在一般水平上，本發(fā)明涉及用于商用車輛的氣動制動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

通常，氣動(即，基于空氣的)制動系統(tǒng)比它們的液壓式對應(yīng)部件更加穩(wěn)健且易于維護(hù)。因此，它們被廣泛地使用在例如重型卡車和公共汽車等商用車輛上。

為了符合安全規(guī)程，車輛的基于空氣的制動系統(tǒng)通常劃分成多條相互獨(dú)立的空氣回路，每條空氣回路從專用的氣罐供氣，該氣罐是被加壓的。

因此，制動器作用在前/后車輪上的適當(dāng)操作所需的空氣是從與其相關(guān)的氣罐供應(yīng)來的。用于商用車輛的常規(guī)行車制動器是碟型或鼓型的。

在相關(guān)背景中，商用車輛本身的手動或駐車制動器以及拖車的行車制動器傳統(tǒng)上借助位于車輛的后軸附近的俗稱為“駐車氣罐”的單獨(dú)氣罐進(jìn)行。在結(jié)構(gòu)上，駐車制動器包括容納有彈簧的制動氣缸。該制動器這樣應(yīng)用：將空氣從制動氣缸排出，從而彈簧驅(qū)動行車制動器的推桿，由此使車輪固定。駐車制動器的釋放使得空氣從駐車氣罐進(jìn)入制動氣缸并使彈簧返回到它的初始壓縮位置，從而車輪重新可以自由地旋轉(zhuǎn)。這種系統(tǒng)示意性地如圖1所示。

作為安全措施，某些商用車輛配備有停止閥，又稱為互鎖閥。它的目的是防止駐車制動器在氣動制動系統(tǒng)補(bǔ)充空氣期間自動地釋放。

盡管駐車氣罐比用于前/后車輪的標(biāo)準(zhǔn)氣罐使用得相對較少并且小得多，但與制造和安裝駐車氣罐相關(guān)的成本卻能夠比得上可適用于與標(biāo)準(zhǔn)氣罐相關(guān)的對應(yīng)成本。

在相關(guān)背景中，車輛發(fā)展過程的一個普遍特征在于，典型地通過引入新穎的技術(shù)特征而獲得的改進(jìn)要通過最低程度地修改現(xiàn)有構(gòu)造來實(shí)現(xiàn)。商用車輛的供氣系統(tǒng)的改進(jìn)(被實(shí)現(xiàn)為結(jié)構(gòu)的簡化)在ep1859972a1中被論述。

基于上述背景，本發(fā)明的一個目的在于提供一種簡化的氣動制動系統(tǒng)而不大范圍地修改系統(tǒng)的原始構(gòu)造。本發(fā)明的另一個目的在于防止構(gòu)造簡化的氣動制動系統(tǒng)的性能裂化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

上述目的是借助根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求所述的氣動制動系統(tǒng)、方法和商用車輛實(shí)現(xiàn)的。

因此，第一方面涉及一種用于商用車輛的氣動制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：至少一個空氣致動的彈簧制動器，其配置成布置在車輛的至少一個車輪處并配置成當(dāng)應(yīng)用氣動制動系統(tǒng)的駐車制動功能時使商用車輛固定；保護(hù)閥；駐車制動單元；管線的網(wǎng)絡(luò)；至少第一氣罐和第二氣罐，二者都配置成被加壓，用以經(jīng)由相應(yīng)的第一空氣出口向氣動制動系統(tǒng)提供空氣；管線的第一子網(wǎng)絡(luò)，其包括配置成始終被加壓的管線；管線的第二子網(wǎng)絡(luò)，其包括配置成當(dāng)應(yīng)用駐車制動功能時不被加壓的至少一條管線；用于駐車制動單元的中繼閥，該中繼閥配置成：借助第一子網(wǎng)絡(luò)的管線經(jīng)由保護(hù)閥與第一氣罐及第二氣罐流體連通，借助第二子網(wǎng)絡(luò)的管線與駐車制動單元流體連通，并且借助第二子網(wǎng)絡(luò)的管線與至少一個空氣致動的彈簧制動器流體連通，其中，該第一子網(wǎng)絡(luò)包括建立第一氣罐及第二氣罐與駐車制動單元之間的流體通路的管線，并且這些管線中的氣流的方向配置成由與其相關(guān)的至少一個閥來控制。

