CN114761295B - 用于驻车制动功能部的防失效阀单元以及驻车制动阀设施 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于商用车辆(202)的能电子控制的气动制动系统(204)的驻车制动功能部(8)的防失效阀单元(1)，防失效阀单元具有单稳态的释放阀(2)和排气阀(4)。释放阀(2)在通电情况下在第一释放阀接口(2.1)处提供释放压力(pL)用于驻车制动功能部(8)并且在无电流的情况下将第一释放阀接口(2.1)与排气阀(4)连接起来。排气阀(4)具有非线性排气特性(E)，非线性排气特性允许第一释放阀接口(2.1)以第一梯度(G1)从释放压力(pL)排气到部分制动压力(pLT)，并且允许以第二梯度(G2)从部分制动压力(pLT)排气到全制动压力(pLV)，其中，第一梯度(G1)大于第二梯度(G2)。此外，驻车制动模块和车辆也是本发明的部分。

Description

用于驻车制动功能部的防失效阀单元以及驻车制动阀设施

技术领域

本发明涉及用于商用车辆的能电子控制的气动制动系统的驻车制动功能部的防失效阀单元，其中，防失效阀单元包括单稳态的释放阀和排气阀。

本发明还涉及具有这种防失效阀单元的用于商用车辆的能电子控制的气动制动系统的驻车制动阀设施，以及具有能电子控制的气动制动系统和上述类型的驻车制动阀设施的车辆，尤其是商用车辆。

背景技术

在尤其是用于自主行驶运行的商用车辆中的现代的能电子控制的气动制动系统中重要的是，提供在制动系统中出现故障时仍允许商用车辆安全减速的措施。在此存在一些方法，即，使用完全冗余的制动系统、部分冗余的制动系统，或者在制动系统中仅使用不同的层级，从而在第一层级中出现故障时，制动系统能够至少有限地在第二层级继续运行。

然而，如果例如发生不仅涉及主制动系统而且还涉及冗余制动系统的双重故障，则存在商用车辆无法再以可控方式进行制动的风险。对于这种情况存在提供一种使车辆能够安全减速的系统的需求。

例如由DE 10 2014 013 756 B3已知一种尤其是以高剩余可用性为目标的系统。在该文献公开了一种具有至少部分电制动和转向装置的车辆的电装备，其包括：电的或机电的转向装置和行车制动装置，转向装置与转向传动装置连接并包括电子转向控制装置以及电的转向调节器。作为行车制动装置，在DE 10 2014 013 756 B3中提出了一种电气动行车制动装置，它包括电气动行车制动阀装置、电子制动控制装置、电气动调制器以及气动车轮制动执行器，其中，电子制动控制装置对电气动调制器进行电控制，以便针对车轮单独地、针对车轴单独地或侧面单独地产生用于气动车轮制动执行器的气动的制动压力或制动器控制压力。电气动行车制动阀装置具有行车制动操纵机构，以及此外在电行车制动回路之内具有带有能由行车制动操纵机构操纵的电制动值传送器的电通道。此外，还设置有接收操纵信号的电子评估装置，该电子评估装置依赖于操纵信号地将制动请求信号导入电子制动控制装置中，以及在至少一个气动行车制动回路之内包括至少一个气动通道，在气动通道中，通过由于驾驶员制动请求而操纵行车制动操纵机构，使得行车制动阀装置的至少一个控制活塞被加载第一操纵力，并且控制活塞对此做出响应地允许产生用于气动车轮制动执行器的气动的制动压力或制动器控制压力。电气动行车制动阀装置的电子评估装置还包括电子控制器件以用于与驾驶员制动请求无关地产生第二操纵力，该第二操纵力在存在与驾驶员意愿无关的制动请求的情况下相对于第一操纵力以相同或相反方向地作用于控制活塞上。电气动行车制动装置由电源来供能，该电源与为电气动行车制动阀装置供应电能的第二电源无关。由此确保了两个系统中至少一个系统总是尽可能正常工作。电或电气动转向装置在此由第二电源供应能量。由此应实现高剩余可用性。然而，该系统很复杂并且不能够容易地在每种商用车辆中实施。

DE 10 2016 005 318 A1中公开了一种提供电子气动控制冗余的系统。在该文献中所公开的系统使用到旁通阀，以便根据子系统的故障来继续导引控制压力，以便因此至少以气动方式分别为发生电故障的回路进行供能。由此也提高了剩余可用性。类似的系统在DE 10 2016 010 462 A1和DE 10 2016 010 464 A1中公开。

此外，DE 10 2016 010 463 A1公开一种系统和方法，其中，如果在制动系统的车轮制动器受电子驱控时确认出现故障或失灵，则经由冗余信号对预控制阀进行电子驱控。该系统在此试图防止车轮抱死。

由DE 10 2017 002 716、DE 10 2017 002 718、DE 10 2017 002 719和DE 102017 002 721已知有如下系统，其中，分别以气动方式产生冗余。在此，提供被不同调控出的控制动压力，例如前桥制动压力、后桥制动压力或拖车制动压力作为冗余压力，用来提供给诸如前桥制动回路、后桥制动回路、驻车制动回路或拖车制动回路的这些出现故障的系统。以该方式产生下级的气动冗余层级，从而同样实现了高剩余可用性。

此外，还存在将拖车考虑在内的系统，如DE 10 2016 010 461 A1中所公开。

发明内容

本发明的任务在于提供一种系统，该系统即使当冗余系统、子系统或制动系统的层级发生故障时，仍能够实现使车辆安全停车。如果例如制动系统经由多个电源来供能，那么在最坏的情况下可能会发生所有的电源都不起作用。即使在该情况下也应以简单的方式和方法确保车辆能够安全减速。

