ПАРКОВОЧНОЕ ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММЕРЧЕСКОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
PARKING BRAKE FOR COMMERCIAL VEHICLE

Данное изобретение относится к парковочному тормозному устройству для коммерческого транспортного средства, по меньшей мере, с узлом распределительного клапана, по меньшей мере, с ускорительным клапаном, по меньшей мере, с устройством пневматического тормоза и, по меньшей мере, с модулем управления прицепом, причем ускорительный клапан выполнен с возможностью управления распределительным клапаном, причем устройство пневматического тормоза выполнено с возможностью управления ускорительным клапаном.
Парковочные тормоза (или стояночные тормоза) коммерческого транспортного средства, включая прицепы, а также рельсовые транспортные средства, всегда оборудуют в настоящее время тормозными цилиндрами с пружинными энергоаккумуляторами, нагружающими в отпущенном состоянии компрессионную камеру пружины сжатым воздухом и удерживающие тем самым пружину сжатой, в то время как при парковочном торможении из компрессионной камеры пружины удаляют воздух, т.е. связывают ее с атмосферным давлением, чтобы тормозной цилиндр производил под воздействием пружины тормозное усилие (Бош, Технический лексикон грузового транспорта, 22-ое издание, Дюссельдорф. 1995, стр. 648).
Известны как чисто пневматические парковочные тормоза, приводимые в действие водителем через бистабильные клапана парковочного тормоза, так и электропневматические устройства с бистабильным электромеханическим клапаном, управляемым электромеханическим бистабильным магнитным клапаном. Оба положения клапана «парковочный тормоз» и «снятие тормоза» должны при этом быть «стабильными», т.е. оставаться в выбранном положении без воздействия человека. Это относится и к отключению электропитания магнитных клапанов.
Ранее из DE 10 2009 059 816 А1 известно родовое парковочное тормозное устройство для грузовых автомобилей, в котором модули управления прицепом установлены в зоне трубопроводов органов управления рабочими тормозами грузового автомобиля.
Недостатком существующего уровня техники является переменный характер работы электрического парковочного тормоза в зависимости от длины трубопроводов из кабины водителя до модуля управления прицепом, различной для типов транспортных средств.
Из DE 10 2013 006 860 А1 также известна пневмосистема грузового автомобиля, в которой, например, для парковочного тормозного устройства по родовому понятию магнитный клапан устройства воздухоподготовки используют также и для осуществления т.н. функции трейлерного теста для подачи команд на модуль управления прицепа.
Так как длина трубопроводов до распределительного клапана прицепа в разных типах транспортных средств различна, объем трубопроводов управления электронным парковочным тормозом также зависит от этих колебаний. Так, например, при малом объеме трубопроводов управления давление в трубопроводе управления растет и падает быстро. Однако, при большом объеме трубопровода управления давление в трубопроводе управления растет и падает медленно. Таким образом, регулирования парковочного тормоза трудоемко и трудно настраиваемо для правильной работы.
Поэтому задача данного изобретения – это предпочтительно усовершенствование парковочного тормозного устройства для коммерческого транспортного средства указанного типа, в частности, для обеспечения возможности более простой и легкой настройки регулирования парковочного тормозного устройства, в частности электронного парковочного тормоза, а также упрощение управления прицепом и его тормозным устройством.
Эта задача решена, согласно изобретению посредством устройства парковочного тормоза для коммерческого транспортного средства, охарактеризованного признаками пункта 1 формулы изобретения. В нем предложено оборудование парковочного тормозного устройства коммерческого транспорта, по меньшей мере, узлом распределительного клапана, по меньшей мере, ускорительным клапаном, по меньшей мере, пневматическим тормозом и, по меньшей мере, модулем управления прицепом, причем ускорительный клапан выполнен с возможностью управления узлом распределительного клапана, а, по меньшей мере, устройство пневматического тормоза выполнено с возможностью управления ускорительным клапаном, причем выше по потоку модуля управления прицепом установлен клапан с первой подводкой, со второй подводкой и с третьей подводкой, причем ко второй подводке подключен второй соединительный трубопровод, соединяющий клапан с узлом распределительного клапана, причем к третьей подводке подключен третий соединительный трубопровод, соединяющий клапан с модулем управления прицепом, причем к первой подводке подключен первый соединительный трубопровод, состыкованный с трубопроводом ниже по потоку ускорительного клапана.
