Блок подготовки воздуха для тормозного устройства транспортного средства хозяйственного назначения, тормозное устройство и способ эксплуатации блока подготовки воздуха
Блок (102) подготовки воздуха для тормозного устройства (100) транспортного средства хозяйственного назначения содержит подключение (118) распределительного клапана для пневматического соединения блока (102) подготовки воздуха по меньшей мере с одним подключенным перед колесным тормозным цилиндром (122) тормозного устройства (100) распределительным клапаном (120) для изменения тормозного давления в колесном тормозном цилиндре (122); напорный клапан (112) для подачи на подключение (118) распределительного клапана заданного давления и блок (124) управления для управления напорным клапаном (112), который дополнительно предназначен для управления распределительным клапаном (120), срабатывающим при выходе из строя электронной тормозной системы транспортного средства хозяйственного назначения. При выходе из строя электронной тормозной системы автоматическое управление тормозным устройством может сохраняться. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.
Данное изобретение относится к блоку подготовки воздуха для тормозного устройства транспортного средства хозяйственного назначения, к тормозному устройству, а также к способу эксплуатации блока подготовки воздуха.
Транспортное средство хозяйственного назначения может иметь тормозное устройство с возможностью автоматического управления посредством электронной тормозной системы. При выходе из строя электронной тормозной системы автоматическое управление тормозным устройством может, например, сохраняться посредством резервной системы электронного управления с автономным энергопитанием.
Исходя из этого предлагается блок подготовки воздуха для тормозного устройства транспортного средства хозяйственного назначения, тормозное устройство, способ эксплуатации блока подготовки воздуха, а также соответствующая компьютерная программа согласно независимым пунктам формулы изобретения. Посредством приведенных в зависимых пунктах формулы изобретения мероприятий возможны предпочтительные усовершенствованные варианты и улучшения представленного в независимом пункте формулы изобретения устройства.
Представлен блок подготовки воздуха для тормозного устройства транспортного средства хозяйственного назначения, причем блок подготовки воздуха имеет следующие признаки:
- подключение распределительного клапана для пневматического соединения блока подготовки воздуха по меньшей мере с одним подключенным перед колесным тормозным цилиндром тормозного устройства распределительным клапаном для изменения тормозного давления в колесном тормозном цилиндре;
- напорный клапан для подачи на подключение распределительного клапана заданного давления и
- блок управления для управления напорным клапаном, при этом блок управления предназначен для управления напорным клапаном и/или распределительным клапаном, срабатывающим при выходе из строя электронной тормозной системы транспортного средства хозяйственного назначения.
Под блоком подготовки воздуха понимают устройство для очистки или сушки воздуха для эксплуатации тормозного устройства. Например, в отношении блока подготовки воздуха речь может идти об электронном блоке подготовки воздуха (EAC).
Под транспортным средством хозяйственного назначения понимают, например, грузовой автомобиль, автобус, автомобиль-тягач или автокран. Например, при упоминании о транспортном средстве хозяйственного назначения, речь может идти о передвигающемся полуавтоматически или полностью автоматически транспортном средстве. Транспортное средство хозяйственного назначения может быть оснащено, например, антиблокировочной системой (ABS) или электронной тормозной системой (EBS). Под распределительным клапаном понимают воздухоспускной клапан антиблокировочной системы, в частности, в виде электромагнитного клапана. Распределительный клапан может быть расположен, например, рядом с колесным тормозным цилиндром. Под напорным клапаном понимают клапанный модуль из одного или нескольких клапанных устройств. Например, напорный клапан, может быть реализован в виде модуля электромагнитных клапанов по меньшей мере с двумя устройствами электромагнитных клапанов. В зависимости от формы исполнения изобретения напорный клапан дополнительно может иметь ускорительный клапан для управления заданным давлением.
Под заданным давлением понимают рабочее давление для эксплуатации тормозного устройства или также давление управления для изменения положения клапана тормозного устройства. Ускорительный клапан может регулировать, благодаря своей пневматике, обычно примерно такое же давление с большим поперечным сечением потока, чем существующее на его входе. Клапан повышает в этом отношении не уровень давления, а позволяет регулировать большие объемные расходы в этой взаимосвязи, требующиеся в колесных тормозных цилиндрах, но которые не могут доставляться с помощью электромагнитных клапанов.
Под блоком управления нужно понимать электрическое устройство, обрабатывающее сигналы датчика и выдающее в зависимости от них командные сигналы и/или информационные сигналы. Блок управления может иметь интерфейс, выполненный соответствующим для аппаратного и/или программного обеспечения. При соответствующем аппаратном варианте исполнения интерфейсы могут быть, например, частью так называемой системы, выполненной по технологии АSIC (специализированная интегральная схема), содержащей самые различные функции блока управления. Тем не менее также возможно, что интерфейсы являются собственными, интегрированными схемами или состоят по меньшей мере частично из дискретных компонентов. При соответствующем программному обеспечению варианте исполнения интерфейсы могут быть программными модулями, имеющимися, например, в микроконтроллере, наряду с другими программными модулями.
Представленный в публикации подход основывается на том, что посредством блока подготовки воздуха тормозного устройства, подключенный перед колесным тормозным цилиндром тормозного устройства распределительный клапан нагружают давлением, параллельно с электронной тормозной системой, причем давление перед распределительным клапаном можно регулировать. Таким образом, в контексте автономного движения, реализована резервная тормозная система, с возможностью активного торможения даже при выходе из строя электронной тормозной системы, независимо от вмешательства водителя. Благодаря этому, могут оптимально распределяться силы торможения, например, в зависимости от обусловленных грузом сил, действующих на опорную поверхность, между осями транспортного средства хозяйственного назначения, вследствие чего можно достигать более короткого тормозного пути.
