BR112018007894B1

BR112018007894B1 - Dispositivo de freio de estacionamento eletropneumático com controle pneumático redundante

Info

Publication number: BR112018007894B1
Application number: BR112018007894-8A
Authority: BR
Inventors: Falk Hecker; Friedbert Röther; Michael Herges; Sarah Heeg
Original assignee: Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2016-10-18
Publication date: 2022-10-25
Also published as: BR112018007894A2; CN108349477A; EP3368387B1; WO2017071991A1; DE102015118290A1; EP3368387A1; CN108349477B

Abstract

DISPOSITIVO DE FREIO DE ESTACIONAMENTO ELETROPNEUMÁTICO COM CONTROLE PNEUMÁTICO REDUNDANTE. Dispositivo de freio de estacionamento (1), que compreende um circuito de freio de estacionamento eletricamente controlável, que tem um dispositivo de acionamento de freio de estacionamento (36) que tem um elemento de acionamento de freio de estacionamento (37) acionável pelo motorista, que interage com um transmissor de valores do freio de estacionamento (39), bem como uma unidade de controle (14) eletrônica, para onde o transmissor de valores do freio de estacionamento (39) dirige um sinal de freio de estacionamento que depende da atuação do elemento de acionamento de freio de estacionamento (37), onde a unidade de controle eletrônica (14) controla, em dependência do sinal de freio de estacionamento, uma válvula solenoide (10, 12) de um dispositivo de válvula (8, 18) o qual é ligado a um cilindro de freio de mola acumuladora (5) como freio de estacionamento, e com um circuito de freio de estacionamento pneumaticamente controlável, previsto como redundância, que tem uma válvula pneumática (72) que pode ser operada pelo motorista, que controla pneumaticamente uma válvula (18) pneumaticamente controlável do dispositivo de válvula (8, 18). A presente invenção prevê que a uma válvula pneumática (72) é executada e disposta de tal modo que pode ser mecanicamente acionado pelo elemento de acionamento de freio de estacionamento (37).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de freio de estacionamento eletropneumático de um veículo automotor, com um circuito de freio de estacionamento eletricamente controlável que apresenta pelo menos um dispositivo de acionamento de freio de estacionamento, que apresenta pelo menos um elemento de acionamento de freio de estacionamento interagindo com um transmissor de valor de freio de estacionamento, que o motorista pode mover para pelo menos as posições “estacionar” e “rodar”, bem como um dispositivo de controle eletrônico no qual o transmissor de valor de freio de estacionamento introduz um sinal de freio de estacionamento em dependência do elemento de acionamento de freio de estacionamento, onde o dispositivo de controle eletrônico, em dependência do sinal de freio de estacionamento, controla pelo menos uma válvula solenoide de um dispositivo de válvula, o qual é ligado a pelo menos um cilindro de freio de mola acumuladora como freio de estacionamento, e com um circuito de freio de estacionamento pneumaticamente controlável previsto como redundância, que apresenta pelo menos uma válvula pneumática acionável pelo motorista, a qual controla pneumaticamente pelo menos uma válvula pneumática do dispositivo de válvula, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

[002] Um objetivo do circuito de freio de estacionamento pneumaticamente controlável previsto como redundância consiste no fato de que em caso de uma falha do circuito de freio de estacionamento elétrico prioritário, por exemplo, em virtude de uma falha do abastecimento de corrente elétrica e/ou do dispositivo de controle eletrônico, continua sendo possível um acionar ou soltar do freio de estacionamento.

[003] Um dispositivo de freio de estacionamento eletropneumático deste gênero é conhecido, por exemplo, do documento EP 1 571 061 A1. Lá, uma válvula do freio pneumática é integrada em um dispositivo de acionamento de freio de serviço do freio de serviço eletropneumático, válvula esta que gera um sinal de pressão proporcional a uma ativação do pedal do freio do dispositivo de acionamento de freio de serviço, o qual é transmitido para uma entrada de controle de pressão de uma válvula de inversão de um módulo de freio de estacionamento que conduz um sinal de pressão oposto ao sinal de pressão a uma entrada de pressão pneumática de uma válvula de relé do módulo de freio de estacionamento que gera na sua saída de trabalho uma pressão que corresponde a esta pressão, que é conectada aos cilindros de freio de mola acumuladora. Dessa forma, deverá ser possível uma freagem graduável do veículo em movimento através do circuito de controle do freio de estacionamento pneumático. Em virtude da válvula de freio pneumática e da válvula de inversão, porém, resulta, por um lado, uma construção relativamente complexa. Por outro lado, uma atuação do circuito de freio de estacionamento pneumática redundante por meio do pedal do freio do dispositivo de freio de serviço, em caso de uma falha do circuito de freio de estacionamento elétrico prioritário, significa um modo de proceder pouco intuitivo para o motorista.

[004] Em contrapartida, a presente invenção tem a tarefa de aperfeiçoar um dispositivo de freio de estacionamento eletropneumático do tipo acima descrito de tal modo que sua operação se torna mais confiável e intuitiva.

[005] De acordo com a presente invenção, esta tarefa é solucionada com as características da reivindicação 1.

Apresentação da Invenção

[006] De acordo com a presente invenção é previsto que a pelo menos uma válvula pneumática é disposta e configurada de tal modo que pode ser operada mecanicamente pelo elemento de acionamento de freio de estacionamento, ventilando ou arejando a pelo menos uma válvula pneumática controlável do dispositivo de válvula em dependência de uma operação do elemento de acionamento de freio de estacionamento.

[007] Ao passo que a pelo menos uma válvula pneumática de acordo com o documento EP 1 571 061 A1 é acionada pelo elemento de acionamento de freio de serviço do freio de serviço, isto é, pelo pedal do freio, o que tem como consequência que o motorista, em caso de o circuito de freio de estacionamento elétrico ter falhado, não pode mais operar o dispositivo de freio de estacionamento através do elemento de acionamento de freio de estacionamento, a pelo menos uma válvula pneumática do dispositivo de válvula é operada pelo elemento de acionamento de freio de estacionamento do dispositivo de freio de estacionamento, com o qual também é operado o circuito de freio de estacionamento elétrico.

