CN101959727B - 车辆的制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的凭借压缩空气运行的制动系统(30)。该制动系统(30)具有第一压缩空气管路(4)，在第一压缩空气管路(4)中能够提供有具有可调控的行车制动压力的压缩空气。借助该行车制动压力能够对用于车辆行车制动功能的制动缸(8)的膜片件(6)通气。此外，制动系统(30)具有带有第二压缩空气管路(12)的驻车制动装置(76)。借助驻车制动装置(76)在第二压缩空气管路(12)中能够提供有具有可电气动地调控的驻车制动压力的压缩空气。制动缸(8)的弹簧蓄能器部件(22)可以为提供车辆驻车制动功能而被以具有驻车制动压力的压缩空气进行通气。此外，驻车制动装置(76)具有通气输入端(18)，通过该通气输入端(18)能够为提高驻车制动压力而以压缩空气对第二压缩空气管路(12)通气。此外，驻车制动装置(76)具有第一排气输出端(20)，通过该第一排气输出端(20)，第二压缩空气管路(12)能够为降低驻车制动压力而被排气。根据本发明，第二压缩空气管路(12)能够通过第一排气输出端(20)与第一压缩空气管路(4)气动地相连。

Description

车辆的制动系统

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的凭借压缩空气运行的制动系统，如其例如由DE 103 36 611 A1所公知的那样。这种制动系统具有行车制动功能和驻车制动功能。借助行车制动功能，能够以具有可调控的行车制动压力的压缩空气对制动缸的膜片件通气。借助驻车制动功能，能够以具有可电气动地调控的驻车制动压力的压缩空气对制动缸的弹簧蓄能器部件通气，所述制动缸尤其是指包括膜片件的组合式弹簧蓄能器/膜片制动缸。

背景技术

此外，公知的制动系统具有用于制动缸的过载保护功能。这应参照图1所示的现有技术详细阐述。

图1示出具有第一压缩空气管路4的制动系统2的部件，在第一压缩空气管路4中可以提供具有可调控的行车制动压力的压缩空气。借助行车制动压力对构成为组合式弹簧蓄能器/膜片制动缸的制动缸8的膜片件6通气，用以接合制动器，从而刹住具有制动系统2的车辆制动。膜片件6的排气又松开了制动器。

此外，制动系统2具有带第二压缩空气管路12的驻车制动装置10。借助驻车制动装置10，尤其是借助位于其中的电磁阀14和16，能够电气动地调控驻车制动压力并且可以将具有驻车制动压力的压缩气体提供给第二压缩空气管路12。为此，驻车制动装置10具有通气输入端18，第二压缩空气管路12通过该通气输入端18为提高驻车制动压力而提供压缩空气，并且还具有排气输出端20，第二压缩空气管路12可以通过排气输出端20为降低驻车制动压力而排气。

除了膜片件6之外，该制动缸8具有弹簧蓄能器部件22。弹簧蓄能器部件22能够被以已调控的并且存在于第二压缩空气管路12中的驻车制动压力来通气。在此，具有该驻车制动压力的压缩空气通过压缩空气管路24、过载保护阀26和压缩空气管路28到达弹簧蓄能器部件22中。在此，过载保护阀26构造为具有两个压缩空气输入端和一个压缩空气输出端的换向阀或者说选高阀。该换向阀26将输入端与输出端气动地连接，其中，在该输入端上存在的是施加到输入端上的两个气动压力中较高的那个气动压力。

借助制动缸8的弹簧蓄能器部件22中的弹簧可以提供如下弹簧力，借助该弹簧力可以操作制动缸8的制动器。在此，在弹簧蓄能器部件22已排气的情况下，制动器借助驻车制动功能来操作。借助弹簧对制动器的操作特别好地适于使车辆驻停，这是因为：由此，该制动器借助制动缸8即便在压缩气体管路中有压力损耗的情况下，也只借助弹簧力而保持接合。在车辆的行驶运行中，弹簧蓄能器部件22至少被以驻车制动压力来通气。在此，驻车制动压力反作用于弹簧力，从而自由弹簧的特性预先给定的驻车制动压力的最小压力起，不再借助驻车制动功能来操作制动器。

