技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于商用车的电驻车制动器和用于操纵电驻车制动器的方法，该电驻车制动器特别是设置用于具有可选的拖车(
挂车)的
牵引车。
背景技术
[0002] 驻车
制动系统必须满足多种安全要求。例如要求它们能够在至少两个状态中稳定地运行。在第一状态中，车辆应可以运动，而不必自发地激活驻车制动器，至少在施加足够的
气动压
力之前不自发地激活。在第二状态中应遵守稳定的驻车
位置，确切地说即使当车辆不运行时也应如此。
[0003] 传统的用于牵引车和挂车的驻车制动器控制装置常常是基于在商用车
驾驶室中铺设费事的气动管路。这种传统系统例如在图5中示出并且包括第一
阀510、第二阀520、转换阀550和桥接阀560，它们通过第一容器压力接头501和第二容器压力接头502供应压力空气。这两个
气动阀510、520例如布置在商用车的仪
表盘中。在激活时，制动压力空气引导至驻车制动装置(例如牵引车和/或挂车中的
弹簧蓄能器)，确切地说经由车辆驻车制动器接头507b(用于牵引车)和/或挂车驻车制动器接头507a(用于挂车)。第一容器压力接头501和第二容器压力接头502与转换阀550(所谓的双止回阀或选高阀)连接，该转换阀将来自两个容器压力接头501、502的分别较高的压力提供给通往第一和第二阀510、520的输入管路505。
[0004] 第一阀510和第二阀520能够分别相互无关地由驾驶员手动操作。在所示的拉出状态中，第一阀510将输入管路505与挂车驻车制动器接头507a之间的
流体连接断开。在所示的状态中，第二阀520以相同的方式将输入管路505与车辆驻车制动器接头507b之间的气动连接断开。由此，第一阀510和第二阀520的所示的位态是稳定的驻车位置。在该情况下，气动制动器的弹簧蓄能器借助于已有的通往排气接头590的气动连接排气并且由弹簧蓄能器中的弹簧引起制动作用。在容器压力太低时，两个阀510、520自动跳出并且使弹簧蓄能器排气，从而占据稳定的驻车位置。
[0005] 如果牵引车应与挂车一起运动，则驾驶员手动压入第一阀510和第二阀520。与此相应地，第一阀510将挂车驻车制动器接头507a与输入管路505之间的气动连接打开并且第二阀520将输入管路505与车辆驻车制动器接头507b之间的气动连接打开。
[0006] 桥接阀560具有以下功能。当两个阀510、520处于压入的状态中时，如果驾驶员从稳定的行驶位置又想占据驻车位置并且只将第二阀520从行驶位置拉出并且将第一阀510手动保持在下部位置中，则该桥接阀560形成通往排气接头590的气动桥接部，用于仍然实现系统中的压力降。其结果是，在任何情况下都会导致挂车驻车制动器接头507a的排气，从而使得挂车也占据稳定的驻车状态。
[0007] 然而，所示的驻车制动系统要求在车辆驾驶室中铺设气动管路，这是费事的。因此，存在将该传统的驻车制动器控制装置替换为成本更低廉和更可靠的
电子解决方案的需求，该电子解决方案要求牵引车仪表盘中的较少空间并且尽管如此仍可实现自动的驻车制动功能。
[0008] 在图6A、6B中示出传统的电子驻车制动系统的一个例子，其中，图6A示出稳定的驻车位置，图6B示出稳定的行驶位置。
[0009] 该电驻车制动器也是包括第一阀610、第二阀620和构造在输入管路105与输出管路107之间的阀装置630。该输入管路105又是提供制动压力空气并且该输出管路107(出口)耦合至弹簧蓄能器660。在稳定的驻车位置中(参见图6A)，弹簧蓄能器660通过弹簧引起制动力，该制动力经由耦合元件670施加。在行驶位置中(参见图6B)，驻车制动器通过制动压力空气(该制动压力空气660使
活塞662抵抗弹簧力运动)松开。
[0010] 在该例子中，第一阀610和第二阀620是可电控的
电磁阀，它们能够在两个位置之间被