[008] Com isto, a operação do dispositivo de freio de estacionamento eletropneumático se torna mais confiável e mais intuitivo, pois também em caso de avaria do circuito de freio de estacionamento elétrico o motorista pode operar o circuito de freio de estacionamento pneumático redundante remanescente com o mesmo elemento de operação, precisamente com o elemento de acionamento de freio de estacionamento. Portanto, uma falha do circuito de freio de estacionamento elétrico não tem efeito sobre a operação do dispositivo de freio de estacionamento.

[009] Com a ajuda das medidas listadas nas sub-reivindicações são possíveis aperfeiçoamentos e aprimoramentos vantajosos da presente invenção indicados nas reivindicações independentes.

[0010] De acordo com uma forma de execução preferida, a pelo menos uma válvula pneumática é construtivamente integrada no dispositivo de acionamento de freio de estacionamento. Isto pode ser realizado, por exemplo, pelo fato de que a pelo menos uma válvula pneumática é integrada na caixa do dispositivo de acionamento de freio de estacionamento.

[0011] Em regra geral, o dispositivo de acionamento de freio de estacionamento é disposto em uma cabine do veículo, e como elemento de acionamento de freio de estacionamento apresenta, por exemplo, elementos que podem ser operados de modo rotativo e/ou por translação, tais como uma alavanca de retenção de freio giratório, um comutador basculante ou um elemento de operação de pressão ou de tração. Além disso, o elemento de acionamento de freio de estacionamento pode ser colocado, fora as posições “estacionar” e “rodar”, de preferência, também em uma outra posição, tal como, por exemplo, “teste”, onde o freio de estacionamento do veículo de tração é ativado, e os freios de um reboque conectado ao veículo de tração são soltos, a fim de testar, se o veículo de tração freado pode segurar o reboque não freado na parada.

[0012] Preferencialmente, a pelo menos uma válvula pneumaticamente controlável do dispositivo de válvula é uma válvula de relé, da qual, por um lado, uma entrada de controle pneumática é ligada a uma combinação de válvula de entrada / válvula de caída eletropneumática, controlada pelo dispositivo de controle eletrônico, e, por outro lado, com a válvula pneumática, e da qual uma saída de trabalho é ligada ao pelo menos um cilindro de freio de mola acumuladora. A entrada de controle pneumática da válvula de relé, portanto, por um lado, pode ser controlada no escopo do circuito de freio de estacionamento elétrico pela combinação de válvula de entrada / válvula de saída controlada pelo dispositivo de controle eletrônico e/ou, por outro lado, no escopo do circuito de freio de estacionamento pneumático redundante, pela válvula pneumática.

[0013] De preferência especial, a pelo menos uma válvula pneumática é uma válvula de 2/2 vias, com uma posição de bloqueio e uma posição de passagem, onde, na posição de bloqueio, é solicitada por mola e na posição de passagem, uma entrada é ligada a uma saída e esta ligação é bloqueada na posição de bloqueio. Com isto resulta uma construção essencialmente mais simples do dispositivo de freio de estacionamento em comparação com o do documento EP 1 571 061 A1, onde uma válvula de freio proporcional é usada em conjunto com uma válvula de inversão.

[0014] De acordo com um aperfeiçoamento, a saída da válvula de 2/2 vias é ligada a uma entrada de controle pneumática da válvula pneumaticamente controlável do dispositivo de válvula, e a entrada da válvula de 2/2 vias é ligada ou a uma ventilação ou a uma reserva de ar comprimido.

[0015] Se a saída da válvula de 2/2 vias é ligada à entrada de controle pneumática de uma válvula de relé do dispositivo de válvula e a entrada da válvula de 2/2 vias, a uma ventilação, então o freio de estacionamento pode ser “emergencialmente ativado” com a ajuda do circuito de freio de estacionamento pneumático, pois então a entrada de controle pneumático e, com isso, também a saída de trabalho da válvula de relé do dispositivo de válvula pode ser ventilada por meio da válvula de 2/2 vias mudada para a posição de passagem.

[0016] Se a saída da válvula de 2/2 vias é ligada à entrada de controle pneumático da válvula de relé do dispositivo de válvula e a entrada da válvula de 2/2 vias, em contrapartida, a uma reserva de ar comprimido, então o freio de estacionamento pode ser “emergencialmente solto” com a ajuda do circuito de freio de estacionamento pneumático, pois então a entrada de controle pneumática, e com isso, também a saída de trabalho da válvula de relé do dispositivo de válvula pode ser ventilado através da válvula de 2/2 vias colocada em posição de passagem.

[0017] De preferência especial, um acoplamento mecânico entre a pelo menos uma válvula pneumática e o elemento de acionamento de freio de estacionamento é executado de tal modo que apenas na posição (final) “estacionar” do elemento de acionamento de freio de estacionamento a pelo menos uma válvula pneumaticamente controlável do dispositivo de válvula é controlada para a aplicação redundante do pelo menos um cilindro de freio de mola acumuladora.

[0018] Como alternativa, um acoplamento mecânico entre a pelo menos uma válvula pneumática e o elemento de acionamento de freio de estacionamento pode ser executado de tal modo que apenas na posição (final) “rodar” do elemento de acionamento de freio de estacionamento, a pelo menos uma válvula pneumaticamente controlável do dispositivo de válvula é controlada para a soltura redundante do pelo menos um cilindro de freio de mola acumuladora.

[0019] Ambas as alternativas excluem, portanto, uma comutação da válvula pneumática em uma posição intermediária do elemento de acionamento de freio de estacionamento entre as posições finais “estacionar” e “rodar”, por exemplo, para posições de freagem parciais. Isto é vantajoso, pois então, como uma válvula pneumática, pode ser usada preferencialmente uma válvula de 2/2 vias simples e barata, com apenas duas posições de comutação, posição de bloqueio e posição de passagem, onde a posição de passagem da válvula de 2/2 vias é assumida ou na posição final “estacionar” ou na posição final “rodar” do elemento de acionamento de freio de estacionamento. Uma outra vantagem desta medida consiste no fato de que resulta uma flexão percebível pelo motorista na linha característica de força do elemento de acionamento de freio de estacionamento ao alcançar a posição “estacionar” ou “rodar”, de modo que para isto não é mais necessário nenhum elemento de mola adicional.