下面參考本發(fā)明的第一方面呈現(xiàn)本發(fā)明的積極效果和優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)免除駐車氣罐。這是在沒有取決于所述駐車氣罐上的部件的顯著構(gòu)造變化的情況下實(shí)現(xiàn)的。由于免除專用的駐車氣罐，所以獲得的一個益處是使商用車輛的制造成本降低。此外，免除駐車氣罐釋放車輛上的寶貴空間。

在一般水平上，免除駐車氣罐而不進(jìn)一步改變系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案會導(dǎo)致系統(tǒng)中顯著的壓力下降。這至少部分地歸因于氣罐與駐車制動器之間的空氣路徑被顯著地延長。這種不期望的壓力下降的一個后果是使達(dá)到所需的制動力的時間延遲量增加。在相同的背景下，與駐車制動器相關(guān)的停止閥所面臨的情況的潛在誤判可能同樣具有嚴(yán)重的后果。在極端情況下，這種誤判可能導(dǎo)致不適當(dāng)?shù)貞?yīng)用駐車制動器或者同樣不適當(dāng)?shù)刈柚蛊溽尫拧?/p>

目前的技術(shù)方案免除了用于駐車制動單元的中繼閥與駐車制動單元本身(出現(xiàn)在屬于本領(lǐng)域的情況的系統(tǒng)中并且在圖1中示出)之間的專用管線。作為替代，類似的管線被架設(shè)在第一氣罐及第二氣罐中的任意一者與駐車制動單元之間來向駐車制動單元供應(yīng)空氣。不僅如本領(lǐng)域中已知的，而且可以從圖3至圖5中的任一者推出的是，第一氣罐和第二氣罐以及駐車制動單元布置在商用車輛的前端附近。另一方面，用于駐車制動單元的中繼閥典型地有目的地安裝成靠近駐車氣罐。結(jié)果，利用所提出的技術(shù)方案，所要經(jīng)過的空氣路徑被顯著地減少。因此，管線中的壓力下降量可以被保持在可接收的水平。此外，這些適度的壓力下降不會消極地影響停止閥的操作。

第二方面涉及一種用于管理與駐車制動功能的解除相關(guān)聯(lián)地進(jìn)入氣動制動系統(tǒng)的空氣致動的彈簧制動器中的氣流的方法，該彈簧制動器配置成當(dāng)氣動制動系統(tǒng)的駐車制動功能被應(yīng)用時固定商用車輛，該方法包括：

-解除駐車制動功能；

-響應(yīng)駐車制動功能的解除，從都配置成被加壓的第一氣罐或第二氣罐供應(yīng)空氣；

-限制受壓氣流的方向；以及

-將所提供的空氣的至少一部分輸送至氣動制動系統(tǒng)的空氣致動的彈簧制動器。

第三方面涉及一種包括該氣動制動系統(tǒng)的商用車輛。

本發(fā)明的不同的實(shí)施例從屬權(quán)利要求和具體實(shí)施方式中被公開。

附圖說明

圖1示意性地示出屬于本領(lǐng)域的情況的氣動制動系統(tǒng)。

圖2是從商用車輛的上方觀察到的示意圖。

圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的氣動制動系統(tǒng)。

圖4示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的氣動制動系統(tǒng)。

圖5示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的氣動制動系統(tǒng)。

圖6是包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法步驟的流程圖。

當(dāng)結(jié)合附圖來閱讀以下詳細(xì)說明時，實(shí)施例的其他優(yōu)點(diǎn)和特征將會變得顯而易見。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明現(xiàn)在下文中參考附圖被更全面地描述，附圖中示出優(yōu)選的實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以實(shí)施為許多不同的形式，而不應(yīng)被理解為限制于本文記載的實(shí)施例；相反地，這些實(shí)施例被提供是為了使本文全面且完整，并且會將本發(fā)明的范圍充分地告知本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在附圖中，相似的附圖標(biāo)記表示相似的元件。

圖1示意性地示出屬于本領(lǐng)域的情況的氣動(即，基于空氣的)制動系統(tǒng)100的主要部件。圖中所示的系統(tǒng)100實(shí)施為用于確保商用車輛1(如圖2所示)中的駐車制動功能。管線40的網(wǎng)絡(luò)由始終被加壓的管線40a和在駐車制動功能被應(yīng)用時不被加壓的管線40b組成。這里，連續(xù)線表示第一子網(wǎng)絡(luò)40a，其包括始終被加壓的管線；虛線表示第二子網(wǎng)絡(luò)40b，其包括當(dāng)駐車制動功能被應(yīng)用時不被加壓的管線。

