具有整合TCV(欧洲和斯堪的纳维亚驱控)的电动气动手制动器(EPH)的制作五分时时彩方法

文档序号:19126984发布日期:2019-11-13 02:13
具有整合TCV(欧洲和斯堪的纳维亚驱控)的电动气动手制动器(EPH)的制作五分时时彩方法

本发明涉及一种用于具有牵引车和挂车的车辆的能电子控制的气动制动系统的电动气动控制模块,电动气动控制模块具有:气动储备输入端,该气动储备输入端能与压缩空气储备器连接;挂车控制单元,该挂车控制单元具有带有一个或多个电动气动阀、挂车制动压力接头和挂车供给压力接头的挂车控制器阀单元;驻车制动单元,该驻车制动单元包括用于牵引车的弹簧蓄能器的弹簧蓄能器接头和具有一个或多个电动气动阀的驻车制动阀单元;以及电子控制单元,其中,该电子控制单元被设立成用于促使驻车制动阀单元基于电子驻车信号切换驻车制动阀单元的至少一个阀,以便弹簧蓄能器接头与压力出口连接,以使弹簧蓄能器排气。本发明进一步涉及一种具有上述类型的电动气动控制模块的牵引车。



背景技术:

在具有特别是构造为电子制动系统(EBS)或防抱死制动系统(ABS)的气动制动系统的车辆、特别是商用车辆中,为了由控制单元(ECU)给出制动压力,驱控电动气动阀,例如接在继动阀之前的电动气动切换阀,如2位3通换向阀,或车桥调制器,该电动气动阀根据请求的车辆目标减速,将制动压力气动地传达给制动系统的行车制动器的制动缸。

在用于车辆组的制动系统中,制动系统包括挂车控制单元,又称挂车控制阀(TCV),其设置用于经由接头,即挂车制动压力接头和挂车供给压力接头,又称黄色耦接头和红色耦接头,也相应地气动给出牵引车预定的车辆目标减速。通过挂车供给压力接头,向挂车供给来自为其设置的牵引车储备器的供给压力,而通过挂车制动压力接头,给出相应的制动压力。

作为另外一个部件或模块,上述类型的制动系统包括驻车制动单元,又称电动气动手制动器(EPH)。这种驻车制动单元,即,基于弹簧力而制动牵引车的一个或多个车桥的制动装置,通常借助所谓的弹簧蓄能器来操作。这些制动器在通气状态下松开并且在排气状态下制动。在无压力状态下,也使相应的车辆制动。为了激活驻车制动单元,通常在牵引车的驾驶室中设置电开关,通过该电开关能将相应的信号发送到电子控制单元,然后该电子控制单元切换一个或多个电动气动阀,使得弹簧蓄能器排气或通气。

驻车制动单元、即电动气动手制动器,用于使车辆组泊车,而在特殊状况下也用作附加制动器。换而言之,除正常的行车制动器之外,弹簧蓄能器至少部分地排气,以便补充地或替选地用于制动。例如,在纯辅助制动期间,仅通过牵引车中的弹簧蓄能器和挂车中的行车制动器来进行制动。在纯辅助制动期间,牵引车中的行车制动器未经证实。替选地,也可以转换成冗余模式,其中,例如当后桥上发生环路故障时,替代行车制动器地,弹簧蓄能器承担辅助功能。前桥仍可以通过行车制动器来制动,并且挂车也可以通过行车制动器来制动。

这里,为了气动地给出挂车的相应制动信号,通常使用所谓的逆转继动阀,其基于弹簧蓄能器中的降压来给出增压。这样的逆转继动阀在其构型方面十分复杂并且通常包括多个控制活塞,这些控制活塞经由各种不同的控制面和各种不同的控制室而相互作用。

另外,在上述类型的制动系统中,在所谓的“欧洲挂车控制”与“斯堪的纳维亚挂车控制”之间加以区分。就“欧洲挂车控制”的情况而言,在车辆组的驻车状态下,在挂车处给出相应于弹簧蓄能器排气的正的制动力,以便额外地使其制动,而“斯堪的纳维亚挂车控制”的情况则恰恰相反:在车辆组的驻车状态下,应当松开挂车的行车制动器。这就表明,就“欧洲挂车控制”的情况而言,在车辆组的驻车状态下,即在无电流状态下,须持久地经由挂车控制单元(TCV)在挂车的行车制动器处给出正的制动压力。

实际上,挂车控制单元(TCV)和驻车制动单元(EPH)相互作用,因此值得期待的是整合这两个模块。例如,在DE 10 2016 003 034 A1中公开了第一种整合五分时时彩方法。驻车制动单元(EPH)先前通常整合在压缩空气预备单元中,但DE 10 2016 003 034 A1提出将驻车制动单元(EPH)整合到挂车控制单元(TCV)中。这就允许电动气动组件特别简单地整合到车辆中。如果控制装置至少部分地整合到这种挂车装置中,则同样适用。

采用类似的方式,本申请人的DE 10 2008 014 458 A1提出了电动气动装置,特别是空气预备装置、车桥调制器、挂车控制阀、电子制动系统的控制装置或车辆动态调节装置,和/或车辆的电动气动装置,特别是空气预备装置或具有整合于其中的驻车制动功能的空气弹动装置。

在DE 10 2015 112 490 A1中公开了一种用于“斯堪的纳维亚挂车控制”的实用实施方案。该文献公开了一种根据权利要求1的前序部分所述的电动气动控制模块。其中公开的控制模块包括既用于驻车制动单元(EPH)也用于挂车控制单元(TCV)的共同的控制单元(ECU)。具体而言,在DE 10 2015 112 490 A1中公开了一种至少用于控制牵引车-挂车组合的驻车制动器和牵引车-挂车组合的辅助制动器以及至少挂车的行车制动器的牵引车-挂车组合的电动气动制动系统的电动气动控制装置,其具有至少一个壳体,在壳体中或壳体上布置有下列组件:a)气动控制输入接头,用于通向牵引车的行车制动操纵装置的气动通道的控制线路;b)气动供给接头,用于通向牵引车的至少一个压缩空气储备器的供给线路;c)气动控制输出端接头,用于通向牵引车的耦接头“制动器”的操作线路;d)气动供给输出端接头,用于通向牵引车的耦接头“储备器”的供给线路;e)驻车制动器输出端接头,用于通向牵引车的弹簧蓄能器制动缸的制动线路;f)电的驻车制动控制接头,用于通向电的驻车制动操纵装置的控制线路;g)电的行车制动控制接头,用于通向行车制动器操纵装置的电通道的信号线路;h)第一继动阀,其具有控制输入端、第一工作输出端和供给输入端,其中,第一工作输出端与驻车制动输出端接头连接,并且供给输入端与供给输入端接头连接;i)电子控制单元;j)由电子控制器控制的第一电磁进气/放气阀组合,其截止第一继动阀的控制输入端,与压缩空气阱或气动供给接头连接;k)第二继动阀,其具有与供给输入端接头的气动供给输入端、与供给输出端接头连接的气动供给输出端、与控制输出端接头连接的第二工作输出端以及第一气动控制输入端和第二气动控制输入端;l)由电子控制器控制的电磁阀装置,其具有第二电磁进气/放气阀组合和电磁备用阀,其中,该备用阀在无馈电状态下使控制输入端接头与第二继动阀的第一气动控制输入端连接并且在馈电状态下截止这个连接,且其中,第二电磁进气/放气阀组合截止第二继动阀的第二气动控制输入端与压缩空气阱或气动供给输入端接头连接,其中,m)第二继动阀包括两个控制活塞,第一控制活塞限界出与第一气动控制输入端处于连接的第一控制室,第二控制活塞限界出与第二气动控制输入端处于连接的第二控制室,其中,第一控制活塞和第二控制活塞与双座阀协作,该双座阀包括用于使第二工作输出端通气或排气的进气阀和放气阀。通过电磁阀装置,可以控制第二继动阀的两个控制活塞,以便一方面当使用牵引车的弹簧蓄能器来进行制动时,借助第一控制活塞,执行挂车的行车制动和辅助制动。当驾驶员通过制动踏板手动给出冗余压力时,第二控制活塞用于冗余情况。“欧洲挂车控制”是这样:在车辆的无通电状态下,当弹簧蓄能器排气时,借助行车制动器通过制动压力持久地制动挂车,这在DE 10 2015 112 490 A1的配置中不可能,也未显式地指明。此外,继动阀中具有两个控制活塞的继动阀配置十分复杂。

另外,本申请人的DE 10 2012 000 435 A1揭示了一种用于“欧洲挂车控制”的驻车制动模块。其中公开的模块利用继动阀以及第一双稳阀和第二双稳阀,以便当弹簧蓄能器排气时,即使在无电流状态下,也能给出挂车的行车制动器的相应制动压力。

此外,DE 10 2004 051 309 B4公开了一种商用车辆的电动气动中央单元,其由具有电和/或气动组件的模块构成。中央单元可以由各个模块组装而成,以便实现相应的功能。各个模块包括彼此相对应的电接头和气动接头。

DE 10 2007 047 691 A1公开了一种驻车制动调制器,借助该驻车制动调制器可以根据牵引车的弹簧蓄能器给出挂车的行车制动器。驻车制动调制器包括牵引车保险阀,其构造成使得在挂车的储备压力出现压降时也截止控制压力线路。



技术实现要素:

本发明的目的在于,提供上述类型的电动气动控制模块以及具有这种电动气动控制模块的牵引车,其构型简化,特别是可易于改装的并允许“欧洲挂车控制”。

就上述类型的电动气动控制模块而言,本发明用以达成上述目的的解决方案在于具有气动控制的切换阀的泊车制动阀单元,该气动控制的切换阀包括用于接收气动控制压力的气动控制输入端,其中,弹簧蓄能器接头与压力出口连接时切换气动控制的切换阀,以便能给出挂车制动压力接头处的制动压力。

一方面,通过使用气动控制的切换阀,实现简单的构型,这样就无需设置逆转继动阀,另一方面,在弹簧蓄能器排气的情况下,实现给出挂车制动压力接头处的制动压力。利用这种解决方案,就能一方面省去逆转继动阀,另一方面根据“欧洲挂车控制”实现安全的挂车制动。为此,无需如现有技术中部分地使用的另外的电动气动阀。气动控制的切换阀的优点在于,其在无电流状态下也能基于气动压力而独立切换。根据本发明的气动控制的切换阀包括第一切换位置和第二切换位置,其中,其切换到第二切换位置中,以便给出挂车制动压力接头处的制动压力,并且在第二切换位置中,不给出挂车制动压力接头处的制动压力。气动控制的切换阀优选在无电流状态下、特别是受弹簧加载地预加应力到第一切换位置。这就表明,仅在控制输入端处的相应的气动压力下,才不给出挂车制动压力接头处的制动压力。

与此相应地,在第一种实施方式中,气动控制压力是弹簧蓄能器接头处的压力。这样,如果松开弹簧蓄能器并且弹簧蓄能器的气缸通气,则气动控制的切换阀处于第二切换位置,而如果弹簧蓄能器接头与压力出口连接并且弹簧蓄能器排气,则气动控制的切换阀因弹簧载荷而进入第二切换位置。

替选地,在另一种实施方式中,气动控制压力可以是驻车制动单元的前置的预控单元中的驻车制动控制压力。这样,也能使用与弹簧蓄能器接头处的压力相当或相等的压力,特别如用于驻车制动器的控制压力。例如,能够使用驻车制动单元(EPH)的继动阀处的控制压力。这样就能使用实际施加于弹簧蓄能器上的工作压力作为用于气动控制的切换阀的控制压力,以及能使用给出弹簧蓄能器的工作压力的控制压力。

在另一种优选实施方式中,电动气动控制模块包括具有第一冗余压力线路的冗余压力接头,用于接通制动值探测器或其中一个其他车桥的制动或控制压力,通过该冗余压力接头,例如通过操纵制动踏板,能给出挂车制动压力接头处的气动制动压力。制动值探测器可以构造为纯气动、电动气动或任何其他方式。冗余压力接头的作用是,接收驾驶员的车辆目标减速,该驾驶员借助制动值探测器手动调控该车辆目标减速。在错误情况下,例如在缺乏供给电压的情况下,驾驶员就能纯气动地给出制动压力。替选地,在冗余接头处,给出另一个车桥、例如前桥的制动或控制压力。这样就能在错误情况下根据另一个车桥对挂车进行制动。

在一种优选实施方式中规定,气动控制的切换阀以放气端与第二冗余压力线路连接,第一冗余压力线路也能与该第二冗余压力线路连接,以便当气动控制的切换阀切换时,能给出第二冗余压力线路中的压力。因此优选地,通过切换气动控制的切换阀,能给出挂车制动压力接头处的气动制动压力。冗余压力线路中优选布置有冗余阀,该冗余阀可以例如构造为2位2通换向阀。冗余阀用于在正常行驶中拦挡冗余压力。通过使气动控制的切换阀以放气端与第二冗余压力线路相关联,冗余阀可以用于拦挡由气动控制的切换阀给出的压力,从而实行“挂车监控位置”,如下详述。此外,这样还能进一步简化构型和布局,因为仅使用一条线路、即第二冗余压力线路来给出冗余压力以及来自气动控制的切换阀的压力(泊车制动压力)。经证实,这样可行的原因在于,仅当车辆行驶时才给出冗余压力,而仅当车辆泊车时才给出泊车制动压力。这样就能节约组件,并且构型设计得更加紧凑。

此外优选的是,气动控制的切换阀构造为具有第一接头、第二接头和第三接头的2位3通换向阀。如上所述,第三接头优选与第二冗余压力线路连接并且构造为放气端。

在一种优选变型方案中,2位3通换向阀的第一接头与冗余压力接头连接,并且2位3通换向阀的第二接头与储备输入端连接。在这种变型方案中,2位3通换向阀就依赖于控制输入端处的气动控制压力而在冗余压力接头与储备输入端之间往复切换并且将这个压力给出到第二冗余压力线路中。2位3通换向阀的第一接头优选经由第一冗余压力线路与冗余压力接头连接。因此,如果弹簧蓄能器排气,则2位3通换向阀由于控制输入端处的控制压力下降而切换到第一切换位置,以便将储备输入端与第二冗余压力线路连接。在弹簧蓄能器排气的情况下,就无法给出手动输入的冗余压力;冗余压力接头与2位3通换向阀的第一接头连接,该第一接头在此切换状态下截止。

在第二种变型方案中,气动控制的2位3通换向阀的第一接头与压力出口连接。在这种变型方案中,2位3通换向阀在储备输入端与压力出口之间往复切换,以便与气动控制的2位3通换向阀的第三接头连接的第二冗余压力线路在2位3通换向阀的相应切换位置中能排气。在这种变型方案中,冗余接头可以经由第二阀、例如2位2通换向阀与第二冗余压力线路连接。

特别优选的是,气动控制的2位3通换向阀的第三接头与转换阀的第一输入端连接,该转换阀的第二输入端与冗余压力接头连接,并且该转换阀的输出端与第二冗余压力线路连接。转换阀优选构造为所谓的选高阀,具有双作用止回阀。这就表明,始终在放气端处给出施加于第一输入端和第二输入端上的那个较高的压力。在这种变型方案中,尽管挂入或部分地挂入泊车制动器,但可能使用该泊车制动器例如作为辅助制动器来手动地给出冗余压力,并且使通过气动控制的2位3通换向阀给出的压力经过转换阀过调。这样就无需设置另外的2位2通换向阀或其他布局。转换阀为优选与2位3通换向阀整合的相对小型的部件。

在一种优选改进方案中规定,气动控制的切换阀的放气端与挂车制动压力接头之间布置有电子切换阀,以便当弹簧蓄能器接头与压力出口连接时,可以禁止在挂车制动压力接头处给出制动压力。电子切换阀优选构造为2位3通换向阀或2位2通换向阀。该电子切换阀优选在无电流位置中打开。通过电子切换阀,能够截止气动控制的切换阀的放气端。如果截止放气端,则不给出挂车制动压力接头处的制动压力。当气动控制的切换阀构造为2位3通换向阀时,气动控制的切换阀的放气端优选为气动控制的2位3通换向阀的第三接头。

如果期望实行所谓的“挂车监控位置”,则上述变型方案为特别优选的方案。挂车监控位置用于检查车辆组是否在挂车中的行车制动器未被挂入的情况下也单独通过牵引车中的弹簧蓄能器而停住。例如,如果车辆组停在略微倾斜的位置,驾驶员应能挂入挂车监控位置来检查这一点。这是为了安全因素,当车辆组长时间驻车时,由于泄漏,行车制动器的制动力可能随时间减小。为了挂入“挂车监控位置”,驾驶员优选操纵相应的开关,该开关促使控制单元(ECU)切换电子切换阀并且截止气动控制的切换阀的放气端。在预定时间之后,当点火系统关闭时和/或通过相应地操纵所述开关,电子切换阀又松开并且切换到打开位置,优选在无电流状态下,然后在挂车制动压力接头处给出制动压力,该制动压力可以用于挂入挂车的行车制动器。

一种优选设计方案规定,挂车控制单元包括继动阀,该继动阀包括:与储备输入端连接的输入端;与挂车制动压力接头连接的输出端;排气输出端,输出端能经由该排气输出端与压力出口连接;以及通入共同的控制室的控制输入端,其中,控制输入端能经由挂车控制器阀单元与储备输入端和/或压力出口连接,以便给出挂车制动压力接头处的制动压力,其中,在共同的控制室中,既能给出行车制动控制压力,也能给出冗余压力。为此,挂车控制器阀单元优选包括进气阀和放气阀,其中,控制输入端能经由进气阀与储备输入端连接并且借助放气阀与压力出口连接。进气阀和放气阀均能构造为2位2通换向阀,或者它们共同整合为2位3通换向阀。通过这种构型,使用仅具有单个控制室的特别简单的继动阀。可以规定,多个输入端通入该控制室。但优选地,仅设置单个控制输入端。

优选地,继动阀仅具有单个控制室。优选地,继动阀的共同的控制室由单个控制活塞限界出。优选地,继动阀也仅具有单个控制活塞。这样就能进一步简化构型,并且降低成本。

在一种优选改进方案中,控制室能经由能电子切换的进气阀与储备输入端连接。优选地,控制室能与第二冗余压力线路连接。为此,能够设置另外一个阀,例如能电子切换的2位2通换向阀。这些变型方案还包括简单的T形件、通向同一个控制室的第二控制输入端、2位3通换向阀或者选高阀。

