CN107750215A - 电子气动式制动控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆的电子气动式制动控制系统(1)，其包括：电子控制单元(7)，用于操控通过压缩空气提供单元(2)供给压缩空气的电子气动式驻车制动阀组件(5)；从所述电子气动式驻车制动阀组件分出的控制管路(8)，用于控制弹簧储能器制动缸(12)的压缩空气输入和排气；通过供给管路(10)在输入侧与所述压缩空气提供单元(2)连接且在输出侧与所述弹簧储能器制动缸(12)连接的、通过所述控制管路(8)操控的中继阀(6)，用于输出存在于所述控制管路(8)中的空气压力；可手动操作的机械式行车制动操纵元件(15)，用于通过行车制动供给管路(14)控制行车制动缸(16)的压缩空气输入和排气。单稳态的、可气动操纵的控制阀(19)包括通过所述行车制动供给管路(14)操控的控制接口(21)，该控制阀在稳定的切换状态中将输出侧的、接入大气的空气排出开口(20)和输入侧的排气管路(17)相互分开并且在不稳定的切换状态中将它们相互连接，其中，所述排气管路(17)适于通过所述行车制动操纵元件(15)的操纵使所述弹簧储能器制动缸(12)排气。

Description

电子气动式制动控制系统
技术领域
本发明涉及一种车辆的电子气动式制动控制系统，其包括：电子控制单元，用于操控通过压缩空气提供单元供给压缩空气的电子气动式驻车制动阀组件；从所述电子气动式驻车制动阀组件分出的控制管路，用于控制弹簧储能器制动缸的压缩空气输入和排气；通过供给管路在输入侧与压缩空气提供单元连接且在输出侧与所述弹簧储能器制动缸连接的、通过所述控制管路操控的中继阀，用于输出存在于所述控制管路中的空气压力；可手动操作的机械式行车制动操纵元件，用于通过行车制动供给管路控制行车制动缸的压缩空气输入和排气。
本发明的使用领域延伸到车辆，所述车辆具有可手动操作的、具有行车制动器和停车制动器的气动式制动系统。在此，行车制动器通过以下方式加载：通过可手动触发的气动机构将空气压力输入到行车制动缸中。然后，使用该空气压力将制动衬片压抵车轮的制动盘。与此相反地，停车制动器或驻车制动器可通过电子方式操纵，其中，例如按下按钮来加载停车制动器，其方式是：使弹簧储能器缸排气，从而使得布置在弹簧储能器缸中的机械式弹簧压紧制动衬片。相应地，将压缩空气输入到弹簧储能器缸中将导致驻车制动器的释放。
例如由于松动的电触点或由于汽车电池的失效或由于各电子控制单元的软件故障或系统崩溃会使得所述电子控制单元变得不可操作，并且从而驾驶员不再能够触发驻车制动器的加载、即弹簧储能器缸的排气。
背景技术
由DE 199 53 805C1已知一种用于商用车的组合式行车-弹簧储能器制动缸，该组合式行车-弹簧储能器制动缸具有电子机械式促动器和弹簧预加载的、可通过压缩空气偏转的活塞，以便释放或者加载停车制动器。其缺点特别是在于需要相对复杂的的制动缸，并且由于电子机械式促动器而更容易引起制动缸的故障。由于实践中的各种原因，如果发生电子故障，在该专利文献中建议的自动制动是不利的。
由EP 1 571 061Bl已知一种用于车辆的电控气动式制动装置，该制动装置在冗余情况中、例如在电气故障的情况下允许借助弹簧储能器制动缸的气动操控来制动车辆。然而，该功能的实现是不利地以停车制动阀装置内的大量电子气动式零部件为基础的。从实践中的观点来看，该文献中所建议的在冗余情况中自动导入完全制动也不是值得期望的。
由EP 1 968 830Bl已知一种用于控制车辆的停车制动器的电子气动式制动控制装置，其中，尤其设置电操控的双稳态阀，通过该双稳态阀可以使弹簧储能器制动缸充注和排气并且其切换状态在冗余情况中如在电压供给损失的情况中不改变。该文献中所建议的解决方案的缺点尤其是在于，为了纯机械地或者气动地触发弹簧储能器制动缸的排空，需要相对复杂的构造。
发明内容
本发明的任务是，实现一种简单构造的制动控制系统，其中，特别是在电子故障的情况下也可以加载停车制动器。
