JP2009518238A

JP2009518238A - 電空制動制御装置

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Publication number: JP2009518238A
Application number: JP2008547860A
Authority: JP
Inventors: ウーヴエベンシユ，; ヘニングフエルステル，; ベルント−ヨアヒムカイル，; ヴイルフリートマインツ，; ハルトムートローゼンダ−ル，; オトマールシユトルーヴエ，
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2009-05-07
Also published as: CN101312864A; EP1968830A1; PL1968830T3; WO2007065498A1; US20100025141A1; BRPI0618311B1; DE502006006476D1; BRPI0618311A2; CN101312864B; EP1968830B1; DE102005058799A1

Abstract

本発明は、常用制動機及び補助制動機を持つ車両の補助制動機を制御する電空制動制御装置３２，３２′，３２″に関し、常用制動機が、制動ペダル６２及び制動ペダル６２の操作に関連して圧縮空気で操作可能な車輪制動機操作用制動シリンダ２０，２２，２４，２６を持ち、少なくとも１つの制動シリンダ２４，２６がばね制動シリンダとして構成され、ばね制動シリンダのばね蓄勢部分が補助制動機を操作するものにおいて、電気エネルギ供給装置の故障の際、制動ペダル６２の操作によりばね制動シリンダのばね蓄勢部分が永続的の排気可能であるように、制動制御装置３２が構成されて、補助制動機の駐車状態を確立することを特徴としている。
更に本発明は、このような制動制御装置３２，３２′，３２″を持ちかつ電気的に制御される空気圧車両制動装置１０に関する。最後に本発明はこのような電機的に制御される車両制動装置１０を持つ車両にも関する。
【選択図】図２

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の車両の補助制動機を制御する電空制動制御装置に関する。更に本発明は、このような制動制御装置を持つ請求項１４の上位概念に記載の電気制御される空気圧車両制動装置に関する。最後に本発明は、このような電気制御される空気圧制動装置を持つ車両に関する。

最初にあげた種類の制動制御装置及び制動装置は、欧州特許出願公開第１５７１０６１号明細書から公知である。

この公知の制動装置は、制動ペダルにより操作可能な常用制動機のほかに、電気信号発生器により操作可能な補助制動機（しばしば駐車制動機又は手動制動機と称される）を持っている。

このような電気制御される制動装置では、電気エネルギ供給装置の故障が問題となる現象である。電気制御システム及び電気的に操作可能な電磁弁のような電気部品は、もはや操作不可能である。更にそれにより補助制動機用の電気信号発生器も故障する。従ってドイツ連邦共和国特許第１９９５３８０５号明細書又は欧州特許出願公開第１５７１０６１号明細書において電気エネルギ供給装置が故障すると、補助制動機に作用するばね蓄勢部分の排気により、非常制動を自動的に開始することが提案された。しかし自動的な非常制動は不利である。なぜならば、その場合車両は、事情によっては不適当な場所で停止し、外部の助けなしに再びここから離れることができないからである。更にこのような非常制動は一般に最大の制動作用によっても行われ、それが後続の道路交通を危険にすることがあるからである。

従って欧州特許出願公開第１５７１０６１号明細書は、電気エネルギ供給装置の故障の際、制動ペダルの操作によるばね制動シリンダのばね蓄勢部分の空気圧制御によって、車両を段階的に制動することを提案した。

しかしこの解決策は、制動ペダルがもはや操作されず、従って補助制動機が再び釈放される時、ばね制動シリンダが再び圧力を印加されるという欠点を持っている。

従って本発明の基礎になっている課題は、電気エネルギ供給装置の全故障の際にも車両を確実に停止できるようにすることである。

この課題は、請求項１，１４及び１５に示す発明によって解決される。

本発明は、運転者が常用制動ペダルの操作によりばね制動シリンダのばね蓄勢部分の永続的な排気を行うことができ、それにより補助制動機が投入される、という利点を持っている。排気は電気エネルギ供給装置の故障している間永続的におこなわれるので、ばね制動シリンダのばね蓄勢部分が誤って再び給気されて、補助制動機を釈放することがない。従って運転者は、制動ペダルの操作により適切に制動を行い、確実に停止することができる。補助制動機はばねにより最終的に投入されるので、補助制動機従って車両も駐車状態にされ、運転者が車両を離れることができる。この解決策のため運転者は、例えば駐車場所又は車道の縁へ向かい、それから制動ペダルの操作により補助制動機を駐車状態にすることができる。

補助制動機用制御装置では次のようにすると有利である。即ち圧縮空気供給導管が、ばね制動シリンダのばね蓄勢部分を操作するため圧縮空気貯蔵容器に接続可能であり、空気量を増大する弁装置例えば中継弁の入口が圧縮空気供給導管に接続可能であり、その出口がばね制動シリンダのばね蓄勢部分へ至る圧縮空気導管に接続可能であり、弁装置が空気量を増大する弁装置の出口の圧力を制御する制御圧力を供給する空気圧制御入口を持ち、電気的に操作可能な双安定弁の入口が圧縮空気供給導管に接続可能であり、その出口が空気量を増大する弁装置の制御入口に接続可能であり、双安定弁の駐車位置でその出口が排気口に接続され、走行位置でその出口がその入口に接続されており、電気制御装置に双安定弁が電気接続され、電気制御装置が双安定弁を制御する。

空気量を増大する弁装置により、補助制動機を釈放し又は制御されて投入するため、ばね制動シリンンダのばね蓄勢部分の作用する圧力を制御することができる。空気量を増大する弁装置の制御は、簡単な場合電気的に操作可能な双安定弁により空気量を増大する弁装置の制御入口へ導かれる制御圧力を介して行われる。供給される制御圧力は、補助制動機用圧縮空気供給装置の貯蔵容器から発する。双安定弁は走行位置を持ち、この位置で貯蔵容器の圧力が空気量を増大する弁装置の制御入口に加えられる。これに反し駐車位置では、制御入口が双安定弁の排気出口に接続されるので、制御圧力が低下し、それにより空理量を増大する弁装置の出口従ってばね制動シリンンダのばね蓄勢部分の圧力も低下する。これにより補助制動機が投入される。双安定弁は電気的に操作可能なので、電気信号発生器により電気制御装置を介して、双安定弁をそれぞれの位置（駐車位置及び走行位置）へもたらすことができる。この弁を双安定弁として構成するため、この弁の状態又は位置は、停止の場合にも変化しない。これは、それにより停電の場合ばね制動シリンンダのばね蓄勢部分の排気により補助制動機が自動的に投入され、即ち自動的な非常制動が開始されるのを防止されるという点で、有利である。