根据另一种优选实施方式,电子控制单元ECU被设立成用于:(1.)促使驻车制动阀单元基于第一电子辅助制动信号切换驻车制动阀单元的至少一个阀,以对弹簧蓄能器接头暂时施加工作压力,并且给出对至少一个弹簧蓄能器的分阶段排气;以及(2.)促使挂车控制器阀单元基于第一电子辅助制动信号或第二辅助制动信号切换挂车控制器阀单元的至少一个阀,以便在挂车制动压力接头处给出制动压力。如果主要用作驻车制动器或泊车制动器的弹簧蓄能器也在行驶时用于辅助制动,则由电子控制单元基于接收或确定的第一电子辅助制动信号来切换驻车制动阀单元的一个或多个阀,以使弹簧蓄能器相应部分地排气。为了在此情况下也操纵挂车的行车制动器,电子控制单元优选同样被设立成用于基于第一电子辅助制动信号或者如果接收或确定为挂车提供的第二辅助制动信号则基于第二辅助制动信号,促使挂车控制器阀单元的至少一个阀切换,以便在挂车制动压力接头处给出制动压力。在挂车制动压力接头处给出的制动压力优选相当于弹簧蓄能器的排气,以使牵引车和挂车一致地制动。在这种变型方案中,实现辅助制动功能,由此使车辆组更加安全。

第一电子辅助制动信号以及如果存在第二电子辅助制动信号则优选第二电子辅助制动信号优选由操作元件(如手制动开关)、由中央单元或上级控制单元(如自主驾驶控制单元)来提供。例如,通过CAN总线或LIN总线传输这个第一电子辅助制动信号。

在另一种优选实施方式中,电子控制单元、挂车控制单元和驻车制动单元整合在一个模块中。当各个组件、即电子控制单元、挂车控制单元和/或驻车制动单元构造为通过法兰相互连接的子模块时,在这种意义上也理解为整合在一个模块中。优选地,这些组件、即至少电子控制单元、挂车控制单元和驻车制动单元布置在共同的的壳体中。这样就能大幅简化特别是根据本发明的电动气动控制模块的组装和后续装配。控制单元的作用是控制挂车控制单元和驻车制动单元并且在本地与它们整合在一个壳体中。为此,仅需提供到壳体的电接头,例如CAN总线接头,以及相应的气动接头,而无需提供直接从中央模块通向挂车控制器阀单元的单独模拟预控线路。这样就能因减少外置接口而显著降低出错率。

在电动气动控制模块中优选不设置逆转继动阀,而是设置“正常”继动阀。设置气动控制的切换阀来代替继动阀的逆转部分。通过取消逆转继动阀,电动气动控制模块的结构空间整体上减小,而且继动阀的复杂度也下降,从而减少成本并降低出错率。另外,取消现有技术中用于“挂车监控位置”的驻车制动单元(EPH)中的另外电动气动阀。

在另一种优选实施方式中,电动气动控制模块包括用于接收冗余电子行车制动信号的接头,其中,电动气动控制模块被设立成用于根据接收到的冗余电子行车制动信号而切换挂车控制器阀单元的至少一个阀,以便给出挂车制动压力接头处的相应制动压力。例如由手动驱控的制动值探测器提供冗余电子制动信号。在正常操作中,由另外的控制器,例如中央模块,提供电子制动信号。如果该另外的控制器发生故障,则根据这种实施方式的电动气动控制模块被设立成用于接收冗余电子制动信号并使用该冗余电子制动信号。制动值探测器可以例如构造为机电工作的制动踏板,并且在该制动踏板中,行程探测器基于踏板行程提供相应的电信号。

这里优选规定,电动气动控制模块包括冗余压力传感器,该冗余压力传感器布置在第一冗余压力线路或冗余压力接头上并且构造成用于检测冗余压力接头上或第一冗余压力线路中的气动冗余压力并将相应的冗余压力信号作为冗余电子行车制动信号提供给控制单元。由冗余压力传感器提供的冗余压力信号表示驾驶员请求,因为压力传感器直接或间接地检测借助制动值探测器手动给出的冗余压力。控制单元优选被设立成用于将从压力传感器接收到的冗余电子行车制动信号与从中央模块或另外一个控制单元接收到的行车制动信号进行比较。如果冗余电子行车制动信号表示比从中央模块接收到的行车制动信号更高的减速请求,则控制单元促使挂车控制器阀单元的至少一个阀进行切换,以便允许基于冗余压力来给出挂车制动压力接头处的制动压力。换而言之,如果驾驶员要求比中央模块或另外的控制单元更急的减速,则阻拦中央模块或另外的控制单元,并且驾驶员手动接管。

在上述变型方案中,2位3通换向阀的第一接头与冗余压力接头连接,并且2位3通换向阀的第二接头与储备输入端连接,优选地设置配置单元,以该配置单元能在欧洲挂车配置与斯堪的纳维亚挂车配置之间配置电动气动控制模块。

在2位3通换向阀的第一接头与冗余压力接头连接并且2位3通换向阀的第二接头与储备输入端连接的上述变型方案中,电动气动控制模块基本上被设立成用于欧洲挂车配置。换而言之,在弹簧蓄能器张紧的状态下,就使弹簧蓄能器接头排气,给出挂车制动压力接头处的制动压力,以使挂车的制动器与牵引车的弹簧蓄能器一致地张紧。这不应是斯堪的纳维亚挂车配置中的情况。

根据这种实施方式,设置有配置单元,以便本发明的电动气动控制模块易于在欧洲挂车配置和斯堪的纳维亚挂车配置这两种配置之间转换配置,而无需完全重新开发。

在第一种变型方案中,配置单元包括压力分配板,该压力分配板能移位或能移动,以便能够在所述配置之间往复切换。该压力分配板可以在工厂中装配。也可以规定,该压力分配板不能移位,而是一次性装配,但接头互联成既能实现欧洲挂车配置又能实现斯堪的纳维亚挂车配置。

在另一种变型方案中,配置单元包括能够在所述配置之间往复切换的切换滑阀。这样的切换滑阀可以优选构造为推拉阀。

在另一种变型方案中,设置有调设螺丝,其具有相应的通路来连接气动接头,以便既能实现欧洲挂车配置又能实现斯堪的纳维亚挂车配置。

具体而言,配置单元优选在储备输入端、冗余压力接头与气动控制的2位3通换向阀之间切换。在此情形下,配置单元优选包括与储备输入端连接的第一配置接头、与冗余压力接头连接的第二配置接头以及与气动控制的2位3通换向阀的第二接头连接的第三配置接头。

在欧洲挂车配置中,第一配置接头优选与第三配置接头连接,以便气动控制的2位3通换向阀的第二接头最终与储备输入端连接。这对应于上述基本配置。第三配置接头闭合。

与之相比,在斯堪的纳维亚挂车配置中,第二配置接头优选与第三配置接头连接,同时第一配置接头闭合。换而言之,在气动控制的2位3通换向阀的第二接头处给出冗余压力。这样,既在气动控制的2位3通换向阀的第一接头也在第二接头处给出冗余压力,以便将气动控制的2位3通换向阀的这个不依赖于电路的冗余压力给出到第二冗余压力线路中。尽管气动控制的2位3通换向阀最终无效,但它能针对欧洲挂车控制和斯堪的纳维亚挂车控制使用相同的电动气动控制模块的基本布局。仅需在配置单元中采取不同的配置,就能在配置接头的连接之间转换。根据本发明的第二方面,本发明达成上述目的的解决方案在于一种牵引车,该牵引车具有根据本发明第一方面的电动气动控制模块的上述优选实施方式之一。关于实施例的技术方案及其优点全面参阅上文的描述。

附图说明

下面将参照附图结合两个实施例对本发明予以详细说明。图中:

图1示出具有根据本发明的电动气动控制模块的车辆组的制动系统的示意性总体布局图;

图2示出根据现有技术的具有挂车控制单元和驻车制动单元的示意图;

图3示出根据本发明的电动气动控制模块的第一实施例;

图4示出根据本发明的电动气动控制模块的第二实施例;

图5示出根据本发明的电动气动控制模块的第三实施例的细节图;

图6示出根据本发明的电动气动控制模块的第四实施例的细节图;

图7示出继动阀的图示;

图8示出根据第五实施例的具有根据本发明的电动气动控制模块的车辆组的制动系统的示意性总体布局图;

图9A示出电动气动控制模块的第一实施例,其具有处于第一切换位置(欧洲挂车配置)的配置单元;

图9B示出处于第二切换位置(斯堪的纳维亚挂车配置)的图9A中的电动气动控制模块;以及

图10示出电动气动控制模块的第二实施例,其具有处于第二切换位置(斯堪的纳维亚挂车配置)的配置单元。

具体实施方式

首先,图1示出基于包括牵引车502和挂车504的车辆组500的整体构造。本图仅示意性示出挂车504,即仅示出挂车504的一个车桥506。挂车504具有仅示意性示出的挂车行车制动系统508,其能经由相应的接头511、512和气动线路513、514与牵引车502处的相应的接头515、516连接。挂车504能经由接头515与储备器525连接,并且经由接头516转送制动压力。挂车行车制动系统508具有示意性示出的行车制动器510a、510b。

牵引车502具有制动系统520,其包括用于后桥制动回路522的第一储备器521、用于前桥制动回路524的第二储备器523以及用于挂车制动回路533和驻车制动回路的第三储备器525。

