技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于控制电动-气动制动装置的装置。
背景技术
[0002] 商用车辆常常使用大量的消耗压缩气体的子系统、例如通过压缩空气运行的运转制动器、空气
弹簧或气动的
变速器控制装置。为了向这些子系统供给压缩空气，通常在商用车辆中设置带有集成的
空气干燥器的压缩空气供给-和再生装置。压缩空气供给-和再生装置产生并分配压缩空气，压缩空气在空气干燥器中首先脱去油脂和尘埃颗粒，并然后进行干燥。对压缩空气的这一处理过程是必不可少的，这是因为否则存在于压缩空气中的空气
水分以及油脂-和尘埃颗粒会引起对连接上的被供给压缩空气的子系统的污染加重。特别是当干燥剂的吸收能
力耗尽时，存在于空气干燥器中的干燥剂为了立即发挥干燥作用而必须通过再生过程脱去储存的水分。开始这种再生过程的一种可能性在于，当达到可以预先确定的压力水平时自动开始再生阶段，其中，再生空气例如从运转制动回路穿过空气干燥器回流并通过排泄
阀溢出。
[0003] 例如由DE 60 2004 010 988 T2中已知了这种用于控制电动-气动制动装置的装置。其中设有
压缩机，这个压缩机吸入大气中的空气、压缩为压缩空气并输送给具有集成的空气干燥器的压缩空气供给-和再生装置，该压缩空气供给-和再生装置接收该压缩空气并且至少进一步传输给至少一个运转制动回路，其中，至少设置以下阶段：
[0004] a)被维持直到压缩空气的压力达到上切断压力的负荷阶段，
[0005] b)用于烘干空气干燥器的再生阶段，
[0006] c)被维持直到压缩空气的压力降至下接通压力以下的卸负荷阶段。
[0007] 另外，在
电子控制器中执行的控制程序设计用于通过
电磁阀装置来控制负荷-、再生-和卸负荷阶段。
[0008] 这种电磁阀装置通常包括用于控制排泄阀的电磁排泄
控制阀和电磁再生阀，其中，在再生阶段期间，给再生阀并且同时或在间隔很短的时间内也给排泄控制阀分别通电，以便使得空气干燥器再生所需的空气从运转制动回路穿过空气干燥器流动。另外，再生空气吸收储存在空气干燥器中的油脂-和尘埃颗粒以及水分，并通过排泄阀将它们从该系统中清除。
[0009] 如果这个控制装置或其它电气设备出现了这样的故障，即排泄控制阀和再生阀被持续通电，则运转制动回路也会持续地排出空气，这将可能导致不良并且危险的制动故障。
发明内容
[0010] 与之相对，本发明的目的在于，对开头所述类型的用于控制电动-气动制动装置的装置这样进行改进，使得以尽可能少的
费用来实现制动装置的更高的可靠性。
[0011] 本发明基于这样的思想，制动控制器包括至少两个相互监控的
微处理器，并且用于控制负荷-、再生-和卸负荷阶段的控制程序在电动-气动制动装置的制动控制器中执行。由于在制动控制器中设有至少两个相互监控的微处理器，则可以阻止压缩空气供给-和调节装置因为微处理器中的一个可能发生的故障而陷入危害安全的状态。常见的电动-气动制动装置的制动控制器通常具有至少两个相互监控的微处理器，因此实现本发明不需要额外的
硬件。
[0012] 因为压缩空气供给-和调节装置的安全运行是制动设备发挥作用的前提条件，所以如果由另一个电子控制器来控制压缩空气供给-和调节装置，则会导致一种对于制动设备发挥作用来说额外的故障可能性。
[0013] 本发明既提高了制动设备的安全性，又提高了它的可用性。
[0014] 电动-
气动阀装置包括电磁阀，电磁阀的形式是至少一个用于气动控制排泄阀的排泄控制阀以及一个用于使压缩空气从至少一个运转制动回路穿过空气干燥器通过开启的排泄阀回流的再生阀。
[0015] 当微处理器中的一个发生故障时，另一个微处理器会识别出故障并发出警报
信号。
[0016] 当微处理器中的一个发生故障时，另一个微处理器会识别出故障并发出警报信号。
[0017] 当微处理器中的一个发生故障时，另一个微处理器会识别出故障并将电磁阀接通至安全
位置。
[0018] 当微处理器中的一个发生故障时，另一个微处理器会识别出故障并将电磁阀接通至安全位置。
[0020] 当微处理器中的一个发生故障时，另一个微处理器承担控制压缩气体供给-和再生装置的任务。
