CN107735295A - 机动车用驻车制动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车用驻车制动机构(1；1'；1")，其包括至少一个压缩空气源和至少一个控制阀机构(20)，其中，该控制阀机构(20)具有至少一个第一接口(20a)和至少一个第二接口(20c)，所述第一接口和所述第二接口分别能够经由第一连接管路(34)和第二连接管路(35)与所述压缩空气源连接，其中，所述连接管路(34、35)设置在所述压缩空气源的下游，其中，在至少一个连接管路(35)中设置快速排气阀(60)。

Description

机动车用驻车制动机构

技术领域

本发明涉及一种机动车用驻车制动机构，其包括至少一个控制阀机构、至少一个中继阀、至少一个气动制动装置以及至少一个挂车控制模块，其中，借助于该控制阀机构可控制该中继阀，借助于该中继阀可操控至少一个气动制动装置。

背景技术

目前，商用车(包括挂车在内)以及轨道车辆的驻车制动器(也称为基础制动器)通常配备有弹簧蓄能制动缸，其在释放位置给弹簧压缩腔施加压缩空气并且由此将弹簧保持张紧，而为了驻车制动使弹簧压缩腔排气、亦即与大气压力连通，从而制动缸在弹簧作用下产生制动力(参见博世的机动车技术手册，第22版，杜塞尔多夫，1995年，第648页)。

由文献WO 2014/009457 A1、DE 10 2009 059 816 B3以及DE 10 2008 007 877B3已经公开了这种类型的机动车用驻车制动机构，其中，在控制阀机构的上游设有至少一个具有排气出口的电磁阀，借助于排气出口可以将驻车制动机构排气。

在此，电磁阀的结构类型决定了驻车制动机构的排气能力。

发明内容

本发明的任务在于，进一步研发本文开头所述类型的驻车制动机构，特别是以如下方式研发：使得该驻车制动机构具有相对简单的结构并且与迄今为止已知的解决方案相比能够相对简单且更快地排气。

按照本发明，该任务通过具有权利要求1特征的驻车制动机构解决。根据该方案设定，机动车用驻车制动机构包括至少一个压缩空气源和至少一个控制阀机构，其中，该控制阀机构具有至少一个第一接口和至少一个第二接口，所述第一接口和所述第二接口分别能够经由第一连接管路和第二连接管路与所述压缩空气源连接，其中，所述连接管路设置在所述压缩空气源的下游，其中，在至少一个连接管路中设置快速排气阀。

本发明基于如下基本构思：即，排气不是通过已有的其他元件如电磁阀实现，而是通过单独的排气构件、即快速排气阀实现。由此可实现快速排气，该快速排气与驻车制动机构的其他元件的结构形式无关。在此，快速排气阀可以根据期望的排气时间针对所需的空气通过量进行设计。相比于迄今为止并且此外也使用的具有排气出口的电磁阀，可以实现显著更大的排气横截面，因为现在不必再由于电磁阀的结构尺寸而限制排气横截面。快速排气阀可以设置在控制阀机构的上游和压缩空气源的下游。有利地，快速排气阀设置在控制阀机构的输入管路中。

特别是，优点在还在于：驻车制动机构的被排气区域即使在例如由于寒冷而出现(微小的)不密封性时，由于快速排气阀的较大的排气横截面也能可靠地保持低的、接近大气压力的压力水平，由此在停车状态下例如确保以完全的制动力完全施加制动器。

只要控制阀机构是或者具有气动的双稳阀，该阀根据压力切换，则其典型地如此表现，以至于人们为了切换双稳阀必须等待压力下降，直至该双稳阀可以切换为止。因此，通过应用快速排气阀可以更快速地实现切换。

此外可以设定，在压缩空气阀下游设置止回阀。由此能够简化驻车制动机构中的压力关系的调节。

特别是，可以将快速排气阀设置在止回阀的下游。该设计方案能实现驻车制动机构的至少一部分或部段的限定和快速的排气。此外可以设定，在第一连接管路中设置第一电磁阀，在第二连接管路中设置第二电磁阀，所述至少一个快速排气阀设置在一个电磁阀与所述控制阀机构之间。这使得能够通过快速排气阀基本上直接在控制阀机构之前实现排气。于是，尤其不需要的是：还必须利用电磁阀之一引导驻车制动机构的需排出的空气质量流。相反，快速排气阀直接邻接控制阀机构设置或者尽可能靠近控制阀机构设置。

