Устройство управления тормозной системой для транспортного средства, тормозная система для транспортного средства, способ приведения в действие устройства управления и способ подачи на, по меньшей мере, одно тормозное устройство тормозной системы для транспортного средства тормозного давления

Изобретение относится к устройству (102) управления для управления тормозной системой (100) для транспортного средства. Устройство (102) управления содержит выполненный с возможностью регулировки управляющий клапан (104) для подачи на по меньшей мере одно тормозное устройство (110) тормозной системы (100) тормозного давления (pb), элемент (106) подсоединения напорного резервуара для подсоединения управляющего устройства (102) к напорному резервуару (112) для подачи давления (pv) в накопителе, а также расположенный или выполненный с возможностью расположения между управляющим клапаном (104) и элементом (106) подсоединения напорного резервуара клапан (108) ограничения давления для ограничения давления (pv) в накопителе до тормозного давления (pb). Технический результат изобретения заключается в том, что тормозная система (100), управляемая устройством (102) для управления за счёт соединения, выполненного с возможностью электрической регулировки управляющего клапана с клапаном ограничения давления, может быть автоматически настроена с пониженным тормозным давлением и может использоваться в сочетании с накопительными резервуарами с высоким давлением, поэтому накопительные резервуары могут быть осуществлены небольшими и компактными. 6 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Предложенное на рассмотрение изобретение относится к устройству управления тормозной системой для транспортного средства, к тормозной системе для транспортного средства, к способу приведения в действие устройства управления, к соответствующему прибору управления, а также к способу подачи на, по меньшей мере, одно тормозное устройство тормозной системы для транспортного средства тормозного давления.

Пневматическая тормозная система для грузового транспортного средства может содержать накопительный резервуар для подачи давления в накопителе. Это давление в накопителе может быть, к примеру, посредством устройства ограничения давления снижено до подходящего рабочего давления для приведения в действие тормозной системы.

Учитывая вышесказанное, рассматриваемое изобретение предлагает устройство управления тормозной системой для транспортного средства, тормозную систему для транспортного средств, способ для приведения в действие устройства управления, далее прибор управления, который использует этот способ, соответствующую компьютерную программу, а также, наконец, способ подачи на, по меньшей мере, одно тормозное устройство тормозной системы для транспортного средства тормозного давления в соответствии с основными пунктами формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения раскрыты предпочтительные варианты выполнения изобретения.

Настоящее устройство управления тормозной системой для транспортного средства охарактеризовано следующими признаками:

- выполненный с возможностью (к примеру, электрической) регулировки управляющий клапан для подачи на тормозную систему тормозного давления,

- элемент подсоединения напорного резервуара для подсоединения управляющего устройства к напорному резервуару для подачи давления в накопителе,

- расположенный или выполненный с возможностью расположения между управляющим клапаном и элементом подсоединения напорного резервуара клапан ограничения давления для ограничения давления в накопителе до тормозного давления.

Под тормозной системой может пониматься, к примеру, приводимая в действие пневматически или гидравлически, или же как пневматически, так и гидравлически, тормозная система. Под транспортным средством может пониматься, к примеру, грузовое транспортное средство или рельсовое транспортное средство. Под управляющим клапаном может пониматься, к примеру, ходовой клапан с, по меньшей мере, двумя положениями переключения. В частности, управляющий клапан может быть осуществлён в виде магнитного клапана с, по меньшей мере, одной катушкой. При этом управляющий клапан может являться, к примеру, частью релейного блока. Под тормозным давлением может пониматься рабочее давление для приведения в действие тормозной системы. Под клапаном ограничения давления может пониматься, к примеру, блокирующий или напорный клапан. В частности, клапан ограничения давления может быть реализован в виде обратного клапана.

Настоящее изобретение основывается на идее о том, что тормозная система для транспортного средства за счёт соединения, к примеру, выполненного с возможностью электрической регулировки управляющего клапана с клапаном ограничения давления может быть автоматически настроена с пониженным тормозным давлением. Таким образом, тормозная система может использоваться в сочетании с накопительными резервуарами с высоким давлением. Это, опять же, имеет преимущество в том, что накопительные резервуары могут быть осуществлены небольшими и, соответственно, компактными.

