CN105307914A - 驻车制动装置 - Google Patents

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Abstract

驻车制动装置，具有：双稳态的驻车制动阀(1)；至少一个由电子控制单元(52)控制的电磁阀装置(25)；中继阀(31)；和由中继阀(31)控制的弹簧蓄能器制动器(51)，该驻车制动装置在电子控制单元(52)中存储有多维的特征图，该特征图在用于弹簧蓄能器制动器(51)的所需压力目标值(Psoll)改变时以预设定的时长(ti)的初始脉冲(Pi)控制电磁阀装置(25)。该时长由存储的特征图取得。该特征图包含用于该时长(ti)的值，该时长的值与控制的目标压力(Psoll)>储备压力(Pvorr)和估计的实际压力(Pist)或压力差(Delta？P)(该压力差是估计的实际压力(Pist)与所述目标压力(Psoll)的差值)相关。由此，在无闭环调整回路的情况下快速达到驻车制动装置的控制压力。

Description

驻车制动装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的驻车制动装置和一种用于驻车制动装置的电控制的方法。
背景技术
由DE102011101438Al已知一种这样的驻车制动装置。该驻车制动装置具有双稳态的驻车制动阀，该驻车制动阀能通过电操纵阀选择性地与储备压力(Vorratsdruck)或大气压连接。该驻车制动阀的输出部控制一个中继阀。该中继阀控制一弹簧蓄能器制动器(Federspeicherbremse)。该驻车制动阀也可选择性地将压缩空气供给一挂车控制阀。
包括挂车的商用车的驻车制动器现在一般配备有弹簧蓄能器制动缸，其在缓解位置以压缩空气加载一弹簧压缩室并且由此使弹簧保持在压力作用下；而用于驻车制动时，该弹簧压缩室排气，即，与大气压连接，使得制动缸在弹簧的作用下产生制动力(参阅博世(Bosch)，机动车技术手册(KraftfahrttechnischesTaschenbuch)，第二十二版，杜塞尔多夫(Düsseldorf)，1995，第648页)。
一般而言，已知的不仅有纯气动运行的驻车制动器(其借助由司机操纵的、大部分双稳态的驻车制动阀运行)而且有具有双稳态的机电阀的电-气动系统。在此，用于“驻车制动”和“缓解”的两个阀位置必须是“稳定”的，即，不受人为影响地保持在相应的所选择的位置中。在所述阀的电流供给出故障时也是如此。
因此，电的或者电-气动的驻车制动器必须具有两个稳定的位置，所述稳定的位置即使在断电时也能被维持或者自动占据，即：
1.在实施驻车制动时，这种状态必须被维持而无需电能；
2.在行车时，至少只要存在储备压力，则弹簧蓄能器和挂车控制阀的驻车制动输入部就必须保持或者被加载压力。
即使在故障情况也必须防止两种状态之间的无意转换。对此，唯一允许的例外是：在气动管线断裂时，弹簧蓄能器制动器被激活。在该情况中，通到挂车控制阀的接口也必须自动地排气。
为了控制压力，由WO2005/115815A1和US6,371,573Bl已知，使一应该具有希望压力的容积周期性地充气和排气。在此，在一定时间段内，在一个周期上取平均的压力自我调节到一个值，该值取决于储备压力和该周期内的充气和排气的时间分量的比例。在研制相应设备时，在储备压力、占空比(即充气和排气阶段的分量)与调节到的平均压力之间的关系被求取，并且存储在控制设备的非易失性存储器中。如果调节到了一平均压力，那么该压力在一周期内的波动程度取决于该压力被引入到的容积、充气和排气横截面以及整个周期时间。然而，这样的压力控制具有如下缺点：
-压力一般不会如在闭环压力调整回路中那么快地达到其目标值；
-不完全确定是否确实施加了希望的压力，因为没测量该压力；
-由于制造、管道或软管中的流动情况、磨损或其他影响产生的构件性能的区别不能如在闭环调整回路中那样被补偿；
-在输出压力大于大气压并且小于储存压力的整个时间期间，取决于原理地产生流动噪声；
