ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПАРКОВОЧНЫМ ТОРМОЗОМ
ELECTRO-PNEUMATIC CONTROL DEVICE FOR PARKING BRAKES

Изобретение относится к электропневматическому устройству управления парковочным тормозом для управления включающим в себя, по меньшей мере, один тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором стояночным тормозом, содержащему присоединение, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, управляемое посредством электронного устройства управления электромагнитное клапанное устройство, ускорительный клапан, пневматический управляющий вход которого соединен, с одной стороны, с первым электромагнитным клапанным устройством, а с другой стороны, - с присоединением, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, а рабочий выход соединен с присоединением, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, опциональное, соединенное с электронным устройством управления электрическое сигнальное присоединение стояночного тормоза для электрического датчика сигналов стояночного тормоза, посредством которого сигналы стояночного тормоза подаются в устройство управления, и защищенное обратным клапаном ресиверное присоединение, по меньшей мере, для одного пневморесивера, который, с одной стороны, соединен с первым электромагнитным клапанным устройством, а с другой стороны, - с ресиверным входом ускорительного клапана, а также линию обратной связи, посредством которой рабочий выход и пневматический управляющий вход ускорительного клапана соединяются между собой согласно ограничительной части пункта 1 формулы.
В коммерческих транспортных средствах, включая автопоезда, а также в рельсовых транспортных средствах парковочные тормоза (называемые также стояночными тормозами) оборудованы тормозными цилиндрами с пружинным энергоаккумулятором, которые в отпущенном положении подают в камеру сжатия пружины сжатый воздух, удерживая за счет этого пружину натянутой, а для торможения сжатый воздух выпускается из камеры сжатия пружины, т.е. она соединяется с атмосферным давлением, так что тормозной цилиндр под действием пружины создает тормозную силу.
Известны как чисто пневматические парковочные тормоза с приводимым в действие водителем бистабильным клапаном, так и электропневматические системы с бистабильным электромеханическим клапаном, например пневматическим ускорительным клапаном, управляемым посредством электромеханического бистабильного электромагнитного клапана. Оба положения клапан «парковочный тормоз» и «отпускание» должны быть при этом «стабильными», т.е. оставаться в соответственно выбранном конечном положении без воздействия со стороны водителя или электропитания.
Поэтому в уровне техники бистабильность обеспечивается либо чисто пневматически с подключенными ускорительными клапанами и несколькими исполнительными и регулирующими поршнями, например по DE 102009016983 А1 или DE 10247812 С1, что требует высоких затрат и большого конструктивного пространства, либо посредством бистабильных электромагнитных клапанов с подключенным ускорительным клапаном, как описано в DE 102006055570 В4. Однако бистабильные электромагнитные клапаны дороги и подвержены сбоям при работе.
Далее в соответствии с родовым понятием из DE 102007061908 В4 известна реализация бистабильности посредством ускорительного клапана с обратной связью, причем обратная связь реализуется посредством первого 3/2-электромагнитного клапана, который, будучи обесточен, соединяет выход ускорительного клапана с его управляющей камерой, а, будучи под током, отделяет управляющую камеру ускорительного клапана от его выхода и вместо этого соединяет с выходом второго 3/2-электромагнитного клапана, который может соединять этот выход либо с ресивером, либо с атмосферой. Однако этот способ имеет тот недостаток, что используются два дорогих 3/2-электромагнитных клапана и что давление переключается вторым 3/2-электромагнитным клапаном без постоянной потери воздуха только между ресивером и атмосферой, но не может быть отрегулировано на промежуточное значение.
В основе изобретения лежит задача усовершенствования электропневматического устройства управления парковочным тормозом описанного выше рода так, чтобы предъявляемые к стояночным тормозам тяжелых коммерческих транспортных средств основные требования, такие как затягивание и отпускание стояночного тормоза с бистабильным поведением, возможностью регулирования тормозного давления для вспомогательного тормоза и т.д., можно было выполнить как можно менее дорогостоящим образом и с минимальным конструктивным пространством.
Эта задача решена посредством изобретения, охарактеризованного признаками п. 1 формулы.
Согласно изобретению, предусмотрено, что, исходя из DE 102007061908 В4, первый 3/2-электромагнитный клапан заменен дросселирующим элементом, а второй 3/2-электромагнитный клапан - двумя 2/2-ходовыми электромагнитными клапанами соответственно с запирающим и пропускающим положениями, причем первый 2/2-ходовой электромагнитный клапан в качестве впускного клапана включен между управляющим входом ускорительного клапана и ресиверным присоединением, а второй 2/2-ходовой электромагнитный клапан - между управляющим входом ускорительного клапана и стоком давления.
Принципиальная идея изобретения заключается, следовательно, в том, что бистабильность обеспечивается так же, как в документе DE 102007061908 В4, за счет обратной связи ускорительного клапана. Однако в отличие от этой публикации первый 3/2-электромагнитный клапан заменен очень недорогим дросселирующим элементом, а второй 3/2-электромагнитный клапан - двумя обесточенно-закрытыми 2/2-электромагнитными клапанами. Они образуют первое электромагнитное клапанное устройство с 3/3-функцией, у которого в обесточенном состоянии, например, оба 2/2-электромагнитных клапана находятся в своем запертом положении, и, тем самым, управляющая камера ускорительного клапана закрыта как от пневморесивера, так и от атмосферы.
Поэтому в целях обратной связи, согласно изобретению, в протянутой между рабочим выходом и пневматическим управляющим входом ускорительного клапана линии обратной связи может быть расположен, по меньшей мере, один дросселирующий элемент таким образом, что рабочий выход и пневматический управляющий вход ускорительного клапана всегда находятся в проточном соединении между собой. За счет снабженной, по меньшей мере, одним дросселирующим элементом линии обратной связи возникает контур обратной связи, в котором давление на рабочем выходе ускорительного клапана или на присоединении, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором возвращается в управляющий вход ускорительного клапана, в результате чего стабильно блокируется занятое последним состояние, по меньшей мере, одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, например его положение включения тормоза.
Под дросселирующим элементом следует понимать элемент, сужающий проходное сечение линии обратной связи. При этом массовый поток воздуха между рабочим выходом и пневматическим управляющим входом ускорительного клапана ограничивается дросселирующим элементом (в обоих направлениях течения) до значения, которое, например, меньше массового потока воздуха, создаваемого посредством первого электромагнитного клапанного устройства на пневматическом управляющем входе ускорительного клапана. За счет этого, с одной стороны, всегда имеется нужная обратная связь, а, с другой стороны, возможно перерегулирование обратной связи первым электромагнитным клапанным устройством.
Помимо, по меньшей мере, одного дросселирующего элемента в линии обратной связи преимущественно нет никаких других, предотвращающих или запирающих массовый поток воздуха между рабочим выходом и пневматическим управляющим входом ускорительного клапана элементов, таких как переключающие клапаны, пропорциональные клапаны, клапаны ограничения давления и т.д.
Поскольку эта конструкция аналогична клапанному устройству ограничения давления в электронно-пневматической тормозной системе, здесь, как и там, могут использоваться электромагнитные клапаны, и оба устройства изготавливаются на одной и той же технологической линии и, по меньшей мере, частично с одинаковыми литейными формами, что обеспечивает экономию расходов. Этому особенно способствует также реализуемый недорогим образом дросселирующий элемент в линии обратной связи, который образован, например, просто узким каналом.
По сравнению с решениями, в которых для обеспечения бистабильного поведения дополнительно к ускорительному клапану необходимы еще другие клапаны, изобретение требует меньше деталей. По сравнению с решениями с дорогими бистабильными электромагнитными клапанами, восприимчивость которых к большим ускорениям (например, удару молотком по раме вблизи электромагнитного клапана) относительно высока, отказ очень трудно спрогнозировать, а срок службы ограничен, изобретение обладает тем преимуществом, что эти недостатки в значительной степени предотвращены.