[0021] 当微处理器中的一个发生故障时，另一个微处理器承担控制压缩气体供给-和再生装置的任务。
[0022] 一种车辆，包括根据以上所述的装置
[0023] 通过在以上列举出的措施，可以实现对本发明的有利的改进方案和改善之处。
[0024] 根据一种特别优选的实施方式，通过在制动控制器中执行的控制程序，根据车辆的运行状态能对负荷-、再生-和卸负荷阶段进行控制和/或能对下接通压力和/或上切断压力进行调整，其中，能通过在制动功能的范畴内配属于制动控制器的
传感器、如制动
压力传感器、
车轮转速传感器、
发动机转速传感器等，探测出各个当前的运行状态。
[0025] 负荷-、再生-和卸负荷阶段的可控制性特别是指开始或结束相关阶段的时间点，或者也指相关阶段处于激活状态或未激活状态的持续时间。
[0026] 在相应的制动功能的范畴内配属于制动控制器的传感器是指探测压力、时间点、转速等测量参数的传感器，如同在制动控制器中发挥制动功能(例如ABS，在电子
制动系统的范畴内的制动压力调节，驱动防滑控制，ACC)所需的传感器。
[0027] 因此，可以将配属于用于发挥制动功能，如ABS、制动压力调节等的制动控制器的传感器的信号同时用于控制压缩空气供给-和再生装置，而不需为此在单独的控制装置之间进行专
门的数据传输。因为传感器的数据已经存在于制动控制器的
存储器中，并且从多用途
角度来讲可以在那里直接用于控制压缩空气供给-和再生装置，其中所述的传感器在最广泛的意义上为制动系统提供用于发挥制动功能的数据，例如用于实施制动防滑控制的或制动压力控制的制动。
[0028] 所以，通过这些措施使得用于控制电动-气动制动装置的装置的结构得到了简化。
[0029] 如果例如电动-气动制动装置包括制动防滑控制装置(ABS)，则制动控制器是ABS制动控制器，并且设计用于从ABS制动系统的传感器接收关于在制动过程期间激活制动防滑控制装置(ABS)的数据，如ABS控制阀活跃状态、ABS控制
频率、对车行道与车轮之间的
摩擦系数的估计等，并根据这些数据对负荷-、再生-和卸负荷阶段和/或下接通压力和上切断压力的调整进行控制。
[0030] 例如，在制动控制器中执行的控制程序设计用于在制动防滑控制过程期间中止或中断再生阶段。因为在制动防滑控制过程期间所需的压缩空气量通常相对较大，其中，在再生阶段期间将压缩空气从运转制动回路中清除。
[0031] 由于在ABS控制过程期间压缩空气消耗量增加，特别是如前文所述开始负荷阶段或输送阶段并从原始数值出发提高上切断压力，以便延长负荷阶段或输送阶段的持续时间，这是因为这个阶段直到压力达到上切断压力时才结束。另外，上切断压力的原始数值例如可以是预设的、如通过试验求得的数值。优选地直到制动防滑控制过程结束后才开始或继续再生阶段。
[0032] 根据另一种实施方式，电动-气动制动装置还可以是具有制动压力控制装置的电子制动系统(EBS)。在这种情况下，制动控制器是EBS制动控制器，并且设计用于从EBS制动系统的传感器接收关于激活电子制动系统(EBS)的数据。
[0033] 于是，在制动控制器中执行的控制程序优选地设计用于，在制动过程期间开始上述负荷阶段并从原始数值出发提高上切断压力，这是因为在这种制动过程期间对压缩空气的需求增加。然后当达到提高之后的上切断压力并且制动过程还在继续时，优选地开始再生阶段，例如在减速超速操作或
下坡行驶过程期间。然后可以重新开始负荷阶段或输送阶段。
[0034] 根据另一种实施方式，电动-气动制动装置可以与驾驶员辅助系统，如ACC(
自适应巡航控制，Adaptive Cruise Control)共同发挥作用。于是，在制动控制器中执行的控制程序例如设计用于，如果通过驾驶员辅助系统探测到危险情况并且通知电动-气动制动装置，则中止再生阶段、开始负荷阶段并且从原始数值出发提高切断压力。因为在这种情况下对压缩空气的需求也会增加。
[0035] 所以，利用根据本发明的装置可以实现对压缩空气供给-和再生装置的“智能”控制，该压缩空气供给-和再生装置在有需要时将提供更多的压缩空气(负荷阶段或输送阶段)，并且同时避免了不必要的或在不合适的时候进行的再生阶段。
附图说明
[0036] 以下通过对本发明的
实施例的描述并根据附图对其它改进本发明的措施进行详细描述。
