JP2011518065A - 車両用制動システム - Google Patents

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Abstract

本発明は、車両用制動システム1に関する。この制動システム1は車両を固定する駐車制動機能2を持っている。この駐車制動機能2は固定を電子制御する駐車制動制御機能3を含む。更に制動システム1の電子及び/又は電気空気圧装置4,6,14,26,34,162,179,186,208,210が、特に空気処理装置26,162,179,186,208、車軸調整器34、トレーラ制御弁、電子制動システムの制御装置又は車両運動制御装置210、及び/又は車両の電気空気圧装置特に空気処理装置又は空気懸架装置、第2の機能5を持っている。この第2の機能5は駐車制動機能2から区別される。本発明によれば、この装置4,6,14,26,34,162,179,186,208,210が第2の機能5に加えて駐車制動制御機能3を持っている。
【選択図】図1

Description

本発明は、駐車制動機能を持つ車両特に商用車両用制動システムに関する。駐車制動機能の主要課題は、この車両を固定し、従って予期しない前後ずさりを防止することである。駐車制動機能は、車両の固定を電子的に制御する駐車制動制御機能を含んでいる。
この制動システムは、駐車制動機能とは異なる第2の機能を有する装置を持っている。この装置は制動システム又は車両に付属させることができる。制動システムに付属させる場合、この装置は制動システムの電子及び/又は電気空気圧装置である。特にこの装置は、空気処理装置、車軸調整器、トレーラ制御弁、電子制動システムの制御装置又は走行運動制御装置である。それに加えて又はその代りに、この装置を車両に付属させることができる。特に装置は、場合によっては制動システムにも付属させることができる車両の空気処理装置であってもよい。その代りに、装置は車両に付属する空気懸架装置であってもよく、この空気懸架装置によって、車両、車両の部分及び/又は場合によっては連結されるトレーラを空気圧により上昇又は下降させることができる。
装置は一般に、特に車両の枠に設けられている制動システムの複数の構成部分の1つである。このような構成部分を枠に有利に設けるために、僅かな場所しか利用できない。即ち一般に導体枠である枠は、このような構成部分従って装置を取付けることができる僅かな場所しか持っていない。更に特に圧縮空気導管の同じ長さの管路行程、車両の左側にある装置及び車両の右側にある装置へ至る配置がしばしば望まれる。更にこれらの構成部分又はこの装置は、湿気、汚れ及び損傷に対して保護されねばならない。湿気、汚れ及び損傷に対する保護は、車両枠にある好ましい場所で、あまり好ましくない場所におけるより容易に可能である。従って湿気、汚れ及び損傷に対する装置の保護の要求も、装置を車両の枠に設ける際有利な場所の選択をさらに制限する。全体としてこのような制動システムでは、従って車両の枠にあるあまり適当でない場所しか利用できない。更に公知の配置では、組立て費用が高い。更にこのような公知の制動システムは製造においても高価である。
従って本発明の基礎になっている問題は、このような公知の制動システムの配置の際、場所を節約し、かつこのような制動システムの組立て費及び製造費を低減することである。
本発明は、請求項1の特徴によりこの問題を解決する。本発明による制動システムの装置は、第2の機能に加えて駐車制動制御機能を持っている。それにより、他の装置に別々に設けられて駐車制動制御機能を与える電子処置をなくすことができる。ハウジングの数及び場合によっては残っているハウジングの間の電気導線及び/又は空気圧導管の数も、従来技術と比較して減少する。これは、特に車両の枠または電子装置及び装置を設けるのに特に適している枠の所にある場所を節約する。更に一層少ない数の構成部分又は一層少ない数の接続部により、組立て費用が減少される。第2の機能及び駐車制動制御機能を持つ装置は、更に第2の機能を持つ装置及び駐車制動制御機能を持つ別個の電子装置より安価に製造可能である。従って全体として本発明による制動システムは、従来技術による公知の制動システムより、容易にかつ場所を節約して構成可能であり、安価に製造可能である。
制動システムは、駐車制動機能のほかに常用制動機能を持っている。この常用制動機能は、制動機による車両の制動に役立つ。例えば常用制動機能により、この制動機の制動シリンダは空気圧で操作される。そのためこの制動シリンダの膜部分は、圧縮空気貯蔵容器から圧縮空気を給気される。その代りに又はそれに加えて、これらの制動機を機械的操作器により電気的に操作することができる。制動システムの構成部分は、場合によっては常用制動機能及び駐車制動機能にも対応させることができる。即ち常用制動機能及び駐車制動機能は、少なくとも部分的に制動システムの同じ構成部分から与えることができる。
有利な展開では、少なくとも1つの電磁弁が装置に統合され、ばね制動シリンダのばね部分の給気及び排気用空気圧力が、この電磁弁により電気空気圧的に出力可能である。それにより駐車制動機能が電気空気圧的に与えられる。装置が第2の機能を与える少なくとも1つの第2の弁を含んでいると、装置への電磁弁のこの統合が特に有利である。これにより弁が単一の弁ブロックにまとめられ、それにより制動システムの費用が更に低減される。
別の有利な展開では、上記の電磁弁が装置ではなく少なくとも1つの弁単位に統合され、この弁単位がフランジを介して装置に取付けられている。このフランジは、装置と弁単位との少なくとも1つの電気せつ接続部及び少なくとも1つの空気圧接続部を持っている。この場合装置が空気処理装置であると有利である。フランジを介する接続は費用を低減する。なぜならば、装置と弁単位との間の余分な電気導線及び空気圧導管をなくすことができるからである。
場合によってはモジュール状に構成される複数の弁単位が、装置に直接又はそれぞれフランジを介して間接に取付けられている。間接取付けの場合弁単位は、フランジを介して別の弁単位に接続され、この別の弁単位はフランジを介して装置又は更に1つの別の弁単位に接続されている。それによりモジュール構造において、車両への組込みのために必要な多数の弁単位を持つ制動システムを製造することができる。従って制動システムのために、使用される弁装置の数に関係なく装置を安価に設けることができる。
