商用车辆的电子制动系统的制动压力调制器的制作方法

本发明涉及根据权利要求1前序部分的商用车辆的电子制动系统的制动压力调制器。

背景技术：

电子制动系统实现了车辆的可精确计量的且快速的制动。在这种情况下，将制动参数发送器的输出信号引至控制器，该输出信号取决于驾驶员的减速意愿。在控制器中还可以将制动参数发送器的输出信号通过行驶安全系统例如防抱死系统、加速防侧滑控制装置或者用于行驶稳定调节装置的系统进行修改。控制器由此产生控制信号，该控制信号被引至所谓的制动压力调制器，该制动压力调制器通过可电磁操纵的阀装置控制压力介质(在商用车辆的情况下大多为压缩空气)与车轮相关地或者按车桥地向各个制动装置或者制动缸的输送。对于所述的控制器失效(例如由于其供电中断造成的失效)的情况，电子制动系统通常具有常用制动器或者压力调节的冗余装置，以便即使在这样的工作状态下也能够通过制动操纵可靠地将车辆停止。

由于使用对于各个压力调节回路在空间和结构上分离的制动压力调制器，在所述类型的压缩空气制动装置的情况下在轻型至中型商用车辆的情况下产生较大的结构空间需求和生产成本。

在这样的背景下，由DE 10 2009 009 811 A1已知一种用于车辆的电子制动系统的双回路制动压力调制器。制动压力调制器具有两个压力调节回路，其中每个回路的流路分别由自身的压缩空气储库进行供应，并且在相应的工作压力接头之前处于气动分离。两个工作压力接头之一设置用于联接前车桥的左轮的制动缸和右轮的制动缸，并且两个工作压力接头中的另一个设置用于联接后车桥的左轮的制动缸和右轮的制动缸。在制动缸之前分别连接用于运行防抱死系统的压力控制阀。为每个压力调节回路分配自身的冗余控制压力回路，通过该冗余控制压力回路在制动系统的电子组件失效的情况下在相应的压力调节回路的工作压力接头上引入工作压力。由脚踏制动参数发送器的脚踏制动阀为每个冗余控制压力回路进行供应，该脚踏制动阀与相应的压缩空气储库气动连接。为双回路制动压力调制器的两个压力调节回路设置一个共同的电子控制装置，该电子控制装置对于每个压力调节回路根据脚踏制动参数发送器的制动要求信号产生与额定工作压力相应的控制信号。对于每个压力调节回路，存在自身的可电磁操纵的阀装置，该阀装置根据该控制信号由所属的压缩空气储库的储库压力产生针对各个工作压力接头的实际工作压力。

技术实现要素：

本发明的任务是提供用于商用车辆的电子制动系统的一种简单、紧凑且成本有利的制动压力调制器。

该任务通过独立权利要求的特征得以解决，而本发明的有利的设计方案和改进方案可从从属权利要求得出。

本发明基于如下认识：在电子制动系统的制动压力调制器中，可以将两个彼此独立的压力调节回路与共同的电子控制模块一起整合于共同的结构单元中，以降低成本和构造耗费。这样的紧凑的结构单元可以构造为用于制动机组的完整的、双回路的电力气动控制。为了进一步降低该结构单元的耗费，可以在考虑法律规定的情况下将所需的防失效组件的造型最小化。

因此，本发明涉及商用车辆的电力气动制动系统的制动压力调制器，其具有在可制动的车轮上的可气动操纵的车轮制动器，其中制动压力调制器具有至少两个组合成一个结构单元的压力调节回路，其中为压力调节回路分别分配车辆车桥的制动回路，其中每个压力调节回路与自身的压缩空气储存容器连接或者可连接，其中针对压力调节回路存在至少一个冗余控制压力路径、至少一个排气路径以及一个共同的控制电子器件，并且其中压力调节回路可通过控制电子器件彼此独立地调节。

为了解决所提出的问题，本发明提出每个压力调节回路具有自身的排气路径，并且压力调节回路的至少之一具有自身的冗余控制压力路径，并且至少另一个压力调节回路具有用于在失效的情况下通过所属的排气路径强制排气的装置。