商用車輛1(它的駐車制動系統(tǒng)100如圖1所示)具有三條車軸，每條車軸具有一對車輪10a-10c。車輛的每個車輪布置有空氣致動的彈簧制動器27。當(dāng)氣動制動系統(tǒng)100的駐車制動功能被應(yīng)用時，彈簧制動器27固定商用車輛。系統(tǒng)100還包括裝有壓縮空氣的專用氣罐4、5。各氣罐中的氣壓可以介于7.0bar和12.5bar之間。圖中還示出保護(hù)閥56。借助壓縮機(jī)(未示出)壓縮并借助烘干單元(未示出)除去水和油的空氣經(jīng)過保護(hù)閥56去往氣罐4、5。保護(hù)閥56是多回路保護(hù)閥，其目的在于確保系統(tǒng)100中某處的空氣泄漏不影響整個制動系統(tǒng)100。典型地，多回路保護(hù)閥56和烘干單元整合成單個單元。該類型的保護(hù)閥的結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的，因而這里不更加詳細(xì)地描述。此外，圖中示出駐車制動單元30，該駐車制動單元控制駐車制動功能在車輪10a-10c上的實(shí)施。圖中還示出位于用于駐車制動單元的中繼閥19附近的駐車氣罐7。該駐車氣罐的容積通常處于10升至20升的范圍內(nèi)。用于商用車輛1的駐車制動單元的中繼閥19及其操作原理是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的，因而這里不詳細(xì)地描述。圖中還示出處于駐車制動單元的中繼閥19與駐車制動單元30本身之間的管35。

根據(jù)本實(shí)施例的商用車輛適于拖拽拖車。因此，用于拖車連接單元的中繼閥57也被作為特征。拖車連接單元60本身非常示意性地借助兩個螺旋狀元件被示出。用于商用車輛1的拖車連接單元60的中繼閥57及其操作原理是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的，因而這里不詳細(xì)地描述。圖中還示出行車制動單元12，該行車制動單元控制行車制動功能在車輪10a-10c上的實(shí)施。

下面將結(jié)合圖3至圖5來更全面論述該部件中與本發(fā)明相關(guān)的那些部件。已經(jīng)結(jié)合圖1公開的其余系統(tǒng)部件將會被必要程度地論述。

圖2是從商用車輛的上方觀察到的示意圖。圖中所示的商用車輛1是卡車或拖拽拖車的拖拉機(jī)，它具有底盤9、前部一對車輪10a和后部一對車輪10b。圖中所示的車輛只是示例，本發(fā)明的商用車輛還可以實(shí)現(xiàn)為公共汽車或與之類似的車輛。駕駛室7位于車輛1上很靠前的位置。內(nèi)燃機(jī)41典型地位于駕駛室7下方。如前文論述的，商用車輛典型地設(shè)置有氣動(即，基于空氣的)制動系統(tǒng)，該氣動制動系統(tǒng)包括至少兩個裝有壓縮空氣的氣罐4、5。這些氣罐安裝在底盤9上。從氣罐4、5向氣動制動系統(tǒng)的其他部件供應(yīng)的壓縮空氣通常由如圖2示意性地示出的控制單元119控制。

圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的氣動制動系統(tǒng)110。圖中所示的系統(tǒng)110實(shí)施為用于確保商用車輛中的駐車制動功能。相對于圖1(它代表本領(lǐng)域的情況)的主要結(jié)構(gòu)差異在于，當(dāng)前的系統(tǒng)免除專用的駐車氣罐。圖3所示的商用車輛具有三條車軸，每條車軸具有一對車輪10a-10c以及布置在每個車輪處的彈簧制動器27。均被加壓的第一氣罐4和第二氣罐5經(jīng)由相應(yīng)的第一空氣出口4a、5a提供氣動制動系統(tǒng)110的空氣。第一氣罐4和第二氣罐5可以布置成并聯(lián)的或串聯(lián)的。新壓縮的空氣經(jīng)過保護(hù)閥56去往氣罐4、5。