Согласно варианту исполнения изобретения, блок управления может соединяться или выполнен с возможностью соединения по меньшей мере с одним датчиком частоты вращения колеса транспортного средства хозяйственного назначения для управления напорным клапаном или, дополнительно или альтернативно, распределительным клапаном, используя генерируемый датчиком частоты вращения колеса сигнал датчика частоты вращения колеса. Под датчиком частоты вращения колеса понимают, например, датчик сигналов возбуждения. Сигнал датчика частоты вращения колеса может предоставлять число оборотов отдельного колеса транспортного средства хозяйственного назначения. Этот вариант исполнения обеспечивает целенаправленное торможение отдельных колес транспортного средства хозяйственного назначения посредством блока подготовки воздуха. Благодаря этому, можно предотвращать блокировку колес транспортного средства хозяйственного назначения при торможении.
Для этого блок управления может быть предназначен для управления напорным клапаном, или дополнительно или альтернативно распределительным клапаном, используя сигнал датчика частоты вращения колеса, когда транспортное средство хозяйственного назначения тормозят оптимально у границы проскальзывания (AВS торможение) или также, с одной стороны. При одностороннем торможении можно реализовывать функцию управления торможением с помощью блока подготовки воздуха, останавливающим транспортное средство при выходе из строя электрического управления и/или при неспособности к управлению автомобиля водителя, не только тормозя, но и направляя его.
Согласно следующей форме исполнения изобретения, напорный клапан может иметь электромагнитный клапан и ускорительный клапан, с возможностью пневматического управления посредством электромагнитного клапана, для регулирования заданного давления. Блок управления предназначен для управления электромагнитным клапаном. Под ускорительным клапаном следует понимать клапан с входом давления, выходом давления и входом управляющего сигнала для управления потоком между входом давления и выходом давления, с использованием давления управления.
Для этого электромагнитный клапан может быть выполнен двустабильным. Преимущество этого состоит в том, что подключение распределительного клапана может быть нагружено заданным давлением даже при прерывании энергопитания блока управления. Предпочтительным может быть вариант исполнения изобретения, в котором группа из электромагнитных и пневматических клапанов также выполнена двустабильной, чтобы также подходить предпочтительно для управления парковочным тормозным цилиндром, а вследствие этого для включения электрического стояночного тормоза не только на задней оси.
Согласно другому варианту исполнения изобретения блок подготовки воздуха может иметь распределительный блок для распределения воздуха, подготовленного блоком подготовки воздуха, по меньшей мере в относящийся к рабочему тормозу тормозного устройства тормозной контур и по меньшей мере в один соединительный трубопровод для соединения распределительного блока с подключением распределительного клапана. В частности, напорный клапан может быть предназначен для приведения в действие рабочего тормоза посредством перекидного клапана с первым входом перекидного клапана и вторым входом перекидного клапана для наложения выходного давления управления клапанного модуля передней оси и/или выходного давления управления модуля ножного тормоза на второй вход перекидного клапана.
Напорный клапан может быть расположен в соединительном трубопроводе. В частности, соединительный трубопровод может быть частью тормозного контура.
Под рабочим тормозом следует понимать действующий на все колеса транспортного средства хозяйственного назначения тормоз. Рабочий тормоз действует также, например, через первые оба управляющие соединения в модуле управления прицепом на рабочий тормоз прицепа транспортного средства, причем для управления стояночным тормозом прицепа посредством парковочного тормоза предусмотрено третье управляющее соединение. Рабочий тормоз может содержать, например, автономные тормозные контуры для передней оси и задней оси транспортного средства хозяйственного назначения. При упоминании о распределительном блоке, речь может идти о конструктивном элементе с впуском воздуха для впуска подготовленного воздуха и по меньшей мере с одним выходом для подключения распределительного блока к тормозному контуру, соединенным с впуском воздуха. В зависимости от варианта исполнения изобретения распределительный блок может иметь множество выходов для подключения распределительного блока к нескольким тормозным контурам, в частности, также к парковочному или тормозному контуру прицепа. Этот вариант исполнения обеспечивает надежное подведение заданного давления к подключению распределительного клапана. Кроме того, он позволяет относительно просто интегрировать напорный клапан в пневматическую систему блока подготовки воздуха, что снижает себестоимость изготовления блока подготовки воздуха. В электронных системах подготовки воздуха часто может использоваться и третий контур, с одной стороны, для стояночного тормоза, а, с другой, он используется для снабжения модуля управления прицепом. Система снабжения модуля управления прицепом также снабжает прицеп воздухом для использования его в рабочем тормозе.
Кроме того, блок управления может быть предназначен для управления напорным клапаном, или дополнительно, или альтернативно для управления распределительным клапаном, срабатывающим при выходе из строя электронной тормозной системы транспортного средства хозяйственного назначения. Это обеспечивает достаточную тормозную мощность тормозного устройства при выходе из строя электронной тормозной системы.
