双稳态的电子气动的挂车控制模块的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的电子气动的挂车控制模块、尤其是双稳态的挂车控制模块，以及一种根据权利要求15所述的构造为用于牵引至少一个挂车的牵引车的电子气动的制动装置，该电子气动的制动装置包括电子气动的挂车控制模块，以及一种根据权利要求19所述的构造为用于牵引至少一个挂车的牵引车，该牵引车包括电子气动的制动装置。

背景技术：

1、现有技术中的挂车控制模块通常需要来自驻车制动装置的信号，该信号然后将挂车控制模块（或者也称为挂车控制阀）切换到驾驶状态或驻车状态中，并且也确保该状态不无意地改变。此外，在现有技术中，通过驻车制动装置与挂车控制模块的刚性的功能耦合，不能以与牵引车的驻车制动器无关的方式操控挂车的驻车制动器。对应借助挂车控制模块实施的功能、例如借助耦合的驻车制动装置的“行驶”、“驻车”的控制，仅借助可观的附加开销并且借助外部的附加部件才是可能的。一种根据本类属的电子气动的挂车控制模块由de10 2005 051 686 a1公开。

技术实现思路

1、本发明的任务在于，给出一种电子气动的挂车控制模块，该电子气动的挂车控制模块在良好可调节性的情况下以小的结构开销提供高的失效安全性和灵活性。此外还应提供一种具有这种挂车控制模块的电子气动的制动装置，以及一种构造为用于牵引至少一个挂车的、具有这种电子气动的制动装置的牵引车。

2、根据本发明，该任务通过权利要求1、15和19的特征得以解决。

3、本发明公开一种本身双稳态的挂车控制模块，其中，双稳态特性不像现有技术中那样通过驻车制动装置提供，而是通过挂车控制模块自身提供。双稳态的挂车控制模块意味着，电流失效对挂车控制模块的最后占据的状态没有影响，由此提高挂车控制模块的安全性。这具有以下优点：挂车控制模块配备有自身的双稳态性，并且不以耗费的方式通过驻车制动装置和经由与该驻车制动装置连接的控制线路提供。通过该挂车控制模块的集成的双稳态性，该电子控制可以借助软件功能没有附加开销地实现，并且尤其以与驻车制动装置无关的方式控制或调节，由此得出在挂车控制模块的灵活性方面的优点。

4、本发明从车辆的电子气动的制动装置的电子气动的挂车控制模块出发，该车辆尤其是牵引车-挂车组合的牵引车，该电子气动的挂车控制模块至少具有：

5、a）壳体，

6、b）构造在壳体上的挂车控制接口，该挂车控制接口设立且构造为用于控制输出用于挂车的制动压力，

7、c）构造在壳体上的挂车储备接口，该挂车储备接口设立且构造为用于控制输出用于挂车的供给压力，

8、d）构造在壳体上的模块储备接口，该模块储备接口设立且构造为用于控制输入储备压力，

9、e）构造在壳体上的模块排气部，该模块排气部设立且构造为用于将压缩空气排出到压降部中，

10、f）布置在壳体中的气动控制的主阀装置，该主阀装置具有气动控制接口、工作接口和储备接口以及排气接口，该工作接口与或能够与挂车控制接口连接，该储备接口与或能够与模块储备接口连接，该排气接口与或能够与模块排气部连接，

11、g）布置在壳体中的电子气动的预控制装置，该电子气动的预控制装置设立且构造为用于对气动控制线路充气和排气，该气动控制线路至少暂时地与主阀装置的气动控制接口连接。

12、模块储备接口可以至少暂时地与壳体的挂车储备接口连接。

13、本发明的特征在于，

14、h）气动控制线路另外

15、h1）能够借助气动入口阀装置充气，该气动入口阀装置以第一输入端与或能够与模块储备接口连接，并且该气动入口阀装置以第一输出端与或能够与气动控制线路以及第一气动控制输入端连接，并且

