ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СТОЯНОЧНЫЙ ТОРМОЗ
ELECTRIC PARKING BRAKE

Изобретение касается электрического стояночного тормозного устройства для транспортного средства, в частности для автомобиля промышленного назначения.
Тормозные установки автомобилей промышленного назначения включают в себя рабочую тормозную систему и стояночную тормозную систему, управление которыми чаще всего осуществляется независимо друг от друга пневматическим или электропневматическим способом. Стояночные тормозные системы, ниже обозначаемые также стояночными тормозными системами, чаще всего включают в себя тормозные цилиндры с пружинным энергоаккумулятором, которые в своем состоянии выпуска воздуха осуществляют торможение транспортного средств, в то время как при впуске воздуха в тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором стояночный тормоз может выключаться.
Автомобили промышленного назначения могут быть также оснащены аварийным разъединителем. Аварийный разъединитель обычно приводится в действие силой мышц и расположен в кабине водителя. С помощью такого рода аварийного разъединителя от подключенной бортовой сети могут отключаться различные устройства снабжения напряжением, например, одна или несколько батарей и генераторов, например, в случае опасности. При этом возникает проблема, заключающаяся в том, что после приведения в действие аварийного разъединителя или же в общем случае при отказе электроснабжения приведение в действие электрического стояночного тормоза больше невозможно или, соответственно, возможно только в течение короткого латентного периода реагирования.
Однако в соответствии с законодательными требованиями водитель должен иметь возможность защищать транспортное средство посредством стояночного тормоза от угона и возможность осуществления надежной стоянки. По этой причине можно было бы, таким образом, попытаться связать включение стояночного тормоза непосредственно с приведением в действие аварийного разъединителя. Однако из практики известно, что аварийный разъединитель в необходимых ситуациях приводится в действие также во время движения или, соответственно, движения транспортного средства накатом. По этой причине непосредственное полное включение стояночного тормоза непосредственно с приведением в действие аварийного разъединителя представляет собой угрозу безопасности, в частности, так как в этом случае происходит полное торможение с помощью стояночного тормоза без противоблокировочных устройств.
Таким образом, задачей изобретения является предоставить электрический стояночный тормоз, с помощью которого смогут быть устранены недостатки традиционных электрических стояночных тормозов. В частности, в основе изобретения лежит задача, усовершенствовать электрический стояночный тормоз таким образом, чтобы даже после приведения в действие аварийного разъединителя обеспечить возможность надежной стоянки или, соответственно, надежного останова автомобиля промышленного назначения или, соответственно, автосостава.
Эти задачи решаются с помощью электрического стояночного тормозного устройства в соответствии с признаками независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления и применения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения и поясняются подробнее в последующем описании с частичной ссылкой на фигуры.
Предлагаемый изобретением электрический стояночный тормоз транспортного средства в соответствии с уровнем техники имеет исполнительное устройство, которое выполнено, чтобы приводить в действие механические конструктивные элементы тормозного устройства колес, в частности, чтобы приводить механические конструктивные элементы в контакт и/или выводить из контакта. Электрический стояночный тормоз включает в себя также устройство управления, которое электрически управляет исполнительным устройством.
В соответствии с общими аспектами изобретения, устройство управления предназначено для того, чтобы регистрировать, был ли приведен в действие аварийный разъединитель, и в случае если аварийный разъединитель был приведен в действие, в течение латентного периода после приведения в действие аварийного разъединителя, во время которого еще возможно электрическое управление исполнительным устройством, начинать притормаживание, таким образом, чтобы полное тормозное действие электрического стояночного тормоза устанавливалось с задержкой. Чтобы регистрировать, что аварийный разъединитель был приведен в действие, устройство управления непосредственно или опосредованно соединено с аварийным разъединителем через электрические провода. Аварийный разъединитель предпочтительно представляет собой приводимый в действие силой мышц орган управления, расположенный обычно в кабине водителя автомобиля промышленного назначения, посредством которого от бортовой сети могут отсоединяться различные устройства снабжения напряжением, например, батарея и генераторы. Аварийный разъединитель может быть, например, посредством электрических проводов соединен с разъединителем батареи, который может быть выполнен в виде электронного выключателя, таким образом, чтобы после приведения в действие водителем аварийного разъединителя по прошествии латентного периода включался разъединитель батареи.
Таким образом, изобретение включает в себя общую техническую идею в том, чтобы непосредственно после приведения в действие аварийного разъединителя начинать притормаживание, которое возрастает в течение времени до полного включения стояночного тормоза. Благодаря этому при приведении в действие аварийного разъединителя при движущемся транспортном средстве может предотвращаться инициирование угрожающего безопасности полного торможения без противоблокировочных устройств. При этом также используется латентный период, который обычно лежит в пределах нескольких секунд, например, приблизительно двух секунд, и в течение которого после приведения в действие аварийного разъединителя еще возможно электрическое управление исполнительным устройством.
В соответствии с вышеназванным аспектом исполнительное устройство может быть, таким образом, выполнено для того, чтобы при начале притормаживания поэтапно приводить в контакт механические конструктивные элементы колесного тормоза, так чтобы в течение времени тормозное действие осуществлялось, возрастая, или, соответственно, полное торможение осуществлялось с задержкой.