與圖1類似地，連續(xù)線表示第一子網(wǎng)絡(luò)40a，其包括始終被加壓的管線；虛線表示第二子網(wǎng)絡(luò)40b，其包括當(dāng)應(yīng)用駐車制動功能時不被加壓的管線。圖中還示出駐車制動單元30。圖3還將用于駐車制動單元的中繼閥19作為特征?？梢钥闯?，該中繼閥19借助第一子網(wǎng)絡(luò)40a的管線經(jīng)由保護(hù)閥56與第一氣罐4及第二氣罐5流體連通。它還借助第二子網(wǎng)絡(luò)40b的管線與駐車制動單元30流體連通。最后，中繼閥19借助第二子網(wǎng)絡(luò)40b的管線與彈簧制動器27流體連通。

還可以看出，流體通路在第一氣罐4及第二氣罐5與駐車制動單元30之間被建立。更具體地，管44a、45a使相應(yīng)的氣罐4、5與保護(hù)閥56相連。第一管51在保護(hù)閥56與駐車制動單元30之間延伸。

這些管線中的氣流的方向配置成由與這些管線相關(guān)的至少一個閥50控制，例如定向成防止空氣朝著保護(hù)閥56流動的止回閥。在圖中所示的實(shí)施例中，止回閥50布置在保護(hù)閥56與駐車制動單元30之間延伸的管51中。在相關(guān)實(shí)施例(未示出)中，止回閥50整合在保護(hù)閥56中。在適用的情況下，圖中所示的其余系統(tǒng)部件具有與結(jié)合圖1論述的它們的對應(yīng)部件相同的結(jié)構(gòu)和功能。

因此，用于駐車制動單元的中繼閥19與駐車制動單元30本身之間的專用管(圖1所示的附圖標(biāo)記35)可以被省略。作為替代，類似的管線被架設(shè)(drawn)在第一氣罐4及第二氣罐5中的任意一者與駐車制動單元30之間來向駐車制動單元30供應(yīng)空氣。結(jié)果，要經(jīng)過的空氣路徑被顯著地減少。因此，管線中的壓力下降量可以被保持在可接受的水平。另一個益處在于，由于免除了專用駐車氣罐，所以商用車輛的制造成本降低。最后，免除專用駐車氣罐釋放車輛上的寶貴空間。

圖4示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的氣動制動系統(tǒng)110。相對于圖3所示的實(shí)施例的主要結(jié)構(gòu)差異在于，增設(shè)了在止回閥50與用于駐車制動單元的中繼閥19之間延伸的第二管51b。在這種背景下，該第二管的內(nèi)徑不超過8mm。因此，也能夠在氣罐4、5放空時解除駐車制動。然后，可以從例如外部氣罐甚至從商用車輛的各輪胎中的一個輪胎供應(yīng)所需的壓縮空氣。更大的回路直徑可能導(dǎo)致相當(dāng)大的壓力下降量，這會擾亂作為駐車制動單元30的一部分的停止閥52的操作。

圖中所示的其余系統(tǒng)部件具有與結(jié)合圖1和圖3論述的它們的對應(yīng)部件相同的結(jié)構(gòu)和功能。

圖5示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的氣動制動系統(tǒng)110。這里，第一氣罐4和第二氣罐5分別具有第二空氣出口4b、5b，并且建立第一氣罐及第二氣罐與駐車制動單元30之間的流體通路的管線53在相應(yīng)的第二空氣出口4b、5b與駐車制動單元30之間延伸。該管線包括從相應(yīng)的第二空氣出口4b、5b伸出的兩條管53a、53b。雙止回閥50布置在這些管53a、53b的接合處。單管53c將雙止回閥50和駐車制動單元30連接起來。雙止回閥50定向成防止空氣朝著第一氣罐4和第二氣罐5流動。雙止回閥50可以以多種方式被實(shí)現(xiàn)。例如，通過設(shè)置具有共享共同的彈簧的兩片閥膜的閥，或者通過設(shè)置能夠每次阻止來自各回路中的一條回路的氣流的球閥。該方案產(chǎn)生與結(jié)合圖3論述的方案大致相同的積極效果。

如前面結(jié)合圖1指出的，圖中所示的商用車輛適于拖拽拖車。因此，圖3至圖5中也將用于拖車連接單元的中繼閥57作為特征。拖車連接單元60本身非常示意性地借助兩個螺旋狀元件示出。用于拖車連接單元的中繼閥57借助第一子網(wǎng)絡(luò)40a的管線經(jīng)由保護(hù)閥56與第一氣罐4及第二氣罐5流體連通。用于拖車連接單元的中繼閥57還借助第一子網(wǎng)絡(luò)40a的管線與用于駐車制動單元的中繼閥19流體連通。

