CN107206995A - 用于商用车的压力空气制动设备的电子制动*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于商用车制动设备的电子制动***(10)，其具有制动器编码器(24)，其具有至少一个传感器(32)用于检测能够被商用车的驾驶员操作的制动踏板(26)的位置，并且具有至少一个能够通过制动踏板(26)机械操纵的阀(34)，所述阀(34)由于所述机械操纵能够从卸压位置移动至至少一个保压或增压位置中，其中所述阀(34)允许至少一个流体流动用于操纵制动设备的至少一个的行车制动器，其中为所述阀(34)分配至少一个不同于制动踏板(26)的调节件(44)，所述阀(34)借助所述调节件可移动。

Description

用于商用车的压力空气制动设备的电子制动***
本发明涉及一种用于制动设备的电子制动***，特别是根据权利要求1的前序部分所述的商用车的压缩空气制动设备或液压外力制动设备。
用于商用车的制动设备的这种电子制动***，特别是压缩空气制动设备或液压外力制动设备从一般现有技术、尤其是从批量汽车制造技术中长久已知。制动设备通常包括多个行车制动器，通过该制动器可以商用车的各个车轮、进而商用车作为整体制动。在压缩空气制动设备中，相应的行车制动器是气动的行车制动器或气动操作的行车制动器，并且因此可以通过压缩空气形式的流体操纵。在液压外力制动设备的情况下，相应的行车制动器可以通过液体形式的流体、即液压流体来操纵。
因此，制动设备可以包括多个制动回路，因此可以被设计为多回路制动设备。通过电子制动***，可以将商用车的驾驶员预先确定的制动请求电子地分配给行车制动器，从而分配给谁家为卡车的商用车的所属的车轮。
电子制动***具有制动编码器，也称为踏板编码器(PWG)。制动编码器具有至少一个传感器用于检测可由商用车的驾驶员操纵的制动踏板的位置。换句话说，驾驶员可以通过操纵制动踏板来发出他的制动请求。为此，驾驶员可以用其脚将制动踏板移动到不同的位置，这些位置通过制动编码器的传感器来检测。在压缩空气制动设备中，至少一个泵通常将至少一个用于每个制动回路的气压蓄能器加载到恒定气压，其中空气压力例如为12bar。供应管线从相应的蓄压器通向相应的阀，轮子或相关联的行车制动器通过其加压，即可以从蓄压器被供应压缩空气。
当驾驶员操纵制动踏板时，驾驶员将制动踏板例如通过所需的路程从静止位置移动到操纵位置。所述路程通过传感器测量，传感器提供例如表征测量路程的信号。通常，电子制动***包括接收所述信号的至少一个电子控制器。因此，通过传感器测量的路程由电子控制器进行评估。结果，电子控制器将驾驶员的制动请求电子地分配给所有车轮。为此，电子控制器将电子压力请求发送到相应的阀，所述阀被设计为电动阀或电动操纵阀。相应的阀连接到电子控制器，并且可以通过电子控制器控制，即被致动。然后，相应的阀通过其自身的压力传感器调节相应的车轮制动器压力。为此，相应的阀在用于压力建立的压缩空气制动设备中、从相应供应管路中提取压缩空气。上述和后续的说明也可以应用于其中使用液体代替压缩空气的液压的外力设备。
例如，商用车的一个或多个前轴，一个或多个后轴以及悬架可以被供给介质，例如压缩空气，用于通过相应的制动回路操纵相应的行车制动器。
上述对车轮或相关联的行车制动器的制动请求的电子分配指的是电子制动***的所谓的电子层级。电子制动***通常还具有备用层级(Rückfallebene)，特别是气动备用层级。为了实现备用层级，制动编码器具有至少一个与上述阀不同的阀，其可通过制动踏板机械地操纵。可以通过制动踏板机械地操纵的阀由于机械操作可以从卸压位置移动到保压和增压位置中。在增压位置中，阀允许至少一个流体流动，例如压缩空气流，以操纵制动设备的至少一个行车制动器。换句话说，当制动踏板***纵时，在由制动踏板操作的制动编码器中、也被称为机械阀的可机械操纵的阀被移动到的另一个连接位置。在增压位置，阀流体，例如压缩空气从压力存储器流入至少一个控制管路。在这种情况下可以规定，机械阀允许压缩空气流动到多个制动回路的控制管路中。这些控制管路导向行车制动器的各个车轮阀，因此行车制动器或者所属的车轮作为备用层级被直接制动。这例如当电子层级、也就是例如电子控制器时效(使得前述的制动期望相车轮的电子分布不能实施)时是有利的。
这种电子制动***例如从EP 1 000 830 A2已知。
另外，电子制动***可以包括至少一个驻车制动器。通常并非为每个车轮分配驻车制动器，而是只有一部分车轮分配有驻车制动器。这样的驻车制动器包括例如至少一个弹簧，通过该弹簧将制动衬片永久地压在相应的制动元件(例如是制动盘或制动鼓的形式)上，由此可以将商用车保持停止。换句话说，通过驻车制动器可以确保商用车(特别是当停放在斜坡上时)防止不期望的溜车。为了松开驻车制动器则使用压缩空气，其例如压靠弹簧，从而克服了由弹簧引起的制动衬片的弹簧预应力。这意味着驻车制动器通过压缩空气解锁。用于操纵驻车制动器的压缩空气来自另外的蓄压器。
如果整个电子制动***或制动设备完全完整，那么在表示第一操作层级的电子层级上执行每个制动操作。但是，可以想到以下故障：