[0020] De acordo com um aperfeiçoamento, a pelo menos uma válvula pneumática é uma válvula de assento ou uma válvula de corrediça. A vantagem da válvula de corrediça em comparação com a válvula de assento consiste no fato de que sua função ou característica de comutação é menos dependente da pressão.

[0021] A presente invenção também se refere a um veículo, especialmente a um veículo de tração preparado para puxar um reboque, que apresenta um dispositivo de freio de estacionamento eletropneumático acima descrito.

Desenho

[0022] A seguir, um exemplo de execução da presente invenção é mostrado no desenho e descrito mais detalhadamente no relatório descritivo seguinte. No desenho mostram: a figura 1 mostra um detalhe de um diagrama de circuito esquemático de uma forma de execução preferida de um dispositivo de freio de estacionamento eletropneumático, de acordo com a presente invenção; a figura 2A mostra uma representação esquemática de um dispositivo de acionamento de freio de estacionamento do dispositivo de freio de estacionamento eletropneumático da figura 1, com um elemento de acionamento de freio de estacionamento na posição “rodar”; a figura 2B mostra o dispositivo de acionamento de freio de estacionamento da figura 2A com o elemento de acionamento de freio de estacionamento em uma posição “freagem parcial”; a figura 2C mostra o dispositivo de acionamento de freio de estacionamento da figura 2A com o elemento de acionamento de freio de estacionamento na posição “estacionar”.

Descrição do Exemplo de Execução

[0023] A figura 1 mostra um diagrama de circuito esquemático de uma forma de execução preferida de um dispositivo de freio de estacionamento 100 eletropneumático, de acordo com a presente invenção. O dispositivo de freio de estacionamento 100 eletropneumático é o componente de freio de estacionamento de um dispositivo de freio eletropneumático de uma combinação de veículo de tração e reboque e é montado no veículo de tração. Além do dispositivo de freio de estacionamento 100, um dispositivo de freio de serviço eletropneumático, por exemplo, um EBS não mostrado aqui, representa o componente de freio de serviço do dispositivo de freio eletropneumático.

[0024] Um dispositivo de controle do freio de estacionamento 1 eletropneumático do dispositivo de freio de estacionamento 100, no presente exemplo, de preferência, executado como módulo de freio de estacionamento ou unidade construtiva, apresenta uma conexão de reserva 2 que é protegida por meio de uma válvula de retenção 4. A partir da conexão de reserva 2 estende-se uma linha de reserva 6, por um lado, até um dispositivo de válvula solenoide 8, com uma primeira válvula solenoide de 2/2 vias 10 como válvula de entrada, e a uma segunda válvula solenoide de 2/2 vias 12 como válvula de saída. A primeira válvula solenoide de 2/2 vias 10 e a segunda válvula solenoide de 2/2 vias 12 estão sem corrente elétrica na posição de bloqueio mostrada, ao passo que as duas válvulas 10, 12 sob corrente elétrica mudam para a posição de passagem e são controladas por uma unidade de controle 14 eletrônica. A conexão de reserva 2 é conectada a uma reserva de ar comprimido 3, de preferência, uma reserva de ar comprimido própria para o dispositivo de freio de estacionamento 100.

[0025] Também uma entrada de reserva 16 de uma válvula de relé 18 é conectada à conexão de reserva 2 através da linha de reserva 6.Uma entrada de controle 20 pneumático da válvula de relé 18 é conectada, através de uma linha de controle 22, com a combinação de válvula de entrada 10 (primeira válvula solenoide de 2/2 vias) e válvula de saída 12 (segunda válvula solenoide de 2/2 vias).

[0026] Mais precisamente, na posição de bloqueio sem corrente elétrica da segunda válvula solenoide de 2/2 vias 12, a ligação entre a linha de controle 22 ou a entrada de controle 20 da válvula de relé 18 e de um dissipador de pressão 24 é interrompida, ao passo que esta ligação é mudada para a posição de passagem sob corrente. De forma análoga, na posição de bloqueio sem corrente da primeira válvula solenoide de 2/2 vias 10, a ligação entre a linha de controle 22 ou a entrada de controle 20 da válvula de relé 18 e a conexão de reserva 2 é interrompida, ao passo que esta ligação é mudada para a posição de passagem com corrente.

[0027] Além disso, em uma linha de realimentação 26, no presente caso opcional, entre uma saída de trabalho 28 da válvula de relé 18 e a entrada de controle 20 da válvula de relé 18, um elemento de estrangulamento 30 é conectado, por meio do qual a seção transversal de vazão da linha de realimentação 26 é estreitada e, por meio do estreitamento da seção transversal da vazão, o fluxo de massa de ar entre a saída de trabalho 28 e a entrada de controle 20 pneumática da válvula de relé 18 é limitado ou estrangulado.

[0028] As duas válvulas de 2/2 vias 10, 12 preferencialmente são pré-armadas na sua posição sem corrente com solicitação por mola e são comutadas por meio de aplicação de corrente através da unidade de controle 14. A saída de trabalho 28 da válvula de relé 18 é conectada a uma conexão 40 através de uma linha de trabalho 38. Nesta conexão 40, de preferência, dois cilindros de freio de mola acumuladora 5 são conectados no eixo traseiro, dos quais apenas um é mostrado aqui.

[0029] A linha de controle 22 ou a entrada de controle 20 da válvula de relé 18 é ventilada ou arejada em dependência da posição de comutação da primeira válvula solenoide de 2/2 vias 10 e da segunda válvula solenoide de 2/2 vias 12 (combinação de válvula solenoide de entrada / saída), de modo que uma ventilação ou um arejamento através do reforço de quantidade de ar por meio da válvula de relé 18 produz a respectiva ventilação ou arejamento da saída de trabalho 28 e, com isso, da conexão 40 para os cilindros de freio de mola acumuladora 5.