[0037] 附图中的唯一一幅示意图示出根据本发明的一种优选实施方式的一个与多回路保险阀共同起作用的压缩空气供给-和再生装置的示意性
电路图。
具体实施方式
[0038] 图中示出具有连接上的多回路保险阀2的为
挂车运行而装备的商用车辆的电动-气动制动设备的压缩空气供给-和再生装置1。压缩空气供给-和再生装置1的构件优选地，如点划线所示，布置在壳体4中。以实线表示布置在压缩空气供给-和再生装置1内部的气动线路，以虚线表示气动控制线路，并以双点虚线表示电
导线。
[0039] 图中示出的压缩空气供给-和再生装置1包括：可以由电子控制器6电控制的电磁阀8和10、即排泄控制阀8和再生控制阀10，分别作为三位二通换向电磁阀；可以由排泄控制阀8气动控制的排泄阀12；
节流阀14；止回阀16和18；以及具有
滤芯的空气干燥器20。优选地不将电子控制器6集成到在压缩空气供给-和再生装置1的壳体4中。
[0040] 可以通过压缩空气输入端20由此处没有示出的压缩机或强制进气输入端24向压缩空气供给-和再生装置1供给压缩空气。首先在空气干燥器20中通过与输入端20，24连接的供给线路26对输送给压缩空气供给-和再生装置1的压缩空气进行处理，也就是说，特别是清除掉油脂-和尘埃微粒以及空气水分。经过这种处理的压缩空气将通过止回阀18和继续引导的供给线路26进一步输送到与多回路保险阀2的(输入端)接头36连接的(输出端)接头28。此外，例如用于轮胎压力
监控系统的轮胎充气接头30，32与供给线路26连接。
[0041]
连接线路34从压缩空气供给-和再生装置1的接头28引导至多回路保险阀2的接头36。该多回路保险阀包含此处并不重要的溢流阀38，38‘，38“和38“‘作为集成的组成部分，这些溢流阀与由接头36引导的中央供给线路40连接。在输出端一侧，溢流阀38，38‘，38“和38“‘与回路接头42，44，46，48，50连接，其中，例如回路接头42和44通向每一个运转制动回路(例如前轴-和后轴运转制动回路)的每一个压力储备装置，回路接头
46通向空
气弹簧的压力储备装置，回路接头48通向挂车的压力储备装置，而回路接头50通向商用车辆的停车制动器的压力储备装置。另外，用于两个运转制动回路的回路接头42，44与分别一个所配属的压力传感器52，54连接，以便测出相应的回路压力。
[0042] 可以通过由排泄控制阀8引导的气动控制线路56，根据排泄控制阀8的
开关工作状态进行进气或排气，从而对排泄阀12的控制接头以及压缩机控制输出端58进行控制。
[0043] 另外，控制器6设计用于，根据商用车辆的工作条件控制再生阀10和排泄控制阀8，其中，在无电流的状态下，采用图中示出的开关位置，其中，排泄控制阀8的气动控制线路56和再生阀10的围绕止回阀18的旁通线路60的一部分分别与排气装置连接。相反，在通电状态下，这些电磁阀8，10采用图中没有示出的开关位置，其中，旁通线路60被再生阀10接通，并且从而绕开止回阀18，并且排泄控制阀8使供给线路26与气动控制线路56连接。
[0044] 排泄阀12是由气动控制线路56中的压力来控制的二位二通换向阀，其中，在控制接头被进气的情况下，供给线路26与排气装置62连接，而在给控制接头被排气的情况下，这一连接中断。排泄阀12在供给线路26中布置在空气干燥器20的上游。
[0045] 旁通线路60在空气干燥器20的下游从供给线路26分支，通过它为排泄控制阀8供给压缩空气，旁通线路60在空气干燥器20的上游通入供给线路26中。在接通再生阀10时，渡过止回阀18的压缩空气流的方向为箭头所指的方向。
[0046] 排泄控制阀8由控制器92电控制，通过气动控制线路56为压缩机控制输出端58和也为排泄阀12的气动控制接头加载压力，或者阻止这种压力连接。空气干燥器20还可以分配有暖气装置64，该暖气装置特别是应该防止供给线路26结
冰。
[0047] 以下对压缩空气供给-和再生装置1的工作原理进行阐述。
[0048] 在负荷阶段或输送阶段期间，通过压缩空气输入端22和供给线路26将压缩机输送的压缩空气输送给空气干燥器20。然后，在空气干燥器20的下游，在空气干燥器20中经过处理的压缩空气通过供给线路26输送到多回路保险阀2。这个负荷阶段或输送阶段被一直维持，直到能由运转制动回路的传感器52，54探测到的、位于压缩空气供给-和再生装置1的输出端一侧上的压力超过上切断压力。