磁性地控制。阀装置630包括第一入口631、第二入口632、第三入口633、出口107和排气部590。第一阀610接入在第一入口631与输入管路105之间，该第一阀给第一入口631或者供应来自输入管路105的压力空气或者将该第一入口排气。第二阀620接入在第二入口632与输入管路105之间，该第二阀给第二入口632或者提供来自输入管路105的压力空气或者将该第二入口排气。在无
电流状态中，两个阀610、620处于被排气位态中。第三入口633直接与输入管路105连接。
[0011] 阀装置630包括弹簧636，该弹簧将该阀装置630中的活塞635预紧，从而使得该活塞635经由关闭元件639将第三入口633气动封闭。这是稳定的驻车位置，在该驻车位置中，第一和第二阀610、620此外将第一和第二入口631、632排气。
[0012] 阀装置630可以经由第二入口632置入到稳定的行驶位置中，其方式是，第二阀620经由输入管路105将压力空气输入到活塞635下方的室中。其结果是，在活塞635的下侧施加附加的气动压力，该附加的气动压力足以使活塞635抵抗弹簧636的弹簧力向上运动。该活塞635可以如此程度地向上运动，直到关闭元件639将具有横截面积A1的上部开口封闭。在图6B中示出该状态。该状态同样是稳定的，因为将活塞635向上压的力等于面积A1和压力空气提供的压强P之积并且面积A1被选择为大于面积A2，该面积A2是下部的活塞止挡635处的横截面积。因此，活塞635被以较大的力保持在上部位置中。为了使得即使当第二阀620被排气时该位置也是稳定的，弹簧636的弹簧力F被以如下方式选择：
[0013] F<(A1-A2)*P，
[0014] 其中，(A1-A2)*P是将抵抗弹簧636按压活塞635的力。因此，弹簧636的弹簧
张力不将关闭元件639抵抗该压力向下压。
[0015] 当活塞635不处于上部位置时(如图6B所示)，出口107同时与第三入口633连接，这导致气动压力空气也施加于弹簧蓄能缸660并且在那里使活塞662抵抗弹簧蓄能器660的弹簧张力运动。由此，制动器被松开并且车辆可以运动。因为活塞635稳定地保持在上部位置中，所以即使当第一和第二阀610、620被排气时(例如切换为无电流)车辆也能运动。
[0016] 该驻车制动器的所示的电子
变形方案的缺点是其复杂性(阀装置630需要总共五个接头)和稳
定位置取决于弹簧力的事实。当弹簧力通过老化过程改变时，这会导致阀装置630不再能被稳定地保持在各位置中。
发明内容
[0017] 所以存在寻求替换解决方案的需求，其一方面不需要在牵引车驾驶室中铺设气动管路，另一方面能够以简单的气动结构元件实现。
[0018] 上面所提及的问题的至少一部分通过
权利要求1的电驻车制动器、权利要求9的商用车和权利要求11的用于运行电驻车制动器的方法解决。
从属权利要求定义了另外的有利的实施方式。
[0019] 本发明涉及一种用于商用车的电驻车制动器，其包括以下部件：用于制动压力空气的输入管路；用于气动制动器装置的制动压力空气的输出管路；第一阀和第二阀，它们能够分别响应于电控制
信号在稳定状态与激活状态之间切换。该电驻车制动器还包括阀装置，该阀装置接入在所述输入管路与所述输出管路之间并且具有控制输入端。该阀装置构造为应答于控制输入端上的
控制信号在稳定状态与激活状态之间切换，其中，在激活状态中，所述输入管路与所述输出管路连接。所述第一阀在稳定状态中将所述阀装置的控制输入端与所述输出管路连接，用于当制动压力施加在该输出管路上时维持所述阀装置的当前状态。在激活状态中，所述第一阀将所述阀装置的控制输入端与所述第二阀连接。由此，所述第一阀建立反馈，只要存在足够的压力(用于将阀装置保持在激活状态中)，该反馈就形成稳定状态。
[0020] 在本发明的
框架内，信号不仅可以是
电信号，而且可以是气动信号。此外，连接一般应是气动连接，从而使得接入在两个其他部件之间或者与这两个其他部件连接的部件应理解为该接入/连接特别是涉及气动流。
