CN102822027A - 能电控制的驻车制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于气动制动设备的、能电控制的驻车制动系统，该驻车制动系统具有控制阀装置（22），该控制阀装置具有控制活塞（100），其中，驻车制动系统能进入至少两种运行状态、即驻车状态或行车状态，能根据控制活塞（100）的位置的不同而选择性地进入该运行状态，并且当通过布置在弹簧室（116）中的弹簧（98）的力迫使控制活塞（100）进入终端位置时，则存在驻车状态。根据本发明设计为，从控制阀装置（22）的排气连接装置（70）中逸出的漏气能被返回引导至弹簧室（116）中。

Description

能电控制的驻车制动系统

技术领域

本发明涉及一种用于气动制动设备的、能电控制的驻车制动系统，该驻车制动系统具有控制阀装置，该控制阀装置具有控制活塞，其中，驻车制动系统能进入至少两种运行状态、即驻车状态或行车状态，能根据控制活塞的位置的不同而选择性地进入该运行状态，并且当通过布置在弹簧室中的弹簧的力迫使控制活塞进入终端位置时，则存在驻车状态。

背景技术

当前的公开内容涉及一种例如在专利文献DE 102008007877B3中所描述的、能电控制的驻车制动系统。对于此类系统的对于安全性重要的核心要求在于，不允许由于电流的中断导致驻车制动装置的状态改变-如果驻车制动装置正处于其驻车状态中，那么即使在电流中断时也必须保持驻车状态，以防止商用车在任何情况下的意外溜车，如果驻车制动装置处于行车状态中，那么在电流中断时，不允许突然启动驻车制动装置，因为在行车期间这可能导致危险情况的发生。

为了满足这些对于安全性重要的要求，可以使用双稳态的控制阀。该控制阀能电地或气动地控制。本发明涉及一种能气动控制的换档阀装置，该换档阀装置被以这种方式接入能电控制的驻车制动系统中，即：存在双稳态并且由此满足前述的对于安全性重要的要求。

能电控制的驻车制动系统和特别是所述的气动控制阀装置可以这样设计，即确保绝对的换档安全性。即：如果改变驻车制动系统中的压力情况以使控制阀装置换档，那么控制阀装置必须能够稳定地换档，并且即使在那些外部的情况下、特别是在低温时也能如此，特别是由于增大的摩擦力，其可能阻碍换档阀装置的换档。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种方案，在该方案中确保用于能电控制的驻车制动系统的气动控制阀装置的双稳态，其中，应该特别地确保稳定的驻车状态。

该目的通过独立权利要求所述的特征实现。

本发明的有利的实施方式在从属权利要求中进行说明。

以开头所述的符合此类型的现有技术为基础，本发明这样设计，即从控制阀装置的排气连接装置中逸出的漏气能被返回引导至弹簧室中。被返回引导至弹簧室中的漏气能支持弹簧的作用，即增强迫使活塞进入可确保驻车状态的位置的力。

特别可以设计为，除了排气连接装置外，控制阀装置还具有第一工作连接装置、第二工作连接装置和气动的控制入口，其中，控制阀装置通过控制入口的进气而进入行车状态，在行车状态中，工作连接装置彼此连接，并且在行车状态中，第二工作连接装置相对于排气连接装置密封，并且控制阀装置通过使控制入口排气和通过弹力而进入驻车状态，在驻车状态中，工作连接装置相对彼此密封并且第二工作连接装置与排气连接装置连接。在驻车状态中，第二工作连接装置和设置在后面的组件应该与排气连接装置连接，从而使系统不具有压力。其中，与压缩空气源连接的第一工作连接装置应被密封，即特别是不与排气连接装置连接。但是仍然不排除有一定量的泄露，这样，漏气便能够被导向排气连接装置。随后，该漏气被导向弹簧室以对驻车状态的维持给予支持。

在此特别有利的是：第二工作连接装置能与压缩空气消耗装置耦合；气动的控制入口至少间接地与用于驻车制动装置的中继阀的控制入口耦合；排气连接装置与控制-和排气阀装置耦合；并且控制-和排气阀装置的排气出口与弹簧室耦合。优选地设计为电磁阀的控制-和排气阀装置为控制阀装置提供气动信号。它特别地也具有排气出口可供使用，通过该排气出口能降低驻车制动设备的系统压力，由此，同时为控制阀装置提供控制信号。随后便能够使用通过控制-和排气阀装置的排气连接装置逸出的漏气，以将其导入控制阀装置的弹簧室中。