[0049] 如果在止回阀18的下游的压力水平超过上切断压力，这一情况由配属于运转制动回路的回路接头42，44的压力传感器52，54探测，则控制装置6通过在其没有示出的开关状态下通电而接通排泄控制阀8，其中，同时在控制侧为压缩机控制输出端58和排泄阀12加载供给线路26中的压力。这样一来，既使压缩机处于一种节能工作状态中，又使排泄阀12转入其没有示出的开关状态(导通位置)中。现在，供给线路26通过排泄阀12与排气装置62耦合，并且再生空气可以从运转制动回路的回路接头42，44通过空气干燥器20经过排泄阀12和排气装置62回流，其中，布置在空气干燥器20中的干燥剂再生。
[0050] 因此，在由控制装置6开始的再生阶段期间，通过通电使得再生阀10并且同时或在间隔很短的时间内也使得排泄控制阀8分别转入其没有示出的开关状态中。通过使得排泄控制阀8转入其没有示出的开关状态中，通过供给线路26中存在的压缩空气为气动控制线路56并且从而也为压缩机控制输出端58进气，并且通过为控制接头进气使得排泄阀12同样进入其没有示出的开关状态中，以便使得没有示出的、连接至压缩机控制输出端44的压缩机转入其空转阶段。因为排泄阀58通过为其控制接头进气而接通至其导通位置，所以再生所需的空气能够从两个运转制动回路的回路接头42，44通过供给线路40、连接线路34、供给线路26、旁通线路60、再生阀10、节流阀52、止回阀16，也就是说，在绕开止回阀18的情况下通过空气干燥器20和排泄阀12流向排气装置62，在该排气装置处，空气离开压缩空气系统。另外，再生空气吸收空气干燥器20中储存的油脂-和尘埃颗粒以及水分，并将其从系统中清除。
[0051] 卸负荷阶段一直持续到能由传感器52，54探测到的、位于压缩空气供给-和再生装置1的输出端一侧的压力下降至下接通压力以下，在卸负荷阶段期间，控制装置6通过唯一一次为排泄控制阀8通电，将供给线路26中的压力接通至气动控制线路56，以便为压缩机控制输出端44进气，并且从而使压缩机转入其空转阶段。
[0052] 反之，也就是说，如果控制装置6不给排泄控制阀8通电，则图中所示的开关状态会自行调节，其中，为气动控制线路56从而为压缩机控制输出端58排气，于是，使压缩机接通至其负荷阶段或输送阶段。
[0053] 如果控制器6或其它电气设备出现了这样的故障，即排泄控制阀8和再生阀10被持续地通电，则两个运转制动回路的回路接头42，44也会持续地排气，这可能导致不期待的并且危险的制动故障。
[0054] 因此，用于控制负荷-、再生-和卸负荷阶段的控制程序在电动-气动制动设备的制动控制器6中执行。因为这种制动控制器6通常具有两个微处理器，因此当一个微处理器发生故障时，另一个微处理器会识别出这一故障，发出相应的警报并将电磁阀接通至一种安全状态，或者可以接管压缩空气供给-和调节装置1的控制程序。通过在制动控制器中6执行的控制程序，特别是根据车辆的运行状态能对负荷-、再生-和卸负荷阶段进行控制和/或能对下接通压力和/或上切断压力进行调整，其中，能通过在制动功能的范畴内配属于制动控制器6的传感器66，如制动压力传感器、车轮转速传感器、
发动机转速传感器等，探测出各个当前的运行状态。
[0055] 根据一种优选的实施方式，电动-气动制动装置包括制动防滑控制装置(ABS)，其中，制动控制器6是ABS制动控制器，并且设计用于，从传感器接收关于在制动过程期间激活制动防滑控制装置(ABS)的数据，如ABS控制阀活跃状态、ABS控制频率、对车行道与车轮之间的摩擦系数的估计，并根据这些数据对负荷-、再生-和卸负荷阶段以及下接通压力和上切断压力的调整进行控制。
[0056] 例如，在制动控制器6中执行的控制程序设计用于，在制动防滑控制过程期间中止或中断再生阶段。因为在制动防滑控制过程期间所需的压缩空气量通常相对较大，但是其中，在再生阶段期间将压缩空气从运转制动回路中清除。