本发明通过在驻车制动系统中进行简单的所谓防失效扩展来解决该问题。更准确地说，防失效阀单元在本发明的第一方面中通过如下方式来解决该任务，即，释放阀在通电情况下在第一释放阀接口处提供释放压力用于驻车制动功能部并且在无电流的情况下将第一释放阀接口与排气阀连接起来用于第一释放阀接口的排气，其中，排气阀具有非线性排气特性，其允许第一释放阀接口以第一梯度从释放压力排气到部分制动压力，并且释放阀接口以第二梯度从部分制动压力排气到全制动压力，其中，第一梯度大于第二梯度。

本发明的构思在于，以单稳态的方式驱控驻车制动器或停驻制动器。在激活驻车制动器时，驻车制动器为此借助单稳态的释放阀通过如下方式被进气并因此被释放，即，对释放阀通电来提供释放压力。而如果释放阀被断电，例如由于上级单元中的故障，则驻车制动器被排气并且车辆可以被制动。根据本发明，驻车制动器在此不是直接且立即被排气，而是经由具有非线性排气特性的排气阀来进行。非线性排气特性如下这样地构成，即，释放阀接口首先以第一梯度从释放压力排气到部分制动压力。释放压力优选是完全释放设置在驻车制动器中的弹簧储能制动器至少所需的那个压力。根据本发明，从该释放压力到部分制动压力应当快速排气。部分制动压力优选如下这样地设置，即，使车辆不完全被制动，而只是被部分制动。应当已经产生了制动，而车桥没有立即抱死。从实施部分制动的部分制动压力，直到弹簧储能式制动缸以相应方式完全排气并因此完全压紧的全制动压力，以第二梯度进行排气。第二梯度小于第一梯度，从而从部分制动压力到全制动压力的制动将较慢地进行。以该方式可能的是，为车辆提供安全的减速，并抵制了车桥立即抱死的风险。在此不要求第一和第二梯度是恒定的。更确切地说，第一和第二梯度也可以限定成非线性排气特性。而优选的是，在第一释放阀接口从释放压力排气到部分制动压力时的平均梯度大于在释放阀接口从部分制动压力排气到全制动压力时的平均梯度。优选的是，第一和第二梯度是恒定的。优选地，第一梯度相当于第二梯度的1.2倍至100倍，优选是1.2倍至20倍。

应理解，释放阀不一定是单一的阀，而是优选包括多个阀的相互连接，这将在下面详细描述。然而优选是，释放阀是结构单元。

在第一优选的实施方式中，排气阀具有至少一个限压器和至少一个与限压器平行布置并允许限压器溢流的节流件。也可以设置两个或更多个的限压器，并且也可以为每个限压器设置两个或更多个的节流件。通过设置限压器和用于限压器溢流的节流件而有可能的是，以简单的方式和方法提供非线性排气特性。例如，释放阀接口从释放压力排气到部分制动压力主要经由限压器实现，而释放阀接口从部分制动压力排气到全制动压力主要经由节流件实现。

在优选的改进方案中，释放阀具有第一二位三通释放阀，其具有第二释放阀接口和第三释放阀接口。针对释放阀仅具有或被构造为二位三通释放阀的情况还设置的是，第一释放阀接口构造在第一二位三通释放阀上。第二释放阀接口优选与储备器连接用于接收储备压力，并且第三释放阀接口优选与排气阀连接。以该方式，二位三通释放阀可以交替地将第一释放阀接口与第二和第三释放阀接口连接起来，从而在第一释放阀接口处交替地提供储备压力并对储备压力排气。优选为此设置的是，在无电流的第一切换位置中，第一二位三通释放阀将第一释放阀接口与第三释放阀接口连接起来，而在通电的第二切换位置中将第一释放阀接口与第二释放阀接口连接起来。

在另外优选的设计方案中设置的是，释放阀除了第一二位三通释放阀外，还具有第二二位三通释放阀。在这种情况下优选设置的是，第二二位三通释放阀包括第一释放阀接口。第二二位三通释放阀还优选包括第四释放阀接口和第五释放阀接口。第四释放阀接口优选与第一二位三通释放阀连接，在该情况下更准确地说与第六释放阀接口连接，并且第五释放阀接口在这种情况下优选与排气阀连接。一如既往地优选的是，构造在第一二位三通释放阀上的第二释放阀接口与储备器连接，而同样构造在第一二位三通释放阀上的第三释放阀接口仍然与排气阀连接。因此，在本实施方式中，第三释放阀接口和第五释放阀接口优选都与排气阀连接，例如经由T形件连接或直接连接。因此，在该实施方式中设置有第一和第二二位三通释放阀的部分级联。释放阀的第一和第二二位三通释放阀优选如下这样地互连，即，第一二位三通释放阀和第二二位三通释放阀都必须被通电，以便调控出释放压力。一旦第一二位三通释放阀或第二二位三通释放阀无电流或两个二位三通释放阀都无电流，则使第一释放阀接口排气，更确切地说借助具有非线性排气特性的排气阀来进行。以该方式可以进一步提高安全性。因此，单一故障就可以直接导致排气，并且不需要出现双重故障时。例如可以设置的是，第一和第二二位三通释放阀由单独的电子控制单元驱控，从而这些控制单元之一出现的故障就已经导致车辆的受控减速。

