DE102008031327A1

DE102008031327A1 - Elektromechanisches Bremssystem

Info

Publication number: DE102008031327A1
Application number: DE102008031327A
Authority: DE
Inventors: Eduard Hilberer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2008-07-02
Publication date: 2010-04-29
Anticipated expiration: 2028-07-03
Also published as: DE102008031327B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches Bremssystem für ein Nutzfahrzeug, mit einer elektronischen Steuereinheit, einem elektrischen Bremswertgeber und einer elektromechanischen Bremse, wobei die elektronische Steuereinheit elektrische Signale des Bremswertgebers empfängt und elektrische Signale an die elektromechanische Bremse ausgibt, wobei die elektromechanische Bremse in eine pneumatisch steuerbare Federspeicherbremse integriert ist, wobei im Normalbetrieb des Nutzfahrzeugs während der Fahrt der Federspeicher belüftet ist und die elektromechanische Bremse durch die elektronische Steuereinheit steuerbar ist, wobei im Notfallbetrieb des Nutzfahrzeugs während der Fahrt bei Ausfall der elektromechanischen Bremse der Federspeicher mittels pneumatischer Steuersignale eines pneumatischen Bremswertgebers ansteuerbar ist, so dass die Federspeicherbremse dosiert entlüftbar und eine Bremse des Nutzfahrzeugs in Abhängigkeit der pneumatischen Steuersignale unterstützbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches Bremssystem für ein Nutzfahrzeug.
Nutzfahrzeugbremsanlagen umfassen ein Betriebsbremssystem und ein Feststellbremssystem. Beide Systeme werden meist unabhängig voneinander pneumatisch beziehungsweise elektropneumatisch gesteuert. Im Zusammenhang mit der elektropneumatischen Steuerung ist es wesentlich, eine pneumatische Rückfallebene – einen so genannten pneumatischen ”Backup” – zur Verfügung zu stellen, wodurch ermöglicht wird, dass auch bei einer Störung auf der elektrischen Ebene eine sicherheitstechnisch ausreichende Bremswirkung, die so genannte Hilfsbremswirkung, zur Verfügung gestellt wird.
Feststellbremssysteme von Nutzfahrzeugen umfassen meist Federspeicherzylinder, die in ihrem entlüfteten Zustand das Fahrzeug bremsen, während die Feststellbremse durch Belüften der Federspeicherzylinder gelöst werden kann. Im Zusammenhang mit elektropneumatischen Systemen wurde bereits vorgeschlagen, die Betriebsbremse durch das Feststellbremssystem zu unterstützen, insbesondere durch gezieltes und gestuftes Entlüften der Federspeicherzylinder, um hierdurch eine zusätzliche Bremskraft zur Verfügung zu stellen.
Weiterhin sind auch elektromechanische Bremssysteme bekannt. Ein beispielhaftes elektromechanisches Bremssystem ist in der US 2007/0052289 A1 beschrieben. Wesentliche Komponenten eines solchen elektromechanischen Bremssystems sind eine elektromechanische Bremse mit Bremsaktuatoren und einem Elektromotor sowie eine elektronische Steuereinheit, die den Motor der elektromechanischen Bremse ansteuert und Messsignale, die insbesondere die elektromechanische Bremse betreffen, verarbeitet. Problematisch an einem solchen elektromechanischen Bremssystem ist, dass ein vergleichsweise hoher Aufwand zu treiben ist, um auch im elektrischen Fehlerfall noch sicherzustellen, dass zumindest die Hilfsbremswirkung zur Verfügung steht. Um eine ausreichende Sicherheitsfunktion auf elektrischer Ebene zur Verfügung zu stellen, ist beispielsweise eine zusätzliche Notfallbatterie vorzusehen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektromechanisches Bremssystem unter Bereitstellung pneumatischer Notfallfunktionen weiterzubilden.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches Bremssystem für ein Nutzfahrzeug, mit einer elektronischen Steuereinheit, einem elektrischen Bremswertgeber und einer elektromechanischen Bremse, wobei die elektronische Steuereinheit elektrische Signale des Bremswertgebers empfängt und elektrische Signale an die elektromechanische Bremse ausgibt, wobei die elektromechanische Bremse in eine pneumatisch steuerbare Federspeicherbremse integriert ist, wobei im Normalbetrieb des Nutzfahrzeugs während der Fahrt der Federspeicher belüftet ist und die elektromechanische Bremse durch die elektronische Steuereinheit steuerbar ist, wobei im Notfallbetrieb des Nutzfahrzeugs während der Fahrt bei Ausfall der elektromechanischen Bremse der Federspeicher mittels pneumatischer Steuersignale eines pneumatischen Bremswertgebers ansteuerbar ist, so dass die Federspeicherbremse dosiert entlüftbar und eine Bremsung des Nutzfahrzeugs in Abhängigkeit der pneumatischen Steuersignale unterstützbar ist. Auf diese Weise ist es möglich, auch bei Totalausfall des elektrischen Fahrzeugsystems eine ausreichende Brems wirkung zur Verfügung zu stellen. Die elektromechanische Bremse ist in ökonomischer Weise in die Federspeicherbremse des Nutzfahrzeugs integriert, und zusätzlich kann die Federspeicherbremse im Falle eines elektrischen Fehlers die Bremswirkung der elektromechanischen Bremse zumindest teilweise ersetzen. In besonders nützlicher Weise ist vorgesehen, dass der elektrische Bremswertgeber und der pneumatische Bremswertgeber in ein elektropneumatisches Fußbremsventil integriert sind. Durch Bedienung des Bremspedals wird im Normalbetrieb also die elektromechanische Bremse unter Vermittlung der elektronischen Steuereinheit angesteuert. Fällt die elektrische Anlage des Fahrzeugs aus, so sorgen die pneumatischen Eigenschaften des Fußbremsventils für eine geeignete Ansteuerung der Federspeicherbremse.