同时借助行车制动功能和借助驻车制动功能操作的制动系统会对制动缸或制动器在机械上过度加载。制动缸或者制动器会招致损坏和失灵。通过附加借助弹簧蓄能器部件22和借助膜片件6来提供的并对制动缸8进行操作的力，以如下方式反作用于对制动器的过度加载，即，在弹簧蓄能器部件22中的空气压力始终保持至少与膜片件6中的空气压力一即与行车制动压力一样高。只要制动缸8借助在弹簧蓄能器部件22中的弹簧来操作制动器，则膜片件6中的空气压力的提高导致借助弹簧蓄能器部件22由制动缸8提供的力降低。这种降低通过将弹簧蓄能器部件22中的空气压力提高到已提高的行车制动压力而实现。

根据现有技术，用于制动缸8或制动器的这种过载保护功能借助过载保护阀26来实现。也就是说，过载保护阀26从驻车制动压力和行车制动压力中选出两个压力中较高的那个压力并且以该较高的压力通过压缩空气管路28对制动缸8的弹簧蓄能器部件22通气。

由此，根据现有技术设置有阀，即，过载保护阀26，过载保护阀26仅用于过载保护功能。过载保护阀26使制动系统在制造方面变昂贵。此外，过载保护阀26需要一定的装配开支，从而与不带过载保护功能的制动系统相比，对于根据现有技术的制动系统2的制动器或制动缸8的过载保护功能导致较高的成本。过载保护阀26还占去了车辆上，尤其是车架上短缺的空位。

发明内容

因此，本发明基于如下问题，即，降低占位需求和装配开支并且使成本降低。

本发明通过如下方式解决所述问题，即，第二压缩空气管路通过第一排气输出端与第一压缩空气管路相连接。在两个压缩空气管路之间的气动连接在此意味着：在两个压缩空气管路中基本上存在相同的空气压力或者在空气压力改变的情况下，在这两个管路之一中在短时间内尤其是在明显小于一秒钟的时间内在这两个压缩空气管路中形成基本上相同的空气压力。

本发明已认识到，气动连接提供了过载保护功能并且使根据现有技术的过载保护阀变得无关紧要。此外，在根据本发明的制动系统的情况下，即便取消了驻车制动装置中第二压缩气体管路向周围大气排气，使弹簧蓄能器部件排气以操作制动器的过程也可以借助驻车制动功能来进行。

具有优点的是，第二压缩气体管路可以通过制动踏板装置的第二排气输出端、第一排气输出端和第一压缩气体管路来排气。本发明已认识到，与用于对制动缸弹簧蓄能器部件通气所需的压缩空气相比，在第二压缩气体管路中仅有比较小的空气量运动。因此，压缩空气管路可以毫无问题地通过在制动踏板装置处的第二排气输出端排气到大气。在驻车制动装置的区域内第二压缩空气管路向大气的排气因此不是必需的。

可另选地或者附加地，借助制动踏板装置在响应于对制动踏板装置的制动踏板的操作的情况下，可以产生制动请求信号。在响应于制动请求信号的情况下，行车制动压力可以被电气动地调控并且可以在第一压缩空气管路中被提供。

在此，空气压力优选在制动控制装置中被电气动地调控。制动控制装置尤其可以是后桥制动控制模块，后桥制动控制模块优选构造在车辆的后桥的区域中。

制动控制装置优选具有第三排气输出端，第二压缩空气管路可以通过该第三排气输出端经由第一排气输出端和第一压缩空气管路来排气。

有利地，驻车制动装置具有以下构件中的至少一个：第一电磁阀，尤其是用于控制驻车制动压力的双稳态阀；第二电磁阀，用于在第二压缩空气管路与通气输入端或第一排气输出端之间在气动连接与阻断之间切换；中继阀，用于以按空气量的方式增强驻车制动压力；以及第三电磁阀，用于选择性地对第四压缩空气管路通以压缩空气，第四压缩空气管路要么在电磁阀的第一切换状态中具有储备空气压力，要么在电磁阀的第二切换状态中具有已调控的驻车制动压力。由此，借助第四压缩空气管路，为了提供挂车控制功能而在第一切换状态中可以对挂车控制阀通以具有储备空气压力的压缩空气。

