CN101495350A - 用于汽车的制动设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于带有驻车制动器的汽车的制动设备(10)，所述制动设备(10)具有用于使驻车制动器的至少一个弹簧蓄能制动缸(14)充气和排气的增加空气量阀装置(34)；具有至少一个可电操作的控制阀(52)，用于控制增加空气量阀装置(34)；具有与可电操作的控制阀(52)电联接的电控制装置(12)，用于控制可电操作的控制阀(52)以及具有与控制装置(12)联接的电操作装置(122)，用于操作驻车制动器。为了可以仍采用可供使用的标准件，增加空气量阀装置(34)、控制阀(52)、电控制装置(12)以及操作装置(122)分别被构成为独立的、单独的以及空间上相互分隔地布置的部件。

Description

用于汽车的制动设备

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用于带有驻车制动器的汽车的制动设备。

背景技术

依照类属的制动设备由DE 10336611A1所公知。该已知的制动设备除了具有行车制动器而外还具有驻车制动器，从而能够凭借闸入的制动器使汽车驻停。因此，这种驻车制动器也被称为停车制动器或者手刹制动器。

这种驻车制动器通常具有弹簧蓄能制动缸，在所述弹簧蓄能制动缸中蓄能弹簧闸入制动器，以使得汽车被制动或者不再能够运动。该驻车制动器以下述方式被释放，方法为对弹簧蓄能制动缸加载压缩空气，以使得蓄能弹簧被压缩并且由此驻车制动器被释放。

这种弹簧蓄能制动缸通常被构成为组合式行车制动-和弹簧蓄能制动缸。因此它们具有弹簧蓄能件和行车制动件。行车制动器在此以常见的方式通过制动踏板来操作。

弹簧蓄能件的用于释放驻车制动器的压缩空气供应借助增加空气量阀装置，特别是借助继电器阀来进行。增加空气量阀装置在其输出端处给出与在其控制输入端处相同的压力，但是伴随有增强的空气量，所述空气量来自压缩空气储备容器。

增加空气量阀装置的控制输入端通过至少一个控制阀供应控制压力。控制阀构成为可电操作的控制阀，其中，该控制阀的开关状态由电控制装置决定。控制装置又与用于操作驻车制动器的操作装置连接。该操作装置可以由汽车驾驶员操作。驾驶员可以借助该操作装置将驻车制动器释放或者闸入。

在根据DE 103 36 611 A1所描述的制动设备中，控制装置以及阀模块(驻车制动器的阀在结构上被整合到阀模块中)整合在驻车制动模块中。由此获得具有整合入现有压缩空气制动设备中的简单的可整合性的、紧凑的驻车制动模块。然而，这种整合要求专门的壳体部件和模块，这需要特别的开发。

发明内容

因此，本发明提出下述任务，即如此进一步开发这种制动设备，即，使得开发费用能够减少。

本发明通过权利要求1中所陈述的特征解决上述任务。

通过部件增加空气量阀装置、控制阀、电控制装置以及操作装置的独立的、单独的构成以及这些部件在空间上分隔的布置可以仍采用常用的标准部件，而不需要专门的、附加的模块或者构件。因此通过放弃将部件整合到一个模块中可以实现驻车制动装置的成本低廉的、分体的构造方式。然而通过使用已经可供使用的构件不仅减少制造成本，而且减少用于新的制动系统批准的流程持续时间。

此外，优选同样设置有被构成为独立的、单独的部件的压力传感器，该压力传感器与电控制装置电连接同样与其余的部件在空间上分隔地布置。

优选借助压力传感器测量为弹簧蓄能制动缸供应压缩空气的压缩空气储备容器内的压力，并且在此该控制装置如此构成，即该装置将所测得的压力值与上压力边界值和/或下压力边界值进行比较。在所测得的压力低于下压力边界值的情况下，控制阀为了控制增加空气量阀装置而被激活，以使得借助增加空气量阀装置可以使弹簧蓄能制动缸排气。然而如果所测得的压力未超过上压力边界值，则控制阀不被激活，从而不能借助增加空气量阀装置使得弹簧蓄能制动缸充气。

