用于控制弹簧储能制动器的电‑气制动控制装置的制作方法

文档序号:11813423阅读:330来源:国知局
用于控制弹簧储能制动器的电‑气制动控制装置的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的电-气制动控制装置,用于控制包含至少一个弹簧储能制动缸的驻车制动器,具有用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头、能够借助于电子控制装置控制的电磁阀装置、中继阀、与电子控制装置连接的用于电驻车制动信号发送器的电驻车制动信号接头和通过止回阀保护的用于至少一个压缩空气气源的气源接头,所述中继阀的气动控制输入端一方面与第一电磁阀装置连接并且另一方面与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头连接,并且该中继阀的工作输出端与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头连接,通过所述驻车制动信号发送器传入驻车制动信号到控制装置中,所述压缩空气气源的气源接头一方面与第一电磁阀装置连接并且另一方面与中继阀的气源输入端连接。



背景技术:

在包括牵引车-挂车组合以及轨道车辆在内的载货车中,停车制动器(也称驻车制动器)以具有弹簧储能制动缸的方式来设计,所述弹簧储能制动缸在松开位置中以压缩空气加载弹簧压缩室并且由此使弹簧保持压紧,而为了制动使弹簧压缩室排气,也就是说,与大气压连接,使得制动气缸在弹簧的作用下产生制动力。

不但已知纯气动地运行的停车制动器,所述停车制动器通过待由驾驶员操作的双稳态的停车制动阀运行,而且已知具有双稳态的电-机械阀的电-气动设备、例如气动的中继阀,所述中继阀由电-机械的、双稳式电磁阀控制。在此,用于“停车制动”和“松开”的两个阀位置必须是“稳定”的,也就是说,在没有人的作用的情况下停留在相应地选择的位置中。然而,双稳态的阀在实践中是易受干扰的,这导致要实现冗余的系统,冗余的系统造成了附加的花费。

因此,在现有技术中,或者通过例如根据DE 10 2009 016 983 A1或者DE 10 247 812 C1的在后连接的中继阀和多个操作活塞和调节活塞来纯气动地确保双稳态,或者如在DE 10 2006 055 570 B4中所说明的那样通过具有在后连接的中继阀的双稳式电磁阀来确保双稳态。

此外,从这种类型的DE 10 2007 061 908 B4已知,通过反馈的中继阀实现双稳态,其中,所述反馈通过两位三通电磁阀实现,所述两位三通电磁阀使中继阀的输出端与其控制室无通电流地连接并且使中继阀的控制室从其输出端通电流地分开,并且取而代之地与第二两位三通电磁阀的输出端连接,该输出端或者能够与气源或者能够与大气连接。尽管这种方法具有缺点:使用两个昂贵的两位三通电磁阀并且压力能够通过第二两位三通电磁阀在没有永久的空气损耗的情况下仅仅在气源和大气之间转换,但是不能调节到中间值上。



技术实现要素:

因此,本发明基于以下任务:这样改进开篇所提到类型的电-气制动控制装置,使得尽可能成本有利地实现对重的载货车的驻车制动所提出的如驻车制动的置入和松开这样的基本要求,所述驻车制动具有双稳特性、用于辅助制动的制动压力的可调节性等等。

根据本发明,该任务通过权利要求1的特征解决。

本发明建议,第一电磁阀装置由分别具有截止位置和通流位置的三个两位两通电磁阀构成,其中,第一两位两通电磁阀作为入口阀连接在中继阀控制输入端和气源接头之间,并且第二两位两通电磁阀连接在中继阀控制输入端和降压口之间,并且第三两位两通电磁阀连接在工作输出端和中继阀控制输入端之间。

即,基本的发明构想在于,虽然双稳态与在DE 10 2007 061 908 B4中类似地通过中继阀的反馈产生。但是,与之不同地,第一两位三通电磁阀由两个无电流地闭合的两位两通电磁阀取代。由此得出三位三通功能,在该三位三通功能中,在不通电流的状态下例如两个两位两通电磁阀处于其截止位置中,并且因此中继阀的控制室不但相对于压缩空气气源而且相对于大气被关断。使用第三两位两通电磁阀用于反馈,所述第三两位两通电磁阀无电流地连接在通流位置中。

因为这种结构类似于EBS压力调节阀装置,在此能够如在那里一样使用相同的电磁阀,并且在相同的生产线上至少部分地利用相同的铸造工具生产两种装置,这带来成本节省。与为了产生双稳特性除了中继阀之外还需要其它阀的解决方案相比,本发明需要较少的部件。双稳式电磁阀相对于高的加速度(例如对在电磁阀附近的车架的锤击)的易受干扰性是相对高的,其故障特性很难被描述,并且其使用寿命是有限的,与具有所述昂贵的双稳式电磁阀的解决方案相比,本发明具有这样的优点:在很大程度上避免这些缺点。

总的来说得出了在简单和成本有利的结构、小的安装空间需求以及稳定的被证明可行的技术方面的优点。此外,本发明允许使用如两位两通电磁阀和中继阀这样的标准部件。

通过在从属权利要求中所举出的措施能够有利地改进和改善在权利要求1中所指出的发明。

特别优选,第一两位两通电磁阀和第二两位两通电磁阀分别具有无电流的截止位置和通电流的通流位置,并且第三两位两通电磁阀具有无电流的通流位置和通电流的截止位置。那么,在电能供应故障的情况下,中继阀的控制输入端不但从气源接头而且从降压口脱耦,从而没有控制压缩空气能从气源接头到达中继阀或者从该中继阀通过降压口泄漏。通过那时位于通流位置中的第三两位两通电磁阀产生反馈回路,在该反馈回路中,在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头上的压力反馈到中继阀的控制输入端中,由此稳定地锁住所述至少一个弹簧储能制动缸的最后被占用的状态、例如其张紧状态。

