DE102017000192A1 - Parkbrems-Ventileinrichtung zur Ansteuerung einer Federspeicher-Feststellbremse - Google Patents

Parkbrems-Ventileinrichtung zur Ansteuerung einer Federspeicher-Feststellbremse Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektro-pneumatische Parkbrems-Ventileinrichtung (1) zur Ansteuerung einer Federspeicher-Feststellbremse (4) in einem elektro-pneumatischen Bremssystem (2),wobei die Parkbrems-Ventileinrichtung (1) mit einer Fahrstellung und einer Parkstellung ausgebildet ist und aufweist:einen Druckluft-Eingang (1a) zum Anschluss an eine Druckluft- Versorgung (3) mit einem Systemdruck (p0), einen Druckluft-Ausgang (1b) zum Anschluss an die Federspeicher-Feststellbremse (4) und einen Entlüftungsanschluss (1c),einen Relaisventil-Vorsteuerbereich (15) und ein durch den Relaisventil-Vorsteuerbereich (15) ansteuerbares Relaisventil (14), das in einer den Druckluft-Eingang (1a) und Druckluft-Ausgang (1b) verbindenden Relaisventil-Leitung (20) vorgesehen ist,ein elektrisch ansteuerbares Einlass-Ventil (10) zum Belüften des Relaisventil-Vorsteuerbereiches (15), undein elektrisch ansteuerbares Auslass- Ventil (11) zum Entlüften des Relaisventil-Vorsteuerbereiches (15).Hierbei ist vorgesehen, dass das Auslass- Ventil (11) in Abhängigkeit des am Druckluft-Eingang (1a) anliegenden Systemdrucks (p0) verstellbar ist, insbesondere durch einen pneumatischen Steuereingang (11d).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Parkbrems-Ventileinrichtung zur Ansteuerung einer Federspeicher-Feststellbremse, sowie ein elektro-pneumatisches Bremssystem mit einer derartigen Parkbrems-Ventileinrichtung.
  • Federspeicher-Feststellbremsen von Nutzfahrzeugen sind im drucklosen bzw. entlüfteten Zustand selbstsperrend und werden über eine Parkbrems-Ventileinrichtung befüllt bzw. belüftet, um sie zu lösen.
  • Elektro-pneumatische Handbrems (EPH)-Systeme ermöglichen ein Lösen und Feststellen der Federspeicher-Feststellbremse bzw. Parkbremse durch elektrische Betätigungen. Aus Gründen der Sicherheit sind diese vorzugsweise bistabil ausgebildet, sodass ohne Bestromung sowohl der Parkzustand mit eingelegter Federspeicher-Feststellbremse (Parkbremse) als auch der Fahrzustand mit gelöster bzw. befüllter Federspeicher-Feststellbremse sicher gehalten werden.
  • Leckagen der Ventile können jedoch grundsätzlich ungewolltes Verstellen des jeweiligen Modus bzw. Zustand bewirken. Auch können bei elektrischen Parkbremsen Ausfälle der elektrischen Stromversorgung zu gefährlichen Situationen führen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektro-pneumatische Parkbrems-Ventileinrichtung zu schaffen, die mit geringem Aufwand eine hohe Sicherheit ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine elektro-pneumatische Parkbrems- Ventileinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen. Weiterhin ist ein elektro-pneumatisches Bremssystem mit einer derartigen Parkbrems-Ventileinrichtung vorgesehen.
  • Die Parkbrems- Ventileinrichtung ist mit ihrem Druckluft-Eingang an einen Druckluftspeicher und mit ihrem Druckluftausgang an eine Federspeicher-Feststellbremse und gegebenenfalls ein Trailer-Control-Ventil für ein Anhänger-Bremssystem angeschlossen. Sie weist einen Relaisventil- Vorsteuerbereich auf, der zur Aussteuerung eines den Druckluft-Eingang und den Druckluft-Ausgang verbindenden Relaisventils vorgesehen ist und über ein elektrisch angesteuertes Einlassventil und ein elektrisch angesteuertes Auslass- Ventil angesteuert wird.
