CN101489845B - 阀单元、制动控制装置、汽车制动设备以及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电气动的制动控制装置，用于控制增强空气量的阀装置(64)，以控制汽车驻车制动器。阀单元(86)具有用于对增强空气量的阀装置(64)的控制输入端(82)排气的排气阀(134)。本发明提出，排气阀(134)为具有三种状态I、II、III的阀，其这样构成，在第一状态I下增强空气量的阀装置(64)的控制输入端(82)可以通过孔(162)节流地排气。在第二状态II下，增强空气量的阀装置(64)的控制输入端(82)不可排气。在第三状态III下，增强空气量的阀装置(64)的控制输入端(82)最后可以不节流地排气。

Description

阀单元、制动控制装置、汽车制动设备以及汽车
技术领域
本发明涉及一种用于电气动制动控制装置的阀单元，用于控制增强空气量的阀装置，以控制汽车驻车制动器。本发明此外涉及一种具有这种阀单元的电气动制动控制装置。本发明此外涉及一种具有这种制动控制装置的电控气动汽车制动设备。本发明最后涉及一种具有这种电控气动制动设备的汽车。
背景技术
用于控制汽车驻车制动器的电气动制动控制装置的阀装置例如由DE 103 36 611 A1或者EP 1 571 061 A1公开。所公开的这些制动控制装置应用到制动设备中，这些制动设备除了可借助制动踏板操作的行车制动器外，还具有借助电信号发送器操作的驻车制动器(通常也称为停车制动器或手制动器)。
驻车制动器在这种公知的制动设备上按规定借助弹簧蓄能制动缸接合。为释放驻车制动器，必须向弹簧蓄能制动缸的弹簧蓄能件施加压缩空气。为此需要对弹簧蓄能件进行通气。通气所需的压力由压缩空气储备装置输送。但这种压力输送不是持续接通的，而是也可以被截断。此外，弹簧蓄能制动缸内的压力也会下降，也就是使弹簧蓄能件排气。通过这种排气接合驻车制动器。
为控制弹簧蓄能制动缸内的压力，传统上使用中继阀。利用这种中继阀可以控制从压缩空气储备容器向弹簧蓄能制动缸的弹簧蓄能件的压力输送。控制在借助电气动的阀装置情况下进行，特别是借助调节输送到中继阀上的控制压力的可电操作的电磁阀进行。
在依据DE 103 36 611 A1公开的制动设备上为此使用双稳态阀。这种阀可以采用两种稳定的状态。在电流中断的情况下阀保持瞬间调整的状态。此外在这种制动设备上，双稳态阀与中继阀的控制输入端之间连接一个保持阀。借助双稳态阀和保持阀或者可以保持、提高或者可以降低控制输入端的压力。中继阀输出端上的压力以相应的方式改变。按照这种方式，借助输送到双稳态阀和保持阀上的电信号可以释放或者接合驻车制动器。
但双稳态阀由于其结构而复杂并因此昂贵。此外，双稳态阀如上所述在供电中断时停留在其以前的状态下。因此在供电中断时，汽车利用这种制动设备不能可靠停车。也就是说，汽车不能这样停车，即弹簧蓄能制动缸的弹簧蓄能件自动和持续排气并因此接合驻车制动器。
虽然DE 35 01 708 A1已经提出其结构上不太复杂的可电磁操作的多路阀。特别是提出在一个多路阀内具有两个彼此相对设置的阀。在此方面，为两个阀的每一个分配各一个衔铁，其与设置在两个阀之间的线圈共同作用。分配给衔铁的弹簧在此方面这样设计，即需要用于操作两个阀的不同的磁力。这种磁力通过施加流经线圈的电流产生。通过为每个阀分配一个单独的衔铁，可以通过线圈的相应供电而彼此独立操作两个阀。
但所公开的这种阀的缺点是，在该阀不被供电的状态下，其输入端与通向消耗器的输出端连接，而阀的出口则被截断。如果取代上述的双稳态阀和保持阀而使用这种阀，那么在供电中断的情况下，全部储备压力导入中继阀的控制输入端并因此由于由此产生的对弹簧蓄能制动缸的弹簧蓄能件的通气而使驻车制动器释放。但这一点是不希望的，因为在供电中断的情况下汽车不再能够可靠停车。
发明内容
本发明的目的因此在于，提供一种用于电气动制动控制装置的简单的阀单元，所述阀单元用于控制增强空气量的阀装置，所述电气动制动控制装置用于控制汽车驻车制动器，所述阀单元即使在供电中断的情况下也可以使汽车可靠停车。
该目的通过下面所介绍的本发明得以实现。
通过使用用于对增强空气量的阀装置的控制输入端进行排气而具有三种状态的排气阀，依据本发明可以进行多级排气。在排气阀的第一状态下，增强空气量的阀装置的控制输入端通过孔节流并因此可以缓慢排气。这种节流排气相当于第一级排气。在排气阀的另一种状态下，增强空气量的阀装置的控制输入端不节流并因此可以突然排气。这种不节流的排气相当于第二级排气。在排气阀的另一种状态下设计，增强空气量的阀装置的控制输入端不排气。