-在输出压力大于大气压并且小于储存压力的整个时间期间，所述电磁阀必须取决于原理地持续地接通和关断，这相比于还提供一压力保持位置的情况而言会导致更大的磨损和更高的热负载；
-在输出压力大于大气压并且小于储存压力的整个时间期间，取决于原理地消耗了空气。
如果根据该方法来将压力引入中继阀的控制腔中，那么可通过对关键参数的仔细选择来达到使压力波动保持比中继阀的迟滞更小。由此，在压力保持期间，仅使中继阀控制腔的相对小的容积持续充气和排气，而不是位于中继阀下游的主容积，例如制动缸或弹簧蓄能器容积。由此，整体空气消耗保持在合理的界限内。
由于所述这些缺点，至今为此，这样的压力控制仍主要仅用于防抱死功能(ABS-Funktion)。在此，要调整的参量不是压力，而是车轮打滑，所述车辆打滑通过车轮上的转速传感器来测量，由此，仍又形成一个闭环的调整回路。因为防抱死制动的干预措施很少是必需的并且在这种过程期间压力也仅保持很短的时间，所以稍微增加的磨损、空气消耗、噪音水平和热负载不构成问题。
这类压力控制已在开头所述的DE102011101438A1中在以下认知的前提下应用在驻车制动装置中：商用车中的整个制动系统在运用电控驻车制动器和电控行车制动器时互联并且可这样控制：仅须在少数例外情况下将该压力引入到弹簧蓄能器制动器处在大气压和储备压力之间并且也仅须保持短时间。为了打开、保持打开、关闭或保持关闭所述驻车制动器(弹簧蓄能器制动器)，这是不必要的。例外情况仅出现在：当所述行车制动器的故障限制其功能性并且该驻车制动器必须承担车辆中辅助制动器的任务时。因为这仅在极少的例外情况中是必要的，所以纯压力控制就够用了，而无需通过压力传感器来闭合的调整回路。此外，仅还需一个用于控制的电磁阀。由此，得到显著更低的成本和更小的结构空间和更低的重量。由于少数量的构件也提高了可靠性。
当司机在无故障的驻车制动系统和行车制动系统的情况下使用驻车制动器的操纵元件输入制动希望时，不像现有技术那样借助弹簧蓄能器的排气直到获得希望的制动作用，而是由行车制动缸的充气通过行车制动系统来实现。这具有显著的安全性优势：那么这是快速的、精确的、由ABS保障的制动作用，并且因此避免了锁止的车轮和驾驶稳定性损失。
由EP1406805Bl，EP1464557Bl和DE102004051309Al已知空气处理设备，驻车制动器的电控制器集成在该空气处理设备中。在此，在EP1464557Bl中，在一个闭环调整回路中调整通到弹簧蓄能器的压力，其中，借助压力传感器测量在输出部通到弹簧蓄能器的压力，并且可借助两个电磁阀来实现这些切换位置——“充气”、“排气”和“压力保持”。由此，可实现通到弹簧蓄能器的压力的精确、快速和相对安静的调整，尤其当该压力必须在相对长时间上被保持在大气压和储备压力之间时。但是，所述压力传感器和这两个电磁阀意味着更高的成本、更大的结构空间、更大的重量和可能的错误源。
发明内容
因此，本发明的目的是：改进开头提到类型的驻车制动装置以及用于控制该驻车制动装置的方法，使得以更小的结构耗费实现更快速地调整用于驻车制动装置的压力。
该目的通过权利要求1中给出的特征实现。本发明的有利的实施方式和扩展方案由从属权利要求得知。
本发明的基本构思是：在压力目标值变化时通过交替的充气和排气进行压力控制的情况下，首先设置一个用于充气或排气的初始脉冲。在进一步进行充气和排气循环之前，首先实施该初始脉冲。该初始脉冲的时长由存储的特征图获得。该特征图是多维的并且在该驻车制动装置的研发期间被求取，并且存储在该驻车制动装置的控制设备的一非易失性存储器中。在目标压力变化时，当时估计的作用压力被当做起始压力，算出与目标压力的压力差，并且借助这些值从所述特征图获取初始脉冲的时长。在此，初始脉冲的时长是估计的实际压力、储备压力和所述压力差的函数。在接着的时钟脉冲(Takten)中，占空比是目标压力和储备压力的函数。
通过所述初始脉冲，相比于具有恒定周期时间和恒定占空比的脉冲显著更快地达到目标压力。
从驻车状态到行驶状态的转换以及从行驶状态到驻车状态的转换以电控的方式被触发。此外希望：在行车状态中可设置在零和储存压力之间的任意压力。
在本发明的第一实施例中，要控制的设备是一个中继阀，该中继阀的气动的控制输入部与驻车制动阀的一个接口连接。