Парковочное тормозное устройство коммерческого транспортного средства – это, в частности, электронное парковочное тормозное устройство для коммерческого транспортного средства.
В основе изобретения лежит идея, заключающаяся в том, что для управления функцией парковочного торможения модуля управления прицепом необходимо подавать команды на подводку управления модуля управления прицепом для управления устройством парковочного тормоза прицепа коммерческого транспортного средства в движении и на стоянке исключительно посредством давления в подводящих трубопроводах к пружинным аккумуляторам парковочного тормоза коммерческого транспортного средства, т.е. главным образом посредством давления из пружинных аккумуляторов парковочного тормоза коммерческого транспортного средства. Подключение к трубопроводам управления ускорительным клапаном, таким образом, отпадает, что обеспечивает более простую конструкцию. Таким образом, трубопровод к распределительному клапану прицепа с разной длиной в разных типах транспортных средств больше не состыкован с трубопроводом управления ускорительного клапана, а состыкован с пружинными аккумуляторами. За счет этого регулировочный объем устройства парковочного тормоза имеет постоянное значение. Это упрощает регулировку устройства парковочного тормоза. Кроме этого изменение длины трубопровода к модулю управления прицепом имеет меньше ограничений.
Второй соединительный трубопровод соединяет клапан, в частности, напрямую с узлом распределительного клапана (т.е., например, во втором соединительном трубопроводе между клапаном и узлом распределительного клапана отсутствует дополнительный клапан).
Клапан – это трехпозиционный двухходовой (3/2) клапан.
Также в качестве клапана предложен магнитный клапан. Это обеспечивает возможность точной регулировки клапана и его надежную работу. Установка таких клапанов также экономична.
Кроме этого возможно пневматическое управление клапаном. Эта стандартная конструкция обеспечивает реализацию требований к клапану. Использование стандартных деталей или нормированных деталей экономично и предпочтительно для долгого срока службы.
Клапан имеет первую подводку управления, причем первая подводка управления подключена первым ответвителем ко второму соединительному трубопроводу. Это обеспечивает возможность использования давления во втором соединительном трубопроводе и для управления клапаном. При превышении давлением во втором соединительном трубопроводе задаваемого или заданного порогового значения клапан срабатывает. Предусмотрена возможность нахождения клапана в этом положении до падения наложенного давления ниже порогового значения. Существует принципиальная возможность стабильного удержания клапана в этом положении и его срабатывание только при поступлении другого сигнала управления на подводку управления клапана.
Предложено также наличие у клапана второй подводки управления, причем вторая подводка управления подключена вторым ответвителем к первому соединительному трубопроводу. Аналогично первой подводке управления это обеспечивает возможность использовать давление в первом соединительном трубопроводе также для управления клапаном. При превышении давления во втором соединительном трубопроводе задаваемого или заданного порогового значения клапан срабатывает. Предусмотрена возможность нахождения клапана в этом положении до падения наложенного давления ниже порогового значения. Существует принципиальная возможность стабильного удержания клапана в этом положении и его срабатывание только при поступлении другого сигнала управления на подводку управления клапана.
Кроме этого предложено наличие у клапана, по меньшей мере, первого коммутационного положения, в котором первая подводка соединена с третьей подводкой таким образом, чтобы давление на подводку управления модуля управления прицепом поступало из первого соединительного трубопровода. Это дает преимущество исключительно пневматического соединения клапана в этом положении с зоной устройства парковочного тормоза ниже по потоку ускорительного клапана. Это обеспечивает отсутствие соединения с системой трубопроводов устройства парковочного тормоза выше поп потоку ускорительного клапана, что способствует управлению (бистабильного) устройства парковочного тормоза и ускорительного клапана. Это значительно снижает длину трубопровода или длину трубной разводки по сравнению с существующими системами и значительно упрощает конструкцию и компоновку трубопроводов выше по потоку ускорительного клапана.
В частности, предложено соединение, по меньшей мере, в первом коммутационном положении первого соединительного трубопровода, по меньшей мере, с пружинным аккумулятором парковочного тормоза коммерческого транспорта, за счет чего давление в первый соединительный трубопровод поступает, по меньшей мере, от пружинного аккумулятора. Это обеспечивает возможность использовать и так имеющееся в пружинных аккумуляторах коммерческого транспортного средства давление для управления и работы модуля управления прицепом. Это положение используют, в частности, во время парковки коммерческого транспортного средства.