制动压力调制器指的是可电子控制的阀装置，通过该阀装置可实施车辆的制动系统的压力调节。术语冗余控制压力路径指的是制动压力调制器中的冗余的气动流路，通过该气动流路在制动系统故障的情况下保证车辆的常用制动器的制动功能。

通过制动压力调制器的所述构造，该制动压力调制器可以结构紧凑地并且成本有利地以少量结构简单的组件生产。在这种至少双回路的制动压力调制器的情况下，将至少两个完全气动脱离的并且可彼此无反作用地控制的压力调节回路整合到一个模块中，其中在回路之一中节省了冗余控制压力路径。因此，在两个压力调节回路之一上布置冗余控制接头，在两个压力调节回路的另一个上不布置冗余控制接头，而是布置强制排气装置。该强制排气装置可以简单地通过如下方式实现：布置在所属的排气路径中的排气阀在无电流状态下起气动排气作用地接通，即作为通行接通。相反，在具有冗余控制接头的压力调节回路中布置在无电流状态下关闭的排气阀。

在电子制动系统故障的情况下，还可以通过存在的冗余控制压力路径将至少一个车桥上的车轮制动器在放弃电子调节的情况下闭合和释放。另一方面，在故障的情况下，通过所涉及的压力调节回路的强制排气防止车桥(其制动器不具有冗余控制接头)的不受控的或者不期望的制动。由此得到一种简单的、成本有利的并且可靠的制动系统，它非常适合于例如轻型商用车辆，例如小型载货车辆或者公共汽车。

结构紧凑的双回路制动压力调制器可以在不同的装配位置布置在车辆底盘上。由此可以使与车轮制动器的各个气动连接的布线图以小的成本适配于不同的车辆类型，使得可以最优地配置各个管线长度和管线路径。

在具有本发明特征的双回路制动压力调制器的情况下，可以提出将具有冗余控制压力路径的压力调节回路分配给前车桥制动回路，并且将具有用于强制排气的装置的另一个压力调节回路分配给后车桥制动回路。

因此，所提出的制动压力调制器有效充当可电子调节的双回路制动装置的车桥制动调制器。通过两个彼此气动分离的压力调节回路或者阀回路，可以按车桥彼此独立地调节制动压力。双回路结构的制动压力调制器联接于前车桥制动回路的储库压力上以及与其独立的后车桥制动回路的储库压力上。在电子制动系统故障的情况下，可以将车辆进一步通过前车桥车轮(为其制动回路分配有冗余控制接头)制动。两个压力调节回路的分配关系的交换原则上是可以的。

根据本发明的制动压力调制器的一种实施方式可以通过如下方式实现：在该制动压力调制器中布置有两个压力调节回路，其中第一压力调节回路具有三个控制流路的2/2电磁阀，它们构造为第一送风阀、第一排气阀和冗余控制阀，其中第一压力调节回路具有调控压缩空气量的、可气动操纵的第一中继阀，其中第一送风阀在无电流的情况下是关的，以及在输入侧与第一压缩空气储存容器连接并且在输出侧与第一中继阀连接，其中第一排气阀在无电流的情况下是关的，以及在输入侧与第一送风阀连接并且在输出侧与第一排气路径连接，其中冗余控制阀在输入侧与制动参数发送器的制动参数发送器阀连接并且在输出侧与第一中继阀连接，其中第一中继阀与第一压缩空气储存容器、输出侧的第一工作压力接头以及第一排气路径连接，其中第二压力调节回路具有两个控制流路的2/2电磁阀，它们构造为第二送风阀和第二排气阀，并且其中在第二压力调节回路中布置有调控压缩空气量的、可气动操纵的第二中继阀，其中第二送风阀在无电流的情况下是关的，以及在输入侧与第二压缩空气储存容器连接并且在输出侧与第二中继阀连接，其中第二排气阀在无电流的情况下是开的，以及在输入侧与第二送风阀连接并且在输出侧与第二排气路径连接，并且其中第二中继阀与第二压缩空气储存容器、输出侧的第二工作压力接头以及第二排气路径连接。