该驻车制动阀的第一接口可借助电操纵的阀组件或者以大气压力加载、或者以储备压力加载、或者以它们之间的一压力加载，该阀组件由两个两位两通换向阀或一个两位三通换向阀组成。该电操纵的阀组件在不通电状态下与储备压力连接。该驻车制动阀的第二接口可借助转换阀(例如借助两位三通换向电磁阀)或者以大气压力加载或者以储备压力加载。该转换阀在不通电状态下切换到大气压力。
由此，驻车制动阀是双稳态的并且在这些电操纵的阀的电流供给断电的情况下不改变其相应的之前占用的状态。
以本发明的前述实施例可实现如下六个功能(它们详细地在DE102011101438Al中说明并且因此不必在此再次详细说明)：
功能1：稳定的驻车状态
功能2：稳定的行驶状态
功能3：由驻车状态到行驶状态的电转换
功能4：任意压力的电设定
功能5：由行驶状态到驻车状态的电转换
功能6：测试功能
所述这类驻车制动阀也可配备有一个或多个挂车控制接口，用于挂车控制模块或挂车控制阀的气动控制。
本发明为电磁阀装置25设置有两个变型。第一变型具有两个两位两通换向电磁阀，它们中的一个是充气阀并且另一个是排气阀。
根据一替代方案，所述电磁阀装置可为一个两位三通换向电磁阀，借助该电磁阀也可实现压力控制。在此，在初始脉冲后所述阀快速连续地连接到大气压力持续相应的第一时间段并且随后连接到储备压力持续第二时间段。在短时间后调节到了一平均压力，其水平取决于第一时间段和第二时间段之间的比值。该时间段的比值基于特征图取决于目标压力来控制。
根据本发明的驻车制动装置也可集成在用于机动车的空气处理设备中。
附图说明
在下文中联系附图参考实施例详细说明本发明。附图示出：
图1具有双稳态气动阀的驻车制动装置；
图2具有双稳态电磁阀的驻车制动装置；
图3具有双稳态的、电马达驱动的阀的驻车制动装置；
图4现有技术中的压力曲线关于时间的图；
图5根据本发明的压力曲线关于时间的图；
图6以个体测量点示出压力差、实际压力和脉冲时间的值的三维特征图；
图7以测量点和算出的测量曲线示出根据图6的图；
图8具有参量——占空比、储备压力和最终压力的三维特征图的测量图，该图在初始脉冲后使用；
图9驻车制动装置的示意性视图，该驻车制动装置被集成在制动系统的空气处理部分中。
具体实施方式
根据图1的驻车制动装置具有气动的驻车制动阀1，其具有构造为阶梯活塞的活塞2，该活塞具有第一活塞面3和第二活塞面4。第一活塞面3限界第一室5，并且，第二活塞面4限界第二室6。这两个活塞面3和4彼此同轴，并且分别足够大，使得从一预定压力起能将活塞2抵抗弹簧7的弹簧力朝一止挡部上移动，其中，该预定压力小于储备压力。活塞2被弹簧7加载，该弹簧将活塞2朝一个方向挤压，在该方向上，这两个活塞面3和活塞面4使这两个室5和6变小。
驻车制动阀1具有可移动的第二活塞8，该第二活塞通过第二弹簧9朝活塞2的方向和第一阀座10的方向被预紧。在第二活塞8的底部设置有一个开口11，所述开口指向第一室5。
活塞2承载第二阀座12，该第二阀座与第二活塞8共同作用。活塞2和第二活塞8分别通过密封件13、14、15在驻车制动阀1的壳体壁上可移动地被引导。活塞2具有第一弹簧室16，弹簧7布置在第一弹簧室中。该弹簧室16通过壳体开口17朝大气排气。第二活塞8具有第二弹簧室19，弹簧9布置在第二弹簧室中，其中，第二弹簧室19具有第一接口A1，控制压力管线20衔接在第一接口上。
第一阀座10在第二活塞8伸出时将第一室5与排气腔21分隔，该排气腔21包围第二活塞8并且通过壳体开口22朝大气排气。
排气腔21和第一室5通过分隔壁10'相互分隔。分隔壁10'环绕阀10具有一个开口，活塞2的一个挺杆与阀座12一起穿过该开口伸出到非操纵位置中。
第一室5具有第三接口A3，第三接口构成驻车制动阀1的输出部，并且，管线23衔接在该第三接口上。第二室6具有第二接口A2，第二控制压力管线24衔接在第二接口上。