В целом, возникают преимущества в отношении простой и недорогой конструкции, небольшой потребности в конструктивном пространстве и зарекомендовавшей себя техники. Кроме того, изобретение позволяет использовать модульные компоненты, такие как 2/2-электромагнитные и ускорительные клапаны.
В зависимых пунктах формулы раскрыты предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Обычный ускорительный клапан содержит прежде всего соединенную с пневматическим управляющим входом управляющую камеру, по меньшей мере, один, управляемый давлением в управляющей камере, приводящий в действие двухседельный клапан (впускное и выпускное седла) ускорительный поршень и соединенную с рабочим выходом рабочую камеру, причем ускорительный поршень ограничивает управляющую и рабочую камеры.
SK
АК
В отличие от обычных выполнений такого ускорительного клапана, обращенная к управляющей камере активная поверхность A ускорительного клапана больше его обращенной к рабочей камере активной поверхности А.
Тогда воздух по линии обратной связи и через дросселирующий элемент перетекает из рабочей камеры ускорительного клапана в его управляющую камеру, так что созданное давлением в управляющей камере усилие на ускорительный поршень больше созданного давлением в рабочей камере усилия на ускорительный поршень, который к тому же нагружен своей пружиной. За счет этого усиливается происходящий в данный момент процесс (подача воздуха/выпуск воздуха за счет открывания/закрывания впускного седла или открывания/закрывания выпускного седла), когда, например, возникающее возвращенным давлением в управляющей камере нажимное усилие на ускорительный поршень стабильно поддерживает уже произошедшее за счет него открывание впускного седла двухседельного клапана.
Согласно одному варианту ускорительный поршень нагружен пружинящими средствами в положение выпуска воздуха, в котором выпускное седло управляемого ускорительным поршнем двухседельного клапана открыто, а рабочее присоединение ускорительного клапана соединено с выпуском воздуха.
Особенно предпочтительно, согласно варианту по фиг. 9, управляющая камера ускорительного клапана посредством дополнительного дросселирующего элемента соединена с выпуском воздуха, если ускорительный поршень находится в положении выпуска воздуха или в среднем положении, а соединение управляющей камеры с выпуском воздуха разобщено посредством дополнительного дросселирующего элемента, если ускорительный поршень находится в положении подачи воздуха, причем среднее положение ускорительного поршня отличается тем, что впускное и выпускное седла управляемого ускорительным поршнем двухседельного клапана закрыты, а положение подачи воздуха ускорительного поршня - тем, что впускное седло двухседельного клапана открыто, а выпускное седло закрыто.
Согласно одному варианту электронное устройство управления соединено с электрическим сигнальным присоединением стояночного тормоза для электрического датчика сигналов стояночного тормоза, посредством которого сигналы стояночного тормоза подаются в электронное устройство управления.
Также электронное устройство управления может быть соединено с сигнальным присоединением для управления сигналами, на основе которых электронное устройство управления формирует сигналы стояночного тормоза. Тогда, например, по шине данных транспортного средства в это сигнальное присоединение или же в сигнальное присоединение стояночного тормоза устройства управления парковочным тормозом подаются предпочтительно также сигналы, на основе которых электронное устройство управления само формирует тогда сигналы стояночного тормоза. Такие сигналы могут представлять собой, в частности, сигналы, которые позволяют обнаружить остановку транспортного средства в рамках системы помощи водителю, такой как система помощи при трогании, причем тогда, например, при обнаружении остановки транспортного средства на основе этих сигналов, являющихся тогда сигналами остановки транспортного средства, электронное устройство управления формирует сигнал стояночного тормоза для затягивания парковочного тормоза. В качестве альтернативы подаваемые в устройство управления парковочным тормозом сигналы, на основе которых затем электронное устройство управления устройства управления парковочным тормозом формирует сигналы стояночного тормоза, могут происходить из любых других систем помощи водителю, таких как, например, система АСС (система адаптивного круиз-контроля), в том случае, когда парковочный тормоз во время движения используется в качестве вспомогательного тормоза. Во всех этих случаях сигналы стояночного тормоза автоматически формируются поэтому в зависимости не от срабатывания датчика сигналов стояночного тормоза, а от одной или нескольких систем помощи водителю.
Это сигнальное присоединение или сигнальное присоединение стояночного тормоза присоединяется к шине данных транспортного средства для подачи направляемых по ней сигналов в электронное устройство управления, которое затем там в зависимости от этих сигналов формирует сигналы стояночного тормоза. Связь между электронным устройством управления и шиной данных транспортного средства тогда предпочтительно двунаправленная.
Особенно предпочтительно первый и второй 2/2-ходовые электромагнитные клапаны имеют каждый обесточенное запирающее положение, а под током - пропускающее положение. Тогда при прерывании электропитания управляющий вход ускорительного клапана отсоединен от ресиверного присоединения и от стока давления, так что управляющий сжатый воздух не может проникнуть от ресиверного присоединения к ускорительному клапану или выйти из него через сток давления.
Согласно одному варианту по фиг. 4 и 5 предусмотрено, что при подаче представляющего состояние «движение» сигнала стояночного тормоза в электронное устройство управления или его формировании в электронном устройстве управления второй 2/2-ходовой электромагнитный клапан включается в запирающее положение, а первый 2/2-ходовой электромагнитный клапан - сначала в пропускающее положение. Например, за счет подачи тока первый 2/2-ходовой электромагнитный клапан включается поэтому в течение определенного промежутка времени сначала в пропускающее положение, тогда как второй 2/2-ходовой электромагнитный клапан остается в запирающем положении. По истечении определенного промежутка времени, который необходим для того, чтобы давление на присоединении, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором достигло полного давления отпускания, первый 2/2-ходовой электромагнитный клапан переключается в запирающее положение. Таким образом, управляющий вход соединен с рабочим выходом еще только с дросселированием. Возможная, возникающая, например, из-за дефекта легкая неплотность в направлении стока давления компенсировалась бы за счет впускного седла ускорительного клапана.
При подаче представляющего состояние «привести в действие стояночный тормоз с определенным значением тормозного давления» сигнала стояночного тормоза в электронное устройство управления или при формировании этого сигнала в электронном устройстве управления оно управляет первым и/или вторым 2/2-ходовым электромагнитным клапаном в зависимости от соответствующего значения тормозного давления в запирающем или пропускающем положении. Это тот случай, в частности в рамках вспомогательного или экстренного торможения, когда стояночный тормоз должен заменить или поддержать рабочий тормоз.
Для повышения давления на присоединении, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, например по фиг. 2, первый 2/2-ходовой электромагнитный клапан переключается в пропускающее положение, так что давление на управляющем входе ускорительного клапана и тем самым на присоединении, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором повышается.
Для понижения давления на присоединении, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, например по фиг. 3, второй 2/2-ходовой электромагнитный клапан переключается в пропускающее положение, так что давление на управляющем входе ускорительного клапана и тем самым на присоединении, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором понижается.
В первом случае электронное устройство управления может переключать первый 2/2-ходовой электромагнитный клапан, а во втором случае второй 2/2-ходовой электромагнитный клапан попеременно или прерывисто в запирающее положение и в течение более длительного по сравнению с этим промежутка времени в пропускающее положение, чтобы достичь резкого или плавного повышения или понижения давления, которое предпочтительно как раз для точного дозирования тормозной силы стояночного тормоза или для регулирования тормозного давления стояночного тормоза в рамках вспомогательного или экстренного торможения.
