坡起輔助系統和具有該坡起輔助系統的機動車的製作方法

2023-06-14 04:36:17 4

本發明涉及一種用於機動車、尤其是沒有ABS的商用車的坡起輔助系統，該坡起輔助系統具有自動化的換擋變速器，其具有電子控制裝置。

根據本發明，自動化的換擋變速器被理解為所謂的AMT。電子控制裝置被理解為尤其是電子變速器和離合器控制裝置TCM。

背景技術：

用於機動車的坡起輔助系統是普遍公知的。它們例如在具有ABS系統的車輛中通過如下方式實現，即，在不依賴於駕駛員的主動的坡起輔助狀況的情況下，制動系統經由ABS閥在有效的坡起輔助狀況的情況下不依賴於駕駛員而觸發制動壓力，從而駕駛員可以把腳離開制動踏板而不會使車輛不會回溜。一旦或者經由離合器踏板開關或者由自動化的換擋變速器傳送變速器的離合器可以承擔足以用於起步的扭矩的信號，則在已知的系統中發生制動器鬆開。這可以藉助模擬信號的傳輸來完成，該模擬信號例如直接連接聯接到制動系統的電子控制裝置。而在沒有ABS系統的車輛中，無法提供用於使制動閥、如ABS閥起作用的電子制動控制。

在許多車輛市場中，例如在西亞和中亞地區，車輛尤其是商用車雖然配備有AMT，但是沒有標準化地配備ABS。儘管如此，也有必要提供具有坡起輔助系統的車輛。然而，由於許多地方現行法規而要求對配備有用於坡起輔助的相應制動功能的商用車或機動車制定規範如下，即，坡起輔助系統必須滿足針對制動系統的高安全性要求。然而，這卻無法低成本地實現。

技術實現要素：

在這種背景下，本發明的任務是，提供一種開頭提到類型的用於機動車的坡起輔助系統，其即使在沒有ABS系統的情況下也提供可靠且低成本的坡起輔助可能性。

在開頭提到類型的坡起輔助系統中，本發明的任務藉助如下閥裝置來解決，該閥裝置用於聯接在機動車的壓縮空氣源和一定數量的制動設備之間，以便藉助制動踏板單元的操縱將來自壓縮空氣源的壓縮空氣向制動設備導引，其中，閥裝置以導引信號的方式與電子控制裝置連接，並且電子控制裝置被設立成以如下方式對閥裝置進行激活和解除激活，即，在解除激活狀態中，使得藉助制動踏板單元的操縱而觸發的制動壓力不受影響地向制動設備導引，而在激活狀態中，使得觸發的制動壓力向一定數量的制動設備導引並且將該制動壓力限制在那裡。對此優選地，閥裝置被設立用於聯接到機動車的氣動制動線路上，其中，氣動制動線路將壓縮空氣源與一定數量的制動設備連接，並且制動踏板單元以如下方式與氣動制動線路連通，即，使得藉助制動踏板單元觸發制動壓力並且將該制動壓力向一定數量的制動設備導引。還優選地，為了控制閥裝置，電子控制裝置以如下方式構造，即，在解除激活狀態中，使得向一定數量的制動設備導引的制動壓力依賴於對制動踏板單元的操縱而上升和下降。

優選地，為了控制閥裝置，電子控制裝置以如下方式構造，即，在激活狀態中，使得尤其是在氣動制動線路中的、尤其藉助制動踏板單元觸發的制動壓力升高向一定數量的制動設備導引，同時防止在一定數量的制動設備那側的壓力下降。

本發明利用了以下認識：通過根據本發明的這種閥裝置，能夠通過激活閥裝置來禁止制動設備的不期望的鬆開，而同時還能夠保持通過駕駛員藉助制動踏板單元手動觸發制動壓力。於是結果是，自動化的換擋變速器的電子控制裝置不對制動系統本身進行幹涉，這種幹涉是安全相關的並且是需要批准的。因此，根據本發明的坡起輔助系統的具體實施方式使得不再必須根據針對制動系統的安全規範來布置和移除坡起輔助系統。由此，可以按低成本的方式提供儘管如此仍然可靠的用於不具有ABS系統的車輛的坡起輔助，並且其中，由於結構原因或者由於成本原因是無法實現加裝ABS系統。

在本發明的一個優選改進方案中，閥裝置具有高選閥。優選地，高選閥被構成為雙向止回閥。

優選地，高選閥以如下方式布置在氣動制動線路的第一分支部位上，即，使得一定數量的制動設備以導引流體的方式或者與氣動制動線路連接，或者與從第一分支部位叉出的支路分支線路連接。一定數量的制動設備包括相應數量的制動缸，這些制動缸被設立成用於建立對機動車的車輪的制動作用。

