CN105691373A - 用于应用电动驻车制动设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于应用机动车辆尤其是商用车辆的电动驻车制动设备的方法，该商用车辆配备有手动操作的紧急关闭操作元件以及断开设备，断开设备用于由于紧急关闭操作元件的操作将电压供应器件与车载电气系统断开。该方法包括以下步骤：(a)当操作紧急关闭操作元件时机动车辆的速度不大于预定的第一阈值(v1)时：(a1)应用电动驻车制动器，并且(a2)将断开设备的延迟时间设置为第一值；以及(b)当操作紧急关闭操作元件时机动车辆的速度大于预定的第一阈值(v1)时：(b1)将断开设备的延迟时间设置为第二值，第二值比第一值大，(b2)向电动行车制动器发送制动请求，并且(b3)一旦机动车辆的速度小于或者等于预定的第二阈值，应用电动驻车制动器。

Description

用于应用电动驻车制动设备的方法
技术领域
本发明涉及一种用于应用机动车辆尤其是商用车辆的电动驻车制动设备的方法，该商用车辆配备有手动操作的紧急关闭操作元件以及断开设备，该断开设备用于由于紧急关闭操作元件的操作将一个或者多个电压供应器件与车载电气系统断开。本发明还涉及一种用于控制电动驻车制动设备和用于控制断开设备的设备，该断开设备用于将电压供应器件与车载电气系统断开。
背景技术
商用车辆制动系统包括通常彼此独立的气动控制或者电动控制的行车制动系统和驻车制动系统。驻车制动系统在下文中也被称为驻车制动器或者驻车制动设备，其通常包括弹簧式蓄能器制动缸，该弹簧式蓄能器制动缸在其通气状态下使车辆制动，同时可以通过容许空气进入弹簧式蓄能器制动缸来释放驻车制动器。
商用车辆还可以配备有手动操作的紧急关闭操作元件，例如，紧急关闭开关。手动操作的紧急关闭操作元件通常设在驾驶室中。这种紧急关闭开关生成用于电池断开设备的控制信号，例如，在紧急的时候，利用该控制信号，任何电压供应器件(例如一个或者多个电池和发电机)可以与连接的车载电气系统断开。
对于运输危险货物(换而言之，尤其是高度易燃介质，诸如像煤气、燃料、溶剂等)的机动车辆而言，需要这种断开设备，其例如是从DE4211578C1已知的并被称为电池断开开关。在这种情况下，应将符合对应的欧洲规定ADR(关于通过道路对危险物品的国际运输的欧洲协议)的这种断开开关安装在车辆的车辆电池、发动机以及车载电气系统之间。
配备有电动驻车制动器的车辆遇到的问题是，在紧急关闭断开开关的操作之后，电动驻车制动器可能不再工作或者可能仅在电池断开开关的短暂运转时间(也称为延迟时间)内工作，这是由于不再发送电致动信号。在实践中已知的紧急关闭系统目前设计为使得所有电气系统在预定义的运转时间后关闭，该预定义运转时间还受限于法律法规，并且，在该预定义运转时间内还例如通过上述ADR规定预定义了有效时间范围。
然而，由于法律要求，驾驶员必须能够通过驻车制动器确保车辆不滚动并且使所述车辆安全地制动。因为这个原因，因而可以考虑使驻车制动器的应用直接结合紧急关闭断开开关的操作。然而，在实践中已知在甚至驾驶期间或者车辆滑行时的紧急情况下操作紧急关闭断开开关。这些情况在驾驶安全方面尤其重要，因为其在驾驶期间操作时所有电子系统(包括诸如ABS这样的安全系统)是不再有效的。因为这个原因，在紧急关闭断开开关的操作后立即直接完全应用驻车制动器存在安全风险，尤其因为在这种情况下当车辆仍然移动时，将会发生关于无防阻塞器件的驻车制动器的完全制动。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于应用机动车辆尤其是商用车辆的电动驻车制动设备的方法，该商用车辆配备有手动操作的紧急关闭操作元件以及断开设备，该断开设备用于由于紧急关闭操作元件的操作将电压供应器件与车载电气系统断开，利用该方法可以避免传统技术的缺点。
