CN102470831A - 用于挂车的气动制动装置以及制动控制调制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于挂车的气动制动装置以及涉及一种用于这种制动装置的制动控制调制器。由此出发，得到一种用于挂车的气动制动装置和一种制动控制调制器，其中，即使在紧急制动情况下，仍实现对具备防抱死保护功能的挂车的完全制动。为此，设置有弹簧蓄能器调稳阀(7)，通过该弹簧蓄能器调稳阀(7)能至少部分地保持由电子控制装置(2)填入弹簧蓄能器缸内的压缩空气。

Description

用于挂车的气动制动装置以及制动控制调制器
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的、用于挂车的气动制动装置，以及涉及一种按权利要求9和10的前序部分所述的、用于这类制动装置的制动控制调制器。
背景技术
例如由DE 103 56 672 B4公知这种制动装置。
这种气动挂车制动装置通常具有紧急制动功能，当压缩空气供给线路从牵引车辆上断开时，紧急制动功能使挂车自动制动。紧急制动一般在供给线路出故障时被触发，这会导致剧烈的压力损耗。视制动装置设计方案而定，紧急制动要么通过行车制动功能，要么通过挂车的弹簧蓄能器制动功能来产生。在通过行车制动功能进行紧急制动时，压缩空气自动地从挂车的储备容器中受控导入行车制动缸中。
由DE 103 56 672 B4公开的制动设备可另选地设置为，通过使组合式弹簧蓄能器-制动缸的弹簧蓄能器缸排气来产生紧急制动。这种也被称为组合式制动缸的组合式弹簧蓄能器-制动缸具有彼此前后相继布置的弹簧蓄能器缸和行车制动缸，所述弹簧蓄能器缸和行车制动缸可以分别被彼此分开地以压缩空气来操作。两个缸被配置用于操作车轮制动器(例如盘式制动器)。
这种通过使弹簧蓄能器缸排气而进行的制动造成的后果是，配备这类弹簧蓄能器的车轮被以较高的制动力制动，这会使车轮抱死。设在挂车中的防抱死功能通常仅作用在组合式制动缸的受压缩空气控制的行车制动缸上，从而使防抱死功能不能防止车轮因弹簧蓄能器造成的抱死。
为了解决因弹簧蓄能器而抱死车轮的问题，在DE 103 56 672 B4中提出，在防抱死系统的相应的常规需求下，在激活紧急制动功能时，通过梭阀35再次以压缩空气填充弹簧蓄能器缸，从而解除弹簧蓄能器制动作用，并且通过行车制动缸实施常见的防抱死调节。
为了在此获得弹簧蓄能器缸内恒定不变的压力，DE 103 56 672 B4提出：使对于一个车辆侧的防抱死调节失效，并且进而排除了在该车辆侧上由防抱死算法引起的压力调制，从而使弹簧蓄能器部件中的压力不会因防抱死调节而再次不期望地下降。
前述解决方案的缺陷在于，一个车辆侧具有高制动压力，用以对弹簧蓄能器制动装置的作用进行补偿，并且由此由于防抱死调节失效而可能抱死该车辆侧的车轮。车轮的抱死会导致轮胎受损(平斑)。此外，仅一个汽车侧的抱死潜藏着挂车在光滑地面上发生甩尾的危险，因为抱死的车轮产生了围绕挂车竖轴的力矩，该力矩会导致整个车辆系统不稳。
发明内容
因此，本发明基于如下任务，即：提供一种气动制动装置和一种用于挂车的制动控制调制器，其中，即使在紧急制动情况下，也使得具有防抱死保护功能的挂车得以完全制动。