附图说明

其他优选的实施方式由从属权利要求以及结合附图详细阐述的实施例获得。在附图中：

图1以简化的示意图示出具有制动器所用的过载保护功能的根据现有技术的制动系统，

图2以简化的示意图示出具有制动器所用的过载保护功能的根据本发明的制动系统。

具体实施方式

图1已经以用于阐明现有技术的重要特征而在说明书序言部分中有所介绍。

图2示出根据本发明的制动系统30，制动系统30部分地与根据图1的现有技术的制动系统2相同。就此而言，相同的参考标号表示相同的构件并且参引相应的上述实施方案。

在制动系统30的情况下，具有储备空气压力的压缩空气从并未示出的压缩空气储备容器出来通过压缩空气管路32达到通气输入端18。压缩空气管路34、36和38将压缩空气引导至第一电磁阀14，第一电磁阀14实施为双稳态阀。该双稳态阀14可以在两个切换状态中切换。为此，磁线圈通过电线路40和42而受到控制，以在所述状态之间切换。双稳态阀14在电流故障的情况下保持在其瞬时的切换状态，这在电流故障的情况下防止了无意地结合或者松开制动器并且由此有助于制动系统的安全性。可另选地，双稳态阀14配备有仅一个线圈并且通过使线路40中的电压脉冲变换极性而切换至另外的稳定状态中。在该可另选的实施方式中，取消了线路42。

在未示出的第一切换状态中，双稳态阀14将压缩空气管路38与压缩空气管路44气动地连接。此外，在未馈电的电磁阀16的情况下，压缩空气管路44进而还有压缩空气输入端18与第二压缩空气管路12气动地连接。

与之相对照地，在双稳态阀14的所示第二切换状态中，第二压缩空气管路12可以通过电磁阀16、压缩空气管路44、双稳态阀14和第一排气输出端20排气至第一压缩空气管路4。因此，压缩空气管路12中的驻车制动压力可以在双稳态阀14的第一切换状态中提高至最大为储备空气压力以及在双稳态阀14的第二切换状态中降低至最小为在第一压缩空气管路4中的气动压力。

因此，对可调控的并且在压缩空气管路44中可提供的空气压力的保持过程借助第二电磁阀16而可行。在第二电磁阀16的被馈电的第二切换状态中，第二压缩空气管路12即可以与压缩空气管路44相阻断并且进而不仅可以与压缩空气输入端18相阻断而且可以与第一压缩空气输出端20相阻断。为了切换，第二电磁阀16在此可以借助电线路46而受到电控制。已调控的驻车制动压力因此可以在第二电磁阀16的被馈电的切换状态中在第二压缩空气管路12中得以保持，而为此不必持续地在双稳态阀14的两个切换状态之间来回切换。与之相对照地，在第二电磁阀16的未馈电的第一切换状态中，压缩空气管路44与第二压缩空气管路12气动地连接。因此，不仅在行驶运行中而且在车辆的驻停状态中，也就是既在以储备空气压力对第二压缩空气管路12通气的情况下，还在将第二压缩管路12排气或者以行车制动压力对第二压缩管路12通气的情况下，均不对电磁阀14和16馈电。因此，制动系统30的节电式运行是可行的。

借助中继阀48在第三压缩空气管路50中提供具有驻车制动压力的压缩空气。该压缩空气可借助中继阀48在此以比通过第二压缩空气管路12的空气量更大的空气量来提供。借助中继阀48，压缩空气管路50即可以通过通气输入端18、压缩空气管路34和压缩空气管路52来通气。在第二压缩空气管路12中已调控的驻车制动压力降低时，压缩空气管路50可以通过在中继阀48处的第四排气输出端54排气。中继阀48实现了基于第三压缩空气管路50的排气可行性方案而通过第四排气输出端54将通过第一排气输出端20所要排出的空气量保持比较低，空气量因此可以特别有利地通过第一压缩空气管路及为了降低行车制动压力而已存在的第一压缩空气管路4排气可能性来排气。

