制动压力调节器和制动压力调节器的用途的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的引言部分所述的用于气动制动系统和/或用于车辆的制动压力调节器。本发明也涉及一种相应的气动制动系统和/或车辆。更具体地，本发明涉及一种用于车辆的制动压力调节器。优选地，本发明涉及能够通过气动力操作的制动压力调节器，例如，作为与用于气动制动系统相关联的轮端促动器的多继动阀操作。例如，本发明的制动压力调节器可以是被设置在车辆的前桥和/或后桥处或与为挂车制动系统施加控制压力相关联的气动制动压力调节器。根据本发明的实施方式，所述制动压力调节器可以用于控制被牵引车辆或挂车的制动，通常称为挂车控制阀。

背景技术：

1、电子制动系统允许对车辆的精确可控且快速的制动。在这种情况下，反映驾驶员的减速需求的制动信号发射器或制动踏板的输出信号被传递到控制单元。在控制单元中，制动信号发射器的输出信号可以另外通过驾驶安全系统来修改，诸如防抱死系统(或abs)、牵引力控制系统或防滑调节系统(asr)或用于电子稳定程序(esp)的系统。由此，控制单元产生控制信号，这些控制信号被传递到“制动压力调节器”或制动压力阀，制动压力调节器或制动压力阀通过能够电动气动促动的阀布置，以特定于车轮或车桥式的方式控制压力介质(在多用途车的情况下通常是压缩空气)向各个制动设备或制动缸的供应。

2、在所述控制单元或控制单元的电子部分故障的情况下，例如，由于其电源中断，电子制动系统通常设有与行车制动器相关联的能够气动控制的冗余系统，以便在电子系统或电子系统的一部分故障时确保制动选项可用。世界不同地区的各种制动法规甚至规定了这些要求，以使得车辆中的制动系统能够有冗余的操作能力。例如，un-ece reg.no.13，在第5.2.1.18.3段，规定了在例如当发现一条电线有缺陷时的情况下，针对挂车制动器的一种这样的要求。

3、然而，应注意，促进电动气动制动系统内的气动冗余系统的传统制动压力调节器是已知的。

4、本领域已知用于控制到与前桥相关联的制动促动器或到与挂车相关联的制动促动器的加压空气流量的制动压力调节器。例如，美国专利公开us 2017/210365进一步公开了一种传统制动压力调节器。

5、作为另一实例，ep3112230 a1公开了一种驻车制动阀，当例如在与所述驻车制动阀相关联的一个或多个组件处发生电子故障时存在发生气动冗余制动的可能性，等等。

6、作为又另一实例，de102018122193 a1公开了一种具有发送气动冗余制动控制的可能性的前桥阀封装和/或挂车控制阀。

7、为了说明，也在本技术的图4中示出了传统制动压力调节器400。该图在本技术的附图中也已经被清楚地界定为“现有技术”。虽然车辆制动系统领域的技术人员可从上述引用的美国专利公开us2017210365得出制动压力调节器400的一般功能，但在本文中仍简短地(在必要的程度上)解释其一般功能。

8、从图4可以得出，为了使行车制动压力入口410与行车制动压力出口412连接，应激活继动阀402。根据传统的制动压力调节器400，施加用于促动继动阀402的气动压力，以便选择性地启用或禁用入口410与出口412之间的这种连接。该控制压力源自控制压力入口408经由制动信号发射器(bst)从储罐接收加压流体。然而，从图4也可以得出，继动阀402的激活取决于从例如第一阀单元404和/或第二阀单元406接收控制压力供应。基于第一和第二阀单元404和406的激活状态，加压空气被供应到继动阀402。应注意，还存在用于第一和第二阀单元404和406的默认位置，其中，加压空气被供应到继动阀402，该两个阀单元404和406中的几乎一个作为安全预防措施。换言之，如果阀单元404和406的电子控制不工作，则它们保持默认位置，这仍使得能够进行加压空气供应以促动继动阀402。在第一和第二阀单元404和406中提供的每个2/2螺线管阀的默认位置将会保证在入口410与出口412之间建立所需连接，以便在紧急制动应用场景期间，当驾驶员按压制动踏板时(图4中未示出)，控制压力仍被供应给将被激活的继动阀402。这样的解决方案可以被称为安全制动解决方案，并且可能例如有时由制动法规规定。

9、然而，从上文可以看出，阀单元404和406只能被电子促动。因此，如果阀单元404和406需要从“默认”位置改变位置，则相应的阀单元的螺线管是必不可少的。此外，这需要传统制动压力调节器400内的另外布线和相关准备。不用说，这对产品的成本有直接的影响，因为使用电子控制的螺线管需要另外的制造和构造成本，但同时符合法规的安全要求。

10、图5示出了传统制动压力调节器400的截面图，其中示出了阀406、404a和404b的位置。此外，也可以定位调节器的入口408、410。然而，在该背景下，更重要的是阀406的位置。