[0057] 由于在ABS控制过程期间压缩空气消耗量增加，特别是如前文所述开始负荷阶段或输送阶段并从原始数值出发提高上切断压力，以便延长负荷阶段或输送阶段的持续时间，这是因为这个阶段直到压力达到上切断压力时才结束。另外，上切断压力的原始数值例如可以是预设的、如通过试验求得的数值。优选地直到制动防滑控制过程结束后才开始或继续再生阶段。
[0058] 根据另一种实施方式，电动-气动制动装置也可以是具有制动压力控制装置的电子制动系统(EBS)。在这种情况下，制动控制器6是EBS制动控制器，并且设计用于从传感器接收关于激活电子制动系统(EBS)的数据。于是，在制动控制器6中执行的控制程序优选地设计用于，在制动过程期间开始上述负荷阶段并从原始数值出发提高上切断压力，这是因为在这种制动过程期间对压缩空气的需求增加。然后当达到提高之后的上切断压力并且制动过程还在继续时，优选地开始再生阶段，例如在减速超速操作或下坡行驶过程期间。然后可以重新开始负荷阶段或输送阶段。
[0059] 根据另一种实施方式，电动-气动制动装置可以与驾驶员辅助系统，如ACC(自适应巡航控制，Adaptive Cruise Control)共同发挥作用。于是，在制动控制器6中执行的控制程序例如设计用于，如果通过驾驶员辅助系统探测到危险情况并且通知电动-气动制动装置，则中止再生阶段、开始负荷阶段并且从原始数值出发提高切断压力。因为在这种情况下对压缩空气的需求也会增加。
[0060] 如果电动-气动制动装置的制动控制器6接收到由EBS制动系统的制动压力传感器或ABS制动系统的车轮转速传感器通知给它的、代表了压缩空气需求量较低的信号，则制动控制器6就会使排泄控制阀8通电，以便通过随后接通的排泄阀12为供给线路26排气，其结果是使得供给线路26中的压力下降。如果压力随后下降至下接通压力以下，压力传感器52，54将这一情况通知给制动控制器6，则将压缩机接通至其负荷阶段或输送阶段，以便填充不同回路的压力储备装置。
[0061] 如果在车辆停车时所需的压缩空气消耗量增加，例如，为了装载和卸载而通过空气弹簧将底盘升至一个较高的水平，则ABS-或EBS-制动系统就可以通过在CAN中引导的压力信号和发动机转速识别这一工作状态，并且提高例如上切断压力。
[0062] 为了减少对商用车辆的发动机的起动装置的负荷，可以在起动过程中对压缩机或压缩空气供给-和再生装置的卸负荷阶段进行调节。
[0063] 与之相对地，当发动机及其点火装置断开时，制动控制器6可以开始最后一个再生阶段，以便利用再生的空气干燥器将商用车辆停放在
停车位置上。另外，供给线路26也通过接通至导通位置的排泄阀12排气，从而避免在供给线路26内部产生结冰的危险。
[0064] 同样地，可以通过在运行过程中出现的、压缩空气供给-和再生装置1的负荷-、再生-和卸负荷阶段记录数据，并将数据储存在制动控制器的存储器中，以便能够发现例如压缩空气过量消耗或空气干燥器的滤芯磨损。对于这些情况，可以分别产生一个可以读取的错误信号。
[0065] 在上述说明、附图所公开的本发明的特征无论是单独发挥作用还是进行任意组合都对实现本发明十分重要。
[0066] 参考标号表
[0067] 1 压缩空气供给-和再生装置
[0068] 2 多回路保险阀
[0069] 4 壳体
[0070] 6 控制器
[0071] 8 排泄控制阀
[0072] 10 再生阀
[0073] 12 排泄阀
[0074] 14 节流阀
[0075] 16 止回阀
[0076] 18 止回阀
[0077] 20 空气干燥器
[0078] 22 压缩空气输入端
[0079] 24 强制进气输入端
[0080] 26 供给线路
[0081] 28 接头
[0082] 30 轮胎充气接头
[0083] 32 轮胎充气接头
[0084] 34 连接线路
[0085] 36 接头
[0086] 38 溢流阀
[0087] 40 供给线路
[0088] 42 回路接头
[0089] 44 回路接头
[0090] 46 回路接头
[0091] 48 回路接头
[0092] 50 回路接头
[0093] 52 压力传感器
[0094] 54 压力传感器
[0095] 56 控制线路
[0096] 58 压缩机控制输出端
[0097] 60 旁通线路
[0098] 62 排气装置
[0099] 64 暖气装置
[0100] 66 传感器