Воздушный поток через дросселирующий элемент, возможно, возникающий в зависимости от текущей разности давлений между рабочим выходом и управляющим входом ускорительного клапана, а также возможная, возникающая, например, из-за дефекта легкая неплотность в направлении стока давления или ресиверного давления, может компенсироваться за счет кратковременной подачи тока к действующему во встречном направлении 2/2-ходовому электромагнитному клапану.
Согласно одному варианту на фиг. 6 и 7, при подаче представляющего состояние «стояночное торможение» сигнала стояночного тормоза в электронное устройство управления или его формирование в электронном устройстве управления оно может переключать первый 2/2-ходовой электромагнитный клапан в запирающее положение, а второй 2/2-ходовой электромагнитный клапан сначала в пропускающее положение, а затем в запирающее положение. Например, за счет подачи тока поэтому в течение определенного промежутка времени сначала второй 2/2-ходовой электромагнитный клапан переключается в пропускающее положение, а первый 2/2-ходовой электромагнитный клапан остается в запирающем положении. По истечении определенного промежутка времени, который необходим для того, чтобы давление на присоединении, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором снизилось, по меньшей мере, настолько, чтобы ускорительный клапан даже после отключения второго 2/2-ходового электромагнитного клапана оставался в положении выпуска воздуха, второй 2/2-ходовой электромагнитный клапан переключается тогда в запирающее положение. Таким образом, управляющий вход соединен с рабочим выходом еще только с дросселированием. Возможная, возникающая, например, из-за дефекта, легкая неплотность в направлении ресиверного давления компенсировалась бы за счет выпускного седла ускорительного клапана.
Особенно предпочтительно согласно вариантам на фиг. 10-13 электромагнитное устройство управления парковочным тормозом предусмотрено для автопоезда и имеет тогда, по меньшей мере, одно присоединение для управляющего клапана прицепа, соединяемое с присоединением, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором.
Для этого предусмотрено, например, второе, управляемое электронным устройством управления электромагнитное клапанное устройство, выполненное таким образом, что оно соединяет либо ресиверное присоединение с присоединением, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, либо рабочий выход ускорительного клапана с присоединением для управляющего клапана прицепа.
Преимущественно второе электромагнитное клапанное устройство образовано одним 3/2-ходовым электромагнитным клапаном или двумя 2/2-ходовыми электромагнитными клапанами, как показано на фиг. 11/13 и 10/12.
В вариантах на фиг. 10 и 11, по меньшей мере, одно присоединение для управляющего клапана прицепа в полностью обесточенном состоянии второго электромагнитного клапанного устройства соединено с рабочим выходом ускорительного клапана, а в состоянии полностью под током - с ресиверным присоединением.
При этом, например, при подаче представляющего состояние «тест» сигнала стояночного тормоза в электронное устройство управления или при его формировании в электронном устройстве управления второе электромагнитное клапанное устройство может управляться электронным устройством управления так, что оно соединяет ресиверное присоединение с присоединением для управляющего клапана прицепа. При этом в случае присоединения, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором в присоединение для управляющего клапана прицепа подается воздух, чтобы протестировать, может ли заторможенный, по меньшей мере, одним тормозным цилиндром с пружинным энергоаккумулятором тягач при незаторможенном прицепе удержать остановленный автопоезд.
Если прицеп при затянутом стояночном тормозе и отключенном электропитании (зажигание выключено) не должен заодно затормаживаться, то, по меньшей мере, одно присоединение, по меньшей мере, для одного управляющего клапана прицепа должно быть соединено с ресиверным присоединением. Для этого могут быть предусмотрены другие варианты на фиг. 12 и 13.
Такая реализация осуществляется также с помощью второго электромагнитного клапанного устройства на фиг. 12 и 13, которое выполнено тогда предпочтительно так, что оно, будучи полностью обесточено, соединяет ресиверное присоединение, по меньшей мере, с одним присоединением для управляющего клапана прицепа. С другой стороны, второе электромагнитное клапанное устройство, будучи полностью под током, соединяет рабочий выход ускорительного клапана с присоединением для управляющего клапана прицепа, например, чтобы осуществить регулирование давления на тормозных пневмоактуаторах тягача и прицепа.
В других вариантах, например на фиг. 29 и 30, можно посредством четвертого электромагнитного клапанного устройства, расположенного по отношению к потоку между вторым электромагнитным клапанным устройством и присоединением для управляющего клапана прицепа, соединить управляющий клапан прицепа со вторым электромагнитным клапанным устройством или со стоком давления.
Другими словами, может быть предусмотрено четвертое электромагнитное клапанное устройство, посредством которого давление, подаваемое вторым электромагнитным клапанным устройством на присоединение для управляющего клапана прицепа, блокируется или направляется дальше, причем при давлении, блокированном четвертым электромагнитным клапанным устройством, выработанном вторым электромагнитным клапанным устройством, имеющееся на присоединении для управляющего клапана прицепа давление блокируется по отношению к стоку давления или направляется дальше в этот сток давления.
За счет этого можно затормозить соединенный с тягачом прицеп без затягивания цилиндра с пружинным энергоаккумулятором тягача (противонакатное торможение). В качестве опции может быть предусмотрен также датчик давления, который измеряет подаваемое к управляющему клапану прицепа давление и тем самым обеспечивает замкнутый контур регулирования давления.
Если второе электромагнитное клапанное устройство выполнено в виде 3/2-электромагнитного клапана, то четвертое электромагнитное клапанное устройство на фиг. 29 и 30 может быть образовано открытым в обесточенном состоянии 2/2-электромагнитным клапаном, который соединяет второе электромагнитное клапанное устройство с управляющим клапаном прицепа, и закрытым в обесточенном состоянии 2/2-электромагнитным клапаном, который в состоянии под током соединяет управляющий клапан прицепа со стоком давления.
Если второе электромагнитное клапанное устройство выполнено в виде 2/2-электромагнитного клапана, то присоединение к управляющему клапану прицепа уже может быть отделено вторым электромагнитным клапанным устройством от ресивера и от рабочего выхода ускорительного клапана за счет переключения обоих 2/2-электромагнитных клапанов в их закрытое положение. Таким образом, достаточно предусмотреть в качестве четвертого электромагнитного клапанного устройства единственный, закрытый в обесточенном состоянии 2/2-электромагнитный клапан, который в состоянии под током соединяет присоединение к управляющему клапану прицепа со стоком давления.
Если даже в случае деактивированного в результате отказа или отключения (зажигание выключено) электропитания стояночный тормоз должен еще иметь возможность затягивания, то, например, посредством перекидного клапана (select low) и приводимого в действие вручную клапана или запитываемого от дополнительного источника электропитания электромагнитного клапана можно выпустить воздух из управляющего входа ускорительного клапана.
Вследствие этого может быть предусмотрено третье клапанное устройство (фиг. 14-17), по меньшей мере, с одним клапаном с ручным, пневмо- или электроуправлением, имеющий пропускающее и запирающее положения, который в пропускающем положении соединяет управляющий вход ускорительного клапана со стоком давления или в запирающем положении запирает это соединение.
Если привлекается клапаном с ручным управлением (фиг. 14), то он может быть размещен, например, в кабине водителя, чтобы тем самым обеспечить включение стояночного тормоза с сиденья водителя.
В случае клапана с электроуправлением он на фиг. 15 и 16 соединен преимущественно посредством электрического выключателя, преимущественно также в кабине водителя, с дополнительным, независимым от бортовой электросети источником электропитания, например маленькой батарейкой. Таким образом, даже в случае отказа или отключения (зажигание выключено) электропитания парковочный тормоз может быть еще затянут.
Чтобы определить давления, действующие в электропневматическом устройстве управления парковочным тормозом, и контролировать функции и эксплуатационные состояния, в разных местах могут быть предусмотрены датчики давления.