如果汽车驻车制动器需要缓慢接合，那么具有优点的是控制输入端节流排气。这一点特别是在供电中断时所希望的，因为汽车然后可以缓慢减速并可靠停车。增强空气量的阀装置的控制输入端突然全排气并因此弹簧蓄能制动缸的弹簧蓄能件突然全排气，适用于驾驶员例如借助行车制动器已经使汽车停车并希望接合驻车制动器的情况。这一点可以突然进行，而由此不会出现交通危险。
排气阀优选构成为双衔铁电磁阀，具有两个设置在共用衔铁导向装置内并由各一个弹簧加载的磁衔铁，即一个初级衔铁和一个次级衔铁，它们可以各自通过一个设计用于两个磁衔铁的电磁线圈被操作。通过设计为双衔铁电磁阀的排气阀，可以仅利用一个线圈操作两个衔铁并因此操作双衔铁电磁阀的两个分阀。由此一方面减少在构造多级排气阀方面的开支。另一方面，减少在触点接通和电控阀单元方面的开支，因为对于该多级排气阀来说，电磁线圈也仅需要两个接头。同样降低了用于给该电磁阀供电所需末级(Endstufe)的数量(包括末级所属部件的数量在内)。此外，通过为两个分阀仅使用一个线圈降低了总耗电。由此产生制动控制装置有利的发热性能。
此外，与为多级排气而具有多个独立阀的阀单元相比产生该阀单元的一种紧凑式结构。此外，由于结构更加紧凑以及减少了部件数量还可以降低制造成本。
双衔铁电磁阀优选具有可与增强空气量的阀装置的控制输入端连接的和分配给次级衔铁的进口。此外具有优点的是，该双衔铁电磁阀具有可与排气装置连接的和分配给初级衔铁的第一出口以及可与排气装置连接的和分配给次级衔铁的第二出口。在此方面，第一出口通过孔可节流地与排气装置连接和第二出口可不节流地与排气装置连接。在电磁线圈无电流时，初级衔铁和次级衔铁处于其通过弹簧加载确定的基本位置上，在该基本位置上排气阀采取其第一状态，其中增强空气量的阀装置的控制输入端可通过孔节流排气。在此方面，排气阀的进口与其第一出口连接并且进口与第二出口截断。在这种-无电流-状态下，发生增强空气量的阀装置的控制输入端的持续节流排气并因此发生弹簧蓄能制动缸的节流排气。按照这种方式，驻车制动器缓慢接合。行驶的汽车因此缓慢减速并由于弹簧蓄能制动缸的持久排气可以可靠停车。
在向电磁线圈内供给第一低电流时，首先仅初级衔铁被供电并按照这种方式位移到其接通位置上。但在这种低电流时，次级衔铁仍处于其弹簧加载的基本位置上。在该接通位置上，排气阀的进口既与第一出口截断也与第二出口截断。排气阀因此采取其第二状态，其中增强空气量的阀装置的控制输入端不可排气，而是将控制输入端上的压力保持在其当前数值上。
通过向电磁线圈内供给较高的电流，次级衔铁也位移到其接通位置内，从而随后排气阀的进口与其第二直接通向排气的出口连接。在此方面，排气阀的进口优选与其通向节流第一出口的出口截断。排气阀在此方面采取其第三状态，其中增强空气量的阀装置的控制输入端可以不节流地排气。在这种状态下，增强空气量的阀装置的控制输入端可以突然排气并因此弹簧蓄能制动缸的弹簧蓄能件可以突然排气。通过产生这种状态因此可以突然接合驻车制动器。
在一种可选择的实施方式中，用于突然排气的上述第三状态在供给较低的第一电磁铁绕组电流时就已经达到，而其中排气阀的进口与其两个出口截断的上述第二状态则在供给较高的第二电磁铁绕组电流时才能采取。
在另一种具有优点的实施方式中，所分配的弹簧施加到初级衔铁上的弹簧力小于分配给次级衔铁的另一弹簧施加到次级衔铁上的弹簧力。具有优点的是，为此也可以使用不同强度的弹簧。通过这种措施可以改善电磁阀系统的开关性能。
在另一种具有优点的实施方式中，初级衔铁和次级衔铁具有不同的直径。特别是次级衔铁与初级衔铁相比具有更小的直径。由此首先产生的优点是，衔铁导向装置的结构可以这样构成，使其连同两个衔铁可以从一侧装入线圈内。其次产生的优点是，由于衔铁的尺寸特别是直径不同，不同的磁力作用到衔铁上。由此可以有利地影响阀单元的开关性能。即首先初级衔铁在通流电磁线圈的较低第一电流时被电磁线圈吸引并在通流电磁线圈的较高第二电流时次级衔铁才被吸引。
在另一种具有优点的实施方式中，初级衔铁和次级衔铁结构相同构成。这样做的优点是，由于大批量可以降低这些衔铁的制造成本。
在另一种具有优点的实施方式中，初级衔铁和次级衔铁不同深度地沉入电磁线圈。特别是初级衔铁比次级衔铁更深地沉入电磁线圈内。这样做的优点是，由电磁线圈施加到初级衔铁上的磁力大于由电磁线圈施加到次级衔铁上的磁力。由此对阀单元的开关性能也产生有利影响。
在一种特别优选的实施方式中，阀单元上除了排气阀外还有通气阀。在此方面，通气阀的进口与可与压缩空气储备装置连接的第一连接机构连接。此外，排气阀的第一出口通过孔与可与排气装置连接的第二连接机构连接，且排气阀的第二出口与可与排气装置连接的第二连接机构连接。最后，通气阀的出口与排气阀的进口连接并与可与增强空气量的阀装置的控制输入端连接的第三连接机构连接。