В соответствии с вариантом осуществления клапан ограничения давления может быть реализован в виде обратного клапана, в частности, в виде нагруженного усилием пружины обратного клапана. Благодаря этому, клапан ограничения давления может быть осуществлён особенно экономичным.

Далее предпочтительным является, если управляющий клапан реализован в виде магнитного клапана, в частности, в виде возвращаемого в обратное положение усилием пружины магнитного клапана. Благодаря этому, управляющий клапан может быть осуществлён максимально износоустойчивым.

В соответствии со следующим вариантом осуществления устройство управления может иметь элемент подсоединения тормозного устройства для подсоединения устройства управления к, по меньшей мере, одному тормозному устройству тормозной системы. Клапан ограничения давления может иметь элемент подсоединения управляющего клапана для подсоединения клапана ограничения давления к управляющему клапану. При этом управляющий клапан может быть осуществлён, чтобы в рабочем положении гидравлически соединять друг с другом элемент подсоединения управляющего клапана и элемент подсоединения тормозного устройства. В дополнение или в альтернативном варианте управляющий клапан может быть осуществлён, чтобы в нерабочем положении гидравлически отделять друг от друга элемент подсоединения управляющего клапана и элемент подсоединения тормозного устройства. Благодаря этому, тормозная система может приводиться в действие с приложением небольшого механического усилия.

К тому же, предпочтительным является, если управляющий клапан осуществлён, чтобы в нерабочем положении блокировать элемент подсоединения управляющего клапана. В дополнение или в альтернативном варианте прибор управления может быть осуществлён, чтобы в нерабочем положении освобождать элемент подсоединения тормозного устройства. Благодаря этому, надёжность устройства управления может быть повышена.

В соответствии со следующим вариантом осуществления устройство управления может иметь элемент подсоединения исполнительного устройства для подсоединения управляющего устройства к исполнительному устройству для приведения в действие тормозной системы водителем транспортного средства. При этом управляющий клапан может быть осуществлён, чтобы в нерабочем положении гидравлически соединять друг с другом элемент подсоединения исполнительного устройства и элемент подсоединения тормозного устройства. В дополнение или в альтернативном варианте управляющий клапан может быть осуществлён, чтобы в рабочем положении гидравлически отделять друг от друга элемент подсоединения исполнительного устройства и элемент подсоединения тормозного устройства. Под исполнительным устройством может пониматься, к примеру, педаль тормоза или рычаг тормоза. Благодаря этому, устройство управления может быть соединено с исполнительным устройством.

Далее управляющий клапан может быть осуществлён, чтобы в рабочем положении блокировать элемент подсоединения исполнительного устройства. Благодаря этому, подача тормозного давления на тормозное устройство посредством исполнительного устройства может быть предотвращена, когда на тормозное устройство посредством клапана ограничения давления подаётся тормозное давление.

Представленное здесь изобретение относится к тормозной системе для транспортного средства, причём тормозная система имеет следующие признаки:

- по меньшей мере, один накопительный резервуар для подачи давления в накопитель, и

- подсоединённое к накопительному резервуару устройство управления по любому из предыдущих вариантов осуществления.

К тому же, представленное здесь изобретение относится также к способу приведения в действие устройства управления в соответствии с любым из вариантов осуществления, причём способ включает в себя следующие этапы:

- этап ввода поданного от, по меньшей мере, одного датчика транспортного средства сигнала датчика, и

- этап выпуска управляющего сигнала для регулировки управляющего клапана с использованием сигнала датчика.

Под сигналом датчика может пониматься, к примеру, сигнал, который был подан в связи с системой «ассистент водителя», к примеру, предотвращающего пробуксовку авторегулирования, регулирования динамической стабилизации или адаптивного круиз-контроля.

Далее изобретение относится к способу подачи на, по меньшей мере, одно тормозное устройство тормозной системы для транспортного средства тормозного давления, причём тормозная система имеет устройство управления с выполненным с возможностью электрической регулировки управляющим клапаном, с элементом подсоединения напорного резервуара для подсоединения устройства управления к напорному резервуару и с расположенным между управляющим клапаном и элементом подсоединения напорного резервуара клапаном ограничения давления, причём способ включат в себя следующие этапы:

- этап подачи давления в накопителе на элемент подсоединения напорного резервуара,

- этап ограничения давления в накопителе до тормозного давления посредством клапана ограничения давления, и

- этап настройки управляющего клапана для подачи на тормозное устройство тормозного давления.