更に制動制御装置において、制動制御装置が更に電気制御装置に接続されて電気的に操作可能な保持弁を持ち、この保持弁が空気量を増大する弁装置の制御入口と双安定弁の出口との間に接続され、保持弁の通電されない状態でその入口がその出口に接続され、通電される状態でその入口がその出口から遮断されていると有利である。保持弁により、空気量を増大する弁装置の制御入口の圧力を計量することができる。これにより車両の監視される制動が補助制動機によっても可能である。すなわち保持弁のため、原理的にあらゆる任意の制動力を補助制動機により及ぼすことができる。

特に好ましい実施形態では、逆止め弁が、流量を増大する弁装置と圧縮空気供給導管から双安定弁への分岐個所との間で、圧縮空気供給導管に設けられ、逆止め弁がこの分岐個所から流量を増大する弁装置の方へは開くけれども、逆の方向には遮断し、この分岐個所が、直接圧縮空気貯蔵容器に、特に別の逆止め弁を介することなく接続可能である。

従来のように逆止め弁は補助制動機の制御装置の前に取付けられ、それにより例えばロック防止装置を使用する制動の際起こるような圧力変動が、補助制動機を投入させることはない。補助制動回路の圧縮空気貯蔵容器は、基本的には車両の前車軸及び後車軸の制動回路の圧縮空気貯蔵容器とは別個に構成されている。しかしこれらの貯蔵容器は互いに連通しているので、一方の貯蔵容器における圧力低下は他方の圧縮空気貯蔵容器特に補助制動回路の圧縮空気貯蔵容器の圧力低下もひき起こす。貯蔵容器のこの相互作用により、例えばロック防止システムを使用する制動の場合、前車軸及び後車軸の貯蔵容器の著しい圧力低下が起こり、その結果補助制動回路の貯蔵容器の圧力低下も起こる。通常補助制動機の制御装置の前に逆止め弁が取付けられるため、補助制動機の投入を阻止することができる。しかし従来の配置におけるこの逆止め弁は、常用制動機ペダルの数回の操作により補助制動回路の圧力の適切な低下が阻止される、という欠点を持っている。即ち補助制動機の制御装置の前に逆止め弁を設けると、停電の際、空気量を増大する弁装置の制御入口における圧力の低下が阻止されるので、補助制動機を投入することもできる。前述した制動回路の構成では、特に双安定弁のため、これにより、電気エネルギ供給装置の故障の際、常用制動機の数回の操作後、一方では常用制動圧力が完全に消費されており、他方ではばね制動シリンンダのばね蓄勢部分がもはや排気されず、従ってもはや操作不可能である。従って車両はもはや制動可能でない。

しかし空気量を増大する弁装置の入口と圧縮空気供給導管から双安定弁への分岐個所との間へ逆止め弁を移すため、車両の制動が可能である。空気量を増大する弁装置の入口の直前に逆止め弁を取付けることにより、空気量を増大する弁装置の制御圧力を逆止め弁の前で取出すことができる。従って空気量を増大する弁装置の制御圧力は、補助制動回路の貯蔵容器の圧力と共に低下させることができ、貯蔵容器圧力は、制動ペダルの数回の操作のため、前車軸及び後車軸の制動回路の貯蔵容器の圧力と共に低下する。

停電の際、空気量を増大する弁装置の制御入口が、今や補助制動回路の貯蔵容器に直接接続されている。それにより常用制動機を数回操作すると、空気量を増大する弁装置の制御空間の圧力が低下されるので、ばね制動シリンンダのばね蓄勢部分が排気され、補助制動機のばねが車両を停止させることができる。従って車両は、電気エネルギ供給装置の完全な故障の場合にも、制動ペダルの操作により確実に停止可能である。

この実施形態の特別な利点は、給電装置の故障の際、制動ペダルを数回操作し、それに伴って常用制動回路及び補助制動回路の圧力が低下すると、補助制動機のばね蓄勢部分を徐々に投入することができることである。これにより急激な制動が防止される。

別の好ましい実施形態では、電気制御装置に接続される圧力センサが、圧縮空気貯蔵容器から空気量を増大する弁装置の方へ見て逆止め弁の前で、圧縮空気供給導管に設けられている。ロック防止装置を使用する制動のため場合によっては起こる圧力変動を圧力センサにより検出することによって、この圧力センサが通常作動において補助制動機の投入を防止する。圧力センサにより測定されて空気量を増大する弁装置の制御入口へ導かれる圧力が臨界値以下に低下する場合、保持弁が通電されるので、保持弁のある圧力導管が遮断され、従って制御圧力が空気量を増大する弁装置に閉じ込められる。空気量を増大する弁装置への制御圧力のこの閉じ込めは、ばね制動シリンンダのばね蓄勢部分が排気されるのを防止する。従って臨界値以下への圧力低下の際保持弁の操作により、補助制動機の投入を確実に防止することができる。

特に好ましい別の実施形態では、弁装置が双安定弁の入口と圧縮空気供給導管との間に接続され、かつ常用制動機の貯蔵圧力用の入口、圧縮空気接続導管に接続される入口、双安定弁の入口に接続される出口、及び排気出口を持っている。この弁装置が、少なくとも２つの位置、即ち所定の閾値より大きい常用制動機の貯蔵圧力において現れるこの弁装置の入口をその出口に接続する第１の位置と、所定の閾値より小さい常用制動機の貯蔵圧力において現れてこの弁装置の出口を排気出口に接続する第２の位置を持っている。この実施形態の利点は、常用制動機の制動ペダルの数回の操作，及びそれに伴って常用制動機の貯蔵容器及び補助制動機の貯蔵容器に起こる圧力低下により、ばね制動シリンンダのばね蓄勢部分ガ特定の閾値圧力から急激に排気され、それにより補助制動機が投入されることである。