本任务从根据权利要求1前序部分的电子气动式制动控制系统出发结合其特征部分的特征来解决。其后面的从属权利要求反映本发明的有利的扩展方式。
本发明包含的技术教导是：单稳态的、可气动操纵的控制阀(其包括可通过行车制动供给管路操控的控制接口)在稳定的切换状态中将输出侧的、通到大气中的空气排出口和输入侧的排气管路相互分开并且在不稳定的切换状态中将它们相互连接，其中，排气管路适于使弹簧储能器制动缸通过行车制动操纵元件的操纵而排气。
在此，优点可在于：能够与电子控制无关地使弹簧储能器制动缸排气，并且从而加载停车制动器，尤其是，这可以通过驾驶员熟知的用于制动的行车制动操纵元件、例如制动踏板来实现并且可以在技术花费最小的情况下实现。
根据本发明的优选实施方式，可气动操纵的控制阀使压缩空气供给管路在中继阀的输入侧或输出侧排气或使操控该中继阀的控制管路排气。
控制管路的排气尤其具有优点：即，该控制管路由于其典型地较小的横截面相比于供给管路能够更快地排气。同样，压缩空气供给管路在中继阀的输入侧或输出侧的排气例如可以由于结构特点、如气动管路在制动控制系统中的位置是有利的。
根据本发明的一个特别优选的实施方式，通过电子控制单元操控的、单稳态的、可电操纵的控制阀与可气动操纵的控制阀串联，该可电操纵的控制阀在不稳定的切换位态中防止弹簧储能器制动缸通过可气动操纵的控制阀排气并且在稳定的切换位态中允许该排气。
其优点主要在于，能够以技术上非常简单的方式确保：只有当可电操纵的控制阀处于其稳定的切换位态中时才能通过该可气动操控的控制阀进行弹簧储能器制动缸的排气。在实践中，例如可以通过电子控制单元持续地给操纵阀门的电磁体供给电流，从而使得通往空气排出口的路径持续地锁闭。因此，只有在出现电子故障的情况下，例如在电子供给电压损失的情况下，无电流的电磁体才能再次开启控制阀，由此，该控制阀例如由于通过压力弹簧预加载而移位到其稳定的切换位态中并且开启排气管路到空气排出口的连接。如果现在操纵行车制动操纵元件，那么与行车制动缸的充注并行地也操控可气动操纵的控制阀并且从而使弹簧储能器制动缸排空。
根据本发明的一个改进，控制管路通过选高阀操控中继阀，该选高阀在输入侧除控制管路外也与行车制动供给管路连接，用于获得防双动功能(Anti-Compound-Funktion)。
在此，其优点在于，优选在行车制动缸和弹簧储能器制动缸与同一个制动活塞和制动衬片共同作用的系统中，防止通过行车制动缸中的压缩空气并且通过弹簧储能器制动缸中的压力弹簧施加不必要地高的压力到制动活塞、制动衬片或制动盘上。在该情况中，这将意味着，虽然在操纵行车制动操纵元件时并且在电压供给失效时，在排气管路与控制管路连接的情况中，该控制管路也被排气直到大气压力，但是在中继阀的控制接口上仍然存在由行车制动供给管路通过其输入的空气压力，并且从而使弹簧储能器制动缸暂时不被排气。直到在行车制动操纵元件的操纵结束时，行车制动供给管路中的空气压力才下降并且弹簧储能器制动缸才被排气并且从而拉起停车制动器。
在此，优选所述选高阀构造为双止回阀。该实施方式技术上可特别简单地实施。
同样优选地，不但可气动操纵的控制阀而且可电操纵的控制阀分别构造为弹簧加载的两位/两通换向阀。在这里，优点也在于技术上简单的实施。在此，可电操纵的控制阀是常开式并且气动操纵的控制阀是常闭式。
在本发明的一个优选的实施方式中，从所述驻车制动阀组件分出挂车行车制动控制管路，所述挂车行车制动控制管路用于操控通过所述压缩空气提供单元供给压缩空气的挂车行车制动控制系统。
根据本发明的一个特别优选的实施方式，排气管路或空气排出口的流动阻力大于控制管路的流动阻力，以便只有在关停压缩空气供给时才允许控制管路的排气。
特别简单地，通过选择排气管路或空气排出口的与流动阻力成反比的横截面积能够影响或者确定流动阻力。
在此，其优点可见于，如果排气管路与控制管路连接，则当驻车制动阀组件仍然被供以压缩空气时，控制管路不能排气。例如在发动机正在运转的情况中就是这样，因为通常车辆的空气压缩机耦合在该发动机上。于是，例如在行驶期间、即使在电气故障如电压供给损失时，驾驶员也不能无意地加载停车制动器。
