CN101346265A - 用于致动电动气动停车制动器（eph）的按钮 - Google Patents

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Abstract

披露了一种经由连接线缆(1到4)连接到评估电子单元(ECU)(6)的按钮(5)，特别地用于致动道路车辆中的电动气动停车制动器(EPH)。为了探测切换过程和/或故障，对连接点(7，8)或者(9，10)之间的按钮(5)的输入电阻进行评估，由此允许评估电子单元(ECU)(6)可靠地探测按钮(5)的切换位置和可能的故障状态。

Description

用于致动电动气动停车制动器（EPH）的按钮
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序的、特别地用于致动道路车辆中的电动气动停车制动器(EPH)的按钮。
背景技术
在例如DE10336611A1中描述了所考虑的一般类型的电动气动停车制动器或者停车制动器，并且它被用于通过排气它的弹簧致动制动汽缸而在长期停止期间安全地止动车辆，特别地具有气动制动系统的商业车辆。通过排气弹簧致动器，制动器、通常为后轴制动的制动器被应用并且在无进一步能量输入的情况下被保持。为此目的，车辆能够配备有电激活制动系统(EBS)或者甚至配备有传统上经由气动控制压力激活的制动系统。
为了开启停车制动功能，用于车辆的已知的加压流体操作制动系统设有电子停车制动信号转换器，该转换器被设计为具有三个位置(空档、停车制动和拖车检查位置)的按钮。如可应用法规可能要求的故障探测，比如接触故障或者信号转换器的电线断路，仅仅在有限程度上是可能的。
而且，DE19838886A1描述了一种电子停车制动器(EPB)，其中制动装置能够利用用于停车的操作元件被致动。在车辆静止时致动操作元件，电子停车制动器系统被交替地应用和释放。操作元件被设计成具有两个位置和一个状态指示器的按钮。该参考文献并未提及操作元件的故障检查。
最后，落入所考虑的一般范畴中的WO 00/29268描述了一种用于控制电子致动停车制动器的器件和方法。为了特别可靠地探测与致动停车制动器有关的操作员意图，在这里提出用于接收操作员意图的输入器件在它的各个部件中被冗余设计并且同时利用电子控制装置监视它。为此目的，在控制装置的评估单元中循环地执行多个过程，从而允许探测输入装置中的故障并且还保证操作员意图可被识别。以此方式有可能对所发生的故障做出适当反应并且可替代地利用停车制动器将车辆置于安全行驶状态中，即使操作员意图未被清楚地识别。为此目的，通过测量沿着在输入器件中安装的电阻器的电势而使得故障探测成为可能。利用仪表板中的信号装置指示故障。
已知的输入装置具有显著的布线复杂度，即八根连接线。进而，它具有所用开关和电阻器的复杂构造和用于探测故障的复杂评估方法。在评估微控制器中为此目的所要求的程序例程需要大量的存储空间。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种按钮，它连接有用于致动电动气动停车制动器(EPH)的评估电子单元，其中该按钮在硬件方面被简化并且其中实现了特别简单的对于所有切换位置和可能故障状态的探测。
通过如在权利要求1中叙述的发明实现了这个目的。从属权利要求包括有利的改进。
因为根据本发明，在其端点之间简单评估按钮的两根连接线的电势或者输入电阻，与现有技术相比故障探测被显著简化。不再要求利用程序例程循环查询多个电阻器的电势。而是，按钮的连接线中的简单电势测量是足够的。
附图说明
将参考附图基于示例性实施例更加详细描述本发明并且将在下文中指出另外的优点，其中：
