DE102011053568B4

DE102011053568B4 - Brake control system of a mobile working machine

Info

Publication number: DE102011053568B4
Application number: DE102011053568.3A
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Knechtel; Peter Magsaam
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2011-09-12
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2022-03-31
Anticipated expiration: 2031-09-14
Also published as: DE102011053568A1

Abstract

Bremssteuerungssystem (1) einer mobilen Arbeitsmaschine, mit einer als Federspeicherbremse (5) ausgebildeten Bremseinrichtung (2), die hydraulisch mittels eines in einem Bremslösedruckraum (7) anstehenden Bremslüftdruckes in Richtung einer Lösestellung beaufschlagbar ist, wobei zur Steuerung der Bremseinrichtung (2) dem Bremslösedruckraum (7) eine elektrisch betätigbare Bremsventileinrichtung (15) vorgeschaltet ist, die ein erstes elektrisch betätigbares Schaltventil (17) aufweist, das eine Durchflussstellung (17b) aufweist, in der der Bremslösedruckraum (7) mit einem Druckspeicher (10) verbunden ist, und eine Sperrstellung (17a) aufweist, und ein zweites elektrisch betätigbares Schaltventil (18) aufweist, das eine im stromlosen Zustand wirksame Durchflussstellung (18b) aufweist, in der der Bremslösedruckraum (7a; 7b) über eine Blende (23) mit einem Behälter (20) in Verbindung steht, und eine elektrisch schaltbare Sperrstellung (18a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste elektrisch betätigbare Schaltventil (17) im stromlosen Zustand der Arbeitsmaschine in der Durchflussstellung (17b) befindet und durch eine elektrische Ansteuerung in die Sperrstellung (17a) betätigbar ist, wobei zur Erzielung einer Sicherheitsfunktion mit einer Abbremsung mit einem reduzierten Bremsmoment im stromlosen Zustand in dem Druckspeicher (10) eine Reservedruckmittelmenge (R) vorgehalten ist, die über das in der Durchflussstellung (17b) befindliche unbestromte erste Schaltventil (17) und das in der Durchflussstellung (18b) befindliche unbestromte zweite Schaltventil (18) zur Nachspeisung an der Blende (23) ansteht.Brake control system (1) of a mobile work machine, with a braking device (2) designed as a spring-loaded brake (5), which can be acted upon hydraulically in the direction of a release position by means of a brake release pressure present in a brake-release pressure chamber (7), the brake-release pressure chamber being used to control the brake device (2). (7) an electrically actuable brake valve device (15) is connected upstream, which has a first electrically actuable switching valve (17) which has a flow position (17b) in which the brake release pressure chamber (7) is connected to a pressure accumulator (10), and one blocking position (17a), and has a second electrically actuatable switching valve (18), which has a flow position (18b) that is effective in the currentless state, in which the brake release pressure chamber (7a; 7b) is connected to a container (20) via an orifice plate (23). is connected, and has an electrically switchable blocking position (18a), characterized in that the first e electrically actuatable switching valve (17) is in the flow position (17b) when the working machine is de-energized and can be actuated into the blocking position (17a) by electrical control, with braking with a reduced braking torque in the de-energized state in order to achieve a safety function pressure accumulator (10) a reserve quantity of pressure medium (R) is held available, which via the de-energized first switching valve (17) in the flow position (17b) and the de-energized second switching valve (18) in the flow position (18b) for replenishment at the orifice (23 ) pending.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremssteuerungssystem einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einer als Federspeicherbremse ausgebildeten Bremseinrichtung, insbesondere einer als Feststellbremse arbeitenden Bremseinrichtung, die hydraulisch mittels eines in einem Bremslösedruckraum anstehenden Bremslüftdruckes in Richtung einer Lösestellung beaufschlagbar ist, wobei zur Steuerung der Bremseinrichtung dem Bremslösedruckraum eine elektrisch betätigbare Bremsventileinrichtung vorgeschaltet ist, die ein erstes elektrisch betätigbares Schaltventil aufweist, das eine Durchflussstellung aufweist, in der der Bremslösedruckraum mit einem Druckspeicher verbunden ist, und eine Sperrstellung aufweist, und ein zweites elektrisch betätigbares Schaltventil aufweist, das eine im stromlosen Zustand wirksame Durchflussstellung aufweist, in der der Bremslösedruckraum über eine Blende mit einem Behälter in Verbindung steht, und eine elektrisch schaltbare Sperrstellung aufweist.The invention relates to a brake control system of a mobile machine, in particular an industrial truck, with a braking device designed as a spring-loaded brake, in particular a braking device that works as a parking brake, which can be acted upon hydraulically in the direction of a release position by means of a brake release pressure present in a brake-release pressure chamber, with the brake-release pressure chamber being controlled by a brake device electrically actuable brake valve device is connected upstream, which has a first electrically actuable switching valve, which has a flow position in which the brake release pressure chamber is connected to a pressure accumulator, and has a blocking position, and a second electrically actuable switching valve, which has a flow position that is effective in the de-energized state , in which the brake release pressure chamber is connected to a container via an orifice plate and has an electrically switchable blocking position.

Derartige, als Federspeicherbremsen ausgebildete Bremseinrichtungen, die durch einen Bremslüftdruck entgegen der Federkraft eines Federpaketes in die Lösestellung beaufschlagbar sind, werden auch als hydraulisch beaufschlagte negative Federspeicherbremsen bezeichnet. Die Beaufschlagung der Federspeicherbremse in Richtung der Bremsstellung erfolgt durch einen Abbau des in dem Bremslösedruckraum anstehenden Bremslüftdruckes, wobei die maximale Bremskraft und somit das maximale Bremsmoment durch die Federkraft des Federpaketes vorgegeben wird.Such braking devices designed as spring-loaded brakes, which can be loaded into the release position by a brake release pressure against the spring force of a spring assembly, are also referred to as hydraulically loaded negative spring-loaded brakes. The spring-loaded brake is applied in the direction of the braking position by reducing the brake release pressure present in the brake release pressure chamber, with the maximum braking force and thus the maximum braking torque being specified by the spring force of the spring assembly.

Bei mobilen Arbeitsmaschinen, beispielsweise als elektrisch-betriebenen oder verbrennungsmotorisch-betriebenen Gabelstapler ausgebildeten Flurförderzeugen, werden als Federspeicherbremsen ausgebildete Bremseinrichtungen als Feststellbremse und/oder Betriebsbremse verwendet. Die von der Bedienperson zu bedienenden Betätigungselemente sind hierbei in der Regel von einem Pedal, beispielsweise einem Bremspedal oder einer Doppelpedalanordnung, für die Funktion der Betriebsbremse und einem Betätigungsmittel, beispielsweise einem Handbremshebel, für die Funktion der Feststellbremse gebildet. Beide Betätigungselemente wirken hierbei unabhängig voneinander mechanisch auf einen Aktuator der Federspeicherbremse, beispielsweise einem den Bremslüftdruck erzeugenden Bremsventil.In the case of mobile working machines, for example industrial trucks embodied as electrically operated or internal combustion engine-operated forklift trucks, braking devices embodied as spring-loaded brakes are used as parking brakes and/or service brakes. The operating elements to be operated by the operator are usually formed by a pedal, for example a brake pedal or a double pedal arrangement, for the function of the service brake and an actuating means, for example a handbrake lever, for the function of the parking brake. Both actuating elements act independently of one another mechanically on an actuator of the spring-loaded brake, for example a brake valve that generates the brake release pressure.

Gattungsgemäße Bremseinrichtungen werden zur Erzielung einer Feststellbremsfunktion und einer Sicherheitsfunktion eingesetzt. Als Feststellbremsfunktion im Sinne dieser Erfindung wird hierbei ein statischer Fall angesehen, bei dem die Bremseinrichtung im Stillstand der Arbeitsmaschine in die Bremsstellung betätigt wird. Der Abbau des Bremslüftdruckes soll hierbei in einer kurzen Zeitspanne erfolgen, um ein Halten der Arbeitsmaschine mit maximalem Bremsmoment zu erzielen. Mit der Sicherheitsfunktion soll bei einem Fehlerfall, beispielsweise einem Stromausfall, einem Abfall oder Abriss des Batteriesteckers bei einem elektrisch-betriebenen Arbeitsmaschine, oder bei der Betätigung eines Notausschalters (stromloses Fahrzeug) ein zeitverzögerter und langsamer Abbau des Bremslüftdruckes in dem Bremslösedruckraum erzielt werden, so dass die fahrende Arbeitsmaschine mit einem reduzierten Bremsmoment und einer definierten Verzögerung langsam abgebremst wird. Durch ein derartiges kontrolliertes Abbremsen mit einem reduzierten Bremsmoment kann bei einer als Flurförderzeug ausgebildeten Arbeitsmaschine ein Abwerfen einer transportierten Last vermieden werden.Generic braking devices are used to achieve a parking brake function and a safety function. A static case in which the braking device is actuated into the braking position when the working machine is at a standstill is regarded as the parking brake function in the context of this invention. The brake release pressure should be reduced in a short period of time in order to stop the working machine with maximum braking torque. With the safety function, in the event of a fault, for example a power failure, a fall or rupture of the battery connector in an electrically operated machine, or when an emergency stop switch is actuated (vehicle without power), a delayed and slow reduction of the brake release pressure in the brake release pressure chamber should be achieved, so that the moving work machine is slowly braked with a reduced braking torque and a defined deceleration. Controlled braking of this type with a reduced braking torque can prevent a transported load from being thrown off in the case of a working machine designed as an industrial truck.