Кроме того, представленный в публикации подход создает тормозное устройство со следующими признаками:
- блок подготовки воздуха согласно одному из предыдущих вариантов исполнения изобретения;
- по меньшей мере один подключенный перед колесным тормозным цилиндром тормозного устройства распределительный клапан для изменения тормозного давления в колесном тормозном цилиндре; и
- перекидной клапан с первым входом перекидного клапана, вторым входом перекидного клапана и выходом перекидного клапана, причем первый вход перекидного клапана соединен с подключением распределительного клапана блока подготовки воздуха, второй вход перекидного клапана соединен с соответствующим рабочему тормозу тормозного устройства тормозным контуром, а выход перекидного клапана соединен с распределительным клапаном.
Такое тормозное устройство дает преимущество прочного, экономичного и простого соединения блока подготовки воздуха с распределительным клапаном. Например, посредством перекидного клапана можно обеспечивать дальнейшую передачу соответственно более высоких, приложенных к входам перекидного клапана величин давления на распределительный клапан.
Согласно варианту исполнения изобретения, тормозное устройство может иметь ускорительный клапан с входом рабочего давления, выходом рабочего давления и входом управляющего сигнала для управления потока между входом рабочего давления и выходом рабочего давления, используя заданное давление. Блок подготовки воздуха имеет подключение ускорительного клапана для подготовки рабочего давления для эксплуатации тормозного устройства. При этом вход рабочего давления может быть соединен с подключением ускорительного клапана, выход рабочего давления может быть соединен с первым входом перекидного клапана, а вход управляющего сигнала соединен с подключением распределительного клапана. Подключение ускорительного клапана соответствует, например, со ссылкой на приведенные далее фигуры, по меньшей мере имеющемуся в блоке подготовки воздуха выходу к одному из обоих контуров рабочего тормозного устройства. Вследствие этого, подключение ускорительного клапана соответствует, например, снабжающему выходу контура рабочего тормозного устройства; разветвление от этого тормозного контура для снабжения входа ускорительного клапана осуществляется, например, вне блока подготовки воздуха посредством дополнительного отвода от разводки трубопроводов этого тормозного контура.
Согласно другому варианту исполнения изобретения тормозное устройство может иметь ускорительный клапан с входом рабочего давления, выходом рабочего давления и входом управляющего сигнала для управления протоком между входом рабочего давления и выходом рабочего давления, используя предоставленное на выходе перекидного клапана давление. Блок подготовки воздуха имеет подключение ускорительного клапана для создания рабочего давления для эксплуатации тормозного устройства. При этом вход рабочего давления может быть соединен с подключением ускорительного клапана, выход рабочего давления может быть соединен с распределительным клапаном, а вход управляющего сигнала соединен с выходом перекидного клапана. Это обеспечивает управление ускорительным клапаном посредством перекидного клапана.
Кроме того, существует потребность в реализации наилучшей возможности регулирования рабочей тормозной системы, в частности усилия торможения регулируются в следующих формах исполнения, представленного в публикации подхода, перед распределительными клапанами системы ABS, в зависимости от загрузки транспортного средства абсолютно свободно по осям. По сравнении с этим, согласно другому подходу, соотношение усилий торможения между передней осью и задней осью жестко установлено заданной пневматической характеристикой модуля ножного тормоза, поэтому соотношение усилий торможения иногда не может быть оптимальным, как для нагруженного транспортного средства (высокая нагрузка на заднюю ось, высокое давление в системе тормозного привода на задней оси), так и для порожнего транспортного средства (низкая нагрузка на заднюю ось = низкое давление в системе тормозного привода). Кроме того, предпочтителен вариант исполнения изобретения, при котором тормозное устройство выполнено с возможностью управления блоком подготовки воздуха каждым напорным клапаном на оси.
Кроме того, предпочтительным является вариант, при котором тормозное устройство предназначено для управления подачей необходимых объемных расходов к каждому ускорительному клапану на оси. На описанных более подробно далее фигурах в большинстве случаев изображены два ускорительных клапана, с одной стороны, ускорительный клапан для передней оси и второй ускорительный клапан для задней оси, ведущий к парковочным тормозным цилиндрам.
Кроме того, возможен вариант исполнения изобретения, в котором напорные клапаны и/или ускорительные клапаны расположены снаружи или внутри блока подготовки воздуха, но с возможностью управления блоком подготовки воздуха.
Кроме того, предпочтительна форма исполнения изобретения, в которой по меньшей мере один из напорных клапанов и/или по меньшей мере один из ускорительных клапанов предназначен для эксплуатации в моностабильном или бистабильном состоянии. Это особенно предпочтительно тем, что в противоположность к рабочему тормозу, выполняющему торможение цилиндром рабочей тормозной системы с помощью давления, стояночный тормоз осуществляет торможение безнапорно, как правило, с помощью инверсированного соотношениями давлений, посредством пружинного аккумулятора парковочного тормозного цилиндра и является бистабильным в движении и при стоянке. Он посажен в большинстве случаев только на заднюю ось, однако, имеются, например, также транспортные средства с тормозными цилиндрами стояночного тормоза на передней оси. Оба концепции торможения рабочего и стояночного тормоза должны быть реализованы, исходя из подготовки воздуха, как на передней оси, так и на задней оси, опционально бистабильными.
Особенно предпочтительно выполнение тормозного устройства с возможностью ступенчатого торможения.
Кроме того, предпочтительно предусмотрены по меньшей мере две электрических системы дублирования или дублирующие системы для управления рабочим тормозом. Конечно, теоретически, система EBS также могла бы являться резервной системой при выходе из строя полноценно функционирующего, обычно управляемого блоком подготовки воздуха электрического рабочего тормоза.