本发明特别基于提供一种用于应用电动驻车制动设备的方法的目的，利用该方法，即使在驾驶期间操作紧急关闭操作元件之后，驻车制动器的安全应用也是可能的，从而可以使车辆或者牵引机/拖车组合安全地制动并且安全地保持在固定位置中。另一个目的是提供一种用于控制电动驻车制动设备的设备，利用该设备可以避免传统设备的缺点。
这些目的通过具有主权利要求的特征的方法以及通过具有可选的独立权利要求的特征的设备实现。本发明的有利实施例以及应用是从属权利要求的主题，并且将在一些情况下参照附图在以下描述中更详细地说明。
本发明提出了一种用于应用机动车辆尤其是商用车辆的电动驻车制动设备的方法，其中，该车辆具有手动操作的紧急关闭操作元件以及断开设备，该断开设备用于由于紧急关闭操作元件的操作将至少一个(优选任何数目的)电压供应器件与车载电气系统断开。
根据本发明的一般方面，用于应用电动驻车制动设备的方法设计为使得，在已经操作紧急关闭操作元件之后以及在操作紧急关闭操作元件时机动车辆的速度不大于预定的第一阈值v1时,电动驻车制动器的应用(优选地立即应用)开始或者发生。此外，延迟时间，换而言之，断开设备的运转时间，在这种情况下固定为预定义的第一值。
在这种情况下，第一阈值v1优选地固定为一定的速度值，在该速度值或者到该速度时，驻车制动器的应用不是临界安全的，在这种情况下，当车辆仍然移动时，将会发生无防阻塞器件的驻车制动器的最大制动。根据机动车辆的驻车制动器的特定制动行为可以确定并且固定适当的阈值v1，例如，在道路测试中用实验方法确定。根据本发明的另一方面，第一阈值v1可以固定为从0km/h至10km/h的范围内的值，进一步优选地固定为在0km/h至7km/h的范围内的值。
根据本发明的一般方面，用于应用电动驻车制动设备的方法进一步设计为使得，当操作紧急关闭操作元件时机动车辆的速度大于预定的第一阈值v1时，将断开设备的延迟时间设置为第二值，第二值大于第一值。此外，在这种情况下向电动行车制动器发送制动请求，优选地直到车辆的速度小于或者等于预定的第二阈值。如果机动车辆的速度小于或者等于预定的第二阈值，则然后应用电动驻车制动器。
换而言之，在操作紧急关闭操作元件之后，应用驻车制动器的时间因此按照根据本发明的方法依靠车辆的驾驶状态自动选择。如果在操作紧急关闭操作元件时机动车辆是静止的或者以小于v1的低速移动，则自动地或者尽可能快地应用驻车制动器，并且在短暂的延时之后关闭电压供应器件。然而，如果在操作紧急关闭操作元件时车辆仍然以比v1更快的速度移动，则自动开始行车制动器的制动直到车辆停止或者至少已经达到可以安全地应用驻车制动器的速度，这在驾驶员方面没有进一步行动的情况下也会执行。同时，在驾驶员方面没有进一步行动的情况下增加驻车制动器的延迟时间，以便具有更多的时间来电致动电动行车制动器且然后致动驻车制动器。
因此，本发明的特定优点是：当操作紧急关闭操作元件时，设置自动驻车模式，这也允许驾驶期间的驻车制动器的安全应用，以便车辆或者牵引机/托车组合可以安全地制动并且安全地保持在固定位置中—无论驾驶员是否在惊慌之下太早离开车辆或者忘记应用驻车制动器。另一益处是：该方法可以通过现存部件的相应适合的制动来实现，且因此没有额外的费用，例如，需要纯气动的备用解决方案以便能在电源切断之后例如机械地应用驻车制动器。
已经在上面提到，由于法律规定，在实践中已知的电池断开开关设计为使得在预先设定的运转时间(延迟时间)之后关闭所有电气系统。延迟时间允许例如来自控制装置的数据在电源关闭之前仍然存储。常规电池断开开关具有对应的控制输入，通过该对应的控制输入，运转时间设置在预先设定的限制之内，通常为固定值。本发明的另一方面是：取决于操作期间的车辆状态，运转时间可以在大约一秒的最小值TMin和不到10秒的最大值TMax之间变化。
根据一个优选实施例，延迟时间的第一值与断开设备的最小可设定延迟时间TMin对应。还有利的是使延迟时间的第二值固定，以便其与断开设备的最大可设定延迟时间TMax对应。这样确保，首先，在操作紧急关闭操作元件时车辆是静止的或者以小于v1的速度移动的情况下，尽可能快地关闭电压供应器件。其次，在操作紧急关闭操作元件时车辆以大于v1的速度移动的情况下，在法律规定的范围内尽可能长久地延迟关闭电压供应器件，以便具有足够的时间利用电致动的行车制动器使车辆制动。