Um bei derartigen Federspeicherbremsen eine Feststellbremsfunktion und eine derartige Sicherheitsfunktion zu erzielen, ist bereits bekannt, eine elektrisch betätigbare Bremsventileinrichtung vorzusehen, mittels der ein schneller Abbau des Bremslüftdruckes für die Feststellbremsfunktion bzw. ein verzögerter Abbau des Bremslüftdruckes für die Sicherheitsfunktion erzielbar ist.In order to achieve a parking brake function and a safety function of this type in such spring-loaded brakes, it is already known to provide an electrically actuatable brake valve device, by means of which the brake release pressure for the parking brake function can be reduced more quickly or the brake release pressure can be reduced more slowly for the safety function.

Aus der 3 der DE 10 2009 031 741 A1 sowie der 5 der DE 10 2009 031 743 A1 sind gattungsgemäße Bremsteuerungssystem für als Flurförderzeuge ausgebildete Arbeitsmaschinen mit Federspeicherbremseinrichtungen bekannt. Aus diesen beiden Druckschriften ist bekannt, an der Federspeicherbremse eine Feststellbremse zu erzielen, indem ein elektrisch betätigbares Schaltventil, das in einer eine zu dem Bremslösedruckraum geführte Bremsleitung mit dem Behälter verbindenden Leitung angeordnet ist und eine im stromlosen Zustand wirksame Sperrstellung sowie eine elektrisch schaltbare, den Bremslösedruckraum mit einem Behälter verbindende Durchflussstellung aufweist, für die Feststellbremsfunktion in die Durchflussstellung anzusteuern. Durch Ansteuerung dieses Schaltventils in die Durchflussstellung kann ein schneller Druckabbau des Bremslüftdruckes und ein Einfallen der Federspeicherbremse in die Bremsstellung erzielt werden. Aus diesen beiden Druckschriften ist ebenfalls bereits bekannt, eine Sicherheitsfunktion zu erzielen, in dem ein weiteres elektrisch betätigtes Schaltventil in einer weiteren die Bremsleitung mit dem Behälter verbindenden Leitung angeordnet ist, das eine elektrisch schaltbare Sperrstellung sowie eine im stromlosen Zustand wirksame Durchflussstellung aufweist. Während des Betriebs des Flurförderzeugs ist dieses Schaltventil normalerweise in die Sperrstellung bestromt. Für die Sicherheitsfunktion bei einem Fehlerfall, beispielsweise einem Stromausfall, wird die Ansteuerung dieses Schaltventils beendet, so dass das Schaltventil in die Durchflussstellung beaufschlagt wird, in der der Bremslösedruckraum der Federspeicherbremse über eine in der zum Behälter geführten Leitung angeordnete Druckhalteeinrichtung oder einer Druckabbaueinrichtung, beispielsweise einem Druckhalteventil oder einer Blende, mit dem Behälter verbunden ist. In der Durchflussstellung dieses Schaltventils wird durch die Druckhalte- bzw. Druckabbaueinrichtung ein langsamer Abbau des Bremslüftdruckes und ein zeitverzögerter Abbau des Bremslüftdruckes erzielt, so dass die Federspeicherbremse mit einem reduzierten Bremsmoment schließt. Durch diese Maßnahme wird ein Abwurf der Last durch ein zu starkes Abbremsen vermieden. Die aus der 3 der DE 10 2009 031 741 A1 sowie der 5 der DE 10 2009 031 743 A1 bekannten Bremssteuersysteme weisen weiterhin ein drittes Schaltventil auf, das die zu dem Bremslösedruckraum geführte Bremsleitung mit einem Druckspeicher verbindet und eine im stromlosen Zustand wirksame Sperrstellung sowie eine elektrisch betätigbare Durchflussstellung aufweist. Dieses Schaltventil befindet sich im stromlosen Zustand in der Sperrstellung und kann durch eine Ansteuerung in die Durchflussstellung beaufschlagt werden. Zum Lösen der Federspeicherbremse wird dieses Schaltventil in die Durchflussstellung angesteuert. Für die Feststellbremsfunktion und die Sicherheitsfunktion wird die Ansteuerung dieses Schaltventils beendet, so dass dieses Schaltventil im stromlosen Zustand in die Sperrstellung beaufschlagt ist, um die Verbindung des Druckspeichers mit der Bremsleitung abzusperren und über die weiteren Schaltventile in der entsprechenden Durchflussstellung den Abbau des Bremslüftdruckes zu erzielen. Bei diesen bekannten Bremssteuerungssystemen sind somit für die Feststellbremsventilfunktion mit einem schnellen Druckabbau des Bremslüftdruckes und für die Sicherheitsfunktion mit einem langsamen Abbau des Bremslösedruckraums zwei Behälterleitungen mit jeweils einem Schaltventil erforderlich. Zudem sind bei diesen bekannten Bremssteuerungssysteme mit einer aus drei Schaltventilen bestehenden Bremsventileinrichtung zum Lösen der Federspeicherbremse jeweils zwei Schaltventile anzusteuern, um die Bremsleitung mit dem Druckspeicher zu verbinden und die zu dem Behälter geführten Leitungen für einen Druckaufbau in der Bremsleitung abzusperren.From the 3 the DE 10 2009 031 741 A1 as well as the 5 the DE 10 2009 031 743 A1 generic brake control system designed as industrial trucks working machines with spring brake devices are known. It is known from these two publications to achieve a parking brake on the spring-loaded brake by using an electrically actuatable switching valve, which is arranged in a line connecting a brake line leading to the brake release pressure chamber to the container, and a blocking position that is effective in the currentless state and an electrically switchable, the Has brake release pressure chamber with a container connecting flow position to drive for the parking brake function in the flow position. By activating this switching valve in the flow position, a rapid pressure reduction of the brake release pressure and engagement of the spring-loaded brake in the braking position can be achieved. It is also already known from these two publications to achieve a safety function by arranging a further electrically actuated switching valve in a further line connecting the brake line to the reservoir, which has an electrically switchable blocking position and a flow position which is effective in the de-energized state. During operation of the industrial truck, this switching valve is normally energized to the blocked position. For the safety function in the event of an error, for example a power failure, the activation of this switching valve ended, so that the switching valve is actuated into the flow position in which the brake release pressure chamber of the spring-loaded brake is connected to the container via a pressure-retaining device arranged in the line leading to the container or a pressure-reducing device, for example a pressure-retaining valve or an orifice plate. In the flow position of this switching valve, the pressure maintenance or pressure reduction device achieves a slow reduction in the brake release pressure and a time-delayed reduction in the brake release pressure, so that the spring-loaded brake closes with a reduced braking torque. This measure prevents the load from being thrown off as a result of excessive braking. The ones from the 3 the DE 10 2009 031 741 A1 as well as the 5 the DE 10 2009 031 743 A1 Known brake control systems also have a third switching valve, which connects the brake line leading to the brake release pressure chamber with a pressure accumulator and has a blocking position that is effective in the de-energized state and an electrically actuated flow position. When de-energized, this switching valve is in the blocking position and can be actuated to the flow position. To release the spring-loaded brake, this switching valve is actuated to the flow position. For the parking brake function and the safety function, the activation of this switching valve is terminated, so that this switching valve is actuated in the de-energized state into the blocking position in order to shut off the connection between the pressure accumulator and the brake line and to achieve the reduction of the brake release pressure via the other switching valves in the corresponding flow position . In these known brake control systems, two reservoir lines, each with a switching valve, are required for the parking brake valve function with a rapid pressure reduction of the brake release pressure and for the safety function with a slow reduction in the brake release pressure chamber. In addition, in these known brake control systems with a brake valve device consisting of three switching valves, two switching valves each have to be actuated to release the spring-loaded brake in order to connect the brake line to the pressure accumulator and to shut off the lines leading to the container for pressure build-up in the brake line.