Es ist von besonderem Vorteil, dass der pneumatische Bremswertgeber über ein Feststellbremsventil mit dem Federspeicher gekoppelt ist, wobei das Feststellbremsventil ein Ventilgehäuse, einen pneumatischen Steuereingang, einen Druckluftversorgungseingang, einen mit dem Federspeicher gekoppelten Arbeitsausgang und einen Entlüftungsausgang aufweist und wobei das Feststellbremsventil einen pneumatischen Zusatzsteuereingang aufweist, der mit einer Ventileinrichtung in Verbindung steht, wobei die Ventileinrichtung in ihrem bestromten Zustand den Zusatzsteuereingang entlüftet und in ihrem stromlosen Zustand den Zusatzsteuereingang mit dem pneumatischen Bremswertgeber verbindet. Das Feststellbremsventil wird in die Nutzfahrzeugbremsanlage eingebaut, indem sein Arbeitsausgang mit den Federspeicherzylindern des Feststellbremssystems verbunden wird, der Steuereingang von den Magnetventilen der elektrischen Feststellbremse angesteuert wird und der Zusatzsteuereingang über eine weitere elektrisch ansteuerbare Ventileinrichtung mit der Steuerdruckquelle in Verbindung steht. Diese weitere elektrische Ventileinrichtung entlüftet im bestromten Zustand den Zusatzsteuerraum des Feststellbremsventils, so dass dessen Steuerfunktionen mit denjenigen eines herkömmlichen Feststellbremsventils vergleichbar sind. Fällt jedoch der Strom aus, so wird der Zusatzsteuereingang mit einem Steuerdruck in Verbindung gebracht. Folglich kann, ausgehend von einem Zustand mit geschlossener Entlüftung und geöffneter Belüftung durch einen Steuerdruck am Zusatzsteuereingang die Belüftung geschlossen werden beziehungsweise geschlossen gehalten werden, während die Entlüftung öffnet. Da durch das damit bewirkte Entlüften des Arbeitsausgangs der Entlüftungsventilsitz wieder schließt, kann sich am Arbeitsausgang und somit in den Federspeicherzylindern ein Druck einstellen, der von dem dem Zusatzsteuereingang zugeführten Steuerdruck und somit von dem vom Fußbremsventil ausgesteuerten Druck abhängt. Die elektrische Ventileinrichtung, die das Feststellbremsventil mit der Steuerdruckquelle koppelt, kann dabei in beliebiger Weise ausgestaltet sein, so lange sie die zuvor beschriebene Funktionalität im Hinblick auf die Bestromung erfüllt. Beispielsweise kann die Ventileinrichtung als 3/2-Wegeventil oder auch als Parallelschaltung von zwei 2/2-Wegeventilen realisiert sein.
Die Erfindung ist in nützlicher Weise dadurch weitergebildet, dass der Steuereingang mit einem an einen Steuerkolben angrenzenden Steuerraum verbunden ist, dass ein verschiebbarer Ventilsitzkolben vorgesehen ist, der einen Belüftungsventilsitz, über den der Druckluftversorgungseingang mit dem Arbeitsausgang koppelbar ist, und einen mit dem Steuerkolben zusammenwirkenden Entlüftungsventilsitz, über den der Arbeitsausgang mit dem Entlüftungsausgang koppelbar ist, aufweist, dass durch Belüften des Steuerraums der Steuerkolben in der Weise verschiebbar ist, dass der Entlüftungsventilsitz schließt und der Belüftungsventilsitz öffnet, und durch Entlüften des Steuerraums der Steuerkolben in der Weise verschiebbar ist, dass der Belüftungsventilsitz schließt und der Entlüftungsventilsitz öffnet, dass ein pneumatischer Zusatzsteuereingang vorgesehen ist, der mit einem an einen Zusatzsteuerkolben angrenzenden Zusatzsteuerraum verbunden ist, dass, ausgehend von einem Zustand mit belüftetem Steuerraum, durch Belüften des Zusatzsteuerraums der Zusatzsteuerkolben in der Weise verschiebbar ist, dass der Belüftungsventilsitz schließt und der Entlüftungsventilsitz öffnet, und dass durch das damit bewirkte Entlüften des Arbeitsausgangs der Entlüftungsventilsitz schließt, so dass sich am Arbeitsausgang ein Arbeitsdruck einstellt, der von einem dem Zusatzsteuereingang zugeführten Steuerdruck abhängt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsanlage kann vorgesehen sein, dass sich der Ventilsitzkolben über mindestens eine Feder an dem Ventilgehäuse abstützt. Hierdurch wird beispielsweise bei entlüftetem Steuerraum der Belüftungsventilsitz geschlossen.
Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang nützlich, dass der Belüftungsventilsitz des Ventilsitzkolbens mit dem Ventilgehäuse zusammenwirkt. Bei drucklosem Arbeitsausgang und entlüftetem Steuerraum wird auf diese Weise der Ventilsitzkolben mit einer konstanten Kraft gegen das Ventilgehäuse zum Schließen des Belüftungsventilsitzes gedrückt.
Nützlicherweise ist vorgesehen, dass sich der Zusatzsteuerkolben über mindestens eine Feder an dem Ventilgehäuse abstützt und den Steuerkolben durch Belüften des Zusatzsteuerraums bei seiner Bewegung gegen die Kraft der Feder mitnimmt. Das Belüften des Zusatzsteuerraums nimmt also Einfluss auf die Ventilfunktionen, indem der Steuerkolben direkt durch den Zusatzsteuerkolben verschoben wird, wodurch dann auch der Zustand der Ventilsitze beeinflusst wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Ventilsitzkolben über mindestens eine Feder an einem Federlager des Zusatzsteuerkolbens abstützt und dass der Zusatzsteuerkolben mehrteilig ausgebildet ist, wobei das Federlager in einem inneren Teil des Zusatzsteuerkolbens angeordnet ist uns der Zusatzsteuerraum an einen äußeren Teil des Zusatzsteuerkolbens angrenzt. Es ist also nicht erforderlich, dass sich der Ventilsitzkolben direkt am Ventilgehäuse abstützt. Vielmehr kann auch vorgesehen sein, am Zusatzsteuerkolben ein Federlager vorzusehen, das die den Ventilsitzkolben abstützende Feder und damit den Ventilsitzkolben trägt. Da der innere Teil des Ventilsitzkolbens und somit auch das Federlager verschiebbar sind, kann der Ventilsitzkolben nicht nur relativ zu seinem Federlager verschoben werden, sondern auch zusammen mit dem inneren Teil des Zusatzsteuerkolbens.
In diesem Zusammenhang ist dann besonders nützlich, dass der Belüftungsventilsitz des Ventilsitzkolbens mit dem äußeren Teil des Zusatzsteuerkolbens zusammenwirkt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass durch Belüften des Zusatzsteuerraums ein Verschließen des Belüftungsventilsitzes bei gleichzeitigem Verschieben des Zusatzsteuerkolbens erfolgen kann, wodurch letztlich das Öffnen des Entlüftungsventilsitzes herbeigeführt wird.
Dies ist konstruktiv weiterhin dadurch in nützlicher Weise ausgeführt, dass sich der innere Teil des Zusatzsteuerkolbens über mindestens eine Feder an dem Ventilgehäuse abstützt und dass der äußere Teil des Zusatzsteuerkolbens durch Belüften des Zusatzsteuerraums bei seiner Bewegung gegen die Kraft der Feder den Ventilsitzkolben mitnimmt.
Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass der äußere Teil des Zusatzsteuerkolbens durch Belüften des Zusatzsteuerraums bei seiner Bewegung gegen die Kraft der Feder den inneren Teil des Zusatzsteuerkolbens mitnimmt.