按根据图4和5的改进方案设置:在代表状态“行驶”的驻车制动信号传入到驻车制动信号接头中的情况下,电子控制装置将第二两位两通电磁阀控制在截止位置中,并且首先将第一两位两通电磁阀控制在通流位置中以及将第三两位两通电磁阀控制在截止位置中。因此,例如,首先在确定的时间段上,通过通电使第一两位两通电磁阀转换到通流位置中并且第三两位两通电磁阀转换到截止位置中,而第二两位两通电磁阀停留在截止位置中。为了使在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头上的压力达到弹簧储能制动缸的完全的松开压力,确定的持续时间是必需的,在该确定的持续时间过去之后,然后第一两位两通电磁阀被控制在截止位置中,并且第三两位两通电磁阀被控制在通流位置中,因此“锁住”了在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头的完全的松开压力。

代表“以确定的制动压力值操作驻车制动”状态的驻车制动信号传入到驻车制动信号接头中的情况下,电子控制装置优选地使第三两位两通电磁阀转换到截止位置中,并且根据制动压力值使第一两位两通电磁阀和/或第二两位两通电磁阀转换到截止位置中或者通流位置中。尤其在辅助制动或紧急制动的框架下是这种情况:在辅助制动或紧急制动时,驻车制动必需取代工作制动或者支持工作制动。

为了在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头上的压力提高,例如根据图2将第一两位两通电磁阀控制在通流位置中,并且将第三两位两通电磁阀控制在截止位置中,从而在反馈回路通过第三两位两通电磁阀闭锁的情况下,提高在中继阀的控制输入端上的压力,并且因此也提高在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头上的压力。

例如根据图3,为了在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头上的压力下降,第二两位两通电磁阀转换到通流位置中,并且第三两位两通电磁阀转换到截止位置中,从而在反馈回路通过第三两位两通电磁阀闭锁的情况下,减小在中继阀的控制输入端上的压力,并且因此也减小在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头上的压力。

电子控制装置能够在第一种情况下将第一两位两通电磁阀、并且在第二情况下将第二两位两通电磁阀交替式或者脉冲式地控制在截止位置中和在与此相比地更长的时间段上控制在通流位置中,以便实现斜坡状的或者逐渐的压力提高或者压力下降,尤其在辅助制动或者紧急制动的框架下,所述压力提高或者压力下降恰恰对于灵敏的计量或者说对于驻车制动力的或者说驻车制动压力的调节是有利的。

按根据图6和图7的改进方案,在代表“驻车制动”状态的驻车制动信号传入到驻车制动信号接头中的情况下,电子控制装置能将第一两位两通电磁阀控制在截止位置中,并且首先将第二两位两通电磁阀控制在通流位置中以及将第三两位两通电磁阀控制在截止位置中,并且然后将第二两位两通电磁阀控制在截止位置中以及将第三两位两通电磁阀控制在通流位置中。因此,例如首先在确定的时间段上,通过通电使第二两位两通电磁阀转换到通流位置中并且第三两位两通电磁阀连接到截止位置中,而第一两位两通电磁阀停留在截止位置中。为了使在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头上的压力达到弹簧储能制动缸的压紧压力,确定的持续时间是必需的,在该确定的持续时间过去之后,然后第二两位两通电磁阀被控制在截止位置中,并且第三两位两通电磁阀被控制在通流位置中,因此“锁住”了在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头上的压紧压力。

特别优选地,根据图9至图12的实施方式,电磁制动控制装置设置用于牵引车-挂车组合,并且因此具有用于挂车控制阀的接头,该接头能够与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头连接。

为此,例如设置能由电子控制装置控制的第二电磁阀装置,该第二电磁阀装置被构造为,使得该第二电磁阀装置要么使气源接头与用于挂车控制阀的接头连接,要么使中继阀的工作输出端与用于挂车控制阀的接头连接。

优选第二电磁阀装置由唯一的两位三通电磁阀或者两个两位两通电磁阀构成,如图9和图10示出的这样。

根据图9和图10,例如在代表“测试”状态的驻车制动信号传入到驻车制动信号接头中的情况下,第二电磁阀装置被电子控制装置控制,该第二电磁阀装置使气源接头与用于挂车控制阀的接头连接。在此,在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头排气的情况下,使用于挂车控制阀的接头充气以便测试:通过被压紧的所述至少一个弹簧储能制动缸进入制动状态的牵引车是否能够在挂车未被制动的情况下使牵引车-挂车组合保持停顿状态。

如果挂车在驻车制动压紧并且电能供应取消(点火“关”)的情况下不应同时被制动,则用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头必须与气源接头连接。与此有关的实现同样借助根据图11和图12的第二电磁阀装置进行,构造所述第二电磁阀装置,使得该第二电磁阀装置使气源接头与用于挂车控制阀的接头在无电流的情况下连接。然后,另一方面,该第二电磁阀装置使中继阀的工作输出端与用于挂车控制阀的接头在通电流的情况下连接,例如用以执行在牵引车和挂车的气动的制动促动器上的压力调节。