電磁弁が、装置を介して圧縮空気貯蔵容器に、またこの装置を介してばね制動シリンダのばね部分に空気圧的に接続可能であると、特に有利である。これは、特に装置が空気処理装置である場合、電気及び/又は空気圧接続部の数及び/又は長さを特に効果的に減少する。更に付加的な電気導線及び/又は空気圧導管を除去しかつ再び接続する必要なしに、フランジ結合される弁単位を交換できる、という利点が生じる。即ち弁単位は、フランジを介して装置から容易に取外すか、又はこの装置に取付けられる。これは制動システムの保守及び修理の際費用を減少する。
1つの展開では、装置が複数の単位を含み、弁単位がこれらの単位の1つに取付けられている。装置が空気処理装置である場合、装置は例えば空気乾燥単位、圧力制限単位及び/又は多回路保護弁単位であってもよい。弁単位は装置の任意の単位に取付けることができる。従って弁単位はこのような単位から容易に取外し可能であり、同様に容易に再びこの単位にフランジ結合することができ、それにより弁単位の交換の際修理費が少なくなる。
制動システムは少なくとも1つの中継弁を持ち、この中継弁を介して弁がばね制動シリンダのばね部分に空気圧的に接続可能である。この中継弁は、電磁弁により出力される空気の空気量の増大を行う。従って中継弁により、ばね制動シリンダを一層速やかに給気又は排気することができる。この中継弁は外部に設け、少なくとも1つの圧縮空気導管を介して、電磁弁が存在するハウジング又はこの電磁弁に接続することができる。
本発明による制動システムの展開では、この中継弁が装置に統合されている。中継弁も統合することにより、費用が更に節約される。なぜならば、中継弁のために別個のハウジングを製造する必要がなく、配管費用が減少するからである。
その代りに中継弁を装置に設け、即ちこの装置にフランジを結合するか、又はフランジ結合された弁単位に統合することができる。それにより中継弁は単独で又は弁単位の電磁弁と共に装置にフランジ結合されている。これによっても、フランジ結合される弁単位への統合または装置へのフランジ結合による利点が生じる。フランジ結合の場合、空気圧入口及び出口や電気導線は、電磁弁と組合わせる際フランジを経て導かれる。従って欠陥のある中継弁を容易かつ安価に交換することができ、このため接続導管を一時的に除去する必要がない。
装置は空気処理装置であるのがよい。この空気処理装置は、それを空気圧システミにおいて使用できるように、圧縮空気を処理する。例えば圧縮空気が空気処理装置において乾燥される。処理される空気は制動システム及び/又は車両の他の装置へ供給される。圧縮空気を必要とする他の装置は特に空気懸架装置であり、この装置により車両、車両の部分又は連結されるトレーラを上昇又は下降させることができる。
その代りに装置がなるべくトレーラ制御弁であり、このトレーラ制御弁によりこの車両に連結されるトレーラへ、このトレーラを制動及び/又は固定する圧縮空気が供給可能である。即ちトレーラ制御弁は、少なくとも1つの弁を持つ単位である。従って駐車制動機能用の空気圧力を電気空気圧的に出力する電磁弁をトレーラ制御弁に統合するか、又はトレーラ制御弁にフランジ結合される弁単位に統合すると有利である。
別の実施形態では、装置は車両の空気懸架装置である。この空気懸架装置が少なくとも1つの弁を持ち、この弁により空気圧力が出力可能であり、車両及び/又は場合によってはトレーラ/セミトレーラ又は車両又はトレーラ/セミトレーラの部分の上昇又は下降のために供給可能である。この場合空気懸架装置及び電磁弁は、駐車制動機能用の空気圧力を出力するため、共通な接続部を介して圧縮空気を供給される。更に空気懸架装置の弁及び駐車制動機能を与える電磁弁は、共通なハウジングに有利に統合されるか、又は互いにフランジ結合されるハウジング内にある。なぜならば、これにより制動システムの製造及び組立ての際費用が節約されるからである。更にこの統合又はこのフランジ結合は場所を節約する。更に空気懸架装置及び駐車制動機能のため電気制御装置の共通な利用は費用を節約する。
装置に統合される電磁弁により電気空気圧的に与えられる駐車制動機能の場合好ましい実施形態では、装置が少なくとも2つのチャネルを持つ車軸調整器であり、電磁弁が第1のチャネルに付属し、少なくとも1つの第2の弁が少なくとも1つの第2のチャネルに付属している。それぞれ少なくとも1つの第2の弁を持つ1つ又は2つの第2のチャネルがなるべく設けられている。第2の弁により、常用制御機能のため制動シリンダの膜部分の給気及び排気用の第2の空気圧力が出力可能である。それにより常用制動機能及び駐車制動機能のための空気圧力を出力する弁が、共通なハウジングに統合されている。これにより費用の利点が生じる。
第2のチャネルを持つ変形例では、最初に2つの第2のチャネルを持つ公知の2チャネル車軸調整器が使用されて、この第2のチャネルの1つが第1のチャネルとして利用可能であるように変更されている。このような変更は、当業者により問題なく行うことができる。
2つの第2のチャネルを持つ変形例のために、公知の2チャネル調整器が駐車制動機能のための1つの第1のチャネルだけ、3チャネル調整器に拡張される。すべての変形例において、駐車制動制御機能を与えるため即ち駐車制動機能を制御するための電子装置が、第1のチャネルの電磁弁を含めて、第2のチャネルの弁の制御部と共に共通なハウジング内にまとめられ、このハウジングは調整器のハウジング又はこの調整器にフランジ結合されるハウジングである。
この好ましい実施形態の展開では、少なくとも1つの中継弁が車軸調整器に統合されるか、又はこの車軸調整器にフランジ結合され、電磁弁がこの中継弁を介して制動シリンダのばね部分に空気圧的に接続可能である。中継弁は安価に車軸調整器に統合されるか又はこれにフランジ結合される。
制動システムの別の実施形態では、装置が電子常用制動システムの中心モジュールでる。この場合第2の機能がこの電子常用制動システムの中心制御機能である。これにより電子制動システムを制御する電子装置と駐車制動機能を制御する電子装置が、有利にかつ費用を節約してまとめられる。
その代りに、装置が走行運動制御のモジュールであり、第2の機能が車両及び/又は場合によっては存在するトレーラの走行運動の制御であると、有利である。走行運動制御は機関制御及び制動機の制御に介入し、これにより車両の走行安定性を高める。このために種々のセンサが設けられ、それにより走行状態が検出可能であり、検出される走行状態に応答して、制動介入及び駆動の際の介入を行うことができる。走行運動制御と共に駐車制動制御機能を1つのモジュールに統合することにより、再び費用が節約される。