在一個優選實施方式中，閥裝置具有由電子控制裝置控制的切換閥。

還優選地，分支線路在第二分支部位上與氣動制動線路連接，其中，第二分支部位布置在制動踏板單元和第一分支部位之間。在一個優選實施方式中，切換閥布置在分支線路中並且以如下方式受驅控，即，使得分支線路在激活狀態中閉合，而在解除激活狀態中斷開。在此優選地，切換閥被構成為2/2換向閥，尤其是2/2換向電磁閥。

在本發明的另一優選實施方式中，電子控制裝置以導引信號的方式、優選藉助信號線路或者諸如此類的傳送機構與操作機構連接，尤其是與選擇開關連接，並且電子控制裝置被設立置成根據操作輸入將閥裝置從解除激活狀態切換到激活狀態。優選地，當閥裝置解除激活時，操作裝置機構在起步過程結束之後被回調。當存在重新起步輔助期望時，才需要重新激活，這降低了坡起輔助被意外激活的風險。

根據本發明的坡起輔助系統的電子控制裝置被設立成當滿足以下條件中的至少一個條件、優選多個條件或者全部條件時，藉助相應的控制信號的傳輸使閥裝置自動從激活狀態切換到解除激活狀態：

-電子控制裝置接收到如下信號：自動化的換擋變速器的換擋過程至少部分結束，從而由自動化的換擋變速器接納預定的扭矩，

-電子控制裝置接收到閥裝置優選直接緊接在制動踏板單元鬆開之後在預定的時間段內已處於激活狀態中的信號，該預定的時間段例如可以在1秒至5秒的範圍內、例如3秒，

-電子控制裝置接收到在操作者側為了使機動車加速而實施降擋(Kickdown)的信號，以及

-電子控制裝置接收到機動車的駐車制動器被操縱的信號。

在坡起輔助系統的另一優選設計方案中，電子控制裝置被設立成當滿足以下條件中的至少一個條件、優選多個條件、特別優選全部條件時，向操作機構傳送信號：

-電子控制裝置接收到機動車的發動機處於空轉中的信號，

-電子控制裝置接收到機動車停住的信號，

-電子控制裝置接收到制動踏板單元被操縱的信號，

-電子控制裝置接收到自動化的換擋變速器處於脫開狀態中的信號，

-電子控制裝置接收到機動車的駐車制動器為鬆開的信號，以及

-電子控制裝置接收到坡起輔助系統無故障工作的信號。

優選地，坡起輔助系統包括安全繼電器，其被設立成用於在電子控制裝置未接收到坡起輔助系統無故障工作的信號，或者接收到故障信號的情況下，中斷在電子控制裝置和閥裝置之間的導引信號的連接。

本發明還涉及一種具有坡起輔助系統的機動車，其中，機動車具有壓縮空氣源、一定數量的氣動制動設備、氣動制動線路以及制動踏板單元，氣動制動線路將壓縮空氣源與一定數量的制動設備連接，制動踏板單元以如下方式與氣動制動線路連通，即，使得藉助制動踏板單元觸發制動壓力並且將該制動壓力向一定數量的制動設備導引。

在前述類型的機動車中，本發明的任務通過如下方式來解決，即，構造有根據前述優選實施方式之一的坡起輔助系統。

關於這種具有根據本發明的坡起輔助系統的機動車中的優點參照坡起輔助系統的上述實施例。

下面詳細描述本發明的實施例。這沒有必要按比例地示出實施例。相反地，在那裡用於闡述的附圖以示意性和/或稍微變形的方式來實施。在對能從附圖直接認識的教導進行補充的方面，參考了有關的現有技術。在此要考慮的是：有關實施方式的形狀和細節可以執行各式各樣的修改和改變，而不會偏離本發明的一般的構思。本發明的在說明書、附圖以及權利要求書中公開的特徵不僅以單個的方式而且以任意的組合的方式對於本發明的改進方案來說都可能是重要的。此外，由至少兩個在說明書、附圖和/或權利要求書中公開的特徵構成的所有組合都落入本發明的範圍內。本發明的普遍性的構思不限於在下文示出並且描述的優選的實施方式的精確的形狀或者細節，或者不限於與在權利要求書中請求保護的主題相比受到限制的主題。在所說明的規格範圍內，在所提到的界限內的值也應該作為界限值來公開，並且能任意地使用並且能請求保護的。在附圖中，相同或類似的部分或者功能相同或類似的部分，為了簡便起見配備有相同的附圖標記。

附圖說明

下面藉助優選實施例參照附圖更詳細地描述本發明。其中：

圖1示出具有根據優選實施例的坡起輔助系統的機動車的示意圖，以及

圖2示出用於根據圖1的坡起輔助系統的電路裝置的示意圖。

具體實施方式

圖1示出機動車101的示意性的結構。機動車101可以例如是沒有ABS系統的中型或重型載貨車。

機動車101具有一定數量的制動設備103。在圖1中示出第一制動設備103a和第二制動設備103b。制動設備103a、103b分別包括用於在機動車101的車輪(未示出)處建立制動力的制動缸。