本发明以特别有利的方式这样进一步设计，即控制-和排气阀装置的排气出口与产生扼流-或堵塞作用的部件耦合，并且通向弹簧室的漏气返回引导管路在该排气出口和该部件之间分支。产生扼流-或堵塞作用的部件确保了漏气不是简单地流出到外界空气中，而是能够被返回引导，从而在控制-和阀装置的弹簧室中对弹簧作用产生支持。

其中特别地可以设计为，产生扼流-或堵塞作用的部件是止回阀。

那么特别有利的则是，止回阀的开启-和关闭压力这样选择，即止回阀在第一压力水平低于系统压力时开启，从而允许驻车制动系统排气，并且止回阀在第二压力水平低于第一压力水平时至少部分地关闭，从而产生扼流-或堵塞作用。也就是说，在从行车状态过渡到驻车状态时，止回阀不阻碍或者仅轻微阻碍系统的排气。同样地，止回阀的扼流-或堵塞作用足以在驻车状态下至少部分地防止漏气流出到外界空气中并且在控制阀装置的弹簧室中形成压力。

在此可以特别有利的是，止回阀的开启-和/或关闭压力是能调节的。这可以是有利的，因为控制阀装置的泄露率在系统的使用寿命期间不断发生变化，特别是能够增大。为了持久地确保系统的稳定的性能，在此能够通过改变止回阀的换档压力进行调整，特别是在维护的范畴中进行调整。

与本发明相关联地说明了漏气对于确保驻车状态的用处，其中，前文以此为出发点：使漏气流出的泄露是控制阀装置的一个非预期的特征。但是甚至可以设计为，为了对于确保驻车状态的力提供限定的帮助，控制阀装置相应地布置有裂缝。

附图说明

现在参照附图通过特别优选的实施方式示例性地说明本发明。

图中示出：

图1是能电控制的驻车制动系统的电路图；

图2示出了在行车位置上的、具有可移动的阀座的控制阀装置；

图3示出了在中间位置上的、具有可移动的阀座的控制阀装置；

图4示出了在驻车位置上的、具有可移动的阀座的控制阀装置；

图5示出了在行车位置上的、具有固定的阀座的控制阀装置；和

图6示出了在驻车位置上的、具有固定的阀座的控制阀装置。

在随后的关于阀门装置的电路图和截面图的说明中，相同的参考标号表示相同的或者可比较的组件。电路包括作为核心装置的两位三通阀。这些阀能够分别由两个两位两通阀代替，其中，通过两位三通阀阐明的原理则可以在本发明的范畴中在两位两通阀组上应用。

具体实施方式

图1示出了能电控制的驻车制动系统的电路图。该能电控制的驻车制动系统通过止回阀10与未示出的压缩空气处理装置连接。可选的滤网或者说可选的过滤单元12设置在止回阀10后面，压缩空气通过该滤网或者说过滤单元在中间接入了可选的扼流阀18的情况下被输送给设计为两位两通阀的供给电磁阀14。扼流阀18用于限制入口侧的泄漏的影响。控制阀装置22的工作连接装置20通过供给管路部段16连接在供给电磁阀14的出口上。控制阀装置22设计为能气动控制的两位三通阀。控制阀装置22的第二工作连接装置24通向挂车控制模块30的控制入口26。该挂车控制模块控制挂车连接装置的供给连接装置34和控制连接装置36。另一个挂车控制模块32的控制入口28通过挂车控制管路分支44与供给管路分支16连接。该挂车控制模块具有供给连接装置38和控制连接装置40。挂车控制管路分支42,44与选-低-阀（Select-Low-Ventil）46的入口连接，其出口通过控制管路48与控制阀装置22的控制入口50连接。该选-低-阀这样工作，即较低的入口压力，也就是说来自两个挂车控制管路分支42,44中的较低的压力处于其出口上，也就是说处于控制管路48中。此外，控制管路48通过中继控制管路52和切换阀54与中继阀58的中继控制入口56连接。该中继阀58通过中继供给管路60将压缩空气从某一位置沿供给电磁阀14的上游输送。中继输出管路则通向管路分支64,66，未示出的弹簧储能缸连接在这些管路分支上。此外，运行制动管路68连接在切换阀54上。控制-和排气阀装置72的连接装置74与控制阀装置22的排气连接装置70连接。控制-和排气阀装置72的另一个连接装置76由过滤单元12和供给电磁阀14之间的某一点供给压缩空气。此外设有设计为两位两通阀的排气阀78，该排气阀与供给管路部段16连接。此外还设计有用于检测控制阀装置22的第二工作连接装置24上的压力以及中继输出管路62上的压力的压力传感器80,82。