Aufgrund der hohen Anzahl von Schaltventilen weisen die bekannten Bremssteuerungssysteme einen hohen Bauaufwand auf.Due to the high number of switching valves, the known brake control systems have a high structural complexity.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bremssteuerungssystem der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, bei dem mit geringem Bauaufwand eine Feststellbremsfunktion und eine Sicherheitsfunktion mit einem reduzierten Bremsmoment erzielt werden kann.The object of the present invention is to provide a brake control system of the type mentioned at the outset, in which a parking brake function and a safety function with a reduced braking torque can be achieved with little construction effort.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sich das erste elektrisch betätigbare Schaltventil im stromlosen Zustand der Arbeitsmaschine in der Durchflussstellung befindet und durch eine elektrische Ansteuerung in die Sperrstellung betätigbar ist, wobei zur Erzielung einer Sicherheitsfunktion mit einer Abbremsung mit einem reduzierten Bremsmoment im stromlosen Zustand in dem Druckspeicher eine Reservedruckmittelmenge vorgehalten ist, die über das in der Durchflussstellung befindliche, unbestromte erste Schaltventil und das in der Durchflussstellung befindliche unbestromte zweite Schaltventil zur Nachspeisung an der Blende ansteht. Bei dem erfindungsgemäßen Bremssteuerungssystem sind lediglich zwei Schaltventile als Bremsventileinrichtung erforderlich, um an einer hydraulisch gelösten Federspeicherbremse eine Sicherheitsfunktion und eine Feststellbremsfunktion zu erzielen. Der Abbau des Bremslüftdruckes zur Beaufschlagung der Federspeicherbremse in die Bremsstellung erfolgt in der Feststellbremsfunktion und der Sicherheitsfunktion über das im stromlosen Zustand in der Durchflussstellung befindliche zweite Schaltventil, in der die Bremsleitung über die Blende mit dem Behälter verbunden ist und somit der Bremslüftdruck über die Blende zum Behälter abgebaut wird. Das im unbestromten Zustand in der Durchflussstellung befindliche erste Schaltventil muss zum Lüften der Bremse nicht angesteuert werden, so dass sich kurze Einschaltzeiten des ersten Schaltventils ergeben. Während der Sicherheitsfunktion bei stromlosem Fahrzeug bleibt das erste Schaltventil in der Durchflussstellung, so dass erfindungsgemäß von dem Druckspeicher die vorgehaltene Reservedruckmittelmenge über das stromlos und in der Durchflussstellung befindliche zweite Schaltventil zur Blende nachgespeist wird. Hierdurch wird erzielt, dass die Abbremsung in der Sicherheitsfunktion gegenüber der Feststellbremsfunktion mit einem reduzierten Bremsmoment für die Dauer des Bremsvorgangs bis zum Fahrzeugsstillstand aufrechterhalten wird. Mit der aus dem Druckspeicher zur Verfügung gestellten Reservedruckmittelmenge wird auf einfache Weise erzielt, dass das Druckniveau an der Blende aufrecht erhalten wird, so dass die Arbeitsmaschine in der Sicherheitsfunktion mit dem durch die Blendencharakteristik der Blende definierten reduzierten Bremsmoment abgebremst wird.This object is achieved according to the invention in that the first electrically actuatable switching valve is in the flow position when the machine is de-energized and can be actuated into the blocked position by electrical actuation, with braking with a reduced braking torque in the de-energized state in order to achieve a safety function the pressure accumulator is provided with a reserve quantity of pressure medium, which is present via the first on/off valve located in the throughflow position and not energized, and the second on/off valve, located in the throughflow position, is not energized for replenishment at the orifice. In the brake control system according to the invention, only two switching valves are required as a brake valve device in order to achieve a safety function and a parking brake function on a hydraulically released spring-loaded brake. In the parking brake function and the safety function, the brake release pressure for applying the spring-loaded brake to the braking position is reduced via the second switching valve, which is in the flow position in the de-energized state, in which the brake line is connected to the container via the orifice and thus the brake release pressure via the orifice to the container is dismantled. The first switching valve, which is in the through-flow position in the de-energized state, does not have to be actuated to release the brake, resulting in short switch-on times for the first switching valve. During the safety function when the vehicle is de-energized, the first switching valve remains in the flow position, so that, according to the invention, the stored reserve pressure medium quantity is fed from the accumulator via the de-energized and in the flow-through position second switching valve to the orifice. The result of this is that the deceleration in the safety function is maintained with a reduced braking torque for the duration of the braking process until the vehicle comes to a standstill compared to the parking brake function. With the reserve pressure medium quantity made available from the pressure accumulator, the pressure level at the aperture is maintained in a simple manner, so that the work machine is braked in the safety function with the reduced braking torque defined by the aperture characteristic of the aperture.

Die Verfügbarkeit der Reservedruckmittelmenge im Druckspeicher für die Sicherheitsfunktion bei stromlosem Fahrzeug kann auf einfache Weise sichergestellt werden, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dem Druckspeicher ein Drucksensor zugeordnet ist, wobei ein unterer Druckschwellwert, an dem eine Speicherladung des Druckspeichers aktiviert wird, derart eingestellt ist, dass die Reservedruckmittelmenge im Druckspeicher vorrätig ist. Durch entsprechende Festlegung des unteren Druckwertes des Druckes im Druckspeicher, an dem ein Laden des Druckspeichers, beispielsweise mittels einer von einer Pumpe gebildeten Ladeeinrichtung, gestartet wird, kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass in allen Betriebszuständen die erforderliche Reservedruckmittelmenge im Druckspeicher für die Sicherheitsfunktion vorrätig ist.The availability of the reserve amount of pressure medium in the pressure accumulator for the safety function when the vehicle is de-energized can be ensured in a simple manner if, according to an advantageous development of the invention, the pressure accumulator is assigned a pressure sensor, with a lower pressure threshold value at which storage charging of the pressure accumulator is activated being set in this way that the reserve amount of pressure medium is available in the accumulator. By appropriate determination of the lower pressure value of the pressure in the pressure accumulator at which charging of the pressure accumulator is started, for example by means of a charging device formed by a pump, it can be ensured in a simple manner that the required reserve pressure medium quantity is available in the pressure accumulator for the safety function in all operating states.

Mit dem von den lediglich zwei Schaltventilen gebildeten Bremssteuerungssystem kann ein Lösen der Federspeicherbremse auf einfache Weise erzielt werden, wenn das erste Schaltventil unbestromt in der Durchflussstellung ist und das zweite Schaltventil durch Ansteuerung in die Sperrstellung beaufschlagt ist. Bei dem erfindungsgemäßen Bremssteuerungssystem ist somit lediglich das zweite Schaltventil zum Absperren der von der Bremsleitung zum Behälter geführten Leitung in die Sperrstellung anzusteuern, um durch die Verbindung der Bremsleitung mit dem Druckspeicher über das stromlos in der Durchflussstellung befindliche erste Schaltventil den Bremslüftdruck zum Lösen der Federspeicherbremse erzeugen zu können.With the brake control system formed by only two switching valves, the spring-loaded brake can be released in a simple manner when the first switching valve is in the flow position without current and the second switching valve is acted upon by activation in the blocking position. In the brake control system according to the invention, only the second switching valve for shutting off the line leading from the brake line to the reservoir has to be actuated into the blocking position in order to generate the brake release pressure for releasing the spring-loaded brake by connecting the brake line to the pressure accumulator via the first switching valve which is in the flow position without current to be able to

Mit der von den lediglich zwei Schaltventilen gebildeten Bremssteuerungssystem kann weiterhin auf einfache Weise eine elektrische Feststellbremsfunktion und/oder eine manuelle Feststellbremsfunktion der Federspeicherbremse erzielt werden, wenn das erste Schaltventil durch Ansteuerung in die Sperrstellung beaufschlagt ist und das zweite Schaltventil unbestromt ist. Das erste Schaltventil sperrt somit in der Feststellbremsfunktion in der angesteuerten Sperrstellung die Verbindung des Druckspeichers mit der Bremsleitung ab, so dass über das stromlos in die Durchflussstellung befindliche zweite Schaltventil das Lüftvolumen aus dem Bremslösedruckraum der Federspeicherbremse über die Blende zum Behälter in einer kurzen Zeitspanne abströmen kann und nach Abfließen des Lüftvolumens zum Behälter das maximale Bremsmoment zur Verfügung steht. Mit einer elektrischen Feststellbremsfunktion kann auf einfache Weise eine automatische Feststellbremsfunktion erzielt werden. Die manuelle Feststellbremsfunktion bildet eine Parkbremsfunktion, die von dem Fahrer betätigt werden kann.With the brake control system formed by only two switching valves, an electric parking brake function and/or a manual parking brake function of the spring-loaded brake can also be achieved in a simple manner if the first switching valve is acted upon by activation into the blocked position and the second switching valve is not energized. In the parking brake function, the first switching valve blocks the connection of the pressure accumulator to the brake line in the actuated blocking position, so that the release volume can flow out of the brake release pressure chamber of the spring-loaded brake via the orifice to the container in a short period of time via the second switching valve, which is in the flow-through position without current and after the air volume has drained off to the container, the maximum braking torque is available. With an electric parking brake function, an automatic parking brake function can be easily achieved. The manual parking brake function forms a parking brake function that can be operated by the driver.