С точки зрения конструктивного исполнения стояночного тормозного устройства изобретение не ограничено одной определенной конструкцией. Согласно одному из особенно предпочтительных вариантов осуществления стояночный тормоз выполнен пневматическим. При этом исполнительное устройство электрического стояночного тормозного устройства может включать в себя по меньшей мере один тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором и электропневматически управляемую клапанную систему стояночного тормоза, при этом по меньшей мере один тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором через трубопровод снабжения и клапанную систему стояночного тормоза может соединяться с источником рабочей среды под давлением. Кроме того, в клапанную систему стояночного тормоза в выключенном состоянии стояночного тормозного устройства подается давление источника рабочей среды под давлением через клапанную систему стояночного тормоза, а во включенном состоянии стояночного тормозного устройства через клапанную систему стояночного тормоза она может соединяться с редуктором давления. Редуктор давления может быть образован посредством соединения с окружающим воздухом.
Согласно этому варианту осуществления клапанная система стояночного тормоза выполнена так, чтобы для начала притормаживания соединять по меньшей мере один тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором с редуктором давления так, чтобы давление рабочей среды под давлением в тормозном цилиндре с пружинным энергоаккумулятором сбрасывалось с задержкой.
Кроме того, электропневматически управляемая клапанная система стояночного тормоза может быть выполнена так, чтобы в первом рабочем режиме соединять по меньшей мере один тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором с редуктором давления так, чтобы давление рабочей среды под давлением в тормозном цилиндре с пружинным энергоаккумулятором сбрасывалось без задержки, а во втором рабочем режиме соединять по меньшей мере один тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором с редуктором давления так, чтобы давление рабочей среды под давлением в тормозном цилиндре с пружинным энергоаккумулятором сбрасывалось с задержкой. Согласно этому варианту устройство управления предназначено для того, чтобы управлять клапанной системой стояночного тормоза для включения включенного состояния по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором в первом рабочем режиме, в случае если аварийный разъединитель не был приведен в действие, и во втором рабочем режиме, в случае если аварийный разъединитель был приведен в действие.
Давление рабочей среды в тормозном цилиндре с пружинным энергоаккумулятором может сбрасываться с задержкой, при этом клапанная система стояночного тормоза выполнена так, что рабочая среда под давлением из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором при начале притормаживания или, соответственно, во втором рабочем режиме может вытекать дросселируемым образом.
Например, для этого клапанное устройство может включать в себя дроссельный клапан, посредством которого для начала притормаживания давление воздуха в тормозном цилиндре с пружинным энергоаккумулятором понижается.
Для выполнения первого рабочего режима может использоваться традиционная электропневматически управляемая клапанная система стояночного тормоза. Такого рода клапанная система стояночного тормоза собственно известным образом может включать в себя ускорительный клапан, имеющий управляющий вход, рабочий вход, рабочий выход, соединенный с по меньшей мере одним тормозным цилиндром с пружинным энергоаккумулятором, и выход для выпуска воздуха.
Возможно управление ускорительным клапаном через его пневматический управляющий вход посредством других клапанов клапанной системы стояночного тормоза, электрическое управление по меньшей мере одним из которых может осуществляться устройством управления, для впуска воздуха и выпуска воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором.
Для выпуска воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором ускорительный клапан через его пневматический управляющий вход может приводиться в положение выпуска воздуха, в котором рабочий выход соединен с выходом для выпуска воздуха, вследствие чего выпуск воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором начинается без задержки. Термин «без задержки я» в этой заявке понимается так, что не предусмотрен никакой специальный механизм задержки или дросселирующий механизм для выпуска воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором или, соответственно, вообще для приведения в контакт механических конструктивных элементов тормозного устройства колес. Выпуск воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором зависит, таким образом, только от обычной времени реакции клапанной системы.
Такого рода электропневматически управляемые клапанные системы для выполнения вышеназванного выпуска воздуха без задержки из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором собственно известны из уровня техники, и поэтому здесь не нуждаются в дополнительном описании.
Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления настоящее изобретение совершенствует такого рода электропневматически управляемую клапанную систему стояночного тормоза для реализации второго рабочего режима в том отношении, что предусмотрен также дроссельный клапан, который на выходной стороне соединен с редуктором давления, например, с окружающим воздухом, а на входной стороне через электрически переключаемый устройством управления управляющий клапан может соединяться с по меньшей мере одним тормозным цилиндром с пружинным энергоаккумулятором. При этом управляющий клапан при не приведенном в действие аварийном разъединителе или, соответственно, в первом рабочем режиме закрыт, а при приведенном в действие аварийном разъединителе или, соответственно, во втором рабочем режиме включен на пропускание.
Согласно этому варианту осуществления выпуск воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором при не приведенном в действие аварийном разъединителе или, соответственно, в первом рабочем режиме может осуществляться через ускорительный клапан в положении выпуска воздуха, а при приведенном в действие аварийном разъединителе или, соответственно, во втором рабочем режиме через управляющий клапан и дроссельный клапан.
Особое преимущество этого варианта осуществления заключается, таким образом, в том, что благодаря описанному дополнению традиционной электропневматической клапанной системы добавочным ответвлением для подачи впускаемого воздуха в пружинный энергоаккумулятор, содержащим переключаемый управляющий клапан и дроссельный клапан, конструктивно простым образом может обеспечиваться второй механизм выпуска воздуха для реализации дросселируемого выпуска воздуха или, соответственно, второго рабочего режима. Другим преимуществом является то, что по этому принципу для реализации второго рабочего режима могут также дополнительно при сравнительно низких конструктивных затратах дооснащаться автомобили промышленного назначения, снабженные традиционным электрическим стояночным тормозом.