在第三压缩空气管路50中的增大空气量的压缩空气通过压缩空气管路56、第三电磁阀58和第四压缩空气管路60提供给挂车控制阀62。借助该挂车控制阀62可以使驻车制动压力反转。具有反转的驻车制动压力的压缩空气可以提供给挂车车辆，以用于对制动缸膜片件通气，以刹住挂车车辆。由此，在以预选给定的最小空气压力对第四压缩空气管路60通气的情况下，只要膜片件不借助行车制动功能被通气，在挂车车辆上的制动缸的膜片件就被排气。相反地，在压缩空气管路60被排气的情况下，借助挂车控制阀62，凭借驻车制动功能对在挂车车辆上的制动缸的膜片件通气。在第三电磁阀58未被馈电的状态中，第三压缩空气管路50和第四压缩空气管路60气动地彼此连接。

第三电磁阀58可以通过电线路64受到控制并且借助对电磁线圈馈电可切换至第二切换状态中。在第二切换状态中，压缩空气储备容器可以通过压缩空气管路32、排气输入端18、压缩空气线路34和36、压缩空气管路66和第三电磁阀58与第四压缩空气管路60气动地连接。通过第三电磁阀58，在第三电磁阀58的第二切换状态中能够以储备空气压力对压缩空气管路60进而还有挂车控制阀62通气。在对第四压缩空气管路60通气并且同时第二压缩空气管路12或第三压缩空气管路50排气的情况下，驻车制动功能仅作用于制动缸8上并且并不作用于挂车车辆的借助挂车控制阀62气动地控制的制动缸。

对于行车制动功能，在第一压缩空气管路4中的行车制动压力可以借助制动踏板装置68来调控。对此，制动踏板装置68具有制动踏板70，制动踏板70尤其是可以用脚来操作。此外，制动踏板装置68通过压缩空气管路72与未示出的压缩空气储备容器相连，使得在响应于制动踏板70的操作的情况下，可以对第一压缩空气管路4通以来自压缩空气储备容器中的压缩空气。通过在制动踏板装置68处的第二排气输出端74可以使第一压缩空气管路4排气。总之，因此在响应于对制动踏板70的操作的情况下，可以借助制动踏板装置68气动地调控行车制动压力，并且行车制动压力可以提供给第一压缩空气管路4。通过至少一个未示出的压缩空气管路，能够以具有行车制动压力的压缩空气对制动缸8的膜片件6通气。在制动缸8的膜片件6被通气的情况下，借助制动缸8凭借行车制动功能来操作制动器。

制动踏板装置68通过第一压缩空气管路4、第一排气输出端20、双稳态阀14、压缩空气管路44和电磁阀16与第二压缩空气管路12气动地连接。只要第二压缩空气管路12未与压缩空气管路44通过被馈电的电磁阀16阻断，则由此总是至少调整借助制动踏板装置68调控的行车制动压力作为第二压缩空气管路12中的驻车制动压力。第二压缩空气管路12的排气能以如下方式受到限制，即，已调控的驻车制动压力12始终至少与第一压缩空气管路4中的已调控的行车制动压力一样高。

制动缸8的弹簧蓄能器部件22直接地，也就是在没有中间接入过载保护阀的情况下，通过压缩空气管路24和28与第三压缩空气管路50气动地连接。必要时，弹簧蓄能器部件22也可以例如在中间接入另外的未示出的阀的情况下，能通过压缩空气管路24和28与第三压缩空气管路50连接。由此，在弹簧蓄能器部件22中，总是调整出驻车制动压力，该驻车制动压力可以借助在具有电磁阀的驻车制动装置76中的驻车制动功能来调控，并且可以在第二压缩空气管路12中或者在第三压缩空气管路50中被提供。