在图1中示出的档位状态中，控制阀装置22的第二工作出口通过控制-和排气阀装置72排气，因此即使在没有压力加载时，中继阀58的控制入口56也能通过运行制动管路68排气。因此，未示出的弹簧储能缸是没有压力的，从而驻车制动装置便处于其驻车位置上。为了将驻车制动装置转换至行车位置上，现在使控制-和排气阀装置72换档。由此特别地在控制管路分支48、中继控制管路52中和在中继控制入口56上形成压力。该压力在超过阈值时导致中继阀58的接通，从而以压力加载弹簧储能缸并且松开驻车制动装置。控制管路48中的压力同样地是用于使控制阀22换档的推动力。根据换档策略的不同，可以在将控制-和排气装置72再次转换至其示出的、无电流的状态之前实现这一换档。如果进行了换档，而控制-和排气阀装置72尚还处于其通电状态中，那么控制阀装置22便必须配备有这样的作用面，即处于连接装置上的压力产生了克服控制阀装置22的弹力的力量。在使控制-和排气阀装置72在其未通电的状态下换档之后再允许控制阀装置22能够克服弹力实现换档的换档策略以后面说明的动力学过程为基础。也就是说，跟通常一样由此实现控制阀装置22的换档，这样便能够进一步在控制阀装置22和中继阀58的控制入口50和56上形成压力，这是因为相应的管路分支此时由供给管路部段16供给压缩空气。控制阀装置22特别地在电磁阀14,72,78未进行其它的换档过程时停留在其原本的状态中。电流中断对此毫无影响，这样便不会发生驻车制动设备意外地转换至其驻车状态的情况。而相反，这样的换档按照计划这样实现，即排气电磁阀78通电，从而使供给管路部段中的压力降低，并且由此使控制阀装置22和中继阀56的控制入口50,56处的压力降低。这导致控制阀装置22被转换至其示出的位置中并且导致控制阀装置22和中继阀58的控制入口50,56的随后的、完全的排气。这样实现的驻车位置通过控制阀装置22中的弹力作用得到保障，因此，另一方面，电流中断便不能够导致意外地从驻车状态过渡到行车状态的情况的发生。

当排气阀78、供给电磁阀14和控制-和排气阀装置72通电，由此使控制阀装置22的控制入口50和中继阀的控制入口56排气，而相反地挂车控制阀30的控制入口26进气时，则会出现系统的另一个档位状态。系统中的这一压力比使得挂车制动装置松开，而牵引车的驻车制动装置则被挂档或者保持原来的状态。也就是说出现一种挂车测试状态，在该状态中能够检测出，是否仅由牵引车的驻车制动装置便能够使总的由牵引车和挂车构成的车体停下。

在控制-和排气阀装置72的排气出口118的后面布置有止回阀120。在流动方向上，漏气返回引导装置122在止回阀前分支，该漏气返回引导装置将漏气引导向控制阀装置22的、在此处未详细示出的弹簧室中，为了确保驻车状态，在该弹簧室中布置弹簧98。如果此时在示出的、控制阀装置22的档位状态中出现泄漏，也就是说，特别是出现处于第一工作连接装置20上的压缩空气过渡到控制阀装置22的排气连接装置70并且由此过渡到控制-和排气阀装置72的排气出口118，那么该漏气便能够通过漏气返回引导装置122被返回引导至控制阀装置22的弹簧室中。为此，止回阀120的开启压力特别地这样选择，即止回阀不开启或者仅小部分地开启，从而至少为漏气提供扼流作用，因为只有这样才能成功地在控制阀装置22的弹簧98的弹簧室中形成有效的压力。由此避免了中继阀58在意外地在中继控制管路52中和由此在中继控制入口56处形成压力的基础上提前开启。此外，当中继阀58的允许的特征曲线呈现出这一情况时，这可能是这种情况，即：从而可能在中继阀58的出口处并且由此在弹簧储能缸中形成不符合预期的高压。由此可能使驻车制动装置的制动效果在装货和爬坡时不再满足需求。