[0021] 可选地，所述第二阀在稳定状态中将所述输入管路与所述第一阀连接以(经由该第一阀)激活所述阀装置，并且在激活状态中当所述第一阀处于激活状态中时使通往所述第一阀并且通往所述阀装置的控制接头的连接排气。但是，所述第二阀在激活状态中也可以将所述输入管路与所述第一阀连接以激活所述阀装置，并且在稳定状态中当所述第一阀处于激活状态中时使通往所述第一阀并且通往所述阀装置的控制接头的连接排气。在这种两种情况下涉及的都是“换向”(或颠倒)(Umsteuerung)，在该换向时，阀装置的状态改变。
[0022] 可选地，所述第一阀和所述第二阀是3/2磁阀，其在无电流状态中自动占据稳定状态。
[0023] 所述阀装置可以是具有至少一个弹簧预紧活塞和排气开口的
增压阀。可选地，所述阀装置构造为在稳定状态中使所述输出管路排气，其中，排气开口可以朝向所述活塞的运动方向或者布置在该活塞的旁侧。例如，所述阀装置可以具有以下部件：包括至少两个室的壳体；第一开口、第二开口和第三开口。所述阀装置还可以包括以下部件：第一室中的第一活塞，该第一活塞通过第一弹簧元件抵抗第二开口上的压力预紧；第二室中的
第二活塞，该第二活塞通过第二弹簧元件预紧，用于在无压力状态中中断所述第一开口与所述第三开口之间的连接。在经由所述第二开口供应压力时，所述第一活塞
接触所述第二活塞，从而使得这两个活塞抵抗所述第一弹簧的弹簧张力和所述第二弹簧的弹簧张力一起移动并且建立所述第一开口与所述第三开口之间的连接。在无压力状态中，所述第一活塞离开所述第二活塞，由此使所述第三入口与排气开口连接。
[0024] 可选地，所述驻车制动器包括转换阀，该转换阀具有用于第一压力空气供应部的第一接头和用于第二压力空气供应部的第二接头。该转换阀构造为根据所施加的制动压力之较高者将所述压力空气供应部或所述第二压力空气供应部与所述输入管路连接。
[0025] 本发明还涉及一种用于牵引车(商用车)的电驻车制动器系统，其具有驻车制动器装置、特别是弹簧蓄能器和挂车驻车制动器接头。该驻车制动器系统包括先前所述的第一和第二电驻车制动器。该第一电驻车制动器构造在压力空气供应部与耦合至牵引车制动器装置的第一输出管路之间。该第二电驻车制动器构造在压力空气供应部与耦合至所述挂车驻车制动器接头的第二输出管路之间。
[0026] 本发明还涉及一种具有驻车制动器系统和制动器装置的商用车，该制动器装置具有至少一个弹簧蓄能器缸，该弹簧蓄能器缸在无压力状态中通过弹簧预紧力激活驻车制动器通过输出管路上的制动压力空气松开。
[0027] 可选地，该商用车可以具有控制装置，该控制装置电控制第一阀和/或第二阀，用于：
[0028] 根据开动期望的发现，通过激活至少第一阀来激活阀装置并且确保第二阀从输入管路引导压力空气；
[0029] 根据驻车期望的发现，通过至少将第一阀激活到稳定状态中将阀装置置于稳定状态中并且确保第二阀使通往第一阀的连接排气。
[0030] 本发明还涉及一种用于操纵电驻车制动器的方法。该方法包括：
[0031] 根据开动期望的发现，通过激活至少第一阀来激活阀装置；
[0032] 根据驻车期望的发现，通过激活至少第一阀将阀装置通过使控制输入端排气而切换到稳定状态中。
[0033] 可选地，通过下列条件中的至少一个来触发驻车期望：
[0034] 驾驶员的输入；
[0035] 在自主行驶运行时接收到控制单元的相应信号；
[0036] 在存在至少一个附加条件时发现了车辆的停止状态，所述附加条件特别是包括关停点火装置或者连续地操纵
行车制动器或者其他条件。
[0037] 可选地，通过下列条件中的至少一个来触发开动期望：
[0038] 驾驶员的输入；
[0039] 在
发动机运行的情况下，
加速踏板被操作；
[0040] 在自主行驶运行时接收到控制单元的相应信号；
[0041] 行车制动器被操作。
[0042] 可选地，所述电驻车制动器是所述驻车制动器系统的一部分并且第一电驻车制动器和/或第二电驻车制动器的操作可以单个地或共同地或相继地实施。
[0043] 该方法或者该方法的至少一部分能够以指令的形式在
软件中或者在