Настоящее изобретение относится также к прибору управления, который предназначен для осуществления, регулировки и/или преобразования этапов варианта представленного здесь способа в соответствующих устройствах. Также посредством этих вариантов осуществления изобретения в форме прибора управления лежащая в основе изобретения задача может быть решена быстро и эффективно.

Под прибором управления можно понимать в данном случае электрический прибор, который обрабатывает сигналы датчика и, в зависимости от этого, выдаёт управляющие сигналы и/или информационный сигналы. Прибор управления может иметь интерфейс, который может быть осуществлён в соответствии с аппаратным обеспечением и/или с программным обеспечением. При варианте осуществления в соответствии с аппаратным обеспечением интерфейсы могут быть, к примеру, частью так называемой системы специализированной интегральной схемы, которая включает в себя самые разнообразные функции прибора управления. Однако, возможно также, чтобы интерфейсы являлись специальными интегральными схемами или, по меньшей мере, состояли из дискретных компонентов. При варианте осуществления в соответствии с программным обеспечением интерфейсы могут являться модулями программного обеспечения, которые имеются, к примеру, на микроконтроллере, наряду с другими модулями программного обеспечения.

Преимуществом является также компьютерный программный продукт или компьютерная программа с программным кодом, который может быть сохранён на пригодном для машинного считывания носителе или на запоминающей среде, к примеру, на полупроводниковом запоминающем устройстве, на накопителе жёсткого диска или на оптическом накопителе, и используется для осуществления, преобразования и/или регулировки этапов способа в соответствии с одним из вышеописанных вариантов осуществления, в частности, если программный продукт или программа осуществлены на компьютере или на устройстве.

Примеры осуществления изобретения представлены на чертежах и пояснены более детально в последующем описании. На чертежах представлено следующее:

фиг.1 – схематичное изображение тормозной системы в соответствии с примером осуществления,

фиг.2 – схематичное изображение прибора управления в соответствии с примером осуществления,

фиг.3 – блок-схема способа приведения в действие устройства управления в соответствии с примером осуществления, и

фиг.4 – блок-схема примера осуществления способа подачи на, по меньшей мере, одно тормозное устройство тормозной системы тормозного давления.

В последующем описании предпочтительных примеров осуществления предложенного на рассмотрение изобретения для представленных на различных фигурах и аналогично работающих элементов используются одинаковые или аналогичные ссылочные позиции, причём от повторного описания этих элементов отказываются.

Фиг.1 демонстрирует схематичное изображение тормозной системы 100 в соответствии с примером осуществления предложенного на рассмотрение изобретения. Тормозная система 100 осуществлена для торможения транспортного средства, в частности, грузового транспортного средства. Тормозная система 100 содержит устройство 102 управления с выполненным с возможностью электрического управления управляющим клапаном 104, элемент 106 подсоединения напорного резервуара, а также расположенный между управляющим клапаном 104 и элементом 106 подсоединения напорного резервуара клапан 108 ограничения давления. Управляющий клапан 104, в данном случае выполненный с возможностью отведения в обратное положение посредством усилия пружины 109 магнитный клапан, осуществлён для дальнейшей передачи тормозного давления pb на тормозное устройство 110 тормозной системы 100. Под управляющим клапаном 104 понимается, к примеру, ускорительный клапан для предотвращающего пробуксовку авторегулирования. Под тормозным устройством 110 понимается, к примеру, АБС-клапан или тормозной цилиндр. Элемент 106 подсоединения напорного резервуара служит для подсоединения напорного резервуара 112 к устройству 102 управления. Через элемент подсоединения 106 напорного резервуара на устройство 102 управления может подаваться предоставляемое напорным резервуаром 112 давление pv в накопителе. Клапан 108 ограничения давления, в данном случае нагруженный усилием пружины обратный клапан предназначен для снижения приложенного к элементу 106 подсоединения напорного резервуара давления pv в накопителе до тормозного давления pb. На управляющий клапан 104 может, таким образом, через клапан 108 ограничения давления подаваться тормозное давление pb.