·如果电子制动***发生故障则其将关闭，制动设备将自动落入特别是气动的备用层级。
·在制动回路泄漏的情况下则例如至少一个另外的制动回路可用，用于至少辅助制动动作，例如按照ECE R13的要求。通常提供三个或四个蓄压器。
·如果所述泵故障，按照ECE R13的要求，在三个或四个蓄压器中仍然提供可用的压缩空气，用于执行至少八次全制动。
本发明所要解决的技术问题在于，以特别简单的方式这样改进前述形式的电子制动***，并且以特别简单的方式这样实现自动行驶的商用车，使得即使在发生错误、尤其各种简单错误的情况下仍然能够实现特别高的制动效果。这种制动效果应该明显高于用于辅助制动效果所要求的。对于行车制动效果的减速要求、也即对于整个制动设备的减速要求应该即使存在任意单一故障也能实现。
所述技术问题通过一种具有权利要求1的特征的电子制动***解决。在其余权利要求中给出了具有本发明的适当改进方案的有利实施例。
本发明涉及一种用于商用车的制动设备，特别是压缩空气制动设备或液压外力制动设备的电子制动***。电子制动***包括具有至少一个传感器和至少一个阀的制动编码器。借助于传感器可以检测可由商用车的驾驶员操纵的制动踏板的位置。阀是可机械操纵的阀或机械阀，其可以通过制动踏板机械地操纵。对于商用车的每个制动回路安装自身的阀，这些阀能够机械地相同地***纵。可机械操纵的阀由于机械操纵可移动到不同的位置。此时美哟可机械操纵的阀具有三个工作状态或位置：
1.在增压位置中，阀允许流体、尤其是压缩空气从蓄压器流动至制动设备的行车制动器或者车轮制动器。在该增压位置中，商用车的减速度增加。
2.在保压位置中，借助可机械操纵的阀禁止压缩空气从蓄压器流至车轮制动器或者从车轮制动器流到环境空气中。在该保压位置，商用车以恒定的减速度制动。
3.在卸压位置中，所述空气从车轮制动器向后穿过可机械操纵的阀流出到环境空气中。商用车的减速度减小。
对于增压位置和卸压位置，商用车的连续可调的减速通过在可机械操纵的阀中释放或多或少的通流横截面来实现。
当制动踏板未***纵时，可机械操纵的阀基本上处于卸压位置。因此，一个制动回路中仍然存在的残余压力可以流出到环境空气中。
为了使电子制动***如此特别简单特别地改进，并且尤其是以特别简单的方式实现自动行驶的商用车，则即使在出现故障的情况下，特别是任何简单的故障，仍然可以通过电子制动***实现特别高的制动效果，根据本发明规定，为阀分配至少一个与制动踏板不同的调节件，通过该调节件可以使阀移动，特别是从卸压位置进入保压和增压位置。
例如由于故障，可由电子制动***引发的、驾驶员对制动设备的制动器的制动请求的电子分配不能实现，而仍然始终使得阀通过调节件进入增压或保压位置，并且由此操纵制动设备的至少一个行车制动器，以便即使在先前描述的电子层级发生故障的情况下也能实现商用车的充分制动。由此能够至少还能实现所谓的根据ECE R13的制动效果，由此对于商用车实现最小制动或例如5m/s2的最小减速度。
同时实现这种高制动效果的耗费可以保持特别低，因为电子制动***或制动编码器不必完全重构，而是根据本发明规定，可能存在的可机械操纵的阀配备调节件，因此所述阀不仅可以通过驾驶员机械地操纵，而且还可以借助于调节件。
因此，例如在商用车的自动行驶的范畴内，例如可布置在制动编码器中的可机械操纵的阀借助调节件这样***纵，如同驾驶员通过制动踏板机械地操纵所述阀。
因此，可机械操纵的阀不仅可以通过制动踏板控制，而且还可以“外部”(也就是例如借助控制器)控制，也就是可操纵和/或被移动。因此，以前提到的，特别是气动的备用层级可以以简单的方式实现，使得在发生故障的情况下在自动运行的过程中也可以获得足够的制动效果，而不需要过度改变制动编码器。
换句话说，只需要少量的额外耗费，就可以提供关于可机械操纵的阀的操纵的冗余设计，因为可机械操纵的阀不仅能通过制动踏板，而且能借助调节件操纵，也就是被移动。
如果制动设备设计为压缩空气制动设备，则介质是压缩空气，以便能够气动地操纵相应的行车制动器或车轮制动器。流体流然后是压缩空气流。然而，如果制动设备被设计为液压外力制动设备，则介质是液体或液压液体或制动液，从而液压驱动相应的行车制动器或车轮制动器。流体流是液体流或液压流。
为了将实现这种冗余的耗费保持为特别低，本发明的有利实施例规定，调节件被设计为可电动操纵的调节件。这意味着调节件可以借助于电流或电能来操纵，使得阀不仅可机械地而且可电动地***纵。
此外，已经发现如果调节件被设计为电磁体是特别有利的。这种电磁体可以以特别简单且节省空间的方式集成到制动编码器中，其也称为踏板编码器(PWG)。由此也可以避免已经存在的阀的过度改变。
另一个实施例的特征在于，阀能够通过调节件独立于制动踏板地移动。这应该理解为：阀可以通过调节件移动，而不需要同时移动制动踏板。换句话说，当阀通过调节件相对于踏板移动时，制动踏板可以保持在其当前位置。由此可以避免制动踏板的不期望的损伤，并且可以明确地区分驾驶员通过制动踏板的操纵而发动的制动以及在不操纵制动踏板的情况下从外部发动的制动。以这种方式，可以检测驾驶员是否希望在自动行驶期间再次接管车辆的控制。