第一控制压力管线20通过第一电磁阀装置25和止回阀26与储备压力连接，例如与储备压力容器27或与大气压连接。第一电磁阀装置25例如可为由第一两位两通换向电磁阀和第二两位两通换向电磁阀组成的组合件，第一两位两通换向电磁阀在不通电状态下连通到储备压力并且在通电状态下锁止，第二两位两通电磁阀在不通电状态下锁止并且在通电状态下连通到大气压力。
在一优选实施方式中，第一电磁阀装置25由一个两位三通换向电磁阀组成，该换向电磁阀在不通电状态下连通到储备压力并且在通电状态下连通到大气压力。
通到第二室6的第二控制压力管线24衔接到第二电磁阀30上，第二电磁阀可将驻车制动阀1引到和保持在行驶位置，并且例如是一个两位三通换向阀。在通电状态中，第二电磁阀30将第二控制压力管线24由止回阀26与储备压力连接并且因此以储备压力加载第二接口A2和由此以储备压力加载驻车制动阀1的第二室6，由此，活塞2移动到其操纵位置；在不通电状态中，第二电磁阀将第二控制压力管线与大气压力连接。
第一电磁阀装置25在不通电状态中将储备压力与控制压力管线20连接并且因此以储备压力加载第一接口A1和由此以储备压力加载第二活塞8。如果活塞2在其下边界位置，那么，通过开口11和打开的阀座12，第一室5同样以储备压力加载，由此，活塞2在其下边界位置保持住，即使室6经由不通电的电磁阀30排气时。相对地，如果活塞2在其上边界位置，那么室5与大气压连接，并且，阀座12将A1上的压力与室5分隔，由此，活塞2由弹簧7保持在其上边界位置。由此，获得所需的双稳态。
第一室5通过第三接口A3和第一管线23与中继阀31连接，并且，更确切地说其气动控制输入部32连接。中继阀31的压力介质输入部33通过管线34与储备压力连接，并且，更确切的说与止回阀26的输出部连接。中继阀31的压力输出部35与一个或多个弹簧蓄能器制动缸72连接。
中继阀31具有两个不同的活塞36和37，这两个活塞共同构成阀座38。此外，第二活塞37与壳体分隔壁39构成第二阀座40。第二活塞37通过弹簧41朝向第一活塞36的方向被预紧并且在其活塞底部具有一个开口42，该开口通向弹簧室43，该弹簧室通过中继阀31的壳体中的开口44和在此未示出的、必要时的一个消音器朝向大气压排气。
可选地，管线20和24可附加地衔接到挂车测试阀47的输入部上，挂车测试阀的输出部48与第二挂车控制阀输出部ASV2连接。可选地，控制压力管线20也可通到第一挂车控制阀输出部50，挂车控制阀50'可衔接在第一挂车控制阀输出部上。
也可在同一设备中实现前述两种可选方案。在该情况下，在一车辆中，可将挂车控制阀输出49'或50'二者择一地与挂车控制阀输出部49或50连接，而相应的另外那个被关闭。为了说明清楚，在此指出：在一车辆中仅存在一个挂车控制阀。为了可操作具有挂车的车辆，可选地存在一个或两个挂车控制阀输出部49和/或50。当存在两个挂车控制阀输出部49和50时，车辆制造商可自主挑选将对应车辆的挂车控制阀衔接到哪个挂车控制阀输出部上。
挂车测试阀47可为气动控制的转换阀，其气动控制输入部45和46与控制管线24和20连接。压力输入部通过管线23与驻车制动阀1的第三接口A3连接或者通过储备压力管线34与储备压力连接。
在下文中联系图1说明工作方式。
图1示出稳定的驻车状态。这两个阀25和30不通电。第一阀25通过控制压力管线20将储备压力导到驻车制动阀1的接口A1。第二阀30使第二室6的接口A2向排出管线29排气。活塞2通过弹簧7被压到一个边界位置中，在该边界位置中，阀座12关闭并且阀座10打开。由此，第一室5通过排气腔21和壳体开口22排气，并且接口A3和由此中继阀21的控制输入部22因此排气，使得中继阀31的活塞37通过弹簧41关闭阀座40。弹簧蓄能器制动缸的剩余压力推动中继阀的活塞36，使得阀座38打开并且弹簧蓄能器制动缸的压力可通过活塞38中的开口42和弹簧室43经由开口44流动。弹簧蓄能器制动缸排气，并且，稳定的驻车情况被确保。
在转换到行驶位置的状态中，其中，弹簧蓄能器制动缸72以压力加载，第一电磁阀装置25不通电，第二电磁阀30通电。由此，储备压力从管线34通过第二阀30到达第二接口A2并且第二室6以储备压力加载，由此，活塞2抵抗弹簧7的力被压向其下边界位置。由此，第二活塞8被第二弹簧9移动直到阀座10关闭，并且第二阀座12打开。