好ましい展開では、弁装置が更に圧縮空気供給導管内の圧力用の入口を持ち、ばね素子により及ぼされる圧力を加えた圧縮空気供給導管内の圧力により、閾値が決定される。従って弁装置が２つの入口を持ち、これらの入口の一方に常用制動機の貯蔵圧力が加えられ、他方に補助制動機の貯蔵圧力が加えられるので、両方の圧力を互いに比較することができる。常用制動圧力が付加的にただし独占的ではなく補助制動回路の貯蔵圧力により決定される特定の値を下回ると、走行位置にあり従って連通する双安定弁及び同様に連通する保持弁を介して、空気量を増大する弁装置の制御入口が排気されるので、ばね制動シリンダのばね蓄勢部分も排気される。これにより補助制動機が投入される。

好ましい実施形態では、空気量を増大する弁装置の制御入口の前に接続される弁配列により、空気量を増大する弁装置の制御入口にかかる圧力が排気可能である。この弁配列が冗長として設けられる空気圧制動回路の圧力を入口側に加えられる。通常作動ではこの弁配列が動作せず、従って双安定弁又は保持弁から空気量を増大する弁装置へ至る圧縮空気導管は開いている。しかし電気エネルギ供給装置の故障の場合弁配列が動作し、空気量を増大する弁装置の制御入口が永続的に排気されているように、冗長圧力が弁配列に作用する。この実施形態は、空気量を増大する弁装置の制御入口従ってばね制動機を永続的に排気するために、冗長圧力を利用する。

冗長圧力が所定の期間にわたって所定の閾値圧力を上回ると、弁配列が空気量を増大する弁装置の制御入口を有利に排気する。これによりばね制動機が誤って排気されることがなく、運転者が実際に長い期間にわたって制動ペダルに最小圧力を加えた時にのみこの排気が行われるようにすることができる。従って補助制動機の制動制御装置は、停電の場合空気圧論理装置への冗長圧力の印加のため、空気量を増大する弁装置の制御入口を排気し、それにより空気量を増大する弁装置の制御空間を排気し、続いて冗長圧力が所定の期間にわたって所定の圧力値を上回ると、ばね制動シリンンダのばね蓄勢部分を排気する。

それ以外の有利な実施形態は、従属請求項及び添付図面により詳細に説明される実施例から明らかになる。

圧縮空気制動装置に合体されている補助制動機を制御するための本発明による電空装置を説明するため、以下にまずこのような圧縮空気制動装置が説明される。

図１は４つの車輪１２，１４，１６，１８を持つ車両用の圧縮空気制動装置１０を示す。制動装置１０は電気的に制御され、即ち車輪１２，１４，１６，１８の制動シリンダ２０，２２，２４，２６の制動圧力配分は電気及び電子制御素子により制御される。前輪１２，１４の制動シリンダ２０，２２は前車軸制動制御モジュール２８により制御され、後輪１６，１８の制動シリンダ２４，２６は後車軸制動制御モジュール３０により制御される。後輪１６，１８の制動シリンダ２４，２６は複合常用−ばね制動シリンンダとして構成され、ばね蓄勢部分が、補助制動機を制御する電空制動制御装置即ち補助制動制御モジュール３２により制御される。

制動シリンダ２０，２２，２４，２６の前に、制動圧力に影響を及ぼすためそれぞれ電磁的に操作可能な弁が接続されている。このため前輪１２，１４に対して弁３４，３６が使用されている。後輪１６，１８に対しては、それぞれの弁が後車軸制動制御モジュール３０に合体されている。

車輪１２，１４，１６，１８にはそれぞれ速度検出手段が設けられて、それぞれの車輪回転速度の検出に用いられる。速度検出手段は、車輪１２，１４，１６，１８に相対回転しないように結合されるそれぞれ１つの磁石車３８，４０，４２，４４を持ち、この磁石車が誘導動作する車輪センサ４６，４８，５０，５２に電磁結合されている。

制動装置１０は更に運転者の制動希望を検出する制動値発生器５４を持っている。制動値発生器５４は電気部分及び空気圧部分を持っている。空気圧部分は第１の圧縮空気貯蔵容器５６及び第２の圧縮空気貯蔵容器５８から圧縮空気を供給される。これらの圧縮空気貯蔵容器５６，５８は、前輪１２，１４の制動シリンダ２０，２２又は後輪１６，１８の制動シリンダ２４，２６の圧縮空気供給に役立つ。制動値発生器５４の空気圧部分は、２回路に構成される制動弁６０を持ち、この制動弁６０が制動ペダル６２に結合され、制動ペダル６２により操作可能である。制動ペダル６２を操作すると、制動弁６０により圧力信号が圧縮空気導管６４を経て補助制動制御モジュール３２へ供給される。この第１の圧力信号から分離された第２の圧力信号は前車軸弁装置６６へ供給される。

この前車軸弁装置６６は前車軸冗長弁（別個には図示せず）及び圧力制御弁装置（別個には図示せず）例えば比例中継弁を持ち、この中継弁が前車軸制動制御モジュール２８の電気信号を空気圧制動圧力に変換する。

前車軸弁装置６６は、圧縮空気導管を介して第２の圧縮空気貯蔵容器５８に接続されている。この弁装置６６は更に電気導線を介して前車軸制動制御モジュール２８に接続されている通常作動では、電気導線を介して供給される電気信号により、制動シリンダ２０，２２用の圧力が送出される。いわゆる冗長な場合、例えば電気制御装置用電気エネルギ供給装置の故障、又は制動装置の電気制御装置全体の故障、又は制動装置の個々の制御モジュールの故障の場合、制動値発生器５４の圧力信号への切換えが行われる。前車軸弁装置６６により、圧縮空気を弁３４，３６へ導くことができる。

後車軸制動制御モジュール３０は、空気圧導管７６を介して第１の圧縮空気貯蔵容器５６に接続されている。後車軸制動制御モジュール３０も同様にデータインタフェースを持ち、このデータインタフェースが電気導線７８を介して前車軸制動制御モジュール２８の別のデータインタフェースに接続されている。これらのデータインタフェースを介してモジュール２８，３０がデータを交換する。例えば後車軸制動制御モジュール３０が、前車軸制動制御モジュール２８から、制動値発生器５４により検出される運転者の制動希望を受けて、前車軸制動制御モジュール２８と同様に、後車軸制動制御モジュール３０に設けられる弁を介して、後輪１６，１８の制動シリンダ２４，２６の制動圧力を制御する。このために必要な圧縮空気を、後車軸制動制御モジュール３０は第１の圧縮空気貯蔵容器５６から取出す。