Поэтому на фиг. 18-24, по меньшей мере, один датчик давления может быть соединен с присоединением, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором и/или, по меньшей мере, один датчик давления может быть соединен с управляющим входом ускорительного клапана и/или, по меньшей мере, один датчик давления может быть соединен с присоединением для управляющего клапана прицепа, который подает в электронное устройство управления представляющий фактическое давление сигнал.
На фиг. 18-23 электронное устройство управления может быть выполнено так, что оно на основе сигнала, представляющего фактическое давление, и сигнала, представляющего значение заданного давления, осуществляет сравнение фактического и заданного давлений в рамках регулирования давления и/или проверку достоверности давления и/или определение имеющегося на ресиверном присоединении ресиверного давления.
Если, например, на фиг. 18 датчик давления подключен к рабочему выходу ускорительного клапана и тем самым соединяется также с присоединением, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором или соединен с присоединением для управляющего клапана прицепа, то там можно определить фактическое давление, а по нему - эксплуатационное состояние, по меньшей мере, одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором (отпущен, затянут или частично отпущен или затянут). То же относится тогда и к эксплуатационному состоянию тормозов прицепа, которое определяется по фактическому давлению на присоединении для управляющего клапана прицепа. Кроме того, реализуется контур регулирования давления, у которого первое электромагнитное клапанное устройство и ускорительный клапан формируют исполнительные органы.
Если на фиг. 19 датчик давления соединяется с управляющим входом ускорительного клапана, то можно очень быстро определить отрегулированное первым и вторым 2/2-ходовыми электромагнитными клапанами фактическое давление, что обеспечивает высокую динамику контура регулирования давления. Кроме того, с учетом передаточной функции ускорительного клапана можно приблизительно определить также эксплуатационное состояние, по меньшей мере, одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором (ослаблен, затянут или частично ослаблен или затянут), а также господствующее там фактическое тормозное давление. То же относится тогда и к эксплуатационному состоянию тормозов прицепа.
Если на фиг. 20 первый датчик давления соединяется с управляющим входом, а второй датчик давления - с рабочим выходом ускорительного клапана, то это обеспечивает обнаружение неисправностей посредством контроля достоверности. Например, значения фактического давления первого и второго датчиков давления в зависимости от эксплуатационного состояния с учетом определенных допусков должны находиться в определенном соотношении. При этом обнаружение или проверка неисправностей должна производиться быстро, полно и в нескольких эксплуатационных состояниях. Кроме того, возможно более быстрое регулирование давления, чем если бы датчик давления был расположен на рабочем выходе ускорительного клапана или на его управляющем входе.
Если на фиг. 22 и 23 вместе с датчиком давления на рабочем выходе и/или на управляющем входе ускорительного клапана дополнительный датчик давления соединяется с присоединением управляющего клапана прицепа, то в нескольких эксплуатационных состояниях возможно измерение ресиверного давления на ресиверном присоединении без необходимости настройки эксплуатационного состояния «движение». Кроме того, возможно также быстрое обнаружение ошибок посредством контроля достоверности. Например, фактические давления датчиков давления должны иметь одинаковые значения, если происходит соединение давлений датчиков давления. Как сказано выше, также в нескольких эксплуатационных состояниях возможно определение ресиверного давления. Предпочтительным образом за счет этого возможно также регулирование давления на присоединении для управляющего клапана прицепа, если предусмотрено эксплуатационное состояние «противонакатное торможение», в котором для растяжения автопоезда дозированно затягиваются только тормоза прицепа, но не тормоза тягача.
Согласно варианту, представленному на фиг. 24, по меньшей мере, ускорительный клапан, первое электромагнитное клапанное устройство, обратный клапан, электронное устройство управления, по меньшей мере, один дросселирующий элемент, а также ресиверное присоединение, присоединение, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором и сигнальное присоединение стояночного тормоза могут быть выполнены в одном блоке. Это выражается в компактности блока, который в виде основного модуля поддается расширению.
Преимущественно на фиг. 25 обратный клапан и, по меньшей мере, одна часть линии обратной связи располагаются вне блока. Тогда в качестве блока может использоваться используемый обычно в тормозах с электронным регулированием (EBS) электропневматический модулятор (ЕРМ) и соответственно модифицироваться или дополняться.
Дополнительно на фиг. 26 и 27 второе электромагнитное клапанное устройство может быть расположено вне блока. С прифланцованным извне к блоку и соединенным с ним кабелями вторым электромагнитным клапанным устройством для реализации тестовой функции и/или для управления тормозами прицепа можно для этого использовать, например, обычный и изготавливаемый большими партиями электромагнитный ASR-клапан (противобуксовочный регулирующий клапан).
В качестве альтернативы этому на фиг. 28 второе электромагнитное клапанное устройство может быть расположено также внутри блока, благодаря чему уменьшаются затраты на внешнюю трубную и кабельную разводку.
Согласно варианту на фиг. 29 и 30 четвертое электромагнитное клапанное устройство, за счет которого реализуется функция «противонакатное торможение», может быть расположено вне или внутри блока.
Изобретение относится также к тормозной системе транспортного средства, включающей в себя описанное выше электропневматическое устройство управления парковочным тормозом, в частности электропневматическую парковочную тормозную систему автопоезда, и, в частности, в виде парковочной тормозной системы с электронным управлением (ЕРВ).
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - схема предпочтительного варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом согласно изобретению;
фиг. 2 - схема по фиг. 1 в состоянии, в котором тормоз с пружинным энергоаккумулятором дозированно отпускается;
фиг. 3 - схема по фиг. 1 в состоянии, в котором тормоз с пружинным энергоаккумулятором дозированно затягивается;
фиг. 4 - схема по фиг. 1 в состоянии, в котором устройство управления парковочным тормозом приводится в эксплуатационное состояние «движение»;
фиг. 5 - схема по фиг. 1 в состоянии, в котором устройство управления парковочным тормозом находится в стабильном эксплуатационном состоянии «движение»;
фиг. 6 - схема по фиг. 1 в состоянии, в котором устройство управления парковочным тормозом приводится в эксплуатационное состояние «парковка»;
фиг. 7 - схема по фиг. 1 в состоянии, в котором устройство управления парковочным тормозом находится в стабильном эксплуатационном состоянии «парковка»;
фиг. 8 - схема другого варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом со ступенчатым поршнем;
фиг. 9 - схема усовершенствования варианта выполнения по фиг. 8 с воздуховыпускным дросселем;
фиг. 10 - схема другого варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом с дополнительным электромагнитным клапанным устройством для реализации управления прицепом с тестовой функцией;
фиг. 11 - схема видоизменения варианта выполнения по фиг. 10;
фиг. 12 - схема другого варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом с дополнительным электромагнитным клапанным устройством для включения и выключения функций управления прицепом;
фиг. 13 - схема видоизменения варианта выполнения по фиг. 12;
фиг. 14 - схема другого варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом с экстренным срабатыванием посредством ручного клапана;
фиг. 15 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом с экстренным срабатыванием посредством электрически приводимого в действие клапана;
фиг. 16 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом с экстренным срабатыванием посредством электрически приводимого в действие клапана и двойного выключателя;
фиг. 17 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом с экстренно приводимым в действие клапаном;
фиг. 18 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом с датчиком давления на рабочем выходе ускорительного клапана;
фиг. 19 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом с датчиком давления на управляющем входе ускорительного клапана;
фиг. 20 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом с двумя датчиками давления;
фиг. 21 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом с двумя датчиками давления;
фиг. 22 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом с двумя датчиками давления;
фиг. 23 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом с тремя датчиками давления;
фиг. 24 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом в виде конструктивного узла;
фиг. 25 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом в виде конструктивного узла с внешними элементами;
фиг. 26 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом в виде конструктивного узла с внешними элементами;
фиг. 27 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом в виде конструктивного узла с внешними элементами;
фиг. 28 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом в виде блока с другими интегрированными элементами;
фиг. 29 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом с дополнительным электромагнитным клапанным устройством для реализации функции противонакатного торможения;
фиг. 30 - схема варианта выполнения электропневматического устройства управления парковочным тормозом с интегрированным дополнительным электромагнитным клапанным устройством для реализации функции противонакатного торможения.