计算机程序产品上实施或存储，其中，当该方法在处理器(例如车辆的控制单元中)上运行时所存储的指令能够实施该方法的各步骤。因此，本发明还涉及一种计算机程序产品，其具有存储在其上的
软件代码(软件指令)，该软件构造为当该软件代码通过处理单元实施时实施上面描述的方法。该处理单元可以是任何形式的计算机或具有相应
微处理器的控制单元，所述微处理器可以实施软件代码。
附图说明
[0044] 由下面对不同
实施例的详细说明和附图更好地理解本发明的实施例，但是这些实施例不应被理解为它们将该公开局限为特定的实施方式，而是仅仅用于阐释和理解。
[0045] 图1：示出根据本发明的一个实施例的电驻车制动器；
[0046] 图2：示出根据另一实施例的电驻车制动器；
[0047] 图3A,B：示出根据另外的实施例的电驻车制动器的其他细节；
[0048] 图4：示出根据一个实施例的用于控制电驻车制动器的方法的
流程图；
[0049] 图5：示出传统的通过气动阀控制的驻车制动器控制装置；
[0050] 图6A,B示出传统的电驻车制动器。
具体实施方式
[0051] 图1示出用于商用车的电驻车制动器的一个实施例。该电驻车制动器100包括第一阀110、第二阀120和阀装置130(例如增压阀)，该阀装置气动地接入在用于制动压力空气的输入管路105与用于通往气动制动装置的制动压力空气的输出管路107之间。在该实施例中，第一阀110和第二阀120是3/2阀，其能够响应于电控制信号在稳定状态和激活状态之间切换。
[0052] 阀装置130包括第一入口131、第二入口132和第三入口133，该第一入口与输入管路105连接，该第三入口与输出管路107连接。应理解，根据气动流向，这些入口也可以是出口。第二入口132是控制输入端，用于应答于(气动)控制信号在稳定状态与激活状态之间切换。控制输入端132还可以是用于一气动管路的入口，用于通过压力空气使一个或多个活塞在两个位态或状态之间运动。
[0053] 此外，所示的阀装置130可以包括排气接头190和预紧装置136例如弹簧。在稳定状态中，第三入口133与排气接头190连接，从而使得输出管路107自动排气(例如在压力降时)并且在气动控制信号施加在控制输入端132上之前一直保持排气。在激活位态中，第一入口131与第三入口133连接并且从而输入管路105与输出管路107连接。
[0054] 所述3/2阀110、120同样包括三个气动接头并且附加地分别具有电控制接头112、122。这些控制接头构造为响应于(电)控制信号将第一3/2阀110和/或第二3/2阀在稳定状态和激活状态之间切换。例如，这两个3/2阀110、120可以是磁阀(电磁阀)，其中，电磁
铁引起切换操作。
[0055] 第一3/2阀110在稳定状态中例如将输出管路107与阀装置130的控制输入端132连接，用于在足够的制动压力空气时维持阀装置130的当前状态。第一3/2阀110在激活状态中将控制输入端132与第二3/2阀120连接。
[0056] 第二3/2阀120在稳定状态中例如将输入管路105与第一3/2阀110连接，用于在第一3/2阀110被激活的情况下激活所述阀装置130。第二3/2阀120在激活状态中将去往第一阀110的压力空气供应中断并且使去往第一阀110的连接排气。当第一阀110同样被激活时，阀装置130可以由此被置于稳定状态中并且输出管路107被排气。
[0057] 在另外的实施例中(未示出)，可以颠倒地选择第二阀120的状态(并且以类似的方式颠倒地选择第一阀110的状态)。所以，第二阀120在稳定状态中也可以使去往第一阀110的连接排气并且在激活状态中使输入管路105与第一阀110连接。
[0058] 图2示出用于商用车(例如牵引车)的电驻车制动器系统，其具有挂车驻车制动器接头240、弹簧蓄能器140和转换阀150，该转换阀与第一压力接头101和第二压力接头102连接。该转换阀150构造为将第一压力接头101和第二压力接头102的压力之较高者传送至输入管路105。挂车驻车制动器接头240和弹簧蓄能器140分别与输出管路107a、107b连接，用于供应压力空气(在行驶状态中)或者排气(在驻车状态中)。