因此，通过操纵制动踏板发出信号的驾驶员的车辆减速意愿通过制动参数发送器或者脚踏制动阀被检测到。与此相关的电信号被送至制动压力调制器，该制动压力调制器根据该信号按车桥地在工作压力接头上分别产生制动压力，以便使车辆通过车轮制动器的制动缸的气动压力加载而相应地制动。在制动踏板的偏转撤回的情况下，将制动压力按车桥地通过制动压力调制器通过相应的排气路径降低。制动参数发送器还具有一个与压缩空气储库气动连接的阀。该制动参数发送器阀始终向冗余控制压力路径提供冗余控制压力。在控制电子器件发生电气失效的情况下，可以为分配有冗余控制压力路径的制动回路通过该压力路径进一步提供压缩空气并由此进行操作。

制动压力调制器除了两个压力调节回路上的两个工作压力接头以外还可以具有其它工作压力接头。还可以将制动压力调制器扩展到具有多于两个彼此独立的压力调节回路的制动压力调制器。

此外还可以提出为了制动压力的单独调节而在车轮制动器上布置车轮制动调制器，其构造为调节阀装置并且与制动压力调制器的与车桥相关的压力调节回路配合作用，其中在激活驱动相关的或者减速相关的行驶安全系统的情况下，例如激活防抱死系统、加速防侧滑控制装置或者电子行驶稳定调节装置的情况下，所涉及的车轮制动器上的制动压力可按需单独改变。车轮制动调制器的电子控制可以通过制动压力调制器的控制电子器件进行。

还可以提出在故障的情况下向车轮制动器的制动压力输送可通过车轮制动调制器在必要的情况下关断。因此，在车桥制动调制器中发生电气和/或气动失效的情况下，车轮制动调制器可将车轮制动压力关断。由此在考虑车轮制动调制器的功能的情况下防止了车辆的不期望的单侧制动。此外可靠地避免了在故障的情况下由于压力调节回路中的残余压力导致的一个或多个车轮制动器的可能的高热运转。

因此，根据本发明形成的电子制动系统可以由双回路的、按车桥起作用的制动压力调制器和多个与车轮相关地起作用的车轮制动调制器组成。因此，可以将根据本发明的制动压力调制器的按车桥的调节与用于所述行驶安全系统的车轮制动调制器的与车轮相关的调节相结合。用于压力调节回路的控制电子器件可以具有用于检测和处理相关数据的以及用于控制制动压力调制器和车轮制动调制器的所有需要的接口。还可以由控制电子器件读入在很多车辆中在车辆的数据总线上已经存在的其它数据，例如车轮转速、制动片厚度、转向角信息和发动机运行信息，并且在电子制动调节时加以考虑。控制电子器件可以作为一个模块直接布置在制动压力调制器的模块组上。

所述的制动压力调制器构造为用于至少两个压力调节回路的成本有利的结构单元，压力调节回路构造有双回路压缩空气供应部和单回路冗余控制压力。这两个压力调节回路在双回路制动机组的意义上在气动方面完全脱离。压力调节回路之一具有冗余控制压力路径并因此具有冗余功能。另一个压力调节回路具有在电子调节失效的情况下起作用的强制排气。

在这一点上要提到的是制动压力调制器也可以构造为具有双回路压缩空气供应装置并具有双回路冗余控制压力的结构单元。对于其中前车桥和后车桥均需要冗余控制接头的车辆，可以以与同样具有自身的冗余控制压力路径的第一压力调节回路在结构上相同的方式构造第二压力调节回路，而不是用于在失效的情况下强制排气的装置。制动压力调制器的相应的改装是可能的并且可简单地实现。在这种情况下制动参数发送器具有两个制动参数发送器阀，它们与各个压缩空气储存容器气动连接，使得在控制电子器件的电气失效的情况下或者制动调制器的电气失效的情况下可以通过所属的冗余控制压力路径进一步操纵两个制动回路。