制動シリンダ２４，２６は、複合制動シリンダとして、即ち複合ばね−ダイヤフラムシリンダとして構成されている。制動シリンダ２４，２６は、ほぼ制動シリンダ２０，２２の機能に相当するダイヤフラムシリンダの機能のほかに、更にばね蓄勢機能を持っている。制動シリンダ２４，２６は、後車軸の常用制動装置に空気圧的に接続されかつ固有の制動圧力を加えられるダイヤフラム部分と、ダイヤフラム部分から空気圧的に分離されかつ別個の圧縮空気導管を介して圧縮空気を供給されるばね蓄勢部分から成っている。ばね蓄勢部分は補助制動機（しばしば駐車制動機又は手動制動機とも称される）の一部を形成している。ばね蓄勢部分はばね蓄勢機能を持ち、ばね蓄勢部分が圧縮空気の作用を受けると、このばね蓄勢機能が蓄勢ばねに予荷重をかけ、その際ばね蓄勢機能の制動作用を阻止するか又は減少し、ばね蓄勢部分が排気されると、蓄勢ばねが伸び、その際ばね蓄勢機能の範囲内で制動作用を、それぞれの制動シリンダに接続される制動機へ及ぼす。この形式の制動シリンダはばね制動シリンンダと称される。

このばね制動シリンンダにより、圧縮空気のない場合にも制動を可能にするか又は車両の停止を可能にする停止制動機能が実現される。ばね制動シリンンダ２４，２６のそれぞれのばね蓄勢部分が最小圧力値以下に排気されると、補助制動機能が生じる。制動シリンダ２４，２６のばね蓄勢部分は、圧縮空気導管８０を介して補助制動制御モジュール３２に空気圧的に接続され、このモジュール３２が電子制御手段により圧力制御を可能にする。

手動操作可能な補助制動信号発生器３２は、多芯電気導線８４を介して補助制動モジュール３２に接続されている。車両にある電気装置は、図示しない電気エネルギ供給装置例えば車両蓄電池から、適当な電気導線を介して電気エネルギを供給される。

第３の圧縮空気貯蔵容器９０は圧縮空気導管９２を介して補助制動制御モジュール３２に接続されている。この圧縮空気貯蔵容器９０は、補助制動回路及びトレーラの圧縮空気供給に用いられる。

補助制動制御モジュール３２は、更に圧縮空気導管６４を介して供給される圧力信号用の入口ポート９４を持っている。補助制動制御モジュール３２は、更に電気エネルギ供給及びデータインタフェース用の端子９６，９８を持っている。データインタフェース用端子９６は、車両に設けられて車両バスとも称されるデータバスシステムへの接続に用いられる。車両バスは、車両に設けられて電子制御装置を含む種々の装置例えばモジュール２８，３０の間のデータ交換に用いられ、これらの装置は同様にそれぞれのデータインタフェース端子を介して車両バスに接続されている。

上述した車両はトレーラに連結するのに適している。これに関して、今まで説明した車両はトラクタと称され、トラクタとトレーラから成る単位は列車とも称される。

制動装置１０は更にトレーラ制御弁１００を持ち、この制御弁が連結されるトレーラの制動圧力制御に用いられる。トレーラ制御弁１００は、圧縮空気供給のため、圧縮空気導管１０２を介して第３の圧縮空気貯蔵容器９０に接続されている。トレーラ制御弁１００は、圧縮空気貯蔵容器９０から取出される圧縮空気を、電気及び空気圧の制御信号に関係して段落づけて、圧縮空気接続部１０４を介して、連結されるトレーラの制御装置へ送出する。この圧力送出を制御するため、トレーラ制御弁１００は電気信号入力端を持ち、この信号入力端が後車軸制動制御モジュール３０に接続され、この信号入力端を介してトレーラ制御弁１００が、運転者の制動希望を反映する電気信号を受ける。更に空気圧制御信号を受けるための圧力制御入口が設けられている。圧力制御入口は、圧縮空気導管１０６を介して補助制動制御モジュール３２に接続されている。

電気プラグコネクタ１０８がトレーラへの給電及びデータ信号の伝送に用いられる。更にトレーラに貯蔵圧力を供給する圧縮空気供給接続体１１０が設けられている。

制動装置１０は更に図示しない圧縮空気供給装置例えば車両機関により駆動される圧縮機を持ち、この圧縮機により圧縮空気貯蔵容器５６，５８，９０が圧縮空気を充填される。

今まで説明した制動装置は、大部分が欧州特許出願公開第５７１０６１号明細書に記載された制動装置に一致している。しかしこの制動装置の動作や、この制動装置に合体されかつ以下に詳細に説明される本発明の特別な実施例による補助制動制御モジュールを理解するために有利である。

図２は、本発明の第１の実施例による補助制動制御モジュール３２の構成を概略的な形で示している。圧縮空気導管９２は圧縮空気供給導管１１２に接続され、中継弁１１４として構成されて空気量を増大する弁装置１１４へ、この圧縮空気供給導管１１２により圧縮空気が供給される。それにより補助制動制御モジュール３２が、第３の圧縮空気貯蔵容器９０から圧縮空気を供給される。双安定弁１１６が、圧縮空気導管１１８を介して圧縮空気供給導管１１２に接続されている。双安定弁１１６は、電磁的に操作される弁特に３ポート２位置切換え弁として構成されている。この弁は、図２に示すように、駐車位置又は排気位置とも称される第１の切換え位置を持っている。この位置で、圧縮空気導管１２０に接続された出口１２６が、直接又は間接に大気に接続される排気ポート１２２に接続されている。

以下圧縮空気供給位置又は走行位置と称される第２の切換え位置で、双安定弁１１６が、圧縮空気導管１１８を介してその入口１２４にかかる圧力を、変化することなく出口１２６又は圧縮空気導管１２０に与える。この第２の切換え位置は制動装置の障害のない走行作動において設定される。しかし車両の障害のない駐車状態では、第１の切換え位置が選択されるので、圧縮空気導管１２０は排気されている。