Клапан имеет, по меньшей мере, второе коммутационное положение, в котором вторая подводка соединена с третьей подводкой таким образом, что на вторую подводку управления модуля управления прицепом давление поступает из второго соединительного трубопровода. Таким образом, осуществляют управление модулем управления прицепом, в частности, не отпуская при этом парковочный тормоз коммерческого транспортного средства. За счет такой возможности управления модулем управления прицепом управляют независимо от управления пружинным аккумулятором или независимо от давления в пружинных аккумуляторах.
В припаркованном состоянии необходимо активировать т.н. функцию «трейлерного теста» с возможностью отдельно управлять сигналом давления на модуль управления прицепом. Для этого на время «трейлерного теста» в трубопровод управления к модулю управления прицепом для работы парковочного тормоза прицепа подают сжатый воздух (вместо удаления воздуха), а пружинный аккумулятор продолжают вентилировать. Это обеспечивает возможность проверить способность парковочного тормоза тягача самостоятельно удержать сцепку тягача и прицепа на склоне при отсутствии действия рабочего тормоза прицепа. Для этого во время «трейлерного теста» при задействованном парковочном тормозе грузовика отпускают рабочий тормоз прицепа путем подачи сжатого воздуха в трубопровод управления распределительного клапана прицепа. Водитель контролирует процесс скатывания сцепки. Только в противном случае сцепку можно оставить на этом месте.
Другие детали и преимущества изобретения более подробно раскрыты в примерах осуществления изобретения, показанных на чертежах, на которых представлено:
фиг. 1 - схема примера выполнения парковочного тормозного устройства по данному изобретению в положении «парковка»;
фиг. 2 - парковочное тормозное устройство по фиг. 1 в положении «трейлерного теста»;
фиг. 3 - устройство парковочного тормоза по фиг. 1 в положении «движение»;
фиг. 4 - устройство парковочного тормоза по фиг. 1 в положении «калибровка»;
фиг. 5 - схема примера выполнения скользящего клапана парковочного тормозного устройства по фиг. 1.
На фиг. 1 показана схема выполнения парковочного тормозного устройства 100 по данному изобретению в положении «парковка».
Парковочное тормозное устройство 100 включает не показанный в деталях источник сжатого воздуха, например компрессор коммерческого транспорта, подключенный к трубопроводу выше по потоку обратного клапана 110.
Ниже по потоку обратного клапана 110 в трубопроводе 162 установлен фильтр 112 и дроссель 114.
Между фильтром 112 и обратным клапаном 110 ответвлен трубопровод 158 сжатого воздуха.
Парковочное тормозное устройство 100 включает также магнитный 3/2-клапан 118, магнитный 2/2-клапан 120, дополнительный магнитный 2/2-клапан 124 и узел 126 распределительного клапана.
Установлен также ускорительный клапан 128. Ускорительный клапан 128 имеет подводки 128а и 128с, а также подводку 128b управления. Ускорительный клапан 128 имеет также выход для отведения воздуха.
Магнитный клапан 118 имеет подводки 118а, 118b, 118с. К подводке 118а подключен воздуховыводной трубопровод с фильтром 116. К подводке 118b подключен трубопровод 164, ответвленный от трубопровода 162. К подводке 118с подключен трубопровод 168.
Магнитный клапан 120 имеет подводки 120а и 120b. К подводке 120а подключен трубопровод 170, соединяющий подводку 120а с подводкой 126b узла 126 распределительно клапана.
Магнитный клапан 124 имеет подводки 124а и 124b. К подводке 124а подключен воздуховыводной трубопровод с фильтром 122.
Узел 126 распределительного клапана – это предложенный и установленный бистабильный клапан в парковочном тормозном устройстве 100, выполненный в виде 3/2-клапана. Узел 126 распределительного клапана имеет подводки 126а, 126b и 126е.
К подводке 126а подключен трубопровод 168, соединяющий магнитный клапан 116 с узлом 126 распределительного клапана. Трубопровод 170 подключен к подводке 126b и соединяет магнитный клапан 120 с узлом 126 распределительного клапана. Трубопровод 184 подключен к подводке 126е.
Узел 126 распределительного клапана имеет также подводки 126с, 126d, 126f управления. К подводке 126с управления подключен трубопровод 180 управления, ответвленный от трубопровода 170.