制動設備103藉助制動線路105a、105b、105c與壓縮空氣源102連接。在壓縮空氣源102和制動設備103之間接有制動踏板單元104，藉助制動踏板單元104可以觸發相應於駕駛員期望的送往制動設備103的制動壓力。

機動車101還具有電子控制單元113，其例如藉助電子的發動機管理系統以導引信號的方式與發動機115連接，並且以導引信號的方式與駐車制動器117連接。電子控制單元113被設立成驅控這些單元和/或獲得或處理關於這些單元的各功能狀態的信號。

機動車101還具有坡起輔助系統1。坡起輔助系統1包括自動化的換擋變速器3(AMT)，其與電子控制裝置5(TCM)協同作用，該電子控制裝置5例如構造為AMT的變速器和離合器控制裝置。

為了實現坡起輔助功能，坡起輔助系統1具有閥裝置7。閥裝置7包括電磁閥11和雙向止回閥9。

電磁閥11布置在分支線路111中，其在第一分支部位109上從制動線路的第一部段105a分出並且在第二分支部位107上通入雙向止回閥9。另外，制動線路的第二部段105b聯接到雙向止回閥9上。因此，在雙向止回閥9下遊，所有制動設備布置在制動線路的第三部段105c上。

電磁閥11藉助信號線路13與自動化的換擋變速器3、尤其是與電子控制裝置5連接。

以下描述根據本發明的坡起輔助系統1的操作。在圖1所示的正常狀態中，閥裝置7處於解除激活狀態中。在該狀態中，電磁閥11被設定到導通狀態。如果由駕駛員通過操縱制動踏板單元104觸發制動壓力，則該制動壓力不僅經由分支線路111而且經由制動線路的第二部段105b向雙向止回閥9導引，並且從那裡通過制動線路的第三部段105c向制動設備103a、103b導引。視壓力管路的規格和其它未示出的配件的規格而定，在分支線路111和制動線路105b中構造出相同的壓力。如果例如在靜止的車輛以及操縱制動踏板單元104使制動壓力施加到制動設備103上，電磁閥11藉助電子控制裝置5從圖1所示的狀態被轉換到激活狀態的情況下，分支線路111被截止。當駕駛員現在將腳離開制動踏板單元，從而由制動踏板單元104不再進行在制動設備的方向上的進一步的壓力的觸發時，在制動線路的第二部段105b中出現壓力下降。隨後，雙向止回閥9(高選閥)阻擋任何在制動踏板單元104的方向上經過制動線路的第二部段105b的流體流。但是由於藉助已激活的電磁閥11截止了分支線路111，因而施加到制動設備103a、103b的制動壓力被限制在制動線路的第三部段105c中。

在這種情況下通過操縱制動踏板單元104升高制動壓力隨時都是可行的。當由駕駛員藉助制動踏板單元104觸發的制動壓力大於被限制的壓力時，雙向止回閥能夠通過將制動線路相應附加到部段105b、105c中而實現在制動設備103的方向上的進一步的壓縮空氣的觸發。在通過釋放制動踏板單元104的制動踏板而又引起壓力下降時，雙向止回閥重新佔據卡阻位置並且也限制了升高的制動壓力。

只有當電磁閥11重新被帶到根據圖1的解除激活位置時，壓縮空氣才可以從制動線路的第三部段105c逸出。

圖2示出用於產生沿著信號線路13的用於電磁閥11的控制信號的可能的電路裝置。

從電子控制裝置5出來，根據圖2設置有高側開關17，其能手動操縱，由此使得機動車101(圖1)的駕駛員可以持久地接通或切斷坡起輔助功能。設置有低側開關19，其將輸出側在電磁閥11的方向上接到接地部21上，以便在高側開關17閉合時激活坡起輔助功能並且切換電磁閥11。在激活狀態中，信號燈15向駕駛員指示坡起輔助的活動狀態。

可選地，設置有附加的低側開關，其被設立成用於在識別出電故障的情況下中斷信號線路。

雖然圖2所示的原理性的電路形式由於其簡單性和與機動車的電壓供應裝置Ubat的兼容性而是優選的，但是其它電路類型和布置對於本領域技術人員也是可用的，以便可以使電磁閥11在解除激活位置和激活位置之間往復移動。

附圖標記列表(說明書的組成部分)

1 坡起輔助系統

3 自動化的換擋變速器

5 電子控制裝置

7 閥裝置

9 雙向止回閥

11 電磁閥

13 信號線路

15 信號燈

17 高側開關

19 低側開關

21 接地部

101 機動車

102 壓縮空氣源

103 制動設備

103a 第一制動設備

103b 第二制動設備

104 制動踏板單元

105 制動線路

105a 第一部段

105b 第二部段

105c 第三部段

107 第二分支部位

109 第一分支部位

111 分支線路

113 電子控制單元

115 發動機

117 駐車制動器