Besondere Vorteile sind erzielbar, wenn zur Erzielung der elektrischen Feststellbremsfunktion in einer ersten Stufe das erste Schaltventil durch Ansteuerung in die Sperrstellung beaufschlagt ist und das zweite Schaltventil unbestromt ist und in einer zweiten Stufe das zweite Schaltventil in die Sperrstellung angesteuert ist. In der ersten Stufe kann somit - wie oben beschrieben - innerhalb einer kurzen Zeitspanne die Beaufschlagung der Federspeicherbremse in die Bremsstellung erzielt werden. In der zweiten Stufe, in der bei in der Bremsstellung befindlicher Federspeicherbremse, wobei das erste Schaltventil durch Ansteuerung weiterhin in die Sperrstellung beaufschlagt ist und das zweite Schaltventil durch eine Ansteuerung in die Sperrstellung beaufschlagt wird, bleibt die Arbeitsmaschine weiterhin gebremst, es kann jedoch aufgrund des bereits in die Sperrstellung beaufschlagten zweiten Schaltventils durch Beenden der Ansteuerung des ersten Schaltventils und somit einer Beaufschlagung des ersten Schaltventils in die stromlose Durchflussstellung die Federspeicherbremse in schneller Weise in die Lösestellung gelüftet werden. Bei der mobilen Arbeitsmaschine, beispielsweise einem Flurförderzeug, ist somit ein schnelles Lüften der Federspeicherbremse in die Lösestellung beim Umstellen vom Bremsbetrieb in den Fahrbetrieb möglich.Particular advantages can be achieved if, in order to achieve the electric parking brake function, in a first stage the first switching valve is actuated to the blocked position and the second switching valve is not energized and in a second stage the second switching valve is actuated to the blocked position. In the first stage can thus - as described above - the loading of the spring-loaded brake can be achieved in the braking position within a short period of time. In the second stage, in which the spring-loaded brake is in the braking position, the first switching valve continues to be actuated into the blocked position and the second switching valve is actuated into the blocked position, the working machine remains braked, but it can, due to the already acted upon in the blocking position of the second switching valve by ending the activation of the first switching valve and thus a loading of the first switching valve in the currentless flow position, the spring-loaded brake can be released quickly into the release position. In the case of the mobile work machine, for example an industrial truck, rapid release of the spring-loaded brake into the release position when changing over from braking operation to driving operation is thus possible.

Die zweite Stufe kann hierbei in Abhängigkeit von dem in der Bremsleitung anstehenden Bremslüftdruck eingeleitet werden. Sofern in der Bremsleitung der Bremslüftdruck vollständig abgebaut ist, kann somit die zweite Stufe eingeleitet und das zweite Schaltventil in die Sperrstellung angesteuert werden. Alternativ kann die zweite Stufe nach Ablauf einer bestimmten Zeitpanne eingeleitet werden, in der ein vollständiger Abbau des Bremslüftdruckes in der Bremsleitung sichergestellt ist.The second stage can be initiated as a function of the brake release pressure present in the brake line. If the brake release pressure in the brake line has been completely reduced, the second stage can thus be initiated and the second switching valve can be actuated into the blocking position. Alternatively, the second stage can be initiated after a certain period of time has elapsed, in which a complete reduction of the brake release pressure in the brake line is ensured.

Mit besonderem Vorteil ist hierbei in einer von dem ersten Schaltventil zu dem Bremslösedruckraum geführten Bremsleitung eine weitere Blende angeordnet. Mit der weiteren Blende wird auf einfache Weise erzielt, dass bei in der Bremsstellung befindlichen Federspeicherbremse, wobei das erste Schaltventil in die Sperrstellung angesteuert ist und das zweite Schaltventil unbestromt in der Durchflussstellung ist, eine stromlos Schaltung der Arbeitsmaschine beispielsweise mittels eines Schlüsselschalters oder durch Betätigen eines Not-Aus-Schalters, zu einem ungewollten Lösen der Federspeicherbremse führt. Bei einer Stromlosschaltung der Arbeitsmaschine bei in der Bremsstellung befindlicher Federspeicherbremse wird das erste Schaltventil im stromlosen Zustand in die Durchflussstellung beaufschlagt, so dass das im Druckspeicher befindliche Druckmittel in die Bremsleitung und über das im stromlosen Zustand in der Durchflussstellung befindliche zweite Schaltventil zur Blende in der von dem zweiten Schaltventil angesteuerten Leitung strömt, so dass sich in der Bremsleitung ein Bremslüftdruck aufbauen kann. Durch entsprechende Abstimmung der weiteren Blende auf die in der zum Behälter geführten Leitung angeordneten Blende kann der Volumenstrom in der Bremsleitung auf einfache Weise begrenzt werden und ein ungewolltes Lösen der Federspeicherbremse verhindert werden.A further orifice plate is particularly advantageously arranged in a brake line routed from the first switching valve to the brake release pressure chamber. With the further orifice it is achieved in a simple manner that when the spring-loaded brake is in the braking position, with the first switching valve being actuated in the blocking position and the second switching valve being in the flow position without current, the working machine can be de-energized, for example by means of a key switch or by actuating a emergency stop switch, leads to an unintentional release of the spring-loaded brake. When the working machine is de-energized when the spring-loaded brake is in the braking position, the first switching valve is applied to the flow position in the de-energized state, so that the pressure medium in the pressure accumulator flows into the brake line and via the second switching valve, which is in the flow position in the de-energized state, to the orifice in the from the line controlled by the second switching valve flows, so that a brake release pressure can build up in the brake line. By appropriately matching the further orifice to the orifice arranged in the line leading to the container, the volume flow in the brake line can be limited in a simple manner and an unintentional release of the spring-loaded brake can be prevented.

Mit besonderem Vorteil ist zur Ansteuerung der beiden Schaltventile eine elektronische Steuerung vorgesehen, beispielsweise eine elektronische Fahrzeugsteuerung der Arbeitsmaschine.An electronic control is particularly advantageous for controlling the two switching valves tion provided, for example, an electronic vehicle control of the machine.

Bevorzugt wird die elektrische Feststellbremsfunktion von der elektronischen Steuerung im Fahrzeugstillstand aktiviert, wodurch ein Komfortverbesserung und Bedienungserleichterung der Arbeitsmaschine durch eine automatische Betätigung erzielt wird, da der Fahrer die Federspeicherbremse im Fahrzeugstillstand nicht mehr manuell betätigen muss. Mit der Funktion einer elektrischen und automatischen Feststellbremse kann eine Fahrerunterstützung auf einfache Weise erzielt werden, indem beispielsweise bei einer stehenden Arbeitsmaschine oder einem Verlassen des Fahrerarbeitsplatzes, die Federspeicherbremse automatisch in die Bremsstellung beaufschlagt wird.The electric parking brake function is preferably activated by the electronic controller when the vehicle is stationary, which improves comfort and makes the work machine easier to operate by automatic actuation, since the driver no longer has to manually actuate the spring-loaded brake when the vehicle is stationary. With the function of an electric and automatic parking brake, driver support can be achieved in a simple manner, for example when the work machine is stationary or the driver's workplace is left, the spring-loaded brake is automatically applied to the braking position.

Die manuelle Feststellbremsfunktion kann bevorzugt von dem Fahrer durch Betätigung eines Bedienelements, beispielsweise eines Parkbremsschalters, aktiviert werden.The manual parking brake function can preferably be activated by the driver by actuating an operating element, for example a parking brake switch.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform der Erfindung arbeitet die Federspeicherbremse zusätzlich als Betriebsbremse, wobei dem Bremslösedruckraum ein Bremsventil zugeordnet ist, das in einer von dem ersten Schaltventil zu dem Bremslösedruckraum geführten Bremsleitung angeordnet ist. Bei einer Betätigung des Bremsventils durch den Fahrer kann durch einen kontrollierten Abbau des in dem Bremslösedruckraum anstehenden Bremslüftdruckes mit geringem zusätzlichen Bauaufwand die Federspeicherbremse um die Funktion einer Betriebsbremse erweitert werden.According to an expedient embodiment of the invention, the spring-loaded brake also works as a service brake, with the brake release pressure chamber being assigned a brake valve which is arranged in a brake line leading from the first switching valve to the brake release pressure chamber. When the brake valve is actuated by the driver, the function of a service brake can be added to the spring-loaded brake with little additional structural effort by a controlled reduction in the brake release pressure present in the brake release pressure chamber.

Sofern gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung das zweite Schaltventil mit einer manuellen Betätigungseinrichtung zur Betätigung in die Sperrstellung versehen ist, kann in Verbindung mit einer manuell betätigbaren Handpumpe für einen Abschleppbetrieb der Arbeitsmaschine ein Bremslüftdruck erzeugt und somit die Federspeicherbremse in die Lösestellung gelüftet werden.If, according to an expedient development of the invention, the second switching valve is provided with a manual actuation device for actuation into the locked position, a brake release pressure can be generated in conjunction with a manually operable hand pump for towing the work machine and the spring-loaded brake can thus be released into the release position.