在防失效阀单元的另外优选的实施方式中还设置有换向阀，换向阀与第一释放阀接口连接用于将释放压力导入驻车制动功能部中。换向阀优选被构造为所谓的选高阀并且具有第一换向阀接口、第二换向阀接口和第三换向阀接口。第一换向阀接口优选与第一释放阀接口连接，并且当调控出释放压力时，由该第一换向阀接口接收该释放压力。第二换向阀接口优选与电动气动的驻车制动阀设施连接，并且要么接收由预控制阀单元提供的驻车制动控制压力要么接收由驻车制动阀设施的主阀单元提供的弹簧储能器制动压力。然后，换向阀将施加在第一或第二换向阀接口处的两个压力中的、即释放压力和要么是驻车制动控制压力要么是弹簧储能器制动压力中较高的那个压力在第三换向阀接口处调控出。然后，第三换向阀接口要么直接与弹簧储能器接口连接(在该弹簧储能器接口上可以联接一个或多个弹簧储能式制动缸)，要么与驻车制动阀设施的主阀单元连接，以便因此在第三换向阀接口处调控出释放压力或在此情况下的驻车制动控制压力，并相应地提供给主阀单元，从而使主阀单元可以又从接收到的释放压力或驻车制动控制压力产生弹簧储能器制动压力。

以该方式可以确保：当要么经由释放阀提供足够的释放压力要么另一方面经由驻车制动功能部的阀要求释放停驻制动器时，弹簧储能式制动缸保持排气。

在本发明的第二方面中，上述任务通过用于商用车辆的能电子控制的气动制动系统的驻车制动阀设施来解决，该驻车制动阀设施具有用于联接至少一个弹簧储能式制动缸的弹簧储能器接口、用于接收储备压力的储备接口、接收储备压力并被构造成用于在弹簧储能器接口处依赖于驻车制动控制压力地调控出弹簧储能器制动压力的主阀单元、用于提供驻车制动控制压力的预控制阀单元和根据上述根据本发明第一方面的防失效阀单元的优选实施方式之一的防失效阀单元，防失效阀单元将释放压力调控给主阀单元，其中，主阀单元还被构造成用于依赖于释放压力地调控出弹簧储能器制动压力。驻车制动控制压力和释放压力都被提供给驻车制动阀设施的主阀单元。

驻车制动阀设施可以根据常见的驻车制动阀设施(也被称为停驻制动模块、EPH或类似组件)构成。在该实施方式中，释放压力可以调控给驻车制动阀设施的传统的抗复合接口。在这方面还优选的是，预控制阀单元和主阀单元被整合到共同的壳体中。由预控制阀单元提供的驻车制动控制压力优选对驻车制动信号做出响应地被调控，驻车制动信号例如通过车辆座舱内的驻车制动开关触发。驻车制动控制压力也可以基于制动系统的中央模块的驻车制动请求信号来调控。

为了向主阀单元提供驻车制动控制压力和释放压力，根据本发明第二方面的驻车制动阀设施优选具有换向阀，换向阀与第一释放阀接口连接以用于接收释放压力，与预控制阀单元连接用于接收驻车制动控制压力，并且与主阀单元连接用于将释放压力和驻车制动控制压力中相应较高的那个压力调控给该主阀单元。因此，换向阀优选被构造为选高阀。

优选地，主阀单元具有继动阀，继动阀具有与储备接口连接的继动阀储备接口、与弹簧储能器接口连接的继动阀工作接口、与排气部连接的继动阀排气接口和接收驻车制动控制压力或释放压力的继动阀控制接口。当设置这样的换向阀时，继动阀控制接口优选与换向阀连接。替选地，继动阀控制接口也可以直接与释放阀接口和预控制阀单元连接，例如经由T形件连接。

此外优选的是，预控制阀单元具有双稳态阀，双稳态阀具有接收储备压力的第一双稳态阀接口、调控出驻车制动控制压力的第二双稳态阀接口和与一个排气部或所述排气部连接的第三双稳态阀接口。双稳态阀是具有两种稳定切换状态的切换阀。优选地，在稳定的第一切换位置中，第一双稳态阀接口以压力传导的方式与第二双稳态阀接口连接，而在稳定的第二切换位置中，第三双稳态阀接口与第二双稳态阀接口连接。

此外优选的是，预控制阀单元具有二位二通切换阀，以用于使驻车制动控制压力分级排气和/或保持。二位二通切换阀优选在无电流的情况下是打开的而在通电时可以被关闭。由此例如可以阻断调控出的驻车制动控制压力，从而无论双稳态阀的切换位置如何，在主阀单元或换向阀上的驻车制动控制压力都被维持。由此也可以进行分级的进气和/或排气，这是因为二位二通切换阀能比双稳态阀更迅速且更容易地切换。

此外优选的是，预控制阀单元、主阀单元和用于向预控制阀单元提供切换信号的电子控制单元共同整合到驻车制动模块中。电子控制单元被设置成用于驻车制动阀设施并至少控制预控制阀单元。附加地可以设置的是，电子控制单元也控制防失效阀单元、尤其是控制释放阀。在这种情况下可以附加设置的是，防失效阀单元紧固在驻车制动模块上或整合到该驻车制动模块中。

如果使用正如现有技术中已知那样的传统的驻车制动模块作为驻车制动阀单元或驻车制动模块，则优选的是，释放阀接口与驻车制动模块的释放压力接口(也被称为抗复合接口)连接，并在该释放压力接口处提供释放压力。以该方式可以使用传统的驻车制动模块。