由此，在压缩空气储备容器中低于最小压力值的情况下，优选进行弹簧蓄能制动缸的自动排气，以使得驻车制动器被闸入。与此相反地，如果在一个或多个压缩空气储备容器中还没有达到压力的上边界值，那么可以阻止弹簧蓄能器释放。因此确保，在驻车制动器能够被释放之前，在压缩空气储备容器中总是提供最小压力。

在另一优选实施方式中，电操作装置具有一个或者两个电开关，用于选择性地设置驻车制动器的相应的释放状态或者是闸入状态。一个开关对于没有挂车的汽车而言足够了。于是，可以借助这个开关使得驻车制动器被闸入或者释放。然而只要汽车被用作带有挂车的车辆的牵引车，那么优选设置有第二开关，借助第二开关可以对挂车的驻车制动器进行控制。

此外在另一优选实施方式中，电操作装置具有另一用于激活延伸制动功能(Streckbremsfunktion)的操纵元件。在延伸制动器被激活的情况下，()后轮(例如也就是挂车的车轮，特别是平板挂车的车轮)被刹住。如果汽车或者车辆牵引系统行驶在平坦的车道上，这是具有优点的，因为车辆通过延伸制动器被延伸地保持。汽车的驾驶员也可以借助附加的操纵元件检测静止的挂车是否真的被刹住，方法是驾驶员操作操纵元件并且借助牵引车向挂车施加牵引力。此外，驾驶员可以借助延伸制动器检验牵引车与挂车(特别是平板挂车或者鞍式连接器)之间连接的可靠闭合。

在另一优选的实施方式中，控制装置与一个或者多个用于侦测汽车部件的运行状态的传感器连接。在此，控制装置如此安设，从而依赖于所侦测到的运行状态来闸入或者释放驻车制动器。因此，弹簧蓄能制动缸可以选择性地借助电操作装置以及由此手动地或者借助自动的外来控制装置被闸入或者释放。优选设置至少一个传感器，用于侦测行车制动器的状态并且该传感器与控制装置连接。如果行车制动器不被操作，那么控制装置阻止驻车制动器的释放。因此可以迫使行车制动器必须被操作，从而驻车制动器可以被释放。这点是非常有利的，从而避免由于驻车制动器的释放而发生汽车滚离。

此外，优选设置有用于侦测车门位置的传感器并且该传感器与电控制装置连接。当车门打开着的时候，控制装置使驻车制动器闸入或者说阻止驻车制动器释放。这种功能例如对于公共汽车是有利的。通过该功能阻止下述情况，即当公共汽车的门中的一个打开着时，汽车能够运动。

在另一优选实施方式中，该控制装置被整合到防抱死系统的控制装置中。以这种方式可以避免附加的控制装置，这就促成驻车制动器的部件的简化的装配以及促成节约。然而控制装置也可以被另选地构成为用于驻车制动器的单独的控制装置。

在另一有利的实施方式中，在增加空气量阀装置控制输入端之前接有过载保护阀。该过载保护阀具有第一输入端，第一输入端与用来控制增加空气量阀装置的控制阀连接。此外，过载保护阀具有第二输入端，第二输入端与行车制动器的制动踏板连接。此外，过载保护阀具有输出端，该输出端与增加空气量阀装置的控制输入端连接。有赖于该过载保护阀，可以避免由于行车制动器的制动力与驻车制动器的制动力的叠加而产生的机械过负荷，因为在同时操作行车制动器和驻车制动器的情况下，行车制动器的压力提高了驻车制动器的压力以及因此也减少了制动作用。

过载保护阀有利地与增加空气量阀装置一起整合在共同的单元中。

附图说明

另外的有利的实施方式由借助附图详细阐述的实施例得出。在图中：

图1示出带有驻车制动器的压缩空气制动设备以及带有几个重要部件的行车制动器的简化的示意图，以及

图2示出带有制动设备在图1中所示出的部件以及其它部件的压缩空气制动设备。

具体实施方式

图1示意性地示出用于汽车的压缩空气制动设备10的一部分，亦即特别是用于控制汽车的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用于商用车、载货车或者公共汽车。这种制动设备特别地应用于由牵引车和挂车所组成的车辆牵引系统。