16、h2）能够借助气动出口阀装置排气，该气动出口阀装置以第二输入端并且以第二气动控制输入端与或能够与气动控制线路连接，并且该气动出口阀装置以第二输出端与或能够与模块排气部连接。

17、当在上文或下文中谈及“能够连接”时，这指的是，在相关元件之间不必持续地存在连接，而是这样的连接也可以仅暂时地存在并且例如也可以通过另外的、例如中间连接的元件（短暂地）中断。

18、在气动控制线路中存在的控制压力因此在入口阀装置处耦合输入到入口阀装置的第一气动控制输入端中，并且在出口阀装置处耦合输入到出口阀装置的第二气动控制输入端中。由此，分别限定入口阀装置的自保持和出口阀装置的自保持，在所述自保持中避免：在模块储备接口上施加的供给压力或在模块排气部上施加的环境压力受到影响。入口阀装置和出口阀装置因此分别确保气动控制线路中的基本上恒定的气动控制压力。由此得出入口阀装置和出口阀装置的限定的切换点，所述切换点能够实现改进的压力调节。

19、换言之，本发明提供一种具有至少两个稳定的切换状态的电子气动的挂车控制模块。

20、在对气动控制线路排气的情况下，由于那里的低压力，入口阀装置关闭，由此，没有压力介质可以进入到气动控制线路中，并且出口阀装置打开通向模块排气部的连接。气动控制线路然后经由打开的出口阀装置排气，并且由此稳定地保持在排气状态中。不但入口阀装置、而且出口阀装置由于气动控制线路中的低压力而稳定地保持在其切换位态中。

21、在对气动控制线路充气的情况下，由于那里的较高的压力，气动出口阀装置将气动控制线路与模块排气部分离，并且入口阀装置打开气动控制线路与模块储备接口之间的连接。气动控制线路然后经由入口阀装置持续地充气，并且由此稳定地保持在充气状态中。不但入口阀装置、而且出口阀装置由于气动控制线路中的高压力而保持在其切换位态中。

22、例如，气动入口阀装置可以包括在第一气动控制输入端处被气动控制的第一换向阀、尤其是第一两位两通换向阀，该第一换向阀具有截止位态和导通位态，在该截止位态中第一输入端与第一输出端断开，在该导通位态中第一输入端与第一输出端连接，其中，第一换向阀构造为用于根据对第一气动控制输入端的充气或排气占据截止位态或导通位态，尤其是在对第一气动控制输入端排气时占据截止位态并且在对第一气动控制输入端充气时占据导通位态。

23、气动出口阀装置也可以包括在第二气动控制输入端处被气动控制的第二换向阀、尤其是第二两位两通换向阀，该第二换向阀具有截止位态和导通位态，在该截止位态中第二输入端与第二输出端断开，在该导通位态中第二输入端与第二输出端连接或能够连接，其中，第二换向阀构造为用于根据对第二气动控制输入端的充气或排气占据导通位态或截止位态，尤其是在对第二气动控制输入端排气时占据导通位态并且在对第二气动控制输入端充气时占据截止位态。

24、气动入口阀装置和气动出口阀装置因此优选构造为使得所述气动入口阀装置和气动出口阀装置通过在气动控制线路中存在的控制压力在截止位态和导通位态方面反向地被控制。

25、然后，如果气动控制线路例如被排气或已排气，无论这是例如由于通过电子气动的预控制装置的相应的电控制（电子气动的入口阀关闭或已关闭并且电子气动的出口阀关闭）而是有意的，还是例如由于电子气动的控制线路中的泄漏而是无意的，则第一换向阀由于在第一气动控制输入端上的低控制压力而切换到截止位态中，这阻止将压缩空气从模块储备接口输送到控制线路中。然而，第二换向阀然后切换到导通位态中，由此支持或者引起对气动控制线路的排气。在控制线路中的低压力然后尤其以反馈的方式这样控制第一换向阀的第一气动控制输入端和第二换向阀的第二气动控制输入端，使得这两个换向阀稳定地占据分别在上文提及的切换位态。