设置纯电工作的中央模块527作为中央的和上级控制单元。该控制单元与电动气动制动值探测器528连接并且在行驶期间控制行车制动器。为此,中央模块527与控制两个前桥行车制动器530a、530b中的制动力的前桥调制器529和控制两个后桥行车制动器532a、532b中的制动力的后桥调制器531连接。这里,行车制动器532a、532b构造为所谓的Tristop型制动器并且既包括常规的气动制动缸作为行车制动器又包括整合的弹簧蓄能器驻车制动器,如下详述。

在该实施例中,制动系统520也包括根据本发明的电动气动控制模块1。为了驱控行车制动器532a、532b中的驻车制动器,制动系统520进一步具有电的手制动开关534。在更详细说明的实施例中,电的手制动开关534与电动气动控制模块1电耦联(如图1所示)。

在该实施例中,如图1所示的其他元件纯粹为说明性质并且例如包括ABS模块535a、535b、用于自主驾驶的控制单元536、用于电能的能量源537、SAE单元538、转向角传感器539以及用于制动片磨损感测的传感器540a、540b、540c、540d和用于相应车轮507a、507b、507c、507d的转速的传感器541a、541b、541c、541d。

如图1所示,电动气动控制模块1经由信号线路550与电的手制动开关(HCU)534连接、经由冗余压力供送线路552与制动值探测器528连接、经由第一直接CAN总线554与中央模块527连接、经由第二间接CAN总线556与SAE单元538、即车辆总线连接(又经由其与中央模块527连接)、经由电压供给部557与能量源537连接、经由电压供给部558与手制动开关534连接并且经由气动线路560b与(Tristop型)行车制动器532a、532b的弹簧蓄能器连接。为了控制挂车504,电动气动控制模块1经由挂车供给压力接头21与接头515(又称“红色耦接头”)连接并且经由挂车制动压力接头22与接头516(又称“黄色耦接头”)连接。下面将详细说明关于电动气动控制模块1的接头及其功能。

此时,首先在图2中示出根据现有技术组合相互分开的挂车控制单元TCV和驻车制动单元EPH的细节布局图。图2中还概略示出电动气动制动值探测器BST,其具有脚踏板600、经由电动线路604与未示出的中央模块527(参见图1)连接的电行程探测器602以及与冗余压力供送线路552连接的气动输出端605。制动值探测器BST经由另外的气动线路606与第一储备器521和/或第二储备器523连接。因此,在气动线路606中施加储备压力。通过操纵脚踏板600,在线路552中给出气动制动压力,即冗余压力PR。冗余压力PR与手动预设的目标减速成正比。

驻车制动单元EPH具有单独的壳体607,其具有控制单元608和驻车制动阀单元609。通过储备输入端610,驻车制动单元EPH还经由储备线路611与储备器525连接。又在储备线路611中施加储备压力PV。在所示的实施方式中,驻车制动单元EPH的电子控制单元608还经由电接头612和信号线路613与图2中未示出的中央模块527(参见图1)连接,但可以补充地或替代地提供其他连接。控制单元608被设立成用于控制驻车制动阀单元609。在这个属于现有技术的实施例中,驻车制动阀单元609具有双稳阀614、2位2通换向阀616和2位3通换向阀618。双稳阀614具有第一接头615a、第二接头615b和第三接头615c。第一接头615a经由气动线路620与储备输入端610连接。第三接头615c与压力出口3连接。第二接头615b经由气动线路621与2位2通换向阀616的第一接头617a连接。2位2通换向阀616受弹簧加载地预加应力到第一打开切换定位,使得其在图2所示的第一切换定位中无电流。在图2中未示出的第二切换定位中,2位2通换向阀616被锁定。气动线路622与2位2通换向阀的第二接头617b连接。

驻车制动单元EPH进一步具有继动阀636,该继动阀以其控制输入端637a与气动线路622连接。借助储备接头637b,继动阀636经由气动线路638与储备输入端610连接,以便在气动线路638中施加储备压力PV。继动阀636的工作输出端637c与通向弹簧蓄能器接头641的弹簧蓄能器线路640连接,弹簧蓄能器642联接至该弹簧储能器接头上。应当理解,实践中可以联接一个以上、特别是两个弹簧蓄能器642,如图1中有关Tristop型制动器532a、532b所述。然而,其他车桥通常也可以具有Tristop型制动器,其同样能经由弹簧蓄能器接头641来驱控。

在正常行驶期间,使弹簧蓄能器642的气缸642a通气,并且双稳阀614和2位2通换向阀616处于如图2所示的切换位置。对接头615a施加压力PV,该压力经由线路621、2位2通换向阀616和线路622作为控制压力P1施加于继动阀636的控制输入端637a。然后,继动阀636在工作输出端637c处控制相应的弹簧蓄能器工作压力PF,该工作压力用于使气缸642a通气,以便松开弹簧蓄能器642。此时,为了辅助制动,能够将双稳阀614切换到图2中未示出的第二切换位置,并且借助2位2通换向阀616使弹簧蓄能器642分阶段排气。这样就能给出由中央模块527经由控制单元608的线路613或经由手制动开关534提供的预定目标减速。

为了在挂车504处也实现相应的减速,驻车制动单元EPH与挂车控制单元TCV耦联。

挂车控制单元TCV具有壳体650、进气-放气阀单元651、逆转继动阀652和挂车切断阀654。壳体650上设置有用于气动供给线路656的接头655,在该气动供给线路中施加储备压力PV。挂车控制单元TCV经由电子接头657和信号线路658与中央模块527(图2中未示出,参见图1)连接并且接收用于进气-放气阀单元651的控制信号。由中央模块527直接控制进气-放气阀单元651。进气-放气阀单元651具有进气阀660、放气阀662和冗余阀664。冗余阀664以第一接头665a与冗余压力供送线路552连接并且对接头665a施加冗余压力PR。进气阀660以第一接头661a与接头655连接并且以第二接头661b与逆转继动阀652的第一控制室670连接。在接头661b与控制室670之间切换挂车切断阀654,下文对其不再赘述。即使将气动线路514从挂车上切断,该挂车切断阀也能确保安全制动。

此外,挂车控制单元TCV具有挂车制动压力接头671和挂车供给压力接头672。挂车供给压力接头672与接头516(参见图1)连接,而挂车制动压力接头671与接头515(参见图1)连接。通过相应地切换进气阀660、放气阀662和任选的冗余阀664,则可以给出挂车在接头671处的期望制动压力PBA。

此时,为了也使用挂车504的行车制动器510a、510b作为驻车制动器,在借助驻车制动单元EPH使弹簧蓄能器642排气的情况下,根据现有技术,设置从挂车控制单元TCV处的接头675延伸到驻车制动单元EPH处的接头676的驻车制动压力线路674。接头676经由气动线路677与2位3通换向阀618的第一接头619a连接。2位3通换向阀618的第二接头619b经由气动储备线路678与储备输入端610连接,以便在其中施加储备压力PV。2位3通换向阀618的第三接头619c经由支路679与弹簧蓄能器线路640连接,以便在2位3通换向阀618的如图2所示的切换位置中在接头675处给出弹簧蓄能器接头641的压力。

但由于弹簧蓄能器642逆转作用(即,在通气状态下不制动而在排气状态下制动),必须通过继动阀652逆转地构造功能性。换而言之,当接头675处的压力受给出时,在接头671处不会给出制动压力PBA;而当接头675排气,在接头671处将会给出制动压力PBA。为此,逆转继动活塞681具有与接头675处于连接的第二控制室680。第二控制室680由逆转继动活塞681限界出,该逆转继动活塞同时形成第三控制室682,对该第三控制室施加储备压力PV。通过相应地设计逆转继动活塞681的控制面,该逆转继动活塞681就在对接头675施加压力时移动,使得逆转继动活塞681能够自由活动,而当接头675排气时,由图2中的逆转继动活塞681向下挤压继动活塞683,以便在接头675处给出制动压力PBA。

这种设计非常复杂,因此本发明的目的是提供一种更简单的解决方案,其中特别是无需具有逆转继动阀652的复杂挂车控制单元TCV,尤其是无需逆转继动活塞681。

图3示出用于具有牵引车502和挂车504的车辆组500的能电子控制的气动制动系统520的电动气动控制模块1的第一实施例。

电动气动控制模块1具有挂车控制单元TCV和驻车制动单元EPH。这二者整合在共同的的壳体2中。

图3和图4目前仅显示示意性示出驻车制动单元EPH和挂车控制单元TCV的示意图,但可能包括图3和图4中未示出的阀。

图3中仅示出用于电动气动控制模块1的经由储备供送线路526与第三压缩空气储备器525连接的气动接头(即储备输入端11)、经由冗余压力供送线路552与图3中未示出的制动值探测器528连接的冗余接头42、联接一个或多个弹簧蓄能器6的弹簧蓄能器接头4以及挂车供给压力接头21和挂车制动压力接头22。储备分配线路50从储备输入端11延伸到壳体2内部。第一区段50a从储备分配线路50伸到驻车制动单元EPH,以向驻车制动单元EPH供给储备压力PV。驻车制动单元EPH设置成在弹簧蓄能器线路62中控制弹簧蓄能器工作压力PF,该工作压力用于使弹簧蓄能器6的气缸6a通气。

此外,第三储备压力支路68延伸到挂车控制单元TCV,以向挂车控制单元TCV供给供给压力PV。挂车控制单元TCV的作用是在挂车供给压力接头21处提供储备压力PV并在挂车制动压力接头处给出制动压力PB,通过该制动压力可以使挂车制动系统508的行车制动器510a、510b进入制动。