现在，储备压力通过不通电的第一电磁阀装置25、控制压力管线20、接口A1、开口11到达第二活塞8中并且通过打开的阀座12到达第一室5中并且由此到达接口A3。中继阀31的活塞36被压向活塞37，由此，阀座40打开并且阀座38关闭。由此，储备压力从管线34到达中继阀31的压力介质输出部35并且松开弹簧蓄能器制动缸。
在转换过程后的稳定行驶位置的状态中，这两个阀25和30不通电。第一室5以储备压力加载，由此，活塞2保持在抵抗弹簧7的力压向止挡部的位置中。第二室6排气，然而第一室5中的压力足够使活塞2保持被压低。由此，在接口A3上施加储备压力，该储备压力将中继阀31的活塞36压向活塞37。根据活塞36上的面积比例和摩擦情况，阀座40保持打开，并且弹簧蓄能器制动缸持续地与储备部连接；或阀座40关闭，因为活塞36上方和下方的力由于压力介质输出部35上的足够高的压力而达到平衡。由此，弹簧蓄能器制动器松开。
如果阀25和30不通电，那么挂车测试阀47的控制输入部45通过管线24排气。挂车测试阀47的控制输入部46通过管线20以储备压力加载。这足够用于操纵挂车测试阀47。由此，第二挂车控制阀接口49与管线23中的压力连接并且由此具有相同的压力，该压力也通过中继阀31控制弹簧蓄能器51中的压力。在该切换位置中，由此，约与弹簧蓄能器制动缸51中相同的压力占据在第二挂车控制阀接口49上。为此原因，可行的是，作为未示出的替代性变型，一来自中继阀31的接口35的管线代替所述管线23与挂车测试阀47的相应接口连接。只要阀30或两个阀25和30被通电，则设定挂车测试阀47的该同样的切换位置。
仅当电磁阀装置25通电，而电磁阀30不通电时，挂车测试阀47的两个控制接口45、46排气，由此，挂车测试阀47处于图1中示出的非操纵的切换位置，并且第二挂车控制阀接口49通过管线34和止回阀26与储备部连接。
第一挂车控制阀接口50通过管线20直接以由第一电磁阀装置25引入的压力加载。
车辆制造商可选择性地将挂车控制阀衔接在这两个挂车控制阀接口之一上。
如果这两个阀25和30不通电并且双稳态的驻车制动阀在驻车位置，那么弹簧蓄能器制动器被挤压，而储备压力占据在第一挂车控制阀接口50上，这导致，通过衔接到第一挂车控制阀接口上的挂车控制阀运行的挂车不被制动，而大气压占据在第二挂车控制阀接口49上，这导致，通过衔接到第二挂车控制阀接口上的挂车控制阀运行的挂车被制动。
在第二种情况中，可通过给电磁阀装置25通电将挂车测试阀47切换到非操纵状态，挂车控制阀49'通过第二挂车控制阀接口49以储备压力加载并且挂车的制动器由此松开。由此，任意时刻都可确定：这样配备的车辆组合是否可仅以牵引车的弹簧蓄能器制动器来防止滚移。
在行驶状态中，在零到储备压力之间的任意压力的电设定的状态中，阀装置25以时钟脉冲的方式(getaktet)通电，而电磁阀30持续地通电并且这样使活塞2可靠地保持在其下边界位置中，即使第一室5中的压力显著下降时。通过电磁阀装置25则可在第一室5中并且由此在第三接口A3上设置一在大气压和储备压力之间的任意压力。
在电力故障的情况中，虽然第二室6排气，但是第一室5同时充气。阀25和30的充气和排气横截面这样设置，使得活塞2上的力的和(该力的和由室5和6中的压强和面积3和4得出)在任何时间点都大于弹簧7的弹簧力。由此，活塞2保持在其下边界位置，并且，挂车控制阀接口49和50上和弹簧蓄能器制动缸51上的压力提升到储备压力，由此，排除了在行驶期间制动器的无意的闭合。
为了转换到驻车位置中，第一电磁阀装置25通电，而电磁阀30保持不通电。第一室5和第二室6现在排气。弹簧7向上朝向活塞8挤压活塞2，关闭阀座12并且打开阀座10。第一室5通过排气开口22排气。接口A3现在失压，活塞36下的压力将其向上推，阀座38打开，并且，弹簧蓄能器制动缸51在第二阀座40关闭的情况下通过开口42和开口44排气。
全部的电操纵的电磁阀25和30现在可关断，并且达到稳定的驻车状态。