Die Erfindung ist in besonders nützlicher Weise dadurch weitergebildet, dass für den Arbeitsdruck eine Druckbegrenzung realisiert ist. Diese Druckbegrenzung erfolgt dadurch, dass der Arbeitsdruck einen entscheidenden Einfluss auf die Stellung des Ventils nimmt. Das Feststellbremsventil kann beispielsweise so ausgelegt werden, dass ab einem bestimmten Arbeitsdruck bei jeder weiteren Arbeitsdruckerhöhung der Entlüftungsventilsitz öffnet, so dass eine weitere Erhöhung des Arbeitsdruckes tatsächlich nicht möglich ist. Ist der Arbeitsausgang mit den Federspeicherzylindern gekoppelt, so hat dies den Vorteil, dass ein Entlüften der Federspeicherzylinder ausgehend von einem Druckniveau erfolgt, das niedriger als der Versorgungsdruck ist. Folglich sprechen die Federspeicherzylinder durch ein Entlüften rasch an, da zunächst keine wirkungslose Druckdifferenz überbrückt werden muss. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Unterstützung der Betriebsbremse durch die Feststellbremse nützlich, da so ein träges Ansprechverhalten der Feststellbremse vermieden werden kann.
Die Erfindung ist in besonders nützlicher Weise dadurch weitergebildet, dass der Arbeitsdruck bei entlüftetem Zusatzsteuerraum in einem niedrigen Arbeitsdruckintervall über eine erste Proportionalitätskonstante proportional zu dem dem Steuerraum zugeführten Steuerdruck ist und dass der Arbeitsdruck bei entlüftetem Zusatzsteuerraum in einem höheren Arbeitsdruckintervall über eine zweite Proportionalitätskonstante proportional zu dem dem Steuerraum zugeführten Steuerdruck ist, wobei die erste Proportionalitätskonstante größer ist als die zweite Proportionalitätskonstante. Auch hierdurch wird das Ansprechverhalten der Feststellbremse verbessert, denn aufgrund der niedrigen zweiten Proportionalitätskonstante ist der Druck im Federspeicherzylinder auch bei maximalem Steuerdruck niedriger als der Versorgungsdruck, da der Druck im Federspeicherzylinder während des hohen Arbeitsdruckintervalls langsamer ansteigt als während des niedrigen Arbeitsdruckintervalls.
Im Hinblick auf die Zusatzsteuerfunktion ist es besonders nützlich, dass sich der Zusatzsteuerkolben bei entlüftetem Zusatzsteuerraum über eine erste Feder an dem Ventilgehäuse abstützt und nach einer durch Belüften des Zusatzsteuerraums bewirkten Verschiebung zusätzlich über eine zweite Feder an dem Ventilgehäuse abstützt, so dass der Arbeitsdruck in einem hohen Arbeitsdruckintervall über eine erste Proportionalitätskonstante umgekehrt proportional zu dem dem Zusatzsteuerraum zugeführten Steuerdruck ist und der Arbeitsdruck bei entlüftetem Zusatzsteuerraum in einem niedrigen Arbeitsdruckintervall über eine zweite Proportionalitätskonstante umgekehrt proportional zu dem dem Zusatzsteuerraum zugeführten Steuerdruck ist, wobei die erste Proportionalitätskonstante größer ist als die zweite Proportionalitätskonstante. Hierdurch erfolgt während des anfänglichen Druckaufbaus im Zusatzsteuerraum eine rasche Druckabnahme in den Federspeicherzylindern, die bei weiterem Druckaufbau im Zusatzsteuerraum geringer wird, so dass dann im entscheidenden Bereich des Arbeitsdrucks eine genaue Steuerung des Arbeitsdrucks durch Variation des Drucks im Zusatzsteuerraum erreicht werden kann.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch die Kombination einer elektromechanischen Bremse mit einer elektrischen Feststellbremse besonders nützliche Wirkungen erzielbar sind. Beispielsweise ist es möglich, alle elektrischen Steuerfunktionen durch dasselbe Steuergerät vorzunehmen. Gleichermaßen können Teilfunktionen von untergeordneten Steuergeräten übernommen werden, die beispielsweise den einzelnen Fahrzeugachsen oder den einzelnen Fahrzeugrädern individuell zugeordnet sind. Die elektromechanische Bremse lässt sich in Anwesenheit einer elektrischen Feststellbremsanlage so in ein Nutzfahrzeug integrieren, dass alle vorteilhaften Effekte einer elektromechanischen Bremse zur Verfügung stehen, wobei zusätzlich durch die bewährte Pneumatik ein hohes Maß an Sicherheit erreichbar ist.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand besonders bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Nutzfahrzeugbremsanlage sowie einer zugeordneten Druckluftversorgung;
2 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Feststellbremsventils;
3 eine Druckkennlinie für ein Feststellbremsventil gemäß 2;
4 eine weitere Druckkennlinie für ein Feststellbremsventil gemäß 2;
5 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Feststellbremsventils;
6 eine Druckkennlinie für ein Feststellbremsventil gemäß 5;
7 eine weitere Druckkennlinie für ein Feststellbremsventil gemäß 5 und
8 eine Druckkennlinie für eine spezielle Ausführungsform eines Feststellbremsventils.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Nutzfahrzeugbremsanlage sowie einer zugeordneten Druckluftversorgung. Die Bremsanlage wird von einem Kompressor 60 über eine Luftaufbereitungsanlage 62 mit Druckluft versorgt. Die Luftaufbereitungsanlage 62 steht einerseits mit einem beispielhaft dargestellten Vorratsbehälter 64 sowie mit einem elektrischen Feststellbremsmodul 66 in Verbindung. An dem Vorrat 64 sind ein Fußbremsventil 58 sowie ein Betriebsbremsmodul 68, beispielsweise ein ABS- oder EBS-Modul, angeschlossen. Das Betriebsbremsmodul 68 steht mit Betriebsbremszylindern 70, 72 in Verbindung. Über das Fußbremsventil 58 kann das Betriebsbremsmodul 68 elektrisch unmittelbar oder mittelbar über ein Steuergerät, beispielsweise ein ABS-Steuergerät oder ein EBS-Steuergerät, angesteuert werden. Weiterhin ist das Fußbremsventil 58 pneumatisch mit dem Betriebsbremsmodul 68 verbunden. Ebenfalls liegt eine pneumatische Verbindung der Ausgangsseite des Fußbremsventils 58 mit einem Steuereingang 76 eines Anhängersteuermoduls 74 vor. Ausgangsseitig verfügt das Anhängersteuermodul 74 über einen Versorgungsausgang 78 sowie einen Steuerausgang 80 für eine Anhängerbremsanlage. Das Anhängersteuermodul 74 weist weiterhin einen Entlüftungsausgang 82 auf. Ein weiterer Steuereingang 84 des Anhängersteuermoduls 74 ist mit dem Feststellbremsmodul 66 gekoppelt.