К подводке 126d управления подключен трубопровод 178 управления. В зоне подводки 126d управления и первого конца трубопровода 128 управления подключен также трубопровод 182, соединяющий с подводкой 128b управления ускорительного клапана 128.
К подводке 126f подключен трубопровод 166 управления, ответвленный от трубопровода 168.
От трубопровода 184 ответвлен трубопровод 174, 176 с установленными в нем в указанном порядке дросселем 138, клапаном 140 отбора низкого давления и дросселем 142. Трубопровод 174 идет к трубопроводу 172, соединенному, в свою очередь, ответвлением с подводкой 124b магнитного клапана 124 и также с трубопроводом 170. От трубопровода 176 отходит ответвление к манометру 136.
Клапан 140 отбора низкого давления имеет подводки 140а, 140b и 140с.
К подводке 140а подключен трубопровод 178.
Подводка 128а ускорительного клапан 128 соединена с питающим трубопроводом 158 сжатого воздуха. Подводка 128с ускорительно клапана соединена с трубопроводом 160, от которого непосредственно ниже по потоку ускорительного клапана 128 отходит ответвление к манометру 130.
Ниже по потоку манометра 130 ответвлен сначала трубопровод или соединительный трубопровод 186 и затем подводки 132 и 134, в частности к пружинным аккумуляторам парковочного тормоза коммерческого транспортного средства. При этом подводка 134 связана с трубопроводом 194.
Парковочное тормозное устройство включает модуль 146 управления прицепом. Модуль 146 управления прицепом имеет подводку 146а управления работой парковочного тормоза прицепа, а также подводки 146b, 146с к тормозам прицепа.
Подводка 146а управления соединена трубопроводом 192 с клапаном 144, выполненным с возможностью управления модулем управления прицепом в отношении его коммутационных положений.
Клапан 144 выполнен в виде пневматического 3/2-клапана.
Клапан 144 имеет подводки 144а, 144b и 144с, а также подводки 144с, 144е управления.
Подводка 144а соединена с трубопроводом 186. От трубопровода 186 ответвлен также трубопровод управления или отвод 188ab, соединенный с подводкой 144е управления.
Таким образом, к подводке 144а подключен соединительный трубопровод 186, связанный с первым трубопроводом 180, расположенным ниже по потоку ускорительного клапана 128.
Подводка 144b соединена с трубопроводом 184. От трубопровода 184 ответвлен также трубопровод управления или отвод 190, соединенный с подводкой 144с управления.
Функционирование парковочного тормозного устройства 100 представлено следующим образом:
фиг. 1 схема примера выполнения парковочного тормозного устройства по данному изобретению в положении «парковка»;
фиг. 2 парковочное тормозное устройство по фиг. 1 в положении «трейлерного теста»;
фиг. 3 устройство парковочного тормоза по фиг. 1 в положении «движение»;
фиг. 4 устройство парковочного тормоза по фиг. 1 в положении «калибровка»;
Парковочное тормозное устройство 100 управляет функцией парковочного тормоза, как коммерческого транспортного средства, так и прицепа.
Для этого в парковочном тормозном устройстве генерируют сигнал сжатого воздуха, инициирующий положение бистабильного клапана, т.е. узла 126 распределительного клапана, сохраняющего актуальное положение и без электропитания.
При этом два главных коммутационных положения следующие:
- ПАРКОВКА (фиг. 1): при сигнальном давлении ниже заданного порогового значения бистабильный клапан находится в положении ‘0’ (невключенное коммутационное положение клапана) для положения парковки.
- ДВИЖЕНИЕ (фиг. 3): при сигнальном давлении выше заданного порогового значения бистабильный клапан находится в положении ‘1’ (включенное коммутационное положение клапана) для положения движения.
Для работы парковочного тормоза тормозные цилиндры с пружинным аккумулятором заполняют сжатым воздухом или удаляют из них сжатый воздух посредством ускорительного клапана 128, управляемого пневматическим сигналом.
При этом в положении «ПАРКОВКА» (фиг. 1) из пружинных аккумуляторов удаляют воздух.
В положении «ДВИЖЕНИЕ» (фиг. 3) пружинные аккумуляторы заполнены воздухом. Для этого сжатый воздух через клапан 120 направляют в трубопровод 172 и трубопровод 170. Узел 126 распределительного клапана находится в положении 1, соединяющем подводку 126b с подводкой 126с. Таким образом, узел 126 распределительного клапана «коммутирован».