该问题通过权利要求1所给出的制动装置以及权利要求9和10所给出的制动控制调制器得以解决。本发明有利的改进方案在从属权利要求中给出。
本发明的优点在于，以很少的花费解决了本文开头所述及的问题。通过结构上相对简单而且以很少的构件来构造的弹簧蓄能器调稳阀(Federspeicherneutralisierventil)，在防抱死调节期间产生对于弹簧蓄能器缸而言压力足够稳定的压力加载，从而使防抱死(ABS)功能在汽车的两个侧上都能完全有效，并且能够避免轮胎受损(平斑)以及避免可能发生的挂车行驶不稳。尤其是避免了：挂车发生可怕的甩尾或者车辆系统发生弯折现象。
弹簧蓄能器调稳阀使受控导入弹簧蓄能器缸中的压力稳定在如此的压力水平，使得避免了通过弹簧蓄能器避免不期望的制动操作。视弹簧蓄能器调稳阀的实施方案而定，要么是使以ABS调制的压力得以稳定化，也就是说，除了很小的压力波动外均保持在一定的最低水平上；要么是将不受ABS压力调制影响的、本身基本上恒定不变的压力受控导入弹簧蓄能器缸中并加以保持。
按本发明的附加的弹簧蓄能器调稳阀能以相对较小的花费整合到例如现有的阀装置中，例如整合到挂车的制动控制调制器的阀装置中。由此，可以无需太多附加成本就实现本发明。总而言之，基于本发明，在并无明显附加成本的情况下在载重车辆系统运行时获得显著的安全性增益。
通过控制紧急制动功能的挂车制动阀，可以在紧急制动功能范围内使弹簧蓄能器缸进行排气。有利的是，也可以通过由挂车制动阀控制的阀(例如快速排泄阀)来进行排气。快速排泄阀允许特别迅速地排空弹簧蓄能器缸的空气。
此外，本发明包含用于对挂车的气动制动装置加以控制的制动控制调制器。这种制动控制调制器例如实施成EBS-调制器(EBS＝电控制动系统)。制动控制调制器有利地具有至少一个具备防抱死功能的电子控制装置以及由该电子控制装置控制的压力调制阀装置，以作为整合的构件。
在一种有利的实施方案中，制动控制调制器还附加具有弹簧蓄能器调稳阀来作为整合的构件。由此，可以将本发明作为紧凑而且相对低成本的装置来进行制造和售卖。
在另一种有利的实施方案中，制动控制调制器还具有用于驱控弹簧蓄能器调稳阀的控制输出端。控制输出端可以实施成例如在插塞连接器中的电接口。用于弹簧蓄能器调稳阀的控制输出端这样的引出方案允许了在设计制动装置中提高的灵活性。
制动控制调制器已包含挂车制动装置的主要功能。为此，制动控制调制器具有大量例如用于压缩空气储备容器的接口、一个挂车制动阀以及一个或多个组合式制动缸。
按照本发明的一种有利的改进方案，可以设置有梭阀，以作为制动控制调制器中的整合构件。
附图说明
接下来，结合实施例在参考附图的情况下详细阐述本发明。
图1至4以示意图示示出挂车的气动制动装置，其中，仅详细示出对于阐释本发明所必需的元件。在附图中，对于彼此相应的元件应用相同的附图标记。
具体实施方式
在图中，左边示出了连至牵引车辆的气动连接接口和电连接接口。用术语“供应(SUPPLY)”标注的压缩空气连接接口用于连接牵引车辆的压缩空气供给线路。用术语“服务(SERVICE)”标注的接口用于连接牵引车辆的行车制动线路。通过接口“SERVICE”将由牵引车辆驾驶员通过制动踏板调整的行车制动压力传递给挂车，并且通过压缩空气线路4输送给EBS调制器2。此外，设置有连至牵引车辆的电接口，该电接口以术语“ISO 7638”来标注。标准“ISO 7638”指的是商用车领域内牵引车辆与挂车之间的标准化接口。例如由牵引车的驾驶员通过制动踏板产生的牵引车辆的行车制动压力通过这些接口作为电信号得到传递。接口ISO 7638设计成依据CAN总线协议的串行数据接口。依照图1的ISO 7638接口通过电气线路3与具有电子控制装置的EBS调制器2连接。