图1是具有到评估电子单元(ECU)的连接线的创造性按钮的外部视图的示意图表。
图2是连接有到ECU的线缆的按钮的内部电路布局的示意图表。
图3是按钮在其各种切换位置中的可能的正确以及故障输出电势的图表。
图4是具有另外的唤醒电路的根据图2的电路的图表。
图5是按钮的电路的简化配置。
具体实施方式
图1示意性地说明了按钮(5)的外观，在此情形中为EPH按钮(5)，以及它的到评估电子单元(ECU)(6)的连接。按钮(5)安装在商业车辆(未示出)的仪表板的凹部中。为进行致动，使用摇杆(25)，它能够从所指示的空挡位置被向上(按键T1)以及向下(按键T2)致动。
如在下文中所描述地，按钮(5)能够被用于致动压缩空气操作停车制动器。然而，它也能够被用于致动以不同方式操作的停车制动器，比如液压停车制动器。
按键T1被用于交替地应用和释放电动气动停车制动器(EPH)。按键T2被用于应用所谓的拖车检查位置(在下文中描述)。
操作员对按键T1、T2的致动经由四根线(1)到(4)被传递到ECU(6)。从ECU(6)到EPH按钮(5)返回的两根另外的线(17，18)被用于电动气动停车制动器或者停车制动器的各个位置的返回信号(状态指示)(应用或者释放)。
从ECU(6)到用于控制停车制动器(未示出)的各种电磁阀布线。在例如DE10336611A1中更加详细描述了这种阀以及由此实现的停车制动器控制。
来自传感器，特别地压力传感器(未示出)的信号也可被发送到ECU(6)。
在EPH按钮中安装的信号灯(24)能够被用于向操作员指示EPH的状态。然而，也能够使用置于仪表板中的单独的信号灯(未示出)。这具有以下优点，即无需按钮(5)和ECU(6)之间的状态指示线(17，18)。置于仪表板中的信号灯有利地连接到相关联的电子单元，在此情形中ECU(6)，经由比如CAN总线的数据总线。
图2示出EPH按钮(5)的内部构造或者电路。这包括具有相同布局的两个并联开关组1和2。因为这种冗余，即使在一个开关组发生故障的情形中，ECU仍然可以利用正常开关组的信号识别操作员意图。
为了简化起见，在下文中仅解释开关组1。
开关组1配备有并联设置并且能够利用两个转接开关(11)和(12)连接到EPH按钮(5)的端点(7，8)的两个电阻器R1和R2。为此目的，转接开关(11)和(12)的基础端子连接到端点(7)和(8)。转接开关(11)和(12)的切换杆在按钮(5)的原位置中接触第一电阻器R1并且在按钮(5)致动状态中接触第二电阻器R2。转接开关(11)和(12)能够与第一按键T1一起被致动。
而且，与另外的开关(15)串联的另外的电阻器R3与电阻器R1和R2并联设置。当通过第二按键T2致动开关(15)时，另外的电阻器R3桥接端点(7，8)。结果，拖车检查位置(在下文中描述)被耦接。因为按键T1和T2通过摇杆(25)刚性联接(见图1)，仅仅转接开关(11，12)或者仅仅另外的开关(15)可被致动。
所述电阻器典型地具有R1＝40KΩ、R2＝4KΩ、R3＝20KΩ的数值。
如上所述，按钮(5)的另外的开关组2被用于通过冗余增加可靠性，并且它具有相应的转接开关(13，14)以及另外的开关(16)。它具有端点(9，10)并且经由连接线(3，4)连接到ECU(6)。
具有它的开关组1和2的EPH按钮(5)被连接有分别具有连接线(1，2)和(3，4)的公共多芯线缆。它导向能够在车辆中被置于任何所需位置的评估电子单元(6)(EPHECU)。在ECU(6)内，所述线缆(1)和(3)利用电阻器RH连接到蓄电池电压UB。下连接线(2)和(4)经由另外的电阻器RL连接到框架。
利用这种电路，形成由电阻器RH、根据如何致动开关而不同的EPH按钮的内部电阻、以及电阻器RL构成的并且被蓄电池电压UB通电的分压器。