图2示出了在行车位置上的、具有可移动的阀座108的控制阀装置22。阀门壳体84容纳控制阀装置22，该控制阀装置具有第一工作连接装置20、第二工作连接装置24、控制入口50和排气连接装置70。此外还设有中继连接装置86，该中继连接装置与中继控制管路52连接，并且在该中继连接装置处的压力与控制入口50处的压力相同。控制阀装置22包括控制活塞100，该控制活塞通过位于阀门壳体84、以及在该阀门壳体84中的通过O形环94密封地置入的密封圈96中的三个用作径向密封件的O形环88,90,92引导。设有弹簧98，该弹簧为控制活塞100加载力。控制活塞100具有中央通孔102，工作腔104能够通过该中央通孔与排气室106连通。但是在控制阀22的示出的状态中，这一连通由于起密封作用的第一阀座108而被中断。第一阀座108通过控制活塞100与阀座活塞110的配合而共同起作用，其中，阀座活塞110通过弹簧112支撑在阀门壳体84上。

当通过工作连接装置20和控制入口50输送压缩空气，而排气连接装置70排气时，则会出现在图2中示出的、控制阀装置22的档位状态。

图3示出了在中间位置上的、具有可移动的阀座108的控制阀装置22。图4示出了在驻车位置上的、具有可移动的阀座108的控制阀装置22。如果控制阀装置22应从在图2中示出的档位状态、即行车状态，转换成在图4中示出的档位状态、即驻车状态，那么则使工作连接装置20排气。弹簧98,112可以由此使控制活塞100克服不断减小的压力而在工作腔中运动。其中，可移动的阀座活塞110布置在控制活塞100之后。由此进入的中间状态在图3中示出。控制活塞100已经在使工作腔104减小的方向上移动，但是阀座108却始终将工作腔104相对于排气室106密封。因此，直至此时尚无须克服控制活塞100可能附着在阀座108上的情况。到目前为止，只有O形环88,90,92的静摩擦力阻碍控制活塞100的运动。直到在随后过渡到根据图4的档位状态时，才必须克服阀座108的可能的附着力，而同时只有O形环88,90,92的滑动摩擦起作用。由此，阀座108的开启由通过径向密封件的静摩擦引起的反作用力释放。如果达到了在图4中的状态，那么控制活塞110关闭第二阀座114，由此使工作连接装置20,24彼此分离。因此不再有压缩空气到达工作出口24，并且根据图1在从外部换档时，也不再有压缩空气到达控制入口50。

在从根据图2的行车位置过渡到根据图4的驻车位置时，控制活塞的初始运动由弹簧112的作用支持，而在从根据图4的驻车位置过渡到根据图2的行车位置时，该弹簧112并不阻碍控制活塞100的初始的运动。在根据图4的状态中，通过以压力加载排气连接装置70的方式在工作腔104中也形成压力，根据图1在从外部换档时，通过这种方式在控制阀装置22的控制入口50处形成压力。此时必须克服弹簧98的力和O形环88,90,92的静摩擦力，但是无须克服弹簧112的力。该力在关闭阀座108时再次起作用，但是其中则已经只有O形环88,90,92的滑动摩擦还阻碍着控制活塞100的运动，由此能够使控制阀装置22安全地转换到其根据图2的行车位置上。

对于从根据图2的行车位置到根据图4的驻车位置的过渡而言，特别有利的是：控制活塞100的初始运动这样地受到支持，即排气出口70进气。在根据图1进行换档时，这通过使控制-和排气电磁阀72通电而实现。如果阀座活塞110随后这样布置在阀门壳体84中，即它的背对阀座108的、即朝向弹簧112的平面124受到通过排气连接装置70输送的压力加载，那么由此产生的力则以有利的方式支持控制活塞在第二阀座114的方向上的运动。

使控制阀装置22的控制活塞100进入驻车状态、即根据图4的状态的弹簧98布置在弹簧室116中，漏气返回引导管路122连接在该弹簧室上。如果通过该漏气返回引导管路122输送压缩空气，那么由此形成的压力则支持该弹簧的作用。驻车状态的维持通过这种方式变得更加稳定。

图5示出了在行车位置上的、具有固定的阀座108'的控制阀装置22。与根据图2至图4的实施方式相反，控制阀装置22根据图5不具有可移动的阀座活塞。更确切地说，阀座108'是固定的。但是能够通过这样的方式支持从在图5中示出的行车位置到在图6中示出的驻车位置的过渡，即排气连接装置70进气，而同时工作连接装置20排气。

