CN103079889B - 用于控制经压缩空气控制的制动设施的方法、系统和控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于控制商用车(3、4)的经压缩空气控制的制动设施的方法，其中，通过监控传感器(S)监控是否存在商用车(3、4)的车辆部件的、商用车(3、4)的载荷(6)的或容纳商用车(3、4)的载荷(6)的装载物承载体(7、10)的为商用车(3、4)的安全的行驶状态规定的固定或定位，且其中，商用车(3、4)的制动器(B)被自动地操纵，如果通过监控传感器(S)探测出不存在车辆部件的、载荷(6)的或装载物承载体(7、10)的为商用车(3、4)的安全的行驶状态规定的固定或定位的话。此外，本发明涉及由用于这样的制动设施的制动设施控制装置和监控传感器构成的系统以及涉及用于此的制动设施控制装置。
Description
技术领域
本发明涉及用于控制商用车的经压缩空气控制的制动设施的方法。此外，本发明涉及由用于这样的制动设施的制动设施控制装置和监控传感器构成的系统以及涉及用于此的制动设施控制装置。
背景技术
在道路交通中应避免对于人员和物品意味着危险的车辆状态。可能的危险源是车辆的未固定的或较差固定的装载物。在商用车、也就是说载重汽车和挂车的领域中，为了装载物固定因此设置有特别的固定机构及尤其是锁紧机构。然而存在如下风险，即，相应的锁紧机构未或未正确地被使用且在这样的情况中车辆装载物被不充分地固定。当处在商用车的装货面上的滚子运货箱不正常锁紧时例如是这样的情况。在自卸车的情形中，当自卸车行驶时槽式自卸车身抬起时产生风险。
也在其它情况中当确定的车辆部件未如所规定的那样定位时可能在道路交通中出现不安全的行驶状态。打开的油箱盖可作为对此的例子。在运货箱底盘的情形中存在如下风险，即，疏忽地伴随拉开的底盘地行驶。在带有整合的升降平台的底盘的情形中发生如下，即，无意地抬高升降平台地行驶。
发明内容
因此本发明基于如下目的，即，最小化在道路交通中的可例如由于装载物的不充分固定或车辆部件的不正确定位而出现的危险。此外本发明基于如下目的，即，以简单的手段实现如下可能性，即，提醒车辆的驾驶员注意这样的行驶状态，也就是说提醒驾驶员对特别的情况加以注意。
该目的通过在权利要求1、2、11和13和15中所说明的发明来解决。从属权利要求说明了本发明的有利的设计方案。
本发明具有如下优点，即，通过车辆的整合在用于制动设施的控制装置中的全自动功能识别出由于不正常的固定或定位的潜在或当前不安全的行驶状态并且因此制动车辆，以便因此引起安全的状态并且最小化由于车辆部件的或者说装载物的不足的固定引起的可能的危险。相对于静止状态，行驶的车辆的状态被理解为行驶状态。然而，本发明可业已在静止状态中起作用。
该制动可在对于驾驶员的报警信号的意义上以轻微的制动脉冲形式实施，或可实施成引起行驶速度降低的真正的制动，或可实施成它们的组合。本发明具有如下优点，即，仅以较少的设备花费及尤其地在不必通过操作人员干预的情形下实现在道路交通中的安全性的改善。尤其地不需要须由手来控制的单独的阀，以便激活车辆的制动器。为了实现本发明需要制动设施控制装置的例如以软件扩展的形式的扩展和添加监控传感器，这在相对较少的成本耗费的情形下实现安全性的明显改善成。在一些情况中，此类传感器已存在于车辆中，例如形式为在自卸车的情形中的槽式自卸车身处的接近开关，这些接近开关指示槽式自卸车身的下降的位置。在车辆静止状态中这样的传感器被使用，以便在倾倒的情形中底盘通过电子空气弹簧下降到缓冲器、即所谓的卸载水平上。
本发明原则上适合于商用车的所有类型，尤其是以马达驱动的车辆、例如带有载货面的载重车辆和自卸车和带有载货面和槽式自卸车身的拖挂车辆的所有类型。相应地，以马达驱动的车辆、拖挂车辆或由以马达驱动的车辆和一个或多个拖挂车辆形成的车列被理解为商用车。用于容纳载荷的装载物承载体可例如构造成布置在商用车的载货面上的运货箱，或构造成用于散装货物的槽式自卸车身。
通过监控传感器可监控车辆部件、商用车的载荷或装载物承载体。作为车辆部件考虑需要特别的定位或固定的全部车辆部件，例如运货箱底盘的可拉出的部件、油箱盖、布置在底盘处的升降平台或已提及的槽式自卸车身。