附图说明

为了进一步阐明本发明，说明书附有实施例的附图。其中：

图1示出商用车的具有根据本发明的优选实施方式的制动压力调制器的电子控制的制动系统的路径图，并且

图2示出一种根据图1的实施为双回路车桥制动调制器的制动压力调制器，其用于前车桥的第一压力调节回路和后车桥的第二压力调节回路。

具体实施方式

在图1中为了区分组件的气动布线和电气布线，将气动连接以比电气线路更大的线宽度。

图1中所示的制动系统具有构造为一个结构单元的制动压力调制器1，在该结构单元中将用于两个制动回路9、10的控制的液压控制组件进行组合。此外属于制动系统的还有控制电子器件2、具有第一制动参数发送器阀3a和任选的第二制动参数发送器阀3b的脚踏制动参数发送器3、第一压缩空气储存容器4以及第二压缩空气储存容器5，以及用于前车桥制动回路9的车轮6a、6b的各自一个车轮制动器7a、7b和各自一个车轮制动调制器8a、8b，以及用于后车桥制动回路10的车轮6a、6b的各自一个车轮制动器7c、7d和各自一个车轮制动调制器8c、8d。车轮制动调制器8a、8b、8c、8d构造为电磁阀装置，它们在防抱死系统、加速防侧滑控制装置或者电子行驶稳定调节装置起效的情况下针对车轮特异性地调整车轮制动器7a、7b、7c、7d的制动缸压力。此外还示出了能由第三压缩空气容器24通过所属的线路供应的挂车制动装置11以及用于挂车的电气接头12，其结构和应用在这里不关键。同样未示出的是存在的驻车制动装置。

制动压力调制器1布置在车辆的中心装配位置。制动压力调制器1通过所属的管线与前车桥制动回路9的车轮制动器7a、7b和车轮制动调制器8a、8b并且与后车桥制动回路10的车轮制动器7c、7d和车轮制动调制器8c、8d气动连接。此外，制动压力调制器1通过管线与两个压缩空气储存容器4、5连接。此外，两个压缩空气储存容器4、5通过这些管线的分支与第一制动参数发送器阀3a以及与(如果存在的话)第二制动参数发送器阀3b连接，使得制动参数发送器阀3a、3b同样与制动压力调制器1气动连接。

制动压力调制器1通过电气线路与对其进行控制的控制电子器件2并且与车轮6a、6b、6c、6d上的未进一步示出的传感器连接，这些传感器例如用于制动片的磨损测量和/或用于车轮转速测定。此外，脚踏制动参数发送器3以及车轮制动调制器8a、8b、8c、8d与控制电子器件2通过电气线路连接。

图2详细示出制动压力调制器1。制动压力调制器1与控制电子器件2组合成一个结构单元，例如在一个共同的壳体中或者通过共同的安装板组合成一个结构单元。控制电子器件2具有用于联接所述的电气或电子组件的三个插接位置X1、X2、X3。然而在图2中主要示出了组件的气动布线。

制动压力调制器1用于两个压力调节回路13、14的控制，其中将第一压力调节回路13分配至前车桥制动回路9并且将第二压力调节回路14分配至后车桥制动回路10。

第一压力调节回路13具有三个可电气操纵的2/2电磁阀15、16、17，它们构造为第一送风阀15、第一排气阀16以及冗余控制阀17，并具有可气动操纵的第一中继阀18。三个电磁阀15、16、17的线圈与控制电子器件2电连接，并且形成第一压力调节回路13的预控制单元。第一中继阀18调节(也就是说增加或者降低)第一压力调节回路13中的压缩空气量。为其分配第一压力传感器22，该压力传感器通过用虚线表示的电气线路与控制电子器件2连接。

将第一送风阀15构造为使得它通过弹簧力在无电流的情况下是关的。它在输入侧与第一压缩空气储槽4连接并且在输出侧与第一中继阀18连接。将第一排气阀16同样构造为使得它通过弹簧力在无电流的情况下是关的。它在输入侧与第一松风阀15连接并且在输出侧与第一排气路径19连接。在第一排气路径19中为了降噪布置有第一消声器20。

冗余控制阀17在输入侧通过冗余控制压力路径21与第一制动参数发送器阀3a连接并且在输出侧与第一中继阀18连接。第一中继阀18与第一压缩空气储槽4、输出侧的第一工作压力接头23以及第一排气路径19连接。在工作压力接头23上，联接有前车桥制动回路9的分配至车轮制动器7a、7b的制动缸并前置的车轮制动调制器8a、8b以及车轮制动器7a、7b或其制动缸(另参见图1)。