在这种相互联系中，概念“连接机构”应这样理解，即它包括任何连接件，特别是如气动的连接管道、连接通道、连接孔或者其他通路以及连接接头，特别是用于气动连接管道、连接通道和连接孔的接头。
阀单元要么构成为独立装置，要么构成为非独立的、制动控制装置的集成的部分。
在阀单元构成为独立装置的实施方式中，产生一种非常紧凑的结构，其中不仅排气阀而且通气阀均安装在一个共用的单元内，具有优点的是安装在一个共用的外壳内。这种单元仅需三个气动接头和三个电接头。这种紧凑式的结构减少了所需构件的数量并因此降低了制造成本。
附图说明
其他具有优点的实施方式来自从属权利要求以及借助附图详细介绍的实施例。其中：
图1以简化示意图示出压缩空气制动设备，具有依据本发明的实施例用于控制包括两个阀单元在内的驻车制动器的电气动制动控制装置；
图2示出根据图1的制动控制装置的依据本发明实施例的阀单元；
图3示出依据本发明另一实施例的包括阀单元在内的驻车制动器的制动控制装置的简化示意图；以及
图4示出依据本发明另一实施例的包括阀单元在内的驻车制动器的制动控制装置的简化示意图。
具体实施方式
图1示意示出汽车的压缩空气制动设备10的一部分，确切地说，特别是用于控制汽车驻车制动器的电气动制动控制装置。这种压缩空气制动设备例如在商用车、载重汽车或者大客车上使用。这种制动设备特别是在由牵引车和挂车组成的车辆牵引系统上使用。
图1仅示出制动设备10的对于理解本发明重要的几个部件。电控制动设备10，也就是说，通过电或电子控制件控制用于操作汽车车轮上所具有的车轮制动器的制动缸的制动压力定量。制动缸部分地或者全部地构成为组合的行车和弹簧蓄能制动缸12(图1中出于概览原因仅示出一个这种制动缸)，其中，弹簧蓄能件由用于控制驻车制动器的构成为驻车制动模块14的电气动制动控制装置控制。
制动设备10具有获取驾驶员制动要求的制动参数发送器16。制动参数发送器16包括电动部分和气动或液压部分，其中，图1仅示出气动部分。气动部分由第一压缩空气储备容器18和第二压缩空气储备容器20通过(未示出的)压缩空气管道供给压缩空气。这些压缩空气储备容器18、20用于行车制动器的制动缸的压缩空气供给。但它们也可以如图1所示用于驻车制动器的压缩空气供给。作为选择，驻车制动器的压缩空气可以由单独的压缩空气储备容器输送。
通过操作制动踏板22，制动参数发送器16要么通过电气动装置的电控制产生气动调节量，要么直接产生气动调节量，将其通过压缩空气管道24、26传送到组合的行车和弹簧蓄能制动缸12。组合的行车和弹簧蓄能制动缸12构成为组合的弹簧蓄能/膜片缸。它除了膜片缸的功能外，附加具有弹簧蓄能功能。这种制动缸12因此具有与行车制动设备气动连接以及可被施加固有制动压力的膜片件和与膜片件28气动分开并可通过单独的压缩空气管道32、34被施加压缩空气的弹簧蓄能件30。弹簧蓄能件30形成驻车制动器的一部分。弹簧蓄能件30包括弹簧蓄能功能，该弹簧蓄能功能在弹簧蓄能件30加压时预紧蓄能弹簧并与此同时防止或减少弹簧蓄能功能的制动作用，而在弹簧蓄能件30排气时，蓄能弹簧松弛并与此同时在弹簧蓄能功能的框架内向与各自制动缸连接的制动器施加制动作用。这种类型的制动缸在这种相互联系下称为弹簧蓄能制动缸。
为避免制动机构机械过负荷，具有构成为转换阀或选高阀(Select-High-Ventil)的过载保护阀35，其连接在弹簧蓄能件30、驻车制动模块的气动输出端102与制动参数发送器16的具有被调控的压力的输出端之间。该过载保护阀35选取两个施加到其两个输入端35a、35b上的压力中的较高压力，即选取制动参数发送器16的输出端上的被调控制动压力和由增强空气量的阀装置64提供的压力中的较高压力，并将其通过其输出端35c输送到弹簧蓄能制动缸12的弹簧蓄能件30。该过载保护阀35防止由行车制动器，也就是通过气动部分或膜片件28输送的制动力与由驻车制动器，也就是输送到弹簧蓄能件30的制动力叠加，以便按照这种方式避免分配给该制动缸的车轮制动器的制动机构机械过负荷。通过膜片件28输送到制动缸的制动力通过所示的结构没有提高了由弹簧蓄能件30施加的制动力，因为在操作行车制动器的情况下，由蓄能弹簧施加的制动力减少了与操作行车制动器相应的力。因此可以避免相应车轮制动器的临界过负荷。
借助弹簧蓄能制动缸实现驻车制动功能，其在缺少压缩空气的情况下也可以使汽车制动或驻车。如果弹簧蓄能制动缸12的各自弹簧蓄能件30排气到低于最小压力值，那么驻车制动功能是激活的。制动缸12的弹簧蓄能件30通过压缩空气管道32、34与驻车制动模块14气动连接。该驻车制动模块14允许借助电子控制装置进行压力控制。
可手动操作的驻车制动信号发送器36通过多芯电线38与驻车制动模块14的电控制单元40电连接。汽车上的电装置由一个未示出的供电装置例如汽车电瓶通过相应的电线供电。