26、而如果然后气动控制线路例如被充气或已充气，例如是例如由于通过电子气动的预控制装置的相应的电控制（电子气动的入口阀打开并且电子气动的出口阀关闭）而是有意的，则第一换向阀由于在第一气动控制输入端上的高控制压力而切换到导通位态中，由此支持对气动控制线路的充气，而第二换向阀切换到截止位态中，这阻止气动控制线路排气。在控制线路中的高压力然后尤其以反馈的方式这样控制第一换向阀的第一气动控制输入端和第二换向阀的第二气动控制输入端，使得这两个换向阀稳定地占据分别在上文提及的切换位态。

27、第一换向阀和第二换向阀的在上文描述的特性例如可以分别通过弹簧预紧来实现。

28、由于经由入口阀装置可以将连接在模块储备接口上的压缩空气储备部的供给压力与气动控制线路稳定地连接，或者经由出口阀装置可以将连接到模块排气部上的或在那里存在的压降部与气动控制线路稳定地连接，因此，得出挂车控制模块的双稳态的状态，即：

29、-当挂车制动器被充气或已充气时的第一稳定状态（例如挂车已制动或被制动）：即使在气动控制线路泄漏的情况下，压缩空气也从模块储备接口从连接在那里的压缩空气储备部中经由气动入口阀装置补充输送到气动控制线路中。由此，在气动控制线路中基本上维持完全的气动控制压力，并且挂车制动器稳定地充气（例如挂车的以稳定的方式制动的状态）。在此，气动入口阀装置通过来自模块储备接口的压缩空气的补充供给而自动地保持在导通位态中；和

30、-当挂车制动器被排气或已排气时的第二稳定状态：即使在气动控制线路中泄漏的情况下，气动控制压力也经由气动出口阀装置从气动控制线路中被排气。气动控制线路由此保持无压力，并且挂车制动器稳定地排气（例如挂车的驾驶状态或未制动的状态）。气动出口阀装置通过排气自身保持在导通位态中。

31、根据一种优选的扩展方案，在第一输入端与模块储备接口之间可以布置有节流部（以下称为第一节流部），并且在模块排气部与第二输出端之间可以布置有至少一个节流部（以下称为第二节流部）。

32、通过第一节流部和第二节流部，虽然相对于气动控制线路可以导入或导出少量的空气量。但是与此相对地确保：电子气动的预控制装置可以将与此相对地还更大的空气量作为气动控制线路中的气动控制压力进行控制或调节。

33、因此，第一节流部和第二节流部优选这样实施，使得其节流部流动横截面小于通过电子气动的预控制装置提供的流动横截面。

34、优选地，挂车控制模块另外具有电子控制装置，该电子控制装置优选集成到壳体中并且构造且设立为用于控制电子气动预控制装置。电子控制装置然后可以与壳体的电控制接口连接。

35、在挂车控制模块中，电子气动的预控制装置优选包括入口-出口电磁阀组合，

36、a）该入口-出口电磁阀组合具有例如构造为两位两通电磁换向阀的入口电磁阀，该入口电磁阀的第三输入端与或能够与模块储备接口连接并且该入口电磁阀的第三输出端与或能够与气动控制线路连接，并且

37、b）该入口-出口电磁阀组合具有例如构造为两位两通电磁换向阀的出口电磁阀，该出口电磁阀的第四输入端与或能够与气动控制线路连接并且该出口电磁阀的第四输出端与或能够与模块排气部连接。