为了即使在故障的情况下也以简单的方式获得足够的制动效果，本发明的另一实施例规定，电子制动***包括用于存储电流的第一电池和连接到第一电池并且可以由第一电池供应电流的第一电子控制器。此外设置至少一个可电动操纵的、并且可以通过第一电子控制器根据制动踏板的各个检测到的位置而操纵第二阀，借助所述第二阀能够调整流体流、特别是压缩气流，以便操纵制动设备的制动器。该至少一个行车制动器可以是商用车的上述行车制动器或另一个行车制动器。
通过第一电子控制器能够将前述制动请求电动地分配到相应的行车制动器以及商用车的车轮上。例如，如果第一电子控制器发生故障，则第二阀不能再被第一电子控制器控制，也就是说***纵，制动不再可行。换句话说，不能再通过第二阀和第一电子控制器操纵行车制动器。然而，特别是在商用车的自动行驶的情况下，可以通过调节件操纵第一阀，从而从卸压位置移动到保压或增压位置，从而通过第一阀操纵行车制动器，并产生汽车的足够的制动。
为了以简单的方式实现特别有利的冗余设计，设置与第一电池不同的第二电池用于存储电流。此外，电子制动***包括与第一电子控制器不同的第二电子控制器，通过该电子控制器可以控制调节件。第二电子控制器连接到第二电池，并可由第二电池供电。这提供了关于电子控制器的电源的冗余设计。例如，如果第一电池出现故障，则第一电子控制器不能再由第一个电池供电，第一电子控制器也失效。由此，第二阀不能再由第一电子控制器控制，从而不能再通过第二阀操纵行车制动器。
然而，在这种情况下，可以向第二电子控制器提供来自第二电池的电流，使得调节件仍然可以被第二控制器控制。因此，借助于仍然可用的第二电子控制器可以操纵调节件，并且通过它操纵第一阀，因此行车制动器能够通过第一阀***纵。
如果调节件连接到第二电池并且可以由第二电池供应电流，则也被证明是特别有利的。例如，如果调节件被设计为电动调节件或电动操纵调节件，则在第一电池发生故障的情况下，调节件可以从第二电池供应电流，因此在电子制动***的电子层级发生故障的情况下第一阀可用于操纵行车制动器。
在本发明的另一有利实施例中，制动编码器的传感器连接到第一个电池并由第一个电池提供电流。
已经显示出有利的是，制动编码器包括至少一个用于检测制动踏板的位置的第二传感器，第二传感器连接到第二电池并且能够被第二电池供给电流。由此一方面以特别简单的方式提供了关于制动踏板的位置的检测的冗余设计。另一方面，以简单的方式提供关于传感器的能量供应的冗余设计。
例如，如果第一电池出现故障，则第一传感器也会失效。然而，第二电池仍然可用于向第二传感器提供电流。因此，仍然可以借助于第二传感器检测制动踏板的位置。因此，特别是在自动行驶的情况下，能清楚地区分驾驶员(尽管执行了自动行驶)是否和多么强烈想要制动，也就是操纵制动踏板。为了以简单的方式实现这一点，传感器由不同的、电池的形式的电源供电。
在本发明的另一实施例中，第一传感器被设计用于提供表征各个检测到的位置的第一信号，并且与第一电子控制器耦连。第一电子控制器被设计用于检测第一信号。换句话说，第一信号被发送到第一电子控制器并被第一电子控制器接收，从而可以借助于第一电子控制器评估第一信号。
第二传感器被设计用于提供表征各个检测到的位置的第二信号并且与第二电子控制器耦连。在此第二电子控制器被设计用于检测第二信号。换句话说，第二信号从第二传感器发送到第二电子控制器，并由第二电子控制器检测，从而可以借助于第二电子控制器评估第二信号。这不仅提供了关于传感器的能量供应的冗余设计，而且还提供关于信号的评估的冗余设计，因为第一信号可以借助于第一电子控制器评估并且第二信号通过第二电子控制器评估。
在此规定，也可以通过数据总线***(例如CAN总线)控制也被称为ECU(ECU-电子控制单元)的电子控制器，使得电子控制器可以通过数据总线***交换信号。由此可以相互检查信号的可信度，以识别可能的故障。
在本发明的另一实施例中，电子制动***包括至少一个、特别是可气动操纵的驻车制动器以及至少一个第三阀。此时应该注意的是，第二阀是与第一阀不同的对其补充设置的第二阀，第三阀是与第一阀和第二阀不同的、对它们补充设置的第三阀。借助于第三阀，流体流、特别是压缩空气流可设置用于操纵驻车制动器。第三阀被分配有至少一个第二调节件，特别是可电动操纵的第二调节件，例如第二电磁体，通过该第二调节件可以操纵第三阀。由此也可以在自动行驶中以特别简单的方式包含驻车制动器，因为驻车制动器简单地配备有第二调节件。由此可以避免驻车制动器的过度变化。
通常，驻车制动器始终由驾驶员通过操纵手柄打开和关闭。通过操纵手柄，可以在驻车制动器线路中设置压力，特别是气动压力。通过第三阀和配属第三阀的第二调节件(用于操纵第三阀)能够独立于驾驶员对驻车制动器的操纵适当地影响和接触驻车制动器线路中的压力，因此驻车制动器以及配置有驻车制动器的驻车制动器回路作为备用层级被使用，例如在关联的车轴的行车制动回路中产生泄漏的情况下。为此，也可以通过第二调节件控制或操纵第三阀，其也称为驻车制动阀。
在此被证实特别有利的是，第三阀(驻车制动阀)能够通过第一电子控制器操纵。换句话说有利地规定，第二调节件由第一电子控制器操纵，因为在第一电子控制器中可以排除泄漏和同时的错误。同时，驻车制动器可以被设计为自动驻车制动器，这对于实现自动行驶以及在仓库中实现无人驾驶编组非常有用。