Кроме того, согласно другому варианту исполнения изобретения, тормозное устройство может быть выполнено для осуществления ступенчатого управления функционированием рабочего тормоза, независимо от желания водителя или преобладающего желания водителя.
В другом варианте исполнения изобретения блок подготовки воздуха может иметь также блок управления для вычисления заданного давления для рабочего тормозного устройства, базируясь на считываемой информации от датчика системы помощи водителя.
Кроме того, предпочтительным является то, что тормозное устройство имеет блок подготовки воздуха для дополнительного осуществления пневматического резервного управления рабочего тормоза в зависимости от желания водителя затормозить с помощью модуля ножного тормоза. Этим достигают повышенной безопасности представленного подхода.
Изобретение касается также способа эксплуатации блока подготовки воздуха согласно одному из приведенных ранее вариантов исполнения изобретения, причем способ содержит следующий этап:
- генерирование командного сигнала для управления напорным клапаном, при котором распределительный клапан нагружают заданным давлением.
Предпочтителен также компьютерный программный продукт или компьютерная программа с программным кодом, записанная на доступном для считывания носителе или носителе информации таким, как полупроводниковое запоминающее устройство, память на жестком диске или оптическое запоминающее устройство и используемая для осуществления, реализации и/или управления этапами способа согласно одной из выше описанных форм исполнения изобретения, в частности если программный продукт или программу выполняют на компьютере или на устройстве.
Далее приводятся примеры исполнения изобретения, изображенные на чертежах и их более подробное разъяснение. На чертежах показаны:
фиг. 1 - схематичное изображение тормозного устройства с блоком подготовки воздуха согласно примеру исполнения;
фиг. 2 - схематичное изображение тормозного устройства с блоком подготовки воздуха согласно примеру исполнения;
фиг. 3 - схематичное изображение тормозного устройства с блоком подготовки воздуха согласно примеру исполнения;
фиг. 4 - схематичное изображение блока управления согласно примеру исполнения; и
фиг. 5 - блок-схема осуществления способа согласно примеру исполнения.
В дальнейшем описании предпочтительных примеров исполнения данного изобретения для изображенных на различных фигурах и идентично действующих элементов используются одинаковые или аналогичные ссылочные позиции, причем повторное описание этих элементов опускается.
В описанных далее фиг. 1-3 проводные линии для электрической сигнальной передачи обозначены пунктирными линиями, пневматические проводные линии - сплошными линиями, а проводные линии для передачи электрической энергии - стрелообразными линиями. Опциональные соединения обозначены частично пунктирными, частично точечными линиями.
На фиг. 1 показано схематичное изображение тормозного устройства 100 для транспортного средства хозяйственного назначения с блоком 102 подготовки воздуха согласно примеру исполнения. Блок 102 подготовки воздуха содержит соединенный с компрессором 104 фильтрующий картридж 106 для фильтрации и сушки подготовленного компрессором 104 сжатого воздуха. Фильтрующий картридж 106 расположен в корпусе 108 блока 102 подготовки воздуха и пневматически соединен посредством трубопровода 110 фильтрующего картриджа 110 с корпусом 108. В корпусе 108 расположен напорный клапан 112. Согласно этому примеру исполнения напорный клапан 112 соединен через распределительный блок 114 с трубопроводом 110 фильтрующего картриджа. Соединительный трубопровод 116 соединяет распределительный блок 114 с подключением 118 распределительного клапана корпуса 108. При этом напорный клапан 112 расположен в соединительном трубопроводе 116. Для предпочтительного функционирования перед распределительным блоком 114 может располагаться также точка отвода давления. Согласно примеру исполнения важно, что давление системы питания является для напорного клапана стабильным, в частности, не падает до нуля при отсутствующем нагнетании компрессором. Таким образом, точка отвода давления может располагаться также в этом примере исполнения между распределительным блоком и обратным клапаном. В качестве примера соединительный трубопровод 116 является частью тормозного контура, соответствующего рабочему тормозу тормозного устройства 100. С помощью подключения распределительного клапана 118 блок 102 подготовки воздуха пневматически соединен в качестве примера с двумя распределительными клапанами 120, соответственно включенными перед одним из двух передних колесных тормозных цилиндров 122 передней оси транспортного средства хозяйственного назначения. Согласно другому примеру исполнения подключение 118 распределительного клапана альтернативно или дополнительно соединено с распределительным клапаном, соответствующим тормозу заднего колеса транспортного средства хозяйственного назначения.
Напорный клапан 112 предназначен для нагружения подключения 118 распределительного клапана заданным давлением. Расположенный в корпусе 108 блок 124 управления предназначен также для управления напорным клапаном 112 посредством выдачи соответствующего командного сигнала 126. Распределительные клапаны 120 выполнены для изменения соответствующего давления в передних колесных тормозных цилиндрах 122. Управление распределительными клапанами 120 осуществляют блоком 102 подготовки воздуха, например, так, что предотвращается блокирование колес при торможении или транспортное средство хозяйственного назначения тормозят с одной стороны.