按照商用车的类型的不同，监控传感器可不同地构造。如果例如在带有锁紧装置的滚子运货箱的情形中设置有用于装载物固定的锁紧机构，那么可有利地安置有监控传感器，用于监控容纳商用车的载荷的装载物承载体与商用车的针对商用车的安全行驶状态的规定的正常的锁紧。在有些应用情况中锁紧不是必需的，例如在其中槽式自卸车身已通过其自重被保持的确定的自卸车车辆的情形中。对于这样的情况，监控传感器可有利地安置，用于监控容纳商用车的载荷的装载物承载体与商用车的针对商用车的安全行驶状态的规定的正常的定位。也有利的是，以如下方式构造监控传感器，即，不仅正常的定位而且正常的锁紧被监控。
相应地，监控传感器可构造成锁紧传感器或构造成定位传感器或构造成组合的锁紧/定位传感器。根据本发明的有利的改进方案，监控传感器布置在商用车中或在其上。
监控传感器可例如是机械的开关、感应的接近开关、压力传感器或光学的传感器，例如光栅。监控传感器可要么直接经由电气导线与控制装置连接，要么经由无线的数据传递路径或车辆总线系统、例如CAN总线与控制装置连接。监控传感器也可以是在商用车中的另外的控制器的或控制装置的部分。
根据其它的方面，本发明涉及用于控制商用车的经压缩空气控制的制动设施的方法，其中，在商用车的行驶状态中商用车的制动器被自动地操纵。在此情况下，至少在商用车的制动器的自动操纵开始时以如下方式进行制动器的操纵，即，该操纵可由商用车的驾驶员作为报警信号感知，然而行驶的商用车不或仅不显著地被减速。这具有如下优点，即，不或至少不立即主动地干预到商用车的行驶性能，而是首先通过制动器操纵仅进行对驾驶员的报警。在此情况下，制动器的自动操纵原则上可由车辆且尤其是制动设施控制装置的各种类型的信号或运行状态来触发。因为仅涉及报警信号，所以这在原理上可在行驶的车辆的情形中随时被产生，而这不具有对交通安全性的负面影响。因此，报警信号可例如在识别出压缩空气设施的过量的泄漏的情形中或在过高的行驶速度的情形下被触发。
根据本发明的有利的改进方案，报警信号的产生，基于通过监控传感器识别出不存在车辆部件的、载荷的或装载物承载体的为商用车的安全的行驶状态规定的固定或定位，借助于商用车的制动器的自动操纵进行。
根据本发明的有利的改进方案，至少在由于识别出不正常的固定开始自动操纵商用车的制动器时脉冲式地进行制动器的操纵。该脉冲式的操纵以如下方式进行，即，制动压力在下压力值和上压力值之间被往复调制，其中，行驶的车辆不或仅不显著地被减速。制动器的这样的脉冲式的操纵具有如下优点，即，产生可由商用车的驾驶员清楚地识别出的且可容易地与另外的车辆运动区分的报警信号。在此情况下，下压力值可很低地进行选择，例如零巴或不等于零的很小的值。下压力值可有利地处在制动器的响应压力的范围中，例如在大约1.2bar的情形中。上压力值以如下方式进行选择，即，通过制动操纵来产生车辆中的可由驾驶员感觉到的“颠簸”，然而这不引起值得注意的车辆减速。上压力值例如可处在2.5巴的范围中。脉冲式制动操纵的频率可有利地是1Hz。
根据本发明的有利的改进方案，在由于识别出不正常的固定商用车的制动器的自动操纵的情形中在第一时间段期间在制动器的自动操纵开始时，行驶的商用车通过制动器的自动操纵不或仅不显著地被减速，且在第一时间段结束之后，行驶的商用车通过制动器的自动的操纵被显著地减速。商用车在第一时间段结束之后的减速可进行直到预先给定的速度值、也就是受限的行驶速度，或直至车辆静止状态。第一时间段的持续时间可例如为5秒。以该方式可实现在报警信号、也就是说轻微的制动操纵与引起显著的车辆减速的制动操纵之间的时间上的划分（Staffelung）。
原则上，所提及的功能在商用车的静止状态中已可起作用。根据本发明的有利的改进方案，使行驶的商用车不或仅不显著地被减速的制动器的自动操纵在第一最低速度之上的行驶速度的情形中被触发。这具有如下优点，即，在相应较小的处在第一最低速度之下的行驶速度的情形中，伴随不正常的固定的行驶不引起自动制动的触发，从而使得例如带有升高的槽式自卸车身的自卸车可以以相应很小的行驶速度例如在建筑工地上进行运动。