第二阈值同样可以固定为驻车制动器的应用不是临界安全的速度值。另一有利实施例设想第二阈值固定为与第一阈值v1相同的值。
还有利的是在大于v1的车辆速度v下在操作紧急关闭操作元件的情况中固定发送给行车制动器的制动请求，使得制动请求不会超过4m/s^2的值，换而言之，制动请求与最多4m/s^2的制动加速度对应。这防止过度突然的制动，从而防止后续交通的危险。
本发明的另一方面涉及用于控制电动驻车制动设备并且用于控制断开设备的设备，该断开设备用于由于车辆尤其是商用车辆的手动操作紧急关闭操作元件的操作将至少一个(优选任何数目的)电压供应器件与车载电气系统断开。
该设备设计为执行如本文中公开的用于应用驻车制动器的方法。该设备尤其设计为：接收和/或检测来自手动操作的紧急关闭操作元件的操作信号，并且接收第二信号，从第二信号中可以获得机动车辆的车辆速度或者移动状态。此外，该设备尤其设计为：根据操作信号识别紧急关闭操作元件的操作，并且在识别到紧急关闭操作元件的操作时根据第二信号检查机动车辆的车辆速度是否不大于预定的第一阈值v1。
如果机动车辆的车辆速度不大于预定的第一阈值v1，则控制装置输出用于应用驻车制动设备的控制信号，并且，例如，通过输出对应的控制信号将断开设备的延迟时间设置为第一值，例如，最小值TMin。
然而，如果在操作紧急关闭操作元件时机动车辆的车辆速度大于预定的第一阈值v1，则该设备将断开设备的延迟时间设置为第二值，第二值大于第一值，例如，最大值T Max ，并且通过输出对应的外部制动请求(ExternalBrakeRequest(XBR))来请求车辆的电动行车制动器。此外，该设备设计为：一旦车辆的速度小于或者等于预定的第二阈值，则输出用于应用驻车制动器的控制信号。
为了避免重复，还意图使仅关于该方法公开的特征被认为是关于该设备公开的，并且可以是在此基础上申请保护。根据本发明的上述方面以及特征，尤其是关于第一阈值以及第二阈值，制动请求的延迟时间以及水平也因此适用于该设备。
通过根据本发明的实施所提供的一种可能性是，该设备是集成到手动操作的紧急关闭操作元件中的控制器。手动操作的紧急关闭操作元件因此设计为“智能”的紧急关闭开关。
通过根据本发明的实施所提供的另一种可能性是，该设备是集成到断开设备中的控制器。
本发明的另一方面涉及商用车辆，该商用车辆包括如上文公开的设备、电动驻车制动装置、电动行车制动器、优选地设置在驾驶室中的手动操作的紧急关闭操作元件，以及断开设备，该断开设备用于由于手动操作的紧急关闭操作元件的操作将电压供应器件与车载电气系统断开。电动驻车制动装置可以包括至少一个弹簧式蓄能器制动缸以及一个驻车制动阀布置，该驻车制动阀布置可以是电气动控制的，并且，通过该驻车制动阀布置，可以容许空气进入该至少一个弹簧式蓄能器制动缸，并且可以使该至少一个弹簧式蓄能器制动缸通气。
附图说明
本发明的上述优选实施例以及特征可在任何期望的方式下彼此结合。将参照附图在下文描述本发明的进一步的细节和优点，其中：
图1示出了根据本发明的第一实施例的车辆数据网络的示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的用于应用驻车制动器的方法的流程图；以及
图3示出了根据本发明的另一实施例的车辆数据网络的示意图。
参考标记列表
1车辆数据网络
2手动操作的紧急关闭操作元件
2a控制器
3电池断开开关
3a控制器
4电动驻车制动器或者电动驻车制动器的控制装置
5电动行车制动器或者电动行车制动器的控制装置
6传动系CAN数据总线
7与传动系CAN数据总线连接的部件
v车辆速度
v1阈值。
具体实施方式
图1使用框图示意地示出了商用车辆的车辆数据网络1，该车辆数据网络包括传动系CAN数据总线6，该传动系CAN数据总线以本身已知的方式与可为电气动致动的驻车制动器(电动驻车制动器)的控制装置4、电子行车制动系统的控制装置5以及还与可连接至CAN数据总线6的另外的部件7连接。部件2、4、5和7与CAN数据总线之间的连接由实心连接线示意地示出。