根据图29和图30能够设置第四电磁阀装置,通过所述第四电磁阀装置能够截断或者传递由第二电磁阀装置传出到用于挂车控制阀的接头上的压力,其中,在由所述第二电磁阀装置传出的压力被截断的情况下,通过所述第四电磁阀装置能够使处在所述挂车控制阀中的压力相对于降压口截断或者能够将其进一步导入该降压口中。

如果要在电能供应由于故障或者关断(点火“关”)而失效的情况下也能压紧驻车制动,则例如能够通过换向阀(选择低)和能以手动的方式操作的阀或者由附加的电能供应装置所供电的电磁阀来使中继阀的控制输入端排气。

因此,根据图13至图17能够设置第三阀装置,具有至少一个能以手动的方式或者电动方式控制的阀和一个换向阀,该换向阀将处在其入口上的压力中的较小压力进一步控制到出口上,其中,构造至少一个阀,使得该阀要么使气源接头要么使降压口与换向阀的第一入口连接,所述换向阀的第二入口能够与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头连接,并且所述换向阀的出口能够与中继阀的控制输入端连接。

在此,换向阀的第二入口尤其能够直接地或者通过第三两位两通电磁阀而与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头连接,并且换向阀的出口可以直接地或者通过第三两位两通电磁阀而与中继阀的控制输入端连接。

如果根据图13换向阀的出口直接与中继阀的控制输入端连接,则其所占用的位置总是优先于另外的阀。

如果根据图15至图17换向阀的出口通过第三两位两通电磁阀与中继阀的控制输入端连接,则换向阀的作用通过第三两位两通电磁阀转换到截止位置中而被抵消。

如果根据图14换向阀的出口通过第三两位两通电磁阀与中继阀的控制输入端连接并且直接与用于挂车控制阀的接头连接,则在第三两位两通阀转换到截止位置中的情况下仅仅使用于挂车控制阀的接头排气并且因此仅仅挂车被制动。

如果阀作为能以手动方式控制的阀来考虑(可通过所述阀对输出压力分级),则能够作为行车制动来运行。

为了获知在电-气制动控制装置中起作用的压力并且为了监控功能和工作状态,能够在不同的位置上设置压力传感器。

因此,根据图18至图24,至少一个压力传感器能够与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头连接和/或至少一个压力传感器能够与中继阀的控制输入端连接和/或至少一个压力传感器能够与用于挂车控制阀的接头连接,所述压力传感器将代表实际压力的信号传入到电子控制装置中。

根据图18至图23,能够构造电子控制装置,使得该电子控制装置基于代表实际压力的信号和通过驻车制动信号接头传入的、代表用于额定压力的值的信号执行在压力调节的框架下的额定-实际补偿和/或执行压力可信度测试和/或获知处在气源接头上的气源压力。

如果例如根据图18压力传感器连接在中继阀的工作输出端上并且因此也与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头或者说用于挂车控制阀的接头是可连接的或者说已连接的,则能够在那里获知实际压力并且由此获知所述至少一个弹簧储能制动缸的工作状态(松开、压紧或者说部分地松开或者压紧)。然后,同样的也适用于挂车制动器的工作状态,所述工作状态能够由在用于挂车控制阀的接头上的实际压力获知。此外,实现压力调节回路,在该压力调节回路中,第一电磁阀装置与中继阀相连接地构成控制组元。特别是,借助于可信度测试实现误差识别,因为例如当第三两位两通电磁阀连接到截止位置中并且第二两位两通电磁阀连接到通流位置中的情况下,在一些时间之后总是还测得大于大气压力的实际压力,那么能够从误差得出。

如果根据图19压力传感器与中继阀的控制输入端连接,则能够非常快速地获知被第一和第二两位两通电磁阀调节的实际压力,这导致压力调节回路的高动态。此外,也能够获知所述至少一个弹簧储能制动缸的工作状态(松开、压紧或者说部分地松开或者压紧)以及在此占主导的实际制动压力。然后,同样情况也适用于挂车制动器的工作状态。特别是,借助于可信度测试实现误差识别,因为例如当第三两位两通电磁阀连接到截止位置中并且第二两位两通电磁阀连接到通流位置中的情况下,在一些时间之后总是还测量大于大气压的实际压力,能够从误差得出。

如果根据图20第一压力传感器与控制输入端连接,并且第二传感器与中继阀的工作输出端连接,则能够借助于可信度测试来实现误差识别。例如第一和第二压力传感器的实际压力值根据工作状态必须在考虑确定的公差的情况下处于确定的相互关系中。在此,能够快速地、完全地和在多种工作状态下执行误差识别或者误差监控。此外,得到了比在只有一个压力传感器布置在中继阀的工作输出端上或者压力传感器布置在中继阀的控制输入端上的情况下更快速的压力调节。

如果根据图22和图23,另外的压力传感器与在工作输出端上和/或中继阀的控制输入端上的压力传感器一起与挂车控制阀的接头连接,则在多种工作状态下能够直接测量在气源接头上的气源压力,而不必调整到“行驶”工作状态。此外,也能够借助于可信度测试进行快速的误差识别。例如当电磁阀这样连接,使得在压力传感器之间发生压力连接时,那么压力传感器的实际压力必须显示相同的值。如前面提到的那样也能够在多种工作状态下获知气源压力。当设置“行车制动”工作状态时,由此也能够以有利的方式对在用于挂车控制阀的接头上的压力进行压力调节,在该工作状态下,在牵引车-挂车组合行车时,只有挂车制动、而不包括牵引车制动被计量地压紧。