Innerhalb des Feststellbremsmoduls 66 sind drei Magnetventile 88, 88, 90, ein als Relaisventil ausgelegtes Feststellbremsventil 10 und ein Drucksensor 92 angeordnet. Die Magnetventile 86, 88, 90 und der Drucksensor 92 stehen mit einer elektronischen Steuerung 94 des Feststellbremsmoduls 66 in Verbindung. Die Magnetventile 86, 88, 90 und das Feststellbremsventil 10 werden aus der Luftaufbereitungsanlage 62 über ein Rückschlagventil 96 mit Druckluft versorgt. Das Feststellbremsmodul 66 kann wahlweise auf der Grundlage der Ansteuerung eines der als 3/2-Wegeventile ausgebildeten Magnetventile 86, 88 arbeiten, wobei das auf das Rückschlagventil 96 folgende Magnetventil 86 ein monostabiles Magnetventil und das weitere Magnetventil 88 ein bistabiles Magnetventil ist. Das weitere Magnetventil 90 ist als 2/2-Wegeventil ausgestaltet. Das Feststellbremsventil 10 hat einen mit dem 2/2-Wegeventil 90 gekoppelten Steuereingang 12, einen Druckluftversorgungseingang 18 und einen Arbeitsausgang 20. Weiterhin ist ein Entlüftungsausgang 22 vorgesehen. Der Arbeitsausgang 20 ist mit Federspeicherzylindern 52, 54 gekoppelt, und der Druck am Arbeitsausgang 20 und somit in den Federspeicherzylindern 52, 54 wird durch den Drucksensor 92 gemessen. Das Feststellbremsventil 10 hat einen Zusatzsteuereingang 30, der über ein als 3/2-Wegeventil ausgestaltetes Magnetventil 56 mit dem Fußbremsventil 58 in Verbindung steht. Es ist weiterhin eine elektronische Steuereinheit 120 vorgesehen. Diese steht mit dem Fußbremsventil 58 in Verbindung, wobei von dem Fußbremsventil 58 elektrische Signale an die elektronische Steuereinheit 120 in Abhängigkeit einer Pedalbetätigung übermittelbar sind. Die Federspeicherzylinder 52, 54 sind mit elektromechanischen Bremsen 122, 124 kombiniert. Diese elektromechanischen Bremsen 122, 124 sind durch die elektronische Steuereinheit 120 ansteuerbar. Die elektronische Steuereinheit 120 ist weiterhin über eine Steuerleitung mit dem 3/2-Wegeventil 56 verbunden. Die elektronische Steuereinheit 120 kann verschiedene Informationssignale empfangen, insbesondere solche Signale, die die elektromechanischen Bremsen 122, 124 betreffen. Diese Signale können Informationen über den von den Motoren der elektromechanischen Bremsen 122, 124 geführten Strom, die Motorposition, die Position von Einstelleinrichtungen, die Bremskraft, die Bremsreibung und die Bremsentemperatur liefern. Die elektronische Steuereinheit 120 ist als selbstständige Einheit dargestellt. Ebenfalls ist es möglich, die elektronische Steuereinheit 120 in eine andere Steuereinheit zu integrieren, beispielsweise die Steuerung 94 der elektrischen Feststellbremse oder in das elektronische Steuerungsmodul des elektronischen Bremssystems (EBS). Auch kann die elektronische Steuereinheit 120 als untergeordnete Steuerung (Slave) im Hinblick auf eine übergeordnete Steuerung (Master) ausgelegt sein.
Im Hinblick auf die Feststellbremsfunktion arbeitet die Bremsanlage wie folgt. Befindet sich das 2/2-Wegeventil 90 in seinem geöffneten Zustand, so kann der Steuereingang 12 des Feststellbremsventils mittels der 3/2-Wegeventile 86, 88 belüftet oder entlüftet werden. Demzufolge wird der Arbeitsausgang 20 entweder mit dem Druckluftversorgungseingang 18 oder mit dem Entlüftungsausgang 22 gekoppelt. Folglich können die Federspeicherzylinder 52, 54 belüftet oder entlüftet werden. Ebenso wird in Abhängigkeit der Stellung der 3/2-Wegeventile 86, 88 auch der zusätzliche Steuereingang 84 des Anhängersteuermoduls 74 entweder belüftet oder entlüftet, wobei bei entlüftetem Steuereingang 84 die Anhängerbremse belüftet wird, wodurch sie ihre Bremswirkung entfaltet. Durch das Zusammenspielen des 2/2-Wegeventils mit dem zum Einsatz kommenden 3/2-Wegeventil 86, 88 kann weiterhin eine Testfunktion realisiert werden. Sind die Federspeicherzylinder 52, 54 aufgrund eines entlüfteten Steuereingangs 12 des Feststellbremsventils 10 entlüftet, so kann das 2/2-Wegeventil 90 in seinen geschlossenen Zustand überführt werden. Die Stellung der 3/2-Wegeventile 86, 88 hat somit keinen Einfluss mehr auf die Federspeicherzylinder 52, 54. Allerdings bleibt der Einfluss auf das Anhängersteuermodul 74. Folglich kann der Steuereingang 84 des Anhängersteuermoduls 74 kurzzeitig belüftet werden, was zu einem Entlüften der Anhängerbremsanlage und somit zu einem Aufheben der Bremswirkung der Anhängerbremsanlage führt. Der gesamte Zug, bestehend aus Zugfahrzeug und Anhänger, muss in diesem Zustand allein durch die Feststellbremse des Zugfahrzeugs gehalten werden, so dass geprüft werden kann, ob bei einem geparkten Nutzfahrzeugzug auch bei einem Druckverlust im Anhänger noch eine ausreichende Bremswirkung zur Verfügung steht.
Im Hinblick auf die Unterstützung der Betriebsbremse durch die Feststellbremse arbeitet die dargestellte Bremsanlage wie folgt. Bei intakter Anlage wird das Backupmagnetventil 56 bestromt, so dass der Zusatzsteuereingang 30 des Relaisventils entlüftet wird. Jegliche Unterstützung der Betriebsbremse durch die Feststellbremse erfolgt somit auf der elektrischen Ebene. Fällt jedoch elektromechanische Bremse aus, so wird das Magnetventil 56 aktiv oder bei Ausfall der Steuerung 120 passiv in seinen stromlosen Zustand überführt, und insofern verbindet es das Fußbremsventil 58 pneumatisch mit dem Zusatzsteuereingang 30 des Feststellbremsventils 10. Wird bei einer Bremsung der Zusatzsteuereingang 30 belüftet, so können hierdurch in Abhängigkeit des Steuerdrucks am Zusatzsteuereingang 30 die Federspeicherzylinder 52 mehr oder weniger entlüftet werden, so dass die Betriebbremse gemäß vorgegebener Druckkennlinien (Druck am Zusatzsteuereingang gegen Druck im Federspeicherzylinder) durch die Feststellbremse bei Ausfall der elektromechanischen Bremse unterstützt werden kann.