挂车控制单元TCV和驻车制动单元EPH的精确布局能够采用任何方式设计成实施所述的功能。下面参照图5和图6说明具体实施例。

根据本发明,泊车制动阀单元12的作用是,基于对弹簧蓄能器6进行通气或排气,给出挂车制动压力接头22处的相应制动压力PB,以便当弹簧蓄能器6排气时,控制制动压力PB以使挂车504的行车制动器510a、510b进入制动,以便额外将挂车504制动到泊车位置。

泊车制动阀单元12具有气动控制的切换阀13,其具有用于接收气动控制压力P2的气动控制输入端15,其中,当弹簧蓄能器接头4与压力出口(图3中未示出,参见图5)连接时,即当弹簧蓄能器6排气时,切换气动控制的切换阀13,以便能给出挂车制动压力接头22处的制动压力PB。

这里的特殊优点在于,不必使用逆转继动活塞,而是基于控制压力P2来切换气动控制的切换阀13,该控制压力特别是与对阀的通电无关。根据该实施例,优选使用弹簧蓄能器工作压力PF作为控制压力P2,该工作压力经由气动控制线路83作为控制压力P2施加于气动控制的切换阀13的控制输入端15。气动控制线路83从弹簧蓄能器线路62分路出。

气动控制的切换阀13具有第一切换状态和第二切换状态,图3中示出第一切换状态。当弹簧蓄能器6排气时,即弹簧蓄能器工作压力PF降低,特别是相对于环境压力,居于第一切换状态(如图3所示)。而当弹簧蓄能器工作压力PF升高时,即特别是当弹簧蓄能器通气时,气动控制的切换阀13则居于图3中未示出的第二切换状态。在参照图3的具体实施方式中,气动控制的切换阀13构造为2位3通换向阀14并且具有第一接头14a、第二接头14b和第三接头14c。

第一接头14a与第一冗余压力线路16连接。气动控制的2位3通换向阀14的第二接头14b与第六供给压力支路85连接,该第六供给压力支路与储备分配线路50连接。这样,对第一接头14a施加冗余压力PR,并对第二接头14b施加储备压力PV。

在正常行驶期间,使弹簧蓄能器6通气并且对控制输入端15施加控制压力P2。然后,切换阀13处于图3中未示出的第二切换位置,并且第三接头14c与第一接头14a处于连接中,使得来自冗余压力接头42的冗余压力PR给出到第二冗余压力线路17中。然后,在挂车控制单元TCV中处理出自第二冗余压力线路17的冗余压力PR(稍后将对此予以详述)。

此时,如果车辆组500驻车并且停在泊车位置,则弹簧蓄能器6由于例如来自手制动开关534的信号而排气。切换阀13由于控制压力P2下降而切换到无压力的第一切换位置(图3中示出),并且在冗余压力线路17中给出储备压力PV。由于在第二冗余压力线路17中对储备压力PV进行压力给出,随后给出挂车制动压力接头22处的制动压力PB,并且挂入挂车504的行车制动器510a、510b。

这样,在该实施例中,通过切换阀13,根据弹簧蓄能器工作压力PF而自动地挂入挂车504的行车制动器510a、510b。

图4示出图3的变型方案。相同和相似的元件标有相同的附图标记,并且就此全面参照上文关于图3的描述。下文特别是关注第一实施例(图3)与第二实施例(图4)之间的区别之处。

不同于第一实施例(图3),在第二实施例(图4)中,构造为2位3通换向阀14的切换阀13的第一接头14a不与第一冗余压力线路16连接,而是与压力出口3连接。自此,有别于第一实施例,第三接头14c与转换阀18的第一转换阀输入端18a连接。第二转换阀输入端18b与第一冗余压力线路16连接。然后,转换阀输出端18c通入第二冗余压力线路17,该第二冗余压力线路又通向挂车控制单元TCV。换而言之,在该实施例中,储备输入端11和冗余接头42又都通入第二冗余压力线路17,但是经由转换阀18。转换阀18优选构造为双作用止回阀19并且特别是构造为所谓的选高阀。

在2位3通换向阀14处于图4中所示的无压力切换位置的情况下,即例如在泊车和/或辅助制动的情况下,当冗余压力PR大于由2位3通换向阀14给出的接头14c处的压力时,转换阀18允许制动值探测器过调。

图5和图6示出更具体的实施例,其中特别是示出驻车制动单元EPH和挂车控制单元TCV的各个阀以及电子控制单元ECU与其接头的可行实现方案。

图5示出壳体2中进一步整合有既控制挂车控制单元TCV又控制驻车制动单元EPH的电子控制单元ECU。电子控制单元ECU具有第一总线或网络接头561、第二总线或网络接头562和用于手制动开关534的接头591,稍后将对它们予以详述。第一总线接头561经由直接的第一CAN总线554直接与中央模块527连接。第二总线接头562经由间接的第二CAN总线556与车辆总线538连接。这样,控制单元ECU也可以经由第二总线接头562接收来自自主驾驶控制单元536的信号。

壳体2具有储备输入端11,该储备输入端能经由气动储备供送线路526与第三储备器525连接。储备分配线路50从储备输入端11延伸到壳体2内部,经由各种元件向该储备分配线路供给储备压力PV。排气分配线路51同样延伸到壳体2内部,该排气分配线路通向压力出口3并且可以经由电动气动控制模块1的各种元件排气。

在该实施例中,驻车制动单元EPH构造得类似于现有技术(参见图2)并且具有驻车制动阀单元8。应当理解,驻车制动单元EPH也可以使用其他布局。驻车制动阀单元8具有双稳阀10。双稳阀10如现有技术那样构造为2位3通换向阀并且具有第一双稳阀接头10a、第二双稳阀接头10b和第三双稳阀接头10c。第一双稳阀接头10a经由第一储备支路52与储备分配线路50连接。第二双稳阀接头10b经由第一排气支路53与压力出口3连接,以便在排气支路53中施加环境压力P0。第三双稳阀接头10c经由第一控制线路54联接。双稳阀10具有第一切换位置和第二切换位置,图5中示出第一切换位置。在第一切换位置中,第二双稳阀接头10b与第三双稳阀接头10c连接,以便第一控制线路54与压力出口3连接并能排气。在图3中未示出的第二切换位置中,第一双稳阀接头10a与第一控制线路54连接,以便能给出第一控制线路54中的储备压力PV。第一控制线路54还与驻车制动阀单元8的辅助制动阀55的第一辅助制动阀接头56a连接。辅助制动阀55能电子切换并且与ECU连接。在该实施例中,该辅助制动阀构造为2位2通换向阀并且除第一接头56a之外还具有第二辅助制动阀接头56b。该辅助制动阀构造为在无电流状态下打开。在图5中所示的第一切换位置中,辅助制动阀55打开,而在图5中未示出的第二位置中,辅助制动阀55关闭,以便第一辅助制动阀接头56a和第二辅助制动阀接头56b断开。

此外,亦如现有技术原则上所公知,根据该实施例的驻车制动阀单元8具有第一继动阀58。第一继动阀58具有控制接头59a、储备输入端59b和输出端59c。第一继动阀58的控制输入端59a经由第二控制线路57与第二辅助制动阀接头56b连接。第一继动阀58的储备输入端59b经由第二储备支路60与储备分配线路50连接,确切而言与通向挂车控制单元EPH的支路50a连接,以便对第一继动阀58的储备接头59b施加储备压力PV。第一继动阀58的输出端59c经由弹簧蓄能器线路62与弹簧蓄能器接头4连接。通过相应地切换双稳阀10和辅助制动阀55,首先在第一控制线路54和第二控制线路57中给出第一控制压力P1,当阀10、55完全打开时,该第一控制压力相当于储备压力PV。然后,基于第一控制压力P1,通过第一继动阀58在输出端59c处给出在弹簧蓄能器接头4处提供的弹簧蓄能器工作压力PF。在正常行驶期间,使弹簧蓄能器6的气缸6a通气,以便松开弹簧蓄能器的制动器。应当理解,弹簧蓄能器接头4处可以联接一个以上弹簧蓄能器6。特别是可以联接两个弹簧蓄能器6,正如图1中关于Tristop型制动器532a、532b所述。当然也可以联接四个或更多个弹簧蓄能器6。确切的数目和配置依赖于采用电动气动控制模块1的牵引车502的类型。

辅助制动阀55用于辅助制动目的,并且当将双稳阀10切换到图5中所示的排气位置、即第一切换位置时,允许分阶段通气或排气,这是通过首先将辅助制动阀55关闭,然后再脉动式将其打开,使得弹簧蓄能器6可以部分地通气或排气。

出于调节目的,驻车制动单元EPH进一步具有压力传感器64,该压力传感器经由第一压力测量线路63与驻车制动线路62连接并就此检测压力P2或PF。然后,压力传感器64将相应的电子信号SF提供给ECU,以便可以关于ECU的辅助制动来执行制动力调节,并且ECU可以相应地控制双稳阀10和辅助制动阀55。

相比之下,特别是如图2和图5所示,根据本发明的驻车制动单元EPH不具有2位3通换向阀618,而该2位3通换向阀在现有技术中(参见图2)用于将给出的驻车制动压力P2提供给逆转继动阀652的接头675或者针对挂车监控位置使挂车504的行车制动器510a、510b暂时排气,这相当于在输出端676处给出储备压力PV。