[0030] A válvula de relé 18 é construída de modo amplamente conhecido e abrange uma câmara de controle 42 conectada à linha de controle 22 através da entrada de controle 20, um êmbolo relé 46, deslocável dentro de uma caixa 44, que delimita a câmara de controle 42, com um corpo de válvula 48 formado no êmbolo relé 46 ou na sua biela do êmbolo da válvula relé, que com um assento de saída 50 em uma guarnição 52 também alojada na caixa 44 de modo deslocável, forma uma válvula de saída de uma válvula de dois assentos. A válvula de relé 18 também abrange um assento de entrada 54 formado na caixa 44, contra o qual a guarnição 52 é pré-armada e junto com este formando uma válvula de entrada da válvula de assento duplo.

[0031] A guarnição 52 apresenta também um furo de passagem central que, com o êmbolo relé 46 levantado da guarnição 52, liga uma ventilação 56 a uma câmara de trabalho 58 que é ligada à saída de trabalho 28, a fim de ventilar esta. Por outro lado, uma câmara de reserva 60 ligada à entrada de reserva 16, quando a guarnição 52 estiver levantada do assento de entrada 54, é ligada à câmara de trabalho 58, a fim de ventilar a saída de trabalho 28. A posição do êmbolo relé 46 que com seu corpo de válvula 48 pode pressionar a guarnição 52 para baixo, a fim de levantá-la do assento de entrada 54, é determinada, de acordo com isto, através da pressão na entrada de controle 20 ou na câmara de controle 42. Por fim, a guarnição 52 é pressionada contra o assento de entrada 54 com a ajuda de uma mola de guarnição 62. Além disso, uma mola de êmbolo relé 64 pressiona o êmbolo relé 46 com a força FF para longe do assento de saída 50 em direção à câmara de controle 42.

[0032] Os estados de comutação das duas válvulas solenoides de 2/2 vias 10, 12 são determinados pela unidade de controle 14, especialmente em dependência dos sinais de freio de estacionamento presentes em uma conexão de sinais de freio de estacionamento 32 ligada à unidade de controle 14 do dispositivo de controle do freio de estacionamento 1. Para tal, um dispositivo de acionamento de freio de estacionamento 36 é conectado à conexão de sinais de freio de estacionamento 32 através de uma linha de sinalização 34, e é preparado para que, em dependência de um elemento de acionamento de freio de estacionamento 37 do dispositivo de acionamento de freio de estacionamento 36, conduz os sinais de freio de estacionamento na conexão de sinais de freio de estacionamento 32 os quais representam os estados operacionais descritos mais adiante. Precisamente, o elemento de acionamento do freio de estacionamento 37 coopera para isto com um transmissor de valores do freio de estacionamento 39 do dispositivo de acionamento de freio de estacionamento 36.

[0033] A unidade de controle 14 pode ser ligada, por meio da conexão de sinais de freio de estacionamento 32 ou por meio de uma outra conexão de sinalização não mostrada aqui, também a um barramento de dados do veículo não mostrado nas figuras, por meio do qual dados digitais podem ser recebidos de outros dispositivos de controle e ser enviados a estes. Em vez de através de ou adicionalmente ao dispositivo de acionamento de freio de estacionamento 36 que pode ser operado manualmente pelo motorista com a ajuda do elemento de acionamento de freio de estacionamento 37, sinais de freio de estacionamento também podem ser introduzidos na unidade de controle 14 por uma outra unidade de controle, por exemplo, um barramento de dados do veículo, por exemplo, por um sistema de assistência ao motorista, tal como, por exemplo, um sistema auxiliar de partida em subidas. Com a ajuda de sinais recebidos por meio de tal barramento de dados do veículo, sinais de freio de estacionamento podem ser gerados pela própria unidade de controle 14. Por exemplo, o freio de estacionamento pode ser acionado automaticamente quando o veículo parou, ou também ser solto automaticamente quando o veículo deve iniciar a viagem.

[0034] Precisamente, a pressão PSK na câmara de controle 42 solicita a superfície ASK voltada para esta do êmbolo relé 46. A pressão da câmara de trabalho PAK atua sobre a superfície AAK voltada para esta. A superfície ASK voltada para a câmara de controle 42 do êmbolo relé 46 é maior do que a superfície AAK voltada para a câmara de trabalho 58.

[0035] Portanto, sobre o êmbolo relé 46 atuam as seguintes forças: vindo da direção da câmara de controle: Fst = PSKASK vindo da direção da câmara de trabalho: FAK = FF + PAKAAK .

[0036] Se a guarnição 52 for movida para baixo, adicionalmente precisa ser superada a força FF2 da mola de guarnição 62. Por fim, ainda precisam ser superadas as forças de fricção Ffricção das vedações e guias de êmbolo relé 46 e guarnição 52 quando se pretende movimentar o êmbolo relé 46.

[0037] O dispositivo de controle do freio de estacionamento 1 eletropneumático contém, portanto, o dispositivo de válvula solenoide 8 como combinação de válvula solenoide de entrada / saída, a válvula de relé 18, o elemento de estrangulamento 30, a unidade de controle 14, as conexões de pressão internas 6, 22 e 26, e também como conexões, pelo menos as conexões 2, 32 e 40. Pelo menos estes componentes do dispositivo de controle do freio de estacionamento 1 eletropneumático preferencialmente são alojados em uma unidade construtiva, o modulo de freio de estacionamento com caixa própria.

[0038] Diante desse quadro, o modo de funcionamento do dispositivo de controle do freio de estacionamento 1 eletropneumático é como segue:no estado básico mostrado na figura 1 do dispositivo de controle do freio de estacionamento 1 eletropneumático, tanto a primeira válvula solenoide de 2/2 vias 10 como também a segunda válvula solenoide de 2/2 vias 12 estão sem corrente, de modo que através do elemento de estrangulamento 30 a entrada de controle 20 é sempre conectada à saída de trabalho 28 da válvula de relé 18. Dessa forma, a realimentação é estável e nenhum ar comprimido da conexão de reserva 2 pode chegar até a entrada de controle 20 da válvula de relé 18 ou escapar desta até o dissipador de pressão 24. Com isso também a pressão atualmente reinante na conexão 40 para os cilindros de freio de mola acumuladora 5 e, com isso, também sua posição de aplicação ou soltura, são mantidos constante.