Das Magnetventil 56 muss nicht notwendigerweise als 3/2-Wegeventil ausgelegt sein, es können auch andere Ventileinrichtungen mit vergleichbarer Funktionalität verwendet werden, beispielsweise zwei parallel geschaltete 2/2-Wegeventile.
Weiterhin ist nicht unbedingt erforderlich, dass das Magnetventil 56 vom Fußbremsventil 58 mit Steuerdruck versorgt wird. Ebenfalls ist es denkbar, die Druckluft von der Ausgangsteuerleitung 80 des Anhängersteuermoduls 74 zu beziehen.
2 zeigt eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Feststellbremsventils. Das Feststellbremsventil 10 umfasst ein Ventilgehäuse 100 mit einem Steuereingang 12, einem Druckluftversorgungseingang 18, einem Arbeitsausgang 20 und einem Entlüftungsausgang 22. Das Feststellbremsventil 10 ist in einem Zustand dargestellt, in dem ein dem Steuereingang 12 zugeordneter Steuerraum 16 belüftet ist. An den Steuerraum 16 grenzt ein Steuerkolben 14 an. Auf seiner dem Steuerraum 16 abgewandten Seite wirkt der Steuerkolben 14 mit einem Entlüftungsventilsitz 28 eines Ventilsitzkolbens 24 zusammen. Dieser Ventilsitzkolben 24 stützt sich über eine Feder 40 am Ventilgehäuse ab, wobei die Federkraft der Feder 40 den Ventilsitzkolben bei entlüftetem Steuerraum 16 gegen das Ventilgehäuse drückt, wodurch ein Belüftungsventilsitz 26 zur Wirkung kommt. Weiterhin ist ein Zusatzsteuerkolben 32 vorgesehen, der zusammen mit dem Ventilgehäuse 100 einen mit dem Zusatzsteuereingang 30 in Verbindung stehenden Zusatzsteuerraum 38 definiert. Die dem Zusatzsteuerraum 38 abgewandte Seite des Zusatzsteuerkolbens 32 ist einem Federraum 102 zugewandt, der über eine Entlastungsbohrung 104 mit der Atmosphäre verbunden ist. In dem Federraum 102 ist eine erste Feder 42 vorgesehen, die den Zusatzsteuerkolben 32 in jedem Zustand am Ventilgehäuse 100 abstützt, während eine zweite Feder 44, die ebenfalls in dem Federraum 102 vorgesehen ist, den Zusatzkolben 32 nur dann zusätzlich am Ventilgehäuse 100 abstützt, wenn die erste Feder 42 bereits um ein gewisses Maß komprimiert ist.
Im Hinblick auf die herkömmliche Steuerung der Feststellbremse, das heißt insbesondere bei entlüftetem Zusatzsteuereingang 30, arbeitet das Feststellbremsventil 10 wie folgt, wobei insbesondere auch Bezug auf 3 genommen wird. 3 zeigt eine Druckkennlinie für ein Feststellbremsventil gemäß 2. Bei entlüftetem Steuerraum 16 befindet sich der Steuerkolben 14 in einer Position, die das Schließen des Belüftungsventilsitzes 26 zulässt, so dass der Arbeitsausgang 20 von dem Druckluftversorgungseingang 18 getrennt ist. Jeglicher Druck am Arbeitsausgang 20 würde dann durch die auf die Wirkfläche 106 des Steuerkolbens 14 wirkende Kraft zu einem Abheben des Steuerkolbens vom Entlüftungsventilsitz 28 führen, so dass letztlich bei entlüftetem Steuerraum 16 ein entlüfteter Arbeitsausgang 20 vorliegt. Wird nun der Steuerraum 16 über den Steuereingang 12 belüftet, so führt dies dazu, dass zunächst der Entlüftungsventilsitz 28 schließt und nachfolgend der Belüftungsventilsitz 26 öffnet. Befindet sich der Steuerdruck im Steuerraum 16 dann auf einem Niveau im Bereich zwischen 0 und dem Druck p_ST1 (siehe 3), so stellt sich ein hierzu proportionaler Druck am Arbeitsausgang 20 ein, der auf einem entsprechenden Niveau zwischen 0 und dem Druck p_FS1 liegt, denn der Druck am Arbeitsausgang 20 wirkt zumindest auf die Wirkfläche 106 des Steuerkolbens 14 und treibt diesen dann wieder in die Richtung, in der der Belüftungsventilsitz schließt. Eine weitere Druckerhöhung im Steuerraum 16 führt wieder zu einem Öffnen des Belüftungsventilsitzes 26, damit aber auch zu einer Erhöhung des Arbeitsdruckes 20, was dann wiederum eine größere Krafteinwirkung auf die Wirkfläche 106 des Steuerkolbens 14 nach sich zieht. Folglich stellt sich ein höherer Druck am Arbeitsausgang 20 ein. Die Druckkennlinie zwischen den Drücken am Arbeitsausgang beziehungsweise in den Federspeicherzylindern p_FS und dem Druck im Steuerraum 16 p_ST folgt daher bis zu einem gewissen Steuerdruck p_ST1 einer Kennlinie mit einer ersten Proportionalitätskonstante. Wird nun der Druck im Steuerraum 16 weiter über das Niveau p_ST1 erhöht, so kann durch den nun wiederum erhöhten Arbeitsdruck p_FS am Arbeitsausgang 20 auch der Zusatzsteuerkolben 32 angehoben werden, da auch dieser eine dem Arbeitsausgang 20 zugewandte Wirkfläche 108 aufweist. Der Wirkfläche des Steuerkolbens 14 auf der Seite des Steuerraums 16, die unverändert ist, steht nun eine vergrößerte Wirkfläche auf der entgegengesetzten Seite entgegen, nämlich die Wirkfläche 106 des Steuerkolbens 14 und die Wirkfläche 108 des Zusatzsteuerkolbens. Insofern hat eine weitere Druckerhöhung im Steuerkolben 16 einen geringeren Einfluss auf die Druckerhöhung am Arbeitsausgang, da mehr zusätzlicher Druck im Steuerraum 16 erforderlich ist, um die Verbindung aus Steuerkolben 14 und Zusatzsteuerkolben 32 in eine den Belüftungsventilsitz 26 öffnende Richtung zu treiben. Letztlich liegt bei maximalem Druck p_ST2 im Steuerraum 16 ein begrenzter Druck p_FS2 am Arbeitsausgang 20 vor.