还提供了安装在驾驶室中的手动操作的紧急关闭开关2。紧急关闭开关2进一步经由信号线与电池断开开关3连接。信号线由2和3之间的实心连接线示出。电池断开开关3设计为在可设定的运转时间之后断开整个电源到所有控制装置的连接，换而言之，在从紧急关闭开关2接收到对应的请求之后将所有电压源(诸如电池和发电机)与车载电气系统隔离。
本设计变型的一个特定特征是：将驾驶室中的紧急关闭操作器件2设计为CAN兼容的，换而言之，紧急关闭操作器件2同样与CAN数据总线6连接。紧急关闭操作器件2还包括用于控制驻车制动器4并且用于控制电池断开开关3的控制器2a，以便在驾驶员操作紧急关闭操作器件2时自动应用驻车制动器4。将参照图2在下文描述为了应用驻车制动器4在这种情况下执行的方法。
如果控制器2a识别到紧急关闭操作器件的操作，那么通过CAN数据总线6检查车辆的速度v(步骤S1)。通过车轮旋转传感器来确定车辆速度，车轮旋转传感器为电子制动系统(EBS)5的组成部分。作为备选，还可以通过检测驱动轴的速度来确定车辆速度。在这种情况下，由传动器的控制装置(未示出)通过CAN数据总线6提供车辆速度。
如果检查的结果是v≤v1，换而言之，车辆速度v小于或者等于阈值v1，那么由控制器2a输出信号，所述信号应用驻车制动器(步骤S6)，并且将电池断开开关3的运转时间(即，直到断开电压供应为止的运转时间)设置为尽可能小的运转时间TMin(步骤S3)。用于应用驻车制动器4的信号由电气动控制装置4通过CAN数据总线6接收，所述电气动控制装置然后启动驻车制动器的弹簧式蓄能器制动缸的通气。在这种情况下，将阈值v1固定为驻车制动器的应用不是临界安全的速度值，例如，固定为7km/h的值。在TMin过去之后，电池断开开关3然后将所有电压供应器件与车载电气系统断开(步骤S7)。
然而，如果步骤S2中的结果是v>v1，换而言之，车辆速度大于预定阈值v1，那么通过外部制动请求(XBR)来请求行车制动器5，直到车辆速度不再大于预定义的速度阈值v2，在该预定义速度阈值v2下，驻车制动器的应用不再是临界安全的(步骤S5)。在目前的情况下，车辆阈值v2选择为等于速度阈值v1。此外，在步骤S4中，到断开电压供应为止的运转时间(延迟时间)被设置为最大可允许的运转时间TMax。为了这个目的，控制器2a向电池断开开关3发送相应的控制信号。当车辆速度已经降到v1以下时，为了应用驻车制动器，通过控制器2a向CAN数据总线6输出用于应用驻车制动器的信号(步骤S6)。
图3示出了本发明的备选实施例。商用车辆的车辆数据网络1具有传动系CAN数据总线6，该传动系CAN数据总线再一次与可被电气动致动的驻车制动器(电动驻车制动器)的控制装置4、电子行车制动系统的控制装置5以及还连接至CAN数据总线6的另外的部件7连接。与图1中示出的变型相比，本实施例的特定特征是：驾驶室中的紧急关闭操作器件2现在与CAN兼容的电池断开开关3连接，该CAN兼容的电池断开开关3与CAN数据总线6连接。所述电池断开开关现在包括控制器3a，该控制器3a在编程方面以适当的方式设计为执行根据图2的方法，并且为了这个目的，通过CAN数据总线6向驻车制动器的控制装置4以及行车制动器的控制装置5输出相应的控制信号。
虽然已经根据特定示例性实施例描述了本发明，但是同样使用本发明的概念并且因此落在本发明的范围内的大量变型和修改是可能的。因此，本发明不意图受限于公开的特定示例性实施例，而是相反，本发明包括落在所附的专利权利要求的范围内的所有示例性实施例。

Claims (9)

1.一种用于应用机动车辆尤其是商用车辆的电动驻车制动设备(4)的方法，所述商用车辆具有手动操作的紧急关闭操作元件(2)以及断开设备(3)，所述断开设备(3)用于由于所述紧急关闭操作元件(2)的操作将电压供应器件与车载电气系统断开，所述方法包括以下步骤：
(a)当操作所述紧急关闭操作元件时所述机动车辆的速度不大于预定的第一阈值(v1)时：