38、主阀装置也可以包括中继阀和/或挂车控制阀或者通过这样的阀形成。挂车控制阀也可以通过中继阀形成或者包括这样的中继阀。

39、根据挂车控制模块的一种扩展方案，在模块储备接口与挂车储备接口之间可以布置有阀装置，该阀装置具有第三气动控制输入端以及第四气动控制输入端，该第三气动控制输入端与气动控制线路连接，该第四气动控制输入端与挂车储备接口连接，以及所述阀装置具有至少两个切换位态：

40、a）第一切换位态，在该第一切换位态中阀装置将模块储备接口和主阀装置的储备接口与挂车储备接口以不节流的方式连接，和

41、b）第二切换位态，在该第二切换位态中阀装置借助节流部（以下称为第三节流部）将模块储备接口与主阀装置的储备接口并且与挂车储备接口以节流的方式连接，其中，

42、c）阀装置构造为使得该阀装置由第三气动控制输入端上的控制压力和第四气动控制输入端上的控制压力反向地操纵，并且根据这些控制压力或者切换到第一切换位态中或者切换到第二切换位态中。

43、阀装置尤其可以弹簧预紧到第一切换位态或第二切换位态中。

44、在正常运行中，在挂车储备接口上施加有来自连接在模块储备接口上的压缩空气储备部的供给压力。然后，阀装置的第四气动控制输入端充气，由此阀装置切换到第一切换位态中，在第一切换位态中阀装置将模块储备接口与挂车储备接口和主阀装置的储备接口以不节流的方式连接。

45、但是，当例如在挂车控制接口上尤其是由于在挂车制动线路中的线路断裂而出现压力损失，并且此外尤其通过电子气动阀装置的电控制（入口阀打开并且出口阀关闭）使挂车控制接口充气时，压缩空气经由泄漏逸出，并且供给压力下降，该供给压力下降形成阀装置的第四气动控制输入端上的控制压力。因此，阀装置的第四气动控制输入端排气，由此阀装置切换到第二切换位态中，在第二切换位态中阀装置将模块储备接口与挂车储备接口并且与主阀装置的储备接口以节流的方式连接。由此挂车行车制动器夹紧，由此实现挂车控制模块的紧急制动功能。

46、挂车控制模块也可以包括双稳态的、电子气动的保持阀，该保持阀在输入端侧连接到壳体的气动模块控制接口上并且在输出端侧连接到主阀装置的第二气动控制接口上。保持阀例如弹簧预紧到其打开位态中（no）。

47、根据一种扩展方案，电子气动的保持阀可以由电子控制装置电控制，并且构造为使得保持阀在通电的情况下阻断气动模块控制接口与主阀装置的第二气动控制接口之间的连接并且在未通电的情况下打开该连接。

48、特别优选地设置，主阀装置设立且构造为使得主阀装置在以下情况下对挂车控制接口充气：

49、a）仅第一气动控制接口被充气，或

50、b）仅第二气动控制接口被充气，或尤其是

51、c）第一气动控制接口和第二气动控制接口被充气。

52、由此在主阀装置的气动控制方面，在第一气动控制接口上和/或在第二气动控制接口上实现逻辑的“或”电路或“和/或”电路。

53、例如，如果在正常情况下通过电子气动的预控制装置进行的初级的电控制是完好的，则保持阀通电并且切换到其截止位态中。由此第二气动控制接口排气，并且然后不操控主阀装置用于对挂车控制接口充气。然后，通过完好的电预控制借助电子气动的预控制装置在第一气动控制接口上控制主阀装置。

54、而如果通过电子气动的预控制装置进行的初级的电控制失效或具有故障，则第一气动控制接口不能通过不再功能正常的电子气动的预控制装置充气或排气。然而，然后未通电的保持阀切换到导通位态中，由此主阀装置的第二气动控制接口充气，这导致例如对挂车控制接口的量增强的充气。因此，在挂车控制模块的初级的电控制失效时，可以在次级的气动控制的意义上经由在未通电时切换到导通位态中的保持阀通过制动值发生器的气动控制压力对主阀装置的第二气动控制接口充气，以便对挂车控制接口充气并且由此通过操纵行车制动值发生器使挂车的挂车行车制动器夹紧。