在第三方面中，上述任务通过车辆、尤其是商用车辆来解决，该车辆具有能电子控制的气动制动系统和根据上文所述的本发明第二方面的驻车制动阀设施的优选实施方式之一的驻车制动阀设施。应理解，根据本发明第一方面的防失效阀单元、根据本发明第二方面的驻车制动阀设施和根据本发明第三方面的车辆具有尤其是在从属权利要求中记载的相同或类似的子方面。就这点而言，这些方面充分参考以上描述。

现在接下来将结合附图描述本发明的实施例。这些附图不一定按比例示出实施方式。而是将用于阐述的附图以示意性和/或轻微失真的形式来实施。在对能由附图直接看到的教导的补充方面，参考了有关的现有技术。在此要注意的是，在不偏离本发明的总体思路的情况下可以相关地对实施方式的形式和细节进行多种多样的修改和改变。在说明书、附图和权利要求中公开的本发明的特征无论是单独的还是以任意组合地都对本发明的改进方案至关重要。此外落入本发明的范围内的还有所有由至少两个在说明书、附图和/或权利要求中公开的特征构成的组合。本发明的总体思路并不局限于在下文中示出和描述的优选的实施方式的精确的形式或细节，或并不局限于相比在权利要求中要求保护的若干主题受到限制的那个主题。在说明尺寸范围时，处在所述的极限内的值也应当作为极限值公开并能任意使用和加以保护。为简单起见，接下来为一致的或类似的部分或有一致的或类似的功能的部分使用相同的附图标记。

附图说明

本发明的另外优点、特征和细节从以下对优选实施方式的描述以及结合附图得出；其中：

图1示出防失效阀单元和与之联接的外围设备的示意性视图；

图2示出排气特性的压力曲线；

图3示出第二实施例中的防失效阀单元的示意图；

图4示出根据第一实施例的驻车制动阀设施；

图5示出根据第二实施例的驻车制动阀设施；以及

图6示出车辆。

具体实施方式

用于商用车辆202的能电子控制的气动制动系统204(参见图6)的驻车制动功能部8的防失效阀单元1具有单稳态的释放阀2和排气阀4。即使其它的阀形式是优选和可能的，释放阀2在图1中所示的实施例中被构造为第一二位三通释放阀3。此外，释放阀2也可以包括另外的释放阀，如从另外的实施例得出的那样。

释放阀2，在第一实施例中更准确地说是第一二位三通释放阀3，具有与驻车制动功能部8连接的第一释放阀接口2.1。此外，第一二位三通释放阀3具有与储备器10连接并从储备器接收储备压力pV的第二释放阀接口2.2。二位三通释放阀3的第三释放阀接口2.3与排气阀4连接。在图1所示的实施例中，排气阀4由限压器6和与之平行布置的节流件7形成，节流件允许对限压器6的溢流。然后，限压器6本身又与排气部33连接。释放阀2被如下这样地设计，即，其在无电流的情况下处于图1中所示的第一切换位置中，在该第一切换位置中，第一释放阀接口2.1与第三释放阀接口2.3连接，从而第一释放阀接口2.1与排气阀4连接并排气。在图1中所示的实施例中，释放阀2由电子控制单元ECU控制，电子控制单元可以是能电子控制的气动制动系统204的任意电子控制单元，例如中央模块的、车桥调制器的、驻车制动模块的、转向单元的或类似装置的电子控制单元。电子控制单元ECU向释放阀2提供第一释放信号SL1，以便使该释放阀从图1中所示的第一切换位置变动到图1中未示出的第二切换位置。在图1中未示出的第二切换位置中，第一释放阀接口2.1与第二释放阀接口2.2连接，从而接通储备压力pV并在第一释放阀接口2.1处调控出释放压力pL。然后，释放压力pL被提供给驻车制动功能部8，驻车制动功能部可以根据实施方式而定地将释放压力pL用作控制压力或用作体积压力，以便使弹簧储能式制动缸24排气并因此被释放。

在图1中所示的实施例中，第一释放阀接口2.1与换向阀12连接，释放阀2可以经由换向阀将释放压力pL导入到驻车制动功能部8中。如下实施方式也是优选的，其中，释放阀2经由第一释放阀接口2.1与驻车制动功能部8的也被称为抗复合接口的释放压力接口110连接。这样的实施方式将在后面详细描述。它们的优点是，可以使用具有这种释放压力接口的传统的驻车制动模块，以便通过如本文所述的防失效阀单元以简单的方式和方法给这些传统的驻车制动模块补充安全功能。

如图2图示的那样，排气阀4的具有限压器6和节流件7的这种组合允许以简单的方式和方法实现非线性排气特性E。针对在制动系统204中发生故障并且电子控制单元ECU因此不提供第一释放信号SL1的情况，释放阀2恢复到图1中所示的第一切换状态，在其中，第一释放阀接口2.1与第三释放阀接口2.3连接，从而使第一释放阀接口2.1与排气阀4连接。在该时刻在第一释放阀接口2.1处调控出的释放压力pL因此也被排气。然后，限压器6首先允许以第一梯度G1排气到部分制动压力pLT(参见图2)，并且一旦达到极限压力(在这种情况下是部分制动压力pLT)，则第一释放阀接口2.1的直至可以优选相应于环境压力的全制动压力pLV的剩余排气经由节流件7来实现，其中，这以第二梯度G2来进行。