根据本发明的有利的改进方案，使行驶的商用车被显著减速的制动器的自动操纵在第二最低速度之上的行驶速度的情形中被触发。第二最低速度大于第一最低速度。以该方式可备选或额外于先前所提及的在时间上的划分也实现在行驶速度方面的划分。这允许本发明在不同的商用车类型和使用领域的情形中的使用的在很大程度上的灵活性。
根据本发明的有利的改进方案，由于识别出不正常的固定商用车的制动器的自动操纵在第三最低速度之上的行驶速度的情形中被抑制。根据有利的改进方案，第三最低速度可大于第二最低速度。根据有利的改进方案，在第三最低速度之上仅制动器的自动操纵的使车辆被显著减速的部分被抑制。在此，报警信号保持获得。由此可避免可能的可由于在较高速度的情形中的自动的制动操纵而出现的不安全的行驶状态。
第一最低速度可例如为10km/h，第二最低速度例如为20km/h而第三最低速度例如为40km/h。根据本发明的有利的改进方案，针对第一、第二和第三最低速度的值以及第一时间段的持续时间在制动设施控制装置的存储器中可存储进而可调节。
根据本发明的有利的改进方案，在商用车的制动器由于识别出不正常的固定的自动操纵的情形中制动力以过渡函数由起始值被提高到终值上，其中，终值大于起始值。有利地，过渡函数以如下方式设计，即，得出在时间上相对缓慢的过渡，其对于商用车的驾驶员而言使得如下成为可能，即，通过合适的操作干预以期望的方式制动商用车。该过渡函数可例如是带有线性的或渐进的特征的函数。根据本发明的有利的改进方案，在商用车的制动器由于识别出不正常的固定的自动操纵期间监控是否商用车的驾驶员自身执行了制动操纵。在识别出通过驾驶员的制动操纵的情形中，制动器的自动操纵被中止或至少对于一定的等待时间段而言被中断。这对于商用车的驾驶员而言允许例如在识别出的报警信号的情形中以自己的管理将商用车在期望的位置处停止。
根据本发明的有利的系统具有用于商用车的经压缩空气控制的制动设施的制动设施控制装置和监控传感器，该监控传感器安置用于监控是否存在商用车的车辆部件的、商用车的载荷的或容纳商用车的载荷的装载物承载体的为商用车的安全的行驶状态规定的固定或定位。该控制装置具有以信号输入端与监控传感器连接的电子控制器。如果在信号输入端处接收了监控传感器的触发信号的话，该控制器安置用于引起商用车的制动的自动操纵，该触发信号指示了不存在车辆部件的、载荷的或装载物承载体的为商用车的安全的行驶状态规定的固定或定位。
用于这样的系统的有利的制动设施控制装置具有电子控制器，该电子控制器安置用于引起商用车的制动器的自动操纵，尤其地如果在信号输入端处接收了监控传感器的触发信号的话。电子控制器安置用于实施先前所提及的方法，例如通过电子控制器的控制软件的相应的编程实施。
附图说明
下面借助实施例在使用附图的情况下对本发明作进一步说明。
其中：
图1示出了带有装货面的商用车；且
图2和3示出了带有槽式自卸车身的商用车；且
图4示出了由制动设施控制装置和监控传感器构成的系统；且
图5示出了监控传感器的信号的和制动压力的时间曲线。
在附图中，相同的附图标记被用于彼此相应的元件。
具体实施方式
图1显示了具有牵引机4和拖挂车辆3的商用车。拖挂车辆3可例如构造成牵引杆挂车或构造成半挂车。在拖挂车辆3处布置有制动设施控制装置1、例如形式为挂车EBS系统。作为EBS系统涉及电子控制的制动系统，其特征在于，其在拖挂车辆中执行完全气动的制动控制且尤其地设计用于在需要时独立地、也就是说也在没有由驾驶员通过制动踏板操纵的要求的情况下可操纵拖挂车辆的制动器。
此外，拖挂车辆3具有载货面5。在载货面5上布置有滚子运货箱7，在该滚子运货箱中布置有装载物6。滚子运货箱7经由锁紧机构8、9固定在载货面5上。锁紧机构8、9具有装载物承载体侧的锁紧元件8和拖挂车辆侧的锁紧元件9，它们彼此可松开地连接。
图2和图3显示了商用车3、4，其构造成自卸车。在该情况中，拖挂车辆3不具有载货面5，而是作为替代具有槽式自卸车身10，该槽式自卸车身可经由例如液压操纵的伸缩机构11一侧地抬高且可由此倾翻。图2显示了在抬高的槽式自卸车身10的情形中的商用车3、4，图3显示了在下降的及正常地锁紧的槽式自卸车身10的情形中的商用车3、4。在槽式自卸车身10中同样布置有装载物，例如形式为在建筑工地上需要的建筑材料、例如碎石。