На фиг. 1 показана блок-схема предпочтительного варианта выполнения электропневматического устройства управления 1 парковочным тормозом согласно изобретению. Устройство управления 1 представляет собой предпочтительно компонент электропневматического тормозного устройства автопоезда, в частности тормозной системы с электронным регулированием (EBS), и расположено в тягаче.
Устройство управления 1 имеет ресиверное присоединение 2, защищенное обратным клапаном 4. От ресиверного присоединения 2 проходит ресиверная линия 6 к первому электромагнитному клапанному устройству 8 с первым 2/2-ходовым электромагнитным клапаном 10 в качестве впускного клапана и вторым 2/2-ходовым электромагнитным клапаном 12 в качестве выпускного клапана. Первый 10 и второй 12 2/2-ходовые электромагнитные клапаны находятся в обесточенном состоянии в показанном запирающем положении, тогда как они в состоянии под током переключаются в пропускающее положение и управляются электронным устройством управления 14.
К ресиверному присоединению 2 через ресиверную линию 6 присоединен также ресиверный вход 16 ускорительного клапана 18. Пневматический управляющий вход 20 ускорительного клапана 18 через управляющую линию 22 соединен с комбинацией из впускного клапана 10 (первый 2/2-ходовой электромагнитный клапан) и выпускного клапана 12 (второй 2/2-ходовой электромагнитный клапан).
В обесточенном запирающем положении второго 2/2-ходового электромагнитного клапана 12 соединение между управляющей линией 22 или ускорительным клапаном 18 и стоком давления 24 прервано, тогда как это соединение в пропускающем положении под током включено. Аналогичным образом в обесточенном запирающем положении первого 2/2-ходового электромагнитного клапана 10 соединение между управляющей линией 22 или управляющим входом 20 ускорительного клапана 18 и ресиверным присоединением 2 прервано, тогда как это соединение в пропускающем положении под током включено.
Кроме того, в линию обратной связи 26 между рабочим выходом 28 и управляющим входом 20 ускорительного клапана 18 включен дросселирующий элемент 30, за счет которого сужается проходное сечение линии обратной связи 26, а за счет сужения проходного сечения ограничивается или дросселируется массовый поток воздуха между рабочим выходом и пневматическим управляющим входом ускорительного клапана.
Оба 2/2-ходовых электромагнитных клапана 10, 12 предпочтительно натяжены пружиной в свое обесточенное положение, а под током переключаются посредством устройства управления 14.
Рабочий выход 28 ускорительного клапана 18 посредством рабочей линии 38 соединен с присоединением 40, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором. К этому присоединению 40 присоединены предпочтительно два тормозных цилиндра с пружинным энергоаккумулятором (не показаны) на заднем мосту.
В зависимости от положения включения первого 10 и второго 12 2/2-ходовых электромагнитных клапанов (комбинация впускного и выпускного электромагнитных клапанов) в управляющую линию 22 или управляющий вход 20 ускорительного клапана 18 подается или выпускается воздух, так что подача или выпуск воздуха за счет увеличения его количества посредством ускорительного клапана 18 влечет за собой соответствующую подачу или выпуск воздуха из рабочего выхода 28 и тем самым присоединения, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором.
F
Ускорительный клапан 18 имеет в значительной степени известную конструкцию и включает в себя присоединенную через управляющий вход 20 к управляющей линии управляющую камеру 42 и ограничивающий управляющую камеру 42, подвижный в корпусе 44 ускорительный поршень 46 с выполненным на нем или на его штоке телом 48 клапана, которое с выпускным седлом 50 на также размещенной подвижно в корпусе 44 манжете 52 образует выпускной клапан двухседельного клапана. Далее ускорительный клапан 18 включает в себя выполненное на корпусе впускное седло 54, к которому натяжена манжета 52, образуя вместе с ним впускной клапан двухседельного клапана. Кроме того, манжета 52 имеет центральное сквозное отверстие, которое при приподнятом от манжеты 52 ускорительном поршне 46 соединяет воздуховыпускное отверстие 56 с рабочей камерой 58, соединенной с рабочим выходом 28, чтобы выпустить воздух из него. С другой стороны, находящаяся в соединении с ресиверным входом 16 рабочая камера 60 при приподнятой от впускного седла 54 манжете 52 соединена с рабочей камерой 58, чтобы подать воздух в рабочий выход 28. Положение ускорительного поршня 46, который своим телом 48 клапана может давить на манжету 52 вниз, чтобы приподнять ее от впускного седла 54, определяется, следовательно, давлением на управляющем входе 20 или в управляющей камере 42. Наконец манжета 52 прижимается своей пружиной 62 к впускному седлу 54. Кроме того, пружина 64 ускорительного поршня с усилием F оттягивает ускорительный поршень 46 от выпускного седла 50 в направлении управляющей камеры 42.
Коммутационные состояния обоих 2/2-ходовых электромагнитных клапанов 10, 12 определяются устройством управления 14, в частности, в зависимости от имеющихся на сигнальном присоединении 32 стояночного тормоза сигналов стояночного тормоза. Для этого датчик 36 сигналов стояночного тормоза выполнен так, что он в зависимости от срабатывания управляет сигналами стояночного тормоза, представляющими описанные ниже эксплуатационные состояния.
Устройство управления через сигнальное присоединение стояночного тормоза или другое сигнальное присоединение может быть соединено с шиной данных транспортного средства (не показана), по которой могут приниматься цифровые данные от других устройств управления или передаваться им. Вместо управляемого вручную водителем датчика 36 сигналов стояночного тормоза или дополнительно к нему сигналы стояночного тормоза могут подаваться в устройство управления 14, например, по шине данных транспортного средства от другого устройства управления, например от системы помощи водителю, например системы помощи при трогании на подъемах. С помощью принимаемых по такой шине данных транспортного средства сигналов сигналы стояночного тормоза могут формироваться тогда самим устройством управления 14. Например, парковочный тормоз может быть затянут автоматически, если транспортное средство остановилось, или же автоматически отпущен, если обнаруживается, что транспортное средство должно тронуться с места.
SK
SK
AK
AK
SK
АК
Более подробно давление p в управляющей камере 42 действует на обращенную к ней поверхность A ускорительного поршня 46, а давление p в рабочей камере 58 - на обращенную к ней поверхность A. Обращенная к управляющей камере 42 поверхность A ускорительного поршня 46 больше обращенной к рабочей камере 58 поверхности А.
Таким образом, на ускорительный поршень 46 действуют следующие усилия:
st
SK
SK
- из направления управляющей камеры: F = p A
AK
F
SK
SK
- из направления рабочей камеры: F = F + p A
Fz
Reibung
Если манжета 52 движется вниз, то необходимо преодолеть дополнительно усилие F ее пружины 62. Наконец необходимо преодолеть еще силы трения F уплотнений и направляющих ускорительного поршня 46 и манжеты 52, если ускорительный поршень 46 должен перемещаться.
На этом фоне принцип действия электромагнитного устройства управления 1 парковочным тормозом следующий.