本发明还包括具有根据本发明的电子制动***的商用车。商用车例如是重型商用车，其中商用车的自动制动可以通过电子制动***以特别简单的方式产生。在这种情况下，可以将可机械操纵的阀并入自动行驶，并且在这种情况下，也可以在自动行驶中以特别简单的方式实现先前描述的备用层级。由此，实现自动行驶的成本可以保持特别低。
本发明的其它优点，特征和细节可以从以下对优选示例性实施例的描述以及从附图中得到。在描述中描述的特征和特征组合以及下面在附图和/或附图中的列举的特征和特征组合不仅可以用于各种已记载的组合，而且可以用于其它组合或单独地使用，只要不脱离本发明的范围即可。在附图中：
图1是用于商用车的压缩空气制动设备的电子制动***的示意图，其具有制动编码器，制动编码器具有至少一个传感器(用于检测可由商用车的驾驶员操纵的制动踏板的位置)和至少一个可通过制动踏板机械操纵的阀，所述阀由于机械操作可以从卸压位置移动到保压和/或增压位置中，其中阀允许至少一个流体流动，以操纵压缩空气制动设备的至少一个行车制动器，其中为所述阀分配至少一个不同于制动踏板的调节件，借助该调节件可使阀移动；
图2示出按照第一实施形式的电子制动***的示意图；和
图3示出按照第二实施形式的电子制动***的示意图。
在附图中，相同的或功能等同的元件具有相同的附图标记。
图1示出了整体由附图标记10表示的用于商用车的压缩空气制动设备的电子制动***的示意图。该压缩空气制动设备包括多个可气动操作的行车制动器，它们分配给商用车的至少一个车轮。因此，各个车轮可以通过分配的行车制动器而制动，因此商用车可以完全制动。行车制动器也称为车轮制动器。
电子制动***10被设计为多回路制动设备，并且包括图1中被标为12的第一制动回路，通过其能够给商用车的后轴14的行车制动器(其也被称为车轮制动器)供给用于操纵行车制动器的压缩空气。在第一制动回路12中，分配给商用车的左后轮的车轮制动器41设置用于制动左后轮、和分配给商用车的右后轮的车轮制动器43设置用于制动右后轮，它们通过第一制动回路12供给压缩空气用于操纵各个车轮制动器41和43。此外，在第一制动回路12中设置阀装置35，其具有后轴调制器、分配给车轮制动器41的ABS阀和分配给车轮制动器43的ABS阀(ABS：防抱死***)。
通过后轴14的行车制动器使得商用车的后轮可以刹车。此外，悬架控制阀16通过第一制动回路12可以被压缩空气控制。
此外，电子制动***10或压缩空气制动设备包括第二制动回路18，通过该第二制动回路18可以向商用车的前轴20的行车制动器供应压缩空气。通过前轴20的行车制动器，商用车的前轮可以被制动。在第二制动回路18中设置阀装置37，其例如被设计为比例继动阀。此外，阀70和72以ABS阀的形式布置在第二制动回路中，其中阀70被分配给车轮制动器71，车轮制动器71被分配给商用车的左前轮并用于制动左前轮。阀72被分配给车轮制动器73，车轮制动器73被分配给车轮制动器73的右前轮并且用于制动右前轮。车轮制动器71和73可以通过阀70和72以及阀装置37被供应压缩空气，用于操纵车轮制动器71和73。
如果商用车具有用于牵引拖车的装置，则电子制动***10另外包括具有蓄压器V3的第三制动回路19，借助该第三制动回路可以为车轮制动器21供应压缩空气。通过来自第一制动回路12的压缩空气来控制从蓄压器V3到车轮制动器21的压缩空气。其在拖车控制阀16中调整来自蓄压器V3的用于拖车的车轮制动器21(其也被称为行车制动器)的压缩空气。
第一制动回路12具有至少一个用于存储压缩空气的第一蓄压器V1。因此，后轴14的行车制动器和拖车控制阀16可以被供给来自第一蓄压器V1的压缩空气。因此，蓄压器V1是用于存储压缩空气的第一容器。与此类似地，第二制动回路18具有至少一个用于存储压缩空气的第二蓄压器V2，使得可以从蓄压器V2向前轴20的行车制动器供应压缩空气。当商用车具有拖车牵引装置时，第三制动回路具有用于存储压缩空气的第三蓄压器V3，从而可以从蓄能器V3向拖车的行车制动器供应压缩空气。
电子制动***10、并因此压缩空气制动设备还具有制动回路12和18和蓄压器V1，V2和V3共用的泵22，泵22用于输送压缩空气。借助于泵22可以用压缩空气对蓄压器V1、V2和V3进行加载。换句话说，压缩空气由泵22输送，从而进入蓄压器V1，V2和V3，其中压力空气可以在高压下储存。例如，压缩空气在蓄压器V1，V2和V3中以12bar存储。泵22优选地被设计为压缩机，也称为压缩器或空气压缩机。通过压缩机或压缩器，压缩空气可以在高压下压缩并储存在蓄压器V1，V2和V3中。
电子制动***10还包括如图1所示的整体标为24制动编码器，其也称为踏板编码器(PWG)。此外，电子制动***10包括制动踏板26形式的调节件，该调节件由驾驶员操纵并由此可移动。驾驶员可以用他的脚来操纵制动踏板26，从而预设制动请求。在这种情况下，制动踏板26可绕转动轴28转动，如图2中的双箭头31所示。在这种情况下，制动踏板26可以在两个终端位置之间移动，并且可以由驾驶员移动到终端位置和多个在终端位置之间的不同的中间位置。所述中间位置和终端位置之一对应于驾驶员的各个制动期望。驾驶员将制动踏板26从图1所示的第一终端位置朝向第二终端位置移动得越远或越强烈，则驾驶员期望的制动效果或者减速度越大。