別の展開では、走行運動制御のモジュールが、少なくとも1つのセンサを持っている。このセンサは、加速度センサ及び/又はヨーレイトセンサ又は他のセンサであり、このセンサにより走行状態のデータが検出可能である。検出されるこのデータは走行運動制御へ供給可能である。センサはモジュールへ安価にかつ場所を節約して設けることができる。
電子制動システムが規定通りに機能する場合、走行運動制御が常用制動機能に作用し、車両の個々の車輪の制動機が電子制動システムを介して常用制御機能により操作可能である。この場合走行運動制御のモジュールがセンサ信号を電子制動システムへ供給し、電子制動システムがセンサ信号を評価し、場合によっては個々の車輪における制動介入を行う。その代りに、走行運動制御のモジュール自体がセンサ信号を評価し、ここの車輪における制動介入を要求する。従って電子制動システムが規定通りに機能する場合、走行運動制御は、このモジュールに設けられている駐車制動機能とは無関係である。
しかし走行運動制御によって、走行運動制御の電子制動システムが故障した場合、車両の車輪特に後車軸にある制動機が駐車制動機能により操作可能である。従って常用制動機能の故障の場合、走行運動制御によって、車両を駐車制動機能により制動することができる。それにより制動システムのこの展開は安全性を高める。
電気空気圧制動シリンダの代わりに又はこれに加えて、駐車制動機能により電気機械操作機構が操作可能である。この場合操作は駐車制動制御機能により制御される。この場合駐車制動制御機能及び装置における第2の機能又は第2の機能の制御のために、共通な電子装置を設けることができる。これに反し電気機械操作機構又は操作器を操作するため電流を供給する出力最終段は、この装置とは別個に設けることができる。駐車制動機能に付属する出力最終段を、例えば常用制動機能を与えるための別の出力最終段とは別個に設けることもできる。
この場合トラクタである車両にある第1の制動機が電気機械操作機構を持ち、トラクタに連結されるトレーラが空気圧で操作可能な制動シリンダを持っているのがよい。これらの操作機構及び制動シリンダは駐車制動機能により操作可能である。従って電気機械操作機構を持つトラクタに、空気圧で操作可能な制動シリンダを持つ普通のトレーラを連結することができる。
トレーラの空気圧で操作可能な制動シリンダを操作する空気圧力は、トラクタにある電磁弁により出力される。この場合双安定3ポート2位置切換え弁及び保持弁を使用するのがよい。これらの弁は、特に空気処理装置である装置に統合されているのがよい。従って空気処理装置から長い圧縮空気導管を介してこれらの電磁弁へ圧縮空気を導く必要はない。空気処理装置は1つの付加的な出力ポートを持っておればよく、この出力ポートを介してトレーラ制御弁の制御導管が圧縮空気を供給される。
トレーラ用の空気圧力を出力する電磁弁は、トレーラ制御弁に統合することもできる。トレーラ制御弁又は空気処理装置へこの弁をフランジ結合することも可能である。更に電気機械操作機構を駆動する出力最終段を、装置特に空気処理装置へモジュール状にフランジ結合することができる。
装置が第1の電子装置を持ち、この第1の電子装置により、駐車制動制御機能及び第2の機能又は第2の機能の制御が与えられる。
その代りに、第1の電子装置により駐車制動制御機能が与えられ、別の第2の電子装置により第2の機能又は第2の機能の制御が与えられる。それにより2つの別個の電子装置が存在し、それにより電子装置の故障の際即ち1つの機能の故障の際、第2の電子装置及び第2の機能が必ずしも一緒には故障しない、という利点がある。例えば第1の電子装置が常用制動機能に付属し、第2の電子装置が駐車制動機能に付属している。従ってこれらの電子装置の1つの故障の際、常用制動機能と駐車制動機能が必ずしも同時に故障することはない。
有利な展開では、駐車制動制御機能が冗長に形成されている。従って駐車制動機能は第1の電子装置によって与えられるだけでなく、第2の電子装置によっても与えられる。従ってこれらの電子装置の1つの故障の際、それぞれ他方の電子装置の駐車制動機能を介して車両をなお確実に停止させることができる。
本発明のそれ以外の好ましい実施形態は、従属請求項及び図面について詳細に説明される実施例から明らかになる。
本発明の実施例による制動システムの電子及び/又は電気空気圧装置へ駐車制動制御機能の統合を示すブロック線図を示す。 統合される電磁弁を持つ図1による制動システムの装置の特別な構成のブロック線図を示す。 フランジ結合される1つの弁単位を持つ図1による制動システムの特別な構成のブロック線図を示す。 フランジ結合される2つの弁単位を持つ制動システムの特別な構成のブロック線図を示す。 フランジ結合される弁単位を持つ空気処理装置としての図1による装置の特別な構成のブロック線図を示す。 図1による駐車制動制御機能及び弁を3チャネル調整器へ付加することにより拡張される図1による制動システムの2チャネル車軸調整器を簡単化された概略図で示す。 統合される駐車制動制御機能及びフランジ結合される弁単位を持つ図1による制動システムの空気処理装置の第1変形例を簡単化された概略図で示す。 統合される駐車制動制御機能及びフランジ結合される弁単位を持つ図1による制動システムの空気処理装置の第2変形例を簡単化された概略図で示す。 統合される駐車制動制御機能及びフランジ結合される弁単位を持つ図1による制動システムの空気処理装置の第3変形例を簡単化された概略図で示す。 統合される駐車制動制御機能及びフランジ結合される弁単位を持つ図1による制動システムの空気処理装置の第4変形例を簡単化された概略図で示す。 走行運動制御のモジュール統合される駐車制動制御機能を持つ図1による制動システムを簡単化された概略図で示す。
図1は制動システム1の概略図を示す。この制動システム1は駐車制動機能2を持っている。この駐車制動機能2は駐車制動制御機能3を持っている。更に制動システム1は装置4を持っている。この装置4は、駐車制動機能2とは異なる第2の機能5を持っている。本発明によれば、駐車制動制御機能3は、第2の機能5と共に制動システム1の装置4に設けられている。