图2示出本发明的一种变型，其中，驻车制动阀1是双稳态的电磁阀。驻车制动阀1和中继阀31分别示出在驻车位置，即，弹簧蓄能器制动缸51和挂车控制接口49排气并且由此制动。挂车控制接口50以储备压力加载。电磁阀装置25由控制单元52同样以时钟脉冲的方式控制。双稳态的电磁阀1可按照结构类型通过给不同线圈通电或借助不同极性而在稳定的行驶位置和驻车位置之间转换。
在此，作为挂车测试阀47，与图1不同的是运用了电控制的两位三通电磁阀，该电磁阀在不通电的状态下将第二挂车控制阀接口49与管线23连接，或者在一在此未示出的变型中与从中继阀传送到弹簧蓄能器制动缸的压力连接；该电磁阀在通电状态下与储备压力连接。这有如下优点：挂车测试功能可完全独立于其他功能而切换。
挂车测试阀47的这两种描述的变型可与驻车制动阀1的所有变型相组合。
图3示出本发明的一种变型，其中，驻车制动阀1是双稳态的、电马达驱动的转换阀。在该变型中，双稳态可例如通过自锁的、电马达驱动的丝杠实现。除此之外，所有功能都相应于图2的功能。
在图1、2和3的所有实施例中，所有电控制的电磁阀(图1中的电磁阀25、30以及图2和3中的电磁阀1和25)由电子控制单元52电控制，该电子控制单元就其而言由车辆的驾驶员通过输入命令或自动功能(例如在停止时自动接入驻车制动器或在起动时自动松开驻车制动器)被激活。
为了理解挂车测试阀47和挂车控制阀接口49和50，还作如下说明：如果挂车控制阀49'衔接在接口49上，那么在牵引车中实施驻车制动时，挂车以该挂车的行车制动器持续制动。但是因为挂车的行车制动器仅在挂车具有空气储备时制动，挂车的行车制动器在几天后将不再具有空气并且松开。然后，整个载重拖斗车(Lastzug)可能滚动。为了驾驶员在下车前可模拟该情况，用于观察该拖斗车是否保持静止，法律规定需要挂车测试阀47。如果挂车控制阀50'安装在接口50上，那么挂车在稳定的驻车位置在任意情况下不制动。
仅阀25以时钟脉冲方式运行并且控制压力。该阀25具有如下功能：持续地在大气压力和储备压力之间转换，用于压力控制。因此，它可为单个两位三通电磁阀，如在这些图中所示，该两位三通电磁阀在不通电时与储备压力连接，在通电时与大气压力连接；或者可为一个由两个两位两通电磁阀组成的电磁阀装置，即，一个到大气压的排气电磁阀(它在不通电时关闭)和一个到储备压力的充气电磁阀(它在不通电时打开)。如果这两个两位两通电磁阀在以时钟脉冲运行时共同地开启和关闭，那么情况就如同单个的两位三通电磁阀一样。该后者替代方案还可具有如下优点：通过仅对充气电磁阀通电，也可使目前占据的压力被“冻结”，而阀不必持久“振颤”(“Klappern”)。因为由此存在一种具有两个电磁阀的变型，所以当没明确提到是这两个变型之一时，较一般的术语“电磁阀装置”用于阀25。
电磁阀30仅用于使气动控制的驻车制动阀转换到行驶位置，并且在压力通过电磁阀装置25变化时可靠地保持该行驶位置。由此，这仅存在于这样的变型中：驻车制动阀是纯气动控制的阀。在驻车制动阀是电马达地或电磁地驱动的情况中，不存在电磁阀30。因为该阀30与设置的压力水平无关，所以它也不被以时钟脉冲的方式控制。
图4示出了现有技术中的要求的目标压力Psoll、电磁阀装置25下游的压力Pist和在中继阀的输出部上产生的压力P关于时间的走向。此外，该图示出电控制信号S关于时间的走向，在此示出的现有技术中，循环时间tz是恒定的并且由变化的充气时间和排气时间tb和te共同组成，所述充气时间和排气时间由下文进一步描述的特征图得出。可能的最大压力Pvorr通过储备压力预设。
由图4中可看到，对应的目标值通过具有恒定循环时间的时钟脉冲相对晚地达到。
图5示出针对本发明的同样的图。可看到：在每个目标值变化时，在电磁阀装置25上施加一个时长ti的初始脉冲并且一旦该初始脉冲结束后就转换到以恒定周期时间进行的正常时钟脉冲。由此，中继阀的输出部上的压力P显著更快地达到希望的目标值Psoll。