通过利用另外的电阻器RM1和RM2进行分压，形成相应于微控制器的通常输入电压范围的输出电势UH和UL。如在下文中更加详细描述地，这些电压被EPH的评估电子单元(6)以模拟形式感测、并被检查以检测故障及用于控制车辆的电动气动停车制动器或者停车制动器。
图3从百分之0到100以归一形式示出在按钮(5)的未被干扰或者被干扰的操作期间可能产生的UH和UL的一些可能的电势。UL在图表下半部中示出并且UH在上半部中示出。
如在图表中所示，当EPH按钮处于非激活位置(home position)时，UL等于百分之12.5并且UH等于百分之87.5。
在EPH按钮的切换状态中，或者换言之当按键T1被激活时，UL等于百分之37.5并且UH等于百分之62.5。因为第二电阻器R2的数值仅仅大约为第一电阻器R1的数值的十分之一，所以产生这种情形。
对于拖车检查位置，或者换言之当按键T2被激活时，UL等于百分之25并且UH等于百分之75。
在按钮或者连接线的不同故障情况中，对于UL和UH产生各种电势。这些电势由ECU以模拟形式测量和评估。结果，能够通过适当编程的逻辑单元识别和指示各个故障。
在图3的图表中示出三种具体的故障。
在线缆或者换言之在连接线(1，2)或者(3，4)之间的连接短路的情形中，对于UL和UH产生百分之50的公共电势。
在连接线(1)或者(2)在所示出的EPH按钮非致动状态中线缆断路的情形中，UL等于百分之零并且UH等于百分之100。
在到蓄电池的两根连接线(1)或者(2)中的一个短路的情形中，对于故障线产生百分之100的电势。
在到框架的两根连接线(1)或者(2)中的一个短路的情形中，对于故障线产生百分之零的电势。
具有组合性质的其它故障导致在百分之零和100之间的范围内的电势并且因此可被ECU(6)区分。
如果ECU(6)探测到故障，通过单独的故障指示器(未示出)将故障信号发送给操作员，并且适当限制EPH的功能范围从而车辆达到安全状态。
图4示出与图2相同的电路，但是具有用于ECU的另外的唤醒器件。它包括两个运算放大器(20，21)，其控制端子经由另外的电阻器RM3分别连接到连接线(2)和(4)。
当致动按键T1或者T2中的一个时，运算放大器(20，21)的各个控制端子接收电压，并且，因此，在输出端处产生唤醒信号。
该电路扩展产生如下优点，即ECU不必经常置于操作电压下，而是仅当EPH功能或者拖车检查位置被耦接时才被置于操作电压下。
拖车检查位置允许当牵引车车辆与拖车一起在斜坡上停车时操作员尝试释放拖车制动，并且车列的两个部分均被停车制动器保持。结果，操作员能够确定牵引车制动在该情形中是否自身足以保持车列静止。如果证明情形并非如此，则操作员能够通过利用制动楔加强而进一步固定车列。
图5示出了EPH按钮(5)的开关组2的简化的实施例，其中开关组2是有效的，其不具有电阻器R1和R2。而是，提供两个并联开关(22，23)，它们为进行致动被按键T1关闭并且由此将连接线(3，4)短路。连接线(4)与ECU内的框架短路。所连接的EPH ECU通过输入电压UD下降到零的事实探测开关(22，23)的致动状态。
这种替代具有以下优点，即没有闭合电路电流流动(如将通过开关组1中的电阻器R1所发生地)并且无需电阻器R1和R2。
尽管如此，由于电容器C1应该被并联以防止开关(22，23)的触点磨损的事实，额外的复杂度被引入该替代中。电容器C1的另外的特点在于，当它们被关闭时，它通过开关(22，23)放电，因此实现了触点清洁。
进而，因为在连接线(3，4)中不存在闭合电路电流，需要利用测试电路(26)间断地对其进行检查，为此迫使连接线(3)的输入端子(27)达到零电势。在无损线(3，4)的情形中，由于电容器C1经由连接线(3，4)和测试电路(26)的内部电阻放电，输入电压UD的特征下降电压曲线被记录，并且通过ECU对其进行评估。