汽车适用于将挂车与其他装备有弹簧蓄能制动缸的驻车制动器联接。制动设备10因此具有所谓的牵引车保护阀42，其用于制动压力控制，特别是用于挂车的驻车制动器的制动压力控制。牵引车保护阀42通过压缩空气管道44、46供给压缩空气储备容器18、20的储备压力。此外，向牵引车保护阀42提供借助增强空气量的阀装置，即中继阀48为挂车驻车制动器设计的调控的压力。
中继阀48具有控制输入端50、间接或者直接与大气连接的排气接头52以及可通过压缩空气管道54与压缩空气储备容器18、20的储备压力连接的进口56以及可通过压缩空气管道58与牵引车保护阀42连接的出口60。控制输入端50通过压缩空气管道62与驻车制动模块14连接。
中继阀48在其出口60上向压缩空气管道58输出起始压力，其相当于通过压缩空气管道62在控制输入端50上的并因此相当于进入中继阀48的控制室内的控制的压力。中继阀48在此方面从与中继阀48的进口56连接的压缩空气管道54中提取为此所需的压缩空气，该压缩空气管道通过另一压缩空气管道与压缩空气储备容器18、20连接。
驻车制动模块14具有用于牵引车的中继阀64方式的增强空气量的阀装置。中继阀64包括可直接或者间接通过压缩空气管道66至75与压缩空气储备容器18、20连接的进口76。此外，中继阀64具有通过压缩空气管道78、34、32与制动缸12的弹簧蓄能件30连接的出口。此外，中继阀64具有控制输入端82，其通过压缩空气管道84与阀单元86连接，用于控制牵引车驻车制动器。
中继阀64在其出口80上向压缩空气管道78输出起始压力，其相当于通过压缩空气管道64在控制输入端82上的并因此相当于进入中继阀64的控制室内的控制的压力。中继阀64在此方面从与中继阀64的进口76连接的压缩空气输送管道66中提取为此所需的压缩空气。压缩空气管道78可能需要的排气通过间接或者直接与大气连接的排气接头88进行。在图1所示的实施例中，该排气接头88通过压缩空气管道90与排气装置92连接。
驻车制动模块14此外具有各自连接到压缩空气储备容器18、20前面的止回阀94、96，其防止在通向压缩空气储备容器20或18的压缩空气管道71或75的压力降或者断裂或者损坏的情况下驻车制动模块14内出现压力降或压力损耗。这种意外的压力降或压力损耗同样是不希望的，因为它会导致驻车制动器突然接合并因此牵引车紧急制动。这一点可能会引发不可控制的行驶状况。
驻车制动模块14具有多个气动接头98、100、102、104、106。压缩空气管道74通过接头98与压缩空气管道75连接，用于连接第一压缩空气储备容器18。压缩空气管道70通过接头100与压缩空气管道71连接，用于连接第二压缩空气储备容器20。压缩空气管道78通过接头102与压缩空气管道34连接，用于将中继阀64与制动缸12连接。通向关于挂车控制的中继阀48的压缩空气管道44通过接头104与压缩空气管道108连接并因此通过压缩空气管道67至75与压缩空气储备容器18、20连接。通向用于挂车控制的中继阀48的控制输入端50的压缩空气管道62通过接头106与设置在驻车制动模块14内的阀单元110连接，用于控制挂车驻车制动器。
驻车制动模块14此外具有安装在盖板112内部的压力传感器114，其用于监测驻车制动模块14内部的储备压力。压力传感器114为此目的通过压力管道116与压力管道72并因此与压力管道66至71、73至75以及108、44和46直接或者间接连接。
在盖板112的区域内此外设置已经提到的电控制单元40，借助其通过电线118、120可以电开关阀单元86以及阀单元110。
如图1所示，两个设置在驻车制动模块14内的阀单元86或110同样(如同用于挂车的中继阀48和用于牵引车的中继阀64那样)结构相同构成并以相同方式连接。因此下面仅介绍阀单元86；介绍阀单元86的内容相应适用于阀单元110。
阀单元86和110在一种实施方式中构成为独立的结构组件。但作为选择，阀单元86和110要么单独要么与中继阀64和需要时与中继阀48共同整体地以唯一的单元式驻车制动模块14实现。在阀单元86或110构成为独立构件时，阀单元具有下面详细介绍的气动接头。但只要阀单元与驻车制动模块整体构成，就取消这种有利于相应连接管道的接头。权利要求书中因此使用生成的概念“连接机构”，其包括任何连接件，也就是说，既包括接头也包括其他类型的连接装置，如连接管道、连接通道或者连接孔和诸如此类的连接件。在后面的说明书中，概念“接头”在与阀单元86或110的相互联系下因此也指连接机构，以便按照这种方式也说明其中阀单元86或110与驻车制动模块14整体构成的实施方式。