В изображенном на фиг. 1 основном состоянии электропневматического устройства управления 1 парковочным тормозом первый 10 и второй 12 2/2-ходовые электромагнитные клапаны обесточены, так что через дросселирующий элемент 30 управляющий вход 20 всегда соединен с рабочим выходом 28 ускорительного клапана 18. Таким образом, обратная связь стабильная, и никакой сжатый воздух не может поступать от ресиверного присоединения 22 к управляющему входу 20 ускорительного клапана 18 или выходить от него к стоку 24 давления. Следовательно, постоянными поддерживаются также господствующее как раз на присоединении 40, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором давление и за счет этого также его затянутое и отпущенное положения.
Если теперь в ответ на соответствующий сигнал стояночного тормоза должно быть повышено давление на присоединении 40, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, например в эксплуатационном состоянии «вспомогательный тормоз», то на фиг. 2 за счет подачи тока к первому 2/2-ходовому электромагнитному клапану 10 он переключается в проходное положение, в результате чего повышается давление в управляющей камере 42 ускорительного клапана 18. Это происходит, в частности, за счет пульсации первого 2/2-ходового электромагнитного клапана 10.
Если тогда справедливо:
то ускорительный поршень 46 движется вниз, открывает впускное седло 54 двухседельного клапана и пропускает ресиверное давление в рабочую камеру 58. Если тогда справедливо:
то ускорительный поршень 46 движется обратно в нейтральное положение, в котором впускное 54 и выпускное 50 седла двухседельного клапана закрыты.
Если же в ответ на соответствующий сигнал стояночного тормоза на фиг. 3 должно быть установлено меньшее давление на присоединении 40, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, например в эксплуатационном состоянии «вспомогательный тормоз», то преимущественно за счет пульсации второго 2/2-ходового электромагнитного клапана 12 управляющее давление в управляющей камере 42 понижается, пока не будет выполнено следующее условие:
Тогда ускорительный поршень 46 движется в направлении управляющей камеры 42 и выпускает воздух из рабочей камеры 58 через выпускное седло 50 двухседельного клапана, пока снова не установится равновесие сил, после чего ускорительный поршень 46 снова не перейдет в нейтральное положение.
Поскольку во время описанного выше управления давлением в управляющей камере 42 и регулирования давления в рабочей камере 58, как правило, господствуют неодинаковые давления и через дросселирующий элемент 30 в направлении более низкого давления всегда течет определенное количество воздуха, преимущественно результирующая доля изменения давления в управляющей камере 42 компенсируется за счет соответствующего импульсного управления первым 10 и вторым 12 2/2-ходовыми электромагнитными клапанами. Это относится как к повышению и понижению давления, так и к поддержанию давления, если на присоединении 40, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором не должно господствовать точно ресиверное или атмосферное давление.
Для включения эксплуатационного состояния «движение» на фиг. 4 в ответ на соответствующий сигнал стояночного тормоза к первому 2/2-ходовому электромагнитному клапану 10 ток подается на длительное время. За счет этого из управляющей камеры 42 выпускается воздух, даже если сначала небольшая часть направленного от первого 2/2-ходового электромагнитного клапана 10 к управляющей камере воздуха проходит через дросселирующий элемент 30 в рабочую камеру.
Если справедливо:
то возрастает также давление в рабочей камере 58, пока справедливо:
SK
АК
Поскольку поверхность A больше поверхности А, давление в рабочей камере 58 возрастает быстрее, чем в управляющей камере 42, пока не превысит его. Тогда воздух по линии 26 обратной связи и через дросселирующий элемент 30 перетекает из рабочей камеры 58 в управляющую камеру 42, так что процесс усиливается.
За счет этого ускорительный поршень 46 стабильно движется в свое нижнее, направленное к рабочей камере 58 конечное положение, так что он открывает впускное седло 54 двухседельного клапана и соединяет рабочую камеру 58 с ресиверным присоединением 2.
Поскольку управляющая камера 42 через дросселирующий элемент 30, рабочая камера 58 и впускное седло 54 постоянно снабжаются ресиверным давлением, также первый 2/2-ходовой электромагнитный клапан 10 может быть обесточен для его переключения в запирающее положение. Тогда справедливо:
На фиг. 5 показано стабильное эксплуатационное состояние «движение», в котором ускорительный поршень 46 остается в положении подачи воздуха, и справедливо:
Versorgung
Если в положении «движение» ресиверное давление p падает ниже определенного порогового значения, то преобладает усилие, действующее на пружину 64, и впускное седло 54 закрывается, выпускное седло 50 открывается, а воздух из рабочей камеры 58 выпускается. Поскольку дросселирующий элемент 30 соединяет управляющую камеру 42 с рабочей камерой 58, воздух выпускается также из управляющей камеры 42, в результате чего усилия пружины 64 ускорительного поршня 46 больше не преобладают. Парковочный тормоз переходит тогда автоматически в стабильное парковочное положение.
Для включения эксплуатационного состояния «парковка» на фиг. 6 ко второму 2/2-ходовому электромагнитному клапану 12 в течение определенного времени подается ток. За счет этого из управляющей камеры 42 впускается воздух, пока в ней не будет господствовать атмосферное давление.
Если справедливо:
то ускорительный поршень 46 движется в направлении управляющей камеры 42 и выпускает воздух из рабочей камеры 58 через впускное седло 54 двухседельного клапана.
SK
АК
Поскольку поверхность A больше поверхности А, давление в рабочей камере 58 сначала выше, чем в управляющей камере 42, поэтому воздух течет сначала из рабочей камеры 58 через дросселирующий элемент 30 в направлении управляющей камеры 42. Однако поскольку проходное сечение второго 2/2-ходового электромагнитного клапана 12 больше проходного сечения дросселирующего элемента 30 в месте дросселирования, давление в управляющей камере 42 тем не менее падает.
AK
SK
Поскольку из-за соотношения поверхностей давление p падает в рабочей камере быстрее, чем давление p в управляющей камере, первое за счет пружины 64 меньше последнего. Теперь направление течения через дросселирующий элемент 30 реверсируется, и воздух течет из управляющей камеры 42 к рабочей камере 58, так что процесс усиливается, пока не будет господствовать атмосферное давление.
Нагружающая ускорительный поршень 46 пружина 64 заботится о том, чтобы он двигался в свое верхнее конечное положение и оставался в нем, благодаря чему выпускное седло 50 постоянно полностью открыто. Поскольку управляющая камера 42 через дросселирующий элемент 30, рабочая камера 58 и открытое выпускное седло 50 постоянно соединены с атмосферой, второй 2/2-ходовой электромагнитный клапан 12 может быть обесточен и тем самым приведен в свое запирающее положение.
Стабильное эксплуатационное состояние «парковка» показано на фиг. 7.
В описанных ниже вариантах выполнения одинаковые или одинаково действующие детали и компоненты со ссылкой на описанный выше вариант выполнения обозначены теми же ссылочными позициями.
SK
АК
SK
АК
SK
SK
АК
AK
В описанном выше варианте выполнения обращенная к управляющей камере 42 активная поверхность A ускорительного поршня 46 уже на поверхность, окруженную выпускным седлом, больше обращенной к рабочей камере 58 активной поверхности А. Если различие между активными поверхностями должно быть еще больше, то можно согласно вариантам выполнения на фиг. 8 и 9 использовать в качестве ускорительного поршня 46 также ступенчатый поршень, у которого активная поверхность A ступени, обращенная к управляющей камере 42, больше активной поверхности А ступени, обращенной к рабочей камере 58, причем пространство между уплотнениями обеих ступеней поршня соединено с атмосферой. Таким образом, активная поверхность A для давления p в управляющей камере 42 существенно увеличивается по сравнению с активной поверхностью А для давления p в рабочей камере 58.