为了使制动踏板26从其第二终端位置返回到其第一终端位置，提供弹簧元件30，弹簧元件通过制动踏板26从第一终端位置朝向第二终端位置的移动被张紧。当驾驶员完成制动踏板26的操纵时，弹簧元件30可以松弛，由此制动踏板26移回到第一终端位置。在该第一终端位置，制动要求为0。换句话说，在制动踏板26的第一终端位置，不会由电子制动***10导致商用车的减速。
制动编码器24包括至少一个图1中特别示意显示的传感器32，借助其可以检测制动踏板26的相应位置。由于在这种情况下制动踏板26可围绕转动轴28转动，传感器32例如被实施为角度传感器或角度编码器，使得制动踏板26相对于转动轴28的相应角位置可以通过传感器32检测。换句话说，传感器32被设计用于检测制动踏板26被驾驶员移动的相应路程。
传感器32被设计为电传感器，并且提供表征制动踏板26的检测位置的信号，该信号被发送到第一电子控制器EBS并由第一电子控制器EBS接收。结果，可以借助于第一电子控制器EBS来评估信号。该传感器也可以双重存在以与用于非自动行驶的商用车的EBS保持兼容。从图1中可以看出，制动编码器24还具有两个可通过制动踏板26机械操纵的阀34和36，阀34被分配给制动回路12和阀36分配给制动回路18。
从图1中可以看出，阀34和36通过机械联接装置39机械联接到制动踏板26，使得阀34和36可以由驾驶员通过制动踏板26机械地操纵，即可移动。当驾驶员将制动踏板26从其第一终端位置朝向第二终端位置移动时，阀34和36同样***纵。作为该操纵的结果，阀34和36从图1所示的相应的卸压位置移动进入保压或增压位置，其中阀34和36提供至少一个相应的压缩空气流，用于操纵后轴14或前轴20的至少一个行车制动器。
通过阀34和36的移动可能产生以下运行状态：
1.在图1所示的卸压位置中，压缩空气可以从后轴14和拖车的车轮制动器通过阀34并且通过消音器38排放到环境中。同样，压缩空气通过阀36和***40从前轴20的车轮制动器流到环境空气中。
2.在阀34和36的相应保压位置中，车轮制动器与蓄压器V1和V2以及***38和40分离。在该保压位置，在车轮制动器中的压力被保持，因此该阀位置被称为保压位置。
3.在第三连接位置中、在阀34和36的增压位置中，蓄压器V1和V2通过阀34和36连接到车轮制动器，使得压缩空气可以从蓄能器V1和V2通过阀34和36流动到车轮制动器。
在阀34和36与后轴14的、前轴20的和拖车的行车制动器之间存在阀70和72，借助所述阀电子制动***10尤其借助第一电子控制器EBS将由驾驶员预设的制动期望分配到商用车的车轮上。为此，例如第一电子控制器EBS向阀70和72发送电子压力请求，阀70和72通过各自的压力传感器调节各个行车制动器处的相应的制动压力。
在完全完好的压缩空气制动设备的情况下，在电子制动***10的电子层级上执行每个制动。但是，例如，如果第一电子控制器EBS发生故障，则阀70和72不能再由第一电子控制器EBS控制，即不再由第一电子控制器EBS操纵。然后，电子制动***10自动落入气动备用层级，使得后轴14和前轴20的行车制动器通过可机械操纵的阀34和36被供给压缩空气。由此在发生故障的情况下也可以保证足够的制动效果。
如图1所示，电子制动***10具有用于存储电流的第一电池42。电池42优选为商用车的常规电池，例如具有24伏特的电压。在这种情况下，第一电子控制器EBS连接到电池42，从而可以从电池42提供电流。阀70和72也连接到电池42，从而可以从电池42提供电流。阀70和72例如被设计为电磁阀并且分别具有电磁体形式的电调节元件，借助所述电调节元件、借助电池42的电流使得阀70和72的各个阀体移动。
为了借助电子制动***10在故障情况中也能以简单的方式保证特别高的制动效果、以及将电子制动***10以特别简单、廉价和重量有利的方式实现商用车的自动行驶，为阀34和36分配共同的、并且与制动踏板26不同的、相对制动踏板26补充布置的调节件44，其构造为电磁体形式的可电子操纵的调节件。借助电子，阀34和36独立于制动踏板26、也就是不被制动踏板26移动或者不被制动踏板26的各个位置影响地、从各个卸压位置移动至各个保压或增压位置。
借助调节件44因此可行的是，阀34和36在商用车的自动行驶的范畴中被移动，而无需驾驶员操纵制动踏板26。由此可以以简单的方式、无需驾驶员的操作地并且因此在自动行驶的范畴中实现气动的备用层级，因此即使阀70或72失效也能实现足够的制动效果。在这种情况中，各个行车制动器通过阀34和36供给压缩空气，因为阀34和36无需驾驶员操作地借助调节件44移动。
阀34和36例如设置在制动编码器24的壳体中。在此，调节件44同样以简单的方式集成在制动编码器34中、尤其其壳体中，而为此无需过度地改变制动编码器24。由此，电子制动***10可以以特别简单和廉价的方式以及节省空间地被加强，以实现更安全的自动行驶。