Согласно этому примеру исполнения, напорный клапан 112 предназначен для нагружения подключения 118 распределительного клапана заданным давлением с возможностью ступенчатого выравнивания между давлением внешней среды и рабочим давлением, причем, например, это заданное давление частично отбирают непосредственно от электромагнитного клапана, частично, усиленное объемом воздуха от ускорительного клапана. Альтернативно напорный клапан 112 может нагружать подключение 118 распределительного клапана давлением управления в качестве заданного давления, для пневматического управления одним из включенных перед обоими распределительными клапанами 120 клапаном или клапанным модулем тормозного устройства 100, в частности, ускорительным клапаном, как это подробно описано, например, далее при помощи фиг. 2.
В качестве примера, транспортное средство хозяйственного назначения оснащено в целом четырьмя опциональными датчиками 128 частоты вращения колеса для регистрирования числа оборотов каждого колеса на передней оси и задней оси. Датчики 128 частоты вращения колеса посылают в блок 124 управления соответственно представляющий число оборотов колеса сигнал 130 датчика частоты вращения колеса, причем блок 124 управления управляет напорным клапаном 112, используя сигналы 130 датчика частоты вращения колеса, т.е. в зависимости от соответствующего числа оборотов колес. Опционально блок 124 управления использует сигналы 130 датчика частоты вращения колеса для дополнительного или альтернативного непосредственного электрического управления, наряду с напорным клапаном 112, обоими распределительными клапанами 120, в частности так, чтобы предотвращать при торможении транспортного средства хозяйственного назначения блокировку передних колес или дополнительно тормозить транспортное средство хозяйственного назначения с одной стороны.
Согласно показанному на фиг. 1 примеру исполнения, напорный клапан 112 реализован в виде клапанного модуля из нескольких отдельных клапанов, в данном случае, из электромагнитного клапана 132, в качестве примера с двумя блоками электромагнитных клапанов и ускорительным клапаном 134. Ускорительный клапан 134 содержит вход 1 рабочего давления, выход 2 рабочего давления и вход 4 управляющего сигнала для управления протоком между входом 1 рабочего давления и выходом 2 рабочего давления. При этом вход 1 рабочего давления соединен посредством соединительного трубопровода 116 с распределительным блоком 114, поэтому на входе 1 рабочего давления заданное давление подается в виде рабочего давления. Выход 2 рабочего давления соединен с подключением 118 распределительного клапана. Вход 4 управляющего сигнала соединен с выходом 2 устройства электромагнитного клапана 132. Эта компоновка электромагнитного клапана имеет, например, два электромагнитных клапана, необходимые для реализации удержания давления: повышения давления и понижения давления. Для наглядности это изображено на фигурах. Устройство электромагнитного клапана 132 выполнено так, чтобы нагружать вход 4 управляющего сигнала, используя заданное давление, в данном случае, рабочее давление, например, значительно меньшим давлением управления для открывания ускорительного клапана 134, поэтому в подключение 118 распределительного клапана подают заданное давление. Электрическое управление электромагнитным клапаном 132 осуществляют блоком 124 управления.
Согласно примеру исполнения, устройство напорного клапана 112 выполнено двустабильным. Это обеспечивает поддержание заданного давления даже при прерванном энергопитании в подключении 118 распределительного клапана. Двустабильные клапаны могут быть двустабильными, например, при максимальном давлении или при нулевом давлении. Благодаря этому они подходят для поддержания обоих состояний давления стояночного тормоза в обесточенном состоянии. В частности, не любое заданное давление можно поддерживать в обесточенном состоянии. Двустабильное устройство клапана будет осуществлять регулирование, например, в одном из конечных положений давления.
Оба передних колесных тормозных цилиндра 122 соединены посредством клапанного модуля 136 передней оси с модулем 138 ножного тормоза тормозного устройства 100. Оба распределительных клапана 120 расположены между передним колесным тормозным цилиндром 122 и клапанным модулем 136 передней оси. На участке трубопровода, соединяющем оба распределительных клапана 120 с клапанным модулем 136 передней оси, расположен перекидной клапан 140 с первым входом 142 перекидного клапана, вторым входом 144 перекидного клапана, а также с выходом 146 перекидного клапана. При этом первый вход 142 перекидного клапана соединен с подключением 118 распределительного клапана, второй вход 144 перекидного клапана - с выходом клапанного модуля 136 передней оси, а вследствие этого с относящимся к рабочему тормозу тормозного устройства 100 тормозному контуру, а выход 146 перекидного клапана соединен с обоими распределительными клапанами 120. Посредством перекидного клапана 140 может обеспечиваться, что оба распределительных клапана 120 соответственно нагружаются более сильными на обоих входах 142, 144 перекидного клапана приложенными величинами давления.
Показанное на фиг. 1 тормозное устройство 100 может управляться в качестве примера блоком 148 управления EBS электронной тормозной системы транспортного средства хозяйственного назначения. Для этого блок управления EBS 148 соединен, например, с датчиками 128 частоты вращения колеса, модулем 138 ножного тормоза и клапанным модулем 136 передней оси электрической сигнальной передачи. Согласно примеру исполнения, блок 124 управления блока 102 подготовки воздуха выполнен для управления напорным клапаном 112 при выходе из строя электронной тормозной системы, поэтому и в дальнейшем может обеспечиваться достаточная мощность тормозного режима работы на передней оси транспортного средства хозяйственного назначения.
Модуль 138 ножного тормоза соединен, кроме того, посредством клапанного модуля 150 задней оси с двумя задними колесными тормозными цилиндрами 152 задней оси транспортного средства хозяйственного назначения. Только для примера, в отличие от передней оси, распределительные клапаны системы ABS не расположены между клапанным модулем 150 задней оси и задним колесным тормозным цилиндрам 152. Согласно этому примеру исполнения оба задних колесных тормозных цилиндра 152 выполнены для блокировки задних колес транспортного средства хозяйственного назначения посредством усилия пружины в состоянии удаленного воздуха. Задние колесные тормозные цилиндры 152 действуют таким образом в качестве стояночного или парковочного тормоза.