双安定弁１１６の位置は、補助制動制御モジュール３２の電気制御装置１２８を介して切換えられる。この目的のため電気制御装置１２８は、電気導線１３０を介して双安定弁１１６に電気接続されている。例えば補助制動信号発生器８２が操作されると、電気制御装置１２８が、適当な電気信号の送出により、双安定弁１１６を駐車位置へ切換えさせる。しかし適当なやり方で、電気制御装置１２８が双安定弁１１６を走行位置に切換えさせることもできる。

双安定弁１１６の出口１２６は、圧縮空気導管１２０を介していわゆる保持弁１３２に接続されている。この保持弁は電磁弁として構成され、電気導線１３４を介して電気制御装置１２８に接続されている。従って保持弁は電気制御装置１２８を介して電磁的に操作可能である。この弁１３２は２ポート２位置切換え弁として構成されている。この切換え弁は、図２に示す切換え位置で、保持弁１３２の入口１３６に接続されている圧縮空気導管１２０から、別の圧縮空気導管１４０を介して中継弁１１４の制御入口１４２に接続されている保持弁の出口１３８への流通を可能にする。

図２には示してない第２の切換え位置で、保持弁１３２は圧縮空気流を遮断する。圧縮空気の計量される流通を行うため、例えば電気導線１３４を介して電気制御装置１２８からのクロックパルス信号により、弁１３２を駆動することができる。こうして中継弁１１４の制御入口１４２に所定の圧力を加えることができる。

弁１３２は更に比例弁としても構成可能であり、即ち適当な電気信号例えばクロックパルス信号で弁の電磁石を駆動することにより、通過位置の極値と遮断位置の極値との間の比例又は準比例流通断面が設定可能である。

中継弁１１４は、その出口１４４において、圧縮空気導管１４０を経て中継弁１１４の制御入口１４２従って中継弁１１４の制御室へ導入される圧力に相当する出口圧力を圧縮空気導管１４６へ送出し、その際中継弁１１４は、このために必要な圧縮空気を、中継弁１１４の入口１４８に接続される圧縮空気供給導管１１２から取出す。圧縮空気導管１４６の場合によっては必要な排気は、大気に間接又は直接接続される中継弁１１４の排気出口１４９を経て行われる。

中継弁１１４の出口側で圧縮空気導管１４６に、選択的に圧力センサ１５０が設けられて、圧縮空気導管１４６内の圧力に相当する電気信号を電気制御装置１２８へ送出し、そこで実際圧力値として評価される。

圧縮空気導管１４６は制動シリンダ２４，２６へ通じる圧縮空気導管８０に接続されている。

圧縮空気導管１４６は更にいわゆるトレーラ監視弁１５２に接続されている。この弁１５２は３ポート２位置切換え弁として構成されている。この弁によりいわゆるトレーラ監視機能が開始される。補助制動機能が開始される場合トラクタに連結されるトレーラの制動機が釈放されて、停止している車両において車両の補助制動機の制動作用が車両全体の動き出すのを防止するのに充分か否かを検査する可能性をトラクタの運転者に与える制動装置１０の状態が、トレーラ監視機能と称される。このような検査は、車両の長期間停止の際緩慢な圧力損失のため、トレーラの制動機がゆるむことのあるトレーラにおいて、特に必要である。この場合にも、車両が動き出さないのを保証せねばならず、それがトラクタの補助制動機によって行われねばならない。

トレーラ監視弁１５２は、操作のため電気導線１５４を介して電気制御装置１２８に接続されている。図２に示す第１の切換え位置においてトレーラ監視弁１５２は、トレーラ制御弁１００に至る圧縮空気導管１０６を圧縮空気導管１４６に接続する。第２の切換え位置においてトレーラ監視弁１５２は、圧縮空気導管１０６を圧縮空気供給導管１２２又は圧縮空気導管９２従って第３の圧縮空気貯蔵容器９０に接続する。この第２の切換え位置においてトレーラ監視機能が開始される。この場合圧縮空気導管１０６に接続されるトレーラ制御弁１００の圧力制御入口は貯蔵圧力を加えられ、トレーラ制御弁１００の反転機能のため、それによりトレーラの制動機の釈放が行われる。

従来のシステムでは、圧縮空気導管９２内即ち補助制動制御モジュール３２外に、トレーラの引き離し又は補助制動回路の漏れのある場合制動シリンダ２４，２６のばね蓄勢部分が排気されるのを防止する逆止め弁が存在する。即ちこのような排気は補助制動機を投入し、トレーラの引き離しの場合それによりトラクタの危険な非常制動が行われることになる。

これに反し図２に示す補助制動制御モジュール３２の実施例では、逆止め弁１５６が圧縮空気供給導管１１２内即ち駐車制動制御モジュール３２への圧縮空気導管９２の接続部と中継弁１１４の入口１４８との間に存在する。中継弁１１４の入口１４８の圧力が圧縮空気導管９２の圧力より大きいと、逆止め弁１５６が閉じる。逆の場合即ち圧縮空気導管９２の圧力が中継弁１１４の入口１４８の圧力より大きいと、逆止め弁１５６が開くので、圧力又は圧縮空気がこの方向へ妨げられることなく通ることができる。

中継弁１１４は更に次のように配置されている。即ち双安定弁１１６へ至る圧縮空気導管１１８への圧縮空気供給導管１１２の分岐個所が、逆止め弁１５６の前にあり、即ち逆止め弁１５６と駐車制動制御モジュール３２への圧縮空気導管９２の接続部との間にある。逆止め弁１５６の配置により、中継弁１１４の制御入口１４２にかかる制御圧力は、電気エネルギ供給装置の予測しない故障の際、保持弁１３２及び走行位置にある双安定弁１１６を経て、圧縮空気導管１４０，１２０，１１８及び第３の圧縮空気貯蔵容器９０へ至る圧縮空気導管９２を経て接続されることができる。電気エネルギ供給装置が故障した場合、常用制動機の数回の操作により、まず第１及び第２の貯蔵容器５６，５８の従って第３の貯蔵容器９０の圧力がまず低下する。なぜならば、これらの貯蔵容器は互いに連通しているからである。しかし第３の貯蔵容器９０の圧力低下は、弁１１６及び１３２の流通位置従って位互いに接続されている圧縮空気導管９２，１１８，１２９及び１４０のため、中継弁１１４の制御室内の圧力低下を生じる。これが圧縮空気導管１４６従って圧縮空気導管８０の圧力低下を生じ、その結果ばね制動シリンダの蓄勢部分の排気を生じる。それにより蓄勢ばね部分が始動されるので、補助制動機が投入される。