根据按照图24的改进方案,至少中继阀、第一电磁阀装置、止回阀、电子控制装置以及气源接头、用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头和驻车制动信号接头能够构造在一个结构单元中。这产生了紧凑的结构单元,该结构单元能作为基础模块被进一步构造。

优选地根据图25,止回阀和处于中继阀的控制输入端或者说在第三两位两通电磁阀和用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头之间的反馈管线的至少一部分布置在所述结构单元外部。在电子调节的制动中通常使用的停车制动模块(EPM)就能够作为结构单元被使用并且相应地改动。

此外,根据图26和图27,第二电磁阀装置能够布置在所述结构单元的外部。为此,通过在外部在结构单元上用法兰连接和用电缆连接的、用于实现测试功能或者用于控制牵引车制动器的第二电磁阀装置,例如能够使用常规的并且以高的件数生产的ASR电磁阀(Antischlupfregelungsventil,防打滑调节阀)。

对此替代地,根据图28,第二电磁阀装置也能够布置在结构单元内部,由此减小用于在外部敷设管路和敷设线缆的费用。

根据按照图29和图30的改进方案,第四电磁阀装置能够布置在结构单元的外部或内部,通过所述第四电磁阀装置实现“行车制动”功能。

本发明也涉及车辆的制动设备,包括以上所说明的电-气制动控制装置、尤其牵引车-挂车组合的电-气制动设备和尤其作为电子调节的制动设备(EBS)。

附图说明

下面与本发明的实施例的说明一起参照附图详细地解释改善本发明的进一步的措施。在附图中示出:

图1根据本发明的电-气制动控制装置的优选的实施方式的示意性的线路图;

图2在一种状态下的图1的线路图,在该状态下计量地松开弹簧储能制动器;

图3在一种状态下的图1的线路图,在该状态下计量地压紧弹簧储能制动器;

图4在一种状态下的图1的线路图,在该状态下制动控制装置被带到“行驶”工作状态;

图5在一种状态下的图1的线路图,在该状态下制动控制装置处于“行驶”工作状态中;

图6在一种状态下的图1的线路图,在该状态下制动控制装置被带到“停车”工作状态;

图7在一种状态下的图1的线路图,在该状态下制动控制装置处于“停车”工作状态中;

图8具有中继阀的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图,该中继阀带有成梯级的中继阀活塞;

图9具有用于实现测试功能的附加的电磁阀装置的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图10图9的实施方式的变型的示意性的线路图;

图11具有用于实现挂车控制功能的附加的电磁阀装置的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图12图11的实施方式的变型的示意性的线路图;

图13电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图14电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图15电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图16电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图17电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图18具有压力传感器的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图19具有压力传感器的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图20具有两个压力传感器的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图21具有两个压力传感器的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图22具有两个压力传感器的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图23具有两个压力传感器的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图24作为结构单元的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图25作为具有外部构件的结构单元的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图26作为具有外部构件的结构单元的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图27作为具有外部构件的结构单元的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图28作为具有另外集成的构件的结构单元的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图29具有用于实现行车制动功能的附加的电磁阀装置的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图;

图30具有用于实现行车制动功能的附加的电磁阀装置的电-气制动控制装置的另外的实施方式的示意性的线路图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的电-气制动控制装置1的优选实施方式的示意性的线路图。优选电-气制动控制装置1为牵引车-挂车组合装置的电-气制动控制装置的、尤其电子式地调节的制动设备的组件,并且布置在牵引车上。

所述电-气制动控制装置1具有气源接头2,该气源接头通过止回阀4保护。气源管线6一方面从气源接头2向第一电磁阀装置8延伸,该第一电磁阀装置具有作为入口阀的第一两位两通电磁阀10和作为出口阀的第二两位两通电磁阀12。该第一两位两通电磁阀10如该第二两位两通电磁阀12那样无电流情况下位于所示出的截止位置中,而两个阀10、12通电情况下切换到通流位置中并且被电子控制装置14控制。

此外,中继阀的气源输入端16也通过气源管线6连接到气源接头2上。中继阀18的气动控制输入端20通过控制管线22与由入口阀10(第一两位两通电磁阀)和出口阀12(第二两位两通电磁阀)组成的组合连接。

详细地,在第二两位两通电磁阀12的无电流的截止位置中,在控制管线22或者说在中继阀18的控制输入端20和降压口24之间的连接中断,而该连接在通电流的通流位置中是接通的。以类似的方式,在第一两位两通电磁阀10的无电流的截止位置中,在控制管线22或者说中继阀18的控制输入端20和气源接头2之间的连接中断,而该连接在通电的通流位置中是接通的。

此外,设置连接到中继阀18的工作输出端28和中继阀18的控制输入端20之间的反馈管线26中的第三两位两通电磁阀30,通过该第三两位两通电磁阀能够使中继阀18的工作输出端28与中继阀18的控制输入端20连接(通流位置)或者能够中断该连接(截止位置)。第三两位两通电磁阀30也借助于控制装置14控制,所述控制装置能够通过驻车制动信号接头32和信号线34接收由驻车制动信号发送器36传出的驻车制动信号。