氣動制動系統(tǒng)還包括控制單元119(結(jié)合圖2示意性地示出)。控制單元119可以是氣動制動系統(tǒng)的整合部分。控制單元119典型地具有處理單元以及連接至該處理單元的存儲單元。處理單元可以包括一個或多個cpu(cpu：中央處理單元)。存儲單元可以是非易失型的，例如閃速存儲器或ram存儲器(ram：隨機(jī)存取存儲器)。處理單元配置成執(zhí)行具有計(jì)算機(jī)指令的計(jì)算機(jī)程序p的指令。計(jì)算機(jī)程序p可以在加載到存儲單元上之前記錄在載體(典型地是計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))上?？蛇x地，該計(jì)算機(jī)程序可以預(yù)先安裝在該存儲單元中。當(dāng)執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序p時執(zhí)行該方法的公開的實(shí)施例，從而利用適當(dāng)?shù)貥?gòu)造的處理單元執(zhí)行該指令。

該控制單元119配置成響應(yīng)駐車制動功能的應(yīng)用而產(chǎn)生第一信號，由此使得第二子網(wǎng)絡(luò)的管線減壓?？刂茊卧?19還配置成響應(yīng)駐車制動功能的解除而產(chǎn)生第二信號，由此使得第二子網(wǎng)絡(luò)的管線的至少一部分加壓。

根據(jù)實(shí)施例，控制單元119可以配置成響應(yīng)駐車制動功能的解除而將第一氣罐4中的氣壓與第二氣罐5中的氣壓進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果產(chǎn)生該第二信號，由此使得第二子網(wǎng)絡(luò)的管線的至少一部分加壓。該加壓是使用源于具有更高氣壓的氣罐的空氣實(shí)現(xiàn)的。

控制單元119經(jīng)由總線，例如，使用基于通信協(xié)議的消息的can總線(can：控制器局域網(wǎng))，與閥致動器通信。還可以使用其他通信協(xié)議，例如ttp(ttp：時間觸發(fā)協(xié)議)或flexray。這樣，可以在商用車輛的不同單元之間交換該信號。例如，信號可以是無線傳輸?shù)摹?/p>

圖6是包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法步驟的流程圖。該流程圖示出用于管理進(jìn)入以上結(jié)合圖3至圖5描述的氣動制動系統(tǒng)的空氣致動的彈簧制動器中的氣流的方法。

該方法包括：解除70駐車制動功能；響應(yīng)駐車制動功能的解除而從都配置成被加壓的第一氣罐或第二氣罐供應(yīng)75空氣；限制80受壓氣流的方向；以及將所提供的空氣的至少一部分輸送90至氣動制動系統(tǒng)的空氣致動的彈簧制動器。更具體地，經(jīng)由結(jié)合圖3描述的保護(hù)閥56和止回閥50或者經(jīng)由結(jié)合圖5描述的雙止回閥50將所提供的空氣的至少一部分輸送至駐車制動單元30。隨后朝著布置成與前文描述的各個車輪相連的彈簧制動器27引導(dǎo)該空氣。結(jié)果，使每個彈簧制動器的彈簧減壓并驅(qū)動行車制動器的推桿，從而使每個車輪變成固定的。需要限制雙止回閥50的相應(yīng)止回閥50下游的氣流的方向，以使空氣朝著彈簧制動器27流動。該方法也產(chǎn)生結(jié)合圖3至圖5論述的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還涉及一種包括計(jì)算機(jī)程序代碼的計(jì)算機(jī)程序p，該計(jì)算機(jī)程序使得前文論述的控制單元或連接至該控制單元的計(jì)算機(jī)執(zhí)行該方法。另外，提供一種包括存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序代碼的計(jì)算機(jī)程序制品，用以當(dāng)利用控制單元19或連接至該控制單元的計(jì)算機(jī)執(zhí)行該計(jì)算機(jī)程序代碼時執(zhí)行該方法。

在附圖和說明書中已經(jīng)公開本發(fā)明的典型優(yōu)選實(shí)施例；盡管采用特定的術(shù)語，但只是出于概括性和描述性的目的而不是出于限制性的目的而使用它們；本發(fā)明的范圍由隨附的權(quán)利要求限定。