CN107771141A - 机动车用驻车制动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车用驻车制动机构(1)，其包括至少一个控制阀机构(20)、至少一个中继阀(36)、至少一个气动制动装置(42)以及至少一个挂车控制模块(46)，其中，所述控制阀机构(20)和所述中继阀(36)借助于连接管路(24,34)相互连接，其中，借助于所述控制阀机构(20)能够控制所述中继阀(36)，借助于所述中继阀(36)能够至少操控所述气动制动装置(42)，其中，单独的行车制动器的至少一个第一控制管路(38)与所述中继阀(36)连接，其特征在于，在所述中继阀(36)与所述挂车控制模块(46)之间设置第一选低阀(48)。

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，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，其中借助于控制阀机构可控制中继阀，并且其中借助于中继阀能够至少操控所述气动制动装置。
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，该弹簧蓄能制动缸在释放位置中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，该弹簧压缩腔被排气、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DE 10 2009 059 816 B3和DE 10 2008 007 877 B3已经公开了机动车用的这种类型的驻车制动机构。在此，文献DE 10 2008 007 877 B3例如描述了一种驻车制动机构，该驻车制动机构实现了所谓的防双动功能，在防双动功能中避免用于牵引车和挂车的驻车制动器过度受载，如果行车制动器在驻车制动器激活的同时也作用的话。
由文献WO 2014/009457 A1公开了一种用于机动车用驻车制动机构的这种类型的控制阀机构。
发明内容
本发明的任务在于，以有利的方式改进开始所述类型的驻车制动机构，特别是如下进行改进：驻车制动机构可以至少相对简单地构成、能实现附加的切换选择并且可以实现防双动功能，特别是，在防双动情况下不影响挂车制动。
按照本发明，该任务通过具有权利要求1的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，所述控制阀机构和所述中继阀借助于连接管路相互连接，其中，借助于所述控制阀机构能够控制所述中继阀，借助于所述中继阀能够至少操控所述气动制动装置，其中，单独的行车制动器的至少一个第一控制管路与所述中继阀连接，其中，此外在所述中继阀与所述挂车控制模块之间设置第一选低阀。
本发明基于如下基本构思：即，通过在防双动功能期间应用选低阀(亦即如果应避免当驻车制动器激活的情况下行车制动器同时作用时牵引车和挂车的驻车制动器过度受载)实现的是：为了激活行车制动器而施加的压力如此切换该选低阀，以至于挂车控制模块不仅经由行车制动器的控制管路而且同时经由驻车制动机构的管路供应压缩空气。由此确保的是：在行车制动器激活时，只有为了该激活而施加的压缩空气起作用并且附加地施加在处于驻车位置中的驻车制动机构上的压缩空气特别是没有到达挂车控制模块并且除行车制动器之外附加地影响挂车控制模块或者给挂车控制模块施加压缩空气。由此，特别是避免不同制动回路的挂车控制模块的控制入口的不期望的耦合。
所述单独的行车制动器的控制管路可以利用单独的接口连接在中继阀上。但是原则上也可以采用具有仅仅一个控制入口的中继阀，该控制入口不仅与将控制阀与中继阀连接的连接管路而且与该单独的行车制动器的控制输入管路连接。在此，就像例如由文献DE10 2008 007 877 B3已知的那样，也采用选高阀。
在本发明的另一设计方案中可以设定，第一选低阀的第一入口附接于一从中继阀下游的管路分支出的连接管路。由此实现的是：在驻车制动器激活的情况下在选低阀的该入口上施加的压力与中继阀之后的压力相同，亦即与为了操控已被操作的行车制动器而施加的压力相同。因为该压力高于在选低阀的另一入口上存在的压力，所以选低阀被自动地如此切换，以至于为了操控已被操作的行车制动器而施加的压力在第一入口处锁闭选低阀，并且由此该压力不能到达并影响挂车控制模块。除此之外，得到如下优点：即，挂车控制模块能够以与牵引车的驻车制动器相同或基本相同的压力操控，因为压力供给装置分别设置在中继阀的下游。