В соответствии с данным примером осуществления устройство 102 управления реализовано с элементом 114 присоединения тормозного устройства, посредством которого устройство 102 управления присоединено к тормозному устройству 110. Точно также клапан 108 ограничения давления реализован с элементом 116 присоединения управляющего клапана, посредством которого клапан 108 ограничения давления присоединён к управляющему клапану 104. В зависимости от примера осуществления клапан 108 ограничения давления может быть реализован как часть соединяющей напорный резервуар 112 с управляющим клапаном 104 питающей линии тормозной системы 100. Управляющий клапан 104 осуществлён, чтобы посредством соответствующей регулировки перемещаться между рабочим положением и нерабочим положением. В представленном на фиг.1 нерабочем положении управляющего клапана 104, в котором пружина 109 имеет, к примеру, бóльшую длину, чем в рабочем положении, элемент 116 присоединения управляющего клапана гидравлически отделён от элемента 114 присоединения тормозного устройства. В рабочем положении элемент 116 присоединения управляющего клапана и элемент 114 присоединения тормозного устройства посредством управляющего клапана 104, напротив, гидравлически соединены друг с другом, так что поданное через клапан 108 ограничения давления тормозное давление pb посредством управляющего клапана 104 проводится дальше к тормозному устройству 110. Вследствие этого, на тормозное устройство 110 подаётся тормозное давление pb и оно, соответственно, приводится в действие.

В дополнение управляющий клапан 104 выполнен с возможностью в нерабочем положении блокировать элемент 116 присоединения управляющего клапана таким образом, чтобы дальнейшая подача тормозного давления pb на элемент 114 присоединения тормозного устройства предотвращалась. В соответствии с представленным на фиг.1 примером осуществления управляющий клапан 104 дополнительно осуществлён, чтобы одновременно с блокировкой элемента 116 присоединения управляющего клапана освобождать элемент 114 присоединения тормозного устройства.

В дополнение, представленное на фиг.1 устройство 102 управления реализовано с дополнительным элементом 118 присоединения исполнительного устройства, к которому присоединено исполнительное устройство 120 тормозной системы 100, к примеру, блок ножного управления в форме ножного тормозного клапана. Исполнительное устройство 120 осуществлено для регулировки тормозного давления pb. Для этого исполнительное устройство 120 реализовано, к примеру, с соответствующим устройством ограничения давления для ограничения давления, получаемого посредством приведения в действие исполнительного устройства 120, до тормозного давления pb. Управляющий клапан 104 осуществлён, чтобы гидравлически соединять элемент 118 присоединения исполнительного устройства в нерабочем положении с элементом 114 присоединения тормозного устройства, так чтобы подаваемое от исполнительного устройства 120 тормозное давление pb передавалось дальше на тормозное устройство 110. Дополнительно элемент 118 присоединения исполнительного устройства в рабочем положении блокируется посредством управляющего клапана 104. Вследствие этого, давление pv в накопителе и в случае автоматического торможения, к примеру, для предотвращающего пробуксовку авторегулирования или при регулировании динамической стабилизации, ограничивается до тормозного давления pb. Посредством клапана 108 ограничения давления это ограничение давления может быть реализовано в контексте автоматического торможения, к тому же, экономически целесообразно.

К примеру, значение тормозного давления pb может находиться в пределах от 8 до 10 бар, а значение давления pv в накопителе в пределах от 12 до 13 бар. За счёт высокого давления pv в накопителе накопительный резервуар 112 может быть осуществлён, соответственно, небольшим. Посредством клапана 108 ограничения давления тормозная система 100 может быть защищена от слишком высокого давления.

Функция ограничения давления может быть, к примеру, при помощи нагруженного усилием пружины обратного клапана в виде клапана 108 ограничения давления интегрирована в ускорительный клапан, причём клапан 108 ограничения давления может быть выполнен с возможностью открывания лишь при давлении, к примеру, 3 бар, так чтобы при давлении pv в накопителе, к примеру, 13 бар пропускалось тормозное давление pb лишь 10 бар.