通过借助调节阀44实现的阀34和36的可操作性还可以在自动行驶中实现在操作各个行车制动器方面实现冗余，因为在正常运行中、也就是电子制动***10是正常的，则阀70和72借助第一电子控制器EBS在自动行驶的范畴中被控制。由此行车制动器在自动行驶的范畴中通过阀70和72借助第一电子控制器EBS***纵。但是如果至少一个阀70或72失效，也就是至少一个阀70或72在自动行驶的范畴中不能被控制以及***作，则始终还有阀34和36可用，他们能够借助调节件44移动。
为了在这种冗余设计中也包含调节件44的控制，则电子制动***10包含与第一电子控制器EBS不同的、作为其补充设置的第二电子控制器ECU2。第二电子控制器ECU2与调节件44联接，尤其电连接，因此调节件44能够由第二电子控制器ECU2控制，也就是***纵。因此例如当第一电子控制器EBS失效时，因而阀70和72失效(因为阀70和72不能在被第一电子控制器EBS控制)，则始终还有第二电子控制器ECU2可以使用，用于控制调节件44并且通过其操纵阀34和36。
此外为了在这种冗余设计中也包含各自的能量容积，则电子制动***10包含与第一电池42不同的、作为其补充设置的第二电池46用于存储电流。第二电子控制器ECU2与第二电池46相连并且能够由第二电池供给电流。调节件44还与第二电池46相连并且被第二电池46供给电流。此时例如第一电池42失效，因此第一电子控制器EBS和阀70和72不再被供给电流并且因而***纵，则还有电池46可用，用于为第二电子控制器ECU2和调节件44供给电流，因此阀34和36被移动。例如第二电池46具有12伏的电压。
为了能够特别精确地检测制动踏板26的各个位置，制动编码器24例如具有至少一个开关。例如，开关被设计成使得当制动踏板26转动到切换角度时通过操纵制动踏板26来闭合开关。切换角例如为3至7度。例如，如果通过信号确定制动踏板26已经被转动超过切换角度，但是如果开关尚未闭合，则推断为故障。这意味着可以验证由传感器32检测到的位置或由传感器32通过开关提供的信号的可行度。因此，开关是电开关，并且例如连接到电池42并且通过电流与其耦连。此外，开关与第一电子控制器EBS耦连，使得开关在闭合时可以将表征其闭合的另外的信号发送到接收另外的信号的第一电子控制器EBS。因此，第一电子控制器EBS可以接收第一信号和另外的信号，并且相互验证或相互检验可信度。
在此可以安装第二传感器和开关，其由第二电池46供应电流并且在第二ECU2中被评估。
在此可以安装图中未示出的第三个传感器和开关，以获得与当今串联连接的EBS的兼容性。
图2示出了根据第一实施例的电子制动***10。图2还示出了可以驱动商用车的发动机48。例如，发动机48是内燃机。此外，发动机48可以是电动发动机或电动发动机和内燃机的组合。此外，商用车包括减速器50和转向角传感器52，借助于此可以检测特别是商用车的方向盘的形式的转向操作件的位置。此外，商用车还包括传感器组54，通过该传感器组54可以记录表征商用车的车辆动力学的参数。
为了实现自动行驶而设置电子控制器56。在第二实施例中，控制器56是与第一电子控制器EBS以及与第二电子控制器ECU2不同的补充设置的控制器，因此在第二实施方式的情况下，设置总共三个不同的电子控制器。在第一实施例中，在图1中不可见的第二电子控制器ECU2是制动编码器24的控制器并且例如集成在制动编码器24中。因此，制动编码器24具有电子控制器ECU2的形式的本身的处理能力。
图3示出了电子制动***10的第二实施例，其中与第一实施例不同，制动编码器24不具有其自己的电子控制器。因此，在第二实施例中，控制器56是用于执行自动行驶以及用于控制调节件44的电子控制器ECU2。
如图2所示，转向角传感器52，发动机48，减速器50，电子控制器56和制动编码器24，特别是第一实施例中补充提供的电子控制器ECU2通过数据总线***58相互连接并且可以通过数据总线***58交换信息或信号。在自动行驶的范畴中规定，发动机48和例如转向操作件无需驾驶员操作地、通过电子控制器56被控制，从而***纵。此外，电子控制器EBS还通过控制器56进行控制，使得商用车在自动行驶期间被自动加速，制动和转向。
电子控制器56根据由传感器提供和接收的多个信号向电子控制器EBS施加制动要求。换句话说，在自动行驶的范畴中，不通过驾驶员操纵制动踏板26、而是电子控制器56提供制动要求或制动期望。为了冗余的原因，电子控制器56以及其传感器连接到电池42和电池46，并且可以由电池42和46供电。
由电子控制器56请求的制动要求被冗余地传送到电子控制器EBS。在第一实施形式中，调节件44能够由电池46供给电流，因为调节件44可能由电池42供给电流，因此在这种能量供给故障时，电子控制器EBS和气动备用层级36的阀34和36都不能实施电子控制器56的制动要求。因此电磁体(调节件44)及其以电子控制器ECU2和56的形式的控制由电池46供给电流。
如图2和图3所示，设置有与传感器32不同的制动编码器24的第二传感器60，用于检测制动踏板26的位置。此外，提供其功能对应于第一开关的第二开关。这意味着第一传感器32，第一开关，第二传感器60和第二开关检测制动踏板26的位置或行程。在自动行驶的情况下，有利的是能够明确区分驾驶员是否尽管实施了自动行驶仍期望或多强烈地期望进行制动。