電気エネルギ供給装置の故障の際、車両機関が停止する。これにより圧縮空気を発生する圧縮機は圧縮空気を圧縮空気貯蔵容器へ補給することができない。その結果、常用制動機による残りの制動回数が限定される。更に電気エネルギ供給装置の故障のため、電空補助制動機も故障する。しかしそれにもかかわらず本発明のために、車両はまだ確実に駐車位置で停止可能である。このため運転者は制動ペダル６２を数回操作すればよい。それに伴って常用制動回路及び補助制動回路における圧力低下により、ばね制動シリンダのばね蓄勢部分が徐々に投入されるので、車両の監視される停止が可能である。

更に有利なように、付加的な圧力センサ１５８が、圧縮空気供給導管１１２内に、しかも逆止め弁１５６と補助制動制御モジュール３２への圧縮空気導管９２の接続部との間に接続されている。この圧力センサは、逆止め弁１５６の前の圧縮空気供給導管１１２の圧力に相当する電気信号を発生し、この電気信号が電気導線１６０を介して電気制御装置１２８へ送出される。通常作動において測定される圧力が臨界値以下に低下すると、保持弁１３２が通電されるか又は切換えられるので、中継弁１１４の制御空間内の制御圧力が遮断される。これにより通常作動におけるばね制動機の予期しない投入が防止される。圧力センサ１５８により測定される計画的でない圧力低下の例は、例えば制動回路の圧力低下をひき起こすロック防止システムの使用である。

図３は補助制動制御モジュール３２′の別の例を示す。多くの部品は図２に示す部品と一致している。同じ部品に対して同じ符号が使用されている。反復を避けるため前述した説明が参照される。

図２に示す実施例と図３による実施例との第１の相違点は、図２に示す逆止め弁１５６が、図３では補助制動制御モジュール３２′には収容されず、従来の位置即ち制動制御モジュール３２′へ至る圧縮空気導管９２に存在することである。別の相違点は、双安定弁１１６の入口１２４が、圧縮空気供給導管１１２に直接接続されずに、弁装置１６２を介して接続されていることである。この弁装置１６２は、圧縮空気導管１６６を介して圧縮空気供給導管１１２に接続される入口１６４を持っている。弁装置１６２は更に、圧縮空気導管１７０を介して双安定弁１１６の入口１２４に接続される出口１６８を持っている。更に弁装置１６２は、大気に間接又は直接接続可能な排気出口１７２を持っている。

弁装置１６２は更に、圧縮空気導管を介して常用制動機の貯蔵圧力特に第１及び／又は第２の圧縮空気貯蔵容器５６，５８に接続される第１の制御入口１７４を持っている。弁装置１６２は更に、圧縮空気導管１６６に接続される第２の制御入口１７６を持っている。弁装置１６２は更にばね力の作用を受けているので、制御入口１７４，１７６に圧力がないと、弁装置１６２は所定の状態又は所定の切換え位置をとる。通常作動において、図３には示してない第１の切換え位置が設けられ、この位置で弁装置１６２の入口１６４がその出口１６８に接続される。この切換え位置で補助制動機の貯蔵圧力が、走行位置にある双安定弁１１６及び導通位置にある保持弁１３２を介して、中継弁１１４の制御入口１４２へ送られるので、中継弁１１４の出口１４４に適当な高さの圧力がかかる。この圧力がばね制動機又は補助制動機を釈放するので、車両は制動されることなく走行することができる。

しかし車両の電気エネルギ供給装置が故障すると、補助制動機の投入により車両を駐車位置へ確実にもたらすことができるようにする。今や運転者は、図２による実施例におけるように、制動ペダル６２の操作により、常用制動機の第１及び／又は第２の圧縮空気貯蔵容器５６，５８の貯蔵圧力を消費し、従って低下することができる。これにより弁装置１６２の制御入口１７４の圧力も低下するので、制御入口１７４の圧力が所定の圧力値だけ制御入口１７６にかかる圧力に対して低下すると、弁装置１６２は図３に示す切換え位置へ切換えられる。この切換え位置で弁装置１６２の出口１６８が排気出口１７２に接続されるので、圧縮空気導管１７０に存在する圧縮空気、従って圧縮空気導管１２０及び圧縮空気導管１４０に存在する圧縮空気、従って中継弁１１４の制御室も排気される。これにより中継弁１１４の出口１４４における圧力低下、従ってばね制動シリンダのばね蓄勢部分の排気が行われるので、弁装置１６２の制御入口１７４における圧力が閾値圧力に達すると、制動シリンダが急激に排気される。それにより電気エネルギ供給装置の故障の場合にも、車両をなお確実に停止させることができる。全補助制動力に達するため、常用制動回路特に圧縮空気貯蔵容器５６，５８の圧力は、前記の閾値圧力まで低下されればよい。

図３に示す実施例では、制御入口１７４及び１７６において、常用制動機の貯蔵圧力が補助制動機の貯蔵圧力と比較され、常用制動圧力が特定の値以下に低下すると、双安定弁１１６へ至る圧縮空気導管１７０が排気されるので、双安定弁１１６が走行位置にあると、ばね蓄勢部分が排気される。しかし図示しない別の実施例では、弁装置に常用制動機貯蔵容器の圧力のみが供給されると充分である。これに対し補助制動回路の貯蔵圧力を制御入口１７６へ供給することは、有利であっても必ずしも必要でない。むしろ弁装置１６２の予荷重をかけられるばねを介してのみ、制御入口１７４にかかる圧力に対する反対圧力を発生することができるので、制御入口１７４における特定の閾値圧力を下回ると、弁装置１６２が図３に示す位置へ切換えられる。この場合にも、制動ペダル６２の数回の操作により、常用制動機貯蔵容器内の貯蔵圧力を閾値まで低下し、この閾値においてばね蓄勢部分を急激に排気することが可能である。従ってこのような構成でも、車両の電気エネルギ供給装置の故障及びそれに伴う電空補助制動機の故障、車両機関の停止、及びその結果常用制動機による制動のまだ残っている回数の限定の場合にも、車両をなお確実に停止させることができる。