图1仅示出制动设备10的所选取的部件。制动设备10具有电控制装置12，用于控制部件中的几个，特别是控制驻车制动器。制动缸部分地或者全部地被构成为组合式行车-和弹簧蓄能制动缸14，其中，在图1中为了概览而只示出一个这种制动缸。就此而言，与本发明相关地论及弹簧蓄能制动缸，也包含这种组合式行车-和弹簧蓄能制动缸。

制动设备10具有制动操作装置16，制动操作装置16采集驾驶员的制动意愿。制动操作装置16包括气动部分以及可能的话包括电的部分，其中，在图1中仅示出气动部分。气动部分由第一压缩空气储备容器18(回路I)以及第二压缩空气储备容器20(回路II)经由(未示出的)压缩空气管路供应压缩空气。这种压缩空气储备容器18、20用于行车制动器的制动缸的压缩空气供应，正如下面借助图2所详细阐述的。然而，如图1所示地，压缩空气储备容器18、20也用于驻车制动器的压缩空气供应。针对驻车制动器的压缩空气可选地由单独的压缩空气储备容器所输送，然而这在图中未示出。

通过操作制动踏板22，制动操作装置16可能通过电气动的装置的电控制地生成气动调节量或者直接生成气动调节量，该气动调节量通过压缩空气管路24、26进一步传导至组合式行车-和弹簧蓄能制动缸14。

组合式行车-和弹簧蓄能制动缸14被构成为组合式弹簧蓄能/膜片缸。该组合式行车-和弹簧蓄能制动缸14除了膜片缸的功能之外还附加地具有弹簧蓄能功能。因此该制动缸14包括膜片件28，膜片件28可以气动地与行车制动设备连接以及能够被施以固有的制动压力，并且制动缸14具有弹簧蓄能件30，弹簧蓄能件30气动地与膜片28分隔以及可以通过特别的压缩空气管路32加载压缩空气。弹簧蓄能件30构成驻车制动器的一部分。弹簧蓄能件30包含弹簧蓄能功能，弹簧蓄能功能在弹簧蓄能件30加载压力的情况下使蓄能弹簧预紧并且在此阻止或者减小弹簧蓄能功能的制动作用，而在弹簧蓄能件30排气的情况下，蓄能弹簧放松并且在此将弹簧蓄能功能范围内的制动作用施加到与制动缸连接的相应制动器上。这种类型的制动缸与此相关地被称为弹簧蓄能制动缸。

借助弹簧蓄能制动缸14实现驻车制动功能，驻车制动功能也使得即使在缺乏压缩空气的情况下也能实现汽车的制动或驻停。当弹簧蓄能制动缸14的相应弹簧蓄能件30被排气至低于最小压力值或者充分地排气时，驻车制动功能是激活的。制动缸14的弹簧蓄能件30通过压缩空气管路32与增加空气量阀装置34气动地连接，阀装置34允许借助电控制机构，特别是借助电控制装置12进行压力控制。

可以手动地操作的驻车制动信号探测器(在图1中未示出)通过(未示出的)电线与电控制装置12电连接。驾驶员能够以下述方式借助该驻车制动信号探测器激活驻车制动器，方法是弹簧蓄能件30借助增加空气量阀装置34被充气或者排气。增加空气量阀装置34具有排气输出端35，用于排气。通过弹簧蓄能件30的充气，驻车制动器被释放。与此相反地，通过弹簧蓄能件30的排气则驻车制动器被闸入。

增加空气量阀装置34优选被构成为继电器阀。增加空气量阀单元34包括直接或者间接地通过压缩空气管路36、38、40与压缩空气储备容器18、20连接的进气口42。此外，增加空气量阀装置34具有通过压缩空气管路32与制动缸14的弹簧蓄能件30连接的排气口44。此外，增加空气量阀装置34具有控制输入端46，所述控制输入端46通过压缩空气管路48、50与控制阀52连接，用以控制牵引车的驻车制动器。