В одном из предпочтительных вариантов этого варианта осуществления управляющий клапан представляет собой двухходовой двухпозиционный клапан. Двухходовой двухпозиционный клапан может быть выполнен, например, в виде бистабильного магнитного двухходового двухпозиционного клапана или в виде магнитного двухходового двухпозиционного клапана с возвратной пружиной и эффектом пневматической самоблокировки.
Согласно другой альтернативе осуществления клапанная система стояночного тормоза включает в себя трехходовой двухпозиционный клапан, имеющий первый соединитель, который через дроссельный клапан соединен с редуктором давления, второй соединитель, который соединен с клапанной системой клапанной системы стояночного тормоза для выпуска воздуха и впуска воздуха в по меньшей мере один тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором, и третий соединитель, который соединен с по меньшей мере одним тормозным цилиндром с пружинным энергоаккумулятором. Согласно этому варианту трехходовой двухпозиционный клапан при не приведенном в действие аварийном разъединителе находится в положении пропускания, в котором второй и третий соединитель соединены. В этом положении впуск воздуха и выпуск воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором осуществляется традиционным образом через традиционную электропневматическую клапанную систему. Если устройство управления регистрирует включение аварийного разъединителя, блок управления переключает трехходовой двухпозиционный клапан в положение пропускания, в котором первый и третий соединитель соединены. В этом положении из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором через дроссельный клапан дросселируемым образом выпускается воздух.
Согласно одному из предпочтительных альтернативных вариантов осуществления традиционная известная электропневматически управляемая клапанная система для выпуска воздуха и впуска воздуха в по меньшей мере один тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором может совершенствоваться так, чтобы выпуск воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором мог осуществляться через традиционный ускорительный клапан как при не приведенном в действие аварийном разъединителе или, соответственно, в первом рабочем режиме, так и при приведенном в действие аварийном разъединителе или, соответственно, во втором рабочем режиме.
Согласно этому альтернативному варианту осуществления клапанная система стояночного тормоза может включать в себя дроссельный клапан, с входной стороны соединенный с входным трубопроводом сжатого воздуха, в который в состоянии впуска воздуха в по меньшей мере один тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором впускается воздух, а с выходной стороны непосредственно или опосредованно пневматически соединяемый через электрически переключаемый управляющий клапан и выходной трубопровод сжатого воздуха с управляющим входом ускорительного клапана.
Опосредованное соединение выходного трубопровода сжатого воздуха с управляющим входом ускорительного клапана может, например, реализовываться за счет того, что посредством имеющегося в выходном трубопроводе сжатого воздуха давления пневматически приводится в действие другой управляющий клапан, который управляет давлением, имеющимся на управляющем входе ускорительного клапана.
Другими словами, клапанная система стояночного тормоза дополняется добавочным ответвлением от трубопровода, в который при впуске воздуха в пружинный энергоаккумулятор также впускается воздух, содержащим дроссельный клапан и управляющий клапан.
Согласно этому варианту управляющий клапан при не приведенном в действие аварийном разъединителе или, соответственно, в первом рабочем режиме включен так, что он запирает входной трубопровод сжатого воздуха. При приведенном в действие аварийном разъединителе или, соответственно, во втором рабочем режиме управляющий клапан переключается устройством управления на пропускание. Таким образом, если управляющий клапан при приведенном в действие аварийном разъединителе переключен на пропускание, выходной трубопровод сжатого воздуха непосредственно или опосредованно пневматически соединен с управляющим входом ускорительного клапана. Благодаря дроссельному клапану пневматическое давления соединения сбрасывается с задержкой, таким образом, что положение выпуска воздуха ускорительного клапана устанавливается с задержкой и давление воздуха в по меньшей мере одном тормозном цилиндре с пружинным энергоаккумулятором сбрасывается с задержкой.
Одно из особых преимуществ изобретения этого варианта осуществления заключается, таким образом, в том, что благодаря описанному дополнению традиционной электропневматической клапанной системы добавочным дросселируемым пневматическим управлением ускорительного клапана конструктивно простым и компактным в изготовлении образом может обеспечиваться второй механизм выпуска воздуха для реализации дросселируемого выпуска воздуха или, соответственно, второго рабочего режима.
В одном из предпочтительных вариантов этого альтернативного варианта осуществления управляющий клапан представляет собой приводимый в действие электромагнитным способом трехходовой двухпозиционный клапан, который при переключении в положение запирания, в котором входной трубопровод сжатого воздуха заперт, соединяет выходной трубопровод сжатого воздуха с выходом для выпуска воздуха трехходового двухпозиционного клапана, а при переключении на пропускание соединяет входной трубопровод сжатого воздуха через дроссельный клапан с выходным трубопроводом сжатого воздуха. Этот вариант дает то преимущество, что предотвращается нежелательное нарастание давления в выходном трубопроводе сжатого воздуха, когда входной трубопровод сжатого воздуха заперт управляющим клапаном.
Трехходовой двухпозиционный клапан альтернативного варианта осуществления может представлять собой бистабильный трехходовой двухпозиционный клапан или трехходовой двухпозиционный клапан с возвратной пружиной и эффектом пневматической самоблокировки.
Согласно другому аспекту изобретения интенсивность дросселирования предпочтительно интенсивность дросселирования дроссельного клапана, может быть регулируемой. Благодаря этому тормозное действие при притормаживании может регулироваться оптимально для данного типа транспортного средства или состояния нагрузки, а также распределения нагрузки по осям.