На фиг. 2 показано схематичное изображение тормозного устройства 100 для транспортного средства хозяйственного назначения с блоком 102 подготовки воздуха согласно примеру исполнения. Тормозное устройство 100 соответствует по существу описанному перед этим при помощи фиг. 1 тормозному устройству. В отличие от фиг. 1 тормозное устройство 100 показано на фиг. 2 без клапанного модуля передней и задней оси. Вместо этого модуль 138 ножного тормоза соединен с обоими задними колесными тормозными цилиндрами 152 посредством двух других включенных перед обоими задними колесными тормозными цилиндрами 152 распределительных клапанов 200. Так же, как и оба распределительных клапана 120 передней оси, оба других распределительных клапана 200 задней оси действуют в качестве ограничительных клапанов системы ABS. Электрическое управление четырьмя распределительными клапанами 120, 200 осуществляют обычно блоком 202 управления ABS. Альтернативно, четырьмя распределительными клапанами 120, 200 управляют при выходе из строя блока 202 управления ABS с помощью блока 124 управления блока 102 подготовки воздуха. Также и на задней оси, альтернативно или дополнительно к показанному ускорительному клапану стояночного тормоза, можно использовать ускорительный клапан для возможности регулирования давления на задней оси, аналогично, как и на передней оси перед распределительными клапанами, с помощью другого клапана - избыточную подачу давления для цилиндров рабочей тормозной системы задней оси (максимальная конфигурация).
Следующее отличие от фиг. 1 состоит в том, что ускорительный клапан 134 расположен в данном случае вне корпуса 108. При этом вход 1 рабочего давления соединен с подключенным к распределительному блоку 114 подключением 204 ускорительного клапана корпуса 108, поэтому вход 1 рабочего давления нагружают через подключение 204 ускорительного клапана рабочим давлением. Выход 2 рабочего давления соединен с первым входом 142 перекидного клапана, в то время как вход 4 управляющего сигнала соединен с подключением 118 распределительного клапана. Первый вход 122 перекидного клапана 122 соединен вследствие этого посредством ускорительного клапана 134 с подключением 118 распределительного клапана. Выход 2 находящегося в корпусе 108 электромагнитного клапана 132 соединен также с подключением 118 распределительного клапана и выполнен, чтобы нагружать вход 4 управляющего сигнала через подключение 118 распределительного клапана необходимым для пневматического управления ускорительного клапана 134 давлением управления в качестве заданного давления. Второй вход 144 перекидного клапана соединен с модулем 138 ножного тормоза, а вследствие этого, с контуром рабочего тормозного устройства тормозного устройства 100. Выход 146 перекидного клапана, как и на фиг. 1, соединен с обоими распределительными клапанами 120 передней оси.
На фиг. 1 показано схематичное изображение тормозного устройства 100 для транспортного средства хозяйственного назначения с блоком 102 подготовки воздуха согласно примеру исполнения. Показанное на фиг. 3 тормозное устройство 100 соответствует большей частью описанному прежде со ссылкой на фиг. 2 тормозному устройству, с одним различием, что ускорительный клапан 134 расположен в данном случае между перекидным клапаном 140 и обоими распределительными клапанами 120, вместо, как на фиг. 2 - между подключением 118 распределительного клапана и перекидным клапаном 140. При этом первый вход 142 перекидного клапана непосредственно соединен, как на фиг. 1, с подключением 118 распределительного клапана, в то время как второй вход 144 перекидного клапана подключен к модулю 138 ножного тормоза. Вход 4 управляющего сигнала ускорительного клапана 134 соединен с выходом 146 перекидного клапана. Вследствие этого пневматическое управление ускорительным клапаном 134 осуществляется опосредовано посредством перекидного клапана 140. При этом вход 1 рабочего давления соединен с подключением 204 ускорительного клапана, а выход 2 рабочего давления - с обоими распределительными клапанами 120.
На фиг. 4 показано схематичное изображение блока 124 управления согласно примеру исполнения, почти как описанного прежде со ссылкой на фиг. 1-3 блока управления. Блок 124 управления содержит генераторный агрегат 410 для генерирования командного сигнала 126. Опционально блок 124 управления 124 содержит блок 420 входных данных для считывания сигналов 130 датчика частоты вращения колеса и дальнейшей передачи сигналов 130 датчика частоты вращения колеса в генераторный агрегат 410. При этом генераторный агрегат 410 выполнен для генерирования командных сигналов 126, используя сигналы 130 датчика частоты вращения колес.
На фиг. 5 показана блок-схема осуществления способа 500 эксплуатации блока подготовки воздуха согласно примеру исполнения. Способ 500 можно осуществлять, например, во взаимосвязи с описанным прежде со ссылкой на фиг. 1-4 блоком управления. Способ 500 содержит этап 510, на котором генерируют командный сигнал для управления напорным клапаном блока подготовки воздуха.
Далее еще раз, другими словами, обобщены различные примеры исполнения настоящего изобретения.