Im Hinblick auf die Notfallfunktion arbeitet das Feststellbremsventil 10 gemäß 2 wie folgt, wobei insbesondere auch Bezug auf 4 genommen wird. 4 zeigt eine weitere Druckkennlinie für ein Feststellbremsventil gemäß 2. Bei maximalem Steuerdruck im Steuerraum liegt am Arbeitsausgang 20 der maximale Arbeitsdruck p_FS2 vor. Wird ausgehend von diesem Zustand, der dem in 2 dargestellten Ventilzustand entspricht, der Zusatzsteuerdruck p_ZST erhöht, so hebt sich der Zusatzsteuerkolben 32 aus seinem dargestellten Zustand und nimmt den Steuerkolben 14 mit. Folglich schließt der Belüftungsventilsitz 26, und der Entlüftungsventilsitz 28 öffnet. Dies führt zu einer Druckabnahme des Drucks p_FS am Arbeitsausgang 20, wobei diese Druckabnahme proportional zum Zusatzsteuerdruck erfolgt, denn der Druck am Arbeitsausgang 20 wird bei einem bestimmten Druckniveau im Steuerraum 16 nur so lange abnehmen, bis der Steuerkolben 14 den Entlüftungsventilsitz 28 aufgrund der abnehmenden Kraft auf die Wirkfläche 106 des Steuerkolbens 14 und die Wirkfläche 108 des Zusatzsteuerkolbens 32 wieder schließt. Insofern sinkt der Arbeitsdruck proportional zum Zusatzsteuerdruck, was ein gesteuertes Entlüften der am Arbeitsausgang 20 angeschlossenen Federspeicherzylinder ermöglicht. Die in 4 dargestellte Kennlinie hat eine konstante beziehungsweise eine nahezu konstante Steigung, wenn die in 2 mit Bezugszeichen 44 gekennzeichnete Feder fehlt. Auf die Bedeutung dieser zusätzlichen Feder 44 wird im Zusammenhang mit der Beschreibung von 8 eingegangen.
5 zeigt eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Feststellbremsventils. Das hier dargestellte Feststellbremsventil 10 umfasst ein Ventilgehäuse 100 mit einem Steuereingang 12, einem Druckluftversorgungseingang 18, einem Arbeitsausgang 20 und einem Entlüftungsausgang 22. Weiterhin ist ein Ausgang 110 vorgesehen, an dem der dem Druckluftversorgungseingang 18 zugeführte Druck ansteht. Über diesen zusätzlichen Ausgang 110 kann beispielsweise die Anhängerbremsanlage versorgt werden. Der Steuereingang 12 steht mit einem Steuerraum 16 in Verbindung, an den ein Steuerkolben 14 angrenzt. Der Steuerkolben 16 und damit das Feststellbremsventil 10 sind in einer Ventilstellung mit entlüftetem Steuerraum 16 dargestellt. Weiterhin ist ein Ventilsitzkolben 24 vorgesehen. Dieser umfasst einen Entlüftungsventilsitz 28, über den der Arbeitsausgang 20 mit dem Entlüftungsausgang 22 verbunden werden beziehungsweise gegen diesen abgesperrt werden kann. Der Ventilsitzkolben 24 hat weiterhin einen Belüftungsventilsitz 26. Über den Belüftungsventilsitz 26 kann der Arbeitsausgang 20 mit dem Druckluftversorgungseingang 18 verbunden beziehungsweise gegen diesen abgesperrt werden. In der dargestellten Stellung des Feststellbremsventils 10 ist der Druckluftversorgungseingang 18 von dem Arbeitsausgang 20 getrennt, während der Arbeitsausgang 20 mit dem Entlüftungsausgang 22 verbunden ist. Der Ventilsitzkolben 24 wirkt in zweifacher Hinsicht mit einem zweiteiligen Zusatzsteuerkolben 34, 36 zusammen. Ein äußerer Teil 36 des Zusatzsteuerkolbens 34, 36 bildet zusammen mit dem Ventilsitzkolben 24 den Belüftungsventilsitz 26, während ein innerer Teil 34 des Zusatzsteuerkolbens 34, 36 ein Federlager 48 für den Ventilsitzkolben 24 bildet. Das Federlager nimmt eine Feder 46 auf, und der Raum, in dem die Feder 46 zwischen dem Ventilsitzkolben 24 und dem inneren Teil 34 des Zusatzsteuerkolbens angeordnet ist, weist eine nicht dargestellte Druckentlastung auf, beispielsweise in Form einer Bohrung, die den die Feder 46 aufnehmenden Raum mit dem dem Arbeitsausgang 20 zugewandten Raum verbindet. Der innere Teil 34 des Zusatzsteuerkolbens 34, 36 ist über eine Feder 50 am Ventilgehäuse 100 abgestützt, wobei der innere Teil 34 den äußeren Teil 36 des Zusatzsteuerkolbens 34, 36 mittels ihrer gestuften aneinander liegenden Konturen trägt. Der Zusatzsteuereingang 30 steht mit einem Zusatzsteuerraum 38 in Verbindung, der auf den äußeren Teil 36 des Zusatzsteuerkolbens 34, 36 wirkt.
Das in 5 dargestellte Feststellbremsventil 100 wirkt im Hinblick auf die herkömmlichen Steuerfunktionen der Feststellbremse wie folgt, wobei in diesem Zusammenhang zusätzlich auf 6 Bezug genommen wird. 6 zeigt eine Druckkennlinie für ein Feststellbremsventil gemäß 5. Wird der Steuerdruck p_ST im Steuerraum 16 erhöht, so bewegt sich der Steuerkolben 14 auf den Entlüftungsventilsitz 28 zu. Der Entlüftungsventilsitz 28 wird verschlossen. Nachfolgend wird der Belüftungsventilsitz 28 unter Kompression der den Ventilsitzkolben 74 lagernden Feder 46 geöffnet. Folglich erhöht sich der Druck am Arbeitsausgang 20. Der Steuerkolben 14 wird zurückgetrieben, bis der Belüftungsventilsitz 26 wieder schießt und sich insofern ein vom Steuerdruck abhängiger Arbeitsdruck p_FS einstellt, der von den beteiligten Wirkflächen und der Federkraft der Feder 46 abhängt. Bei einer weiteren Erhöhung des Steuerdrucks p_ST wird der Belüftungssitz wieder geöffnet; der Arbeitsdruck steigt, wobei der Anstieg dann aber wiederum beendet wird, wenn der Belüftungsventilsitz 26 aufgrund des Zurückdrängens des Steuerkolbens 14 wieder schließt. Die hierdurch zur Verfügung gestellte Proportionalität zwischen dem Arbeitsdruck p_FS und dem Steuerdruck p_ST bleibt bis zu einem Grenzarbeitsdruck p_FS1, der bei einem Steuerdruck p_ST1 erreicht wird, erhalten. Ausgehend von diesem Zustand lässt sich der Arbeitsdruck p_FS nun nicht weiter erhöhen, da er ausreichend ist, um den Zusatzsteuerkolben 34, 36 gegen die Kraft der sich am Ventilgehäuse 100 abstützenden Feder 50 zu verschieben. Folglich wird der Belüftungsventilsitz 26 immer geschlossen gehalten, so dass bis zum Erreichen des maximalen Steuerdrucks p_ST2 keine Druckerhöhung am Arbeitsausgang 20 mehr zu erwarten ist. Während typische Druckluftsysteme von Nutzfahrzeugen mit Drücken von beispielsweise 10 bis 12 Bar arbeiten, kann auf der Grundlage der Druckbegrenzungsfunktion des vorliegenden Feststellbremsventils 10 also der Druck auf Werte von beispielsweise 5 bis 7 Bar begrenzt werden. Dies hat den Vorteil, dass eine nachfolgende Entlüftung des Arbeitsausgangs 20 beziehungsweise der daran angeschlossenen Federspeicherzylinder ohne eine unnötige Verzögerung stattfindet kann.