第2の機能5を持つ装置4は、この場合制動システム1の電子及び/又は電気空気圧装置である。例えば装置4は空気処理装置、車軸調整器、トレーラ制御弁、電子制動システムの制御部または走行運動制御装置である。
図1によるこの実施例の代わりに、駐車制動制御機能3及び第2の機能5を持つ装置4は、車両の電気空気圧装置を持つことができ、その場合第2の機能5は制動システム1に付属していない。例えばこの場合装置4は、制動システム1の構成要素ではなくて例えば空気懸架装置へ圧縮空気を供給する空気処理装置である。
図2は、図1の装置4の特別な構成でありかつ電気空気圧を与えられる駐車制動機能2を持つ制動システム1において使用可能な装置6のブロック線図を示す。装置6へ制御装置8が統合されている。この制御装置8により少なくとも駐車制動制御機能3が与えられる。更にこの制御装置8により、同様に装置6へ統合されている少なくとも1つの電磁弁10が駆動される。この電磁弁10により、駐車制動機能2を与え、空気圧力即ちばね制動シリンダのばね部分を給気及び排気しかつ場合によってはトレーラにある制動シリンダの膜部分を給気及び排気する空気圧力が、出力される圧力の反転後トレーラ制御弁において出力可能である。場合によっては装置6は、特に第2の機能5を与えるため、少なくとも1つの別の弁16を持っている。例えば装置6は、いわゆるトレーラ制御弁又はこの弁16が統合されているトレーラ制御弁装置である。
図3は、装置14にフランジ結合される弁単位16を持つ装置14としての図1の装置の特別な構成のブロック線図を示す。装置14は例えば制御装置8及び弁12を持つ車軸調整器である。装置14には、電磁弁10を持つ弁単位16がフランジ結合されている。このため装置14と弁単位16との間に接続部としてのフランジ18が設けられている。このフランジ18は装置14と弁単位16との電気及び空気圧接続部を持っている。弁単位16にある電磁弁10は、フランジ18を介して圧縮空気を供給される。更に電磁弁10は、このフランジ18を介して制御装置8により電気的に駆動される。電磁弁10により出力される空気圧力は、更にフランジ18及び装置14及び図示しない別の圧縮空気導管を介して、駐車制動機能2を与えるばね制動シリンダのばね部分へ供給される。従って弁単位16は、装置14のみへの電気及び空気圧接続部を持っている。それにより弁単位16の故障の場合、電気及び空気圧導管を費用をかけて除去する必要なしに、この弁単位の交換が問題なく可能である。なぜならば、装置14と弁単位16との接続部は、フランジ18の所で分離しさえすればよいからである。
図3による装置のこの構成の代わりに、図2による装置の構成と同じように、弁10を装置14に統合することもできる。この場合駐車制動機能を与える空気圧力を付加的に出力する、常用制動機能を与える空気圧力を出力する1K車軸調整器に改造されている従来の2K車軸調整器を、装置14として使用することができる。
図4は、制御装置8及び弁12を持つ図3の装置14及びこの装置14に取付けられる2つの弁単位を示す。図3による装置の構成におけるように、第1の弁単位即ち弁単位16は、フランジ18を介して装置14に電気的及び空気圧的に装置14に接続されている。しかし少なくとも1つの電磁弁22を持つ更に別の弁単位20も、別のフランジ24を介して弁単位16に、またこれを介して装置14に接続されている。従ってモジュール構造が存在し、原理的に任意の数の弁単位16,20を装置14にフランジ結合することができる。この場合弁10,22の制御は制御装置8を介して行われる。弁単位16,22は、フランジ18又は24への接続部のほかに、それ以上の電気的及び空気圧的接続部を持っていなくてよい。弁単位16,20と制動システムのそれ以外の構成要素とのすべての電気的及び空気圧的接続は、装置14を介して行われる。
その代りに電磁弁10及び22を再び装置14又は共通な弁単位に統合することもできる。その代りに制御装置8が第2の機能として弁12の制御のみを引受けるようにも構成可能であり、その際この弁12が装置14に設けられていない。この場合弁12を装置14にフランジ結合し、場合によっては共通な装置において電磁弁10及び22と共にまとめることができる。
図5は、空気処理装置としての装置4の特別な構成である装置26のブロック線図を示す。特に駐車制動制御機能3を与える制御装置8は、空気処理装置26の構成部分である空気乾燥単位28に統合されている。空気処理装置の別の構成部分として、空気乾燥単位とは別個に多回路保護弁単位30が設けられている。この多回路保護弁単位30に、弁10を持つ弁単位16が取付けられている。多回路保護弁単位30と弁単位16との電気的及び空気圧的接続は、フランジ32を介して行われる。多回路保護弁単位30にある弁も弁単位16にある電磁弁10も、制御装置8により制御される。
その代りに、弁16を直接多回路保護弁単位30に統合することもできる。空気乾燥単位28への統合も可能である。更に空気乾燥単位28及び多回路保護弁単位30も、1つの単位にまとめることができる。
図6は、3つのチャネル即ち異なるように出力可能な3つの空気圧力を持つ調整器34を示す。この場合2つのチャネルは2K車軸調整器の両方のチャネルであり、これらのチャネルにより、常用制動機能を与える制動シリンダの膜部分に給気及び再び排気可能である。出力可能な第3の空気圧力は、駐車制動機能2を与える制動シリンダのばね部分の給気及び排気に用いられる。
従って調整器34は3K調整器と称することができる。この3K調整器34は図1の装置4の特別な構成である。即ち装置34は、常用制動機能の制御にも駐車制動機能の制御にも用いられる制御装置36を持っている。即ち駐車制動制御機能3は制御装置36により実行可能である。即ち制御装置36にある駐車制動制御機能3は電磁弁38,40及び42を駆動し、これらの電磁弁により駐車制動機能を与える電気空気圧力が出力可能で、空気圧力出口44及び46において供給可能である。
詳細には圧縮空気は圧縮空気導管48、圧縮空気導管50,52及び54を経て、3ポート2位置切換え電磁弁として構成されかつ有利なように電磁操作可能な双安定弁である電磁弁38へ達する。その代りにばね力の作用を受ける3ポート2位置切換え電磁弁も使用でき、この弁は無電流でばね力により排気位置へもたらされる。この3ポート2位置切換え電磁弁38は、電気導線56を介して制御装置36により制御可能で、2つの切換え状態へ切換え可能であり、電気制御装置の故障の場合にもそのつどの切換え状態とは関係なくこの切換え状態に留まる。