[0059] 在输入管路105与输出管路107a、107b之间相应地构造两个电驻车制动器100A、100B。第一电驻车制动器100A操纵牵引车的弹簧蓄能器140并且包括第一阀装置130，该第一阀装置借助于两个3/2阀110a、120a控制，用于给弹簧蓄能器140供应压力空气或排气。第二电驻车制动器100B经由挂车驻车制动器接头240操纵挂车驻车制动器并且包括第二阀装置130b，该第二阀装置同样借助于两个3/2阀110b、120b控制，用于给挂车驻车制动器接头
240供应压力空气或排气。
[0060] 这两个电驻车制动器100A、100B能够以相同的方式构成并且以与图1的电驻车制动器相同的方式工作。因此没有必要重新描述。
[0061] 图3A、B示出用于图2的电驻车制动器系统100的其他实施例，其中，示出了第一和第二阀装置130a、130b的其他细节。第一和第二阀装置130a、130b能够相同的构成并且分别包括第一入口131、第二入口132、第三入口133和排气出口190。此外，这些阀装置130a、130b还分别包括第一活塞135和第二活塞134，该第一活塞和第二活塞相应地通过第一弹簧136和第二弹簧137预紧。所示的阀装置130a、130b以剖视图示出，其中，所示的元件例如可以
旋转对称地构成。
[0062] 根据一个实施方式(参见图3A)，排气出口190构造在第二活塞134下方并且因此是在活塞的运动方向之一上的开口。在另一实施方式中(参见图3B)，排气出口190构造在
侧壁上(在活塞134、135旁侧)，用于将第一活塞135下方的室向外打开。
[0063] 当第二入口132被排气时，第一活塞135远离第二活塞134并且排气开口190与第三入口133连接。为此，在活塞134、135中构造有通道，从而使得压力空气从第三入口133或者引导至下侧上的排气开口190(参见图3A)或者引导至侧壁上的排气开口190(参见图3B)。
[0064] 当在第二入口132上施加压力空气时，第一活塞135抵抗弹簧张力被向下压，直到第一活塞135与第二活塞134接触，并且然后将该第二活塞抵抗第二弹簧137的弹簧张力向下压。因为在该状态中第一活塞135和第二活塞134相互连接，所以排气开口190被关闭并且不再与第三入口133接触。取而代之的是，第一入口131与第三入口133连接，因为第二活塞134在向下压时将该第一开口131打开了。
[0065] 图4示出用于操纵上述电驻车制动器的方法的流程图。该方法包括：
[0066] —根据发现了开动期望，通过激活至少第一阀110来激活S110阀装置130，[0067] —根据发现了驻车期望，通过激活至少第一阀将阀装置130的控制输入端132排气来将阀装置130切换S120到稳定状态中。
[0068] 应理解，电驻车制动器100或驻车制动器系统的所有上述功都可以作为另外的可选步骤实施。
[0069] 该方法也可以通过电脑来实施，也就是说，它可以通过存储在储存介质上且当在处理器上运行时实施该方法的步骤的指令来实现。所述指令典型地包括一个或多个指令，它们能够以不同的类型存储在(具有处理器的)控制单元中或周边的不同介质上，当这些指令被读取并且通过该控制单元实施时，它们能够促使控制单元实施对于实施本发明的方法所需的功能、能力和操作。
[0070] 软件例如可以构造为用于将牵引车和挂车的驻车制动器单个地或共同地接入，并且根据驾驶员期望来打开它们。此外，软件可以在停止状态中在特定的附加条件下自动地挂入牵引车和/或挂车的驻车制动器。同样，当例如侦测到驾驶员的开动期望时，该软件可以在特定的条件下自动地打开牵引车和/或挂车的驻车制动器。
[0071] 该电驻车制动器的有利的方面也可以如下地总结：