控制阀52被构成为3位2通电磁阀。也就是说控制阀52具有三个接头并且可以占据两种状态。在图1中所示出的未馈电状态，控制阀52的排气口54与压缩空气管路50连接，压缩空气管路50通过下面详细描述的过载保护阀56和压缩空气管路48与增加空气量阀装置34的控制输入端46连接。在控制阀52的未馈电的状态，排气口54与排气装置58连接。因此在未馈电状态下，控制阀52负责增加空气量阀装置34的控制输入端46的排气并且因此也负责制动缸14的弹簧蓄能件30的排气。驻车制动器通过排气被闸入。

此外，控制阀52具有进气口60，进气口60通过压缩空气管路62、64以及压缩空气管路36、38、40与压缩空气储备容器18和20保持连接。在控制阀52的馈电状态下，进气口60与排气口54连接，由此，储备压力(也即基于在压缩空气储备容器18、20与控制阀62的进气口60之间的双止回阀或者所谓的选高阀66所选的压缩空气储备容器18、20的两个储备压力中的较高的那个)通过压缩空气管路50、48引导到增加空气量阀装置34的控制输入端46。于是，增加空气量阀装置34在其排气口44处调控出与在其控制输入端46处相同的压力，其中，增加空气量阀装置34将相对于所述压力而在控制输入端46上所需的空气量成几倍增强地在其排气口44处输出。出于此目的，增加空气量阀装置32的进气口42与压缩空气储备容器18、20连接。然后，在增加空气量阀装置34的排气口44上的、被调控的压力通过压缩空气管路32输送到制动缸14的弹簧蓄能件30，其中弹簧蓄能件30因此被进气，并且驻车制动器被释放。

在双止回阀66与增加空气量阀装置34的进气口42或控制阀52的进气口60之间接有压力传感器68，从而可以按照大小采集到实时可使用的储备压力。该压力传感器通过(未详细示出的)电线将相应地测量到的压力值输出至电控制装置12。

此外，电控制装置12通过(未详细示出的)电线与控制阀52连接，以使得控制阀52可以依赖于电控制装置12的相应的电信号改变控制阀52的状态。

上面已经提及的过载保护阀56具有两个输入端70、72以及一个输出端74。第一输入端70与控制阀52的排气口54连接。第二输入端72通过压缩空气管路24与制动踏板22或其气动部分连接。过载保护阀56的输出端74通过压缩空气管路48与增加空气量阀装置34的控制输入端46连接。过载保护阀56选取位于其输入端70、72上的两个压力中的较高的那个并且将所选压力输送给增加空气量阀单元34的控制输入端46。因此过载保护阀56也称为选高阀。

过载保护阀56阻止由行车制动器，也即通过制动踏板16的气动部分输送至制动缸14的制动压力与由驻车制动器通过压缩空气管路32、36、38、40输送至弹簧蓄能件30的制动压力的叠加，从而以这种方式避在配属于制动缸14的车轮制动器中的制动机构的机械过负荷。通过压缩空气管路24、26输送给制动缸34的膜片件28的制动力通过所示结构并未提高了由蓄能弹簧所施加的制动力那样多，因为在操作行车制动器的情况下，由蓄能弹簧所施加的制动力减少了相应于操作行车制动器的力。因此，可以避免车轮制动器的临界的过负荷。

前述部件涉及牵引车的制动装置。只要在牵引车上联接有挂车，则压缩空气制动设备10就附加地具有第二控制阀76，控制阀76通过压缩空气管路78同样与压缩空气储备容器18、20连接。控制阀76平行于控制阀52地布置。此外，控制阀76以与控制阀52功能相同的方式构成，以使得就此而言参照上面对于控制阀52的描述以及其接头和开关状态。只是控制阀76的输出端与另一部件，即牵引车保护阀80连接。

在图1中所示出的实施例中，过载保护阀56与增加空气量阀装置34一起整合在共同的阀单元82中。

在电控制装置中所设置的控制器借助压力传感器68采集压缩空气储备容器18、20的两个储备压力中的较高的那个压力。由此所采集到的压力以及针对牵引车和可能的挂车的驻车制动器的(未示出的)操作装置的一个或多个开关状态由电控制装置12读取和评价。于是，根据逻辑联系或者编程化的控制的结果对用于牵引车或者挂车驻车制动器的控制阀52、76进行开关。如果所述控制阀被接通，也即特别是被馈电，那么增加空气量阀装置34或挂车中的相应的阀装置被充气进而挂车弹簧蓄能制动缸的弹簧蓄能件30或相应的弹簧蓄能件被充气，这就导致，牵引车或者挂车的驻车制动器释放。与此相反，如果控制阀52、76被无电流地接通，增加空气量阀装置34或者挂车的相应的阀装置切换至排气位。于是，弹簧蓄能制动缸的弹簧蓄能件被排气并且由此驻车制动器被闸入。