Для этого клапан 108 ограничения давления располагается, к примеру, в питающей линии управляющего клапана 104. Клапан 108 ограничения давления открывается, к примеру, лишь при давлении 3 бар, вследствие чего при подключении управляющего клапана 104 от давления pv в накопителе отводится 3 бар, за счёт чего отрегулированное тормозное давление pb оказывается на 3 бар ниже давления pv в накопителе. К примеру, таким образом, при давлении pv в накопителе 12,5 бар в тормозной системе 100 может использоваться давление 9,5 бар.

Клапан 108 ограничения давления интегрирован, к примеру, в систему управления передней или задней оси в зоне обеспечения резервирования магнитного блока для предотвращающего пробуксовку авторегулирования. Таким образом, посредством предотвращающего пробуксовку авторегулирования, регулирования динамической стабилизации или адаптивного круиз-контроля возможно регулировать сниженное, к примеру, на 3 бар давление в накопителе. Чтобы система ограничения давления работала и при нормальном приведении в действие тормозной системы 100, в зоне исполнительного устройства 120 также может быть встроена соответствующая система ограничения давления. Благодаря этому, могут быть реализованы бóльшие перепады в релейном блоке и более короткие тормозные пути.

Далее возможен также графически не представленный на фигурах пример осуществления, при котором управляющий клапан 104 разделён, к примеру, на два выполненных с возможностью отдельной регулировки магнитных клапана (к примеру, два магнитных клапана 2/2) или содержит их. Затем посредством первого магнита 2/2 канал 116 через обесточенный закрытый первый магнитный клапан соединён с каналом 114 в состоянии подачи напряжения. Второй, к примеру, обесточенный открытый магнитный клапан соединяет затем канал 118 в обесточенном состоянии с каналом 114. В состоянии подачи напряжения этот канал закрыт.

Фиг.2 демонстрирует схематичное изображение прибора 200 управления в соответствии с примером осуществления. Прибор 200 управления может использоваться, к примеру, в связи с описанным ранее на основании фиг.1 устройством управления. Прибор 200 управления содержит блок 210 ввода для считывания поданного от, по меньшей мере, одного датчика оснащённого устройством управления транспортного средства сигнала 215 датчика. Под сигналом 215 датчика понимается, к примеру, сигнал, поданный посредством датчика внешней среды, датчика торможения или датчика направления транспортного средства. Далее прибор 200 управления содержит блок 220 выпуска, который осуществлён, чтобы с использованием сигнала 215 датчика генерировать сигнал 225 управления для регулировки управляющего клапана устройства управления.

Фиг.3 демонстрирует блок-схему способа 300 для приведения в действие устройства управления в соответствии с примером осуществления. Способ 300 может быть осуществлён или настроен, к примеру, в связи с описанным ранее на основании фиг.1 и 2 устройством управления. При этом на этапе 310 считывается поданный от датчика сигнал. На следующем этапе 320 генерируется управляющий сигнал для настройки управляющего клапана с использованием сигнала датчика.

Фиг.4 демонстрирует блок-схему примера осуществления способа 400 для подачи на, по меньшей мере, одно тормозное устройство тормозной системы тормозного давления. Способ 400 может быть осуществлён, к примеру, в связи с описанной ранее на основании фиг.1 тормозной системой. Способ 400 включает в себя этап 410, на котором напорное давление подаётся к элементу подсоединения напорного резервуара. На следующем этапе 420 напорное давление ограничивается посредством клапана ограничения давления до тормозного давления. И наконец, на этапе 430 управляющий клапан регулируется для подачи тормозного давления на тормозное устройство.

Если пример осуществления включает в себя «и/или» связь между первым признаком и вторым признаком, то это следует понимать как то, что пример осуществления в соответствии с вариантом осуществления имеет как первый признак, так и второй признак, а в соответствии со следующим вариантом осуществления имеет либо только первый признак, либо только второй признак.

1. Устройство (102) управления тормозной системой (100) для транспортного средства, содержащее:

- выполненный с возможностью регулировки управляющий клапан (104) для подачи на по меньшей мере одно тормозное устройство (110) тормозной системы (100) тормозного давления (pb),

- элемент (106) подсоединения напорного резервуара для подсоединения управляющего устройства (102) к напорному резервуару (112) для подачи давления (pv) в накопителе и

- расположенный или выполненный с возможностью расположения между управляющим клапаном (104) и элементом (106) подсоединения напорного резервуара клапан (108) ограничения давления для ограничения давления (pv) в накопителе до тормозного давления (pb).