与图2至图6相关联地说明的控制阀装置通过三个O形环88,90,92引导并且密封。控制活塞100的作用面这样设计，即从驻车位置到行车位置的过渡在给根据图1的控制-和排气电磁阀装置72通电时实现。一旦控制阀装置22转换至行车位置上，控制-和排气阀装置72则可以转换至它的无电流的状态，且同时不会对控制阀装置22的档位状态产生影响。

在前述说明、附图以及权利要求中公开的本发明的特征既可以单独地、也可以任意组合地对于实现本发明是至关重要的。

参考标号表

10止回阀

12过滤单元

14供给电磁阀

16供给管路部段

18扼流装置

20第一工作连接装置

22控制阀装置

24第二工作连接装置

26控制入口

28控制入口

30挂车控制模块

32挂车控制模块

34供给连接装置

36控制连接装置

38供给连接装置

40控制连接装置

42挂车控制管路分支

44挂车控制管路分支

46选-低-阀

48控制管路

50控制入口

52中继控制管路

54切换阀

56中继控制入口

58中继阀

60中继供给管路

62中继供给管路

64管路分支

66管路分支

68运行制动管路

70排气连接装置

72控制-和排气阀装置

74连接装置

76连接装置

78排气电磁阀

80压力传感器

82压力传感器

84阀门壳体

86中继连接装置

88O形环

90O形环

92O形环

94O形环

96密封圈

98弹簧

100控制活塞

102通孔

104作腔

106排气室

108第一阀座

108'第一阀座

110阀座活塞

112弹簧

114第二阀座

116弹簧室

118排气出口

120止回阀

122漏气返回引导管路

124平面

Claims (7)

1.一种用于气动制动设备的、能电控制的驻车制动系统，所述驻车制动系统具有控制阀装置（22），所述控制阀装置具有控制活塞（100），其中，所述驻车制动系统能进入至少两种运行状态、即驻车状态或行车状态，能根据所述控制活塞（100）的位置的不同而选择性地进入所述运行状态，并且当通过布置在弹簧室（116）中的弹簧（98）的力迫使所述控制活塞（100）进入终端位置时，则存在所述驻车状态，其特征在于，从所述控制阀装置（22）的排气连接装置（70）中逸出的漏气能被返回引导至所述弹簧室（116）中。

2.根据权利要求1所述的能电控制的驻车制动系统，其特征在于，除了所述排气连接装置（70）外，所述控制阀装置还具有第一工作连接装置（20）、第二工作连接装置（24）和气动的控制入口（50），其中，所述控制阀装置（22）通过所述控制入口（50）的进气而进入所述行车状态，在所述行车状态中，所述工作连接装置（20,24）彼此连接，并且在所述行车状态中，所述第二工作连接装置（24）相对于所述排气连接装置（70）密封，并且所述控制阀装置（22）通过使所述控制入口（50）排气和通过弹力而进入驻车状态，在所述驻车状态中，所述工作连接装置（20,24）相对彼此密封并且所述第二工作连接装置（24）与所述排气连接装置（70）连接。

3.根据权利要求2所述的能电控制的驻车制动系统，其特征在于，

-所述第二工作连接装置（24）能与压缩空气消耗装置（26,50,56）耦合，

-所述气动的控制入口（50）至少间接地与用于驻车制动装置的中继阀（58）的控制入口（56）耦合，

-所述排气连接装置（70）与控制-和排气阀装置（72）耦合，

-所述控制-和排气阀装置（72）的排气出口（118）与所述弹簧室（116）耦合。

4.根据权利要求3所述的能电控制的驻车制动系统，其特征在于，所述控制-和排气阀装置（72）的所述排气出口（118）与产生扼流-或堵塞作用的部件（120）耦合，并且通向所述弹簧室（116）的漏气返回引导管路（122）在所述排气出口（118）和所述部件（120）之间分支。

5.根据权利要求4所述的能电控制的驻车制动系统，其特征在于，产生扼流-或堵塞作用的所述部件是止回阀。

6.根据权利要求5所述的能电控制的驻车制动系统，其特征在于，所述止回阀的开启-和关闭压力这样选择，即所述止回阀在第一压力水平低于系统压力时开启，从而允许所述驻车制动系统排气，并且所述止回阀在第二压力水平低于所述第一压力水平时至少部分地关闭，从而产生扼流-或堵塞作用。

7.根据权利要求6所述的能电控制的驻车制动系统，其特征在于，所述止回阀的开启-和/或关闭压力是能调节的。

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