阀单元86具有第一接头122，其通过压缩空气管道126、68至75与压缩空气储备容器18、20连接。阀单元86此外具有第二接头128，其通过压缩空气管道130与排气装置92连接。阀装置86此外具有第三接头132，其通过压缩空气管道84与中继阀64的控制输入端82连接。阀单元86具有通气阀133以及排气阀134。通气阀133构成为2位2通电磁阀。排气阀134构成为具有三种开关状态的双衔铁电磁阀。
图2示出阀单元86的结构构成。排气阀133具有两个设置在共用衔铁导向装置136内的磁衔铁138、140。衔铁导向装置136构成为衔铁导向管，其中，管内径至少节段性地恒定并与磁衔铁138、140的外径相配合。第一磁衔铁，即初级衔铁138借助弹簧142加载并依据图2所示被向右挤压。以相应的方式第二磁衔铁，即次级衔铁140由弹簧144加载，其将磁衔铁140依据图2所示向左挤压。衔铁导向装置136由电磁线圈146环绕。衔铁导向装置136的外径与电磁线圈146的内径相配合。在向电磁线圈146内供给适当的电磁铁绕组电流情况下，电磁线圈146将初级衔铁138和需要时将次级衔铁140拉向线圈内部的方向。初级衔铁138作为第一分阀148的开关件和次级衔铁140作为第二分阀150的开关件。阀单元86具有三个电接头152，它们借助电线118与电控制单元40连接。三个电接头152中的两个与排气阀134的电磁线圈146连接。
在电磁线圈146无电流的情况下，不仅初级衔铁138而且次级衔铁140均处于其在图1或2中所示的通过弹簧142、144确定的基本位置上。分配给初级衔铁138的分阀148在其基本位置上将排气阀134的第一出口154与沿衔铁导向装置136延伸的套管156连接。在该分阀148的接通位置上，磁衔铁138将第一出口154与套管156截断。第二分阀150在其基本位置上将进口158与第二出口160截断。在该基本位置上，此外套管156与进口158连接，而将套管156与第二出口160截断。在其接通位置上，第二分阀150将排气阀134的进口158与排气阀134的第二出口160连接。排气阀134的第一出口154通过孔162经通道164、166与第二接头128气动连接。孔162起到节流的作用并减小排气阀134的第一出口154上气动管道的横截面。
如果电磁线圈146无电流，那么不仅初级衔铁138而且次级衔铁140均处于其所示的基本位置上。只要电磁线圈146利用通过接头152输送到第一电磁线圈146的第一低电流运行，初级衔铁138就进入其接通位置内，也就是说，被拉入电磁线圈146内部的方向。如果进一步提高通过电磁线圈146流动的电流，那么次级衔铁140也进入其接通位置内，也就是说，被拉入电磁线圈内部的方向。
处于初级衔铁138的两末端上，但至少处于初级衔铁138面向套管156的末端上的是弹性体插入件168、170。弹性体插入件168、170也可以通过下述方式一体地构成，即初级衔铁138具有贯通孔，相应一体地构成的弹性体插入件穿过该贯通孔。面向套管156的弹性体插入件168利用在衔铁导向装置136上的相应的成型件172形成阀座。
次级衔铁140在其两末端上各自具有一个弹性体插入件174、176。这些弹性体插入件也可以要么单独，要么如图2所示一体地构成。在一体地构成的情况下，弹性体插入件穿过贯穿次级衔铁140穿过的套管。在次级衔铁140的两末端上凸出的弹性体插入件174、176利用阀头182上的或衔铁导向装置136上的相应的成型件178形成阀座。借助弹性体插入件174、176和所称的成型件178、180可以截断排气阀134的第二出口或套管156。由于衔铁导向装置136上成型件178区域内的间隙184，阀座在弹性体插入件与成型件178之间始终保持打开。但该间隙184也可以取消。在这种情况下，在次级衔铁140的接通位置上弹性体插入件174完全封闭成型件178。初级衔铁138和次级衔铁140各自基本上旋转对称构成。但它们也各自具有一个沿各自衔铁延伸的槽状间隙186、188。如果初级衔铁138处于其基本位置上的话，初级衔铁的间隙186产生排气阀134的第一出口154与套管156之间的连接。如果次级衔铁140处于其接通位置上的话，次级衔铁140的间隙188产生间隙184或套管156与排气阀的进口158或第二出口160之间的连接。