EBS调制器2是挂车的制动装置的制动控制调制器。因此，EBS调制器2是依照图1的电控制气动制动系统的中央控制单元。EBS调制器2为此具有可电磁驱控的阀以及电子控制装置，所述阀和电子控制装置被整体上整合在一个结构单元中。
依照图1的制动装置具有可以例如按照DE 198 54 881 A1实施的停车与调车阀(Park-und Rangierventil)1作为挂车制动阀。停车与调车阀1具有操纵元件，挂车可以通过这些操纵元件进入停车位置或从停车位置进入调车位置，而不必提供EBS调制器2的电控制，例如在挂车与牵引车辆脱开关联的、无供电的情况下。停车与调车阀1在输入侧与供给接口“SUPPLY”连接。此外，停车与调车阀1具有连至挂车中储备容器9的气动连接件。储备容器9附加地通过用于输送储备压力的压缩空气线路与EBS调制器2连接。另外，压缩空气线路4和电气线路3连到EBS调制器2上。
EBS调制器2对制动缸6、8内的制动压力加以控制。在此情况下，设置有如下的制动缸6，该制动缸6被构造成组合式制动缸并且作为分开的压缩空气回路具有行车制动缸和安装于该行车制动缸上的弹簧蓄能器缸。弹簧蓄能器缸相反地作用，也就是说，当弹簧蓄能器缸中的压缩空气被排出时，设置在弹簧蓄能器缸中的蓄能弹簧操作车轮制动器(例如盘式制动器的制动衬片)。相应地，在对弹簧蓄能器缸进行压力加载时，结束了通过蓄能弹簧进行的制动操作。挂车还可以附加地配备有简单的制动缸8，该制动缸8仅具有行车制动缸。
EBS调制器2在压缩空气技术上双回路式地构造。带压力调制输出端2.1的第一制动回路通过压缩空气线路与其中一个车辆侧的制动缸6、8的行车制动缸连接。带压力调制输出端2.2的另一个制动回路则通过压缩空气线路与另外那个车辆侧的制动缸6、8的行车制动缸连接。制动缸6的弹簧蓄能器缸通过各压缩空气线路汇集到一条共同的压缩空气线路上，并且通过对其功能未加阐释的磁阀7和梭阀5与停车与调车阀1的接口2连接。停车与调车阀1可以在识别到供给线路“SUPPLY”断开时通过该压缩空气路径排空制动缸6的弹簧蓄能器缸中的压缩空气，并且随即执行紧急制动。
EBS调制器2通过压缩空气线路同样与梭阀5连接。梭阀5具有的功能是，分别将在梭阀的输入接口处较高的压力，亦即在与停车与调车阀1连接的接口以及与EBS调制器2连接的接口处的较高的压力，输出给梭阀的通过磁阀7与弹簧蓄能器缸连接的输出接口。梭阀5因此具有双重止回阀的功能。
磁阀7用作弹簧蓄能器调稳阀，由电子控制装置填入弹簧蓄能器缸的压缩空气可以通过该弹簧蓄能器调稳阀至少部分地保持。磁阀7通过电气线路与EBS调制器2连接。EBS调制器2可以相应地在需要时驱控磁阀7。磁阀7具有按照图1被激活的通行位置。在不操作磁阀7的磁铁时处在通行位置。在操作磁阀7的磁铁时，磁阀7切换到截止位置。在截止位置，梭阀5与制动缸6的弹簧蓄能器缸之间的连接被断开。在通行位置则建立该连接。
EBS调制器2此外还与挂车的空气弹簧装置的空气弹簧伸缩囊10连接。