优选地,所有三个两位两通电磁阀10、12、30在其无电流的位置中受弹簧负荷地被预紧并且通过借助于控制装置14的通电来切换。

中继阀18的工作输出端28借助于工作管线38与用于至少一个弹簧储能制动缸的接头40连接。优选地,在此未示出的在后轴上的两个弹簧储能制动缸连接在到该接头40上。

根据第一两位两通电磁阀10和第二两位两通电磁阀12(入口电磁阀/出口电磁阀组合)的连接状态使中继阀18的控制管线22或者说控制输入端20通风或者排气,从而通过借助于中继阀18增加空气量的通风或者排气引起工作输出端28的相应的通风或者排气,并且因此引起用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40的相应的通风或者排气。

中继阀18以已知的方式构造并且包括通过控制输入端20连接到控制管线上的控制室42、限界控制室42并且在壳体44中可运动的中继阀活塞46,该中继阀活塞具有构造在中继阀活塞46上或者说构造在其中继阀活塞杆上的阀体48,所述阀体与在同样可运动地被接收在壳体44中的第二阀活塞52上的出口座50构成双座阀的出口阀。此外,中继阀18包含构造在壳体44上的入口座54,第二阀活塞52被抵着该入口座预紧并且与其一起构成双座阀的入口阀。此外,第二阀活塞52具有居中的通道孔,在中继阀活塞46从第二阀活塞52上抬起的情况下,该通道孔使排气装置56与工作室58连接,该工作室与工作输出端28连接,以排出该工作室的空气。另一方面,在第二阀活塞52从入口座54抬起的情况下,与气源输入端16处于连接中的气源室60与工作室58连接,以使工作输出端28通风。然后,通过控制输入端20上的或者说控制室42中的压力确定中继阀活塞46的位置,所述中继阀活塞能够利用其阀体48向下压第二阀活塞52,以将其从入口座54抬起。最后,借助于阀活塞弹簧62向入口座54挤压第二阀活塞52。此外,中继阀活塞弹簧64以力FF向控制室42方向挤压中继阀活塞46从出口座50离开。

通过控制装置14,尤其基于处在驻车制动信号接头32上的驻车制动信号,确定三个两位两通电磁阀10、12、30的转换状态。为此,构造驻车制动信号发送器36,使得该驻车制动信号发送器根据操作来传出代表下面进一步说明的工作状态的驻车制动信号。

取代或者除了可由驾驶员手动地操作的驻车制动信号发送器36之外,驻车制动信号也能由另外的控制装置传入到控制装置14中,例如在上坡上由驾驶员辅助系统、例如起动辅助系统提供。

详细地,控制室42中的压力pSK加载中继阀活塞46的朝向该控制室的面ASK,工作室压力pAK作用到朝向该控制室的面AAK上。中继阀活塞46的朝向控制室42的面AAK大于朝向工作室58的面AAK

即以下的力作用到中继阀活塞46上:

来自控制室方向:Fst=pSKASK

来自工作室方向:FAK=FF+pAKAAK

如果第二阀活塞52向下运动,则附加地必须克服阀活塞弹簧62的力FFz。最后,如果要使中继阀活塞46运动,还必须克服中继阀活塞46和第二阀活塞52的密封装置的和导向装置的摩擦力FReibung

在此背景下,电-气制动控制装置1的工作原理如下:

在电-气制动控制装置1的在图1中所示出的基本状态下,不但第一两位两通电磁阀10、第二两位两通电磁阀12而且第三两位两通电磁阀30都不通电,从而通过转换到通流位置的第三两位两通电磁阀30使控制输入端20与中继阀18的工作输出端28连接。由此,反馈是稳定的,并且没有压力能够从气源接头2到达中继阀18的控制输入端20或者说从所述控制输入端向降压口24泄漏。由此,在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40上正好占主导的压力和因此该接头的压紧状态或者说松开状态也保持恒定。

现在,例如在“辅助制动”工作状态下,如果要根据驻车制动值发送器36的相应信号提高在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40上的压力,则根据图2首先使第三两位两通电磁阀30在调节持续时间内通电,由此中断在工作室58和控制室42之间的连接。然后,通过使第一两位两通电磁阀10通电提高在中继阀18的控制室42中的压力。这尤其通过第一两位两通电磁阀10的脉动产生。

如果满足

pSKASK>FF+FFz+pAKAAK+FReibung

则中继阀活塞46向下运动,打开双座阀的入口座54并且让气源压力流入到工作室58中。

如果满足

pSKASK+FReibung=FF+pAKAAK

则中继阀活塞46往回运动直到中立位置中,在所述中立位置中,双座阀的入口座54和出口座50关闭。

与之相对地,例如在“辅助制动”工作状态下,如果要根据驻车制动值发送器36的相应信号根据图3调节在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40上的较小的压力,则优选通过第二两位两通电磁阀12的脉动使控制室42中的控制压力下降,直到满足:

pSKASK+FReibung<FF+pAKAAK

然后,中继阀活塞46向控制室42方向运动并且通过双座阀的出口座50放出工作室58的空气,直到力平衡再次占主导,中继阀活塞46由此再次转移到中立位置中。

为了根据驻车制动值发送器36的相应信号产生根据图4的“行驶”工作状态,使第一和第三两位两通电磁阀10、30在较长的时间上通电。由此使控制室42通风,直到气源压力在那里占主导。因为用于控制室42中的压力pSK的作用面AAK大于用于工作室58中的压力pAK的作用面AAK,现在,在中继阀活塞46上由控制室42中的压力作用的力与由工作室58中的压力作用的力相比占优势,并且满足