为此有利的是，将传感器32和60以及开关设置为冗余设计。例如，第一传感器32连接到电池42，并且可以由电池42供应电流。此外，来自传感器32的信号发送到电子控制器EBS并被其接收并进行相应的评估。例如，第二传感器60也被设计为电传感器，但是被连接到电池46，并且可以由其提供电流。传感器60还提供表征通过传感器60检测到的制动踏板26的位置的信号，该信号被传送到电子控制器ECU2并由后者进行评估。这同样适用于连接到电池42并将其信号发送到电子控制器EBS的第一开关。第二开关连接到电池46并将该开关的信号发送到电子控制器ECU2。
在第二实施例中没有设置电子控制器ECU2，其中电子控制器56执行第一实施例中提供的电子控制器56的功能和电子控制器ECU2的功能。这意味着在第二实施例中，电子控制器56评估用于检测制动踏板26的位置的第二传感器60和第二开关。第二实施例的优点在于，不必像第一实施例的情况那样使用三个电子控制器，而是仅使用两个电子控制器。同样省略了ECU2与控制器56之间的数据连接。
可选地，第三传感器和第三开关被设置用于检测止动踏板26的各个位置，其中前述实施形式尤其在第一传感器32以及第一开关或第二传感器60以及第二开关的功能方面被转用。在此优选规定，第三传感器和第三开关由电池42供给电流，并且由电子控制器EBS进行评估。
概念“评估”应理解为第三开关和第三传感器连接到电子控制器EBS，并且因此将表示制动踏板26的位置的各自的信号发送到接收信号的电子控制器EBS。这使得可以使用电子制动设备10以特别简单的方式用于自动行驶而不必改变传统的电子制动***。由此可以省去硬件的多样化，这可以在商用车的零件数通常少较少的背景下导致成本优势。然后，自动和非自动行驶的商用车之间的区别例如在于具有不同零件数的不同的制动踏板模块的装配。
由图2还可以看出，电子制动器10包含用于检测左前轮的转速的速度传感器62。此外，电子制动***10包括用于检测右前轮的转速的速度传感器64。速度传感器62和64分别提供表征各个转速的信号，所述信号被传递至电子控制器EBS并被其接收。在此设置用于检测左后轮的转速的转速传感器66和用于检测右后轮的转速的转速传感器68。速度传感器66和68提供表征各个转速的各个信号，这些信号被传送到阀装置35并被阀装置35接收。
此外在图2中可以看到设计为ABS阀的阀70和72，阀70被分配给左前轮，阀72被分配给右前轮。此外，电子制动***10可以包括减压阀74.如果提供了拖车，则拖车包括电子控制器76，其也称为拖车-EBS(Trailer-EBS)，并且例如与电子控制器EBS耦连。
此外，电子制动***10可以包括具有驻车制动阀78形式的阀的驻车制动器。驻车制动器例如可以由驾驶员通过操纵手柄来打开和关闭。驻车制动器包括例如制动衬片和弹簧，通过该制动衬片和弹簧，制动衬片总是被保持，特别是压在相应的制动元件上，特别是制动盘或制动鼓的形式。结果，分配给驻车制动器并以抗扭的方式连接到制动元件的车轮借助制动衬片被紧固以防止不期望的旋转，使得例如停放在斜坡上的商用车可以防止不必要的滚动。压缩空气用于打开或释放驻车制动器，其例如来自与蓄压器V1和V2不同的另外的蓄压器。通过压缩空气，制动衬片相对于弹簧移动离开相应的制动元件，使得制动衬片不再与相应的制动元件配合。这意味着驻车制动器通过压缩空气解锁。
在此可行的是，驻车制动器也包括在自动行驶内。例如为驻车制动器分配驻车制动线路上，通过该驻车制动线路压缩空气被引导以移动制动衬片。压缩空气在驻车制动线路中具有气动压力。如果适当地影响驻车制动线路中的气动压力，例如可以减速，则其中设置驻车制动器的驻车制动回路可以被用作备用层级，其用于在设计为行车制动回路的制动回路12和18中发生泄漏的情况。
为此，驻车制动阀78被设计为电动驻车制动阀或电动操纵或可电控制的驻车制动阀。这意味着驻车制动阀78配备有第二调节件，特别是电动调节件，使得可以自动地(也就是说没有驾驶员的干预)启动驻车制动阀78。优选地，驻车制动阀78或第二调节件连接到电池42，并且可以由第二电池42提供电流。此外，优选地，第二调节件连接到电子控制器EBS，并且可以从而通过电子控制器EBS来控制。这意味着通过电子控制器EBS可以通过第二调节件来操纵驻车制动阀78，使得驻车制动器可以被包括在自动行驶中。
为了独立于制动踏板26地移动阀34和36，联接装置39伸缩式构成。为此，联接装置39包括连接到制动踏板26的缸体80以及连接到阀34和36并且部分地容纳在缸体80中并且可相对缸体80平移运动(也就是滑动)的杆82。杆82可以被支撑在缸体80的底部84上，使得当驾驶员相应地操纵制动踏板26时底部84与杆82一起支撑。由此，驾驶员可以通过制动踏板26，底部84和杆82机械地操纵阀34和36。
此外，联接装置39包括弹簧元件86，弹簧元件86通过阀34和36移动到打开位置而被张紧。当施加力(借助其可以将阀34和36移动到打开位置并且相对弹簧元件86被保持)结束时，弹簧元件86可以松弛，由此阀34和36借助自身松弛的弹簧元件86从打开位置返回到关闭位置。