[0039] Se agora, em resposta a um sinal de freio de estacionamento, a pressão na conexão 40 para o cilindro de freio de mola acumuladora 5 precisa ser aumentada, por exemplo, em estado operacional “freio auxiliar”, então, através da aplicação de corrente da primeira válvula solenoide de 2/2 vias 10, esta é colocada em posição de passagem e, dessa forma, a pressão na câmara de controle 42 da válvula de relé 18, aumentada. Isto acontece em especial por meio de pulsar a primeira válvula solenoide de 2/2 vias 10.

[0040] Se então vale:

então o êmbolo relé 46 movimenta-se para baixo, abre o assento de entrada 54 da válvula de assento duplo e permite a entrada de pressão de reserva na câmara de trabalho 58. Se então vale:

o êmbolo relé 46 movimenta-se de volta até uma posição neutra, onde o assento de entrada 54 e o assento de saída 50 da válvula de assento dupla são fechados.

[0041] Se, em contrapartida, em resposta a um respectivo sinal de freio de estacionamento, deve ser regulada uma pressão menor na conexão 40 para os cilindros de freio de mola acumuladora 5, por exemplo, no estado operacional “freio auxiliar”, então, preferencialmente, através de pulsar da segunda válvula solenoide de 2/2 vias 12, a pressão de controle na câmara de controle 42 é abaixada, até que vale:

Então o êmbolo relé 46 movimenta-se em direção à câmara de controle 42 e ventila a câmara de trabalho 58 através do assento de saída 50 da válvula de dois assentos, até que novamente reina o equilíbrio das forças, com o que o êmbolo relé 46 novamente passa a assumir a posição neutra.

[0042] Uma vez que durante o controle de pressão ou a regulação de pressão acima descritos na câmara de controle 42 e na câmara de trabalho 58 em geral não reinam as mesmas pressões, e através do elemento de estrangulamento 30 sempre flui uma certa quantidade de ar em direção à pressão mais baixa, preferencialmente a fração resultante disso da alteração da pressão na câmara de controle 42 é compensada por meio do respectivo controle pulsado da primeira válvula solenoide de 2/2 vias 10, ou da segunda válvula solenoide de 2/2 vias 12. Isto se aplica tanto para aumentar a pressão, diminuir a pressão como também para a manutenção da pressão, se não devem reinar exatamente pressão de reserva ou pressão atmosférica na conexão 40 para o pelo menos um cilindro de freio de mola acumuladora.

[0043] Para estabelecer o estado operacional “rodar” para um respectivo sinal de freio de estacionamento na conexão de sinais de freio de estacionamento 32, a primeira válvula solenoide de 2/2 vias 10 recebe corrente durante um tempo maior. Com isso, a câmara de controle 42 é ventilada, mesmo se primeiro uma parte pequena do ar conduzido da primeira válvula solenoide de 2/2 vias 10 até a câmara de controle flui através do elemento de estrangulamento 30 para a câmara de trabalho.

[0044] Se vale:

sobe também a pressão na câmara de trabalho 58, enquanto vale:

[0045] Uma vez que a superfície ASK é maior do que a superfície AAK, a pressão sobe mais rapidamente na câmara de trabalho 58 do que na câmara de controle 42, até que finalmente a ultrapassa. Então, através da linha de realimentação 26 e do elemento de estrangulamento 30 flui o ar da câmara de trabalho 58 para a câmara de controle 42, de modo que o processo se intensifica por si mesmo.

[0046] Com isso, o êmbolo relé 46 é pressionado estavelmente para sua posição final inferior, apontando para a câmara de trabalho 58, de modo que abre permanentemente o assento de entrada 54 da válvula de assento duplo, ligando a câmara de trabalho 58 à conexão de reserva 2.

[0047] Uma vez que agora a câmara de controle 42 é permanentemente abastecida com pressão de reserva através do elemento de estrangulamento 30, a câmara de trabalho 58 e o assento de entrada 54, também a primeira válvula solenoide de 2/2 vias 10 pode ficar sem corrente, a fim de comutá-la para sua posição de bloqueio. Então vale:

[0048] No estado operacional estável “rodar”, o êmbolo relé 46 permanece na posição de ventilação e vale:

[0049] Se na posição “rodar” a pressão de reserva pabastecimento baixar até abaixo de um determinado valor limite, por exemplo, porque com o motor desligado pequenas permeabilidades depois da conexão 40 já não são mais abastecidas, então em algum momento prevalece a força da mola de êmbolo relé 64 atuando sobre o êmbolo relé 46 e o assento de entrada 54 é fechado, o assento de saída 50 é aberto e a pressão na câmara de trabalho 58 é ventilada. Uma vez que o elemento de estrangulamento 30 liga a câmara de controle 42 à câmara de trabalho 58, agora também a câmara de controle 42 é ventilada, com o que as forças de mola da mola de êmbolo relé 64 prevalecem agora ainda mais. Então, o freio de estacionamento entra automaticamente na posição de estacionamento estável.

[0050] Para estabelecer o estado de operação “estacionar”, a segunda válvula solenoide de 2/2 vias 12 recebe corrente elétrica durante um certo tempo. Com isso, a câmara de controle 42 é ventilada até que lá reina a pressão atmosférica.

[0051] Quando vale:

o êmbolo relé 46 movimenta-se em direção à câmara de controle 42 e ventila a câmara de trabalho 58 através do assento de saída 50 da válvula de dois assentos.

[0052] Uma vez que a superfície ASK é claramente maior do que a superfície AAK, a pressão na câmara de trabalho 58, primeiro ainda é maior do que na câmara de controle 42, motivo pelo qual o ar primeiro ainda flui da câmara de trabalho 58 através do elemento de estrangulamento 30 em direção à câmara de controle 42. Porém, uma vez que a seção transversal de vazão da segunda válvula solenoide de 2/2 vias 12 é maior do que a seção transversal de vazão do elemento de estrangulamento 30 no ponto de estrangulamento, a pressão na câmara de controle 42 baixa assim mesmo.