图2以更大的关系图示示出在图1中所示的制动设备10的分系统，也就是用于具有四个车轮的汽车的制动设备10，所述车轮可以各自借助压缩空气制动缸14、84进行个别地制动。设置制动缸14用于后桥并且设置制动缸84用于前桥。如与图1相关所阐述的那样，制动缸14构成为组合式行车-/弹簧蓄能制动缸，从而使得既能借助行车制动器实现制动也能借助驻车制动器进行制动。可电磁地操作的阀86分别在制动缸14、84之前接入。阀86通过电线88与电控制装置12连接。在此，后桥的阀86通过压缩空气管路90、92、96、98与压缩空气储备容器18连接并且由此形成所谓的回路I。以相应的方式，前桥的阀86通过压缩空气管路100、102、104、106、108与第二压缩空气储备容器20连接并且以这种方式形成所谓的回路II。两个压缩空气储备容器18、20通过压缩空气供应装置110以及特别是通过压缩机来供应压缩空气。

制动操作装置16在所示实施例中与气动管路，也即压缩空气管路112、114连接并且然后进一步通过压缩空气管路100、102与针对前桥压缩空气制动缸84的阀86连接，从而提供气动地运行的行车制动器。制动操作装置16以相应的方式通过压缩空气管路116、118、120以及压缩空气管路90、92与组合式行车-和弹簧蓄能制动缸14的阀86连接，从而可以气动地刹住后桥。

在图1中所示出的其它的部件，特别是包括增加空气量阀装置34和过载保护阀56的阀单元82、控制阀52、76以及压力传感器68同样也在图2中示出。关于这些部件可以参引上面与图1相关的所述内容。

此外，图2示出上面已经提及的、用于操作驻车制动器的电操作装置122。操作装置122具有用于操作牵引车驻车制动器的第一开关124以及具有用于操作挂车驻车制动器的第二开关126。两个开关都分别具有释放位置和闸入位置以及可能的中立位置，用以释放或者闸入驻车制动器。此外，在带挂车的汽车的特别的实施方案中设有附加的电操纵元件128，从而可以实现上面所述的延伸制动功能。

电操作装置122布置在汽车的驾驶室内。因此可以取消用于在驾驶室内用于操作驻车制动器的气动开关。因此可以避免驾驶室的设有用于驻车制动器的压缩空气管路的管线并且虽然如此仍可以操作驻车制动器。

驻车制动器的主要部件，特别是增加空气量阀装置34、控制阀52、控制阀76、压力传感器68、电控制装置12以及操作装置122分别构成为独立的、单独的以及在空间上相互分隔地布置的部件。有赖于该未将这些部件整合在一个模块中的、分体的构造方式，可以根据本发明仍采用已经可供使用的标准件。这使得这种制动设备的结构方案以及批准流程得以简化。

附图标记列表

10    压缩空气制动设备

12    电控制装置

14    制动缸

16    制动操作装置

18    压缩空气储备容器

20    压缩空气储备容器

22    制动踏板

24    压缩空气管路

26    压缩空气管路

28    膜片件

30    弹簧蓄能件

32    压缩空气管路

34    增加空气量阀装置

35    排气输出端

36    压缩空气管路

38    压缩空气管路

40    压缩空气管路

42    进气口

44    排气口

46    控制输入端

48    压缩空气管路

50    压缩空气管路

52    控制阀

54    排气口

56    过载保护阀

58    排气装置

60    进气口

62    压缩空气管路

64    压缩空气管路

66    双止回阀

68    压力传感器

70    输入端

72    输入端

74    输出端

76    控制阀

78    压缩空气管路

80    牵引车保护阀

82    阀单元

84    制动缸

86    阀

88    电线

90    压缩空气管路

92    压缩空气管路

94    压缩空气管路

96    压缩空气管路

98    压缩空气管路

100   压缩空气管路

102   压缩空气管路

104   压缩空气管路

106   压缩空气管路

108   压缩空气管路

110   压缩空气供应装置

112   压缩空气管路

114   压缩空气管路

116   压缩空气管路

118   压缩空气管路

120   压缩空气管路

122   电操作装置

124   开关

126    开关

128    操纵元件

Claims (11)