在阀单元86的内部此外构成通气阀133。该通气阀具有设置在另一衔铁导向装置190内的磁衔铁192。衔铁导向装置190具有管状节段，其中，该管状节段的内径与磁衔铁192的外径相配合。磁衔铁192借助弹簧194加载并依据图2所示被向左挤压。衔铁导向装置190由电磁线圈196环绕。衔铁导向装置190的外径与电磁线圈196的内径相配合。在向电磁线圈190内供给预先确定量的电磁铁绕组电流的情况下，电磁线圈196将磁衔铁192拉向线圈内部的方向。该磁衔铁192设计作为通气阀133的开关件。电磁线圈196具有两个电接头152，其中，两个接头之一与电磁线圈146的两个接头之一重合。因此对于阀单元86需总计三个接头152，以便既与排气阀134的电磁线圈146也与通气阀133的电磁线圈196电连接。所有三个接头152均借助电线118与电控制单元40连接。
在电磁线圈196无电流的情况下，磁衔铁192处于其通过弹簧194导致的在图1或2中所示的基本位置上。通气阀133在其基本位置上截断其进口198并因此相对于通气阀133的出口200截断阀单元86的与该进口198气动连接的第一接头122。出口200一方面与阀单元86通向中继阀64的控制输入端82的第三接头132连接。另一方面出口200也与排气阀135的进口158连接。
在向电磁线圈196内供给预先确定量的电流情况下，磁衔铁192位移到其接通位置内。在此方面，阀单元86的进口198并因此第一接头122与通气阀133的出口200连接。按照这种方式，压缩空气通过压缩空气管道68至75、84、126从压缩空气储备容器18、20输送到中继阀64的控制输入端82上。只要磁衔铁192保持在其基本位置上，即使排气阀134的进口158也被与其出口154、160截断，中继阀64的控制输入端82上的压力也可以保持。而如果相反需要降低中继阀64的控制输入端82上的压力，那么通气阀133不被供电，从而磁衔铁192处于其基本位置上；因此进口198与通气阀133的出口200截断。排气阀134为中继阀64的控制输入端82排气(分别根据中继阀64的控制输入端82是否应该发生缓慢排气还是发生突然排气)，将排气阀134的进口158与其两个出口154或160之一连接。
处于磁衔铁192的两末端上，但至少处于分配给进口198的末端上的是(各自一个)弹性体插入件202、204。弹性体插入件202、204也可以通过下述方式一体地构成，即磁衔铁192具有贯通孔，弹性体插入件穿过该贯通孔。分配给通气阀133的进口198的弹性体插入件202利用阀头182上的成型件206形成阀座。
图3示出驻车制动器模块14′的另一实施例，其与图1所示的驻车制动器模块14很大程度上相应。但图3所示的驻车制动器模块14′仅示出牵引车的阀单元86，而挂车的阀单元110则未示出。在图3中因此相同的附图符号表示与图1或图2相同的部件。因此参阅上述实施例。
在确定的行驶状况下，例如在供电中断时，弹簧蓄能件30应该通过孔162缓慢排气。但因为中继阀64或64′的控制体积非常小，所以中继阀64、64′的控制输入端82的排气只能通过非常小的孔162进行。因此，孔162本身以非常小的直径构成。但非常小的直径带来的危险是会被污垢或者结冰堵塞。但由于污垢或者结冰会使节流排气失去作用并因此不再保证弹簧蓄能制动缸的弹簧蓄能件30的可靠排气。为在孔162足够大的横截面时仍可以缓慢排气，中继阀的控制体积是虚假的，也就是说可以由此虚拟扩大，即使中继阀64′的控制输入端82与出口80之间产生连接。这种连接例如以中继活塞的、形成孔208的通孔的方式构成。该孔208扩大中继阀64′的控制室内所要排出的空气量。按照这种方式，尽管孔162的开口足够大-以降低污垢或者结冰的危险-但中继阀64′的控制输入端82上的工作体积仍可以被足够缓慢地排出。
中继阀64′的中继活塞的孔208有利地具有比阀单元86的孔162的横截面积更大的横截面积。按照这种方式，中继阀64′的控制输入端82上的压力基本上相当于中继阀64′的出口80上的压力。弹簧蓄能件30的排气因此不再发生或者仅以不太明显的一部分通过中继阀64′的排气接头88发生。确切的说，基本上弹簧蓄能件30的全部体积以及中继阀64′的控制输入端82上的控制体积通过孔162排气并由于孔162的开口较小而足够缓慢。
图4示出驻车制动模块14″的另一实施例。但图4所示的驻车制动模块14″示出排气阀134′的与前面实施例不同的实施方案。除此以外驻车制动模块14″并因此还有阀单元86′与图3所示的驻车制动模块14′或阀单元86相应。因此相同的附图符号表示相同的部件并参阅上面的实施例。
阀单元86′的特殊之处在于排气阀134′的不同构成，其中第二状态II与第三状态III彼此互换。但第一状态I不变。这种状态互换导致在向排气阀134′的电磁线圈内供给第一低电磁铁绕组电流的情况下，中继阀64、64′的控制输入端82突然排气并因此驻车制动器突然接合。在排气阀134′以较高的电流被供电时，排气阀134′的进口158才相对于其出口154、160截断。