Bevorzugt sind die beiden Schaltventile jeweils als Zweianschluss-Zweistellungs-Sitzventile ausgebildet. Mit derartigen Sitzventilen als Schaltventile wird mit geringem Bauaufwand eine hohe Funktionssicherheit des Bremssteuerungssystem erzielt.The two switching valves are preferably each designed as two-port, two-position seat valves. With such seat valves as switching valves, a high functional reliability of the brake control system is achieved with little construction effort.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt

1 einen Schaltplan eines erfindungsgemäßen Bremssteuerungssystems und
2 eine Weiterbildung der 1.

Further advantages and details of the invention are explained in more detail with reference to the exemplary embodiments illustrated in the schematic figures. Here shows

1 a circuit diagram of a brake control system according to the invention and
2 a further development of 1 .

In der 1 ist ein Bremssteuerungssystem 1 einer Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Gabelstaplers, mit einer als Federspeicherbremse ausgebildeten Bremseinrichtung 2 beschrieben, die eine Feststellbremse bildet. Gezeigt ist eine Antriebsachse mit zwei angetrieben Rädern, von der lediglich die linke Achshälfte dargestellt ist. Ein Antriebsrad steht mit einer Radwelle 3 in Verbindung, die von einem Radmotor 4, beispielsweise einem Elektromotor oder Hydromotor, antreibbar ist. Die Radwelle 3 ist durch eine Bremseinrichtung abbremsbar und arretierbar, die als hydraulisch lösbare Federspeicherbremse 5 ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Federspeicherbremse 5 als ölgekühlte Lamellenbremsen ausgebildet.In the 1 describes a brake control system 1 of a work machine, for example a forklift truck, with a braking device 2 designed as a spring-loaded brake, which forms a parking brake. A drive axle with two driven wheels is shown, of which only the left half of the axle is shown. A drive wheel is connected to a wheel shaft 3, which can be driven by a wheel motor 4, for example an electric motor or hydraulic motor. The wheel shaft 3 can be braked and locked by a braking device, which is designed as a hydraulically releasable spring-loaded brake 5 . The spring-loaded brake 5 is preferably designed as an oil-cooled multi-disk brake.

Die Federspeicherbremse 5 ist von einer Federeinrichtung 6 in eine die Bremsstellung bildende Schließstellung beaufschlagt, wobei die Kraft der Federeinrichtung eine maximale Bremskraft und somit eine maximale Verzögerung definiert. Zum Lösen der Federspeicherbremse 5 ist ein Bremslösedruckraum 7 vorgesehen, der bei einer Druckbeaufschlagung mit einem Bremslüftdruck der Kraft der Federeinrichtung 6 entgegenwirkt, um die Federspeicherbremse 5 in eine Lösestellung zu beaufschlagen. Der Bremslösedruckraum 7 ist mit einer hydraulischen Bremsleitung 8 verbunden, die an eine Druckversorgungsleitung 9 einer nicht mehr näher dargestellten Druckversorgungseinrichtung, beispielsweise einer Pumpe, anschließbar ist. An die Druckversorgungsleitung 9 ist weiterhin ein Druckspeicher 10 angeschlossen. Ferner ist in der Druckversorgungsleitung 9 stromab des Druckspeichers 10 ein in Richtung zu den Bremslösedruckraum 7 öffnendes Rückschlagventil 11 angeordnet.The spring-loaded brake 5 is acted upon by a spring device 6 in a closed position forming the braking position, the force of the spring device defining a maximum braking force and thus a maximum deceleration. To release the spring-loaded brake 5, a brake-release pressure chamber 7 is provided, which counteracts the force of the spring device 6 when pressure is applied with a brake release pressure, in order to load the spring-loaded brake 5 into a release position. The brake release pressure chamber 7 is connected to a hydraulic brake line 8 which can be connected to a pressure supply line 9 of a pressure supply device, for example a pump, which is not shown in any more detail. A pressure accumulator 10 is also connected to the pressure supply line 9 . Furthermore, a check valve 11 opening in the direction of the brake release pressure chamber 7 is arranged in the pressure supply line 9 downstream of the pressure accumulator 10 .

Zur Steuerung der Federspeicherbremse 5 ist dem Bremslösedruckraum 7 eine elektrisch betätigbare Bremsventileinrichtung 15 vorgeschaltet.An electrically actuable brake valve device 15 is connected upstream of the brake release pressure chamber 7 to control the spring-loaded brake 5 .

Die erfindungsgemäße Bremsventileinrichtung 15 umfasst lediglich zwei elektrisch betätigbare Schaltventile 17, 18, die bevorzugt als Sitzventile ausgebildet sind und dem Bremslösedruckraum 7 vorgeschaltet sind.The brake valve device 15 according to the invention comprises only two electrically actuated switching valves 17, 18, which are preferably designed as seat valves and are connected upstream of the brake release pressure chamber 7.

Das erste Schaltventil 17 der Bremsventileinrichtung 15 ist eingangsseitig an die Druckversorgungsleitung 9 und somit den Druckspeicher 10 und ausgangsseitig an die Bremsleitung 8 angeschlossen. Das Schaltventil 17 weist eine Sperrstellung 17a und eine als Durchflussstellung ausgebildete Durchflussstellung 17b. Das Schaltventil 17 ist von einer Feder in die Durchflussstellung 17b beaufschlagt und durch eine elektrische Betätigungseinrichtung, beispielsweise einen Schaltmagneten, in die Sperrstellung 17a beaufschlagbar. Das Schaltventil 17 befindet sich somit im stromlosen Zustand in der Durchflussstellung 17b, in der der Bremslösedruckraum 7 mit dem Druckspeicher 10 verbunden ist. Bei einer Ansteuerung wird das Schaltventil 17 in die Sperrstellung 17a beaufschlagt.The first switching valve 17 of the brake valve device 15 is connected to the pressure supply line 9 and thus the pressure accumulator 10 on the input side and to the brake line 8 on the output side. The switching valve 17 has a blocking position 17a and a flow position 17b designed as a flow position. The switching valve 17 is acted upon by a spring into the flow position 17b and can be acted upon by an electrical actuating device, for example a switching magnet, into the blocking position 17a. The switching valve 17 is thus in the currentless state in the flow position 17b in which the brake is released ruckraum 7 is connected to the accumulator 10. When actuated, the switching valve 17 is acted upon in the blocking position 17a.

Das zweite Schaltventil 18 der Bremsventileinrichtung 15 ist in einer die Bremsleitung 8 mit einem Behälter 20 verbindenden Leitung 22 angeordnet und als Schaltventil mit einer Sperrstellung 18a und einer Durchflussstellung 18b ausgebildet. Das Schaltventil 18 ist von einer Feder in die Durchflussstellung 18b beaufschlagt und durch eine elektrische Betätigungseinrichtung, beispielsweise einen Schaltmagneten, in die Sperrstellung 18a beaufschlagbar. Das Schaltventil 18 befindet sich somit im stromlosen Zustand in der Durchflussstellung 18b und wird bei einer Ansteuerung in die Sperrstellung 18a beaufschlagt. In der Steuerleitung 22 ist stromab des Schaltventils 18 eine Blende 23 angeordnet.The second switching valve 18 of the brake valve device 15 is arranged in a line 22 connecting the brake line 8 to a container 20 and is designed as a switching valve with a blocking position 18a and a flow position 18b. The switching valve 18 is acted upon by a spring into the flow position 18b and can be acted upon by an electrical actuating device, for example a switching magnet, into the blocking position 18a. The switching valve 18 is thus in the de-energized state in the flow position 18b and is acted upon when it is actuated into the blocking position 18a. An orifice plate 23 is arranged in the control line 22 downstream of the switching valve 18 .

Das zweite Schaltventil 18 ist mit einer manuellen Betätigungseinrichtung 25 zur manuellen Betätigung in die Sperrstellung 18a versehen.The second switching valve 18 is provided with a manual actuating device 25 for manual actuation into the blocking position 18a.

Die beiden Schaltventile 17, 18 der Bremsventileinrichtung 15 sind mittels einer elektronischen Steuereinrichtung 40 ansteuerbar, die eingangsseitig mit einem nicht näher dargestellten Parkbremsschalter als Bedienelement für eine manuelle Parkbremsfunktion versehen ist.The two switching valves 17, 18 of the brake valve device 15 can be controlled by an electronic control device 40, which is provided on the input side with a parking brake switch, not shown, as a control element for a manual parking brake function.

Zudem können weitere, nicht näher dargestellte Sensoreinrichtungen eingangsseitig mit der Steuereinrichtung 40 in Verbindung stehen, beispielsweise ein das Vorhandensein der Bedienperson auf einem Fahrerarbeitsplatz, beispielsweise einem Fahrersitz, erfassender Belegungsschalter oder ein die Fahrzeuggeschwindigkeit erfassender Sensor, um eine automatisierte Betätigung der Federspeicherbremse 5 im Sinne einer elektrisch aktivierten Feststellbremsfunktion im Fahrzeugstillstand zu erzielen.In addition, further sensor devices (not shown in more detail) can be connected on the input side to control device 40, for example an occupancy switch that detects the presence of the operator in a driver's workplace, for example a driver's seat, or a sensor that detects the vehicle speed, in order to automatically actuate spring-loaded brake 5 in the sense of a electrically activated parking brake function when the vehicle is stationary.