2. Устройство управления по п. 1, отличающееся тем, что клапан (108) ограничения давления выполнен в виде обратного клапана, в частности, в виде нагруженного усилием пружины обратного клапана.

3. Устройство управления по п. 1 или 2, отличающееся тем, что управляющий клапан (104) реализован в виде магнитного клапана, в частности, в виде возвращаемого в обратное положение усилием пружины магнитного клапана.

4. Устройство управления по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что содержит элемент (114) подсоединения тормозного устройства для подсоединения устройства (102) управления к по меньшей мере одному тормозному устройству (110) тормозной системы (100), причём клапан (108) ограничения давления имеет элемент (116) подсоединения управляющего клапана для подсоединения клапана (108) ограничения давления к управляющему клапану (104), в частности, управляющий клапан (104) в рабочем положении гидравлически соединяет друг с другом элемент (116) подсоединения управляющего клапана и элемент (114) подсоединения тормозного устройства, и/или в нерабочем положении гидравлически отделяет их друг от друга.

5. Устройство управления по п. 4, отличающееся тем, что управляющий клапан (104) выполнен с возможностью в нерабочем положении блокирования элемента (116) подсоединения управляющего клапана и/или с возможностью освобождения элемента (114) подсоединения тормозного устройства.

6. Устройство управления по п. 5, отличающееся тем, что оно содержит элемент (118) подсоединения исполнительного устройства для подсоединения управляющего устройства (102) к исполнительному устройству (120) для приведения в действие тормозной системы (100) водителем транспортного средства, причём управляющий клапан (104) выполнен с возможностью в нерабочем положении гидравлического соединения друг с другом элемента (118) подсоединения исполнительного устройства и элемента (114) подсоединения тормозного устройства, и/или с возможностью в рабочем положении гидравлического отделения их друг от друга.

7. Устройство управления по п. 6, отличающееся тем, что управляющий клапан (104) выполнен с возможностью в рабочем положении блокирования элемента (118) подсоединения исполнительного устройства.

8. Устройство управления по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что управляющий клапан (104) содержит два магнитных клапана.

9. Тормозная система (100) для транспортного средства, содержащая:

- по меньшей мере один накопительный резервуар (112) для подачи давления (pv) в накопителе и

- подсоединённое к накопительному резервуару (112) устройство (102) управления по любому из пп. 1-8.

10. Способ (300) приведения в действие устройства (102) управления по любому из пп. 1-7, включающий следующие этапы:

- этап (310) ввода поданного от по меньшей мере одного датчика транспортного средства сигнала (215) датчика и

- этап (320) выпуска управляющего сигнала (225) для регулировки управляющего клапана (104) с использованием сигнала (215) датчика.

11. Способ (400) подачи на по меньшей мере одно тормозное устройство (110) тормозной системы (100) для транспортного средства тормозного давления (pb), причём тормозная система (100) содержит устройство (102) управления с выполненным с возможностью электрической регулировки управляющим клапаном (104), с элементом (106) подсоединения напорного резервуара для подсоединения устройства (102) управления к напорному резервуару (112) и с расположенным между управляющим клапаном (104) и элементом (106) подсоединения напорного резервуара клапаном (108) ограничения давления, причём способ (400) включает следующие этапы:

- этап (410) подачи давления (pv) в накопителе на элемент (106) подсоединения напорного резервуара,

- этап (420) ограничения давления (pv) в накопителе до тормозного давления (pb) посредством клапана (108) ограничения давления и

- этап (430) настройки управляющего клапана (104) для подачи на тормозное устройство (110) тормозного давления (pb).

12. Прибор (200) управления для регулировки управляющего клапана устройства управления, содержащий блоки (210, 220), которые предназначены для осуществления и/или настройки способа (300) по п. 10.

13. Носитель данных, предназначенный для машинного считывания, на котором сохранена компьютерная программа, которая образована для осуществления и/или настройки способа по п. 10.