此外可以设定，第一选低阀的第二入口附接于一与控制阀机构的接口连接的连接管路。该连接管路可以特别是如下连接管路：该连接管路将选低阀与控制阀机构的接口直接连接。由此实现的是：选低阀的第二入口在防双动功能期间与驻车制动机构的如下部分连接，该部分在驻车制动器激活期间被切换为无压力。因此替换和/或附加地可靠地实现：选低阀的第一入口被锁闭并且因此用于操控行车制动器的压力不到达挂车控制模块并且因此不能影响该挂车控制模块。
在防双动功能期间，经由在中继阀下游分支出的管路施加的压力可以如此切换第一选低阀，以至于第一入口由此被锁闭。由此，如上所述，简单且可靠地实现防双动功能。
除此之外可以设定，在将控制阀机构与中继阀相互连接的连接管路中设置第一选高阀。该第一选高阀开启了驻车制动机构的另外的切换可能性，特别是如下：气动制动装置和挂车控制模块能够相互无关地被操控和切换。
可能的是，从将控制阀机构与中继阀相互连接的连接管路分支一通往挂车控制模块的分支管路。
在该分支管路中可以在挂车控制模块的上游设有第二选高阀。该第二选高阀例如允许单独地操控挂车控制模块，例如结合挂车制动器的测试功能。
特别是可以设定，在第一选高阀与第二选高阀之间设置第一选低阀。由此得到以下特别有利的布置：即，经由该单独的行车制动器的第一控制管路施加的压力可以到达挂车控制模块，因为其通过该选低阀自动地通过封闭该选低阀的相应入口阻止。在驻车制动机构的防双动功能期间，该选低阀在第一选高阀与第二选高阀之间的设置能实现阀的如下切换：该切换简单地通过行车制动器的操作如此切换该选低阀，以至于挂车控制模块仅仅通过行车制动器的配属的控制管路操作或作用。除此之外可以设定，设有第二选低阀，其中，所述第二选高阀具有另一入口，该另一入口借助于连接管路与该第二选低阀的出口连接。由此对于驻车制动机构提供了另一切换选择。特别是，第二选低阀用于实现如下可能性：将驻车制动机构与机动车的其他部件(例如空气制备系统)连接，但是特别是也能够用于将驻车制动机构相对于所述其他部件隔离或锁闭。但是，通过该阀布置也可以实现的是：与驻车制动机构的正常的压缩空气供应无关地操控挂车控制模块。因此可以考虑的是：由此实现拖车测试功能。
在本发明的另一设计方案中可以设定，第二选低阀的第一入口借助于输入管路能够与给驻车制动机构供应压缩空气的压缩空气源连接。由此例如得到如下可能性：经由该输入管路如此切换所述选低阀，以至于该选低阀锁闭第一入口。这样的切换状态特别是结合防双动功能和/或拖车测试功能是符合目的要求的。因为通过锁闭该第二选低阀的第一入口，能够将通往第二选高阀并因此也通往挂车控制模块的输入管路与给驻车制动机构供应压缩空气的压缩空气源可靠地隔离。
第二选低阀的第二入口借助于输入管路能够与来自空气制备系统的输入管路连接。由此可能的是：能够将反正已经存在于空气制备系统中的压缩空气用于操控例如挂车控制模块。在此尤其可以考虑的是，结合拖车测试系统和/或防双动功能利用该附加的操控可能性(例如通过经由空气制备系统排气)。
此外可以设定，来自于空气制备系统的输入管路附接于空气制备系统的电磁阀的出口。该电磁阀例如可以是具有排气功能和/或节流功能的3/2换向阀。
在本发明的另一设计方案中可以设定，在拖车测试功能期间，存在于与第二选低阀的第一入口连接的输入管路中的压力如此切换第二选低阀，以至于该第一入口被锁闭。该压力例如是来自压缩空气源的压力，该压缩空气源给驻车制动机构供应压缩空气。因此，通过驻车制动机构在驻车位置中的正常切换自动实现：通往挂车控制模块的输入管路之一被锁闭并且来自压缩空气源的压缩空气不能到达挂车控制模块。
此外可能的是，在防双动功能期间，来自空气制备系统的输入管路经由空气制备系统的电磁阀排气。由此确保了：选低阀的第二入口无压力或者处于大气压力。因此，该选低阀由供应给驻车制动机构且施加于选低阀的第一入口上的压缩空气关闭。
此外可以设定，所述单独的行车制动器的至少一个第二控制管路与挂车控制模块连接。由此，挂车控制模块可以直接由行车制动器操作或作用。此外，由此可以实现的是：能够与机动车的其他制动机构的操作无关地操作挂车控制模块。
附图说明
现在借助于附图中示出的实施例进一步阐述本发明的另外的细节和优点。
在此，唯一的附图示出本发明的驻车制动机构的一个实施例的在防双动功能期间的示意图。
唯一的附图示出本发明的机动车用驻车制动机构1的一个实施例的示意图。
具体实施方式
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10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。
该驻车制动机构1还具有可电控制第一电磁阀16和可电控制第二电磁阀18，在所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的出口上连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构成为所谓的2/2换向阀。电磁阀16通过弹簧17是单稳的，亦即在静止位置中稳定。