従って3ポート2位置切換え電磁弁38により、圧縮空気導管58はこの3ポート2位置切換え電磁弁38の図示しない切換え状態で給気される。更にこの圧縮空気導管58は、図示した切換え状態にあるこの3ポート2位置切換え電磁弁38を経て、かつ圧縮空気導管59,60,62,64及び排気装置66を経て排気可能である。それにより圧縮空気導管58の空気圧力を上昇又は低下することができる。この空気圧力は、電磁弁40の通電されない状態で、圧縮空気導管68を経て中継弁単位70へ供給される。圧縮空気導管68に出力される空気圧力は、電気導線71を介して通電状態への電磁弁40の切換え後も保持される。
出力される圧縮空気導管68の空気圧力は、中継弁単位70により空気量を増大され、圧縮空気導管72,74及び76を経て圧縮空気出口44へ導かれ、そこから車両又はトラクタの制動システム1の制動シリンダのばね部分へ供給される。この場合中継弁単位70は、圧縮空気入口48から圧縮空気導管50、圧縮空気導管78、逆止弁80及び圧縮空気導管82を経て圧縮空気を受ける。圧縮空気導管68にある空気圧力の低下の場合圧縮空気導管72の排気は、中継弁単位70、圧縮空気導管84、及び既に述べた圧縮空気導管60,62,64及び排気装置66を経て行われる。
電磁弁42の通電されない状態では、空気量を増大された圧縮空気は、中継弁単位70から圧縮空気導管72及び74、圧縮空気導管84及び86、電磁弁42及び圧縮空気導管88を経て圧縮空気導管46へ、そこからトレーラ制御弁へ、またそこから反転される圧力としてトレーラへ供給されることができる。
その代りに電気導線90を介して電磁弁42の電気制御の際、圧縮空気出口46が圧縮空気導管50,52、圧縮空気導管92、電磁弁42及び圧縮空気導管88を経て直接圧縮空気導管48に接続可能である。電磁弁42のこの切換え位置は、停止した車両が駐車制動機能により操作されるトラクタの制動機のみによって停止可能であるか否か検査するのに役立つ。
圧力センサ92が更に圧縮空気導管94を経て圧縮空気導管84に接続され、それにより出力されかつ中継弁単位70により空気量を増大される空気圧力を測定する。出力される空気圧力は従って制御装置36により監視することができる。電磁弁38及び40における制御介入によって、少なくとも圧縮空気出口44において、また電磁弁42が給電されない切換え状態にある場合圧縮空気出口46においても、空気圧力を制御することができる。
装置34の別の構成要素は、車軸調整器により公知のように常用制動機能を与えるのに用いられる。制御装置36は常用制動機能を制御するだけでなく、駐車制動制御機能3も与える。更に常用制動機能のため及び駐車制動機能のために、共通な排気装置66を経て排気が行われる。更にすべての弁が共通なハウジングへ統合されている。常用制動機能を与えるための構造を以下に説明する。
貯蔵空気圧力は、圧縮空気入口96及び98及び100を経て電磁弁102へ達し、この電磁弁は電気導線104を介して制御装置36により制御及び切換え可能である。通電される状態でこの電磁弁102は、圧縮空気導管106及び108に給気する。圧縮空気導管108の排気は、圧縮空気導管110、電磁弁112、圧縮空気導管114,116及び118を経て可能である。空気圧で切換え可能な弁120、圧縮空気導管122及び圧縮空気導管64を経て圧縮空気は排気装置66を経て逃げ出すことができる。例えば停電の場合圧縮空気の逃げ出しは、制動ペダル装置により機械的に出力されて圧縮空気入口124を経て装置34へ供給される冗長圧力では不可能である。即ち弁120は圧縮空気導管126及び128を経て圧縮空気で切換え可能であり、それにより圧縮空気導管118の空気圧力が圧縮空気入口124の空気圧力を超過する間だけ、圧縮空気導管118が排気装置66を経て排気される。
逆の場合、即ち圧縮空気入口124の空気圧力が圧縮空気導管118の空気圧力を超過する場合、圧縮空気が圧縮空気入口124から圧縮空気導管132及び134及び弁120を経て圧縮空気導管118へ達する。従って停電の場合、圧縮空気導管118から圧縮空気導管116及び114を経てかつ通電されない弁112及び圧縮空気導管110を経て、冗長圧力が圧縮空気導管108へ供給可能である。そうでない場合電磁弁112は電気導線136を介して通電可能であり、それにより圧縮空気導管108の排気が回避される。
中継弁138は、圧縮空気導管108の出力される空気圧力を、圧縮空気導管140,142,144及び146を経て圧縮空気出口148及び150に与える。これらの圧縮空気出口148及び150は、車両の常用制動機能を与える制動シリンダに接続されている。
中継弁138は、圧縮空気入口96から圧縮空気導管98及び152を経て圧縮空気を供給される。圧縮空気導管108における空気圧力が低下する場合、圧縮空気導管140の排気は、中継弁138、圧縮空気導管154,62及び64を経てかつ排気装置66を経て行われる。
監視のため及び圧縮空気出口148及び150において出力すべき空気圧力の制御のため、圧縮空気導管140が圧縮空気導管156を経て圧力センサ158に空気圧的に接続されている。電気導線160が圧力センサ158を制御装置36に接続している。従って圧力センサ158により検出される圧力を制御装置36により解釈して、処理することができる。
その代りに圧力センサ158を、圧力センサ92の配置と同じように、制御装置36に配置することもできる。制御装置36外に圧力センサ92を配置することも可能である。共通な制御装置36は、単独で装置34を形成することもできる。図6に示されている別の構成要素も、1つ又は複数の単位にあるこの装置34にフランジ結合することができる。中継弁138及び/又は中継弁70の別々の配置またはフランジ結合も可能である。
図7は、制御装置164が統合されている空気処理装置162としての図1による装置4の特別な構成を、第1変形例で示す。この制御装置164従って空気処理装置162は、駐車制動制御機能3を与える。更に空気処理装置162は、駐車制動機能2とは異なる第2の機能5を与える。この第2の機能5は、図示しない複数の圧縮空気貯蔵容器及び/又は1つの圧縮空気貯蔵容器166及び圧縮空気導管50に与えられる圧縮空気の処理である。空気処理装置162は、それがこの圧縮空気を例えば乾燥しかつ/又は複数の圧縮空気回路を急激な圧力損失に対して保護する多回路保護弁単位を含むことによって、圧縮空気を処理する。圧縮空気貯蔵容器から、例えば常用制動機能を与えるための制動システム1の構成要素が供給される。その代りに又はそれに加えて、空気処理装置162から供給される圧縮空気が空気懸架装置へ供給される。