如开头提到的，时间ti以及te和tb或占空比tb/tz由电子控制单元52的存储表取得。至少用于初始脉冲时间ti的表格包含有多维特征图的数据。各参数(如初始脉冲的时长ti、初始脉冲前的压力Pist、储备压力Pvorr和压力差DeltaP＝Psoll-Pist)之间的关系，一般在算法上不能作为公式给出，而是在研发期间通过试验台试验求取并且存储在所述特征图中。这基于如下认知：既不能算术地描述相关的影响参数(例如线圈的电感率、衔铁中的摩擦、温度、空气引导部中的节流作用、线圈电流等)，也不能算术地描述它们的明确作用机理。重要的仅是：它们在设备的批量控制、运行条件和寿命期间上保持足够的恒定或者能求取运行中的变化量并能对其补偿，这可通过系列测试来确保。
在实际中这样进行特征图的求取，在一个试验台上借助多个单个脉冲以目标压力、储备压力和脉冲时间的预定义设定值来测量产生的压力差，这在图6中通过单个的测量点示出。在此，所述参量的所有在实际中相关的值范围都以预定的解决方案运行经过。因此，每个测量限定多维特征图中的一个点。为了清楚表示，在此示例性地在图6中示出一个具有轴线、脉冲时间、起始实际压力Pist和压力差DeltaP的多维特征图。
为了使要存储在制成的设备中的数据量最小化，计算出一些修正曲线，它们例如是在图7中示出的折线或者多项式。因此，仅需在存储器中存放描述这些修正曲线的数据，例如折线的角点(图7中的交叉)，而中间值通过适合的插值方法来求取。
为了提高精度，也还可将其他的参量(例如当前供给电压和环境温度)或者作为特征图的附加维度来考虑或者算法上来考虑或两者结合地考虑。例如，被证明有用的是：添加供给电压的影响作为脉冲时间的补偿。适合于当前供给电压的补偿值在研发期间在试验台试验中求取并且例如存储为附加的特征线。
结合储备压力和要达到的最终压力同样借助试验台试验求取初始脉冲结束后应用的占空比，其方式为，在每个相关储备压力下，将从0％到100％的占空比分为小段进行试验，直到调节到一恒定的平均压力(该平均压力则构成针对该占空比和该储备压力的最终压力Pend)。在图8中示出相应的特征图。在此，也不必将所有的测量点存放在存储器中，而是为了数据减少可求取修正曲线并且仅存储描述修正曲线的数据。
如果在行驶运行中压力控制是激活的，那么ECU持续进行对压力P的估计，其方式为，在每个动作后其采用预期的压力反应作为估计值。如果要改变压力，那么ECU由估计的压力P(其当前被输出到弹簧蓄能器)、由估计的压力和新目标压力Psoll算出的压力差DeltaP、储备压力Pvorr并且必要时还有其他参数(例如供给电压)参考存储的特征图来求取初始脉冲Pi的时长ti的值(该时长关于图5而言从t1持续到t2)。接着，以恒定的、相应于目标压力Psoll的占空比tb/tz进行时钟脉冲。新的输出到弹簧蓄能器的压力P则在短时间后调节为图5的波动的压力Pist的平均值和中继阀的传递行为的函数。因为中继阀的传递行为在建立特征图时已考虑到了，所以电子元件由此认为：新的压力P现在与目标压力Psoll相同。在时间点t3上，预设定一新的目标值Psoll。ECU52由当时存在的压力P和新的目标值Psoll求取一个新的DeltaP，并且由此在时间点t3再次求取初始脉冲Pi的新的值tI，tI持续到时间点t4。接着再次进行时钟脉冲，然而是以由根据图8的特征图得到的另一占空比。
图9示出机动车气动系统的原理简图，该机动车具有空气处理部分53和驻车制动部分54，它们集成在一个共同的壳体55中，其中，驻车制动部分包含前面结合图1到8说明的那些元件。在共同的壳体55上安装有一个空气干燥筒56。压缩空气的供给通过压缩机57来进行，该压缩机与空气处理部分53连接。空气处理部分则也包含例如图1的止回阀26。
在空气处理部分53上衔接有多个制动回路58、59以及可选的一个用于挂车控制阀49'的制动回路60。
驻车制动部分54包含来自空气处理部分的压缩空气。一个或多个弹簧蓄能器制动器51和51a则衔接到该驻车制动部分。电子控制单元52也可安装在该共同的壳体55上。该电子控制单元尤其控制驻车制动部分54和空气处理部分，必要时也控制设置用于挂车控制阀49'的部件。
驻车制动控制的空气供给可或者在空气处理部分53内部产生，其方式为，空气供给装置在需要时从这两个行车制动回路58、59的容器获取空气，或者，其方式为，为此设置一个专门的储备容器(图1-3中的27)。在后一种情况中，通常该储备容器也同样用于挂车控制阀的供给(图9中：60)。