附图说明
下面借助于三个附图与本发明的三个优选实施例的说明一起详细阐述改进了本发明的其他措施。在此示出：
图1本发明的具有使控制管路排气的制动控制系统；
图2本发明具有使压缩空气供给管路排气的制动控制系统；
图3本发明的没有可电操纵的控制阀的制动控制系统。
具体实施方式
根据图1，电子气动式制动控制系统1包括压缩空气提供单元2，通过该压缩空气提供单元除给挂车行车制动系统3供应压缩空气外还(通过止回阀4确保)给驻车制动阀组件5和中继阀6供应压缩空气。
在此，驻车制动阀组件5以电子方式通过电子控制单元7操控。只要该控制单元7按规定工作，那么就能够通过该控制单元提高控制管路8中的空气压力或使该空气压力降低到大气压力，然后，该空气压力加载中继阀6的控制接口9，由此，要么通过由压缩空气提供单元2输入压缩空气的措施要么通过由中继阀6的排气接口11排气的措施，使得供给管路10在该中继阀6的输出侧设有同样的空气压力。供给管路10在中继阀6的输出侧接入弹簧储能器制动缸12中，从而使得在输入压缩空气时相应的停车制动器被释放并且在排气时被施加。
选高阀13的作用是，即使控制管路8已经排气，但如果同时在行车制动供给管路14中存在高的或者更高的空气压力时，确保供给管路10也不能排气。在此，通过没有详细示出的机构，在操纵行车制动操纵元件15时给行车制动供给管路14和行车制动缸16充注压缩空气并且在行车制动操纵元件15释放时又进行排气。也就是说，选高阀13引起所谓的防双动功能，其中，避免行车制动缸中的压缩空气和弹簧储能器制动缸中的弹簧同时施加力到制动衬片或制动盘上。
根据本发明，排气管路17与控制管路8连接，该控制管路可以通过可电操纵的、单稳态的控制阀18和可气动操纵的、单稳态的控制阀19与空气排出口20连接。在此，常闭式的、可气动操纵的控制阀19可以通过由行车制动供给管路14加载压缩空气(即尤其在操纵行车制动操纵元件15时)转换到其不稳定的切换状态中，在该不稳定的切换状态中，排气管路17与空气排出口20连接。与此相反地，与其串联的、可电操纵的控制阀是常开的，并且，只要电子控制单元7能够工作，就通过该电子控制单元永久地保持在不稳定的切换状态中，在该不稳定的切换状态中，排气管路被中断并且从而封锁从控制管路8到空气排出口20的路径。
因此，只要控制单元7按规定工作，那么本发明的由排气管路17、可电操纵的控制阀18、可气动操纵的控制阀19和空气排出开口20组成的系统就对制动控制系统1的工作方式没有影响。
例如在电压供给损失时，可电操纵的控制阀18切换回打开的位态中。于是，可以通过操纵行车制动操纵元件15将控制管路8排空。一旦行车制动供给管路14也被排空，那么就通过选高阀13预给定大气压力到中继阀6的控制接口9上，该大气压力于是通过供给管路10输入到弹簧储能器制动缸12中，其方式是：该弹簧储能器制动缸通过供给管路10排空，以便加载停车制动器。
在此，将空气排出口20的横截面积选择为如此之小，以至于在控制管路8由压缩空气提供单元2供应压缩空气期间该控制管路8不能被排空。也就是说，只有当压缩空气提供单元2或者驱动该压缩空气提供单元的、在这里没有示出的马达或发动机停机时，才能加载停车制动器。
根据图2，排气管路17在中继阀6的输入侧与供给管路10连接。替代地，在这里没有明确示出地，排气管路17也可以在中继阀6的输出侧与供给管路10连接。在这两种情况中都可以满足本发明的任务，即，通过操纵行车制动操纵元件15(如之前所示)使弹簧储能器制动缸12排气。
根据图3，在排气管路17中仅布置一个可气动操纵的控制阀19。由此，可以使控制管路8与控制单元7的运行状态无关地排气。
本发明不局限于之前所说明的实施例。相反，也可以考虑这些实施例的变型，这些变型也可以包括在后面的权利要求中。例如，可以考虑放弃选高阀和防双动功能。
附图标记列表