Заданное давление тормозного устройства 100 передается, как правило, с помощью модуля 138 ножного тормоза на оба тормозных контура передней оси и задней оси. При этом соотношение давлений передней оси к задней оси задано пневматически с помощью модуля 138 ножного тормоза. В частности, при определенных обстоятельствах обе оси нельзя одновременно адаптировать к проскальзыванию. Даже в случае наличия ABS где-то на одной из обеих осей предварительное давление перед ограничительными клапанами ABS, прежде также кратко названными распределительными клапанами, может быть неблагоприятно высоким. С помощью представленного в публикации подхода теперь можно, при выходе из строя электронной тормозной системы во время автономного движения, управлять параллельно к электронной тормозной системе, подготовленным блоком 102 подготовки воздуха заданным давлением перед ограничительными клапанами ABS на каждой оси. При этом обеспечивается оптимальное распределение сил торможения на оси, которые могут изменяться в зависимости от обусловленных грузом сил, действующих на опорную поверхность, а вследствие этого, наиболее короткий тормозной путь.
Опционально блок 124 управления выполнен для выполнения сигналов датчика 130 частоты вращения колеса, в частности, сигналов возбуждения индуктора, параллельно к электронной тормозной системе. Распознав проскальзывание колеса, блок 124 управления адаптирует затем максимально допустимое по меньшей мере на одну ось скольжение колеса с меньшим коэффициентом трения, как это делает антиблокировочная система.
Согласно другому примеру исполнения ограничительные клапаны системы ABS электрически подключены для управления при выходе из строя электронной тормозной системы к блоку 124 управления. Это обеспечивает автономное адаптирование колес к скольжению, что сокращает тормозной путь, в частности, при ассиметрично изменяющихся условиях трения. Также для блока 102 подготовки воздуха предоставляется, вследствие этого возможность посредством одностороннего торможения управляемой оси осуществлять управляемое торможение.
Согласно примеру исполнения, напорный клапан 112 содержит устройство электромагнитных клапанов 132 по меньшей мере с двумя электромагнитными клапанами, дополнительно интегрированных в блок 102 подготовки воздуха и выполненных для подвода воздуха для управления, усиленного объемом воздуха, посредством ускорительного клапана 134 через клапан отбора максимального давления в ответвление трубопровода перед ограничительными клапанами системы ABS. В зависимости от примера исполнения, ускорительный клапан 134 интегрирован в блок 102 подготовки воздуха или расположен снаружи блока 102 подготовки воздуха.
В случае антиблокировочной системы такое дополнение блока 102 подготовки воздуха позволяет экономить на клапане противоскольжения (эквиваленте пропорциональным клапанам или дифференциальным клапанам с таким же функционированием), когда блок 102 подготовки воздуха во время регулирования противоскольжения может передавать также и обычно давление питания через регулирующие клапаны противоскольжения на приводные колеса.
Функциональное расширение для повышения уровня безопасности транспортного средства хозяйственного назначения заключается, например, в том, что напорный клапан 112 выполняют для управления передней осью двустабильным, поэтому даже после прерывания электроснабжения или выключения зажигания в системе тормозного привода в передней оси сохраняется давление. Это могло бы удерживать транспортное средство на месте при аварийной ситуации, когда задняя ось еще находится на не совсем достаточном уровне остановки.
Управление тормозного устройства 100 с помощью блока 102 подготовки воздуха реализуют в зависимости от примера исполнения на одних или нескольких осях транспортного средства хозяйственного назначения. При этом предпочтительно, если на задней оси вместо модуля двухканальных регулирующих клапанов установлен модуль одноканальных регулирующих клапанов с подсоединенными за ним ограничительными клапанами системы ABS, поэтому при выходе из строя электронной тормозной системы также и на задней оси посредством блока 102 подготовки воздуха может осуществляться отдельное для сторон тормозное воздействие.
Затем, при расширении управления на оснащенные тормозными цилиндрами стояночного тормоза оси транспортного средства хозяйственного назначения, показанное на чертеже управление торможением задней оси можно осуществлять с помощью стояночного тормоза. Вследствие этого, стояночный тормоз разъединен от дублирующего функционирования для автономного движения.
Показанный на фиг. 3 пример исполнения предпочтителен в отношении рассчитанного внутреннего габарита по ширине и прочности ввиду того, что, только электрические токи управления направляются через клапан отбора максимального давления.
Если пример выполнения содержит сочетание "и/или" между первым признаком и вторым признаком, то это нужно читать так, что пример исполнения, согласно форме исполнения изобретения, имеет как первый признак, так и второй признак, а согласно другой форме исполнения изобретения - либо только первый признак, либо только второй признак.
1. Блок (102) подготовки воздуха для тормозного устройства (100) транспортного средства хозяйственного назначения, содержащий:
- подключение (118) распределительного клапана для пневматического соединения блока (102) подготовки воздуха по меньшей мере с одним подключенным перед колесным тормозным цилиндром (122) тормозного устройства (100) распределительным клапаном (120) для изменения тормозного давления в колесном тормозном цилиндре (122);
- напорный клапан (112) для подачи на подключение (118) распределительного клапана заданного давления и
- блок (124) управления для управления напорным клапаном (112), отличающийся тем, что блок (124) управления дополнительно предназначен для управления распределительным клапаном (120), срабатывающим при выходе из строя электронной тормозной системы транспортного средства хозяйственного назначения.