(a1)应用所述电动驻车制动器(4)，以及
(a2)将所述断开设备的延迟时间设置为第一值；和
(b)当操作所述紧急关闭操作元件(2)时所述机动车辆的速度大于所述预定的第一阈值(v1)时：
(b1)将所述断开设备(3)的所述延迟时间设置为第二值，所述第二值比所述第一值大，
(b2)向电动行车制动器(5)发送制动请求，以及
(b3)一旦所述机动车辆的速度小于或者等于预定的第二阈值，应用所述电动驻车制动器(4)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述延迟时间的所述第一值与所述断开设备(3)的最小可设定延迟时间(TMin)对应，和/或所述延迟时间的所述第二值与所述断开设备(3)的最大可设定延迟时间(TMax)对应。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于，
(a)将所述第一阈值(v1)固定为所述驻车制动器的应用不是临界安全的速度值；和/或
(b)将所述第一阈值(v1)固定为从0km/h至10km/h的范围内的值，进一步优选地固定为从0km/h至7km/h的范围内的值。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
(a)将所述第二阈值固定为与所述第一阈值(v1)相同的值；和/或
(b)将所述第二阈值固定为所述驻车制动器(4)的应用不是临界安全的速度值。
5.根据前述权利要求中任一项所述的一种方法，其特征在于，所述行车制动器(5)的所述制动请求与最多4m/s^2的制动加速度对应。
6.一种用于控制电动驻车制动设备(4)并且用于控制断开设备(3)的设备(2a，3a)，所述断开设备(3)用于由于机动车辆尤其是商用车辆的手动操作的紧急关闭操作元件(2)的操作将电压供应器件与车载电气系统断开，其中，所述设备(2a，3a)设计为：
(a)从所述手动操作的紧急关闭操作元件(2)接收操作信号；
(b)接收第二信号，从所述第二信号中可以获得所述机动车辆的车辆速度或移动状态；
(c)根据所述操作信号识别所述紧急关闭操作元件(2)的操作，并且在识别到所述紧急关闭操作元件(2)的操作时根据所述第二信号检查所述机动车辆的车辆速度是否不大于预定的第一阈值(v1)；以及
(d)如果所述机动车辆的车辆速度不大于所述预定的第一阈值(v1)：
(d1)发送用于应用所述驻车制动设备(4)的控制信号，并且
(d2)将所述断开设备(3)的延迟时间设置为第一值；以及
(e)如果所述机动车辆的车辆速度大于所述预定的第一阈值(v1)：
(e1)将所述断开设备(3)的所述延迟时间设置为第二值，所述第二值比所述第一值大，
(e2)向所述电动行车制动器(5)发送制动请求，并且
(e3)一旦所述机动车辆的速度小于或者等于预定的第二阈值，发送用于应用所述电动驻车制动器(4)的控制信号。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，
(a)所述设备是集成到所述手动操作的紧急关闭操作元件(2)中的控制器(2a)；和/或
(b)所述设备是集成到所述断开设备(3)中的控制器(3a)。
8.一种商用车辆，其特征在于：根据权利要求6或者7所述的设备；电动驻车制动装置(4)，电动行车制动器(5)；在驾驶室中的手动操作的紧急关闭操作元件(2)；以及断开设备(3)，所述断开设备(3)用于由于手动操作的紧急关闭操作元件(2)的操作将电压供应器件与车载电气系统断开。
9.根据权利要求8所述的商用车辆，其特征在于，所述电动驻车制动装置(4)包括至少一个弹簧式蓄能器制动缸以及一个驻车制动阀布置，所述驻车制动阀布置可以是电气动控制的，并且，通过所述驻车制动阀布置，可以容许空气进入所述至少一个弹簧式蓄能器制动缸，并且可以使所述至少一个弹簧式蓄能器制动缸通气。
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