在供给线路“SUPPLY”断开的情况下，停车与调车阀1使制动缸6的弹簧蓄能器缸通过于是处在通行位置的磁阀7和梭阀5自动排气。通过停车与调车阀1的排气接口3进行排气。由此，使弹簧蓄能器缸变得无压力，并且挂车被自动地制动。EBS调制器2持续地通过经由电气线路与EBS调制器2连接的车轮转速传感器12来监控挂车的车轮11的车轮转速情况。当EBS调制器在此识别到车轮11抱死或有抱死倾向时，那么EBS调制器2就以预定的制动压力(例如完全的制动压力)来驱控挂车的行车制动器。为此，EBS制动器2从压缩空气储备容器9中提取相应的压缩空气，并且将压缩空气通过压力调制输出端2.1和2.2输送给制动缸6、8的行车制动缸。通过梭阀5的同样与在EBS调制器2的压力调制输出端2.2处输出的行车制动压力连接的接口，该制动压力经由处在通行位置的磁阀7也导入制动缸6的弹簧蓄能器缸中。由此，释放弹簧蓄能器。因此在紧急制动时，通过EBS调制器2使弹簧蓄能器制动与通过行车制动器的制动分开。一旦弹簧蓄能器缸具有足够的压力，并且弹簧蓄能器被释放，那么EBS调制器2就操作磁阀7，以切换到截止位置。由此，使制动缸6的弹簧蓄能器缸与梭阀5或者说与处在EBS调制器2的压力调制输出端2.2处的行车制动压力脱开关联。因此，在制动缸6的弹簧蓄能器缸中的压力被截止，并且因而基本上得到保持。在此之后，EBS调制器2依照经编程输入的算法来实施用于防止车轮11抱死的防抱死调节。在此在EBS调制器2的压力调制输出端2.2处以及因而在梭阀5处出现的压力波动在防抱死调节过程中可以基于处在截止位置的磁阀7而不会对制动缸6的弹簧蓄能器缸产生影响。
图2示出了另一可另选的实施方案和弹簧蓄能器调稳阀7的布置方案。按照图2，所有弹簧蓄能器缸的压缩空气线路都连在梭阀5的输出接口上。弹簧蓄能器调稳阀7设置在梭阀5的与EBS调制器2连接的输入接口上，也就是说，设在EBS调制器2与梭阀5之间的压缩空气线路中。按图2的弹簧蓄能器调稳阀7构造成带回流机构
Figure BDA0000128842020000071
的止回阀。弹簧蓄能器调稳阀7因此允许压缩空气从EBS调制器2朝梭阀5方向流动，并且进而以相对较大的流动横截面流向弹簧蓄能器缸，而在相反的方向上，则通过应用流动横截面相对的节流部位而仅实现相对较小的压缩空气流。由此，可以由EBS调制器2相对较快地进行对制动缸6的弹簧蓄能器缸的充气，但在EBS调制器2方向上的排气则被明显延迟。通过选择节流部位的适当合适的小流动横截面，也可以通过按图2的弹簧蓄能器调稳阀7实现制动缸6的弹簧蓄能器缸与在ABS制动期间经调制的、在EBS调制器的压力调制输出端2.2处的压力在压缩空气技术上的充分脱开联系。因此通过按图2的弹簧蓄能器调稳阀7在防抱死调节期间避免了通过弹簧蓄能器的不期望的制动操作。
按图2的弹簧蓄能器调稳阀7的优点在于，以用少量能简单生产的构件来构造，并且尤其是不需要通过EBS调制器2进行单独的电操作。