[0053] Uma vez que, devido às condições de superfície, a pressão PAK na câmara de trabalho 58 diminui mais rapidamente do que a pressão PSK na câmara de controle, a primeira, em algum momento, se torna menor do que o último por causa da mola de êmbolo relé 64. Agora a direção de fluxo é invertida através do elemento de estrangulamento 30, e o ar flui da câmara de controle 42 para a câmara de trabalho 58, de modo que o processo vai intensificando-se ele mesmo, até que em todo lugar reina pressão atmosférica.

[0054] A mola do êmbolo relé 64 que solicita o êmbolo relé 46 cuida para que ele se movimenta até sua posição final superior, permanecendo por lá, com o que o assento de saída 50 fica permanentemente completamente aberto. Uma vez que agora a câmara de controle 42 é permanentemente ligada à pressão atmosférica por meio do elemento de estrangulamento 30, da câmara de trabalho 58 e do assento de saída 50 aberto, a segunda válvula solenoide de 2/2 vias 12 pode ficar sem corrente elétrica e ser colocada na sua posição de bloqueio.

[0055] O dispositivo de acionamento do freio de estacionamento 36 elétrico constitui, junto com a unidade de controle do freio de estacionamento 1, um circuito de freio de estacionamento elétrico com o qual o freio de estacionamento, isto é, os cilindros de freio de mola acumuladora 5 são acionados ou soltos eletricamente por meio de operação do elemento de acionamento de freio de estacionamento 37.

[0056] Quando este circuito de freio de estacionamento elétrico falha, seja devido a falha ou desligamento (ignição “off”) da alimentação com energia elétrica desativada, ou em caso de uma falha da unidade de controle eletrônica 14, então o freio de estacionamento pode ainda ser acionado ou solto, pois o dispositivo de controle do freio de estacionamento 1 eletropneumático apresenta ainda um circuito de freio de estacionamento pneumático redundante.

[0057] O circuito de freio de estacionamento pneumático possui uma válvula pneumática 72 manualmente manobrável através do elemento de acionamento de freio de estacionamento 37, válvula 72 esta por meio da qual da entrada de controle 20 da válvula de relé 18 pode ser controlada, a fim de ventilá-la para soltar o freio de estacionamento ou para a aplicação do freio de estacionamento. A seguir é descrito preferencialmente o caminho com o qual o freio de estacionamento pode ser aplicado pelo circuito de freio de estacionamento

[0058] Como mostram as figuras 2A até 2C, a válvula 72 de preferência, é uma válvula de 2/2 vias, com uma posição de passagem e uma posição de bloqueio, onde, na posição de bloqueio é solicitado por exemplo, por mola. Preferencialmente, a válvula pneumática 72 aqui é uma válvula de assento, com um elemento de válvula 70 pressionado por pelo menos um elemento de mola 66 contra um assento de válvula 68, mas, como alternativa, também pode ser prevista uma válvula de corrediça.

[0059] Na posição de passagem (figura 2C), onde o elemento de válvula 70 é levantado do assento de válvula 68, a válvula pneumática 72 liga uma linha de back-up 76 conectada à sua saída 74 a uma entrada 80 que aqui é ligada a uma ventilação 82. Esta linha de backup 76, por sua vez, é conectada a uma conexão de back-up 84 da unidade de controle do freio de estacionamento 1, que, por sua vez, é ligada à entrada de controle 20 da válvula de relé 18 através de uma conexão de pressão 86 interna da unidade de controle do freio de estacionamento 1. Portanto, a válvula pneumática 72 liga a entrada de controle 20 pneumática da válvula de relé 18 à ventilação 82 na posição de passagem, e bloqueia esta ligação na posição de bloqueio.

[0060] Por meio de um acoplamento mecânico 88 no presente exemplo, por exemplo, por meio de um tucho, a válvula pneumática 72 é operada mecanicamente pelo elemento de acionamento de freio de estacionamento 27. O elemento de acionamento de freio de estacionamento 37, no presente exemplo, é, por exemplo, uma alavanca que pode ser girada em torno de um eixo giratório 90, e o transmissor de valores do freio de estacionamento 39, no presente exemplo, é, por exemplo, um sensor de ângulo de rotação disposto no eixo giratório 90 que então introduz na unidade de controle 14 através da linha de sinalização 34 e da conexão de sinais de freio de estacionamento 32 um sinal de ativação do freio de estacionamento que corresponde a um movimento rotativo do elemento de acionamento de freio de estacionamento 37. No lugar de uma ativação rotativa, o elemento de acionamento de freio de estacionamento 37 e o transmissor de valores do freio de estacionamento 39 também podem ser realizados e dispostos para uma ativação de translação ou para uma ativação combinada de rotação e translação. No lugar de uma alavanca giratória também podem ser previstos, por exemplo, um comutador basculante ou um interruptor de pressão / tração, como elemento de acionamento de freio de estacionamento 37.

[0061] O elemento de acionamento de freio de estacionamento 37 possui, de acordo com a figura 2A, uma posição final “rodar”, no presente caso, por exemplo, não girada ou não ativada, bem como, de acordo com a figura 2C, uma posição final “estacionar”, no presente caso, por exemplo, girado ao máximo. Uma posição intermediária mostrada na figura 2B entre as duas posições finais, representa, no caso, por exemplo, uma de muitas posições de freagem parcial graduais, onde o freio de estacionamento durante a viagem, para uma freagem auxiliar dosada, é aplicado apenas parcialmente. Nisso, existe um grande número de tais posições intermediárias, dependendo da posição de giro do elemento de acionamento de freio de estacionamento 37, onde com um ângulo de rotação aumentando, partindo da posição final “rodar”, é gerada uma força do freio de estacionamento maior. A posição final “rodar”, no caso, corresponde, por exemplo, a uma posição essencialmente horizontal do elemento de acionamento de freio de estacionamento 37, ao passo que este na posição final “estacionar” apresenta uma orientação vertical.