如可看出的那样，商用车3、4根据图2和图3也具有锁紧机构8、9，该锁紧机构具有装载物承载体侧的锁紧元件8和拖挂车辆侧的锁紧元件9。锁紧元件9例如可摆动地构造且为了松开该锁紧被摆动到图2中示出的打开的定位中。在下降的槽式自卸车身10的情形中，锁紧元件9被摆动到锁紧位置中，在锁紧位置中装载物承载体侧的锁紧元件8被反卡且由此锁紧槽式自卸车身10。
装载物承载体侧的锁紧元件8与装载物承载体7、10固定地连接，拖挂车辆侧的锁紧元件9与拖挂车辆3或者说商用车固定地连接。
图4以示意性的图示形式显示了挂车制动设施控制装置1，其具有电子控制器2。电子控制器2实施已描述的功能。在此，下面所提及的输入信号输送给电子控制器2的信号输入端。控制装置1除了在图4中示出的元件之外还与制动设施的其它组件连接，例如压缩空气储备容器、电能供应装置和必要时其它的传感器和操作元件。因此，图4仅显示了对于解释本发明重要的组件。
监控传感器S的输出信号IS和速度传感器V的速度信号作为输入信号输送给控制装置1。速度传感器V可例如是设置用于防抱死功能的车轮转速传感器。由该速度信号，控制装置1获知商用车3、4的行驶速度。在输出侧，控制装置1与商用车3、4的经压缩空气控制的制动设施的制动器B连接。控制装置1自动产生制动压力p且将该制动压力发出到制动器B处。
监控传感器V可直接经由电导线，或经由无线数据传递路径或车辆总线系统、例如CAN总线与控制装置1连接。监控传感器V也可以是在商用车3、4中的另外的控制器或控制装置的部分。
图5显示了在由于识别出装载物承载体7、10的不正常的锁紧而自动操纵商用车的制动器B的情形中的示例性的时间曲线。在时刻t0时开始，首先由监控传感器S发出输出信号IS，该输出信号具有与正常的锁紧相应的值I0。相应地，在该时刻，p=0的制动压力被发出。在时刻t1，监控传感器S发出具有值I1的输出信号IS，这指示了例如基于由不正确的操作引起的锁紧的松开的不正常的锁紧。由此触发地，控制装置1开始发出脉冲式的制动压力信号。在此情况下，制动压力p在值p1和p2之间被往复调制。p1例如是1.2巴，p2例如是2.5巴。
在一定的时间段之后，在时刻t2制动压力p被自动地进一步提高，确切地说被提高到值p3，值p3如此来选择，即，车辆通过操纵制动器B被显著减速。p3可例如具有5或6巴的值。制动压力p在时刻p2之后的提高可要么突然进行，如通过图5中的实线示出的那样，要么逐渐地按照时间函数进行，如这通过点划线示出为大约线性的过渡函数或通过虚线示出为渐进的过渡函数那样。达到值p=p3的过渡函数的时间段可例如为10秒。
Claims (15)
1.用于控制商用车(3、4)的经压缩空气控制的制动设施的方法，其中，通过监控传感器(S)监控是否存在所述商用车(3、4)的槽式自卸车身的为所述商用车(3、4)的槽式自卸车身正确定位所规定的定位，或是否存在所述商用车(3、4)的载荷(6)的为所述商用车(3、4)的载荷充分固定所规定的固定，且其中，当通过所述监控传感器(S)探测到不存在所述商用车(3、4)的槽式自卸车身的为所述商用车(3、4)的槽式自卸车身正确定位所规定的定位，或不存在所述商用车(3、4)的载荷(6)的为所述商用车(3、4)的载荷充分固定所规定的固定时，所述商用车(3、4)的制动器(B)被自动地操纵，其中，至少在所述商用车(3、4)的制动器(B)的自动的操纵开始时以如下方式脉冲式地进行所述制动器(B)的操纵，即，制动压力(p)在下压力值(p1)与上压力值(p2)之间被往复调制，其中，行驶的商用车(3、4)不被减速。
2.根据权利要求1的用于控制商用车(3、4)的经压缩空气控制的制动设施的方法，其中，在所述商用车(3、4)的行驶状态中所述商用车(3、4)的制动器(B)被自动地操纵，其特征在于，至少在所述商用车(3、4)的制动器(B)的自动操纵的开始时进行对所述制动器(B)的操纵，使得所述操纵能由所述商用车(3、4)的驾驶员作为报警信号感知，然而所述行驶的商用车(3、4)不被减速。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述商用车(3、4)的制动器(B)的自动操纵的情形中在第一时间段(t1…t2)期间在所述制动器(B)的自动操纵开始时所述行驶的商用车(3、4)通过所述制动器(B)的自动操纵不被减速，并且在所述第一时间段(t1…t2)结束之后所述行驶的商用车(3、4)通过所述制动器(B)的自动操纵被减速。