pSKASK>>FF+FFz+pAKAAK

由此,中继阀活塞46被稳定地压到其朝向工作室58的下方的端部位置中,使得该中继阀活塞打开双座阀的入口座54并且由此使工作室58与气源接头2连接。

现在,第三两位两通电磁阀30断电并且由此占据其通流位置,以使控制室42和工作室58气动地相互连接。因为现在通过第三两位两通电磁阀30、工作室58和入口座54以气源压力持续地供给控制室42,第一两位两通电磁阀10也能够断电并且因此转换到截止位置中。现在,满足

pSK=pAK=pVerorgung

在图5中示出稳定的“行驶”工作状态,在该工作状态下,在控制室42和工作室48中的压力等于大气压。然后,中继阀活塞弹簧64的力占优势并且向控制室42方向压或者保持中继阀活塞46,由此排出工作室58的空气并且通过第三两位两通电磁阀50也排出控制室42的空气。在例如第一两位两通电磁阀10相对于气源压力的小的不密封性情况下,该第一两位两通电磁阀也可能会通过第三两位两通电磁阀30和中继阀18的双座阀的出口座50排气。

只要满足:

pVerorgungASK+FReibung>FF+FFz+pVersorgungAAK

则中继阀活塞46保持在通风位置中。

为了产生根据图6的“停车”工作状态,第二两位两通电磁阀12和第三两位两通电磁阀在一定的持续时间上通电。由此放出控制室42的空气,直到大气压在那里占主导。现在,除了小的摩擦力之外,仅仅还有向控制室42方向的力作用到中继阀活塞46上。所述中继阀活塞向上运动并且也使工作室58排气。中继阀活塞弹簧64用于使中继阀活塞46运动直到其上方的端部位置中并且在那里停住,由此完全地打开出口座50。然后,第三两位两通电磁阀30断电,使得控制室42和工作室58气动地相互连接。现在,因为控制室42通过第三两位两通电磁阀30、工作室58和出口座50与大气持续地连接,所以也能够使第二两位两通电磁阀12断电,用以转移到该第二两位两通电磁阀的截止位置中。

在根据图7的稳定的“停车”工作状态下,使供给压力或气源压力pVerorgung下降到确定的阈值以下,使得被中继阀活塞弹簧64作用在中继阀活塞46上的力在任何时刻占优势并且使入口座54闭合、使出口座50打开并且工作室58中的压力排出。因为第三两位两通电磁阀30使控制室42与工作室58连接,现在也使控制室42排气,由此,现在弹簧力更多地占优势。停车制动自动地运行到稳定的停车状态中。

在下面所说明的实施方式中,相同的或者相同地起作用的构件和组件参照以上所说明的实施方式以相同的附图标记来标明。

在以上所说明的实施方式中,中继阀活塞46的朝向控制室42的作用面ASK大于朝向工作室58的作用面AAK。如果作用面上的差异还要更大,则根据图8的实施方式,梯级活塞46a、46b也能够作为中继阀活塞使用,在梯级活塞中存在相互连接的两个控制室42a、42b,其中,在壳体44和第一中继阀活塞46a之间构成第一控制室42a,并且在第一中继阀活塞46a和第二中继阀活塞46b之间构成第二控制室42b,并且两个中继阀活塞46a、46b都作用到与出口座50一起起作用的阀体48上。以此方式,用于控制室42a、42b中的压力pSK的作用面ASK与用于在工作室58中的压力pAK的作用面AAK相比大大地增加。

如果借助于电-气制动控制装置1设置挂车控制阀(ASV)的操控,则能够这样形成该电-气制动控制装置,使得处在至少用于其弹簧储能制动缸的接头40上的压力同时被引导至用于挂车控制阀的接头66。然而在这种情况下,驾驶员必须具有这样的可能性:在置入停车制动的情况下使用于挂车控制阀的接头66充气,以此松开挂车的制动,并且驾驶员能够测试,牵引车的弹簧储能制动器是否能够独自使牵引车-挂车组合保持在静止状态(“测试功能”)。这种“测试功能”通过能被电子控制装置14控制的第二电磁阀装置68实现,该第二电磁阀装置优选包括根据图9的唯一的两位三通电磁阀或者根据图10的两个两位两通电磁阀,或者由其构成。电磁阀68优选这样连接:使得其在不通电的状态下把用于挂车控制阀的接头66与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40连接,并且在通电的状态下与气源接头2连接。换言之,构造第二电磁阀装置68,使得该第二电磁阀装置要么使气源接头2与用于挂车控制阀的接头66连接,要么使中继阀18的工作输出端28与用于挂车控制阀的接头66连接。在此,第二电磁阀装置68优选连接到反馈管线26中。

如果在完全压紧停车制动并且电流供给关断的情况下不应同时刹住挂车,则用于挂车控制阀的接头66在这些运行条件下必须与气源压力连接。然而,如果用于挂车控制阀的接头66上的压力正好被调节,尤其例如在“辅助制动”功能的框架下的“行驶”工作状态期间,则应同时刹住挂车。这种功能优选地同样借助于例如根据图11的唯一的两位三通电磁阀的或者根据图12的两个两位两通电磁阀的形式的第二电磁阀装置68来实现。然而,这些电磁阀68相对于图9和图10反过来连接,从而在无电流的状态下气源压力处在用于挂车控制阀的接头66上,并且在压力调节期间通过所述电磁阀68的通电把用于挂车控制阀的接头66与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40连接。然后,构造根据图11和图12的第二电磁阀装置69,该第二电磁阀装置使气源接头2与用于挂车控制阀的接头66连接。另一方面,第二电磁阀装置68通电情况下使中继阀18的工作输出端28与用于挂车控制阀的接头66连接。