如尤其从图2能够得知，第一梯度G1明显大于第二梯度G2。在时刻t1，即第一释放信号SL1停止并且释放阀2因此切换到图1中所示的第一切换位置中时，第一释放阀接口2.1以第一梯度G1被排气，其中，压力从可以相应于储备压力pV的释放压力pL下降到部分制动压力pLT。如果达到该部分制动压力(时刻t2)，压力就以第二梯度G2从部分制动压力pLT下降到全制动压力pLV。在时刻t3才达到全制动压力pLV。从图2中不难看出，第二时刻t2与第三时刻t3之间的距离明显大于第一时刻t1与第二时刻t2之间的距离，即长了大约15.5倍。如从图2也得出，第一梯度G1大约是第二梯度G2的20倍，其中，第一梯度G1也是非线性的，而第二梯度G2基本上是线性的。更确切地说，第一梯度G1根据指数函数形成，其中，在图2所示的示例中，第一梯度G1的平均值大约为4.2。其它大小和比率也是优选的，例如10或更大的系数。重要的是，从释放压力pL排气到部分制动压力pLT要迅速，以便快速实现部分制动并因此快速实现车辆的部分减速，但随后要从部分制动压力pLT缓慢排气到全制动压力pLV，以便防止车桥的抱死和车辆的失控减速。

图3中所示的防失效阀单元1的第二实施例基本上基于图1中所示的第一实施例，并且在这方面充分参考了上文描述。在下文中，将尤其强调不同之处。相同和相似的元件设有相同的附图标记。

在第一实施例中(图1)，与换向阀12联接有驻车制动单元25，驻车制动单元提供驻车制动压力pP，驻车制动压力可以直接用作体积压力并且释放压力pL同样设计为体积压力，并且换向阀12将释放压力pL和驻车制动压力pP中相应较高的那个压力作为弹簧储能器制动压力pF调控给弹簧储能式制动缸24，而图3中所示的第二实施例首先使用驻车制动控制压力pS作为换向阀12的输入压力。以相一致的方式，图3中所示的实施例中的释放压力pL也设计为控制压力。在图3中所示的第二实施例中，驻车制动控制压力pS由手制动阀26提供，这例如在美国车中就是这样的情况。例如，这样的手制动阀可以布置在车辆座舱中并由驾驶员操纵来激活。

在图3中所示的实施例中，换向阀12又被构造为选高阀，并且具有第一换向阀接口12.1、第二换向阀接口12.2和第三换向阀接口12.3。第一换向阀接口12.1与第一释放阀接口2.1连接并接收释放压力pL。第二换向阀接口12.2与手制动阀26连接并接收驻车制动控制压力pS。在图3中所示的实施例中，第三换向阀接口12.3与继动阀32连接，继动阀用于驻车制动控制压力pS的或释放压力pL的体积增压。

继动阀32具有与储备接口20连接并接收储备压力pV的继动阀储备接口32.1。储备接口20又可以与储备器10连接，如参考图1已经描述这一点。此外，继动阀32具有继动阀工作接口32.2，在继动阀工作接口处调控出经体积增压的压力作为弹簧储能器制动压力pF。然后，继动阀工作接口32.2与弹簧储能器接口22连接，与弹簧储能器接口可以联接有一个或多个弹簧储能式制动缸24。继动阀32还具有用于使弹簧储能器接口22排气的继动阀排气接口32.3以及继动阀控制接口32.4，继动阀控制接口与第三换向阀接口12.3连接并接收从换向阀12调控出的压力，即接收释放压力pL和驻车制动控制压力pS中相应较高的那个压力。

释放阀2和排气阀4如图1中那样相同地构成，从而这些参考上文描述。

图4和图5的实施例现在分别示出了由驻车制动模块102和防失效阀单元1形成的驻车制动阀设施100。

因此，这两个实施例(图4和图5)是经整合的设施。在这两个实施例中，释放阀2分别直接与驻车制动模块102通过凸缘连接，但应理解，释放阀2也可以整合到驻车制动模块102中，由此可以实现在装配方面的优势。

驻车制动模块102基本上与现有技术中已知那样构建而成。它包括与压缩空气储备器、例如储备器10连接并接收储备压力pV的储备接口20。此外，它具有用于联接至少一个弹簧储能式制动缸24的弹簧储能器接口22，在弹簧储能器接口处提供弹簧储能器制动压力pF。此外，驻车制动模块102具有排气接口33，排气接口可以与排气部连接。

在为实现驻车制动功能部8而设置的驻车制动模块102内部中设置有主阀单元30以及预控制阀单元40。主阀单元30在此具有已经描述的继动阀32。在这里所示的实施例中，预控制阀单元40具有双稳态阀42和被用作保持阀的二位二通切换阀44。然而，预控制阀单元40也可以以其它方式构成，例如由两个或三个二位三通阀或二位二通阀构成，它们也可以单稳态地构成。

双稳态阀42被构造为二位三通阀并且具有第一双稳态阀接口42.1，其与储备接口20连接并接收储备压力pV。它还具有第二双稳态阀接口42.2，其与二位二通切换阀连接，更准确地说与第一切换阀接口44.1连接。第三双稳态阀接口42.3与排气接口33连接。双稳态阀42具有两个稳定的切换位置并且可以借助由整合到驻车制动模块102中的电子控制单元ECU提供的第一切换信号S1在这两个切换位置之间切换。在图4中所示的第一切换位置中，第三双稳态阀接口42.3与第二双稳态阀接口42.2连接，从而使第二双稳态阀接口与排气部连接。而在图4中未示出的第二切换位置中，第一双稳态阀接口42.1与第二双稳态阀接口42.2连接，从而可以接通储备压力pV。