在其它方面，根据图5的电路相应于根据图2的电路。

Claims (16)

1.一种按钮，特别地用于致动道路车辆中的电动气动停车制动器(EPH)，具有经由连接线(1，2)或者(3，4)连接并且用于评估按钮以及用于激活EPH的评估电子单元(ECU)(6)，
其特征在于
对该按钮(5)的连接线(1，2)或者(3，4)的电势进行评估从而ECU(6)能够探测按钮(5)的切换位置和/或故障。
2.如权利要求1所述的按钮，其特征在于提供两个并联的、相同的、机械地耦接的开关组(开关组1和开关组2)，可以利用第一按键(T1)一起致动所述开关组从而交替地应用和释放所述停车制动器(EPH)。
3.如权利要求1到2所述的按钮，其特征在于所述两个开关组1和2每一个均具有两个转接开关(11，12；13，14)，所述转接开关(11，12；13，14)经由其基部连接到连接线(1，2；3，4)并且，经由其切换杆，当按钮(5)处于非激活状态时，每一个转接开关均接触第一电阻器R1。
4.如权利要求3所述的按钮，其特征在于，转接开关(11，12；13，14)的切换杆在致动状态中与第二电阻器R2形成接触，该第二电阻器R2与电阻器R1并联，第二电阻器R2的数值大致为第一电阻器R1的数值的1/10。
5.如权利要求1到4的一个或者多个所述的按钮，其特征在于所述两个开关组1和2每一个均具有另外的电阻器R3，当致动串联设置的另外的开关(15，16)时，所述另外的电阻器R3桥接按钮(5)的端点(7，8)或者(9，10)。
6.如权利要求5所述的按钮，其特征在于所述两个另外的开关(15，16)机械耦接并且能够利用用以接合拖车检测位置的第二按键T2致动。
7.如权利要求1到6的一个或者多个所述的按钮，其特征在于按键T1和T2以摇杆(25)的形式相互机械耦接。
8.如权利要求1到7的一个或者多个所述的按钮，其特征在于，在电子单元(ECU)(6)内，按钮(5)的连接线(1)到(4)的每一个经由电阻器RH连接到车载电压UB或者经由另外的电阻器RL连接到框架。
9.如权利要求8所述的按钮，其特征在于在通过另外的电阻器RM1、RM2分压之后，连接线(1，2，3，4)的电势(UH，UL)被电子单元(ECU)(6)以模拟形式测量和评估。
10.如权利要求1到9所述的按钮，其特征在于两根另外的线(17，18)从ECU(6)返回到按钮(5)从而为操作员提供关于电动气动停车制动器的状态指示。
11.如权利要求10所述的按钮，其特征在于通过在按钮(5)中内置的信号灯(24)实现所述状态指示。
12.如权利要求1到11的一个或者多个所述的按钮，其特征在于，为电子单元(ECU)(6)提供当致动按钮(5)时产生唤醒信号的唤醒器件(19)。
13.如权利要求12所述的按钮，其特征在于唤醒器件(19)包括两个运算放大器(20，21)，所述运算放大器的信号输入的每一个均经由另外的电阻器RM3连接到连接线(2，4)。
14.如权利要求1到13的一个或者多个所述的按钮，其特征在于提供不具有电阻器R1、R2的简化的开关组以代替开关组1、2中的一组或两组，其中，当致动按键T1时，简化开关组的连接线3、4能够利用并联设置的两个开关(22，23)连接。
15.如权利要求14所述的按钮，其特征在于电容器C1与开关(22，23)并联。
16.如权利要求14到15所述的按钮，其特征在于能够利用测试电路(26)迫使连接线(3)的输入端子(27)达到零电势。
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