者彼此結(jié)合使用。當(dāng)然，通過(guò)將所有的提出的冗余度加起來(lái)提高了可靠度水平。