与第一压力调节回路13不同的是，第二压力调节回路14不具有冗余控制压力路径并且不具有冗余控制阀。因此第二压力调节回路14具有构造为第二送风阀15a和第二排气阀16a的两个可电气操纵的2/2电磁阀，并且具有一个可气动操纵的第二中继阀18a。第二送风阀15a和第二排气阀16a与控制电子器件2电连接，并形成第二压力调节回路14的预控制单元。中继阀18a调节第二压力调节回路14中的压缩空气量。为其分配有压力传感器22a，该压力传感器通过电气线路与控制电子器件2连接。

第二送风阀15a在不操纵的情况下通过弹簧力在无电流的情况下是关的。它在输入侧与第二压缩空气储槽5连接并且在输出侧与第二中继阀18a连接。与第一压力调节回路13相反，第二压力调节回路14的第二排气阀16a在不操纵的情况下通过弹簧力在无电流的情况下保持开放。第二排气阀16a在输入侧与第二送风阀15a连接并且在输出侧与第二排气路径19a连接。第二排气阀16a因此在控制电子器件2的电气失效的情况下充当强制排气装置。在第二排气路径19a中为了降噪布置有第二消声器20a。

第二中继阀18a与第二压缩空气储槽5、输出侧的第二工作压力接头23a以及第二排气路径19a连接。在第二工作压力接头23a上，联接有后车桥制动回路9的属于制动缸的前置的车轮制动调制器8c、8d以及车轮制动器7c、7s或其制动缸(另参见图1)。在第二工作压力接头23a上也联接有第二压力传感器22a，它通过用虚线表示的电气线路与控制电子器件2连接。

在这一点上要提到的是图1中所表示的第二制动参数发送器阀3b是针对第二压力调节回路14同样具有冗余控制压力路径的情况提出的。在这种情况下两个压力调节回路13、14以结构相同的方式构造。

在正常的、即无干扰的电子调节制动运行中，相应于脚踏制动参数发送器3的制动要求信号，分开地针对两个压力调节回路13、14通过控制所述的电磁阀15、16；15a、16a在各个中继阀18、18a中产生对于前车桥制动器7a、7b和后车桥制动器7c、7d的气动力施加各自所需的压力，并提供到工作压力接头23、23a上。

通过第一制动参数发送器阀3a还为冗余控制压力路径21施加压力。在控制电子器件2失效的情况下，该压力通过开放的冗余控制阀17贯穿第一压力调节回路13，即贯穿前车桥制动回路9，从而保证在前轮6a、6b上的至少一个前述制动作用。第二压力调节回路14通过第二排气阀16a在电气干扰的情况下被强制排气，从而在后车桥制动回路10上不会产生不受控的或者不期望的制动作用。

附图标记列表

1 制动压力调制器

2 控制电子器件

3 脚踏制动参数发送器

3a 第一制动参数发送器阀

3b 第二制动参数发送器阀

4 第一压缩空气储存容器

5 第二压缩空气储存容器

6a、6b、6c、6d 车轮

7a、7b、7c、7d 车轮制动器，制动缸

8a、8b、8c、8d 车轮制动器调制器

9 前车桥制动回路

10 后车桥制动回路

11 挂车制动装置

12 用于挂车的压缩空气接头

13 第一压力调节回路

14 第二压力调节回路

15 第一送风阀，电磁阀

15a 第二送风阀，电磁阀

16 第一排气阀，电磁阀

16a 第二排气阀，电磁阀

17 冗余控制阀，电磁阀

18 第一中继阀

18a 第二中继阀

19 第一排气路径

19a 第二排气路径

20 第一消声器

20a 第二消声器

21 冗余控制压力路径

22 第一压力传感器

22a 第二压力传感器

23 第一工作压力接头

23a 第二工作压力接头

24 第三压缩空气储存容器

X1 第一插接位置

X2 第二插接位置

X3 第三插接位置