出于对借助驻车制动装置76调控的驻车制动压力的控制目的和对其进行调节，而设置有压力传感器装置78，压力传感器装置78通过压缩空气管路80和压缩空气管路24与第三压缩空气管路50气动地连接。由此，在压缩空气管路80中存在已调控的驻车制动压力，该已调控的驻车制动压力可以借助压力传感器装置78被感测作为实际值。该实际值由其中设置有压力传感器装置78的控制装置81来与预先给定的或可预先给定的所要调整出的驻车制动压力的额定值比较。此外，该控制装置81对电磁阀14、16和58进行电控制。因此，驻车制动压力可以借助控制装置81通过相应地控制电磁阀14和16而很容易地这样调节，即，使实际值与额定值平衡。借助驻车制动功能对制动器的操作因此能够以可精细定量的方式进行。

此外，多个电线路与控制装置81连接。通过两个电线路82和84提供至制动系统30的及必要时车辆的另外的尤其是电气装置或者电子装置的控制器局域网络(CAN)-数据连接。

与根据图2的实施例不同地，在第一压缩空气管路4中的行车制动压力也可以被电气动地控制。在此，在响应于对制动踏板70的操作的情况下，产生制动请求信号，在响应于该制动请求信号的情况下，由制动控制装置借助至少一个包含于制动控制装置中的电磁阀来调控行车制动压力。在此，冗余压力可以附加地在响应于对制动踏板70的操作的情况下得到气动地调控。

在依照规定行使功能的制动控制装置的情况下，第一压缩空气管路4中的行车制动压力被电气动地抑或是气动地调控。第二压缩空气管路12在这两种情况下都通过制动控制装置来排气，在这两种情况下都通过制动踏板装置68来排气，或者在根据规则起作用的制动控制装置的情况下也通过在制动控制装置处的第三排气输出端来排气，或者抑或是通过制动踏板装置68的第二排气输出端74来排气。

对所示的实施例可另选地，驻车制动压力也可以借助其他的电磁阀和/或其他气动地接入电磁阀14和16来实施。本发明并不限于在图2中所示的用于调控驻车制动压力的阀布置方案。而在任何情况下，驻车制动压力都可以借助驻车制动装置76被电气动地调控，其中，驻车制动装置76具有通气输入端18，可以通过该通气输入端提供具有储备空气压力的压缩空气，其中借助驻车制动装置76可以提供已调控的驻车制动压力，并且其中，驻车制动装置76具有排气输出端20，其中，借助通过排气输出端20的排气可以降低驻车制动压力。根据本发明，第一压缩空气管路4与第一排气输出端20气动地连接，该第一压缩空气管路4引导具有已调控的行车制动压力的压缩空气，从而只要已调控的驻车制动压力超出已调控的行车制动压力，则可以通过第一压缩空气管路4排气。由此，对于制动缸8的过载保护功能够得以实现，方法是：在行车制动器已被操作时，至少以行车制动压力对弹簧蓄能器部件22进行的通气反作用于弹簧蓄能器部件22中的弹簧的力。与现有技术相反，本发明对此在没有通常用于过载保护功能的过载保阀的情况下也是行得通的。由此，节约了空位和装配开支，这是因为减少了构件的数目。因此，本发明有利地改进了具有过载保护功能的公知制动系统。

所有在附图描述中、在权利要求中和在说明书序言中提及的特征不仅可以单独使用而且可以彼此任意组合地使用。因此，本发明并不限于所描述的或者所要求保护的特征组合。而是各个特征的所有组合均被视为公开。

Claims (12)

1.用于车辆的凭借压缩空气运行的制动系统(2)，其中，所述制动系统(2)具有第一压缩空气管路(4)，在所述第一压缩空气管路(4)中能够提供有具有能调控的行车制动压力的压缩空气，借助所述行车制动压力能够对用于车辆行车制动功能的制动缸(8)的膜片件(6)通气，并且其中，所述制动系统(2)具有带有第二压缩空气管路(12)的驻车制动装置(76)，其中，借助所述驻车制动装置(76)在所述第二压缩空气管路(12)中能够提供有具有能电气动地调控的驻车制动压力的压缩空气，借助所述驻车制动压力所述制动缸(8)的弹簧蓄能器部件(22)能够为提供车辆驻车制动功能而被通气，其中，所述驻车制动装置(76)具有通气输入端(18)，通过所述通气输入端(18)能够为提高驻车制动压力而以压缩空气对所述第二压缩空气管路(12)通气，并且其中，所述驻车制动装置(76)具有第一排气输出端(20)，通过所述第一排气输出端(20)，所述第二压缩空气管路(12)能够为降低驻车制动压力而被排气，其特征在于，所述第二压缩空气管路(12)能够通过所述第一排气输出端(20)与所述第一压缩空气管路(4)气动地相连。