Чтобы с высокой надежностью избежать в положении «парковка» возможных возникающих легких неплотностей относительно направляющей ресиверное давление зоны и тем самым нежелательного отпускания парковочного тормоза, согласно варианту выполнения на фиг. 9 преимущественно на ускорительном поршне 46 может быть расположен дополнительный дросселирующий элемент 65 так, что он выпускает воздух из управляющей камеры 42 в направлении стока давления, если ускорительный поршень 46 находится в положении, в котором он еще не открыл или неполностью открыл впускное седло 54 двухседельного клапана.
Это можно реализовать по фиг. 9, например, за счет прочно закрепленного уплотнения 67 ускорительного поршня с дополнительным дросселирующим элементом 65 на своей боковой стенке в виде сквозного отверстия таким образом, что дополнительный дросселирующий элемент 65 взаимодействует с уплотнением 67 ускорительного поршня и в зависимости от положения может соединять управляющую камеру 42 с выпуском 56 воздуха или запирать это соединение. Поэтому дополнительный дросселирующий элемент 65 взаимодействует с уплотнением 67 ускорительного поршня таким образом, что в зависимости от положения ускорительного поршня 46 или ступенчатого поршня 46а возникает или прерывается дросселированное соединение между стоком давления (атмосферой) и управляющей камерой 42, как это представлено на фиг. 9.
Если посредством электропневматического устройства управления 1 парковочным тормозом предусмотрено управление управляющим клапаном прицепа (ASV), то оно может быть выполнено, как изображено на фиг. 10 и 11, так, что давление, имеющееся на присоединении 40, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором одновременно направляется к присоединению 66 для управляющего клапана прицепа. В этом случае водитель должен, однако, иметь возможность при включенном парковочном тормозе подать воздух в присоединение 66 для управляющего клапана прицепа, чтобы отпустить тормоза прицепа и проверить, может ли тормоз с пружинным энергоаккумулятором тягача один удерживать автопоезд в остановленном положении («функция тестирования»). Эта «функция тестирования» реализуется за счет второго, управляемого электронным устройством управления 14 электромагнитного клапанного устройства 68, которое содержит преимущественно два 2/2-ходовых электромагнитных клапана на фиг. 10 или единственный 3/2-ходовой электромагнитный клапан на фиг. 11 или образован ими. Электромагнитный клапан или электромагнитные клапанные устройства 68 включены предпочтительно так, что они в обесточенном состоянии соединяют присоединение 66 для управляющего клапана прицепа с присоединением 40, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, а в состоянии под током - с ресиверным присоединением 2. Другими словами, второе электромагнитное клапанное устройство 68 выполнено так, что оно соединяет с присоединением 66 для управляющего клапана прицепа либо ресиверное присоединение 2, либо рабочий выход 28 ускорительного клапана 18.
Если прицеп при полностью затянутом парковочном тормозе и отключенном электропитании не должен заодно затормаживать, то присоединение 66 для управляющего клапана прицепа в этих эксплуатационных условиях должно быть соединено с ресиверным давлением. Если же давление на присоединении 66 для управляющего клапана прицепа как раз регулируется, например, в рамках функции «вспомогательное торможение», то прицеп должен быть заодно заторможен. Эта функция в другом варианте выполнения реализуется предпочтительно также посредством второго электромагнитного клапанного устройства 68, например в виде двух 2/2-ходовых электромагнитных клапанов на фиг. 12 или единственного 3/2-ходового электромагнитного клапана на фиг. 13. Однако по сравнению с фиг. 10 и 11 эти электромагнитные клапанные устройства 68 включены наоборот, так что в обесточенном состоянии на присоединении 66 для управляющего клапана прицепа имеется ресиверное давление, а во время регулирования давления за счет подачи тока к этим электромагнитным клапанным устройствам 68 присоединение 66 для управляющего клапана прицепа соединено с присоединением 40, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором. Второе электромагнитное клапанное устройство 68 на фиг. 12 и 13 выполнено тогда так, что оно в обесточенном состоянии соединяет ресиверное присоединение 2 с присоединением 66 для управляющего клапана прицепа. С другой стороны, второе электромагнитное клапанное устройство 68 в состоянии под током соединяет с присоединением 66 для управляющего клапана прицепа рабочий выход 28 ускорительного клапана 18.
Если даже в случае деактивированного в результате отказа или отключения (зажигание выключено) электропитания стояночный тормоз должен еще иметь возможность затягивания, то, например, посредством приводимого в действие вручную клапана 72а или электромагнитного клапана 72b, питаемого от дополнительного относительно имеющейся бортовой системы электропитания (например, аккумулятор) источника электропитания 73 (дополнительный аккумулятор), можно выпустить воздух из управляющего входа 20 ускорительного клапана 18.
Вследствие этого в соответствии с вариантами выполнения на фиг. 14-17 может быть предусмотрено третье клапанное устройство 74, например, с клапаном 72а с ручным управлением или клапаном 72b с электроуправлением, имеющим пропускающее и запирающее положения, который в пропускающем положении соединяет управляющий вход 20 ускорительного клапана 18 со стоком 84 давления, а в запирающем положении - запирает это соединение.
На фиг. 14 может использоваться, например, ручной клапан 72а или на фиг. 15 и 16 - электромагнитный клапан 72b, который приводится в действие электрическим выключателем 75, соединяющим его с дополнительным источником электропитания 73. Во избежание случайного запитывания током электромагнитного клапана 72b из-за ошибки в кабельной разводке на фиг. 16 может использоваться выключатель со сдвоенным коммутирующим контактом для положительного полюса и массы.
В вариантах выполнения на фиг. 18-23 электронное устройство управления 14 выполнено таким образом, что оно на основе сигнала, представляющего фактическое давление, и сигнала стояночного тормоза, представляющего значение заданного давления, осуществляет сравнение фактического и заданного давлений в рамках регулирования давления и/или проверку достоверности давления и/или определение имеющегося на ресиверном присоединении 2 ресиверного давления.
Если, например, в соответствии с вариантом выполнения на фиг. 18 к рабочему выходу 28 ускорительного клапана 18 подключен датчик 88 давления, который соединяется также с присоединением 40, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором или соединен с присоединением 66 для управляющего клапана прицепа, то там можно определить фактическое давление, а по нему - эксплуатационное состояние, по меньшей мере, одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором (отпущен, затянут или частично отпущен или затянут). То же относится тогда и к эксплуатационному состоянию тормозов прицепа, которое определяется по фактическому давлению на присоединении 66 для управляющего клапана прицепа, если второе электромагнитное клапанное устройство 68 находится в положении, в котором присоединение 66 для управляющего клапана прицепа соединено с присоединением 40, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором. Кроме того, реализован контур регулирования давления, в котором первое электромагнитное клапанное устройство 8 образует с ускорительным клапаном 18 исполнительные органы. Если используется исключительно датчик 88 давления, то регулятор давления обнаруживает, однако, отклонения давления только тогда, когда уже возникло отклонение давления на рабочем выходе ускорительного клапана. Это может привести к повышению расхода сжатого воздуха.
Если на фиг. 19 с управляющим входом 20 ускорительного клапана соединяется датчик 89 давления, то можно очень быстро определить отрегулированное первым 10 и вторым 12 2/2-ходовыми электромагнитными клапанами фактическое давление, что выражается в высокой динамике контура регулирования давления. Кроме того, можно определить также эксплуатационное состояние, по меньшей мере, одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором (отпущен, затянут или частично отпущен или затянут), а также господствующее там фактическое тормозное давление, правда, с меньшей точностью по сравнению с использованием датчика 88 давления, т.к. характеристика срабатывания и гистерезис ускорительного клапана поступают в устройство управления в качестве ошибок. То же относится тогда также к эксплуатационному состоянию тормозов прицепа. Особенно предпочтительным при использовании датчика 89 давления является то, что регулятор давления может регулировать отклонения давления в управляющей камере настолько тонко, что они еще не приводят к отклонению давления на рабочем выходе ускорительного клапана.