二位二通切换阀44除了第一切换阀接口44.1外还具有第二切换阀接口44.2，其与主阀单元30连接，以便将驻车制动控制压力pS提供给该主阀单元。在图4中所示的实施例中，第二切换阀接口44.2与换向阀12连接，详细地说与第二换向阀接口12.2连接，这方面已经基本参照图1和图3进行了描述。二位二通切换阀44是单稳态的并且在无电流的情况下处于在图4中所示的打开的第一切换位置中，在其中，第一切换阀接口44.1与第二切换阀接口44.2连接。在图4中未示出的第二切换位置中，二位二通切换阀44是关闭的。为了切换二位二通切换阀44，由电子控制单元ECU提供第二切换信号S2。二位二通切换阀44尤其被用于阻断在双稳态阀42与换向阀12之间借助双稳态阀42调控出的然后经由二位二通切换阀44被作为驻车制动控制压力pS提供的压力。二位二通切换阀44也可以被用于分级地使主阀单元30排气，以便因此例如当与弹簧储能器接口22联接的弹簧储能式制动缸24应被用于附加制动或辅助制动时，经由该主阀单元实现使弹簧储能器接口22分级地排气。

在图4中所示的实施例中，防失效阀单元1与驻车制动模块102的释放压力接口110联接。释放压力接口110也作为抗复合接口已知并且允许经由释放压力接口110将控制压力人工调控给主阀单元30。为此目的，释放压力接口110与换向阀12的第一换向阀接口12.1连接。换向阀12被如下这样地设计，即，将驻车制动控制压力pS和经由释放压力接口110提供的压力的较高者调控给第三换向阀接口12.3并因此提供给主阀单元30、尤其是提供给继动阀控制接口32.4。

然而，并不强制要求防失效阀单元与这样的释放压力接口110联接，更确切地说，第一释放阀接口2.1也可以要么紧挨着地要么经由相应的压力线路直接与换向阀12连接。

在图4中所示的实施例中，释放阀2也由驻车制动模块102的提供第一释放信号SL1的电子控制单元ECU电控制。在车辆运行时优选始终提供该第一释放信号。通常，运行如下地进行：如果商用车辆202被启动，则双稳态阀42首先从图4中所示的第一切换位置变动到图4中未示出的第二切换位置，从而使储备压力pV被调控给二位二通切换阀44并由该二位二通切换阀作为驻车制动控制压力pS提供给主阀单元30。因此，借助主阀单元30在弹簧储能器接口22处调控出弹簧储能器制动压力pF，该主阀单元在与弹簧储能器接口22联接的弹簧储能式制动缸24处被进气并因此被释放。随后，通过给二位二通切换阀44通电可以使驻车制动控制压力pS被接入，并且双稳态阀42可以要么驻留在第二切换定位要么被切换回第一切换定位中。

同时，优选提供第一释放信号SL1，从而使释放阀(在图4中为第一二位三通释放阀3)被变动到同样未在图3中未示出的第二切换位置中，在该第二切换位置中，第二释放阀接口2.2与储备接口20连接并因此经由释放阀2在释放压力接口110处提供储备压力pV，并经由该释放压力接口被调控给第一换向阀接口12.1。释放压力pL和驻车制动控制压力pS在一般情况下应大致相等。在例如由于二位二通切换阀44泄漏而使驻车制动控制压力pS下降的情况下，释放压力pL将更高并继续经由换向阀12调控出。弹簧储能式制动缸24保持进气。

如果现在发生故障，尤其是在驻车制动模块102的电子控制单元ECU中发生故障，二位二通切换阀44复位到图4中所示的第一切换位置中，在第一切换位置中，该二位二通切换阀是打开的，从而如果双稳态阀42已经被切换回图4中所示的第一切换位置，则驻车制动控制压力pS将直接被排气。现在为了防止可能导致相应的车辆车桥立即抱死的弹簧储能式制动缸24的直接介入，可以设置有防失效阀单元1。当二位二通切换阀44回落到图4中所示的第一切换位置时，释放压力pL高于驻车制动控制压力pS，从而释放压力pL由换向阀12提供给主阀单元30。然而，由于第一切换信号SL1也同时停止，所以第一二位三通释放阀3也落入图4中所示的第一切换位置，在该第一切换位置中，第一释放阀接口2.1与第三释放阀接口2.3连接，第三释放阀接口又与排气阀4连接。在这种情况下，释放压力接口110根据非线性的排气特性E(参见图2)进行排气，从而车辆首先以第一梯度G1迅速制动，但没有被抱死，然后以第二梯度G2完全制动并停住。

图5示出了驻车制动阀设施100的第二实施例，它基本上基于驻车制动阀设施100的第一实施例(图4)。与第一实施例(图4)所不同的是，在第二实施例(图5)中释放阀2不仅构造有第一二位三通释放阀3，而且还构造有第二二位三通释放阀5。在这种情况下，第二二位三通释放阀5形成第一释放阀接口2.1，在此该第一释放阀接口又与驻车制动模块102的释放压力接口110连接，但也可以直接与第一换向阀接口12.2连接。第二和第三释放阀接口2.2、2.3如已经参考图4所述那样构造在第一二位三通释放阀3上并又以相同的方式互连，也就是如下这样地互连，即，第二释放阀接口2.2与储备接口20连接并接收储备压力pV，而第三释放阀接口2.3与排气阀4连接。