Одна из возможностей предлагаемой изобретением реализации предусматривает также, что устройство управления предназначено для того, чтобы определять, меньше ли скорость движения транспортного средства, чем предопределенное пороговое значение; и, в случае если определенная скорость движения меньше, чем пороговое значение, при приведении в действие аварийного разъединителя посредством исполнительного устройства начинать полное торможение вместо притормаживания. Кроме того, устройство управления может быть предназначено для того, чтобы, в случае если притормаживание уже было начато, управлять исполнительным устройством так, чтобы оно без задержки подавало полную силу торможения на механические части тормозного устройства колес.
Например, в случае если определенная скорость движения меньше, чем предопределенное пороговое значение, устройство управления может быть предназначено для того, чтобы начинать максимальный выпуск воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором.
Этот вариант дает то преимущество, что притормаживание начинается, только начиная с заданной скорости движения, а не при стоящем или медленно движущемся транспортном средстве, когда включение без задержки стояночного тормоза не представляет собой риска.
В этом описании констатируется, что в рамках изобретения, кроме того, имеется также возможность непосредственно или опосредованно соединять аварийный разъединитель через разъединитель батареи с традиционной электропневматической клапанной системой для выпуска воздуха и впуска воздуха в по меньшей мере один тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором, которая не была дополнена дроссельным клапаном. Таким образом, согласно этому варианту непосредственно после приведения в действие аварийного разъединителя начинается выпуск воздуха без задержки из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором. Этот вариант дает то преимущество, что в отличие от традиционных клапанных систем обеспечивается включение стояночного тормоза, несмотря на приведение в действие аварийного разъединителя, без необходимости дополнительных клапанов или компонентов. Тогда притормаживание было бы невозможно, так что приведение в действие аварийного разъединителя не должно было бы происходить при движущемся транспортном средстве.
Таким образом, согласно этому варианту предлагается электрическое стояночное тормозное устройство для транспортного средства, в частности для автомобиля промышленного назначения, включающее в себя по меньшей мере один тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором, который выполнен, чтобы приводить в действие механические конструктивные элементы тормозного устройства колес; и электропневматически управляемую клапанную систему стояночного тормоза для впуска воздуха и выпуска воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором. По меньшей мере один тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором через трубопровод снабжения и клапанную систему стояночного тормоза может соединяться и источником рабочей среды под давлением, и в выключенном состоянии стояночного тормозного устройства через клапанную систему стояночного тормоза в него подается давление источника рабочей среды под давлением. Во включенном состоянии стояночного тормозного устройства по меньшей мере один тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором через клапанную систему стояночного тормоза может соединяться с редуктором давления. Согласно этому варианту электропневматически управляемая клапанная система стояночного тормоза предназначена для того, чтобы регистрировать, был ли приведен в действие аварийный разъединитель, и в случае если аварийный разъединитель был приведен в действие, в течение латентного периода после приведения в действие аварийного разъединителя, когда еще возможно электрическое управление клапанной системой стояночного тормоза, посредством клапанной системы стояночного тормоза начинать выпуск воздуха без задержки из по меньшей мере одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором.
Другой аспект изобретения касается автомобиля промышленного назначения, снабженного электрическим стояночным тормозным устройством по одному из предыдущих аспектов.
Другие детали и преимущества изобретения описываются ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
фиг. 1 - электрическое стояночное тормозное устройство согласно первому примеру осуществления;
фиг. 2 - электрическое стояночное тормозное устройство согласно второму примеру осуществления;
фиг. 3 - электрическое стояночное тормозное устройство согласно третьему примеру осуществления;
фиг. 4 - электрическое стояночное тормозное устройство согласно четвертому примеру осуществления;
фиг. 5 - электрическое стояночное тормозное устройство согласно пятому примеру осуществления.
Сначала с помощью фиг. 1 схематично на блок-схеме поясняется первый пример 10 осуществления электрической стояночной тормозной установки. Стояночная тормозная установка 10 управляет стояночным тормозом через контур рабочей среды под давлением.
Изображенная на фиг. 1 часть контура рабочей среды под давлением включает в себя резервуар 5 для рабочей среды под давлением, который через трубопровод 11 снабжения пневматически соединен с традиционной электропневматически управляемой клапанной системой 4.
Контур рабочей среды под давлением включает в себя другие компоненты, расположенные на фиг. 1 слева от резервуара 5 для рабочей среды под давлением, такие как, например, четырехконтурный защитный клапан, компрессор, регулятор давления и т.д, которые выполнены традиционным образом и для упрощения изображения на фиг. 1 не изображены.
Электропневматически управляемое клапанное устройство 4 через трубопроводы 12, 13 сжатого воздуха соединено с по меньшей мере одним тормозным цилиндром 7 с пружинным энергоаккумулятором. Тормозной цилиндр 7 с пружинным энергоаккумулятором имеет полость для установки пружины, содержащую пружину, а также камеру нагнетания, в которую через трубопроводы 12, 13 сжатого воздуха может подаваться давление или же выпускаться воздух. Тормозные цилиндры 7 с пружинным энергоаккумулятором вместе с описанной ниже клапанной системой 10a служат в качестве исполнительного устройства для приведения в действие механических конструктивных элементов тормозного устройства колес (не изображено), в частности для приведения механических конструктивных элементов в контакт (выпуск воздуха из тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором) и/или выведения из контакта (впускается воздух в тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором).
Электрическое управление электропневматически управляемой клапанной системой 4 осуществляется устройством 3 управления для включения и выключения стояночного тормоза. Для этого устройство управления через электрические провода (не изображены) соединено с расположенным внутри кабины водителя блоком управления парковочного тормоза (не показан).