挂车控制单元TCV具有挂车控制器阀单元65。如现有技术原则上所公知,挂车控制器阀单元65具有进气-放气阀单元66,又称预控单元,正如现有技术所公知(参见图2),该进气-放气阀单元具有进气阀IV、放气阀OV和本例中构造为冗余阀RV的切换阀。挂车控制器阀单元65进一步具有第二继动阀20,根据本发明,该第二继动阀并未直接构造为逆转继动阀,而是构造为“正常继动阀”。进气阀IV构造为2位2通换向阀并且具有第一进气阀接头67a和第二进气阀接头67b。第一进气阀接头67a与第三储备压力支路68连接,并且第二进气阀接头67b与第三控制线路69连接。当在第三储备压力支路68中施加储备压力PV时,通过基于来自控制单元ECU的在第三控制线路69中的信号S2来电切换进气阀IV而能给出第三控制压力P3。第三控制线路69与第二继动阀20的控制输入端25连接。继动阀20进一步具有输入端23、输出端24和排气输出端26。排气输出端26经由第二排气支路70与排气分配线路51连接并就此与压力出口3连接。输入端23的作用是接收储备压力PV并且首先与第四储备压力支路71连接,该第四储备压力支路与挂车切断阀73的第一接头72a连接。挂车切断阀73构造为气动切换的2位2通换向阀并且在无压力状态下打开到图5中所示的切换位置。当相应地切换挂车切断阀73时,挂车切断阀73的第一接头72a经由节流阀与挂车切断阀73的第二接头72b连接,该第二接头又经由第五储备压力支路74与第三储备压力支路68连接。而在正常操作中,挂车切断阀73处于图5中所示的位置,以便对输入端23施加储备压力PV。

此时,如果继动阀20在控制输入端25处接收控制压力P3,则继动阀20在输出端24处给出相应的制动压力PB并且将该制动压力经由挂车制动压力线路75提供给挂车制动压力接头22。为了进行相应的压力调节,设置用于挂车控制单元TCV的制动压力传感器76,其经由制动压力测量线路77与挂车制动压力线路75连接并且将相应的压力信号SDA提供给控制单元ECU。

放气阀OV通过电动气动方式切换,并且当从控制单元ECU接收到信号S3时,该放气阀能从图5中所示的使其关闭的第一切换状态转换到到图5中未示出的打开的切换状态。在无电流状态下,放气阀OV关闭。

为了使制动器排气并就此降低制动压力PB,设置放气阀OV。正如进气阀IV,放气阀OV设置为2位2通换向阀并且具有第一放气阀接头78a和第二放气阀接头78b。第一放气阀接头78a与第三控制线路69连接,并且第二放气阀接头78b与第三排气支路79连接。第三排气支路79从第二放气阀接头78b延伸到排气分配线路51并就此延伸到压力出口3。

在一种变型方案中,进气阀和放气阀IV/OV整合并构造为2位3通换向阀,其中,第一接头与线路68连接,第二接头与线路69连接,并且第三接头与线路79连接。

为了能够在控制单元ECU未提供信号S2、S3以及进气阀IV和放气阀OV无电流的错误情况下手动补偿通常情况下由控制单元ECU给出的制动压力PB,根据本发明的电动气动控制模块1具有冗余接头42。制动值探测器528经由冗余压力供送线路552联接至冗余接头42。制动值探测器528与图2中根据现有技术的BST构造相同。第一冗余压力线路16在壳体2内部中联接至冗余接头42。此外,第一冗余压力线路16联接至转换阀18的第二输入端18b(也参见图4的第二实施例)。转换阀18被设立成用于在第一冗余压力线路16所联接的第一输入端18a与第二输入端18b之间往复切换。转换阀18原则上就能理解为2位3通换向阀。转换阀18的输出端18c与第二冗余压力线路17连接。冗余压力线路17延伸到第一冗余阀接头80a。第二冗余阀接头80b与冗余压力控制线路81连接,该冗余压力控制线路通入第三控制线路69并就此通入第二继动阀20的控制输入端25。冗余阀RV构造为2位2通换向阀并且具有第一切换位置和第二切换位置,图5中示出其处于第一打开切换位置。

冗余阀RV在无电流状态下打开并且在进气-放气阀单元66无电流的错误情况下的作用是能够给出制动压力PB。如果在错误情况下通过操纵踏板590来给出冗余压力供送线路552中的冗余压力PR,则将该冗余压力PR经由第一冗余压力线路16、转换阀18、第二冗余压力线路17、打开的冗余阀RV和冗余压力控制线路81提供给继动阀20的控制输入端25。随后,在第二继动阀20的输出端24处给出制动压力PB。

为了使挂车控制单元TCV和驻车制动单元EPH,以便如现有技术已公知,使用挂车504的行车制动器510a、510b以及泊车制动器,如此在泊车状态下,在挂车制动压力接头22处控制制动压力PB,同时使弹簧蓄能器6排气,根据本发明,泊车制动阀单元12设置有气动控制的切换阀13,其具有用于接收气动控制压力P2的气动控制输入端15,其中,当弹簧蓄能器接头4与压力出口3连接时,即当弹簧蓄能器6排气时,切换气动控制的切换阀13,以便能给出挂车制动压力接头22处的制动压力PB。

作为控制压力,优选使用弹簧蓄能器接头4处的压力,即弹簧蓄能器工作压力PF。在图5中示出的具体实施方式中,通过气动控制线路83释放这个工作压力,该气动控制线路将弹簧蓄能器线路62与气动控制的切换阀13的控制输入端15连接并且将弹簧蓄能器工作压力PF作为控制压力P2提供给控制输入端15。换而言之,弹簧蓄能器接头4的弹簧蓄能器工作压力PF并就此弹簧蓄能器6作用于气动控制的切换阀13的控制输入端15。

但在一种变型方案中,控制线路83也可以与例如线路57连接。在这种情况下,在控制输入端15处使用压力P1作为控制压力。

气动控制的切换阀13具有第一切换状态和第二切换状态(也参见图3和图4),图5中示出第一切换状态。当弹簧蓄能器6排气时,即弹簧蓄能器工作压力PF降低并就此第二控制压力P2也降低,特别是相当于环境压力P0,占据第一切换状态(图5中示出)。而当第二控制压力P2升高时,即特别是当弹簧蓄能器6通气时,气动控制的切换阀13则占据图5中未示出的第二切换状态。在参照图5的具体实施方式中,气动控制的切换阀13构造为2位3通换向阀14并且具有第一接头14a、第二接头14b和第三接头14c。第一接头14a经由第四排气支路84与排气分配线路51连接并就此与压力出口3连接。气动控制的2位3通换向阀14的第二接头14b与第六供给压力支路85连接,该第六供给压力支路与储备分配线路50连接。这样,对第一接头14a施加环境压力P0,并对第二接头14b施加储备压力PV。

在正常行驶期间,使弹簧蓄能器6通气,就此将气动控制的2位3通换向阀14切换到(未示出的)第二切换位置,并且在第三接头14c处给出环境压力P0。

此时,如果使弹簧蓄能器6排气,则由于占据泊车位置或借助弹簧蓄能器6的辅助制动,双稳阀10首先切换到图5中所示的第一切换位置,以便在无压力状态下切换第一继动阀58的控制接头59a,随后经由第一继动阀58的输出端59c使弹簧蓄能器接头4排气;弹簧蓄能器工作压力PF下降。随此,控制压力P2也降低,并且气动控制的2位3通换向阀14切换到图5中所示的第一切换位置。因此,此时在第三接头14c处给出相当于供给压力PV的相应压力P4。第三接头14c与转换阀18的第一输入端18a连接。转换阀18特别是构造为双作用止回阀19,即构造为所谓的选高阀。接头18a、18b处的相应较高压力在输出端18c处受到给出。这样在所述情况下,如果在第三接头14c处给出的压力P4大于在冗余压力线路16中给出的压力PR,则在第二冗余压力线路17中给出压力P4。

在一种变型方案中,冗余阀RV在该状态下已无电流切换并就此打开,随后对继动阀20的控制输入端25施加第四控制压力P4。采用这种方式,给出挂车制动压力接头22处的相应制动压力PB。

而在优选变型方案中,当开始泊车时,冗余阀RV首先通过信号S4而通电并关闭;首先拦挡由切换阀13给出的压力P4。泊车开始时,通过由控制单元ECU相应地切换的进气-放气阀单元66实现挂入挂车504的行车制动器510a、510b。换而言之,当例如操纵手制动开关534时,冗余阀RV首先保持关闭。然而,控制单元ECU切换进气阀IV,以便对继动阀的控制输入端25施加第三控制压力P3并且给出挂车制动压力接头22处的相应制动压力PB,同时逐步使弹簧蓄能器6排气并发挥它们的制动力。一旦弹簧蓄能器6被排气到一定程度或完全排气,则进气-放气阀单元66的全部阀RV、IV、OV在无电流状态下切换;进气阀IV关闭,而冗余阀RV打开。此时,通过切换阀13和冗余阀RV,对继动阀的控制输入端25施加第四控制压力P4,并且给出制动压力PB;保持挂入挂车504的行车制动器510a、510b。