快速排气阀可以仅仅在第二连接管路中存在。由此总体上简化了驻车制动机构的结构。在此也可以考虑的是，在驻车制动机构中仅仅设置唯一一个快速排气阀。

此外可能的是，快速排气阀的可用于排气的阀横截面至少大约双倍于、特别是大约四倍于驻车制动机构的具有排气出口或排气功能的其余阀的可用阀横截面。

第二电磁阀可以具有排气出口。由此可以附加地支持通过快速排气阀进行的排气。

此外可以设定，快速排气阀不是电磁阀。由此省去比较复杂的构件并且总体上简化了驻车制动机构的结构。

快速排气阀可以通过输入管路压力朝消耗装置的方向打开并且在通过消耗装置压力进行切换时释放其排气接口。

快速排气阀例如是具有止回功能的阀，其与排气功能组合以便直接排气到露天中。

此外可以设定，快速排气阀在其排气接口的区域中具有至少部分弹性的排气盘。通过排气盘例如实现：只能空气可以从快速排气阀通过排气接口流出，但是没有空气并由此也没有污物可以通过该排气接口进入快速排气阀。

附图说明

现在，借助于附图中示出的实施例进一步阐明本发明的另外的细节和优点。附图示出：

图1：本发明的机动车用驻车制动机构的一个实施例的示意图；

图2：如结合图1所述的按照本发明的机动车用驻车制动机构的快速排气阀在第一位置(工作位置或关闭位置)中的截面图；

图3：图2中的快速排气阀在第二位置(排气位置或打开位置)中的截面图；

图4：本发明机动车用驻车制动机构的第二实施例的示意图；以及

图5：本发明机动车用驻车制动机构的第三实施例的示意图。

具体实施方式

图1示出本发明的机动车用驻车制动机构1的第一实施例的示意图。

驻车制动机构1具有止回阀10，该驻车制动机构1借助于该止回阀附接于未进一步示出的压缩空气供应装置。

在该止回阀10的下游可以设置过滤单元12和节流装置14。

驻车制动机构1还具有可电控制的第一电磁阀16和可电控制的第二电磁阀18，在这些电磁阀出口上附接有可气动控制的控制阀20作为控制阀机构20。

这两个电磁阀16和18经由所述止回阀10与车辆的未示出的压缩空气源连接，通过该压缩空气源可输入压缩空气。

这两个电磁阀16和18分别通过弹簧17或19处于静止位置。

电磁阀16构成为2/2换向阀。电磁阀16通过弹簧17是单稳的，亦即在静止位置中是稳定的。

但是原则上也可以考虑的是，电磁阀16构成为3/2换向阀。这样的方案例如在文献DE 10 2008 007 877B3中公开。

在此，所述节流装置14设置在所述电磁阀16的上游。但是也可以考虑的是，节流装置14设置在该电磁阀的下游(参见图2)。

电磁阀18是所谓的3/2换向阀。该电磁阀18同时构成为具有集成的节流装置的控制和排气阀机构。该电磁阀18通过弹簧19是单稳的，亦即在静止位置中是稳定的。

也可以考虑的是，电磁阀18可以构成为简单的、单稳的2/2换向阀(那么没有排气功能)。

同样，所述可气动控制的控制阀20通过至少一个弹簧21处于静止位置。

该控制阀20构成为3/2换向阀。然而，该控制阀20通过其连接方式双稳地设计。这样的控制阀的可能的实施形式例如在文献DE 10 2009 059816A1或WO 2014/009457A1中公开。

在附图中分别示出静止位置，在所述静止位置中，相应的阀16、18或20未激活。

在此，驻车制动机构1处于驻车模式中。

第一电磁阀16具有入口16a和出口16b。

类似地，第二电磁阀18具有入口18a、出口18b和排气出口18c。

在示出的静止位置中，电磁阀16将入口16a与所述出口16b连接。

在示出的静止位置中，第二电磁阀18将所述入口18a锁闭并且将所述出口18b与所述排气出口18c连接。相反，在激活的位置中，第二电磁阀18将入口18a与出口18b连接，而将排气出口18c锁闭。

可气动控制的控制阀20同样具有三个接口，亦即入口20a、出口20b和另一接口20c。入口20a与第一电磁阀16的出口16b连接。出口20b经由连接管路24与选高阀26的入口22a连接，而接口20c与第二电磁阀18的出口18b连接。