Электропневматически управляемая клапанная система 4, применяемая для электропневматического управления впуском воздуха или, соответственно, выпуском воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра 7 с пружинным энергоаккумулятором, и устройство 3 управления собственно известны из уровня техники и поэтому не нуждаются в более подробном описании. Электропневматически управляемая клапанная система 4, в частности, в отношении конструктивного исполнения или, соответственно, конкретной конфигурации клапанной системы не ограничена одной определенной конструкцией. В этом месте только следует упомянуть, что клапанное устройство 4 выполнено, чтобы в выключенном состоянии стояночного тормозного устройства подавать в трубопроводы 12, 13 сжатого воздуха давление резерва 5 сжатого воздуха, а для включения стояночного тормозного устройства выпускать воздух из трубопроводов 12, 13 сжатого воздуха. Для этого устройство 3 управления электропневматически управляет соответствующими клапанами клапанной системы 4.
Такого рода клапанные устройства 4 могут быть реализованы в виде конструктивного узла, заключенного в корпус 4a, на котором предусмотрены соединители для подключения к клапанному устройству 4 электрических и пневматических линий.
Для упрощения изображения конкретная клапанная система внутри клапанного устройства 4, которое выполнено обычным образом, не изображена. При этом только следует констатировать, что клапанная система внутри клапанного устройства 4 обычно включает в себя ускорительный клапан (не изображен), который с помощью ускорительного управляющего клапана, пневматически соединенного с управляющим входом ускорительного клапана, может переключаться в положение пропускания (стояночный тормоз в не включенном состоянии) и в положение выпуска воздуха (стояночный тормоз во включенном состоянии), при этом в положении выпуска воздуха из рабочей камеры внутреннего ускорительного клапана, которая через трубопроводы 12, 13 сжатого воздуха соединена с тормозным цилиндром 7 с пружинным энергоаккумулятором, через выход для выпуска воздуха выпускается воздух в окружающую среду, вследствие чего также из тормозного цилиндра 7 с пружинным энергоаккумулятором традиционным образом без задержки выпускается воздух, что ниже обозначается также первым рабочим режимом.
На фиг. 1 показан также расположенный внутри кабины водителя (не изображено) аварийный разъединитель 1, который через провода 2 или CAN электрически соединен с блоком 3 управления электропневматического клапанного устройства 4.
В соответствии с показанным на фиг. 1 примером осуществления традиционная известная клапанная система 4 посредством добавочных компонентов дополнена до клапанной системы 10a стояночного тормоза, так что становится возможным второй рабочий режим, в соответствии с которым становится возможным притормаживание путем дросселируемого выпуска воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра 7 с пружинным энергоаккумулятором.
Для этого клапанная система 10a стояночного тормоза, наряду с клапанным устройством 4, включает в себя также дроссельный клапан 8, который с выходной стороны 8b соединен с редуктором давления, в данном случае с окружающим воздухом 9, а с входной стороны 8a через электрически переключаемый устройством 3 управления управляющий клапан 6a может пневматически соединяться с по меньшей мере одним тормозным цилиндром 7 с пружинным энергоаккумулятором. Управляющий клапан 6a выполнен в виде бистабильного магнитного двухходового двухпозиционного клапана, управление которым может осуществляться с помощью устройства 3 управления через электрические провода 15с.
Ниже в качестве примера описывается первый и второй рабочий режим выпуска воздуха из электрического стояночного тормозного устройства 10.
Устройство 3 управления предназначено для того, чтобы регистрировать, был ли приведен в действие аварийный разъединитель 1. При приведении в действие аварийного разъединителя 1 по проводам 2 в устройство 3 управления передается соответствующий сигнал.
В случае если аварийный разъединитель 1 приведен в действие не был, устройство 3 управления в соответствии с первым рабочим режимом обычным образом начинает включение стояночного тормоза посредством клапанной системы 4, в случае если приводится в действие расположенный внутри кабины водителя блок управления парковочным тормозом (не показан). При этом блок 3 управления клапанного устройства 10a выполнен так, что оно путем управления традиционной клапанной системой 4 выпускает воздух из трубопровода 12, 13 сжатого воздуха. При этом выпуск воздуха осуществляется, как уже упомянуто выше, через внутренний ускорительный клапан (не изображен) клапанного устройства 4, который при выпуске воздуха через выход для выпуска воздуха внутреннего ускорительного клапана отдает сжатый воздух в окружающую среду.
При этом двухходовой двухпозиционный клапан 6a находится в показанном на фиг. 1 запертом положении.
В случае если аварийный разъединитель 1 был приведен в действие, электроснабжение бортовой сети по прошествии латентного периода, равного, например, 2 секундам, прерывается. В соответствии со вторым рабочим режимом, устройство 3 управления предназначено для того, чтобы в течение латентного периода после приведения в действие аварийного разъединителя 1, когда еще возможно электрическое управление клапанной системой 10a, начинать притормаживание, при котором полное тормозное действие электрического стояночного тормоза устанавливается с задержкой. В соответствии со вторым рабочим режимом, для этого начинается выпуск воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра 7 с пружинным энергоаккумулятором не через клапанную систему 4, а через управляющий клапан 6a и дроссельный клапан 8. После приведения в действие аварийного разъединителя 1 устройство 3 управления в течение латентного периода включает двухходовой двухпозиционный клапан 6a в положение пропускания. В положении пропускания камера нагнетания по меньшей мере одного тормозного цилиндра 7 с пружинным энергоаккумулятором через трубопроводы 12, 14 соединена с дроссельным клапаном 8. Вследствие дросселирующего действия дроссельного клапана 8 выпуск воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра 7 с пружинным энергоаккумулятором в окружающую среду происходит дросселируемым образом, и при этом полное тормозное действие осуществляется с задержкой по сравнению с первым рабочим режимом.