例如，如果调节件44***纵，则阀34和36借助调节件44从卸压位置移动到保压或增压位置，而制动踏板26处于第一终端位置并且没有移动，因此杆自身部分地从缸体80移出并且远离底部84，而尤其不会导致制动踏板的移动。也就是说制动踏板26通过弹簧元件30保持在第一终端位置。由调节件44实现的阀34和36的移动例如通过对调节件44通电来进行，即通过向调节件44供应电流。如果该通电被终止，则上述的力施加也被终止，使得弹簧元件86可以松弛并且阀34和36移动到关闭位置。由此杆82再次移动到缸体80中。
总体上可以看出，通过使用调节件44，制动编码器24、特别是阀34和36可以从外部***纵，而在此无需过度地改变制动编码器24。借助调节件44可以实现的是，位于制动编码器24中的阀34和36在每次制动期望中在自动行驶的范畴中可以这样***纵，如同驾驶员期望通过制动踏板26机械地操纵阀34和36那样。然而，阀34和36通过电磁体机械地操纵，而不是借助于制动踏板26。由此电子制动***10可以以特别简单的方式被加强以实现自动行驶。

Claims (14)

1.一种用于商用车的制动设备的电子制动***(10)，该电子制动***具有制动器编码器(24)，所述制动器编码器具有至少一个传感器(32)，用于检测能够被商用车的驾驶员操纵的制动踏板(26)的位置、并且具有至少一个能够通过制动踏板(26)机械操纵的阀(34)，所述阀(34)由于所述机械操纵能够从卸压位置移动到至少一个保压位置或增压位置中，在保压位置或增压位置中所述阀(34)允许至少一个流体流通过，以用于操纵制动设备的至少一个的行车制动器，其特征在于，为所述阀(34)分配至少一个不同于制动踏板(26)的调节件(44)，所述阀(34)能够借助所述调节件移动。
2.按照权利要求1所述的电子制动***(10)，其特征在于，调节件(44)设计为可电动操纵的调节件。
3.按照权利要求2所述的电子制动***(10)，其特征在于，调节件(44)被设计为电磁体。
4.按照前述权利要求之一所述的电子制动***(10)，其特征在于，所述阀(34)能够通过调节件(44)独立于制动踏板(26)地移动。
5.按照前述权利要求之一所述的电子制动***(10)，其特征在于，所述电子制动***(10)包含：
-用于存储电流的第一电池(42)；
-与第一电池(42)相连并且可以由第一电池(42)供应电流的第一电子控制器(EBS)；
-至少一个可电动操纵的并且可以通过第一电子控制器根据制动踏板(26)的各个检测到的位置而操纵的第二阀，借助第二阀能够为操纵制动设备的至少一个行车制动器而调整流体流；
-与第一电池(42)不同的、用于存储电流的第二电池(46)；和
-至少一个与第一电子控制器(EBS)不同的第二电子控制器(ECU，56)，借助所述第二电子控制器能够控制调节件(44)，其中，第二电子控制器(ECU，56)与第二电池(46)相连并且能够由第二电池(46)供给电流。
6.按照权利要求5所述的电子制动***(10)，其特征在于，所述调节件(44)与第二电池(46)相连并能够由第二电池(46)供电。
7.按照权利要求5或6所述的电子制动***(10)，其特征在于，所述传感器(32)与第一电池(42)相连并能够由第一电池(42)供电。
8.按照权利要求7所述的电子制动***(10)，其特征在于，制动编码器(24)包括至少一个用于检测制动踏板(26)的位置的第二传感器(60)，其中第二传感器(60)与第二电池(46)相连并且能够被第二电池(46)供给电流。
9.按照权利要求8所述的电子制动***(10)，其特征在于，第一传感器(32)被设计用于提供表征各个检测到的位置的第一信号，并且与第一电子控制器(EBS)耦连，该第一电子控制器被设计用于检测第一信号，其中第二传感器(60)被设计用于提供表征各个检测到的位置的第二信号并且与第二电子控制器(ECU2,56)耦连，该第二电子控制器被设计用于检测第二信号。
10.按照权利要求5至9之一所述的电子制动***(10)，其特征在于，控制器(56)设置用于实施商用车的自动行驶，其中所述控制器(56)设计用于执行第二电子控制器(ECU2)的功能。
11.按照前述权利要求之一所述的电子制动***(10)，其特征在于，所述电子制动***(10)包含：
-至少一个驻车制动器；
-至少一个第三阀(78)，借助于第三阀能够为操纵驻车制动器而调整流体流，其中为第三阀(78)分配至少一个第二调节件，尤其是可电动操纵的第二调节件，借助该第二调节件能够操纵第三阀(78)。
12.按照权利要求10和权利要求6至9中的至少一个所述的电子制动***(10)，其特征在于，所述第三阀(78)能够借助第一电子控制器(EBS)操纵。
13.按照前述权利要求之一所述的电子制动***(10)，其特征在于，所述流体是空气或液体，尤其是液压液或者制动液。
14.一种商用车，其具有按照前述权利要求之一所述的电子制动***(10)。
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