2.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于具有制动踏板(70)和第二排气输出端(74)的制动踏板装置(68)，其中，在响应于对所述制动踏板(70)的操作的情况下，行车制动压力能够被气动地调控并且能够在所述第一压缩空气管路(4)中被提供，并且其中，所述第二压缩空气管路(12)能够通过所述第一排气输出端(20)、所述第一压缩空气管路(4)和所述第二排气输出端(74)排气。

3.根据权利要求1或2所述的制动系统，其特征在于带有制动踏板(70)的制动踏板装置(68)，其中，在响应于对所述制动踏板(70)的操作的情况下，能够产生制动请求信号，并且在响应于所述制动请求信号的情况下，能够电气动地调控行车制动压力，并且能够在所述第一压缩空气管路(4)中提供具有该行车制动压力的压缩空气。

4.根据权利要求3所述的制动系统，其特征在于具有制动控制装置，借助所述制动控制装置，能够电气动地调控行车制动压力并且能够在所述第一压缩空气管路(4)中提供具有该行车制动压力的压缩空气。

5.根据权利要求4所述的制动系统，其特征在于，所述制动控制装置具有第三排气输出端，其中，所述第二压缩管路(12)能够通过所述第一排气输出端(20)、所述第一压缩空气管路(4)和所述第三排气输出端来排气。

6.根据权利要求1或2所述的制动系统，其特征在于，所述驻车制动装置(76)具有第一电磁阀(14)，所述第一电磁阀(14)提供两个切换状态，其中，在所述第一电磁阀(14)的第一切换状态中，所述第二压缩空气管路(12)通过所述通气输入端(18)被通气，并且其中，在所述第一电磁阀(14)的第二切换状态中，所述第二压缩空气管路(12)能够通过所述第一排气输出端(20)与所述第一压缩空气管路(4)气动地连接。

7.根据权利要求6所述的制动系统，其特征在于，驻车制动装置(76)具有第二电磁阀(16)，所述第二电磁阀(16)提供至少两个切换状态，其中，在所述第二电磁阀(16)的被馈电的第一切换状态中，所述第二压缩空气管路(12)能够不仅与所述通气输入端(18)相阻断，而且与所述第一排气输出端(20)相阻断，并且其中，在所述第二电磁阀(16)的未被馈电的第二切换状态中，所述第二压缩空气管路(12)能够与所述通气输入端(18)或者所述第一排气输出端(20)气动地连接。

8.根据权利要求7所述的制动系统，其特征在于，将中继阀(48)整合到所述驻车制动装置(76)中，借助所述中继阀(48)，能够对第三压缩空气管路(50)通过所述通气输入端(18)以如下方式通气并且所述第三压缩空气管路(50)通过第四排气输出端(54)以如下方式排气，即，驻车制动压力基本上存在于所述第三压缩空气管路(50)中。

9.根据权利要求8所述的制动系统，其特征在于，所述驻车制动装置(76)具有带有至少两个切换状态的第三电磁阀(58)，用以提供挂车控制功能，其中，在所述第三电磁阀(58)的被馈电的第一切换状态中，用于与挂车控制阀(62)连接的第四压缩空气管路(60)通过所述通气输入端(18)被以储备空气压力来通气，并且在所述第三电磁阀(58)的未被馈电的第二切换状态中，所述第四压缩空气管路(60)为了以驻车制动压力来通气而能够与所述第二压缩空气管路及第三压缩空气管路(12；50)气动地连接。

10.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述制动缸(8)是包括所述膜片件(6)的组合式弹簧蓄能器/膜片制动缸。

11.根据权利要求4所述的制动系统，其特征在于，所述制动控制装置是后桥制动控制模块。

12.根据权利要求6所述的制动系统，其特征在于，所述第一电磁阀(14)是双稳态阀。

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