Электрическое стояночное тормозное устройство 10 может, таким образом, эксплуатироваться в первом рабочем режиме, в котором по меньшей мере один тормозной цилиндр 7 с пружинным энергоаккумулятором через клапанную систему 4 соединяется с редуктором давления так, что давление рабочей среды под давлением в тормозном цилиндре с пружинным энергоаккумулятором сбрасывается по существу без задержки. Электрическое стояночное тормозное устройство 10 может также эксплуатироваться во втором рабочем режиме, в котором по меньшей мере один тормозной цилиндр 7 с пружинным энергоаккумулятором через клапанную систему 6a, 8 соединяется с редуктором давления так, что давление рабочей среды под давлением в тормозном цилиндре с пружинным энергоаккумулятором сбрасывается с задержкой по сравнению с первым рабочим режимом.
Устройство 3 управления, как описано выше, предназначено, чтобы управлять клапанной системой 10a стояночного тормоза для включения включенного состояния по меньшей мере одного тормозного цилиндра 7 с пружинным энергоаккумулятором в первом рабочем режиме, в случае если аварийный разъединитель 1 не был приведен в действие, и во втором рабочем режиме, в случае если аварийный разъединитель 1 был приведен в действие.
Фиг. 2 схематично с помощью блок-схемы иллюстрирует второй пример 20 осуществления настоящего изобретения. При этом компоненты, снабженные одинаковыми ссылочными обозначениями, соответствуют компонентам фиг. 1 и отдельно не описываются.
Особенность этого примера осуществления по сравнению с описанным выше примером осуществления заключается в том, что вместо изображенного на фиг. 1 магнитного бистабильного двухходового двухпозиционного клапана 6a имеется магнитный бистабильный двухходовой двухпозиционный клапан 6b с возвратной пружиной и эффектом пневматической блокировки. Давление воздуха для приложения удерживающей силы к пружине создается посредством трубопровода 16 сжатого воздуха. За исключением отличающегося выполнения двухходового двухпозиционного клапана 6b, выполнение клапанной системы 20a соответствует клапанной системе 10a фиг.1. В частности, принцип действия в первом и втором рабочем режиме соответствует принципу действия примера осуществления, описанного на фиг. 1.
Фиг. 3 схематично с помощью блок-схемы иллюстрирует третий пример 30 осуществления настоящего изобретения. При этом компоненты, снабженные одинаковыми ссылочными обозначениями, соответствуют компонентам фиг. 1 и отдельно не описываются.
Ссылочное обозначение 34 обозначает, в свою очередь, собственно известную электропневматически управляемую клапанную систему для впуска воздуха или, соответственно, выпуска воздуха из по меньшей мере одного тормозного цилиндра 7 с пружинным энергоаккумулятором.
Электропневматически управляемая клапанная система 34, в частности, в отношении конструктивного исполнения или, соответственно, конкретной конфигурации клапанной системы не ограничена одной определенной конструкцией, которая выполнена обычным образом и поэтому подробнее не изображена. На фиг. 4 показано только дополнение традиционной клапанной системы 34, которое изображено компонентами под штриховыми линиями.
В этом месте, в свою очередь, следует только упомянуть, что клапанное устройство 34 выполнено, чтобы в выключенном состоянии стояночного тормозного устройства подавать в трубопроводы 12, 13 сжатого воздуха давление резерва 5 сжатого воздуха, а для включения стояночного тормозного устройства выпускать воздух из трубопроводов 12, 13 сжатого воздуха. Для этого управление 3 электрически управляет соответствующими клапанами клапанной системы 34.
Кроме того, в свою очередь, следует заметить, что клапанное устройство 34 включает в себя ускорительный клапан (не изображен). Ускорительный клапан с помощью управляющего клапана для управления ускорительным клапаном, пневматически соединенного с управляющим входом ускорительного клапана, может переключаться в положение пропускания (стояночный тормоз в не включенном состоянии) и в положение выпуска воздуха (стояночный тормоз во включенном состоянии). Этот управляющий клапан для управления ускорительным клапаном в этом описании обозначается также ускорительным управляющим клапаном и может быть выполнен, например, в виде пневматически приводимого в действие трехходового двухпозиционного клапана.
В положении выпуска воздуха из рабочей камеры внутреннего ускорительного клапана, которая через трубопроводы 12, 13 сжатого воздуха соединена с тормозным цилиндром 7 с пружинным энергоаккумулятором, через выход для выпуска воздуха выпускается воздух в окружающую среду, вследствие чего также из тормозного цилиндра 7 с пружинным энергоаккумулятором традиционным образом без задержки выпускается воздух, что ниже называется также первым рабочим режимом.
Клапанная система 34 отличается от известных клапанных систем, например, клапанной системы 4, только тем, что ускорительный управляющий клапан (не изображен), посредством которого осуществляется управление внутренним ускорительным клапаном клапанной системы, согласно примеру 30 осуществления дополнительно может пневматически приводиться в действие в соответствии со вторым рабочим режимом через дроссельный клапан, что поясняется ниже.