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 007 877 B3中公开。
电磁阀18是所谓的3/2换向阀。该电磁阀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，亦即在静止位置中稳定。
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，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构成。
在图1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处于驻车模式下并且同时处于所谓的防双动功能(Anti-Compound-Funktion)下，也就是说，与此同时，未进一步示出的行车制动器起作用。
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与出口16b连接。
在所示的静止位置中，第二电磁阀18将入口18a锁闭并且将出口18b与排气出口18c连接。相反，在激活位置中，第二电磁阀18将入口18a与出口18b连接，而排气出口18c被锁闭。
所述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经由连接管路22,22'与第一电磁阀16的出口16b连接。出口20b经由连接管路24,24'与选高阀26的入口26a连接，而接口20c经由连接管路28,28'与第二电磁阀18的出口18b连接。
在所示的静止位置中，所述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的激活位置中，入口20a与出口20b连接并且接口20c被锁闭。
所述可气动控制的控制阀20可以是普通的气动阀。所述可气动控制的控制阀20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。
从管路28分支出另一管路28"，该另一管路与选高阀26的入口26b连接。
在管路28中还设有快速排气阀30，该快速排气阀可以是ESS阀。
从管路22分支出的连接管路22"'通往排气阀32(该排气阀是2/2换向阀(电磁阀))并且与该排气阀的入口32a连接。所述排气阀32还具有排气出口32b。在示出的位置中，排气出口32b被锁闭。所述排气阀32通过弹簧33处于静止位置。该电磁阀32通过弹簧33是单稳的，亦即在静止位置中稳定。
从选高阀26的出口26c起，一管路34将所述选高阀26与一中继阀36的控制入口36a连接。
该中继阀36的另一控制入口36b与气动管路38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。
所述中继阀36的接口36c经由连接管路39与所述止回阀10连接并且通过该止回阀附接于压缩空气供应装置。
所述中继阀36的出口36d经由输入管路40,40'与机动车或牵引车的气动制动装置42连接并且与另一管路44连接。
机动车或牵引车的气动制动装置42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释放。反过来，如果所述压力腔排气，那么通过该弹簧蓄能制动缸的弹簧激活驻车制动器。
在所述中继阀36下游除了机动车或牵引车的气动制动装置42之外还设置挂车控制模块46。
该挂车控制模块46在此如下连接：
从管路40在所述中继阀36下游分支出管路40"，该管路与选低阀48的入口48a连接。选低阀48的第二入口48b经由管路24,24"与控制阀20的入口20b连接。
选低阀48的出口48c经由管路50与选高阀52的入口52a连接。
该选高阀52的另一入口52b与管路22"、55连接，在该管路中设置另一选低阀54。
在此，该选低阀54的出口54b与管路55连接。
该选低阀54的第一入口54a借助于输入管路22"能够与压缩空气源连接，该压缩空气源经由止回阀10给驻车制动机构1供应压缩空气。
第二选低阀54的第二入口54c借助于输入管路64能够与空气制备系统60连接。
来自空气制备系统60的输入管路64附接于空气制备系统60的电磁阀62的出口62a。
该电磁阀62如电磁阀18那样是所谓的3/2换向阀。该电磁阀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62通过弹簧63是单稳的。