1 制动控制系统
2 压缩空气提供单元
3 挂车行车制动系统
4 止回阀
5 驻车制动阀组件
6 中继阀
7 控制单元
8 控制管路
9 控制接口
10 供给管路
11 排气接口
12 弹簧储能器制动缸
13 选高阀
14 行车制动供给管路
15 行车制动操纵元件
16 行车制动缸
17 排气管路
18 可电操纵的控制阀
19 可气动操纵的控制阀
20 空气排出口
21 控制接口
22 挂车行车制动控制管路

Claims (10)

1.一种车辆的电子气动式制动控制系统(1)，其包括：
电子控制单元(7)，用于操控通过压缩空气提供单元(2)供给压缩空气的电子气动式驻车制动阀组件(5)；
从所述电子气动式驻车制动阀组件分出的控制管路(8)，用于控制弹簧储能器制动缸(12)的压缩空气输入和排气；
通过供给管路(10)在输入侧与所述压缩空气提供单元(2)连接且在输出侧与所述弹簧储能器制动缸(12)连接的、通过所述控制管路(8)操控的中继阀(6)，用于输出存在于所述控制管路(8)中的空气压力；
可手动操作的机械式行车制动操纵元件(15)，用于通过行车制动供给管路(14)控制行车制动缸(16)的压缩空气输入和排气；
其特征在于，单稳态的、可气动操纵的控制阀(19)包括通过所述行车制动供给管路(14)操控的控制接口(21)，该控制阀在稳定的切换状态中将输出侧的、接入大气的空气排出开口(20)和输入侧的排气管路(17)相互断开并且在不稳定的切换状态中将它们相互连接，其中，所述排气管路(17)适于通过所述行车制动操纵元件(15)的操纵使所述弹簧储能器制动缸(12)排气。
2.按照权利要求1所述的电子气动式制动控制系统(1)，
其特征在于，所述排气管路(17)在所述中继阀(6)的输出侧或输入侧与所述压缩空气供给管路(10)连接，以便通过所述行车制动操纵元件(15)的操纵使所述弹簧储能器制动缸(12)排气。
3.按照上述权利要求中任一项所述的电子气动式制动控制系统(1)，
其特征在于，所述排气管路(17)与所述控制管路(8)连接，以便通过所述行车制动操纵元件(15)的操纵使所述弹簧储能器制动缸(12)排气。
4.按照上述权利要求中任一项所述的电子气动式制动控制系统(1)，
其特征在于，可通过所述电子控制单元(7)操控的、单稳态的、可电操纵的控制阀(18)与所述可气动操纵的控制阀(19)串联，所述可电操纵的控制阀在稳定的切换状态中打开并且在不稳定的切换状态中关闭，用于防止所述弹簧储能器制动缸(12)通过所述可气动操纵的控制阀(19)排气。
5.按照上述权利要求中任一项所述的电子气动式制动控制系统(1)，
其特征在于，所述控制管路(8)通过选高阀(13)操控所述中继阀(6)，所述选高阀在输入侧除所述控制管路(8)之外还与所述行车制动供给管路(14)连接，用于获得防双动功能。
6.按照权利要求5所述的电子气动式制动控制系统(1)，
其特征在于，所述选高阀(13)构造为双止回阀。
7.按照上述权利要求中任一项所述的电子气动式制动控制系统(1)，
其特征在于，所述可气动操纵的控制阀(19)构造为弹簧加载的两位/两通换向阀。
8.按照上述权利要求中任一项所述的电子气动式制动控制系统(1)，
其特征在于，所述可电操纵的控制阀(18)构造为弹簧加载的两位/两通换向阀。
9.按照上述权利要求中任一项所述的电子气动式制动控制系统(1)，
其特征在于，从所述驻车制动阀组件(5)分出挂车行车制动控制管路(22)，所述挂车行车制动控制管路用于操控通过所述压缩空气提供单元(2)供给压缩空气的挂车行车制动控制系统(3)。
10.按照上述权利要求中任一项所述的电子气动式制动控制系统(1)，
其特征在于，所述排气管路(17)或所述空气排出口(20)的流动阻力大于所述控制管路(8)的流动阻力，以便在通过所述压缩空气提供单元(2)提供压缩空气期间防止所述控制管路(8)排气。
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