Для этого клапанная система 30a стояночного тормоза предусматривает дроссельный клапан 8, соединенный с входной стороны с входным трубопроводом 17 сжатого воздуха, в который в состоянии впуска воздуха в по меньшей мере один тормозной цилиндр 7 с пружинным энергоаккумулятором впускается воздух, а с выходной стороны соединяемый через электрически переключаемый управляющий клапан 18a с выходным трубопроводом 19 сжатого воздуха.
Управляющий клапан 18a выполнен в виде магнитного бистабильного трехходового двухпозиционного клапана, управление которым возможно через электрические провода 15 с помощью устройства 3 управления.
Выходной трубопровод сжатого воздуха пневматически соединен с пневматически приводимым в действие ускорительным управляющим клапаном (не показан) таким образом, что выходной трубопровод сжатого воздуха в состоянии впуска воздуха пневматически переключает ускорительный управляющий клапан в положение, в котором ускорительный управляющий клапан пневматически активируется и переключает ускорительный клапан в положение выпуска воздуха. Таким образом, через ускорительный управляющий клапан (например., другой трехходовой двухпозиционный клапан) выходной трубопровод сжатого воздуха может опосредованно пневматически соединяться с ускорительным клапаном, через который выпускается воздух из по меньшей мере одного тормозного цилиндра 7 с пружинным энергоаккумулятором.
Таким образом, согласно этому варианту осуществления клапанная система 34 стояночного тормоза дополняется добавочным ответвлением 17 от трубопровода, в которое при впуске воздуха в пружинный энергоаккумулятор также впускается воздух, в котором расположены дроссельный клапан 8 и управляющий клапан 18a.
Ниже наглядно описывается первый и второй рабочий режим выпуска воздуха из электрического стояночного тормозного устройства 30.
Устройство 3 управления, в свою очередь, предназначено для того, чтобы регистрировать, был ли приведен в действие аварийный разъединитель 1. При приведении в действие аварийного разъединителя 1 по проводам 2 в устройство 3 управления передается соответствующий сигнал.
В случае если аварийный разъединитель 1 не был приведен в действие, устройство 3 управления в соответствии с первым рабочим режимом обычным образом начинает включение стояночного тормоза через клапанную систему 34, в случае если приводится в действие расположенный внутри кабины водителя блок управления стояночным тормозом (не показан). При этом блок 3 управления клапанного устройства 30a выполнен так, что путем управления традиционной клапанной системой 34 он выпускает воздух из трубопровода 12, 13 сжатого воздуха. При этом выпуск воздуха происходит, как уже упомянуто выше, путем управления без задержки внутренним ускорительным клапаном (не изображен) клапанного устройства 34, который отдает сжатый воздух из трубопровода 22 сжатого воздуха в окружающую среду, выпуская воздух через выход для выпуска воздуха внутреннего ускорительного клапана.
При этом трехходовой двухпозиционный клапан 18a находится в показанном на фиг. 3 положении выпуска воздуха, в котором входной трубопровод 17 сжатого воздуха заперт, а из выходного трубопровода сжатого воздуха через выход 23 для выпуска воздуха трехходового двухпозиционного клапана 18a выпущен воздух.
В случае если аварийный разъединитель 1 был приведен в действие, устройство 3 управления в соответствии со вторым рабочим режимом предназначено для того, чтобы в течение латентного периода после приведения в действие разъединителя 1 батареи, когда еще возможно электрическое управление клапанной системой 30a, начинать притормаживание, при котором полное тормозное действие электрического стояночного тормоза осуществляется с задержкой. При этом трехходовой двухпозиционный клапан 18a переключается устройством 3 управления через провода 15 в положение пропускания, так что в выходной трубопровод 19 сжатого воздуха, благодаря дроссельному клапану 8, с задержкой подается давление трубопровода 17.
Выше уже было упомянуто, что выходной трубопровод 19 сжатого воздуха в состоянии впуска воздуха пневматически включается так, что посредством ускорительного управляющего клапана внутренний ускорительный клапан клапанной системы 34 переключается в положение выпуска воздуха, в котором из по меньшей мере одного тормозного цилиндра 7 через выход для выпуска воздуха ускорительного клапана выпускается воздух в окружающую среду. Так как давление, благодаря дроссельному клапану 8, нарастает с задержкой, то есть медленнее по сравнению с включением без дроссельного клапана, пневматическое приведение в действие ускорительного управляющего клапана, а также пневматическое переключение ускорительного клапана в положение выпуска воздуха также происходит с задержкой, то есть поэтапно или, соответственно, медленнее, чем без дроссельного клапана. Благодаря этому давление в по меньшей мере одном тормозном цилиндре с пружинным энергоаккумулятором сбрасывается с задержкой или, соответственно, медленнее, чем в первом рабочем режиме, так что начинается притормаживание.
Таким образом, согласно варианту 30 осуществления традиционная известная электропневматически управляемая клапанная система дополняется в том отношении, что через традиционный ускорительный клапан (не показан) клапанной системы может осуществляться выпуск воздуха и впуск воздуха в по меньшей мере один тормозной цилиндр 7 с пружинным энергоаккумулятором как при не приведенном в действие аварийном разъединителе 1 или, соответственно, в первом рабочем режиме, так и при приведенном в действие аварийном разъединителе или, соответственно, во втором рабочем режиме.
Согласно этому варианту осуществления дополнение традиционной клапанной системы 34, состоящее из дроссельного клапана 8, трехходового двухпозиционного клапана 18a, 18b, трубопроводов 16, 17, 19 сжатого воздуха, а также электрических проводов 15 интегрируется с традиционной клапанной системой 34 в один конструктивный узел и заключается в корпус 34a.