図４は補助制動制御モジュール３２″の別の実施例を示す。図４に示す駐車制動制御モジュール３２″の実施例は、多くの部品において図２及び３に示す実施例と一致している。同じ部品に対しては再び同じ符号が使用される。反復を回避するため、対応する説明が参照される。

しかし相違点は、図３による実施例におけるように、補助制動制御モジュール３２″内の逆止め弁１５６をなくしたことである。対応する逆止め弁は、補助制動制御モジュール３２″への圧縮空気導管９２の接続部の前に設けられている。

別の相違点は中継弁１１４の制御入口１４２の前に接続されている弁配列１７８である。この弁配列１７８は、保持弁１３２の出口１３８と中継弁１１４の制御入口１４２との間に存在する。この弁配列１７８の入口１８０は、圧縮空気導管６４を介して、制動弁６０から送出される冗長圧力を受ける。弁配列１７８の第１の部品は、電気導線１８１を介して制御装置１２８により電気的に操作される電磁弁１８２であり、その入口は弁配列の入口１８０を形成している。通常作動においてこの電磁弁が通電されるので、図４には示してない切換え位置へもたらされ、この切換え位置において電磁弁１８２の入口１８０がその出口１８４には接続されず、遮断されている。しかし通電されない状態で、電磁弁１８２は導通位置へもたらされるので、入口１８０を出口１８４が互いに接続される。

電磁弁の出口１８４はあふれ弁１８８の入口１８６に接続されている。入口１８６に所定の閾値圧力より大きい圧力がかかると、あふれ弁１８８がその入口１８６をその出口１９０に接続するように、この電磁弁が構成されている。閾値圧力は、全制動又は加速ペダルの全操作の際冗長圧力として発生される圧力の例えば８０〜９０％とすることができる。

あふれ弁１８８の出口１９０は別の弁１９２の制御入口１９３に接続されている。この別の弁１９２は、保持弁１３２の出口１３８に接続される入口１９４と、中継弁１１４の制御入口１４２に接続される出口１９６を持っている。更にこの弁１９２は間接又は直接大気に接続される排気出口１９８を持っている。弁１９２は電磁的に切換え可能であり、従って電気導線１９９を介して電気制御装置１２８に接続されている。通常作動において通電される状態において、弁１９２は図４に示す切換え位置にある。電気エネルギ供給装置の故障の場合、弁１９２の入口１９３に所定の期間圧力がかかると、弁１９２がその切換え位置を変化する。その際弁１９２の出口１９６が排気出口１９８に接続されるので、それにより中継弁１１４の制御入口１４２も排気される。これによりばね蓄勢部分が排気され、補助制動機が投入される。

これに反し図４に示す切換え位置では、弁１９２の入口１９４が出口１９６に接続されているので、中継弁１１４の制御入口１４２にかかる圧力が、通常の走行作動において、圧縮空気供給導管１１２から圧縮空気導管１１８、双安定弁１１６、圧縮空気導管１２０、保持弁１３２、別の圧縮空気導管２００、弁１９２、別の圧縮空気導管２０２を経て中継弁１１４の制御入口１４２へ供給される。

図４に関連して説明した弁配列１７８により、車両の電気エネルギ供給装置の故障の場合にも、制動ペダル６２の一層長い全操作により、補助制動機を投入することができる。このため冗長圧力が直接補助制動制御モジュールに接続される。冗長圧力は、通常作動において、電磁弁１８２により保留される。しかし電気エネルギ供給装置の故障の場合、冗長圧力が空気圧論理装置（あふれ弁１８８及び弁１９２）へ加えられる。この論理装置は、故障の場合、冗長圧力が所定の期間にわたって所定の圧力値を上回ると、中継弁１１４の制御空間従ってばね蓄勢部分を排気する。それにより電気エネルギ供給装置の場合及びそれに伴う電空補助制動機の故障の場合にも、制動ペダルの一層長い全操作によって車両を確実に停止させることができる。

本発明は、常用制動ペダルの操作により補助制動機のばね蓄勢部分の最終的な排気を可能にするので、補助制動機が最終的に投入される。従って上述したすべての実施例において、補助制動機及び車両の駐車状態を確立できるので、運転者は車両を安心して離れることができる。

補助制動機の制御用電空制動制御装置を持つ圧縮空気制動装置を概略図で示す。本発明の第１実施例による補助制動機の制御用電空制動制御装置を示す。本発明の第２実施例による補助制動機の制御用電空制動制御装置を示す。本発明の第３実施例による補助制動機の制御用電空制動制御装置を示す。