应当理解,并非绝对必要的是,气动控制的2位3通换向阀14的第三接头14c最终通入第二冗余压力线路17。同样可以设想,第三接头14c经由直接在单独气动线路的单独切换阀与继动阀20的控制输入端25连接或者与继动阀20的第二控制输入端(未示出)连接。转换阀18的优点在于,可以防止过度制动,因为冗余压力PR或者在第三接头14c处给出的压力P4到达控制输入端25。

另一个优点在于,冗余阀RV可以用于占据挂车监控位置。需要挂车监控位置来检查即使未挂入挂车504的行车制动器510a、510b,车辆组500是否也安全地停留在驻车的泊车状态。为此,驾驶员操纵挂车监控位置并且等待预定的时间,例如三分钟,以便检查车辆组500是否单独通过弹簧蓄能器6而安全停住。因此,在挂车监控位置中重要的是,尽管挂入驻车制动器,即弹簧蓄能器6排气,但不操纵挂车504的行车制动器510a、510b,即不给出挂车制动压力接头22处的制动压力PB。

为此,在挂车监控位置中,冗余阀RV通过电信号S4置身于图5中未示出的第二切换状态,并且禁止在控制输入端25处给出第四控制压力P4。在这种情况下,尽管切换气动控制的2位3通换向阀14并且切换转换阀18,但不在控制输入端25处给出第四控制压力P4。也可能在继动阀20的控制输入端25处不给出冗余压力PR。

在本实施例中,电控制单元ECU进一步具有用于接收冗余电子制动信号SR的电子接头591。接头591与通向手制动开关(HCU)534的信号线路550连接。在控制单元ECU处接收由手制动开关传递的信号作为冗余电子制动信号SR。

基于接收到的冗余制动信号SR,控制单元ECU被设立成用于将相应的信号S2发送到进气阀IV,以便给出继动阀20的控制输入端25处的控制压力P3,如此控制挂车制动压力接头22处的制动压力PB。这样就能实现电子给出的辅助制动。

图6示出本发明的第四优选实施例。相同和相似的元件标有相同的附图标记,并且就此全面参照上文关于图1和图3至图5的描述。下面主要讨论区别之处。

第三实施例与第四实施例之间的唯一区别在于冗余压力传感器90。冗余压力传感器90经由冗余压力测量线路91与第一冗余压力线路16连接。因此,冗余压力传感器90测量第一冗余压力线路16中的压力PR,该压力通过操纵冗余压力接头42处的制动踏板590来手动给出。参照第一实施例、第二实施例和第三实施例(图1、图3、图4、图5),已经描述了手动给出的冗余压力PR如何经由第一冗余压力线路16、转换阀18、第二冗余压力线路17、冗余阀RV、冗余压力控制线路81和继动阀20导致在挂车制动压力接头22处给出的制动压力PB。同样已经描述了手制动开关534可以将冗余电气行车制动信号SR提供给控制单元ECU的接头591。

为了识别驾驶员在制动系统520的自主控制期间的交互,可以使用冗余压力传感器90。冗余压力传感器90测量手动给出的冗余压力PR并且将相应的信号SPR优选作为冗余电子行车制动信号SR提供给控制单元ECU。

由冗余压力传感器90提供的冗余压力信号SPR表示驾驶员请求,因为压力传感器90检测借助制动值探测器528手动给出的冗余压力PR。控制单元ECU优选被设立成用于将从压力传感器90接收到的信号SPR与例如经由第二CAN总线554从自主驾驶控制单元536接收到的行车制动信号进行比较。如果冗余电子行车制动信号SR或压力信号SPR表示比从控制单元536接收到的行车制动信号更高的减速请求,则控制单元ECU促使冗余阀RV切换,以便允许基于冗余压力PR手动地给出挂车制动压力接头22处的制动压力PB。换而言之,如果驾驶员要求比中央模块527或自主驾驶控制单元536更急的减速,则截止中央模块并且驾驶员手动接管。

图6示出第二继动阀20的气动剖视图。继动阀20具有控制输入端25、储备分配线路50的第四支路71所联接并就此施加有压力PV的输入端23、经由制动压力控制线路75与挂车制动压力接头22连接并由此给出制动压力PB的输出端24以及可以经由输出端24通气并与压力出口3连接的排气输出端26。因此,对排气输出端26施加相当于压力出口的压力、特别是环境压力的压力P0。在该实施例中,排气输出端26经过未详细示出但现有技术公知的消音器130。

特别是如图7所示,继动阀20具有共同的控制室100、在本实施例中为单个控制室100,单个控制输入端25通入该控制室中。通过控制输入端25既能给出控制压力P3也能给出共同的控制室100中的冗余压力PR;就此而言,为两个控制压力P3、PR设置唯一的共同的控制室100。这样控制室100就能实施两种功能:一方面,借助控制室100能依赖于行车制动控制压力P1而给出制动压力PB,另一方面,借助控制室100能依赖于冗余压力PR而给出制动压力PB。

可以规定,另外的控制输入端通入控制室100。控制室100作用于单个控制活塞102。单个控制活塞102沿着轴线A以轴向滑动的方式来引导。当借助控制压力P3使控制输入端25通气时,活塞102可以相对于图7向下移动并且以阀座104与相应的滑环106接触,该滑环受弹簧加载地滑移到轴向上部位置。为此,设置螺旋弹簧108。滑环106具有第二阀座110,该第二阀座相对于凸出部112密封并就此使输入端23首先保持闭合。

图7中示出控制活塞处于开启位置。阀座104在其封闭位置与滑环106接触。在该封闭位置中,输入端23和输出端24都相对于排气输出端26封闭。

由于给出的压力P3,力作用于控制活塞102,这导致阀座110开启,使得压力PV可以跃入工作腔114。工作腔114中的压力增加并且导致控制活塞102上的反作用力,使得控制活塞移回到封闭位置。相应地,输出端24处的制动压力PB受到给出并保持于此。这种构造远比参照图2所述的逆转继动活塞更加简单。

图8示出第五实施例。原则上,图8中所示的制动系统520类似于参照图1的制动系统,并且相同和相似的元件标有相同的附图标记。就此全面参照上文关于图1的描述。因此,下面主要讨论区别之处。

不同于第一实施例,冗余接头42不经由冗余压力供送线路552与制动值探测器528连接;而是在冗余接头42处给出另一个车桥的制动压力,在本实施例中为前桥制动压力PBV。为此,设置第二冗余压力供送线路694,其经由T形件692与前桥制动压力线路693连接。通过该第二冗余压力供送线路694,在冗余压力接头42处给出前桥503的行车制动器530a、530b的前桥制动压力PBV。

于是,有别于第一实施例(图1),制动值探测器528经由前桥转换阀690与前桥调制器529连接,以便冗余地给出前桥调制器529处的制动值变速器的控制压力PBST。如果电动气动控制模块1因错误而无电流,而且前桥调制器529也因该错误或其他错误而无电流,则能采用这种方式经由前桥调制器529给出手动借助脚踏板600给出的制动值变速器控制压力PBST,作为电动气动控制模块1的冗余压力接头42处的冗余压力PR。

相反,电动气动控制模块1的控制线路695联接至前桥转换阀690,由电动气动控制模块1将挂车504的制动压力PB给出到该控制线路中。控制线路695在图8中示出为单独地联接至电动气动控制模块1的前桥控制线路接头696;在其他实施方式中,它也可以从气动线路514分路到挂车504。

前桥转换阀690例如构造为选高阀,以便在前桥调制器529处始终将制动压力PB和制动值探测器的控制压力PBST给出成更高的压力。

图9A至图10示出具有配置单元700的电动气动控制模块1的两个实施例。

配置单元700除“欧洲挂车控制”之外还能用于“斯堪的纳维亚挂车控制”。前文的实施例是基于“欧洲挂车控制”,其中在车辆组的驻车状态下,在挂车上给出相当于弹簧蓄能器排气的正的制动压力,以便额外地使其制动。“斯堪的纳维亚挂车控制”的情况则恰恰相反:在车辆组的驻车状态下,应当松开挂车的行车制动器。配置单元700允许一种介于能够进行欧洲挂车控制的欧洲挂车配置与能够进行斯堪的纳维亚挂车控制的斯堪的纳维亚挂车配置之间的简单配置。

图9A至图10中所示的实施方式原则上是基于图3的图示,并且相同的元件标有相同的附图标记。就此主要全面参照上文关于图3的描述。下面特别是强调与图3的区别之处。

图9A和图9B主要示出第一实施例,其中配置单元700具有压力分配板702。配置单元700具有第一配置接头700.1、第二配置接头700.2和第三配置接头700.3。在图9A和图9B所示的实施例中,第一配置接头700.1与第六储备压力支路85连接,该第六储备压力支路又与储备输入端11连接,以便对第一配置接头700.1施加储备压力PV。第二配置接头700.2与从第一冗余压力线路16分路出的冗余支路706连接。冗余支路706并非必然从第一冗余压力线路16分路出,而是它也能以其他方式与冗余压力接头42连接。因此,当冗余压力PR受给出后,将其施加于第二配置接头700.2。最后,第三配置接头700.3经由配置线路708与2位3通换向阀14的第二接头14b连接。根据配置单元700的配置,就在配置线路708中给出储备压力PV或冗余压力PR。

在图9A所示的变型方案中,压力分配板702处于相对于图9A的左边定位并且将第一配置接头700.1与第三配置接头700.3连接。在该配置中,2位3通换向阀14的第二接头14b就经由配置线路708、配置单元700、第六供给压力支路85和储备分配线路50与储备输入端11连接。就此而言,该配置对应于图3中所示的布局。图9A与图3之间给出各个压力时不会出现功能差异。冗余支路706是盲路,因为第二配置接头700.2封闭。