11、应注意，三个可电子促动阀404a、404b和406被放置在制动压力调节器400的外壳502内的平行位置。如上所述，为彼此平行布置并且它们中的每一个被螺线管促动的三个阀404a、404b和406提供空间分配可能不是成本有效的。

12、从上文可以看出，成本有效的解决方案之一是，例如，使用可机械操作阀来代替螺线管阀，这可以在例如也由本技术的申请人提交的德国专利申请de 10 2018 122 193 a1中找到。然而，一种挑战在于，这样的构思的实施方式是当利用可机械操作阀并同时实现电子操作的阀的相同功能时，在制动调节器内涉及的设计约束。目标之一是降低关于诸如传统制动压力调节器400的制动压力调节器的布线和其它细节的成本，但同时提供与电子操作阀相同的功能并符合制动压力调节器内的空间约束。

技术实现思路

1、从上面的部分可以看出，成本有效的解决方案不仅是将例如现有的螺线管阀与机械阀重新放置，而且是在考虑到制动压力调节器内的空间约束的情况下，使用所述机械阀获得相同的功能。

2、本发明的主要目标在于提供一种优选的制动压力调节器，其中，所述可机械操作阀以注意到上述条件的有利方式建立并集成在制动压力调节器中。

3、该目标通过根据独立权利要求1所要求保护的发明实现。

4、根据本发明的实施例，提供了一种制动压力调节器，其中，所述调节器包括继动阀，以控制从初级源(ii)到至少一个制动促动器的加压空气供应，第一阀子单元，该第一阀子单元被构造成被电子促动，其中，第一阀子单元被构造成接收来自初级源(ii)的初级供应压力以及用于排气目的的与环境空气的连接，旨在控制继动阀，和第二阀单元，该第二阀单元被构造成至少从次级源(“bst”)接收次级控制压力和从初级源(ii)接收至少一部分初级控制压力，并将初级控制压力或次级控制压力中的任一者传输至继动阀，并且其中，当次级控制压力被传输到继动阀时，来自初级源(ii)的初级控制压力断开，和/或当初级控制压力被传输到继动阀时，来自次级源(bst)的次级控制压力断开，并且第二阀单元为可机械操作阀。

5、此外，根据本发明，第二阀单元为双侧止回阀，其被构造成选择性地传输分别从初级源(ii)和次级源(bst)接收到的初级控制压力和次级控制压力中的更高量值的压力，其中，第一阀子单元包括至少两个螺线管控制阀，其中，所述至少两个螺线管控制阀中的第一个的出口通向所述双侧止回阀的入口并且通向所述至少两个螺线管控制阀中的第二个的入口。

6、为第二阀单元提供可机械操作阀的技术优点之一在于，与具有电子控制螺线管阀的传统制动调节器的第二阀单元不同，对与螺线管阀相关联的布线和其它硬件要求的空间被消除。这对产品的成本有直接影响，也使制动压力调节器更加自立，并不总是依赖于电子控制。以这种特定方式，在满足气动制动系统的安全要求的同时提升冗余功能(或提升没有电子控制的制动调节器的功能)。双侧止回阀实现了一种简单机制，其中，关注制动压力的选择性传递，因为只有一个压力管线可以连接到继动阀以对其促动，因此，使用双侧止回阀实现了由于使用螺线管阀而实现的相同控制。

7、上述实施例的另一技术优点在于，通过使所述至少两个螺线管控制阀中的第一个的出口与所述双侧止回阀的入口能够连接，并同时与所述至少两个螺线管控制阀中的第二个的入口连接，结构连接相对简化。仅仅出于解释该技术优点的目的，在此引用来自例如de102018122193a1的公开内容。在来自de102018122193a1的第一阀子单元中存在的结构连接相当复杂，因为其使得制动压力调节器在控制压力到达双侧止回阀之前的整体功能相当复杂。本发明的目标之一在于，简化制动压力调节器的在来自初级源(ii)的控制压力到达双侧止回阀之前的预控制区域(或第一阀子单元的构造)的设计。

8、本发明的这些和进一步发展的构造在从属权利要求中进一步概述。从属权利要求提供了进一步实施例和相关联的技术优点。由此，所提出的概念的所提到的优点甚至更加改进。对于从属权利要求的每个特征，要求独立于本公开的所有其它特征的独立保护。

9、根据与上述相同的发展，其中描述了制动压力调节器，双侧止回阀包括具有相反两个侧部的阀芯，其中，所述相反两个侧部中的第一侧部接收来自初级源(ii)的加压空气，所述相反两个侧部中的第二侧部接收来自次级源(bst)的加压空气。本发展中提供的所得构造实现了一种机制，该机制可以通过简单的硬件手段(即阀芯构造)来平移选择性施加。阀芯的线性平移使得能够基于相应的压力量值来优先供应加压空气，即无论是来自次级源还是来自初级源。