55、壳体也可以具有气动驻车制动接口，该气动驻车制动接口设置为用于控制输入由驻车制动装置控制输出的驻车制动压力，并且该气动驻车制动接口与或能够与气动入口阀装置的第五气动控制输入端连接，其中，该气动入口阀装置构造为使得气动入口阀装置由第五气动控制输入端处的驻车制动压力和第一气动控制输入端处的控制压力反向地控制或操纵。

56、根据挂车控制模块的另一种实施方式，

57、a）一方面在入口阀装置的第一输出端与入口阀装置的第一气动控制输入端之间并且另一方面在入口阀装置的第一输出端与气动控制线路之间可以布置有至少一个节流部（以下称为第四节流部），并且

58、b）一方面在出口阀装置的第二输入端与出口阀装置的第二气动控制接口之间并且另一方面在出口阀装置的第二输入端与气动控制线路之间可以布置有至少一个节流部（以下称为第五节流部）。

59、根据挂车控制模块的另一种实施方式，入口阀装置的第一输出端和出口阀装置的第二输入端可以经由至少一个节流部（以下称为第六节流部）与或能够与气动控制线路连接。

60、通过至少一个第四节流部和至少一个第五节流部或至少一个第六节流部引起的效果在上文针对至少一个第一节流部和第二节流部说明。

61、本发明也包括一种构造为用于牵引至少一个挂车的牵引车的电子气动的制动装置，该电子气动的制动装置包括至少一个根据前述权利要求中任一项的电子气动的挂车控制模块，其中，

62、a）至少一个压缩空气储备部连接到模块储备接口上，并且

63、b）牵引车的联接头“制动器”连接到挂车控制接口上，并且

64、c）牵引车的联接头“储备部”连接到挂车储备接口上。

65、在电子气动的制动装置中也可以设置，该电子气动的制动装置包括至少一个电子控制装置，该电子控制装置

66、a）与电控制接口连接，或

67、b）与电子控制器连接，

68、c）以便将电控制信号控制输入到电子控制器中。

69、因此，至少一个电子控制装置可以连接到挂车控制模块的壳体的可选的电控制接口上，该电子控制装置尤其是电子制动控制器、另外尤其是ebs控制器，其中，电子制动控制器将电行车制动请求信号控制输入到电控制接口中。根据行车制动请求信号，挂车控制模块然后可以在挂车控制接口上产生挂车制动压力。

70、电子气动的制动装置也可以具有电子气动的驻车制动模块，该电子气动的驻车制动模块构造且设立为用于为了控制驻车制动器而产生驻车制动压力，该驻车制动压力被控制输入到可选的气动驻车制动接口中。电子气动的驻车制动模块尤其可以具有电子气动的预控制装置和例如由该预控制装置气动控制的主阀装置，该主阀装置尤其呈空气量增强的中继阀的形式。电子气动的预控制装置根据通过例如集成的电子驻车制动控制器进行的电控制产生用于主阀装置的控制压力，主阀装置根据该控制压力调制驻车制动压力。在供给侧，预控制装置和主阀装置连接到压缩空气储备部上，尤其是连接到驻车制动回路的单独的压缩空气储备部上。

71、根据电子气动的制动装置的一种扩展方案，电子气动的挂车控制模块和电子气动的驻车制动模块可以整合在一个结构单元中。由此得到还更简单的构造。尤其是，构造为用于控制/调节行车制动功能的行车制动例程和构造为用于控制/调节驻车制动功能的驻车制动例程可以在该结构单元的唯一的电子控制器中实现。

72、最后，本发明也包括一种构造为用于牵引至少一个挂车的、具有上文提到的电子气动的制动装置的牵引车。

73、在下文中，改进本发明的其他措施与对本发明的实施例的描述一起根据附图更详细地示出。