概括来说，本发明提供了一种具有纯压力控制的驻车制动装置，其没有闭环调整回路，并且由此在不使用压力传感器的情况下也能实现显著较快地调节所需压力。

Claims (12)

1.驻车制动装置，其具有：双稳态的驻车制动阀(1)；由所述驻车制动阀(1)控制的中继阀(31)；和至少一个由电子控制单元(52)控制的电磁阀装置(25)，所述电磁阀装置将所述驻车制动阀(1)选择性地与储备压力(Pvorr)或大气压力连接，其中，所述驻车制动阀(1)的输出部控制所述中继阀(31)，所述中继阀(31)控制弹簧蓄能器制动器(51)，其中，在所述电子控制单元(52)中存储有第一特征图，所述第一特征图包含用于所述电磁阀装置(25)的控制信号的占空比，
其特征在于，
在所述电子控制单元(52)中存储有多维的第二特征图，所述第二特征图在用于弹簧蓄能器制动器(51)的所需的压力目标值(Psoll)改变时以预设定时长(ti)的初始脉冲(Pi)控制所述电磁阀装置(25)，其中，所述初始脉冲(Pi)的所述时长(ti)由所存储的特征图获取，以及
所述特征图包含存储的所述初始脉冲(Pi)的时长(ti)的数据，所述初始脉冲(Pi)的时长(ti)的数据至少与估计的实际压力(P)和所需的目标值(Psoll)相关或者与估计的实际压力(P)和由估计的实际压力(P)与所需的目标值(Psoll)得到的差值相关。
2.如权利要求1所述的驻车制动装置，其特征在于，
存储在所述第二特征图中的所述初始脉冲(Pi)的时长(ti)的数据也与所述储备压力(Pvorr)相关。
3.如权利要求1所述的驻车制动装置，其特征在于，
所述驻车制动阀(1)是双稳态的气动控制的阀。
4.如权利要求1所述的驻车制动装置，其特征在于，
所述驻车制动阀(1)是双稳态的电控制的电磁阀。
5.如权利要求1所述的驻车制动装置，其特征在于，
所述驻车制动阀(1)是双稳态的电马达驱动的阀。
6.如权利要求1到5之一所述的驻车制动装置，其特征在于，
所述驻车制动阀(1)的输出部(A3)附加地通过由所述电磁阀(25，30)控制的气动阀(47)与挂车控制阀输出部(49)连接。
7.如权利要求1到5之一所述的驻车制动装置，其特征在于，
所述驻车制动阀(1)的输出部(A3)附加地通过电磁阀(47)与挂车控制阀输出部(49)连接。
8.如权利要求1到7之一所述的驻车制动装置，其特征在于，
存储在所述电子控制单元(52)中的特征图包含多个单一数据，并且，所述电子控制单元(52)包含计算装置，所述计算装置实施在所述单一数据之间的线性插值。
9.如权利要求1到8之一所述的驻车制动装置，其特征在于，
所述驻车制动装置集成在机动车的空气处理设备中。
10.用于通过电子控制单元来电控制驻车制动装置的方法，其具有如下步骤：
a)准备如权利要求1到8之一所述的驻车制动装置；
b)以分级时长(ti)的初始脉冲电控制至少一个电磁阀；
c)分别测量输出到弹簧蓄能器的压力(P)，并且，根据所述初始脉冲(Pi)的时长(ti)和所述初始脉冲前的起始压力(P)求取所述初始脉冲之前和之后的差值(DeltaP)；
d)将所述初始脉冲时间(ti)的多个单一数据存储在所述电子控制单元(52)的多维特征图中，所述单一数据至少具有参数：压力差(DeltaP)和初始的实际压力；
e)在之后的运行中：根据所需的目标压力(Psoll)和估计的初始的实际压力(Pist)调取到存储的初始脉冲(Pi)时长(ti)，并且，以具有调取到的时长(ti)的初始脉冲(Pi)控制所述至少一个电磁阀(25)。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，
所述特征图的另一参数是用于控制所述至少一个电磁阀的供给电压和/或是环境温度。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，
由所述单一数据通过线性插值来求取中间值。
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