Давление в трубопроводе 172 выше, чем после узла 126 распределительного клапана, за счет чего клапан 140 отбора низкого давления открыт в направлении подводки 140с и трубопровода 176. Через подводку 140с сжатый воздух поступает к подводке 140а и дальше в трубопровод 178 и 182 управления. Это задействует подводку 128b ускорительного клапана и «коммутирует» ее. Это соединяет питающий трубопровод 158 сжатого воздуха с трубопроводом 160 и подводит давление к подводкам 132 и 134 и заполняет воздухом пружинные аккумуляторы коммерческого транспортного средства.
Для управления работой парковочного тормоза прицепа в трубопровод 192 управления модуля 146 управления прицепом подают воздух и удаляют воздух из него.
При этом в положении «ПАРКОВКА» (фиг. 1) из трубопровода 192 управления модуля 146 управления прицепом удаляют воздух. Рабочие тормоза прицепа заполнены воздухом за счет инверсной передаточной работы модуля управления прицепом.
В положении «ДВИЖЕНИЕ» (фиг. 3) трубопровод 192 управления модуля 146 управления прицепом заполнен воздухом. Рабочие тормоза прицепа заполнены воздухом.
Клапан 144 находится в первом коммутационном положении, в котором первая подводка 144а соединена с третьей подводкой 144d для подачи давления из первого соединительного трубопровода 186 на подводку 146а модуля 146 управления прицепом. В первом коммутационном положении первый соединительный трубопровод 186 соединен, по меньшей мере, с пружинным аккумулятором парковочного тормоза коммерческого транспортного средства, за счет чего первый соединительный трубопровод 186 находится под давлением, по меньшей мере, одного пружинного аккумулятора.
На парковке необходимо активировать «трейлерный тест» (фиг. 2), чтобы водитель смог проверить, сможет ли парковочный тормоз тягача самостоятельно удержать сцепку тягача и прицепа при наклоне при отсутствии действия рабочих тормозов прицепа.
Для этого во время «трейлерного теста» при задействованном парковочном тормозе коммерческого транспортного средства отпускают рабочий тормоз прицепа, подавая давление в трубопровод управления модуля 146 управления прицепом. Водитель контролирует скатывание сцепки. Только при отсутствии скатывания сцепку можно оставить на этом месте.
Парковочное тормозное устройство 100 обеспечивает возможность активировать «трейлерный тест», при котором пневматическим сигналом на модуль 146 управления прицепом управляют отдельно.
На время «трейлерного теста» трубопровод управления модулем 146 управления прицепа заполняют воздухом, а не выпускают воздух из него, а из пружинных аккумуляторов продолжают стравливать воздух.
Для этого предназначен клапан 144, использующий давление на подводке 144b в качестве давления управления клапаном 144 (через трубопровод управления 190 и подводку 144с управления). При превышении порогового значения давления на входной стороне клапан 144 коммутирует.
В первом основном положении («ПАРКОВКА», фиг. 1) подводка 144b перекрыта, а подводка 144а соединена с подводкой 144d. Клапан 144 в этом положении удерживает пружина.
Во втором коммутированном положении («трейлерный тест», фиг. 3) давление в подводке 144b удерживает клапан 144 в этом положении против усилия пружины. Подводка 144b соединена с подводкой 144d, а подводка 144а перекрыта.
Клапан 144 установлен для пневматической коммутации электронного парковочного тормозного устройства 100 таким образом, чтобы подводка 144а клапана 144 была соединена с пружинными аккумуляторами парковочного тормоза коммерческого транспортного средства. Подводка 144d соединена с трубопроводом 192 управления модуля 146 управления прицепом.
Пневматическая коммутация электронного парковочного тормозного устройства 100 выполнена таким образом, чтобы обеспечивать питание подводки 144b сжатым воздухом во время стравливания воздуха из пружинных аккумуляторов.
Клапан 144 находится в коммутационном положении, в котором вторая подводка 144b соединена с третьей подводкой 144d таким образом, чтобы обеспечить на подводке 146а управления модуля 146 управления прицепом давление из второго соединительного трубопровода 184.
Клапан 144 выполнен в виде скользящего клапана 144.
На фиг. 4 в разрезе показана схема примера выполнения скользящего клапана 144 с подводками 144а, 144b, 144d.