如果电能供给由于故障或者关断(点火“关”)而被关闭的情况下驻车制动器也还应是能压紧的,则例如通过换向阀(选择低)70和能以手动方式操作的阀72a或者通过由相对于现有的车内能量供给(例如电池)附加的电能供给73(例如另外的电池)供电的电磁阀72b,能够使中继阀18的控制输入端20排气。

因此,根据图13至图17的实施方式能够设置第三阀装置74,具有例如可手动或者电动地控制的阀72a、72b和换向阀70,该换向阀将处在其入口78、80上的压力中的较小压力进一步控制到出口82上,其中,构造阀72a、72b,使得该阀要么使气源接头2要么使降压口84与换向阀70的第一入口78连接,所述换向阀的第二入口80能够与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40连接,并且所述换向阀的出口82能够与中继阀18的控制输入端20连接。

在此,换向阀70的第二入口80尤其能够直接地(图14、图15、图16、图17)或者通过第三两位两通电磁阀30(图13)而与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40连接,并且换向阀70的出口82能够直接地(图13)或者通过第三两位两通电磁阀30(图14、图15、图16、图17)而与中继阀18的控制输入端20连接。

如果根据图13换向阀70的出口82直接与中继阀18的控制输入端20连接,则其占据的位置总是优先于另外的阀。

如果根据图14讲可分级的阀作为手动的阀72a使用,也就是说,阀72a,该阀的输出压力与阀72a的操作机构86的操作程度相关,换向阀70在可分级的阀72a上的第一入口78、换向阀70在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40上的第二入口80和换向阀70的出口82能够与用于挂车控制阀的接头66连接,或者在此能通过第二电磁阀装置68连接,则能够实现“行车制动”工作状态,其方式是,在中继阀18的控制输入端20中传入渐次的或者分级的压力,其中,然后可分级或者成梯度地调节的压力又处在用于挂车控制阀的接头66上。

如果根据图15至图17换向阀70的出口82通过第三两位两通电磁阀30与中继阀18的控制输入端20连接,则换向阀70的作用能够通过第三两位两通电磁阀30转换到截止位置中来抵消。

根据图16和图17,使用电磁阀72b取代手动的阀72a,该电磁阀借助于电子开关75操作,该电子开关使所述电磁阀与附加的电能源73连接。为了防止电磁阀72b由于在敷设线缆中的差错而无意地通电,则根据图17能够使用具有用于正极与接地的双开关接触的开关。

根据在图18至图23中所示出的实施方式中,构造电子控制装置14,使得所述电子控制装置基于代表实际压力的信号和通过驻车制动信号接头32提供的、代表用于额定压力的值的驻车制动信号来执行在压力调节的框架下的额定-实际补偿和/或执行压力可信度测试和/或执行处在气源接头2上的气源压力的获知。

如果例如根据图18的实施方式将压力传感器88连接在中继阀18的工作输出端28上并且因此也与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40或者用于挂车控制阀的接头66能够连接或者已连接,则在那里能够获知实际压力并且由此获知至少一个弹簧储能制动缸的工作状态(松开、压紧或者说部分地松开或者压紧)。当第二电磁阀装置68位于下述位置中时,同样情况也适用于挂车制动器的工作状态,所述工作状态能够从在用于挂车控制阀的接头66上的实际压力获知:在所述位置中,用于挂车控制阀的接头66与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40连接。

此外,实现压力调节回路,在该压力调节回路中,第一电磁阀装置8与中继阀18相连接地构成控制组元。特别是,借助于可信度测试可实现误差识别,因为,例如例如如果在第三两位两通电磁阀30转换到截止位置中并且第二两位两通电磁阀12转换到通流位置中的情况下,在一小段时间之后总是还测得大于大气压力的实际压力,那么可认为存在误差。

如果根据图19使压力传感器88与中继阀的控制输入端20连接,则能够非常快速地获知被第一和第二两位两通电磁阀10、12调节的实际压力,这导致压力调节回路的高动态。此外,也能够获知至少一个弹簧储能制动缸的工作状态(松开、压紧或者说部分地松开或者压紧)以及在那里占主导的实际制动压力。同样情况也适用于挂车制动器的工作状态。特别是,借助于可信度测试可实现误差识别,因为例如当第三两位两通电磁阀30连接在截止位置中并且第二两位两通电磁阀12连接在通流位置中的情况下,在一些时间之后总是还测得大于大气压力的实际压力,那么能够从误差得出。

如果根据图20使第一压力传感器与控制输入端连接,并且使第二压力传感器90与中继阀18的工作输出端28连接,这也使得可借助于可信度测试实现误差识别。例如在考虑确定的公差的情况下,第一和第二压力传感器88、90的实际压力值根据工作状态必须相对于彼此处于确定的关系中。在此,能够快速地、完全地并且在多种工作状态下执行误差识别或者误差监控。此外,比当只有一个压力传感器90布置在中继阀18的工作输出端28上或者当压力传感器88布置在中继阀18的控制输入端20上时得到了更快速的压力调节。