在所示的静止位置中，可气动控制的控制阀20将入口20a锁闭并且将出口20b与接口20c连接。相反，在控制阀20的激活的位置中，入口20a与出口20b连接，并且接口20c被锁闭。

可气动控制的控制阀20可以是普通的气动阀。它也可以是可气动控制的伺服阀。最后，该控制阀20也可以是可电控制的，亦即可以是双稳的、可电控制的电磁阀。

从所述连接管路24分支出控制管路26。该控制管路26与控制阀20的气动控制入口28连接。

从连接管路32分支出另一控制管路30，该另一控制管路通往控制阀20的控制入口28。该连接管路32从连接管路34分支出，该连接管路34将电磁阀16的出口16b与控制阀20的入口20a连接。

连接管路32通往排气阀33并且与其入口33a连接，该排气阀是2/2换向阀(电磁阀)。排气阀33还具有排气出口33b。在示出的位置中，排气出口33b被锁闭。

选高阀22的第二入口22b与气动管路36连接，该气动管路是车辆的制动踏板的气动控制管路并且被施加车辆的行车制动器的压力。在控制管路36中设置过滤单元36a和节流装置36b。

选高阀22的出口22c与中继阀38的气动控制入口38a连接，其出口38b与通往机动车或牵引车的气动制动装置的输入管路39连接并且与另一管路40连接。

机动车或牵引车的气动制动装置41可以具有弹簧蓄能制动缸的压力腔(未进一步示出)。如果给弹簧蓄能制动缸的所述压力腔施加压缩空气，那么该弹簧蓄能制动器被释放。相反，如果所述压力腔排气，那么通过弹簧蓄能制动缸的弹簧激活驻车制动器。

中继阀38还具有入口38c，该入口与压缩空气连接管路42连接，该压缩空气连接管路在过滤单元12的下游分支出。因此，中继阀38的供应入口38c经由止回阀10直接与驻车制动机构1的压缩空气供应装置连接。

在压缩空气连接管路39的分支处还设有压缩空气传感器43。

在中继阀38下游除了机动车或牵引车的气动制动装置41之外还设置挂车控制模块44。

在此，该挂车控制模块44设置在通往气动制动装置的管路分支39的下游。

此外，在挂车控制模块44的上游，在通往挂车控制模块44的管路分支46的上游设置至少一个另外的选高阀48。

在挂车控制模块44的上游，在通往挂车控制模块44的管路分支50中设置至少一个压力传感器52，亦即其处于选高阀48的下游和挂车控制模块44的上游。

选高阀48具有第一入口48a、第二入口48b和出口48c。

第一入口48a与所述管路分支46连接。

第二入口48b与控制管路53连接，选高阀48能够经由该控制管路53借助于电磁阀54操控。电磁阀54是驻车制动机构1的空气制备单元的EAC阀54。

因此，一个入口、亦即选高阀48的入口48b与驻车制动机构1的空气制备单元的阀连接。

借助于驻车制动机构1的空气制备单元的阀54可操控所述选高阀48，特别是，借助于驻车制动机构1的空气制备单元的阀54可结合拖车测试功能操控该选高阀48。

如附图1中可见，在控制阀20的控制管路中没有设置选低阀并且在中继阀38上游也没有设置选低阀。

此外，在控制阀20的下游和/或中继阀38上游也没有设置压力传感器。

在将控制阀20的接口20c与电磁阀18的接口18b相连接的管路35中还设有快速排气阀60。

由此，快速排气阀60设置在电磁阀18与控制阀机构20、亦即控制阀20之间。

因此，快速排气阀60设置在控制阀20的入口管路中。

在将电磁阀16的出口16b与控制阀20的入口20a相连接的连接管路34中不存在快速排气阀。快速排气阀60仅仅在第二连接管路35中存在。

原则上可以设定，快速排气阀60的可用于排气的阀横截面至少大约双倍于驻车制动机构1的具有排气出口或排气功能的其余阀(在此例如为第二电磁阀18，其利用出口18c具有排气出口)的可用阀横截面。在图1所示的实施例中，快速排气阀60的可用于排气的阀横截面至少大约四倍于第二电磁阀18的可用阀横截面。