所述电磁阀62具有入口62a(或出口62a)、出口62b和排气出口62c。
挂车控制模块46又经由管路56附接于选高阀52的接口52c。
挂车控制模块46的控制入口与气动管路38'连接，该气动管路同样是车辆制动踏板的气动控制管路并且该气动管路被施加车辆行车制动器的压力。
因此，如此实现驻车制动机构1，即，在将控制阀机构20与中继阀36相互连接的连接管路24、34中设置选高阀26，其中，在该连接管路24中在控制阀机构20与第一选高阀26之间设置通往挂车控制模块46的分支管路24"，在该分支管路24"、50、56中在挂车控制模块46的上游设有第二选高阀52，在第一选高阀26与第二选高阀52之间设有第一选低阀48。
在分支管路24"中在第一选高阀26与第二选高阀52之间设置所述选低阀48。
该选低阀48的入口48a与供给管路40"连接，该供给管路设置在中继阀36的下游。
第二选高阀52的入口52b与输入管路22"连接，在该输入管路中设有排气阀54，借助于该排气阀可调节经由输入管路22"输入的压缩空气。
在下文中阐述驻车制动机构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)。在供电失灵时，紧接在该失灵之前的状态得以稳定地保持。
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相互连接并且经由快速排气阀30和第二电磁阀18通过入口18b朝其排气出口18c排气。
控制阀20未激活并且通过弹簧21处于示出的位置中。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38上没有压力(行车制动器未激活)，从而大气压力到达中继阀36的气动控制入口36a和36b。由此使得该中继阀排气，从而气动制动装置42的弹簧蓄能制动缸的弹簧腔也排气并且由此施加或激活驻车制动器。
在驻车制动器未激活的情况下、亦即在如图2所示的行驶状态下，控制阀20被切换为导通、亦即激活。于是，入口20a与出口20b连接。
经由激活的控制阀20，压力从压力介质源经由止回阀10也到达中继阀36的控制入口36a，该中继阀被切换为导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40、40'施加压力并且从而释放行车制动器。由此实现安全功能，亦即两个上述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，使得该第二电磁阀的入口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到达管路24。但是同时，在选高阀26上已经存在经由管路28"输入的高压。
因为电磁阀16也被切换为导通(或接通)并且在入口20a上存在压力，所以控制阀20被切换为导通并且入口20a与出口20b连接。
于是，该阀18又可以返回到静止位置中，或者，该阀占据哪个位置对于行驶状态是无关紧要的。
经由选高阀26，来自出口20b的压力到达中继阀36的控制入口36a，该中继阀被切换为导通并且因此使得压力从其入口36c经由管路40、40'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，该控制阀20处于通过压力保持的、稳定的第二位置中。
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、快速排气阀30以及通过排气阀32实现。如果激活第一电磁阀16，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被锁闭并且出口18b和18c相互连接。因此，压力可以经由快速排气阀30和所述电磁阀18的排气出口18c逸出。因为排气阀32也如此切换，以至于入口32a和出口32b相互连接，从而通过排气出口32b可以排气，所以通往控制阀20的管路中的压力下降。
一旦该压力达到预定的阈值(该阈值主要可通过弹簧21的力设定)，则控制阀20切换回到在图1中所示的静止位置中。
防双动功能
在防双动功能中，驻车制动机构1如图所示例如处于驻车位置中并且行车制动器经由气动控制管路38和38'被输入压缩空气。
在驻车制动器激活的情况下，在选低阀48的入口48a上存在的压力与中继阀36之后的压力相同，亦即与为了操控已被操作的行车制动器而施加的压力相同。因为该压力高于在选低阀48的另一入口上存在的压力，所以选低阀48自动地如此切换，以至于为了操控已被操作的行车制动器而施加的压力在选低阀的第一入口48a上锁闭该选低阀48，因此该压力不能到达挂车控制模块46。