在图21的实施方式中,第一压力传感器88与中继阀18的工作输出端28连接,并且第二压力传感器90与用于挂车控制阀的接头66连接,从而,除了压力调节之外也能够进行可信度测试。因为当第二电磁阀装置68接通相应的连接时,在用于挂车控制阀的接头66上的压力必须与在用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40上的压力相当。

如果根据图22和图23,第二压力传感器90与在工作输出端上和/或在中继阀18的控制输入端20上的第一压力传感器88共同地与挂车控制阀的接头66连接,则在多种工作状态下能够直接测量在气源接头上的气源压力,而不必调到“行驶”工作状态。此外,借助于可信度测试也实现了快速的误差识别。例如当电磁阀10、12、30、68这样转接,使得在压力传感器88、90之间产生压力连接时,压力传感器88、90的实际压力必须显示相同的值。如前述那样,也能够在多种工作状态下获知气源压力。当设置“行车制动”工作状态时由此也能够以有利的方式对在用于挂车控制阀的接头66上的压力进行压力调节,在所述“行车制动”工作状态下,在牵引车-挂车组合行车时,仅仅定量地使挂车制动、而不使牵引车制动器压紧。

根据图24的实施方式,中继阀18、第一电磁阀装置8(第一、第二和第三两位两通电磁阀10、12、30)、止回阀4、电子控制装置14以及气源接头2、用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40和驻车制动信号接头32构造在图24中的、由虚线象征性地示出的结构单元92中,该结构单元在此为可扩展的基础模块。此外,压力传感器88集成到该基础模块或者说结构单元92中,该压力传感器在此例如与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40连接。此外,使所提到的组件气动地或者电动地相互连接的电动的和气动的管线也自然地集成到结构单元92中。所述结构单元或者基础模块92能够具有唯一的壳体或者包括多个相互法兰连接的壳体。

在图25的实施方式中,图24的基础模块如下改动:止回阀4,和,在中继阀18的控制输入端20或者第三两位两通电磁阀30与用于所述至少一个弹簧储能制动缸的接头40之间的反馈管线26的至少一部分,布置在所述结构单元92的外部。然后,对于反馈管线26的外部部分,在结构单元92的壳体96上设置自身的接头94。然后,在电子调节的制动中通常使用的停车制动模块(EPM)能够作为结构单元92来使用并且能够通过所谓的外部改动来适配。

附加地,根据图26和图27,第二电磁阀装置68能够布置在结构单元92的外部。然后,例如在外部由法兰连接的第二电磁阀装置68被也在外部的气源管线6供给以压缩空气。最后,在结构单元92的壳体96上也设置用于第二电磁阀装置68的电接头98,由此,该第二电磁阀装置能够通过结构单元92的控制装置14的信号线100控制。

为此,利用在外部在结构单元92上法兰连接的并且敷设线缆的、用于实现测试功能的和/或用于控制牵引车制动器的第二电磁阀装置68,例如在此能够使用常规的并且以高的件数生产的ASR电磁阀(Antischlupfregelungsventil,防打滑调节阀)。

对此替代地,根据图28,第二电磁阀装置68也能够布置在结构单元92的内部,由此减小用于在外部敷设管路和敷设线缆的费用。

根据按照图29和图30的改进方案,第四电磁阀装置102能够布置在结构单元92的外部或内部,通过所述第四电磁阀装置实现了“行车制动”功能。所述第四电磁阀装置102包括第四两位两通电磁阀104,该第四两位两通电磁阀一方面与用于挂车控制阀的接头66连接,并且另一方面与第五两位两通电磁阀106连接,所述第五两位两通电磁阀在其通流位置中将在第四两位两通电磁阀104上的压力进一步连接到降压口108上。在流动方向上看,该第四电磁阀装置102布置在第二电磁阀装置68后面,在此,“测试功能”由该第二电磁阀装置实现。

为了行车制动,必须使挂车控制阀能够定量地排气,因此,为此第四两位两通电磁阀通常转换到通流位置中,并且第五两位两通电磁阀根据相应的电的压紧信号例如交替式地或者脉冲式地从截止位置转换到通流位置中。

本发明的不同的实施方式的特征的组合是可能的并且由此启示。

附图标记列表

1 制动控制装置

2 气源接头

4 止回阀

6 气源管线

8 第一电磁阀装置

10 第一两位两通电磁阀

12 第二两位两通电磁阀

14 控制装置

16 气源输入端

18 中继阀

20 控制输入端

22 控制管

24 降压口

26 反馈管线

28 工作输出端

30 第三两位两通电磁阀

32 驻车制动信号接头

34 信号线

36 驻车制动信号发生器

38 工作管线

40 用于弹簧储能制动缸的接头

42 控制室

44 壳体

46 中继阀活塞

48 阀体

50 出口座

52 第二阀活塞

54 入口座

56 排气装置

58 工作室

60 气源室

62 阀活塞弹簧

64 中继阀活塞弹簧

66 用于挂车控制阀的接头

68 第二电磁阀装置

70 换向阀

72a/b 阀

73 电能源

74 第三阀装置

75 开关

78 第一入口

80 第一入口

82 出口

84 降压口

86 操作机构

88 第一压力传感器

90 第二压力传感器

92 结构单元

94 接头

96 壳体

98 接头

100 信号线

102 第四电磁阀装置

104 第四两位两通电磁阀

106 第五两位两通电磁阀

108 降压口

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