10、根据一个或多个上述发展，其中描述了制动压力调节器，双侧止回阀包括覆盖阀芯的壳体，其中，阀芯被构造成在壳体内线性地平移，并且其中，阀芯在壳体内的移动方向直接取决于从初级源(ii)和次级源(bst)接收到的压力量值的差异。本发明的最有利发展之一在于，其中可机械操作的滑阀使得能够以更高压力的空气供应来实现供应连接的布尔操作。阀芯与壳体之间的表面相互作用使得能够实现三个端口、两个位置构造的方向控制阀的简单机构，且组件数量最少。

11、在本发明的进一步发展中，壳体包括肩台部，以限制阀芯在两个方向(“l”或“r”)中的至少一个方向上的线性平移运动。通过提供这样的肩台部来限制阀芯的运动，产生了建立流体连接所需的阀芯的最小运动，进一步符合制动压力调节器内的双侧止回阀的布置的尺寸限制。

12、根据又进一步发展，阀芯的相反两个侧部包括第一圆锥形凹陷和第二圆锥形凹陷。根据例证性实施方式，第一圆锥形凹陷和第二圆锥形凹陷的截面轮廓相同。例如，这样的圆锥形凹陷确保了双侧止回阀的功能完整性，使得当所有其它物理条件相同时，仅在第一侧和第二侧中的每一侧所经历的压力量值的微小差异应是促成阀芯例如从一侧到另一侧的线性(平移)运动的因素。

13、作为双侧止回阀的进一步发展，双侧止回阀进一步包括在其内部设置有壳体的外部套筒，并且其中，在外部套筒与壳体之间设置至少一个密封环以便在它们之间建立气密组合。

14、在相同或不同发展中，其中描述了本发明的制动压力调节器，第一阀子单元包括两个螺线管控制阀，该螺线管控制阀为2/2螺线管控制的方向控制阀，并且其中，基于上述两个方向控制阀中的每一个方向控制阀的促动状态，制动压力调节器被构造成执行下列功能中的一个：使得能够从初级源(ii)供应初级控制压力以促动继动阀；禁用或阻止来自初级源(ii)的初级控制压力供应到继动阀；以及将来自初级源(ii)的初级控制压力释放到大气，其中，初级控制压力旨在操作继动阀。结合简单的可机械操作阀，电子或螺线管控制的方向阀以直接方式配置对于来自初级源(诸如储罐ii)的控制压力进行连接和/或排气的复杂操作。

15、在一种发展中，其中描述了制动压力调节器，继动阀、第一阀子单元和第二阀单元被包含在制动压力调节器的单个铸造体内。为了便于制造，所有组件都被并入单一铸造单元中。例如，铝或铸铁可以用来制造制动压力调节器的铸造体。

16、上述发展中的任何一个的制动压力调节器，其中，制动压力调节器用于控制向与车辆的前桥(fa)相关联的制动促动器的加压空气的供应。

17、根据本发明的特别优选实施例，制动压力调节器进一步包括压力传感器，其中，所述压力传感器是基于脉宽调制(pwm)的压力传感器。技术优点，例如，当诸如本发明所公开的制动压力调节器在有外部干扰的环境中使用时，基于pwm的压力传感器的使用可以使得能够提供高度准确性的压力读数。此外，还应注意，提供基于pwm的压力传感器作为用于制动压力调节器的压力传感器的技术目的是使得能够根据iso标准26262的“功能安全性”要求来实现合规性。

18、作为本发明的一个方面，公开了一种气动制动系统，该系统包括：上述发展中的一个或多个的制动压力调节器；集中式压力调节器，该集中式压力调节器连接到制动压力调节器；以及集中式电子控制单元，该集中式电子控制单元安装在中央车桥控制阀上，其中，集中式电子控制单元将控制信号传输到至少第一阀子单元。在另一发展中，公开了一种包括所述气动制动系统的车辆。

19、作为本发明的另一方面，根据上述方面中的任一方面所述的制动压力调节器的用途，提供了作为挂车控制阀的发展或实施例。

20、作为本发明的又另一方面，根据上述方面中的任一方面所述的制动压力调节器的用途，提供了作为后桥制动压力调节器的发展或实施例。

21、为了更完整地理解本发明，现在将参考附图详细地描述本发明。详细描述将图示和描述被认为是本发明的优选实施例的内容。当然应理解，在不脱离本发明的精神的情况下可以容易地进行形式或细节的各种修改和变化。意在本发明可以不限于本文所示和所述的确切形式和细节，也不限于任何少于本文所公开和下文所要求保护的本发明的整体的内容。进一步，公开本发明的说明、附图和权利要求书中所述的特征对于单独或组合考虑本发明可能是必不可少的。特别地，权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制本发明的范围。措词“包括…”不排除其它元件或步骤。措辞“一”或“一个”不排除多个。措词“若干”项也包括数量一，即，单个项，以及更多数量，如二、三、四等等。