Im Hinblick auf die Zusatzsteuerfunktion arbeitet das Feststellbremsventil gemäß 5 wie folgt, wobei weiterhin auch auf 7 Bezug genommen wird. 7 zeigt eine weitere Druckkennlinie für ein Feststellbremsventil gemäß 5. Wird ausgehend von dem maximal erreichbaren Arbeitsdruck p_FS1 der Zusatzsteuerraum 38 belüftet, so wird der Zusatzsteuerkolben 34, 36 gegen die Kraft der Feder 50 verschoben. Dies führt zum Öffnen des Entlüftungsventilsitzes 28 bei geschlossenem Belüftungsventilsitz 26 und folglich zu einer Druckabnahme am Arbeitsausgang 20. Diese Druckabnahme am Arbeitsausgang 20 hat zur Folge, dass die den Zusatzsteuerkolben 34, 36 in Richtung der Kompression der Feder 50 treibende Kraft abnimmt und der Entlüftungsventilsitz 28 bei weiterhin geschlossenem Belüftungsventilsitz 26 wieder schließt. Bei einer weiteren Druckerhöhung im Zusatzsteuerraum 38 kann dann eine weitere Entlüftung des Arbeitsausgangs 20 erfolgen, wodurch letztlich eine umgekehrte Proportionalität zwischen dem Arbeitsdruck p_FS und dem Zusatzsteuerdruck p_ZST vorliegt.
8 zeigt eine Druckkennlinie für eine spezielle Ausführungsform eines Feststellbremsventils. Eine solche Kennlinie kann beispielsweise mit einer Ventileinrichtung, wie sie im Zusammenhang mit 2 beschrieben ist, realisiert werden. Der Knick in der Kennlinie beim Zusatzsteuerdruck p_ZST1 resultiert aus der Anwesenheit von zwei Federn 42, 44 im Federraum 102 des Feststellbremsventils 10. Bei niedrigem Zusatzsteuerdruck unterhab von p_ZST1 wirkt zunächst nur die Feder 42 gegen den Zusatzsteuerdruck. Wird der Zusatzsteuerdruck jedoch höher als p_ZST1, so treibt dieser den Zusatzsteuerkolben 32 so weit in Richtung Ventilgehäuse 100, dass auch die Feder 44 zur Wirkung kommt. Oberhalb des Zusatzsteuerdruckes p_ZST1 muss der Zusatzsteuerdruck also stärker erhöht werden als unterhalb des Zusatzsteuerdruckes p_ZST1, um dieselbe Arbeitsdruckerniedrigung herbeizuführen. Werden die Federkräfte nun so ausgelegt, dass der Bereich oberhalb von p_ZST1 der entscheidende Druckbereicht ist, in dem die Feststellbremse die Betriebsbremse unterstützt, so kann dieser Druckbereich schnell durch geringe Erhöhung des Zusatzsteuerdruckes auf p_ZST1 erreicht werden, wobei der Arbeitsdruck von p_FSa auf p_FSb abnimmt, während oberhalb des Steuerdrucks p_ZST1 eine feinfühligere Einstellung des Arbeitsdruckes erfolgen kann.
Eine Kennlinie, wie sie in 8 dargestellt wird, ist grundsätzlich auch mit einem Feststellbremsventil 10 realisierbar, wie es in 5 dargestellt ist, indem eine verzögert zur Wirkung kommende zweite Feder neben der den Zusatzsteuerkolben 34, 36 lagernden Feder 50 angeordnet ist.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

10: Feststellbremsventil
12: Steuereingang
14: Steuerkolben
16: Steuerraum
18: Druckluftversorgungseingang
20: Arbeitsausgang
22: Entlüftungsausgang
24: Ventilsitzkolben
26: Belüftungsventilsitz
28: Entlüftungsventilsitz
30: Zusatzsteuereingang
32: Zusatzsteuerkolben
34: Zusatzsteuerkolben
36: Zusatzsteuerkolben
38: Zusatzsteuerraum
40: Feder
42: Feder
44: Feder
46: Feder
48: Federlager
50: Feder
52: Federspeicherzylinder
54: Federspeicherzylinder
56: Ventileinrichtung
58: Fußbremsventil
60: Kompressor
62: Luftaufbereitungsanlage
64: Vorratsbehälter
66: Feststellbremsmodul
68: Betriebsbremsmodul
70: Betriebsbremszylinder
72: Betriebsbremszylinder
74: Anhängersteuermodul
76: Steuereingang
78: Versorgungsausgang
80: Steuerausgang
82: Entlüftungsausgang
84: Steuerausgang
86: 3/2-Wegeventil
88: 3/2-Wegeventil
90: 2/2-Wegeventil
92: Drucksensor
94: Steuerung
96: Rückschlagventil
100: Ventilgehäuse
102: Federraum
104: Entlastungsbohrung/Federraum
106: Wirkfläche
108: Wirkfläche
110: Ausgang
120: Steuereinheit
122: elektromechanische Bremsen
124: elektromechanische Bremsen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 2007/0052289 A1 [0004]

Claims

Elektromechanisches Bremssystem für ein Nutzfahrzeug, mit – einer elektronischen Steuereinheit, – einem elektrischen Bremswertgeber und – einer elektromechanischen Bremse, – wobei die elektronische Steuereinheit elektrische Signale des Bremswertgebers empfängt und elektrische Signale an die elektromechanische Bremse ausgibt, – wobei die elektromechanische Bremse in eine pneumatisch steuerbare Federspeicherbremse integriert ist, – wobei im Normalbetrieb des Nutzfahrzeugs während der Fahrt der Federspeicher belüftet ist und die elektromechanische Bremse durch die elektronische Steuereinheit steuerbar ist, – wobei im Notfallbetrieb des Nutzfahrzeugs während der Fahrt bei Ausfall der elektromechanischen Bremse der Federspeicher mittels pneumatischer Steuersignale eines pneumatischen Bremswertgebers ansteuerbar ist, so dass die Federspeicherbremse dosiert entlüftbar und eine Bremsung des Nutzfahrzeugs in Abhängigkeit der pneumatischen Steuersignale unterstützbar ist.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Bremswertgeber und der pneumatische Bremswertgeber in ein elektropneumatisches Fußbremsventil integriert sind.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der pneumatische Bremswertgeber über ein Feststellbremsventil mit dem Federspeicher gekoppelt ist, wobei das Feststellbremsventil (10) ein Ventilgehäuse (100), einen pneumatischen Steuereingang (12), einen Druckluftversorgungseingang (18), einen mit dem Federspeicher (52, 54) gekoppelten Arbeitsausgang (20) und einen Entlüftungsausgang (22) aufweist und wobei das Feststellbremsventil (10) einen pneumatischen Zusatzsteuereingang (30) aufweist, der mit einer Ventileinrichtung (56) in Verbindung steht, wobei die Ventileinrichtung in ihrem bestromten Zustand den Zusatzsteuereingang (30) entlüftet und in ihrem stromlosen Zustand den Zusatzsteuereingang (30) mit dem pneumatischen Bremswertgeber verbindet.