[0072] 第一和第二阀装置130a、130b例如分别是用于牵引车驻车制动器或用于挂车驻车制动器的双座增压阀，其中，每个增压阀130a、130b可以用第一3/2磁阀110a、110b来控制。该第一3/2磁阀110a、110b可以在两个切换位置之间切换：“反馈”(在稳定状态中)和“换向”(在激活状态中)。在“反馈”时，增压阀130a、130b的输出端133与其控制输入端132a、132b连接，以稳定地保持其切换状态。在“换向”切换位态时，增压阀130a、130b的控制输入端132a、
132b与第二3/2磁阀120a、120b连接。
[0073] 所述第二3/2磁阀120a、120b现在可以将相应增压阀130a、130b的控制输入端132a、132b在第一切换位态中与大气连接(排气)，以将增压阀130a、130b切换到排气位态中，或者在第二切换位态中与(来自输入管路105的)容器压力连接，以将增压阀130a、130b切换到充气位态中。
[0074] 所述第一3/2磁阀110a、110b在无电流状态(稳定状态)中处于“反馈”切换位态。在增压阀130a、130b换向之后，首先是第一3/2磁阀110a、110b又被切换为无电流，从而使得该第一磁阀自动进入到“反馈”切换位态中。然后，第二3/2磁阀120a、120b的切换位态不再具有影响。
[0075] 这两个增压阀130a、130b及其3/2磁阀110a、110b可以例如像在传统驻车制动器系统中那样气动地由转换阀150从两个容器回路101、102供给。
[0076] 相应的
增压器活塞135a、135b利用弹簧136a、136b朝“排气”的方向
挤压。由此，当：
[0077] 容器压力×增压器活塞的活塞面积>弹簧力
[0078] 时，增压阀130a、130b只能处于充气位态中。当两个制动回路101、102的容器压力降低到该压力以下时，在克服了(活塞135上的)摩擦之后，相应的增压阀130a、130b自动地进入到排气位态中。由此确保了，不再具有用于行车制动器的制动压力的车辆自动地利用驻车制动器停止。
[0079] 此外，增压阀130a、130b可以在两个变形方案中存在：具有中央排气装置(参见图3A)或侧面排气装置(参见图3B)。第二3/2磁阀120可以被无电流地切换至充气。替换地，第二3/2磁阀120也可以被无电流地切换至排气。
[0080] 利用这个驻车制动器系统和电子控制设备(ECO)(用于控制3/2磁阀110、120)中的相应电子控制装置以及两个作为人机
接口(HMI)的电气按键，能够以软件控制的方式实施所有的功能(就像它们由传统的驻车制动器系统公知的那样)以及各种附加的自动功能。
[0081] 在
说明书、权利要求书和附图中公开的本发明特征可以不仅单个地而且以任意的组合都是对于实现本发明重要的。
[0082] 附图标记列表
[0083] 100A,100B 电驻车制动器单元
[0084] 101,102,501,502 压力空气供应
[0085] 105 输入管路
[0086] 107 输出管路
[0087] 110,120,610,620 第一和第二3/2阀
[0088] 111,113,114 第一3/2阀的接头
[0089] 121,123,124 第二3/2阀的接头
[0090] 112,122 电控制接头
[0091] 116,136 预紧装置
[0092] 130,630 阀装置
[0093] 131,133,631,632, 入口
[0094] 132 控制输入端
[0095] 134,135 阀装置的活塞
[0096] 137,636 弹簧
[0097] 140,660 弹簧蓄能器
[0098] 150,550 转换阀
[0099] 190,590 排气装置
[0100] 240 用于挂车的制动器接头
[0101] 505 输入管路
[0102] 507a,b 驻车制动器接头
[0103] 510,520 手动阀
[0104] 560 桥接单元
[0105] 639 活塞元件
[0106] 662 弹簧蓄能器活塞
[0107] 670 制动器部件
[0108] A1,A2 有效的压力作用面积。