选低阀48的第二入口48b在防双动功能期间与驻车制动机构1的下述部分连接，该部分在驻车制动器激活期间切换为无压力。由此可靠地实现了：选低阀48的第一入口48a被锁闭。
通过在防双动功能期间应用选低阀48(亦即如果应避免当驻车制动器激活的情况下行车制动器同时作用时牵引车和挂车的驻车制动器过度受载)实现的是：为了激活行车制动器施加的压力如此切换该选低阀48，以至于挂车控制模块46不仅经由行车制动器的控制管路38'而且同时经由管路40,40"供应压缩空气。由此确保的是：在激活行车制动器时，只有为了该激活而施加的压缩空气起作用并且附加地施加的压缩空气没有到达并影响挂车控制模块。
通过第二选低阀54能够对于驻车制动机构1提供另一切换选择。但是，通过第二选低阀54尤其可以将驻车制动机构1相对于空气制备系统60和电磁阀62锁闭(或分离)。
拖车(或挂车)测试功能
在拖车测试功能期间，存在于与第二选低阀54的第一入口54a连接的输入管路22"中的压力和经由输入管路64施加的压力如此切换第二选低阀54，以至于第一入口54a打开。
由此，可以与牵引车的驻车制动器无关地操控该挂车控制模块46。

Claims (14)

1.一种机动车用驻车制动机构(1)，其包括至少一个控制阀机构(20)、至少一个中继阀(36)、至少一个气动制动装置(42)以及至少一个挂车控制模块(46)，其中，所述控制阀机构(20)和所述中继阀(36)借助于连接管路(24,34)相互连接，其中，借助于所述控制阀机构(20)能够控制所述中继阀(36)，借助于所述中继阀(36)能够至少操控所述气动制动装置(42)，其中，单独的行车制动器的至少一个第一控制管路(38)与所述中继阀(36)连接，其特征在于，在所述中继阀(36)与所述挂车控制模块(46)之间设置第一选低阀(48)。
2.根据权利要求1所述的驻车制动机构(1)，其特征在于，所述第一选低阀(48)的第一入口(48a)附接于从所述中继阀(36)下游的管路(40)分支出的连接管路(40")。
3.根据权利要求1或2所述的驻车制动机构(1)，其特征在于，所述第一选低阀(48)的第二入口(48b)附接于与所述控制阀机构(20)的接口(20b)连接的连接管路(24,24")。
4.根据权利要求2或3所述的驻车制动机构(1)，其特征在于，在防双动功能期间，经由从所述中继阀(36)的下游分支出的管路(40)施加的压力如此切换所述第一选低阀(48)，以至于第一入口(48a)由此被锁闭。
5.根据上述权利要求之一所述的驻车制动机构(1)，其特征在于，在将控制阀机构(20)与中继阀(36)相互连接的连接管路(24,34)中设置第一选高阀(26)。
6.根据上述权利要求之一所述的驻车制动机构(1)，其特征在于，从将控制阀机构(20)与中继阀(36)相互连接的连接管路(24,34)分支出通往挂车控制模块(46)的分支管路(24",50,56)。
7.根据权利要求6所述的驻车制动机构(1)，其特征在于，在该分支管路(24",50,56)中在挂车控制模块(46)的上游设有第二选高阀(52)。
8.根据权利要求7所述的驻车制动机构(1)，其特征在于，在第一选高阀(26)与第二选高阀(52)之间设置所述第一选低阀(48)。
9.根据权利要求7或8所述的驻车制动机构(1)，其特征在于，设有第二选低阀(54)，其中，所述第二选高阀(52)具有另一入口(52b)，该另一入口借助于连接管路(55)与该第二选低阀(54)的出口(54b)连接。
10.根据权利要求9所述的驻车制动机构(1)，其特征在于，该第二选低阀(54)的第一入口(54a)借助于输入管路(22")能够与给驻车制动机构(1)供应压缩空气的压缩空气源连接。
11.根据权利要求9或10所述的驻车制动机构(1)，其特征在于，该第二选低阀(54)的第二入口(54c)借助于输入管路(64)能够与空气制备系统(60)连接。
12.根据权利要求11所述的驻车制动机构(1)，其特征在于，来自于空气制备系统(60)的输入管路(64)附接于空气制备系统(60)的电磁阀(62)的出口(62a)。
13.根据权利要求10至12之一所述的驻车制动机构(1)，其特征在于，在挂车测试功能期间，存在于与第二选低阀(54)的第一入口(54a)连接的输入管路(22")中的压力和经由输入管路(64)施加的压力如此切换该第二选低阀(54)，以至于第一入口(54a)打开。
14.根据上述权利要求之一所述的驻车制动机构(1)，其特征在于，所述单独的行车制动器的至少一个第二控制管路(38')与挂车控制模块连接。
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