Фиг. 4 схематично с помощью блок-схемы иллюстрирует четвертый пример 40 осуществления настоящего изобретения. При этом компоненты, снабженные одинаковыми ссылочными обозначениями, соответствуют компонентам фиг. 3 и отдельно не описываются.
Особенность этого примера осуществления по сравнению с описанным выше примером осуществления заключается в том, что вместо изображенного на фиг. 3 магнитного бистабильного трехходового двухпозиционного клапана 18a предусмотрен магнитный трехходовой двухпозиционный клапан 18b с возвратной пружиной и эффектом пневматической самоблокировки. Давление воздуха для приложения удерживающей силы к пружине создается посредством трубопровода 16 сжатого воздуха. За исключением отличающегося выполнения трехходового двухпозиционного клапана 18b, выполнение клапанной системы 40a соответствует клапанной системе 30a фиг. 3. В частности, принцип действия в первом и втором рабочем режиме соответствует принципу действия примера осуществления, описанного на фиг. 3.
Фиг. 5 схематично с помощью блок-схемы иллюстрирует пятый пример 50 осуществления настоящего изобретения. При этом компоненты, снабженные одинаковыми ссылочными обозначениями, соответствуют компонентам фиг. 1 и отдельно не описываются.
Особенность этого примера осуществления по сравнению с примером осуществления, описанным на фиг. 1, заключается, в частности, в том, что вместо изображенного на фиг. 1 магнитного бистабильного двухходового двухпозиционного клапана применяется магнитный трехходовой двухпозиционный клапан (18c).
Трехходовой двухпозиционный клапан имеет первый соединитель 24a, который через трубопровод сжатого воздуха соединен с дроссельным клапаном 8. Таким образом, через дроссельный клапан соединитель 24a дросселируемым образом соединен с окружающим воздухом. Трехходовой двухпозиционный клапан 18c имеет второй соединитель 25a, который через трубопровод 25 сжатого воздуха соединен с традиционной клапанной системой 4 клапанной системы стояночного тормоза, и третий соединитель 12a, который через трубопровод 12 сжатого воздуха соединен с по меньшей мере одним тормозным цилиндром 7 с пружинным энергоаккумулятором.
Трехходовой двухпозиционный клапан 18c при не приведенном в действие аварийном разъединителе 1 включен блоком 3 управления в первое положение пропускания, в котором второй 25a и третий 12a соединитель соединены. В этом положении впуск воздуха и выпуск воздуха из тормозного цилиндра 7 с пружинным энергоаккумулятором происходит привычным образом через традиционную клапанную систему 4.
При приведенном в действие аварийном разъединителе 1 трехходовой двухпозиционный кланан переключается блоком 3 управления электропневматической клапанной системы 4 через электрические управляющие провода 15 во второе положение пропускания, в котором первый 24a и третий 12a соединитель соединены. Таким образом, в этом положении выпуск воздуха из тормозного цилиндра 7 с пружинным энергоаккумулятором происходит дросселируемым образом через трехходовой двухпозиционный клапан 18c и дроссельный клапан 8.
Блок 3 управления электропневматической клапанной системы 4, в свою очередь, предназначен для того, чтобы регистрировать, был ли приведен в действие аварийный разъединитель 1. Другим отличием от примера осуществления фиг. 1 является то, что блок 3 управления электропневматической клапанной системы 4, однако, не принимает сигнал приведения в действие непосредственно от аварийного разъединителя 1. Вместо этого предусмотрен другой прибор 26 управления, который непосредственно через электрические провода соединен с аварийным разъединителем 1, и который регистрирует, приводится ли в действие аварийный разъединитель. В этом случае прибор 26 управления передает эту информацию через сигнальный провод блоку 3 управления электропневматической клапанной системы 4.
Подчеркивается, что такого рода опосредованное соединение блока 3 управления электропневматической клапанной системы 4 с аварийным разъединителем возможно также для других, описанных выше, вариантов осуществления.
Хотя изобретение было описано со ссылкой на определенные примеры осуществления, возможно множество вариантов и модификаций, которые тоже используют идею изобретения и поэтому попадают в объем охраны. Следовательно, изобретение не ограничено раскрытыми определенными примерами осуществления, а включает в себя все примеры осуществления, которые входят в объем охраны прилагаемой формулы изобретения.
Список ссылочных обозначений
1 Аварийный разъединитель
2 Электрический провод
3 Устройство управления электропневматической клапанной системой стояночного тормоза
4, 34 Традиционная электропневматическая клапанная система стояночного тормоза
5 Резерв сжатого воздуха
6a Бистабильный двухходовой двухпозиционный клапан
6b Двухходовой двухпозиционный клапан с возвратной пружиной
7 Тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором
8 Дроссельный клапан
8a Вход дроссельного клапана
8b Выход дроссельного клапана
9 Редуктор давления, например, окружающий воздух
10, 20, 30, 40, 50 Стояночное тормозное устройство
10a, 20a, 30a, 40a, 50a Электропневматическая клапанная система стояночного тормоза
11-14, 16, 17, 19, 22, 24, 25 Трубопровод сжатого воздуха
12a, 24a, 25a Соединители трехходового двухпозиционного клапана 18c
15 Электрический управляющий провод
18a Бистабильный трехходовой двухпозиционный клапан
18b Трехходовой двухпозиционный клапан с возвратной пружиной
18c Трехходовой двухпозиционный клапан
23 Выход для выпуска воздуха
26 Блок управления