快速排气阀60不是电磁阀，而是通过输入管路压力朝消耗装置的方向打开并且在通过消耗装置压力切换时释放其排气接口。

图2和图3示出快速排气阀60的原理结构。

快速排气阀60例如是所谓的ESS阀。

图2示出快速排气阀60处于操控状态下的，亦即处于如下状态：在该状态下该快速排气阀60不排气。

快速排气阀60具有阀体62，该阀体借助于螺纹64可旋入保持装置或诸如此类中。

快速排气阀60借助于O形环66在保持装置中密封。

RV膜片68以斜靠的密封唇69在所述阀体62中可动地引导。

快速排气阀60具有入口70和出口72。此外，设置排气接口74。

快速排气阀60在其排气接口74的区域中具有由销76承载的、至少部分弹性的排气盘78。

图3示出快速排气阀60处于排气状态下，亦即处于如下状态：在该状态下该快速排气阀60排气。

在快速排气阀60的图2所示的操控状态下，RV膜片68通过存在于入口70中的操控压力抵靠排气接口74，由此将该排气接口74封闭。由此使得该排气接口74无压力或处于大气压力下。

在图3中所示的排气状态下，RV膜片通过从控制阀20经由出口72到来的空气抵靠入口70，从而使得排气接口74被释放并且快速排气阀60朝电磁阀18基本上密封。

排气盘78通过流出的空气如此变形，以至于空气可以流出。

在该操控状态下，排气盘78防止污物通过排气接口74侵入。

在下文中阐明图1中的驻车制动机构1的作用方式。

该机构具有两个安全的、稳定的状态，亦即正常行驶状态和激活驻车制动器的状态(如图1所示)。在供电失灵的情况下，将会稳定地保持紧接在该失灵之前的状态。

安全功能通过双稳的控制阀20实现。该控制阀20通过弹簧21保持在图1示出的驻车位置中。控制阀20的接口20b和20c相互连接并且通过第二电磁阀18经由入口18b朝其排气出口18c排气。

通过控制管路23(虚线示出)，将大气压力施加给控制阀20的气动控制入口29并且也经由控制管路26施加给控制入口28，从而控制阀20未激活并且通过弹簧21处于所示的位置中。这是控制阀20的两个稳定的状态之一。

在驻车位置中，在正常情况下在管路36上没有压力(行车制动器未激活)，从而大气压力同样经由选高阀22到达中继阀38的气动控制入口38a。由此使得该中继阀排气，从而弹簧蓄能制动缸(没有进一步示出，通过管路42连接)的弹簧腔也被排气并且由此接通或激活驻车制动器。

在驻车制动器未激活的情况下、亦即在行驶状态下，控制阀20接通、亦即激活。那么，入口20a与出口20b连接。在该状态下，控制阀20的控制入口28和39被施加压力，从而控制阀20被稳定地保持在该状态中。

通过激活的控制阀20，压力从压力介质源经由止回阀10也到达中继阀38的控制入口38a，该中继阀接通并且由此机动车或牵引车的行车制动器的弹簧蓄能制动缸的弹簧腔经由管路42施加压力并且由此释放行车制动器。由此实现了安全功能，亦即所描述这两个的运行状态分别自身是稳定的，而与电磁阀16和18的供电状态无关。

从驻车制动切换到行驶状态

通过操作第二电磁阀18，其入口18a与出口18b连接。由此，压缩空气从压力介质源经由止回阀10到达控制阀20的接口20c，从其出口20b到控制管路26。由此，高压经由控制管路26到达控制入口28。因为电磁阀16也被接通，所以高压也经由控制管路30到达控制入口28。而且，高压也经由控制管路23到达控制阀20的另一控制入口29。由此使控制阀20接通并且使入口20a与出口20b连接。

该压力经由选高阀22到达中继阀38的控制入口38a，该中继阀接通并且因此使得该压力从其入口38c经由管路42到达弹簧蓄能制动缸的弹簧腔，从而释放机动车或牵引车的行车制动器。于是，控制阀20处于通过压力保持的第二稳定位置中。

从行驶状态切换到驻车制动

从行驶状态到驻车制动的切换通过第一电磁阀16并且通过第二电磁阀18以及通过排气阀33实现。如果第一电磁阀16激活，那么其入口16a和其出口16b被锁闭。此外，第二电磁阀18如此切换，以至于入口18a锁闭并且出口18b和18c相互连接。因此，压力可以经由快速排气阀60以及排气出口18c逸出。因为排气阀33也如此切换，以至于入口33a和出口33b相互连接，从而通过排气出口33b可以排气，所以控制管路23和30中的压力下降。