第二二位三通释放阀5也具有另外的接口，即第四释放阀接口5.2和第五释放阀接口5.3。第五释放阀接口5.3直接与排气阀4连接，而第四释放阀接口5.2与第一二位三通释放阀3连接，更准确地说与第六释放阀接口2.4连接。两个阀，即第一二位三通释放阀3和第二二位三通释放阀5被如下这样地设计，即，使它们在无电流的情况下处于图5中所示的第一切换位置中，其中，第五释放阀接口5.3和第三释放阀接口2.3分别与排气阀4连接。第一和第二二位三通释放阀3、5可以通过第一和第二释放信号SL1、SL2分别变动到图5中未示出的第二切换位置。如果第一二位三通释放阀3首先被变动到图5中未示出的第二切换位置，则第二释放阀接口2.2与第六释放阀接口2.4连接，从而经由第一二位三通释放阀将储备压力pV提供给第四释放阀接口5.2。然而，由于第二二位三通释放阀5在该时刻仍处于图5中所示的第一切换位置中，所以释放压力接口110保持与排气阀4连接。没有释放压力pL被调控给换向阀12并且因此也未调控给主阀单元30。

对于只提供第二释放信号SL2而不提供第一释放信号SL1的颠倒的情况，第一二位三通释放阀驻留在图5中所示的第一切换位置中，只有第二二位三通释放阀5切换到图5中未示出的第二切换位置。在该位置中，第一释放阀接口2.1与第四释放阀接口5.2连接，从而释放压力接口110以压力流体的方式与第一二位三通释放阀3的第六释放阀接口2.4连接。然而，由于该第一二位三通释放阀仍处于图5中所示的第一切换位置，所以第六释放阀接口2.4与第三释放阀接口2.3连接，第三释放阀接口其本身与排气阀4连接，从而使得释放压力接口110又以压力流体的方式与排气阀4连接。释放压力pL又没有被调控给主阀单元30。只有当第一和第二二位三通释放阀3、5都被分别变动到图5中未示出的第二切换位置时，第二释放阀接口2.2才以压力流体的方式与第一释放阀接口2.1连接，从而调控出释放压力pL。这意味着，一旦要么是第一释放信号SL1停止要么是第二释放信号SL2停止，释放压力接口110就经由排气阀4排气并且车辆就受控地被制动。

即使在图5中所示的实施例中第一和第二释放信号SL1、SL2都由驻车制动模块102的电子控制单元ECU提供，但应理解的是，它们也可以由不同的模块提供。例如能想到并且优选的是，第二释放信号SL2由商用车辆的中央模块调控出。

图6现在图示了车辆200，尤其是商用车辆202，该车辆具有能电子控制的的气动制动系统204。能电子控制的气动制动系统204具有不仅控制前桥调制器208而且还控制后桥调制器212的中央模块206。在前桥VA上设有第一和第二前桥行车制动缸214a、214b，可以经由前桥调制器208给前桥行车制动缸调控出前桥制动压力pBVA。在后桥HA上同样设有后桥行车制动缸216a、216b，后桥行车制动缸在此与弹簧储能式制动缸24a、24b以组合缸的形式一起被安装。后车桥调制器212也由中央模块206调控，并向第一和第二后桥行车制动缸216a、216b提供后桥制动压力pBHA。此外，在后桥HA处设置有驻车制动阀设施100，其具有弹簧储能器接口22，在该弹簧储能器接口处调控出弹簧储能器制动压力pF。如上所述，驻车制动阀设施包括驻车制动模块102和上述类型之一的防失效阀单元1。

附图标记列表(说明书的部分)

1 防失效阀单元

2 单稳态的释放阀

2.1 第一释放阀接口

2.2 第二释放阀接口

2.3 第三释放阀接口

2.4 第六释放阀接口

3 第一二位三通释放阀

4 排气阀

5 第二二位三通释放阀

5.2 第四释放阀接口

5.3 第五释放阀接口

6 限压器

7 节流件

8 驻车制动功能部

10 储备器

12 换向阀

12.1 第一换向阀接口

12.2 第二换向阀接口

12.3 第三换向阀接口

20 储备接口

22 弹簧储能器接口

24 弹簧储能式制动缸

25 驻车制动单元

26 手制动阀

30 主阀单元

32 继动阀

32.1 继动阀储备接口

32.2 继动阀工作接口

32.3 继动阀排气接口

32.4 继动阀控制接口

33 排气部

40 预控制阀单元

42 双稳态阀

42.1 第一双稳态阀接口

42.2 第二双稳态阀接口

42.3 第三双稳态阀接口

44 二位二通切换阀

44.1 第一切换阀接口

44.2 第二切换阀接口

100 驻车制动阀设施

102 驻车制动模块

110 释放压力接口(抗复合接口)

200 车辆

202 商用车辆

204 能电子控制的气动制动系统

206 中央模块

208 前桥调制器

212 后桥调制器

214a、214b 前桥行车制动缸

216a、216b 后桥行车制动缸

E 排气特性

ECU 电子控制单元

G1 第一梯度

G2 第二梯度

pBHA 后桥制动压力

pBVA 前桥制动压力

pF 弹簧储能器制动压力

pL 释放压力

pLT 部分制动压力

pLV 全制动压力

pS 驻车制动控制压力

pV 储备压力

S1 第一切换信号

S2 第二切换信号

SL1 第一释放信号

SL2 第二释放信号

VA 前桥

HA 后桥

Claims (16)

1.用于商用车辆(202)的能电子控制的气动制动系统(204)的驻车制动功能部(8)的防失效阀单元(1)，其中，所述防失效阀单元(1)具有单稳态的释放阀(2)和排气阀(4)，其中，