Если на фиг. 20 первый датчик 88 давления соединяется с рабочим выходом 28, а второй датчик 89 давления - с управляющим входом ускорительного клапана 18, то это обеспечивает также обнаружение ошибок посредством контроля достоверности. Например, значения фактического давления первого 88 и второго 89 датчиков давления в зависимости от эксплуатационного состояния с учетом определенных допусков должны находиться в определенном соотношении между собой. При этом обнаружение или контроль ошибок осуществляется быстро, полно и в нескольких эксплуатационных состояниях. Кроме того, происходит более быстрое регулирование давления с меньшим расходом сжатого воздуха, чем если бы только один датчик 88 давления был расположен на рабочем выходе 28 ускорительного клапана 18, и более точное регулирование давления на рабочем выходе, чем если бы только один датчик 89 давления был расположен на управляющем входе 20 ускорительного клапана 18.
В варианте выполнения на фиг. 21 с рабочим выходом 28 ускорительного клапана 18 соединен первый датчик 88 давления, а с присоединением 66 для управляющего клапана прицепа - дополнительный датчик 89 давления, так что помимо регулирования давления возможен также контроль достоверности, поскольку давление на присоединении 66 для управляющего клапана прицепа должно соответствовать давлению на присоединении 40, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, если второе электромагнитное клапанное устройство 68 включает соответствующее соединение. Если второе электромагнитное клапанное устройство 68 включило соединение между ресиверным давлением и присоединением 66, то с помощью датчика 90 давления можно измерить ресиверное давление.
Если на фиг. 23 вместе с первым датчиком 88 давления на рабочем выходе 28 и вторым датчиком 89 давления на управляющем входе 20 ускорительного клапана 18 с присоединением 66 для управляющего клапана прицепа соединяется дополнительный датчик 90 давления, то в нескольких эксплуатационных состояниях возможно непосредственное измерение ресиверного давления на ресиверном присоединении, если третье электромагнитное клапанное устройство без необходимости настройки эксплуатационного состояния «движение». Кроме того, посредством контроля достоверности возможно также быстрое обнаружение ошибок. Например, фактические давления датчиков 88, 89 давления должны иметь одинаковые значения, если второе электромагнитное клапанное устройство 68 выполнено так, что между датчиками 88, 90 давления возникает соединение. Как сказано выше, также в нескольких эксплуатационных состояниях возможно определение ресиверного давления. Предпочтительным образом за счет этого возможно также регулирование давления на присоединении 66 для управляющего клапана прицепа, если предусмотрено эксплуатационное состояние «противонакатное торможение» (фиг. 29, 30), в котором для растяжения автопоезда дозированно затягиваются только тормоза прицепа, но не тормоза тягача.
Согласно варианту выполнения на фиг. 24 ускорительный клапан 18, первое электромагнитное клапанное устройство 8 (первый 10 и второй 12 2/2-ходовые электромагнитные клапаны), обратный клапан 4, дросселирующий элемент 30, электронное устройство управления 14, а также ресиверное присоединение 2, присоединение 40, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором и сигнальное присоединение 32 стояночного тормоза выполнены в одном, обозначенном штрихпунктиром блоке 92, который здесь представляет собой расширяемый основной модуль. В основной модуль или в блок 92 может быть интегрирован далее, по меньшей мере, один датчик 88 давления, который здесь соединен, например, с присоединением 40, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором. Кроме того, разумеется, в блок 92 интегрированы также электрические провода и пневмопроводы, которые электрически или пневматически соединяют между собой названные компоненты. Блок или основной модуль 92 может содержать единственный корпус или состоять из нескольких, разъемно или неразъемно соединенных между собой корпусов или частей корпусов.
В варианте выполнения на фиг. 25 основной модуль 92 из фиг. 24 модифицирован таким образом, что обратный клапан 4 и, по меньшей мере, один участок линии 26 обратной связи расположены между управляющим входом 20 ускорительного клапана 18 и присоединением 40, по меньшей мере, для одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором или рабочим выходом 28 ускорительного клапана 18 вне блока 92. В частности, обратный клапан 4 в зависимости от оснащения транспортного средства уже может быть интегрирован в агрегат для снабжения сжатым воздухом, так что он здесь больше не нужен. Для внешнего участка линии 26 обратной связи на корпусе 96 блока 92 предусмотрено тогда собственное присоединение 94. Тогда в качестве блока 92 может быть использован разве что незначительно модифицированный внутри, обычно используемый в рабочих тормозах с электронным регулированием (EBS) электропневматический модулятор (ЕРМ) и приведен в соответствие за счет названных внешних модификаций.
Дополнительно на фиг. 26 и 27 второе электромагнитное клапанное устройство 68 может быть расположено вне блока 92. Прифланцованное, например, извне второе электромагнитное клапанное устройство 68 снабжается тогда сжатым воздухом по также внешней ресиверной линии 6. Наконец также на корпусе 96 блока 92 предусмотрено электрическое присоединение 98 для второго электромагнитного клапанного устройства 68, чтобы им можно было управлять по сигнальной линии 100 устройством управления 14 блока 92.
С прифланцованным извне к блоку 92 и соединенным с ним кабелями вторым электромагнитным клапанным устройством 68 для реализации тестовой функции и/или для управления тормозами прицепа можно использовать, например, обычный и изготавливаемый большими партиями электромагнитный ASR-клапан (противобуксовочный регулирующий клапан).
В качестве альтернативы этому на фиг. 28 второе электромагнитное клапанное устройство 68 может быть расположено также внутри блока 92, например прифланцовано или свинчено, благодаря чему уменьшаются затраты на внешнюю трубную и кабельную разводку.
Следует еще упомянуть, что объединение электропневматического устройства управления парковочным тормозом с другой, электронно-управляемой системой транспортного средства в один блок может быть предпочтительным, поскольку может быть предусмотрено одно общее электронное устройство управления. В частности, преимущества дает объединение с установкой подготовки воздуха, т.к. здесь также может отпасть ресиверная линия к электропневматическому устройству управления парковочным тормозом.
Согласно варианту выполнения на фиг. 29 и 30, вне или внутри блока 92 может быть расположено четвертое электромагнитное клапанное устройство 102, посредством которого реализуется функция «противонакатное торможение». Это четвертое электромагнитное клапанное устройство 102 включает в себя четвертый 2/2-ходовой электромагнитный клапан 104, который, с одной стороны, соединен с присоединением 66 для управляющего клапана прицепа, а, с другой стороны, с пятым 2/2-ходовым электромагнитным клапаном 106, который переключает давление на четвертом 2/2-ходовом электромагнитном клапане 104 в его пропускающем положении на сток 108 давления. Это четвертое электромагнитное клапанное устройство 102, если смотреть в направлении течения, расположено за вторым электромагнитным клапанным устройством 68, посредством которого здесь реализуется «тестовая функция».
Для противонакатного торможения из управляющего клапана прицепа должен дозированно выпускаться воздух, для чего четвертый 2/2-ходовой электромагнитный клапан 104 сначала переключается в запирающее положение, а пятый 2/2-ходовой электромагнитный клапан 106 в зависимости от соответствующего электрического сигнала затягивания переключается, например, попеременно или импульсно из запирающего положения в пропускающее положение. Для отпускания противонакатного тормоза четвертый 2/2-ходовой электромагнитный клапан полностью или импульсно переключается обратно в пропускающее положение. Если второе электромагнитное клапанное устройство 68 выполнено в виде комбинации из двух 2/2-ходовых электромагнитных клапанов, то они уже могут выполнять запирающую функцию, так что 2/2-ходовой электромагнитный клапан 104 может отпасть.
Комбинация признаков различных вариантов осуществления изобретения возможна и настоящим мотивируется.