一旦该压力达到预定的阈值(该阈值主要通过弹簧21的力设定)，则控制阀20切换回到图1所示的静止位置中。

所述预定的阈值对于使得该系统能区分是切换到驻车制动器还是比例制动器是必要的。中继阀38在其控制入口38a同样获得该低压力。由此，该中继阀被置于排气位置，从而使得行车制动器的弹簧蓄能制动缸的弹簧腔排气并且由此激活驻车制动器。

图4示出本发明的机动车用驻车制动机构1'的第二实施例的示意图。

在此，为了更简单的理解，驻车制动机构1'的相同元素以与图1中的绘制和描述相同的附图标记来表示。就从驻车制动到行驶状态以及从行驶状态到驻车制动的切换而言，该驻车制动机构1'的功能基本上与上述的和在图1中示出的驻车制动机构1基本相同。

然而区别在于：

挂车控制模块44'和44"并非设置在中继阀38的下游，而是设置在控制阀20的下游和中继阀38的上游。

在通往挂车控制模块44'和44"的控制管路中并且在选高阀22和中继阀38的上游设置选低阀56和压力传感器58。

例如在文献DE 10 2008 007 877 B3或DE 10 2009 059 816 B3中描述了与图4中所示的驻车制动机构1'可比的系统，在另外的功能如安全功能、比例制动、拖车测试功能以及防双动功能方面亦可比。

图5示出本发明的机动车用驻车制动机构1"的第三实施例的示意图，该实施例是图1示出的实施例的修改。

为了更简单的理解，驻车制动机构1″的相同元素以与图1中的绘制和描述相同的附图标记来表示。就从驻车制动到行驶状态以及从行驶状态到驻车制动的切换而言，该驻车制动机构1″的功能基本上与上述的和在图1中示出的驻车制动机构1基本相同。

而且，挂车控制模块44在此也是设置在中继阀38的下游。然而在此在选高阀48上游连接有另外的选低阀80。

第三实施例的控制阀20'例如在文献WO 2014/009457 A1中有所描述。

Claims (10)

1.一种机动车用驻车制动机构(1；1'；1")，其包括至少一个压缩空气源和至少一个控制阀机构(20)，其中，该控制阀机构(20)具有至少一个第一接口(20a)和至少一个第二接口(20c)，所述第一接口和所述第二接口分别能够经由第一连接管路(34)和第二连接管路(35)与所述压缩空气源连接，其中，所述连接管路(34、35)设置在所述压缩空气源的下游，其特征在于，在至少一个连接管路(35)中设置快速排气阀(60)。

2.根据权利要求1所述的驻车制动机构(1；1'；1")，其特征在于，在所述压缩空气源下游设置止回阀(10)。

3.根据权利要求2所述的驻车制动机构(1；1'；1")，其特征在于，所述快速排气阀(60)设置在所述止回阀(10)下游。

4.根据上述权利要求之一所述的驻车制动机构(1；1'；1")，其特征在于，在第一连接管路(34)中设置第一电磁阀(16)，在第二连接管路(35)中设置第二电磁阀(18)，其中，所述至少一个快速排气阀(60)设置在一电磁阀(18)与所述控制阀机构(20)之间。

5.根据权利要求4所述的驻车制动机构(1；1'；1")，其特征在于，所述快速排气阀(60)仅仅存在于第二连接管路(35)中。

6.根据上述权利要求之一所述的驻车制动机构(1；1'；1")，其特征在于，所述快速排气阀(60)的可用于排气的阀横截面至少大约双倍于、特别是大约四倍于驻车制动机构(1；1'；1")的具有排气出口或排气功能的其余阀的可用阀横截面。

7.根据权利要求4或5和6所述的驻车制动机构(1；1'；1")，其特征在于，所述第二电磁阀(18)具有排气出口(18c)。

8.根据上述权利要求之一所述的驻车制动机构(1；1'；1")，其特征在于，所述快速排气阀(60)不是电磁阀。

9.根据上述权利要求之一所述的驻车制动机构(1；1'；1")，其特征在于，所述快速排气阀(60)通过输入管路压力朝消耗装置、特别是控制阀机构(20)的方向打开并且在通过消耗装置压力切换时释放其排气接口(74)。

10.根据上述权利要求之一所述的驻车制动机构(1；1'；1")，其特征在于，所述快速排气阀(60)在其排气接口(74)的区域中具有至少部分弹性的排气盘(78)。