此时,如果基于图9A中示出的实施方式实现斯堪的纳维亚挂车配置SAK(参见图9B),则压力分配板702须进入相对于图9A的右边定位。这一点在图9B中示出。在图9B中,压力分配板702移位,使得第二配置接头700.2与第三配置接头700.3连接。这样的结果是,当对冗余压力接头42施加冗余压力PR时,既在2位3通换向阀14的第一接头14a也在2位3通换向阀14的第二接头14b处给出该冗余压力。在本实施方式中(图9B),第六供给压力支路85是盲路,并且储备输入端11仅经由储备分配线路50或储备分配线路50通向驻车制动单元EPH的区段50a与驻车制动单元EPH连接并且经由第三供给压力支路68与挂车控制单元TCV连接。即使气动控制的2位3通换向阀14在本实施方式中(图9B)根据第二控制压力P2在第一切换位置与第二切换位置之间往复切换,但在第二冗余压力线路17中始终仅给出冗余压力PR,而不给出第四控制压力P4。

图9A中还以虚线示出调设螺丝703作为变型方案。调设螺丝703可以用于定位压力分配板702。该调设螺丝本身也可以具有通路或通道。

在具有配置单元700的电动气动控制模块1的第二实施例中(图10),它构造为滑阀704。就此而言,第一配置接头700.1由第一滑阀接头704.1形成,第二配置接头700.2由第二滑阀接头704.2形成,并且第三配置接头700.3由第三滑阀接头704.3形成。切换滑阀704具有开关709,借助该开关,切换滑阀704能在图10中未示出的第一切换位置与图10中示出的第二切换位置之间往复切换。开关709可以构造为手柄(推拉式开关)。

在图10中未示出的第一切换位置中,第一滑阀接头704.1与第三滑阀接头704.3连接,以便给出2位3通换向阀14的第二接头14b处的储备压力PV。在图10中示出的切换滑阀704的第二切换位置中,第二滑阀接头704.2与第三滑阀接头704.3连接,以便给出2位3通换向阀14的第二接头14b处的冗余压力PR。图10中未示出的第一切换位置就表示欧洲挂车配置EAK,而图10中示出的切换滑阀704的第二切换位置描绘斯堪的纳维亚挂车配置SAK。

在本实施方式中(图10),有利的是,车辆组的操作者能够自动将切换滑阀704带入各种切换位置,这样就能创建可以同时满足欧洲标准和斯堪的纳维亚标准的电动气动控制模块1。

通过借助制动压力传感器76相应地检查在挂车制动压力接头22处给出的压力,如上所述,也可以检查切换滑阀704的切换位置的合理性。

附图标记列表(说明书的组成部分)

A 轴线

EAK 欧洲挂车配置

ECU 电子控制单元

EPH 驻车制动单元

IV 进气阀

OV 放气阀

P0 环境压力

P1 第一控制压力

P2 第二控制压力

P3 第三控制压力

P4 第四控制压力

PB 制动压力

PBA 制动压力(现有技术)

PBV 前桥制动压力

PBST 制动值探测器控制压力

PF 弹簧蓄能器工作压力

PR 冗余压力

PV 储备压力

RV 冗余阀

S1 第一信号(驻车制动信号)

S2 第二信号

S3 第三信号

S4 第四信号

SDA 传感器76的压力信号

SH1 第一辅助制动信号

SH2 第二辅助制动信号

SR 冗余电子制动信号

SPR 传感器90的冗余压力信号

SAK 斯堪的纳维亚挂车配置

TCV 挂车控制单元

1 电动气动控制模块

2 壳体

3 压力出口

4 弹簧蓄能器接头

6 弹簧蓄能器

6a 弹簧蓄能器的气缸

8 驻车制动阀单元

10 双稳阀

10a 第一双稳阀接头

10b 第二双稳阀接头

10c 第三双稳阀接头

11 储备输入端

12 泊车制动阀单元

13 气动控制的切换阀

14 气动控制的2位3通换向阀

14a 2位3通换向阀的第一接头

14b 2位3通换向阀的第二接头

14c 2位3通换向阀的第三接头

15 2位3通换向阀的气动控制输入端

16 第一冗余压力线路

17 第二冗余压力线路

18 转换阀

18a 转换阀的第一输入端

18b 转换阀的第二输入端

18c 转换阀的放气端

19 双作用止回阀

20 第二继动阀

21 挂车供给压力接头

22 挂车制动压力接头

23 第二继动阀的输入端

24 第二继动阀的输出端

25 第二继动阀的控制输入端

26 第二继动阀的排气输出端

42 冗余压力接头

50 储备分配线路

50a 储备分配线路到EPH的区段

51 排气分配线路

52 第一储备支路

53 第一排气支路

54 第一控制线路

55 辅助制动阀

56a 第一辅助制动阀接头

56b 第二辅助制动阀接头

57 第二控制线路

58 第一继动阀

59a 第一继动阀的控制输入端

59b 第一继动阀的储备接头

59c 第一继动阀的输出端

60 第二储备支路

62 弹簧蓄能器线路

63 第一压力测量线路

64 压力传感器

65 挂车控制器阀单元

66 进气-放气阀单元

67a 第一进气阀接头

67b 第二进气阀接头

68 第三储备压力支路

69 第三控制线路

70 第二排气支路

71 第四储备压力支路

72a 挂车切断阀的第一接头

72b 挂车切断阀的第二接头

73 挂车切断阀

74 第五储备压力支路

75 挂车制动压力线路

76 制动压力传感器

77 制动压力测量线路

78a 第一放气阀接头

78b 第二放气阀接头

79 第三排气支路

80a 第一冗余阀接头

80b 第二冗余阀接头

81 冗余压力控制线路

83 气动控制线路

84 第四排气支路

85 第六供给压力支路

90 冗余压力传感器

91 冗余压力测量线路

100 控制室

102 控制活塞

104 阀座

106 滑环

108 螺旋弹簧

110 第二阀座

112 凸出部

114 工作腔

130 消音器

500 车辆组

502 牵引车

504 挂车

503 前桥

506 挂车的车桥

507a、507b、507c、507d 车轮

508 挂车行车制动系统

510a、510b挂车的第二行车制动器

511、512 接头

513、514 气动线路

515、516 接头

520 能电子控制的气动制动系统

521 第一储备器

522 后桥制动回路

523 第二储备器

524 前桥制动回路

525 第三压缩空气储备器

526 气动储备供送线路

527 中央模块

528 制动值探测器

529 前桥调制器

530a、530b 第二前桥行车制动器

531 后桥调制器

532a、530b (Tristop型)行车制动器

533 挂车制动回路

534 手制动开关(HCU)

535A、535b ABS 模块

536 自主驾驶控制单元

537 能量源

538 SAE单元(总线系统)

539 转向角传感器

540a、540b、540c、540d 用于制动片磨损感测的传感器

541a、541b、541c、541d 用于车轮转速的传感器

550 信号线路

552 冗余压力供送线路

554 第一CAN总线(直接)

556 第二CAN总线(间接)

557 电压供给部

558 电压供给部HCU

560a、560b 气动线路

561 第一总线接头

562 第二总线接头

590 电子制动踏板

591 接头

600 脚踏板

602 电行程探测器

604 电动线路

605 气动输出端

606 气动线路

607 单独的壳体

608 电子控制单元

609 驻车制动阀单元

610 储备输入端

611 储备线路

612 电接头

613 信号线路

614 双稳阀

615a 双稳阀的第一接头

615b 双稳阀的第二接头

615c 双稳阀的第三接头

616 2位2通换向阀

617a 2位2通换向阀的第一接头

617b 2位2通换向阀的第二接头

618 2位3通换向阀

619a 2位3通换向阀的第一接头

619b 2位3通换向阀的第二接头

619c 2位3通换向阀的第三接头

620 气动线路

621 气动线路

622 气动线路

636 继动阀EPH

637a 第二继动阀的控制输入端

637b 第二继动阀的储备接头

637c 第二继动阀的工作输出端

638 气动线路

640 弹簧蓄能器线路

641 弹簧蓄能器接头

642 弹簧蓄能器

642a 弹簧蓄能器的气缸

650 壳体TCV

651 进气-放气阀单元

652 逆转继动阀

654 挂车切断阀

655 接头

657 电子接头

658 信号线路

660 进气阀

661a 进气阀的第一接头

661b 进气阀的第二接头

662 放气阀

664 冗余阀

665a 冗余阀的第一接头

670 逆转继动阀的第一控制室

671 挂车制动压力接头

672 挂车供给压力接头

674 泊车制动压力线路

675 接头

676 接头

677 气动线路

678 气动储备线路

679 支路

680 第二控制室

681 逆转继动活塞

682 第三控制室

683 继动活塞

690 前桥转换阀

692 T形件

693 前桥制动压力线路

694 第二冗余压力供送线路

695 控制线路

696 前桥控制线路接头

700 配置单元

700.1 第一配置端口

700.2 第二配置端口

700.3 第三配置端口

702 压力分配板

703 调设螺丝

704 切换滑阀

704.1 第一滑阀接头

704.2 第二滑阀接头

704.3 第三滑阀接头

706 冗余支路

708 配置线路

709 开关

再多了解一些
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