Der Bremsleitung 8 ist ein den in der Bremsleitung 8 anstehenden Bremslüftdruck erfassender Drucksensor 27 zugeordnet, der mit der elektronischen Steuereinrichtung 40 in Verbindung steht. Ein weiterer Drucksensor 28, der der Druckversorgungsleitung 9 zugeordnet ist und mit der elektronischen Steuereinrichtung 40 in Verbindung steht, dient zur Erfassung des in dem Druckspeicher 10 anstehenden Druckes.The brake line 8 is assigned a pressure sensor 27 which detects the brake release pressure present in the brake line 8 and is connected to the electronic control device 40 . Another pressure sensor 28, which is assigned to the pressure supply line 9 and is connected to the electronic control device 40, is used to detect the pressure present in the pressure accumulator 10.

Um eine stehende Arbeitsmaschine im stromlosen Zustand abschleppen zu können, ist in einer den Behälter 20 mit der Bremsleitung 8 verbindenden Leitung 30 eine manuell betätigbare Handpumpe 31 zwischen zwei zum Behälter 20 schließenden Rückschlagventilen 32, 33 angeordnet.In order to be able to tow a stationary work machine in the de-energized state, a manually operable hand pump 31 is arranged in a line 30 connecting the container 20 to the brake line 8 between two check valves 32, 33 closing the container 20.

In dem Druckspeicher 10 ist in allen Betriebszuständen eine Reservedruckmittelmenge R für eine Sicherheitsfunktion im stromlosen Zustand der Arbeitsmaschine vorhanden.In the pressure accumulator 10 there is a reserve quantity of pressure medium R for a safety function when the working machine is de-energized in all operating states.

In der 1 ist weiterhin ein Nutzvolumen N des Druckspeichers 10 oberhalb der Reservedruckmittelmenge R dargestellt.In the 1 a useful volume N of the pressure accumulator 10 above the reserve pressure medium quantity R is also shown.

Mit dem erfindungsgemäßen Bremssteuerungssystem 1 werden folgende Funktionen erzielt:

Zum Lösen der Federspeicherbremse 5, beispielsweise während des Fahrbetriebs der Arbeitsmaschine, ist mittels der elektronischen Steuereinrichtung 40 das erste Schaltventil 17 nicht angesteuert und befindet sich im unbestromten Zustand in der Durchflussstellung 17b. Das zweite Schaltventil 18 ist durch eine Ansteuerung von der elektronischen Steuereinrichtung bestromt und in die Sperrstellung 18a beaufschlagt. Die Bremsleitung 8 ist somit mit der Druckversorgungsleitung 9 verbunden, so dass in der Bremsleitung 8 und dem Bremslösedruckraum 7 ein Bremslüftdruck zum Lüften der Federspeicherbremse 5 in die Lösestellung erzeugt wird.

The following functions are achieved with the brake control system 1 according to the invention:

In order to release the spring-loaded brake 5, for example while the work machine is being driven, the first switching valve 17 is not activated by means of the electronic control device 40 and is in the flow position 17b in the de-energized state. The second switching valve 18 is energized by an actuation from the electronic control device and is acted upon in the blocking position 18a. The brake line 8 is thus connected to the pressure supply line 9 so that a brake release pressure for releasing the spring-loaded brake 5 into the release position is generated in the brake line 8 and the brake release pressure chamber 7 .

Die als Feststellbremse arbeitende Federspeicherbremse 5 kann im Sinne einer elektrischen, automatischen Feststellbremsfunktion, beispielsweise im Fahrzeugstillstand, oder durch eine manuelle Betätigung des Parkbremsschalters in die Schaltstellung für eine manuelle Feststellbremsung im Sinne einer manuellen Feststellbremsfunktion in die Bremsstellung beaufschlagt und somit geschlossen werden, wenn von der elektronischen Steuereinrichtung 40 das erste Schaltventil 17 angesteuert wird und somit durch Bestromen in die Sperrstellung 17a betätigt wird sowie die Ansteuerung des zweiten Schaltventils 18 beendet wird, so dass das zweite Schaltventil 18 im stromlosen Zustand in die Durchflussstellung 18b betätigt wird. Das erste Schaltventil 17 sperrt somit die Verbindung der Druckversorgungsleitung 9 mit der Bremsleitung 8 ab, die über das im stromlosen Zustand in der Durchflussstellung 18b geöffnete zweite Schaltventil 18 mit dem Behälter 20 verbunden ist. Aus dem Bremslösedruckraum 7 kann somit über die Blende 23 der Lüftvolumenstrom zum Behälter 20 abfließen, so dass die Federspeicherbremse 5 in einer kurzen Zeitspanne in die Bremsstellung beaufschlagt wird. Hierbei steht das maximale Bremsmoment für die Abbremsung der Arbeitsmaschine zur Verfügung steht. Nach dem Abströmen des Lüftvolumenstroms aus dem Bremslösedruckraum 7 zum Behälter 20 steht in der Bremsleitung 8 der Behälterdruck an, so dass das maximale Bremsmoment zur Verfügung steht.The spring-loaded brake 5 working as a parking brake can be applied in the sense of an electric, automatic parking brake function, for example when the vehicle is stationary, or by manually actuating the parking brake switch into the switching position for manual parking brake in the sense of a manual parking brake function in the braking position and can thus be closed when the electronic control device 40, the first switching valve 17 is actuated and is thus actuated by energizing in the blocking position 17a and the actuation of the second switching valve 18 is terminated, so that the second switching valve 18 is actuated in the currentless state in the flow position 18b. The first switching valve 17 thus blocks the connection of the pressure supply line 9 to the brake line 8, which is connected to the container 20 via the second switching valve 18, which is open in the flow position 18b in the de-energized state. The air volume flow can thus flow out of the brake release pressure chamber 7 via the diaphragm 23 to the container 20, so that the spring-loaded brake 5 is acted upon in the braking position in a short period of time. Here, the maximum braking torque is available for braking the working machine. After the air volume flow has flowed out of the brake release pressure chamber 7 to the container 20, the container pressure is present in the brake line 8, so that the maximum braking torque is available.

Bei einer elektrischen, von der elektronischen Steuereinrichtung 40 im Fahrzeugstillstand initiierten Feststellbremsfunktion bildet diese Beaufschlagung der Federspeicherbremse 5 in die Bremsstellung eine erste Stufe. In einer zweiten Stufe der elektrischen Feststellbremsfunktion bleibt das erste Schaltventil 17 weiterhin angesteuert und bestromt in der Sperrstellung 17a und wird das zweite Schaltventil 18 durch eine Ansteuerung und Bestromung in die Sperrstellung 18a beaufschlagt. Bevorzugt erfolgt die Ansteuerung des zweiten Schaltventils 18 und dessen Betätigung in die Sperrstellung 18a in Abhängigkeit von dem mittels des Drucksensors 27 erfassten Bremslüftdruck derart, dass das zweite Schaltventil 18 erst nach einem vollständigen Abbau des Bremslüftdruckes in der Bremsleitung 8 und somit einer Betätigung der Federspeicherbremse 5 in die Bremsstellung in die Sperrstellung 18a angesteuert wird. In der zweiten Stufe der elektrischen Feststellbremsfunktion bleibt somit die Federspeicherbremse 5 in der Bremsstellung. Durch die Betätigung des zweiten Schaltventils 18 in die Sperrstellung 18a kann nach Beenden der Ansteuerung des ersten Schaltventils 17 und somit einer Betätigung des ersten Schaltventils 17 in die Durchflussstellung 17b ein schnelles Lüften der Federspeicherbremse 5 in die Lösestellung erzielt werden, beispielsweise bei der Umstellung von einem Bremsbetrieb in einen Fahrbetrieb der Arbeitsmaschine.In an electrical, from the electronic control device 40 when the vehicle is stationary Initiated parking brake function, this loading of the spring-loaded brake 5 into the braking position forms a first stage. In a second stage of the electric parking brake function, the first switching valve 17 remains actuated and energized in the blocking position 17a, and the second switching valve 18 is actuated and energized into the blocking position 18a. The second switching valve 18 is preferably actuated and actuated into the blocking position 18a as a function of the brake release pressure detected by the pressure sensor 27 in such a way that the second switching valve 18 only operates after the brake release pressure in the brake line 8 has been completely reduced and the spring-loaded brake 5 has thus been actuated is controlled in the braking position in the blocking position 18a. In the second stage of the electric parking brake function, the spring-loaded brake 5 thus remains in the braking position. By actuating the second switching valve 18 into the blocking position 18a, after the actuation of the first switching valve 17 has ended and thus the first switching valve 17 has been actuated into the flow position 17b, the spring-loaded brake 5 can be released quickly into the release position, for example when changing from one Braking operation in a driving operation of the working machine.