图3示出了一种可另选的实施方案和弹簧蓄能器调稳阀7的布置方案。设置为磁阀的是弹簧蓄能器调稳阀7，该磁阀又能由EBS调制器2通过电信号来操作。磁阀7实施成两位三通阀。在该磁阀7的图3所示的排气位置中，磁阀7将梭阀5的输入接口与大气连接起来，也就是说梭阀5的输入接口排气。在通过EBS调制器2操作磁阀7时，磁阀7将梭阀5的输入接口通过压缩空气线路13与压缩空气储备容器连接起来。由此，通过磁阀7和梭阀5将储备压力受控导入制动缸6的弹簧蓄能器缸。由此，释放弹簧蓄能器。相应地，如针对图1所述，EBS调制器2在紧急制动时以及在识别到防抱死调节的常规需求情况下，以如下方式驱控磁阀7，使得弹簧蓄能器能被释放，并且可以通过行车制动缸实现防抱死调节。如可见的那样，同样在依照图3的实施方案中，也能通过弹簧蓄能器调稳阀7在紧急制动状态下以及在防抱死系统同时有调节需求时，维持制动缸6的弹簧蓄能器缸中基本上恒定的压力。
图4示出了本发明的一种可另选的实施方案，在这种实施方案中，弹簧蓄能器调稳阀7如图3所述构造成能电操作的磁阀，磁阀能由EBS调制器2通过电信号来操作。磁阀7又实施成两位三通阀。按照图4，在图3中设置成磁阀7排气接口的接口不与大气连接，而是直接与停车同调车阀1的接口连接。这样做的好处在于，梭阀5不是必要的，并且进而可以节省制动装置的构件。由此又可以成本低廉地实现本发明。此外，按图4的实施方案相应于图3的实施方案。
可以看出，在本发明所有上述实施方案中有利的是，弹簧蓄能器调稳阀7以及必要还有梭阀5在结构上整合到EBS调制器2中。由此取消了为弹簧蓄能器调稳阀7或梭阀5设置单独的壳体的必要性。制动装置在挂车中的安装也得到简化，这是因为只需安装较少的单个构件。

Claims (16)

1.用于挂车的气动制动装置，
a)所述制动装置具有：至少一个挂车制动阀(1)、具备防抱死功能的电子控制装置(2)、由所述电子控制装置(2)控制的压力调制阀装置(2)以及具备弹簧蓄能器缸和行车制动缸的组合式制动缸(6)，
b)所述行车制动缸与所述压力调制阀装置(2)的压力调制输出端(2.1、2.2)连接，
c)所述挂车制动阀(1)具有紧急制动功能，通过所述紧急制动功能，在连至牵引车辆的供给线路出故障时，能使所述弹簧蓄能器缸排气，
d)所述电子控制装置(2)被配置用于：在触发的紧急制动功能下，通过所述压力调制输出端(2.2)对所述弹簧蓄能器缸填充以压缩空气，
e)所述电子控制装置(2)被配置用于：在触发的紧急制动功能下，借助所述压力调制输出端(2.1、2.2)处的压力调制来实施防抱死功能，
其特征在于，
f)设置有弹簧蓄能器调稳阀(7)，通过所述弹簧蓄能器调稳阀(7)能至少部分地保持由所述电子控制装置(2)填入所述弹簧蓄能器缸中的压缩空气。
2.按权利要求1所述的气动制动装置，其特征在于，所述弹簧蓄能器缸通过梭阀(5)与所述挂车制动阀(1)和所述压力调制输出端(2.2)连接。
3.按权利要求2所述的气动制动装置，其特征在于，所述弹簧蓄能器调稳阀(7)布置在所述弹簧蓄能器缸与所述梭阀(5)之间的压缩空气线路中。
4.按权利要求2所述的气动制动装置，其特征在于，所述弹簧蓄能器调稳阀(7)布置在所述压力调制输出端(2.2)与所述梭阀(5)之间的压缩空气线路中。
5.按前述权利要求中至少一项所述的气动制动装置，其特征在于，所述弹簧蓄能器调稳阀(7)构造成由所述电子控制装置(2)控制的阀。
6.按权利要求5所述的气动制动装置，其特征在于，所述弹簧蓄能器调稳阀(7)构造成能电操作的磁阀。
7.按前述权利要求中至少一项所述的气动制动装置，其特征在于，所述弹簧蓄能器调稳阀(7)构造成带回流机构的止回阀。
8.按前述权利要求中至少一项所述的气动制动装置，其特征在于，所述弹簧蓄能器缸在所述紧急制动功能范围内能够通过所述挂车制动阀(1)或通过由所述挂车制动阀(1)控制的阀排气。