[0062] O acoplamento mecânico 88 e a válvula pneumática 72, no caso, são executados e dispostos de tal modo que o elemento de acionamento de freio de estacionamento 37 somente pode comutar a válvula pneumática 72 comutada sob solicitação por mola para sua posição de bloqueio, para sua posição de passagem, depois de o elemento de acionamento de freio de estacionamento 37 ter sido girado para a posição final “estacionar” mostrada na figura 2C. Somente então o acoplamento mecânico 88 entra em contato com o elemento de válvula 70, a fim de operar este, aqui, por exemplo, com translação, o que então tem como consequência um movimento de translação do elemento de válvula 70, com o que ele se levanta do assento de válvula 68. O tipo descrito do acoplamento mecânico 88 entre o elemento de acionamento de freio de estacionamento 37 e a válvula pneumática 72 ou o elemento de válvula 70 dele é apenas um exemplo. Para a realização de um acionamento da válvula pneumática 72 em posição de passagem, a qual, porém, apenas se realiza na posição final “estacionar”, e não nas outras posições “rodar” ou “freagem parcial”, muitas soluções são imagináveis ou executáveis para o técnico do assunto.

[0063] Por esta razão, o acoplamento mecânico 88 nas posições “rodar” (figura 2A) bem como nas posições intermediárias (figura 2B) está sem engate com a válvula pneumática 72 ou com o elemento de válvula 70 dela, não podendo comutar esta da posição de bloqueio para a posição de passagem.

[0064] A válvula pneumática 72, de preferência, é integrada no dispositivo de acionamento de freio de estacionamento 36 ou na caixa 92 dele. O circuito de freio de estacionamento pneumático redundante engloba então pelo menos o elemento de acionamento de freio de estacionamento 37, o acoplamento mecânico 88, a linha de back-up 76, a conexão de back-up 84 bem como a conexão de pressão 86 interna. Uma vez que ambos os circuitos de freio de estacionamento abrangem os cilindros de freio de mola acumuladora 5, o elemento de acionamento de freio de estacionamento 37 bem como a válvula de relé 18, há interseções entre o circuito de freio de estacionamento elétrico e o pneumático redundante.

[0065] No estado “rodar” e nos estados de freagem parcial do elemento de acionamento de freio de estacionamento 37 de acordo com a figura 2A e a figura 2B, o elemento de acionamento de freio de estacionamento 37 ou o acoplamento mecânico 88 não está engatados com o elemento de válvula 70 da válvula pneumática 72 ou seja, esta válvula 72 não é operada, ao passo que no estado “estacionar” o elemento de acionamento de freio de estacionamento 37 ou o acoplamento mecânico 88 entram em engate com a válvula pneumática 72, esta então comutando da posição de bloqueio para a posição de passagem. Esta funcionalidade independe das plenas condições operacionais do circuito de freio de estacionamento elétrico. Em outras palavras, em um circuito de freio de estacionamento elétrico em plenas condições operacionais, a entrada de controle 20 da válvula de relé 18, por um lado, é controlada pelo dispositivo de válvula solenoide 8 do circuito de freio de estacionamento elétrico e, por outro lado, na posição “estacionar”, pela válvula pneumática 72 do circuito de freio de estacionamento pneumático.

[0066] Se agora a alimentação de corrente elétrica falhar ou é desligada (“ignição off”), ou a unidade de controle eletrônica 14 falha, então o circuito de freio de estacionamento elétrico se torna sem efeito. O freio de estacionamento ou os cilindros de freio de mola acumuladora 5 podem então ser aplicados por meio do elemento de acionamento de freio de estacionamento 37, com o qual também é operado o circuito de freio de estacionamento elétrico. Para isto, o elemento de acionamento de freio de estacionamento 37 é colocado na posição final “estacionar”, devido ao que este aciona o acoplamento mecânico 88, que, por sua vez, entra em engate com a válvula pneumática 72, a qual então comuta da posição de bloqueio para sua posição de passagem, onde a saída 74 conectada à linha de back-up 76 é ligada à ventilação 82 (figura 2C). Através da linha de back-up 76, a conexão de back-up 84 e a conexão de pressão 86 interna é então ventilada a entrada de controle 20 da válvula de relé 18, com o que também a saída de trabalho 28 da válvula de relé 18 e a conexão 40 e os cilindros de freio de mola acumuladora 5 são ventilados, fazendo com que o freio de estacionamento seja aplicado. Com isto, também com um circuito de freio de estacionamento elétrico não perfeito, é possível uma “aplicação emergencial” do freio de estacionamento através do circuito de freio de estacionamento pneumático redundante.

[0067] De acordo com uma outra forma de execução não mostrada aqui, a entrada 80 da válvula pneumática 72 pode ser ligada, em vez de a uma ventilação, também a qualquer reserva de ar comprimido ou à reserva de ar comprimido 3. Além disso, o acoplamento mecânico 88 e a válvula pneumática 72 podem ser realizados e dispostos de tal modo que apenas em estado “rodar” do elemento de acionamento de freio de estacionamento 37, o elemento de acionamento de freio de estacionamento 37 ou o acoplamento mecânico 88 entram em engate com a válvula pneumática 72 ou com o elemento de válvula 70 dela. Em contrapartida, no estado “estacionar” e nos estados de freagem parcial do elemento de acionamento do freio de estacionamento 37 de acordo com a figura 2B e figura 2C, o elemento de acionamento do freio de estacionamento 37 ou o acoplamento mecânico 88 estão fora de engate com a válvula pneumática 72, ou esta válvula 72 não é acionada.