空気処理装置162には、図6による調整器34の電磁弁38及び40を持つ弁単位168がフランジ結合されている。このフランジを経て、圧縮空気導管54,68及び電磁弁38,40を制御するための電気導線56,71が導かれる。従って空気処理装置162と弁単位168との間に空気圧的接続が行われる。これは費用を節約する。同時にこの構成は、故障の場合弁単位168の交換を可能にし、制動シリンダ又はトレーラ制御弁へ至る費用のかかる圧縮空気導管を、交換のため費用をかけて取外す必要がない。
圧縮空気導管58の排気は、3ポート2位置切換え電磁弁38の排気出口169を経て行われる。この場合圧縮空気は弁単位168のハウジングから取出されて、大気へ放出される。その代りに、圧縮空気を排気出口169からフランジを経て空気処理装置162へ導き、そこから場合によっては中継弁70の排気出口169′空の圧縮空気とともに、大気へ放出することもできる。
圧縮空気出口44は、圧縮空気導管170を経て、複合膜−ばね制動シリンダ174のばね部分172に接続されている。圧縮空気導管176は、圧縮空気出口46をトレーラ制御弁178に接続するこのトレーラ制御弁178を経て、場合によってはこの制動システム1を持つトラクタに連結されるトレーラへ、制動シリンダを操作する圧縮空気を供給可能である。
図7に示される構成要素のそれ以外の動作態様は、駐車制動機能を与えるため図6に示されて説明された動作態様に一致している。同じ符号は同じ部材を示している。
図8は、図7による空気処理装置にほぼ等しい空気処理装置179としての装置4の構成の第2の変形例を示す。同じ符号は再び同じ部材を示す。図7による空気処理装置162とは異なり、中継弁70は空気処理装置179に統合されているのではなく、ハウジング180においてこの空気処理装置179にフランジ結合されている。即ち圧縮空気導管68及び82が、フランジ182を介してハウジング180を通って中継弁70へ導かれている。従ってハウジング80は、フランジ182の範囲に2つの圧縮空気入口を持っている。更にハウジング180は圧縮空気出口を持ち、この出口を経て圧縮空気導管184が、中継弁70をばね制動シリンダ174に接続している。ハウジング180にある図示しない別の出口によって、中継弁70の圧縮空気出口169′
を経て圧縮空気導管18を排気する。その代りに空気処理装置179に排気出口を設け、この出口を経て中継弁70及び/又は電磁弁38を排気することができる。このため少なくとも1つの空気圧接続部が、それぞれフランジを経てハウジング180又は弁単位168から空気処理装置179へ導かれている。
空気処理装置179外に中継弁70を設けるため、圧力センサ92は中継弁70により空気量を増大された空気圧力を測定するのではなく、圧縮空気導管68内の空気圧力を測定する。このため圧縮空気導管94はこの圧縮空気導管68に接続されている。電磁弁42もこの実施例の圧縮空気導管86を経て圧縮空気導管68に接続され、それにより電磁弁42が通電されない場合、圧縮空気導管88又はトレーラ制御弁178に、中継弁70により空気量を増大された圧縮空気を供給する。この配管は可能である。なぜならば、トレーラの制動機を操作するトレーラ制御弁178を駆動するために、トラクタにあるばね制動シリンダのばね部分に給気するのと同じ大きさの空気量は必要とされないからである。更にトレーラにおける駐車制動機能が抑制される場合、トラクタの駐車制動作用を検査するため電磁弁42の通電される切換え位置において、圧縮空気導管88が直接に、即ち電磁弁38及び40を介することなく圧縮空気導管50に接続可能である。
図9は、大体において図7の空気処理装置162に等しい空気処理装置186としての装置4の構成の第3の変形例を示す。再び同じ符号は同じ部材を示す。しかしこの空気処理装置186にフランジ結合される弁単位188は、図7の弁単位168と比較して、空気処理装置186への付加的な空気圧接続を利用可能である。この付加的な接続は、電磁弁38と40との間の圧縮空気導管58を電磁弁192に接続する圧縮空気導管190を経て行われる。この電磁弁192は電気導線196を介して制御装置194により制御可能である。制御装置194は、図7の制御装置164のように駐車制動制御機能3を与え、電磁弁38及び40も制御する。
電磁弁192の通電される状態でトレーラ制御弁178は、圧縮空気導管58にも存在する空気圧力を加えられる。停電の場合も電磁弁38はその現在の切換え位置に留まる。従って停電しても、電磁弁38がその切換え位置を変化したり、圧縮空気導管が排気されたり、従って車両が制動されたりすることがない。
トレーラ制御弁178の代わりに、電磁弁192を経て圧縮空気導管190に接続可能なトレーラ制御弁198を接続することができる。この接続は圧縮空気導管200及び202を経て行われる。圧縮空気導管204は更に圧縮空気導管200を圧力センサ206に接続し、この圧力センサを介して制御装置194により、圧縮空気導管200の実際圧力が検出可能であり、弁38及び192の適当な駆動により目標圧力に等しくするために制御可能である。
図10は、図8及び9による第3及び第4の変形例を互いに組合わせて統合された駐車制動制御機能3を持つ空気処理装置208としての装置4の構成の第4の変形例を示す。同じ符号は再び同じ部材を示す。
駐車制動制御機能3は制御装置194により与えられ、従って空気処理装置208に統合されている。弁単位188及び中継弁76を持つハウジング180は、この空気処理装置208にフランジ結合されている。
この第4の変形例の代りに、弁単位188及び中継弁76は、共通なハウジング内でも、フランジ結合可能である。逆止弁80も、この共通なハウジング又は図8及び10に示す変形例によるハウジング180に統合可能である。場合によっては、圧縮空気導管54及び82の代りに、圧縮空気導管50のみをフランジを経て空気処理装置179,208へ導きさえすればよい。場合によっては圧縮空気導管68も、電磁弁38,40及び中継弁76用の共通なハウジングから導出する必要がない。その場合必要ならば、圧力センサ92へ至る圧縮空気導管94がこの共通なハウジングから導出されている。しかしその代りに圧力センサ92も一緒にフランジ結合し、電気導線によりフランジを経て制御装置194に接続することができる。