9.用于对挂车的气动制动装置加以控制的制动控制调制器，
a)所述制动控制调制器(2)具有至少一个具备防抱死功能的电子控制装置和由所述电子控制装置控制的压力调制阀装置，作为整合的构件，
b)所述压力调制阀装置的压力调制输出端(2.1、2.2)能与所述挂车的所述气动制动装置的组合式制动缸的行车制动缸(6)连接，
c)所述电子控制装置被配置用于：在由所述挂车的所述气动制动装置的挂车制动阀(1)触发的紧急制动功能下，其中，当连至牵引车辆的供给线路出故障时，能使所述组合式制动缸(6)的弹簧蓄能器缸排气，通过所述压力调制输出端(2.2)对所述弹簧蓄能器缸填充以压缩空气，
d)所述电子控制装置被配置用于：在触发的紧急制动功能下，借助在所述压力调制输出端(2.1、2.2)处的压力调制来实施防抱死功能，
其特征在于，
e)所述制动控制调制器(2)具有弹簧蓄能器调稳阀(7)，作为整合的构件，通过所述弹簧蓄能器调稳阀(7)能至少部分保持由所述电子控制装置填入所述弹簧蓄能器缸内的压缩空气。
10.用于对挂车的气动制动装置加以控制的制动控制调制器，
a)所述制动控制调制器(2)具有至少一个具备防抱死功能的电子控制装置和由所述电子控制装置控制的压力调制阀装置，作为整合的构件，
b)所述压力调制阀装置的压力调制输出端(2.1、2.2)能与所述挂车的所述气动制动装置的组合式制动缸的行车制动缸(6)连接，
c)所述电子控制装置被配置用于：在由所述挂车的所述气动制动装置的挂车制动阀(1)触发的紧急制动功能下，其中，当连至牵引车辆的供给线路出故障时，能使所述组合式制动缸(6)的弹簧蓄能器缸排气，通过所述压力调制输出端(2.2)对所述弹簧蓄能器缸填充以压缩空气，
d)所述电子控制装置被配置用于：在触发的紧急制动功能下，借助在所述压力调制输出端(2.1、2.2)处的压力调制来实施防抱死功能，
其特征在于，
e)所述制动控制调制器(2)具有用于驱控弹簧蓄能器调稳阀(7)的控制输出端，通过所述弹簧蓄能器调稳阀(7)能至少部分保持由所述电子控制装置填入所述弹簧蓄能器缸中的压缩空气。
11.按权利要求9或10所述的制动控制调制器，其特征在于，所述制动控制调制器(2)具有梭阀(5)，作为整合的构件，所述弹簧蓄能器缸能通过所述梭阀(5)与所述挂车制动阀(1)和所述压力调制输出端(2.2)连接。
12.按权利要求11所述的制动控制调制器，其特征在于，所述弹簧蓄能器调稳阀(7)布置在所述弹簧蓄能器缸与所述梭阀(5)之间的压缩空气线路中。
13.按权利要求11所述的制动控制调制器，其特征在于，所述弹簧蓄能器调稳阀(7)布置在所述压力调制输出端(2.2)与所述梭阀(5)之间的压缩空气线路中。
14.按权利要求9至13中至少一项所述的制动控制调制器，其特征在于，所述弹簧蓄能器调稳阀(7)能通过电驱控信号由所述电子控制装置来驱控。
15.按权利要求14所述的制动控制调制器，其特征在于，所述弹簧蓄能器调稳阀(7)构造成能电操作的磁阀。
16.按权利要求9至15中至少一项所述的制动控制调制器，其特征在于，所述弹簧蓄能器调稳阀(7)构造成带回流机构的止回阀。
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