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使所述行驶的商用车(3、4)不被减速的所述制动器(B)的自动操纵在处于第一最低速度之上的行驶速度的情形中被触发。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，使所述行驶的商用车(3、4)被减速的所述制动器(B)的自动操纵，在处于第二最低速度之上的行驶速度的情形中被触发，所述第二最低速度大于所述第一最低速度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述商用车(3、4)的制动器(B)的自动操纵在处于第三最低速度之上的行驶速度的情形中被抑制。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第三最低速度大于所述第二最低速度。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述商用车(3、4)的制动器(B)的自动操纵的情形中所述制动压力(p)以过渡函数由起始值(p2)被提高到终值(p3)，其中，所述终值(p3)大于所述起始值(p2)。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述监控传感器(S)布置在所述商用车(3、4)中。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述监控传感器(S)监控容纳所述商用车(3、4)的载荷(6)的槽式自卸车身与所述商用车(3、4)的正常的锁紧和/或定位。
11.由用于商用车(3、4)的经压缩空气控制的制动设施的制动设施控制装置(1)和监控传感器(S)构成的系统，所述监控传感器(S)用于监控是否存在所述商用车(3、4)的槽式自卸车身的为所述商用车(3、4)的槽式自卸车身正确定位所规定的定位，或是否存在所述商用车(3、4)的载荷(6)的为所述商用车(3、4)的载荷充分固定所规定的固定，其中，所述制动设施控制装置(1)具有以信号输入端与所述监控传感器(S)连接的电子控制器(2)，且其中，所述电子控制器(2)用于引起所述商用车(3、4)的制动器(B)的自动操纵，如果在所述信号输入端处接收了所述监控传感器(S)的如下的触发信号(I1)的话，所述触发信号指示不存在所述商用车(3、4)的槽式自卸车身的为所述商用车(3、4)的槽式自卸车身正确定位所规定的定位，或不存在所述商用车(3、4)的载荷(6)的为所述商用车(3、4)的载荷充分固定所规定的固定，其中，所述电子控制器(2)被设置成使得至少在所述商用车(3、4)的制动器(B)的自动操纵开始时脉冲式进行所述制动器(B)的操纵，从而制动压力(p)在下压力值(p1)与上压力值(p2)之间被往复调制，其中，行驶的商用车(3、4)不被减速。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述监控传感器(S)构造成锁紧传感器，所述锁紧传感器用于监控所述商用车(3、4)的槽式自卸车身的为所述商用车(3、4)的槽式自卸车身正确定位规定的锁紧，或用于监控所述商用车(3、4)的载荷(6)的为所述商用车(3、4)的载荷充分固定规定的锁紧。
13.用于根据权利要求11至12中任一项所述的系统的制动设施控制装置，其中，所述制动设施控制装置(1)的电子控制器(2)用于引起所述商用车(3、4)的制动器(B)的自动操纵。
14.根据权利要求13所述的制动设施控制装置，其中，所述制动设施控制装置(1)的电子控制器(2)用于实施根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
15.用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的控制器(2)。
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