[0068] No estado “rodar”, em contrapartida, a válvula pneumática 72 comuta, devido ao engate com o acoplamento mecânico 88 ou com o elemento de acionamento de freio de estacionamento 37, da posição de bloqueio para a posição de passagem, onde a saída 74 conectada à linha de back-up 76 é ligada à reserva de ar comprimido 3. Através da linha de back-up 76, da conexão de back-up 84 e da conexão de pressão 86 interna, a entrada de controle 20 da válvula de relé 18 é ventilada, com o que também a saída de trabalho 28 da válvula de relé 18 bem como a conexão 40 e os cilindros de freio de mola acumuladora 5 são ventilados, devido ao que o freio de estacionamento será solto. Dessa forma, também em caso de circuito de freio de estacionamento elétrico não perfeito, é possível uma “soltura emergencial” do freio de estacionamento por meio do circuito de freio de estacionamento pneumático redundante. Lista de Referências 1 Dispositivo de controle do freio de estacionamento 2 Conexão de reserva 3 Reserva de ar comprimido 4 Válvula de retenção 5 Cilindro de freio de mola acumuladora 6 Linha de reserva 8 Dispositivo de válvula solenoide 10 Primeira válvula solenoide de 2/2 vias 12 Segunda válvula solenoide de 2/2 vias 14 Unidade de controle 16 Entrada de reserva 18 Válvula de relé 20 Entrada de controle 22 Linha de controle 24 Dissipador de pressão 26 Linha de realimentação 28 Saída de trabalho 30 Elemento de estrangulamento 32 Conexão de sinalização do freio de estacionamento 34 Linha de sinalização 36 Dispositivo de acionamento de freio de estacionamento 37 Elemento de acionamento de freio de estacionamento 38 Linha de trabalho 39 Transmissor de valores do freio de estacionamento 40 Conexão para cilindro de freio de mola acumuladora 42 Câmara de controle 44 Caixa 46 Êmbolo relé 48 Corpo de válvula 50 Assento de saída 52 Guarnição 54 Assento de entrada 56 Ventilação 58 Câmara de trabalho 60 Câmara de reserva 62 Mola de guarnição 64 Mola de êmbolo relé 66 Elemento de mola 68 Assento de válvula 70 Elemento de válvula 72 Válvula 74 Saída 76 Linha de back-up 80 Entrada 82 Ventilação 84 Conexão de back-up 86 Conexão de pressão 88 Acoplamento mecânico 90 Eixo giratório 92 Caixa 100 Dispositivo de freio de estacionamento

Claims

1. Dispositivo de freio de estacionamento (1) eletropneumático de um veículo, com um circuito de freio de estacionamento eletricamente controlável, que apresenta um dispositivo de acionamento de freio de estacionamento (36) que apresenta pelo menos um elemento de acionamento de freio de estacionamento (37) acionável pelo motorista, que pode ser comutado pelo menos para as posições “estacionar” e “rodar”, que interage com um transmissor de valores do freio de estacionamento (39), bem como uma unidade de controle (14) eletrônica, para onde o transmissor de valores do freio de estacionamento (39) dirige um sinal de freio de estacionamento que depende da atuação do elemento de acionamento de freio de estacionamento (37), onde a unidade de controle eletrônica (14) controla, em dependência do sinal de freio de estacionamento, pelo menos uma válvula solenoide (10, 12) de um dispositivo de válvula (8, 18) o qual que é ligado a pelo menos um cilindro de freio de mola acumuladora (5) como freio de estacionamento, e com um circuito de freio de estacionamento pneumaticamente controlável, previsto como redundância, que apresenta pelo menos uma válvula pneumática (72) que pode ser operada pelo motorista, que controla pneumaticamente pelo menos uma válvula (18) pneumaticamente controlável do dispositivo de válvula (8, 18), caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma válvula pneumática (72) é executada e disposta de tal modo que pode ser mecanicamente acionado pelo elemento de acionamento de freio de estacionamento (37) e ventila ou areja a pelo menos uma válvula (18) pneumaticamente controlável do dispositivo de válvula (8, 18) em dependência de uma atuação do elemento de acionamento de freio de estacionamento (37).

2. Dispositivo de freio de estacionamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma válvula pneumática (72) é integrada no dispositivo de acionamento de freio de estacionamento (36).

3. Dispositivo de freio de estacionamento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma válvula (18) pneumaticamente controlável do dispositivo de válvula (8, 18) é uma válvula de relé, da qual uma entrada de controle (20) pneumática, por um lado, é ligada a uma combinação de válvula de entrada / válvula de saída (10, 12) eletropneumática que é controlada pela unidade de controle eletrônica (14), e, por outro lado, à pelo menos uma válvula pneumática (72), e da qual uma saída de trabalho (28) é ligada ao pelo menos um cilindro de freio de mola acumuladora (5).

4. Dispositivo de freio de estacionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma válvula pneumática (72) é uma válvula de 2/2 vias com uma posição de bloqueio e uma posição de passagem, sendo que na posição de bloqueio é solicitada por mola, e na posição de passagem uma entrada (80) é ligada a uma saída (74), e na posição de bloqueio, esta ligação é bloqueada.

5. Dispositivo de freio de estacionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma saída (74) da pelo menos uma válvula pneumática (72) é ligada a uma entrada de controle (20) pneumática da válvula pneumaticamente controlável (18) do dispositivo de válvula (8, 18), e a entrada da pelo menos uma válvula pneumática (72) é ligada a uma ventilação (82) ou a uma reserva de ar comprimido (3).

6. Dispositivo de freio de estacionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um acoplamento mecânico (88) entre a pelo menos uma válvula pneumática (72) e o elemento de acionamento de freio de estacionamento (37) é de tal modo disposta e configurada, que apenas na posição “estacionar” do elemento de acionamento de freio de estacionamento (37) a pelo menos uma válvula pneumaticamente controlável (18) do dispositivo de válvula é controlada para a aplicação redundante do pelo menos um cilindro de freio de mola acumuladora (5).

7. Dispositivo de freio de estacionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que um acoplamento mecânico (88) entre a pelo menos uma válvula pneumática (72) e o elemento de acionamento de freio de estacionamento (37) é de tal modo disposto e configurada, que apenas na posição “rodar” do elemento de acionamento de freio de estacionamento (37) a pelo menos uma válvula pneumaticamente controlável (18) do dispositivo de válvula (8, 18) é controlada para a soltura redundante do pelo menos um cilindro de freio de mola acumuladora (5).

8. Dispositivo de freio de estacionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma válvula pneumática (72) é uma válvula de assento ou uma válvula de corrediça.

9. Veículo, caracterizado pelo fato de ser especialmente um veículo de tração executado para puxar um reboque, com um dispositivo de freio de estacionamento (1), como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.