図11は、駐車制動制御機能3(図1参照)を統合される走行運動制御装置210としての図1による装置4の構成を示す。第2の機能5は、少なくとも1つの制御装置による駐車制動機能2即ち駐車制動制御機能3の制御と共にモジュール211において与えられる走行運動制御である。このモジュール211は駐車制動モジュール212に設けられている。
走行運動制御の形の第2の機能5のために、加速度センサ214及びヨーレイトセンサ216のセンサデータが処理される。これら両方のセンサ214及び216は、駐車制動制御機能3を与える制御装置即ち走行運動制御のモジュール211へ統合されている。電子制動システムが規定通りに機能する場合、走行運動制御は駐車制動機能2とは無関係である。即ち走行運動制御のセンサ装置特にセンサ214及び216は、走行運動制御の制御部と共に共通なハウジングへ、駐車制動制御機能3による駐車制動機能2の制御部と共に統合されている。これにより制動システム1の構成要素が節約され、それがこの制動システム1の費用を低下する。即ち制動介入のために走行運動制御は、制動システム1により与えられる常用制動機能を使用する。このため駐車制動調整器212又はモジュール211と電子制動システムの電子装置218との間にCANデータ接続部217がある。
この電子装置218は、制動システム1を持つ車両の前車軸226に設けられている別のセンサ220及び222と直接通信する。これらのセンサ220及び222は回転数センサである。更に制動値信号発生器228の信号は電子制動システムの電子装置により受信される。かじ取りハンドルセンサ230は、電子制動システムのデータバス232を介して同様に電子装置218と通信する。従ってかじ取りハンドル角センサ及び制動値信号発生器728の信号を予想されるセンサの値の計算のために利用し、センサ212,214,220及び222の実際の測定値を持つこれらのセンサ値を利用することができる。この場合偏差は危険な走行状態を推論させ、この走行状態をディスプレイ234に表示し、機関236及びリターダ238の制御への介入を必要にさせることができる。このような表示又は介入のための通信は、車両データバス(CAN)240を介して行われる。
トレーラ242も、場合によっては電子装置218によりCANデータ接続部243を介して制御することができる。この場合車軸調整器246は車両の後車軸248にある。この後車軸246の車輪に回転数センサ250及び252が設けられている。これらのセンサ250及び252は、データバス232を介して同様に電子制動システムの電子装置218へ供給される信号を車軸調整器246へ送る。モジュール211にある走行運動制御用電子装置はすべてのセンサ信号を受け、制動機、機関236及びリターダ238において行うべき介入を介して車両の安定性監視のために、これらのセンサ信号を評価する。その代わりにこの評価の一部は、電子制動システムの電子制御装置218により行うこともできる。
電子制動システムの電子装置218が故障した場合、駐車制動調整器212にある走行運動制御の電子装置が、駐車制動機能2により車両の特に後車軸248の車輪を制御することができる。これにより安全性が高められる。なぜならば、この車両の検出される危険な走行状態に応答する車両の自動制動は、電子装置218が故障してもまだ可能だからである。その場合すべてのセンサのセンサ値をもはや考慮しなくてよい。しかしそれでもセンサ214及び216の重要なセンサ値が存在し、これらのセンサ値に基いて危険な走行状態を知ることができる。
駐車制動調整器212にあるモジュール211にセンサ214及び216を収容するのが更に有利である。なぜならば、駐車制動調整器212は通常車両の後車軸248の近くの中心個所に設けられており、この個所が加速度センサ214及びヨーレイトセンサ216による測定に最適に適しているからである。この個所における場所は不十分なので、センサ214及び216の収容は制動システム1における1つのハウジングを節約するだけでなく、制動システム1が設けられている車両の車両枠の好ましい個所における不十分な場所も有利に扱う。
全体として本発明は、駐車を制御する駐車制動制御機能3及び駐車制動機能2とは異なる第2の機能5を共通な装置4へ統合することにより、駐車制動機能を持つ制動システムと比較して一層安価に製造可能で特に車両枠にわずかな場所しか必要としない、駐車制動機能2を持つ制動システムを提供する。
実施形態の説明、明細書の序論及び請求項にあげた本発明のすべての特徴は、個々でも任意の組合わせでも使用可能である。従って本発明は上述しかつ特許を請求した特徴の組合わせに限定されない。むしろ個々の特徴のすべての組合わせが開示されたものとみなされる。

Claims (21)

  1. 車両用制動システムであって、この制動システム(1)が車両を固定する駐車制動機能(2)を持ち、この駐車制動機能(2)が固定を電子制御する駐車制動制御機能(3)を含み、制動システム(1)の電子及び/又は電気空気圧装置(4)が、特に空気処理装置、車軸調整器、トレーラ制御弁、電子制動システムの制御装置又は車両運動制御装置、及び/又は車両の電気空気圧装置特に空気処理装置又は空気懸架装置、駐車制動機能(2)から区別される第2の機能(5)を持っているものにおいて、電子及び/又は電気空気圧装置(4)が、第2の機能(5)に加えて駐車制動制御機能(3)を持っていることを特徴とする、制動システム。
  2. 駐車制動機能(2)が電気空気圧的に準備可能であり、ばね制動シリンダ(174)のばね部分(172)の給気及び排気用空気圧力が、少なくとも1つの電磁弁(38,40)により電気空気圧的に出力可能であり、この電磁弁(38,40)が装置(4,6,34,211)に統合されていることを特徴とする、請求項1に記載の制動システム。