Für einen Abschleppbetrieb bei stromlosem Fahrzeug kann durch die manuelle Betätigungseinrichtung 25 das zweite Schaltventil 18 manuell in die Sperrstellung 18a betätigt werden. Durch manuelles Betätigen der Handpumpe 31 kann in der Bremsleitung 8 ein Bremslüftdruck zum Lüften der Federspeicherbremse 5 in die Lösestellung erzeugt werden.For towing when the vehicle is de-energized, the second switching valve 18 can be manually actuated into the blocking position 18a by the manual actuating device 25 . By manually actuating the hand pump 31, a brake release pressure for releasing the spring brake 5 into the release position can be generated in the brake line 8.

Zur Erzielung einer Sicherheitsfunktion mit einer Abbremsung der fahrenden Arbeitsmaschine mit einem reduzierten Bremsmoment im stromlosen Zustand der Arbeitsmaschine, beispielsweise einem Stromausfall, einem sich lösenden Batteriestecker oder einer leeren Traktionsbatterie einer batterie-elektrisch betriebenen Arbeitsmaschine oder durch Betätigen eines Not-Aus-Schalters oder eines Schlüsselschalters bei einer batterie-elektrisch oder verbrennungsmotorisch betriebenen Arbeitsmaschine, befindet sich erfindungsgemäß das erste Schaltventil 17 im stromlosen, nicht angesteuerten Zustand in der Durchflussstellung 17b und das zweite Schaltventil 18 wird im stromlosen, nicht angesteuerten Zustand in die Durchflussstellung 18b beaufschlagt. Über die Blendecharakteristik der Blende 23 ist das Druckniveau derart definiert, dass die Arbeitsmaschine mit einem reduzierten Bremsmoment abgebremst wird. Über das in der Durchflussstellung 17b befindliche erste Schaltventil 17 kann die vorgehaltene Reservedruckmittelmenge R des Druckspeichers 10 in die Bremsleitung 8 strömen und zur Blende 23 nachgespeist werden, wodurch das Druckniveau an der Blende 23 gehalten wird und die Abbremsung mit dem reduzierten Bremsmoment für die Dauer des Abbremsvorgangs bis zum Fahrzeugstillstand aufrecht erhalten wird.To achieve a safety function with braking of the moving working machine with a reduced braking torque when the working machine is de-energized, for example a power failure, a battery plug coming loose or an empty traction battery of a battery-powered working machine or by actuating an emergency stop switch or a key switch In the case of a battery-electric or internal combustion engine-operated machine, according to the invention the first switching valve 17 is in the flow position 17b in the currentless, non-actuated state and the second switching valve 18 is acted upon in the flow position 18b in the currentless, non-actuated state. The pressure level is defined by the orifice characteristic of orifice 23 in such a way that the working machine is braked with a reduced braking torque. Via the first switching valve 17 located in the flow position 17b, the reserve pressure medium quantity R of the pressure accumulator 10 can flow into the brake line 8 and be replenished to the orifice 23, whereby the pressure level is maintained at the orifice 23 and braking with the reduced braking torque is possible for the duration of the Braking is maintained until the vehicle comes to a standstill.

Die Verfügbarkeit der Reservedruckmittelmenge R in dem Druckspeicher 10 kann durch einen unteren Druckschwellwert, der mittels des Drucksensors 28 erfassbar ist und bei dem der Druckspeicher 10 beispielsweise mittels einer Pumpe geladen wird, auf einfache Weise sichergestellt werden.The availability of the reserve pressure medium quantity R in the pressure accumulator 10 can be ensured in a simple manner by a lower pressure threshold value which can be detected by the pressure sensor 28 and at which the pressure accumulator 10 is charged, for example by means of a pump.

In der 1 ist die Federspeicherbremse 2 als Feststellbremse und als Betriebsbremse ausgebildet und weist somit neben den bereits beschriebenen Funktionen zusätzlich die Funktion einer Betriebsbremse zum dosierten Abbremsen der Arbeitsmaschine auf.In the 1 the spring-loaded brake 2 is designed as a parking brake and as a service brake and thus, in addition to the functions already described, also has the function of a service brake for controlled braking of the working machine.

Hierzu ist in der Bremsleitung 8 stromab des ersten Schaltventils 17 ein Bremsventil 50 angeordnet. Das Bremsventil 50 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als steuerbares Proportional-Druckminderventil mit einer fallenden Kennlinie ausgebildet. Das Bremsventil 50 ist durch ein nicht näher dargestelltes Betätigungsorgan, beispielsweise ein Bremspedal oder durch die Pedale einer sogenannten Doppelpedalsteuerung, bei der jeweils ein Fahr-/Bremspedal der Vorwärtsfahrtrichtung und ein Fahr-/Bremspedal der Rückwärtsfahrtrichtung zugeordnet ist, betätigbar. Bei einer Betätigung des Betätigungsorgans wird hierbei das Bremsventil 50 zunehmend in eine die Bremsleitung 8 mit dem Behälter 20 verbindenden Stellung beaufschlagt, so dass durch einen dosierten Abbau des in der Bremsleitung 8 anstehenden Bremslüftdruckes die Federspeicherbremse 5 zur Erzielung eines Betriebsbremsfunktion dosiert in die Bremsstellung beaufschlagt werden kann.For this purpose, a brake valve 50 is arranged in the brake line 8 downstream of the first switching valve 17 . In the exemplary embodiment shown, the brake valve 50 is designed as a controllable proportional pressure-reducing valve with a falling characteristic. The brake valve 50 can be actuated by an actuating element (not shown), for example a brake pedal or by the pedals of a so-called double pedal control, in which one accelerator/brake pedal is assigned to the forward direction and one accelerator/brake pedal to the reverse direction. When the actuating element is actuated, the brake valve 50 is increasingly actuated into a position connecting the brake line 8 to the container 20, so that the spring-loaded brake 5 is acted upon in a metered manner into the braking position by a metered reduction in the brake release pressure present in the brake line 8 in order to achieve a service brake function can.

Mit dem erfindungsgemäßen Bremssteuerungssystem 1 kann weiterhin auf einfache Weise eine Entlüftung des Bremsventils 50, beispielsweise bei der Inbetriebnahme der Arbeitsmaschine, erzielt werden.With the brake control system 1 according to the invention, the brake valve 50 can also be vented in a simple manner, for example when the work machine is started up.

Wird ausgehend von der in die Lösestellung gelüfteten Federspeicherbremse 5 bei bestromter Arbeitsmaschine, wobei das erste Schaltventil 17 unbestromt in die Durchflussstellung 17b und das zweite Schaltventil 18 durch eine Ansteuerung in die Sperrstellung 18a betätigt ist, die Arbeitsmaschine stromlos geschaltet, beispielsweise durch Betätigen eines Not-Aus-Schalters oder eines Schlüsselschalters, wird das zweite Schaltventil 18 im unbestromten Zustand in die Durchflussstellung 18b betätigt. Hierdurch fließt aus dem Bremslösedruckraum 7 der Lüftvolumenstrom zum Behälter 20 ab. Durch mehrmaliges Widerholen dieses Vorgangs können auf einfache Weise Luftansammlungen im Bremsventil 50 ausgespült und das Bremsventil 50 entlüftet werden.If the spring-loaded brake 5 is released into the release position and the working machine is energized, with the first switching valve 17 being actuated without current into the flow position 17b and the second switching valve 18 being actuated into the blocking position 18a by a control, the working machine is de-energized, for example by actuating an emergency Off switch or a key switch, the second switching valve 18 is actuated in the de-energized state in the flow position 18b. As a result, the air volume flow flows out of the brake release pressure chamber 7 to the container 20 . By repeating this process several times air accumulations in the brake valve 50 can be flushed out in a simple manner and the brake valve 50 can be vented.

In der 2 ist eine Weiterbildung des Bremssteuerungssystem 1 der 1 dargestellt. Das Bremssteuerungssystem entspricht hierbei, insbesondere bezüglich des schaltungstechnischen Aufbaus und der Funktion der Bremsventileinrichtung 15, dem in den 1 dargestellten Aufbau.In the 2 is a development of the brake control system 1 of 1 shown. The brake control system corresponds here, in particular with regard to the circuitry structure and the function of the brake valve device 15, in the 1 shown structure.

Bei der Weiterbildung der 2 ist zwischen dem ersten Schaltventil 17 und dem Anschluss der Leitung 22 an die Bremsleitung 8 eine weitere Blende 70 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die weitere Blende 70 in der Verbindungsleitung des Schaltventils 17 mit dem Bremsventil 50 angeordnet.In the further training of 2 a further orifice plate 70 is arranged between the first switching valve 17 and the connection of the line 22 to the brake line 8 . In the exemplary embodiment shown, the further orifice plate 70 is arranged in the line connecting the switching valve 17 to the brake valve 50 .