2. Блок по п. 1, который соединен или выполнен с возможностью соединения по меньшей мере с одним датчиком (128) частоты вращения колеса транспортного средства хозяйственного назначения и предназначен для управления напорным клапаном (112) и/или распределительным клапаном (120), с учетом генерируемой датчиком (128) частоты вращения колеса сигнала (130) датчика частоты вращения колеса, в частности, такого управления, при котором транспортное средство хозяйственного назначения тормозится с одной стороны.
3. Блок по п. 1 или 2, содержащий распределительный блок (114) для распределения воздуха, подготовленного блоком (102) подготовки воздуха по меньшей мере в относящийся к рабочему тормозу тормозного устройства (100) тормозной контур и по меньшей мере в соединительный трубопровод (116) для соединения распределительного блока (114) с подключением (118) распределительного клапана, причем напорный клапан (112) расположен в соединительном трубопроводе (116), в частности, соединительный трубопровод (116) является частью тормозного контура, причем, в частности, напорный клапан (112) предназначен для приведения в действие рабочего тормоза посредством перекидного клапана (140) с первым входом (142) перекидного клапана и вторым входом (144) перекидного клапана для наложения выходного давления управления клапанного модуля (136) передней оси или клапанного модуля задней оси и/или выходного давления управления модуля (138) ножного тормоза на второй вход (144) перекидного клапана.
4. Тормозное устройство (100), содержащее:
- блок (102) подготовки воздуха по любому из пп. 1-3;
- по меньшей мере один подключенный перед колесным тормозным цилиндром (122) тормозного устройства (100) распределительный клапан (120) для изменения тормозного давления в колесном тормозном цилиндре (122); и
- перекидной клапан (140) с первым входом (142) перекидного клапана, вторым входом (144) перекидного клапана и выходом (146) перекидного клапана, причем первый вход (142) перекидного клапана соединен с подключением (118) распределительного клапана блока (102) подготовки воздуха, второй вход (144) перекидного клапана соединен с соответствующим рабочему тормозу тормозного устройства (100) тормозным контуром, а выход (146) перекидного клапана соединен с распределительным клапаном (120).
5. Тормозное устройство по п. 4, содержащее ускорительный клапан (134) с входом (1) рабочего давления, с выходом (2) рабочего давления и входом (4) управляющего сигнала для управления потоком между входом (1) рабочего давления и выходом (2) рабочего давления, с учетом заданного давления, причем блок (102) подготовки воздуха имеет подключение (204) ускорительного клапана для подготовки рабочего давления для эксплуатации тормозного устройства, причем вход (1) рабочего давления соединен с подключением (204) ускорительного клапана, выход (2) рабочего давления соединен с первым входом (142) перекидного клапана, а вход (4) управляющего сигнала соединен с подключением (118) распределительного клапана.
6. Тормозное устройство по п. 5, содержащее ускорительный клапан (134) с входом (1) рабочего давления, выходом (2) рабочего давления и входом (4) управляющего сигнала для управления потоком между входом (1) рабочего давления и выходом (2) рабочего давления, с учетом предоставленного на выходе перекидного клапана (146) давления, причем блок (102) подготовки воздуха имеет подключение (204) ускорительного клапана для создания рабочего давления для эксплуатации тормозного устройства (100), причем вход (1) рабочего давления соединен с подключением (204) ускорительного клапана, выход (2) рабочего давления соединен с распределительным клапаном (120), а вход (4) управляющего сигнала соединен с выходом (146) перекидного клапана.
7. Тормозное устройство по любому из пп. 4-6, которое предназначено для управления блоком (102) подготовки воздуха каждым напорным клапаном (112) на оси.
8. Тормозное устройство по любому из пп. 4-6, которое предназначено для управления подачей необходимых объемных расходов к каждому ускорительному клапану (134) на оси.
9. Тормозное устройство по п. 7 или 8, в котором напорные клапаны (112) и/или ускорительные клапаны (134) расположены снаружи или внутри блока (102) подготовки воздуха, но с возможностью управления блоком (102) подготовки воздуха.
10. Тормозное устройство по любому из пп. 7-9, в котором по меньшей мере один из напорных клапанов (112) и/или по меньшей мере один из ускорительных клапанов (134) предназначен для эксплуатации в бистабильном состоянии.
11. Тормозное устройство по любому из пп. 4-10, которое предназначено для осуществления ступенчатого торможения.
12. Тормозное устройство по любому из пп. 4-11, которое содержит по меньшей мере две электрических системы дублирования для управления рабочим тормозом.
13. Тормозное устройство по любому из пп. 4-12, которое предназначено для осуществления ступенчатого управления функционированием рабочего тормоза, независимо от желания водителя или преобладающего желания водителя.
14. Тормозное устройство по любому из пп. 4-13, в котором блок (102) подготовки воздуха содержит блок управления для вычисления заданного давления для рабочего тормозного устройства, базируясь на считываемой информации от датчика системы помощи водителю.
15. Тормозное устройство по любому из пп. 4-14, в котором блок (102) подготовки воздуха предназначен для дополнительного осуществления пневматического резервного управления рабочим тормозом в зависимости от желания водителя затормозить с помощью модуля (138) ножного тормоза.
16. Способ (500) эксплуатации блока (102) подготовки воздуха по любому из пп. 1-3, при котором выполняют следующий этап:
- генерируют (510) командный сигнал (126) для такого управления напорным клапаном (112), при котором подключение (118) распределительного клапана нагружают заданным давлением.
17. Носитель данных с возможностью машинного считывания, на котором записана компьютерная программа для осуществления и/или управления способом (500) по п. 16.