  3. 駐車制動機能(2)が電気空気圧的に準備可能であり、ばね制動シリンダ(174)のばね部分の給気及び排気用空気圧力が、少なくとも1つの電磁弁(10,22,38,40)により電気空気圧的に出力可能であり、この電磁弁(10,22,38,40)が少なくとも1つの弁単位(16,20,168,188)に統合され、この弁単位が、フランジ(18,24,32)を介して、装置(4,14,25,162,179,186,208)又はこの装置(14)にフランジ結合される別の弁単位(16)に取付けられ、このフランジ(18,24,32)が、装置(4,14,26,162,179,186,208)と弁単位(16,168,188)との間又は別の弁単位(20)と弁単位(16)との間の電気及び空気圧接続部を持っていることを特徴とする、請求項1に記載の制動システム。
  4. 電磁弁(10,22,38,40)が、装置(4,14,26,179,186,208)を介して圧縮空気貯蔵容器(166)に、またこの装置(4,14,26,162,179,186,208)を介してばね制動シリンダ(174)のばね部分(172)に空気圧的に接続可能であることを特徴とする、請求項3に記載の制動システム。
  5. 装置(4,26)が複数の単位(28,30)を含み、弁単位(16)がこれらの単位の1つ(30)に取付けられ、特に装置(26)が空気処理装置であり、複数の単位(28,30)が空気乾燥単位(28)及び/又は空気処理装置(26)の多回路保護弁単位(30)であることを特徴とする、請求項3又は4に記載の制動システム。
  6. 少なくとも1つの中継弁(70)を介して、電磁弁(38,40)がばね制動シリンダ(174)のばね部分(172)に空気圧的に接続可能であり、この中継弁(70)が装置(4,34,162,186)に設けられていることを特徴とする、請求項2〜5の1つに記載の制動システム。
  7. 少なくとも1つの中継弁(10)を介して、電磁弁(38,40)がばね制動シリンダ(174)のばね部分(172)に空気圧的に接続可能であり、この中継弁(70)が装置(4,179,208)又はこの装置(4,179,208)にフランジ結合される弁単位(168,188)に設けられていることを特徴とする、請求項2〜5の1つに記載の制動システム。
  8. 装置(4,6,14,26,162,179,186,208)が空気処理装置であり、この空気処理装置により、制動システム(1)及び/又は車両の他の装置特に空気懸架装置へ圧縮空気が供給可能であることを特徴とする、先行する請求項の1つに記載の制動システム。
  9. 装置(4,6,14)がトレーラ制御弁であり、このトレーラ制御弁により車両に付加されるトレーラの常用制御機能用圧縮空気が供給可能であることを特徴とする、請求項1〜7の1つに記載の制動システム。
  10. 装置(4,6,14)が空気懸架装置であり、この空気懸架装置(4,6,14)が少なくとも1つの弁(12)を持ち、この弁により空気圧力が出力可能であり、車両及び/又は場合によってはトレーラ/セミトレーラ又は車両又はトレーラ/セミトレーラの部分の上昇又は下降のために供給可能であることを特徴とする、請求項1〜7の1つに記載の制動システム。
  11. 装置(4,6,14,34)が少なくとも2つのチャネルを持つ車軸調整器であり、電磁弁(10,22,38,40)が第1のチャネルに付属し、少なくとも1つの第2の弁が少なくとも1つの第2のチャネルに付属し、この第2の弁(12,102,112)により、常用制動機能のため制動シリンダの膜部分の給気及び排気用の第2の空気圧力が出力可能であることを特徴とする、請求項2に記載の制動システム。
  12. 少なくとも1つの中継弁(70)が装置(4,34,162,186)に統合されるか、又は装置(4,179,208)にフランジ結合され、電磁弁(10,22,38,40)がこの中継弁(70)を介して制動シリンダ(174)のばね部分(172)に空気圧的に接続可能であることを特徴とする、請求項2〜11の1つに記載の制動システム。
  13. 装置(4)が電子常用制動システムの中心モジュールであり、第2の機能(5)がこの電子常用制動システムの中心制御機能であることを特徴とする、請求項1に記載の制動システム。
  14. 装置(4,6,14)が走行運動制御のモジュール(211)であり、第2の機能(5)が車両及び/又は場合によっては存在するトレーラの走行運動の制御であることを特徴とする、請求項1に記載の制動システム。
  15. 走行運動制御(5)のモジュール(211)が、少なくとも1つのセンサ(214,216)特に加速度センサ(214)及び/又はヨーレイトセンサ(216)を持ち、このセンサにより走行状態のデータが検出可能であり、かつ走行運動制御(5)へ供給可能であることを特徴とする、請求項14に記載の制動システム。
  16. 走行運動制御(5)の電子制動システムが規定通りに機能する場合、車両の個々の車輪の制動機が直接駆動可能であるか、又は電子制動システムを介して常用制御機能により操作可能であり、走行運動制御(5)の電子制動システムが故障した場合、車両の車輪特に後車軸(248)にある制動機が駐車制動機能(2)により操作可能であることを特徴とする、請求項14又は15に記載の制動システム。
  17. 駐車制動機能(2)を与えるために操作可能な電気機械操作機構が設けられ、この操作が駐車制動制御機能(3)により制御可能であることを特徴とする、先行する請求項の1つに記載の制動システム。
  18. トラクタである車両にある第1の制動機が電気機械操作機構を持ち、車両に連結されるトレーラにある第2の制動機が空気圧で操作可能な制動シリンダを持ち、電気機械操作機構及び空気圧で操作可能な制動シリンダが、駐車制動機能(2)により操作可能であることを特徴とする、請求項17に記載の制動システム。
  19. 第1の電子装置により、駐車制動制御機能(3)及び第2の機能(5)又は第2の機能(5)の制御が与えられることを特徴とする、先行する請求項の1つに記載の制動システム。
  20. 第1の電子装置により駐車制動制御機能(3)が与えられ、別の第2の電子装置により第2の機能(5)又は第2の機能(5)の制御が与えられることを特徴とする、請求項1〜18の1つに記載の制動システム。
  21. 駐車制動制御機能(3)が冗長に形成され、この駐車制動制御機能(3)が付加的に第2の電子装置により与えられることを特徴とする、請求項20に記載の制動システム。
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