Mit der weiteren Blende 70 kann ein unbeabsichtiges Betätigen der Federspeicherbremse 5 in die Lösestellung nach einer Betätigung der Federspeicherbremse 5 in die Bremsstellung und einer anschließenden Stromlosschaltung der Arbeitsmaschine, beispielsweise durch Betätigen eines Not-Aus-Schalters oder eines Schlüsselschalters, verhindert werden.The additional cover 70 can be used to prevent the spring-loaded brake 5 from being unintentionally actuated into the release position after the spring-loaded brake 5 has been actuated into the braking position and the working machine has then been de-energized, for example by actuating an emergency stop switch or a key switch.

In der Bremsstellung der Federspeicherbremse 5 befindet sich das erste Schaltventil 17 durch eine Ansteuerung im bestromten Zustand in der Sperrstellung 17a und das zweite Schaltventil 18 im unbestromten Zustand in der Durchflussstellung 18b. Wird hierbei die Arbeitsmaschine stromlos geschaltet, wird das erste Schaltventil 17 in die im unbestromten Zustand wirksame Durchflussstellung 17b betätigt. Die im Druckspeicher 10 verfügbare Druckmittelmenge strömt hierdurch in die mit dem Bremslösedruckraum 7 der Federspeicherbremse 5 verbundene Bremsleitung 8, die über das geöffnete zweite Schaltventil 18 und die Blende 23 mit dem Behälter 20 verbunden ist. Die weitere Blende 70, die auf die Blende 23 entsprechend abgestimmt ist, begrenzt hierbei den Volumenstrom in der Bremsleitung 8 derart, dass sich an der Blende 23 kein Bremslüftdruck aufbauen kann, der zu einer ungewünschten Betätigung der Federspeicherbremse 5 in die Lösestellung führen würde.In the braking position of the spring-loaded brake 5, the first switching valve 17 is in the blocking position 17a due to activation in the energized state and the second switching valve 18 in the non-energized state in the flow position 18b. If the working machine is de-energized, the first switching valve 17 is actuated into the flow position 17b that is effective in the de-energized state. The amount of pressure medium available in the pressure accumulator 10 thereby flows into the brake line 8 which is connected to the brake release pressure chamber 7 of the spring-loaded brake 5 and which is connected to the container 20 via the opened second switching valve 18 and the orifice plate 23 . The other orifice 70, which is matched to the orifice 23, limits the volume flow in the brake line 8 in such a way that no brake release pressure can build up at the orifice 23, which would lead to an undesired actuation of the spring-loaded brake 5 into the release position.

Das von den beiden Schaltventilen 17, 18 gebildete Bremsventileinrichtung 15 und das Bremsventil 50 können gemäß der 1 als Einventillösung ausgebildet sein und in einem gemeinsamen Gehäuse 80 angeordnet sein.The brake valve device 15 formed by the two switching valves 17, 18 and the brake valve 50 can according to the 1 be designed as a one-valve solution and be arranged in a common housing 80 .

Alternativ kann gemäß der 2 die von den beiden Schaltventilen 17, 18 gebildete Bremsventileinrichtung 15 und das Bremsventil 50 in aufgelöster Bauweise ausgeführt sein, bei der ein Gehäuse 81 für das Bremsventil 50 vorgesehen ist und die beiden Schaltventile 17,18 in einem separaten Gehäuse 82 angeordnet sind.Alternatively, according to 2 the brake valve device 15 formed by the two switching valves 17, 18 and the brake valve 50 can be designed in a separate design, in which a housing 81 is provided for the brake valve 50 and the two switching valves 17, 18 are arranged in a separate housing 82.

Mit dem erfindungsgemäßen, von lediglich den beiden Schaltventilen 17, 18 gebildeten Bremsventileinrichtung 15, bei der zur Beaufschlagung der Federspeicherbremse 5 die Bremsleitung 8 über das in der Durchflussstellung 18b befindliche zweite Schaltventil 18 der Bremslüftdruck über die Blende 23 zum Behälter 20 abgebaut wird, kann bei in die Sperrstellung 17a angesteuertem ersten Schaltventil 17 ein schnelles Einfallen der Federspeicherbremse 5 in die Bremsstellung für die Federspeicherbremsfunktion erzielt werden und bei in der Durchflussstellung 17b befindlichem ersten Schaltventil 17 durch das Nachströmen der Reservedruckmittelmenge R aus dem Druckspeicher 10 ein zeitverzögertes Einfallen der Federspeicherbremse 5 in die Bremsstellung mit einem reduzierten Bremsmoment für die Sicherheitsfunktion erzielt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Bremsteuerungssystem 15 ist somit zum Abbau des Bremslüftdruckes für die Feststellbremsfunktion und die Sicherheitsfunktion lediglich ein einziges Schaltventil 18 erforderlich, so dass das erfindungsgemäße Bremsteuerungssystem 15 einen geringen Bauaufwand aufweist.With the brake valve device 15 according to the invention, formed by only the two switching valves 17, 18, in which, in order to apply the spring-loaded brake 5, the brake line 8 is reduced via the second switching valve 18 located in the flow position 18b, the brake release pressure via the orifice plate 23 to the container 20 when the first switching valve 17 is actuated in the blocking position 17a, rapid application of the spring-loaded brake 5 into the braking position for the spring-loaded brake function can be achieved, and when the first switching valve 17 is in the flow-through position 17b, the reserve pressure medium quantity R from the pressure accumulator 10 can cause a delayed application of the spring-loaded brake 5 into the Braking position can be achieved with a reduced braking torque for the safety function. In the brake control system 15 according to the invention, only a single switching valve 18 is required to reduce the brake release pressure for the parking brake function and the safety function, so that the brake control system 15 according to the invention has a low construction cost.

Claims

Brake control system (1) of a mobile work machine, with a braking device (2) designed as a spring-loaded brake (5), which can be hydraulically acted upon in the direction of a release position by means of a brake release pressure present in a brake-release pressure chamber (7), the brake-release pressure chamber being used to control the brake device (2). (7) an electrically actuable brake valve device (15) is connected upstream, which has a first electrically actuable switching valve (17), which has a flow position (17b) in which the brake release pressure chamber (7) is connected to a pressure accumulator (10), and one blocking position (17a), and has a second electrically actuatable switching valve (18), which has a flow position (18b) that is effective in the currentless state, in which the brake release pressure chamber (7a; 7b) is connected to a container (20) via an orifice plate (23). is in connection, and has an electrically switchable locking position (18a), characterized in that the ers te electrically actuatable switching valve (17) is in the flow position (17b) when the working machine is de-energized and can be actuated into the blocking position (17a) by electrical control, with braking with a reduced braking torque in the de-energized state in order to achieve a safety function Pressure accumulator (10) a reserve amount of pressure medium (R) is reserved, which is located in the flow position (17b) unenergized first switching valve (17) and in the flow position Lung (18b) located unenergized second switching valve (18) for replenishment at the orifice (23) is pending.

brake control system claim 1 , characterized in that the pressure accumulator (10) is assigned a pressure sensor (28), a lower pressure threshold value at which accumulator charging of the pressure accumulator (10) is activated being set in such a way that the reserve pressure medium quantity (R) in the pressure accumulator (10) is in stock.

brake control system claim 1 or 2 , characterized in that to release the spring-loaded brake (5), the first switching valve (17) is de-energized in the flow position (17b) and the second switching valve (18) is acted upon by activation in the blocking position (18a).

Brake control system according to any one of Claims 1 until 3 , characterized in that in order to achieve an electric parking brake function and/or a manual parking brake function of the spring-loaded brake (5), the first switching valve (17) is acted upon by activation into the blocked position (17b) and the second switching valve (18) is not energized.

brake control system claim 4 , characterized in that to achieve the electric parking brake function in a first stage the first switching valve (17) is acted upon by activation in the blocking position (17b) and the second switching valve (18) is not energized and in a second stage the second switching valve (18) is controlled in the blocking position (18a).

Brake control system according to any one of Claims 1 until 5 , characterized in that a further orifice plate (70) is arranged in a brake line (8) leading from the first switching valve (17) to the brake release pressure chamber (7a; 7b).

Brake control system according to any one of Claims 1 until 6 , characterized in that an electronic controller (40) is provided to control the two switching valves (17, 18).

brake control system claim 7 , characterized in that the electric parking brake function is activated by the electronic controller (40) when the vehicle is stationary.

brake control system claim 7 or 8th , characterized in that the manual parking brake function is activated by actuating a control element.

Brake control system according to any one of Claims 1 until 9 , characterized in that the spring-loaded brake (5) operates as a service brake, a brake valve (50) being assigned to the brake-release pressure chamber (7) and located in a brake line (8th ) is arranged.

Brake control system according to any one of Claims 1 until 10 , characterized in that the second switching valve (18) is provided with a manual actuating device (25) for actuating into the blocking position (18a).

Brake control system according to any one of Claims 1 until 11 , characterized in that the two switching valves (17, 18) are each designed as two-port, two-position seat valves.