所述释放阀(2)在通电情况下在第一释放阀接口(2.1)处提供释放压力(pL)用于所述驻车制动功能部(8)并且在无电流的情况下将所述第一释放阀接口(2.1)与所述排气阀(4)连接起来用于所述第一释放阀接口(2.1)的排气；并且其中，

所述排气阀(4)具有非线性排气特性(E)，所述非线性排气特性允许所述第一释放阀接口(2.1)以第一梯度(G1)从所述释放压力(pL)排气到部分制动压力(pLT)，并且允许所述第一释放阀接口(2.1)以第二梯度(G2)从所述部分制动压力(pLT)排气到全制动压力(pLV)，其中，所述第一梯度(G1)大于所述第二梯度(G2)。

2.根据权利要求1所述的防失效阀单元(1)，其中，所述排气阀(4)具有至少一个限压器(6)和至少一个与所述限压器(6)并行布置并允许所述限压器(6)溢流的节流件(7)。

3.根据权利要求1或2所述的防失效阀单元(1)，其中，所述释放阀(2)具有第一二位三通释放阀(3)，所述第一二位三通释放阀具有第二释放阀接口(2.2)和第三释放阀接口(2.3)，其中，所述第二释放阀接口(2.2)与储备器(10)连接以用于接收储备压力(pV)，并且所述第三释放阀接口(2.3)与所述排气阀(4)连接。

4.根据权利要求3所述的防失效阀单元(1)，其中，所述释放阀(2)具有第二二位三通释放阀(5)，所述第二二位三通释放阀具有所述第一释放阀接口(2.1)。

5.根据权利要求4所述的防失效阀单元(1)，其中，所述第二二位三通释放阀(5)具有第四释放阀接口(5.2)和第五释放阀接口(5.3)，其中，所述第四释放阀接口(5.2)与所述第一二位三通释放阀(3)连接，并且所述第五释放阀接口(5.3)与所述排气阀(4)连接。

6.根据权利要求1或2所述的防失效阀单元(1)，所述防失效阀单元具有换向阀(12)，所述换向阀与所述第一释放阀接口(2.1)连接以用于将所述释放压力(pL)导入所述驻车制动功能部中。

7.用于商用车辆(202)的能电子控制的气动制动系统(204)的驻车制动阀设施(100)，所述驻车制动阀设施具有

用于联接至少一个弹簧储能式制动缸(24)的弹簧储能器接口(22)，

用于接收储备压力(pV)的储备接口(20)，

主阀单元(30)，所述主阀单元接收所述储备压力(pV)并被构造成用于依赖于驻车制动控制压力(pS)地在所述弹簧储能器接口(22)处调控出弹簧储能器制动压力(pF)，

用于提供所述驻车制动控制压力(pS)的预控制阀单元(40)，和

根据权利要求1至6中任一项所述的防失效阀单元(1)，所述防失效阀单元将所述释放压力(pL)调控给所述主阀单元(30)，其中，所述主阀单元(30)还被构造成用于依赖于所述释放压力(pL)地调控出所述弹簧储能器制动压力(pF)。

8.根据权利要求7所述的驻车制动阀设施(100)，其中，所述防失效阀单元(1)具有换向阀(12)，所述换向阀与第一释放阀接口(2.1)连接以用于接收所述释放压力(pL)，并且与所述预控制阀单元(40)连接以用于接收所述驻车制动控制压力(pS)，以及与所述主阀单元(30)连接以用于将所述释放压力(pL)和所述驻车制动控制压力(pS)中相应较高的那个压力调控给所述主阀单元。

9.根据权利要求7或8所述的驻车制动阀设施(100)，其中，所述主阀单元(30)具有继动阀(32)，所述继动阀具有与所述储备接口(20)连接的继动阀储备接口(32.1)、与所述弹簧储能器接口(22)连接的继动阀工作接口(32.2)、与排气部(33)连接的继动阀排气接口(32.3)和接收所述驻车制动控制压力(pS)或所述释放压力(pL)的继动阀控制接口(32.4)。

10.根据权利要求7或8所述的驻车制动阀设施(100)，其中，所述预控制阀单元(40)具有双稳态阀(42)，所述双稳态阀具有接收所述储备压力(pV)的第一双稳态阀接口(42.1)、调控出所述驻车制动控制压力(pS)的第二双稳态阀接口(42.2)、以及与排气部连接的第三双稳态阀接口(42.3)。

11.根据权利要求7或8所述的驻车制动阀设施(100)，其中，所述预控制阀单元(40)具有二位二通切换阀(44)，以用于对所述驻车制动控制压力(pS)分级排气和/或保持。

12.根据权利要求7或8所述的驻车制动阀设施(100)，其中，所述预控制阀单元(40)、所述主阀单元(30)和用于向所述预控制阀单元(40)提供切换信号(S1、S2)的电子控制单元(ECU)共同地整合在驻车制动模块(102)中。

13.根据权利要求12所述的驻车制动阀设施(100)，其中，所述防失效阀单元(1)紧固在所述驻车制动模块(102)上，并且所述释放阀(2)与所述电子控制单元(ECU)电连接。

14.根据权利要求12所述的驻车制动阀设施(100)，其中，所述驻车制动模块(102)具有释放压力接口(110)，所述释放压力接口与所述第一释放阀接口(2.1)连接以用于接收所述释放压力(pL)。

15.车辆(200)，所述车辆具有能电子控制的气动制动系统(204)和根据权利要求7至14中任一项所述的驻车制动阀设施(100)。

16.根据权利要求15所述的车辆(200)，其中，所述车辆是商用车辆(202)。