虽然这种实施方式看似在电流中断的情况下在短时间接通第三状态III之后才设定排气阀134′的第一状态I。但因为排气阀134′构成为双衔铁电磁阀，所以在排气阀134′的线圈无电流接通的情况下，不仅排气阀134′的初级衔铁而且次级衔铁均基本上同时各自接通入其基本位置。就此而言，持续时间(在该持续时间图4所示实施方式中第三状态III是激活的)可以忽略不计并对中继阀64′的控制输入端82的排气过程无关紧要。
基于依据本发明用于具有缓慢排气的孔和快速排气的出口的排气阀的双衔铁电磁阀提供一种阀单元，其结构简单和成本低廉构成并同时即使在供电中断时仍保证汽车的可靠停车。
通过连接在中继阀的控制输入端与压缩空气储备装置之间的通气阀以及连接在中继阀的控制输入端与排气装置之间的排气阀，通过两个阀的适当打开时间，中继阀的控制输入端上可以施加直至储备容器内压力高度的几乎任意压力值。因为为了释放驻车制动器弹簧蓄能制动缸不必被施以全储备压力，所以因此中继阀的控制输入端上也可以预先规定更低的压力，然后其相应地输送到弹簧蓄能制动缸的弹簧蓄能件。按照这种方式，借助两个阀，即通气阀和排气阀也可以实现中继阀的控制输入端上的限压功能并因此也可以实现弹簧蓄能制动缸内的限压功能。这种限压不仅对能耗或压缩空气的消耗来说，而且对排气时出现的噪声发射来说都是具有优点的。
总而言之，本发明可以简单实现一种驻车制动器，其即使在供电中断的情况下仍保证可靠的状态和此外可以以纯电的途径操作；特别是可以取消以往经常在驾驶室内为激活驻车制动器而常见的气动管线安装并完全达到通过电操作机构操纵驻车制动器。

Claims (17)

1.阀单元，用于电气动制动控制装置(14)，用以控制增强空气量的阀装置(64)，以控制汽车驻车制动器，其中，所述阀单元(86)具有用于让所述增强空气量的阀装置(64)的控制输入端(82)排气的排气阀(134)，其特征在于，所述排气阀(134)为具有三种状态(I、II、III)的阀，所述阀这样构成，即：在第一状态(I)下，所述增强空气量的阀装置(64)的所述控制输入端(82)能够通过所述阀单元(86)的孔(162)节流地排气；在第二状态(II)下，所述增强空气量的阀装置(64)的所述控制输入端(82)不能够排气；以及在第三状态(III)下，所述增强空气量的阀装置(64)的所述控制输入端(82)能够不节流地排气。
2.按权利要求1所述的阀单元，其特征在于，所述排气阀(134)构成为双衔铁电磁阀，具有两个设置在共用的衔铁导向装置(136)内的并各由一个弹簧(142、144)加载的磁衔铁，即一个初级衔铁(138)和一个次级衔铁(140)，所述初级衔铁(138)和所述次级衔铁(140)能够各自通过一个设计用于两个磁衔铁(138、140)的电磁线圈(146)被操作。
3.按权利要求2所述的阀单元，其特征在于，所述双衔铁电磁阀(134)具有能够与所述增强空气量的阀装置(64)的所述控制输入端(82)连接的且分配给所述次级衔铁(140)的进口(158)、能够与排气装置(92)连接的且分配给所述初级衔铁(138)的第一出口(154)，以及能够与所述排气装置(92)连接的且分配给所述次级衔铁(140)的第二出口(160)，其中，所述第一出口(154)能够通过所述孔节流地与所述排气装置(92)连接，以及其中，所述第二出口(160)能够不节流地与所述排气装置(92)连接。
4.按权利要求3所述的阀单元，其特征在于，
a)在所述电磁线圈(146)无电流时，所述初级衔铁(138)和所述次级衔铁(140)处于它们的通过弹簧加载而确定的基本位置上，在所述基本位置上所述排气阀(134)采取其第一状态(I)并与此同时其进口(158)与其第一出口(154)连接而所述进口(158)与其第二出口(160)截断，
b)通过供给预先确定强度的、通流所述电磁线圈(146)的第一电磁铁绕组电流，所述初级衔铁(138)位移到其通过磁力确定的接通位置上，而所述次级衔铁(140)则处于弹簧加载的所述基本位置上，从而所述排气阀(134)采取其第二状态(II)并与此同时其进口(158)与所述第一出口(154)及所述第二出口(160)截断，以及
c)通过供给预先确定强度的、通流所述电磁线圈(146)的、以预先确定的量大于所述第一电磁铁绕组电流的第二电磁铁绕组电流，不仅所述初级衔铁(138)而且所述次级衔铁(140)均位移到它们的通过磁力确定的接通位置上，从而所述排气阀(134)采取其第三状态(III)并与此同时其进口(158)与其第二出口(160)连接而其进口(158)与其第一出口(154)截断。
5.按权利要求3所述的阀单元，其特征在于，
a)在所述电磁线圈无电流时，所述初级衔铁和所述次级衔铁处于它们的通过所述弹簧加载而确定的基本位置上，在所述基本位置上所述排气阀(134′)采取其第一状态(I)并与此同时其进口(158)与其第一出口(154)连接而所述进口(158)与其第二出口(160)截断，