1.制动设备，用于具有驻车制动器的汽车，所述制动设备具有：用于使所述驻车制动器的至少一个弹簧蓄能制动缸(14)充气和排气的增加空气量阀装置(34)；至少一个能够电操作的控制阀(52)，用于控制所述增加空气量阀装置(34)；与所述能够电操作的控制阀电联接的电的控制装置(12)，用于控制所述能够电操作的控制阀(52)；以及与所述控制装置(12)联接的电的操作装置(122)，用于操作所述驻车制动器，其特征在于，所述增加空气量阀装置(34)、所述控制阀(52)、所述电的控制装置(12)以及所述操作装置(122)分别被构成为独立的、单独的以及在空间上相互分隔地布置的部件。

2.按照权利要求1所述的制动设备，其特征在于与所述控制装置(12)连接的压力传感器(68)，所述压力传感器(68)同样被构成为独立的、单独的部件并且与其余的部件在空间上分隔地布置。

3.按照权利要求2所述的制动设备，其特征在于，借助所述压力传感器(68)能够测量在为所述弹簧蓄能制动缸(14)供应压缩空气的压缩空气储备容器(18；20)内的压力，并且所述控制装置(12)如此构成，即：在所测得的压力值低于下压力边界值的情况下，所述控制阀(52)能够被激活，以使得借助所述增加空气量阀装置(34)能够使所述弹簧蓄能制动缸(14)排气，和/或在所测得的压力未超过上压力边界值的情况下，所述控制阀(52)不能被激活，以使得不能借助所述增加空气量阀装置(34)使所述弹簧蓄能制动缸(14)排气。

4.按照前述权利要求之一所述的制动设备，其特征在于，所述电的操作装置(122)具有一个或者两个电开关(124、126)，用于分别设置所述驻车制动器的释放状态以及闸入状态。

5.按照前述权利要求之一所述的制动设备，其特征在于，所述电的操作装置具有其它的操纵元件(128)，用于激活延伸制动功能。

6.按照前述权利要求之一所述的制动设备，其特征在于，所述控制装置(12)与一个或者多个用于侦测汽车部件的运行状态的传感器连接并且所述控制装置(12)如此安设，以便依赖于侦测到的运行状态自动地闸入或者释放所述驻车制动器。

7.按照权利要求6所述的制动设备，其特征在于，所述控制装置(12)与用于侦测行车制动器的状态的传感器连接，其中，如果所述行车制动器未被操作，那么所述控制装置(12)阻止所述驻车制动器的释放。

8.按照权利要求6或7所述的制动设备，其特征在于，所述控制装置(12)与用于侦测车门位置的传感器连接，其中，当车门打开着的时候，所述控制装置(12)使所述驻车制动器闸入和/或阻止所述驻车制动器的释放。

9.按照前述权利要求之一所述的制动设备，其特征在于，所述控制装置(12)是防抱死系统的控制装置。

10.按照前述权利要求之一所述的制动设备，其特征在于，在所述增加空气量阀装置(34)的控制输入端(46)之前接有过载保护阀(56)，所述过载保护阀(56)的第一输入端(70)与配属于所述增加空气量阀装置(34)的所述控制阀(52)气动地连接，所述过载保护阀(56)的第二输入端(72)与所述行车制动器的制动操作装置(16)气动地连接，以及所述过载保护阀(56)的输出端(74)与所述增加空气量阀装置(34)的所述控制输入端(46)气动地连接。

11.按照权利要求10所述的制动设备，其特征在于，所述增加空气量阀装置(34)和所述过载保护阀(56)整合在共同的单元(82)中。

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