Elektromechanisches Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass der Steuereingang (12) mit einem an einen Steuerkolben (14) angrenzenden Steuerraum (16) verbunden ist, – dass ein verschiebbarer Ventilsitzkolben (24) vorgesehen ist, der einen Belüftungsventilsitz (26), über den der Druckluftversorgungseingang (18) mit dem Arbeitsausgang (20) koppelbar ist, und einen mit dem Steuerkolben (14) zusammenwirkenden Entlüftungsventilsitz (28), über den der Arbeitsausgang (20) mit dem Entlüftungsausgang (22) koppelbar ist, aufweist, – dass durch Belüften des Steuerraums (16) der Steuerkolben (14) in der Weise verschiebbar ist, dass der Entlüftungsventilsitz (28) schließt und der Belüftungsventilsitz (26) öffnet, und durch Entlüften des Steuerraums (16) der Steuerkolben (14) in der Weise verschiebbar ist, dass der Belüftungsventilsitz (26) schließt und der Entlüftungsventilsitz (28) öffnet, – dass ein pneumatischer Zusatzsteuereingang (30) vorgesehen ist, der mit einem an einen Zusatzsteuerkolben (32, 34, 36) angrenzenden Zusatzsteuerraum (38) verbunden ist, – dass, ausgehend von einem Zustand mit belüftetem Steuerraum (16), durch Belüften des Zusatzsteuerraums (38) der Zusatzsteuerkolben (32, 34, 36) in der Weise verschiebbar ist, dass der Belüftungsventilsitz (26) schließt und der Entlüftungsventilsitz (28) öffnet, und – dass durch das damit bewirkte Entlüften des Arbeitsausgangs (20) der Entlüftungsventilsitz (28) schließt, so dass sich am Arbeitsausgang (20) ein Arbeitsdruck einstellt, der von einem dem Zusatzsteuereingang (30) zugeführten Steuerdruck abhängt.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Ventilsitzkolben (24) über mindestens eine Feder (40) an dem Ventilgehäuse (100) abstützt.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Belüftungsventilsitz (26) des Ventilsitzkolbens (24) mit dem Ventilgehäuse (100) zusammenwirkt.
Elektromechanisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Zusatzsteuerkolben (32) über mindestens eine Feder (42, 44) an dem Ventilgehäuse (100) abstützt und den Steuerkolben (14) durch Belüften des Zusatzsteuerraums (38) bei seiner Bewegung gegen die Kraft der Feder (42, 44) mitnimmt.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Ventilsitzkolben (24) über mindestens eine Feder (46) an einem Federlager (48) des Zusatzsteuerkolbens (34, 36) abstützt und dass der Zusatzsteuerkolben (34, 36) mehrteilig ausgebildet ist, wobei das Federlager (48) in einem inneren Teil (34) des Zusatzsteuerkolbens (34, 36) angeordnet ist uns der Zusatzsteuerraum (38) an einen äußeren Teil (36) des Zusatzsteuerkolbens (34, 36) angrenzt.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Belüftungsventilsitz (26) des Ventilsitzkolbens (24) mit dem äußeren Teil (36) des Zusatzsteuerkolbens (34, 36) zusammenwirkt.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der innere Teil (34) des Zusatzsteuerkolbens (34, 36) über mindestens eine Feder (50) an dem Ventilgehäuse (100) abstützt und dass der äußere Teil (36) des Zusatzsteuerkolbens (34, 36) durch Belüften des Zusatzsteuerraums (38) bei seiner Bewegung gegen die Kraft der Feder (50) den Ventilsitzkolben (24) mitnimmt.
Elektromechanisches Bremssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Teil (36) des Zusatzsteuerkolbens (34, 36) durch Belüften des Zusatzsteuerraums (38) bei seiner Bewegung gegen die Kraft der Feder (50) den inneren Teil (34) des Zusatzsteuerkolbens (34, 36) mitnimmt.
Elektromechanisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für den Arbeitsdruck eine Druckbegrenzung realisiert ist.
Elektromechanisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsdruck (p_FS) bei entlüftetem Zusatzsteuerraum (38) in einem niedrigen Arbeitsdruckintervall [0; p_FS1] über eine erste Proportionalitätskonstante proportional zu dem dem Steuerraum (16) zugeführten Steuerdruck (p_ST) ist und dass der Arbeitsdruck (p_FS) bei entlüftetem Zusatzsteuerraum (38) in einem höheren Arbeitsdruckintervall [p_FS1; P_FS2] über eine zweite Proportionalitätskonstante proportional zu dem dem Steuerraum (16) zugeführten Steuerdruck ist, wobei die erste Proportionalitätskonstante größer ist als die zweite Proportionalitätskonstante.
Elektromechanisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Zusatzsteuerkolben (32) bei entlüftetem Zusatzsteuerraum (38) über eine erste Feder (42) an dem Ventilgehäuse (100) abstützt und nach einer durch Belüften des Zusatzsteuerraums (38) bewirkten Verschiebung zusätzlich über eine zweite Feder (44) an dem Ventilgehäuse (100) abstützt, so dass der Arbeitsdruck (p_FS) in einem hohen Arbeitsdruckintervall [p_FSa; p_FSb] über eine erste Proportionalitätskonstante umgekehrt proportional zu dem dem Zusatzsteuerraum (38) zugeführten Steuerdruck (p_ZST) ist und der Arbeitsdruck (p_FS) bei entlüftetem Zusatzsteuerraum (38) in einem niedrigen Arbeitsdruckintervall [0; p_FSb] über eine zweite Proportionalitätskonstante umgekehrt proportional zu dem dem Zusatzsteuerraum (38) zugeführten Steuerdruck (p_ZST) ist, wobei die erste Proportionalitätskonstante größer ist als die zweite Proportionalitätskonstante.