b)通过供给预先确定强度的、通流所述电磁线圈的第一电磁铁绕组电流，所述初级衔铁位移到其通过磁力确定的接通位置上，而所述次级衔铁则处于弹簧加载的所述基本位置上，从而所述排气阀(134′)采取其第三状态(III)并与此同时其进口(158)与其第二出口(160)连接而其进口(158)与其第一出口(154)截断，以及
c)通过供给预先确定强度的、通流所述电磁线圈的、以预先确定的量大于所述第一电磁铁绕组电流的第二电磁铁绕组电流，不仅所述初级衔铁而且所述次级衔铁均位移到它们的通过磁力确定的接通位置上，从而所述排气阀(134′)采取其第二状态(II)并与此同时其进口(158)与其第一出口(154)及其第二出口(160)截断。
6.按权利要求2所述的阀单元，其特征在于，由分配给所述初级衔铁(138)的所述弹簧(142)施加到所述初级衔铁(138)上的弹簧力小于由分配给所述次级衔铁(140)的所述弹簧(144)施加到所述次级衔铁(140)上的弹簧力。
7.按权利要求2所述的阀单元，其特征在于，所述初级衔铁(138)和所述次级衔铁(140)具有不同的直径。
8.按权利要求2所述的阀单元，其特征在于，所述初级衔铁(138)和所述次级衔铁(140)结构相同地构成。
9.按权利要求2所述的阀单元，其特征在于，所述初级衔铁(138)和所述次级衔铁(140)不同深度地沉入所述电磁线圈(146)。
10.按权利要求7所述的阀单元，其特征在于，所述次级衔铁(140)与所述初级衔铁(138)相比具有更小的直径。
11.按权利要求9所述的阀单元，其特征在于，所述初级衔铁(138)比所述次级衔铁(140)更深地沉入所述电磁线圈(146)内。
12.按权利要求3至11之一所述的阀单元，其特征在于，所述阀单元(86)具有带进口(198)和出口(200)的通气阀(133)，其中
a)所述通气阀(133)的所述进口(198)与能够与压缩空气储备装置(18、20)连接的第一连接机构(122)连接，
b)所述排气阀(134)的所述第一出口(154)通过所述孔(162)与能够与所述排气装置(92)连接的第二连接机构(128)连接，以及所述排气阀(134)的所述第二出口(160)与能够与所述排气装置(92)连接的第二连接机构(128)连接，以及
c)所述通气阀(133)的所述出口(200)与所述排气阀(134)的所述进口(158)连接并与能够与所述增强空气量的阀装置(64)的所述控制输入端(82)连接的第三连接机构(132)连接。
13.用于控制汽车驻车制动器的电气动的制动控制装置，其中设有用于操作车轮制动器的能够以压缩空气操作的制动缸(12)，其中，至少一个制动缸构成为弹簧蓄能制动缸(12)，且所述弹簧蓄能制动缸(12)的弹簧蓄能件(30)操作所述驻车制动器，所述制动控制装置具有至少一个按权利要求12所述的阀单元(86)，其中，所述阀单元(86)的所述第三连接机构(132)与所述增强空气量的阀装置(64)的气动的所述控制输入端(82)连接，以及其中，所述增强空气量的阀装置(64)具有与通向所述压缩空气储备装置(18、20)的压缩空气输送管道连接的进口(76)和与通向所述弹簧蓄能制动缸(12)的所述弹簧蓄能件(30)的压缩空气管道连接的出口(80)，其中，借助能够施加到所述控制输入端(82)上的控制压力能够控制所述增强空气量的阀装置(64)的所述出口(80)上的压力。
14.按权利要求13所述的制动控制装置，其特征在于，所述增强空气量的阀装置为中继阀(64)，所述中继阀的中继活塞具有开口，所述开口将所述中继阀的所述出口与所述中继阀的所述控制输入端节流地连接。
15.按权利要求14所述的制动控制装置，其特征在于，所述开口为孔(208)，所述孔具有比所述阀单元(86)的所述孔(162)的横截面积更大的横截面积。
16.电控的气动的汽车制动设备，具有行车制动器和驻车制动器，其中，所述行车制动器具有制动踏板(22)和与所述制动踏板(22)有效连接的能够以压缩空气操作的制动缸(12)，其中，至少一个制动缸构成为弹簧蓄能制动缸(12)，且所述弹簧蓄能制动缸(12)的弹簧蓄能件(30)操作所述驻车制动器，以及其中，所述驻车制动器具有驻车制动信号发送器(36)，用于通过对所述弹簧蓄能制动缸(12)的所述弹簧蓄能件(30)排气来操作所述驻车制动器，其中，所述汽车制动设备具有用于控制驻车制动器的按权利要求13至15之一所述的制动控制装置。
17.汽车，具有按权利要求16所述的电控的气动的制动设备。
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