Claims

常用制動機及び補助制動機を持つ車両の補助制動機を制御する電空制動制御装置であって、常用制動機が、制動ペダル（６２）及び制動ペダル（６２）の操作に関連して圧縮空気で操作可能な車輪制動機操作用制動シリンダ（２０，２２，２４，２６）を持ち、少なくとも１つの制動シリンダ（２４，２６）がばね制動シリンダとして構成され、ばね制動シリンダのばね蓄勢部分が補助制動機を操作するものにおいて、電気エネルギ供給装置の故障の際、制動シリンダ（６２）の操作によりばね制動シリンダのばね蓄勢部分が永続的の排気可能であるように、制動制御装置（３２）が構成されていることを特徴とする、電空制動制御装置。
ａ）圧縮空気供給導管（１１２）が、ばね制動シリンダのばね蓄勢部分を操作するため圧縮空気貯蔵容器（９０）に接続可能であり、
ｂ）空気量を増大する弁装置（１１４）の入口（１４８）が圧縮空気供給導管（１１２）に接続可能であり、その出口（１４４）がばね制動シリンダのばね蓄勢部分へ至る圧縮空気導管（１４６）に接続可能であり、弁装置（１１４）が空気量を増大する弁装置（１１４）の出口（１４４）の圧力を制御する制御圧力を供給する空気圧制御入口（１４２）を持ち、
ｃ）電気的に操作可能な双安定弁（１１６）の入口（１２４）が圧縮空気供給導管（１１２）に接続可能であり、その出口（１２６）が空気量を増大する弁装置（１１４）の制御入口（１４２）に接続可能であり、双安定弁（１１６）の駐車位置でその出口（１２６）が排気口（１２２）に接続され、走行位置でその出口（１２６）がその入口（１２４）に接続されており、
ｄ）電気制御装置（１２８）に双安定弁（１１６）が電気接続され、電気制御装置（１２８）が双安定弁（１１６）を制御する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の制動制御装置。
制動制御装置が更に電気制御装置（１２８）に接続されて電気的に操作可能な保持弁（１３２）を持ち、この保持弁（１３２）が空気量を増大する弁装置（１１４）の制御入口（１４２）と双安定弁（１１６）の出口（１２６）との間に接続され、保持弁（１３２）の通電されない状態でその入口（１３６）がその出口（１３８）に接続され、通電される状態でその入口（１３６）がその出口（１３８）から遮断されていることを特徴とする、請求項２に記載の制動制御装置。
逆止め弁（１５６）が、流量を増大する弁装置（１１４）の入口（１４８）と圧縮空気供給導管（１１２）から双安定弁（１１６）への分岐個所との間で、圧縮空気供給導管（１１２）に設けられ、逆止め弁（１５６）がこの分岐個所から流量を増大する弁装置（１１４）の方へは開くけれども、逆の方向には遮断し、この分岐個所が、直接圧縮空気貯蔵容器（９０）に、特に別の逆止め弁を介することなく接続可能であることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の制動制御装置。
電気制御装置（１２８）に接続される圧力センサ（１５８）が、圧縮空気貯蔵容器（９０）から空気量を増大する弁装置（１１４）の方へ見て逆止め弁（１５６）の前で、圧縮空気供給導管（１１２）に設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の制動制御装置。
常用作動において起こりかつ圧力センサ（１５８）により測定される圧縮空気供給導管（１１２）内の圧力が所定の閾値以下に低圧する場合、保持弁（１３２）が通電可能であるように、電気制御装置（１２８）により保持弁（１３２）が制御可能であることを特徴とする、請求項５に記載の制動制御装置。
弁装置（１６２）が双安定弁（１１６）の入口（１２４）と圧縮空気供給導管（１１２）との間に接続され、かつ常用制動機の貯蔵圧力用の入口（１７４）、圧縮空気接続導管（１１２）に接続される入口（１６４）、双安定弁（１１６）の入口（１２４）に接続される出口（１６８）、及び排気出口（１７２）を持ち、この弁装置（１６２）が、少なくとも２つの位置、即ち所定の閾値より大きい常用制動機の貯蔵圧力において現れるこの弁装置（１６２）の入口（１６４）をその出口（１６８）に接続する第１の位置と、所定の閾値より小さい常用制動機の貯蔵圧力において現れてこの弁装置（１６２）の出口（１６８）を排気出口（１７２）に接続する第２の位置を持っていることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の制動制御装置。
弁装置（１６２）が更に圧縮空気供給導管（１１２）内の圧力用の入口（１７６）を持ち、ばね素子により及ぼされる圧力を加えた圧縮空気供給導管（１１２）内の圧力により、閾値が決定されることを特徴とする、請求項７に記載の制動制御装置。
空気量を増大する弁装置（１１４）の制御入口（１４２）の前に接続される弁配列（１８２，１８８，１９２）により、空気量を増大する弁装置（１１４）の制御入口（１４２）にかかる圧力が排気可能であり、この弁配列（１８２，１８８，１９２）が冗長として設けられる空気圧制動回路の圧力（冗長圧力）を入口側に加えられ、通常作動ではこの弁配列（１８２，１８８，１９２）が動作せず、従って双安定弁（１１６）又は保持弁（１３２）から空気量を増大する弁装置（１１４）へ至る圧縮空気導管は開いているけれども、電気エネルギ供給装置の故障の場合弁配列（１８２，１８８，１９２）が動作し、空気量を増大する弁装置（１１４）の制御入口（１４２）が永続的に排気されているように、冗長圧力が弁配列（１８２，１８８，１９２）に作用することを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の制動制御装置。
冗長圧力が所定の期間にわたって所定の閾値圧力を上回ると、弁配列（１８２，１８８，１９２）が空気量を増大する弁装置（１１４）の制御入口（１４２）を排気することを特徴とする、請求項９に記載の制動制御装置。
弁配列が電気的に操作可能な弁（８２）を持ち、この弁の通電されない状態でその入口（１８０）がその出口（１８４）に接続され、通電される状態でその入口（１８０）がその出口（１８４）から遮断されていることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の制動制御装置。
弁配列があふれ弁（１８８）を持ち、閾値圧力を上回ると、このあふれ弁が開くことを特徴とする、請求項９〜１１の１つに記載の制動制御装置。
弁配列が時限素子を持ち、この時限素子が圧力信号に応答して、所定の期間の経過後、空気量を増大する弁装置（１１４）の制御入口（１４２）の前に接続されている弁（１９２）の状態を、この制御入口（１４２）を双安定弁（１１６）又は保持弁（１３８）に接続する第１の状態から、この制御入口を排気口（１９８）に接続する第２の状態へ変化することを特徴とする、請求項９〜１２の１つに記載の制動制御装置。
常用制動機及び補助制動機を持ちかつ電気制御される空気圧車両制動装置であって、常用制動機が、制動ペダル（６２）及び制動ペダル（６２）の操作に関連して圧縮空気で操作可能な車輪制動機操作用制動シリンダ（２０，２２，２４，２６）を持ち、少なくとも１つの制動シリンダ（２４，２６）がばね制動シリンダとして構成され、ばね制動シリンダのばね蓄勢部分が補助制動機を操作し、補助制動機が、ばね制動シリンダのばね蓄勢部分の排気により補助制動機を操作する補助制動信号発生器（８６）を持っているものにおいて、請求項１〜１３の１つに記載の電空制動制御装置を持っていることを特徴とする、空気圧車両制動装置。
請求項１４に記載の電気制御される空気圧制動装置（１０）を持つ車両。