  • Der Relaisventil-Vorsteuerbereich ist somit insbesondere ein Leitungsbereich, der auf den pneumatischen Steuereingang des Relaisventils einwirkt und kann insbesondere zwischen dem Einlass-Ventil und dem Auslass-Ventil ausgebildet sein.
  • Das Einlassventil und Auslassventil können hierbei grundsätzlich auch kombiniert ausgebildet werden; vorzugsweise sind sie jedoch getrennt und durch ein erstes und zweites elektrisches Steuersignal von einer Steuereinrichtung bzw. ECU ansteuerbar.
  • Zur Aussteuerung des Relaisventils, d.h. zur Befüllung der Federspeicher-Feststellbremse, wird der Relaisventil-Vorsteuerbereich über den Druckluft-Eingang und das ausgesteuerte Einlassventil befüllt; zur Entlüftung des Relaisventil-Vorsteuerbereichs wird das Auslassventil elektrisch ausgesteuert.
  • Das Einlassventil und Auslassventil weisen bei hinreichendem Vorratsdruck des Druckluftspeichers eine sperrende Grundstellung auf, so dass ohne elektrische Ansteuerung beide Zustände des Relaisventil-Vorsteuerbereichs, d.h. sowohl belüftet (befüllt) als auch entlüftet (drucklos), gehalten werden und daher beide Zustände der Federspeicher-Feststellbremse, d.h. Parkstellung und Fahrstellung, gehalten werden.
  • Hierbei ist das Auslass- Ventil in Abhängigkeit des am Druckluft-Eingang anliegenden Systemdrucks verstellbar.
  • Hierdurch wird bereits der Vorteil erreicht, dass bei fehlender Stromversorgung bzw. einem anderen elektrischen Fehlerfall, z. B. schadhafter elektrischer Kontaktierung, eine Entlüftung des Relaisventil-Vorsteuerbereichs und somit auch eine Entlüftung der Federspeicher-Feststellbremse, d.h. ein Einlegen der Parkbremse, durch Absenken des Systemdrucks möglich ist.
  • So ermöglichen elektro-pneumatische Bremssysteme oftmals ein Entlüften der Druckluftspeicher über das Bremspedal, durch wiederholte Betätigung bzw. „Pumpen“ am Bremspedal, mit dem der Fahrer die Druckluft abgibt und somit das Druckluftsystem entleeren kann. Hierbei sind in Mehrkreisschutzventil-Ausbildungen, bei denen zunächst die verschiedenen Druckluftkreise wie erster Betriebsbremskreis, zweiter Betriebsbremskreis und Parkbrems-Bremskreis voneinander getrennt sind, Bypassleitungen für derartige Entleer-Vorgänge ermöglicht, sodass durch das Entleeren eines der Betriebsbrems-Kreise auch der Parkbrems-Kreis entleert werden kann. Somit kann der Benutzer über das Bremspedal zunächst einen Betriebsbremskreis entleeren, und nachfolgend somit zur Druckreduzierung des (dritten) DruckluftSpeichers für den Parkbrems-Kreis sorgen, an den die Parkbrems- Ventileinrichtung angeschlossen ist. Hierbei ist vorteilhafterweise ein zwischen dem Druckluftspeicher und der Parkbremse geschaltetes Rückschlagventil außerhalb der Bypassleitung vorgesehen und verhindert somit nicht die Entleerung der Parkbremse bzw. Federspeicher-Feststellbremse, die über den Druckluft-Ausgang der Parkbrems-Ventileinrichtung, das Relaisventil, den Relaisventil-Vorsteuerbereich sowie das im drucklosen Zustand bzw. insbesondere drucklosem Druckluftspeicher selbsttätig öffnende Bypass-Ventil ermöglicht wird.
  • Somit kann der Fahrer zum Beispiel bei elektrischem Totalausfall und einer Stellung am Hang zunächst die Betriebsbremse betätigen, und nachfolgend durch Ablassen der Druckluft die Parkbremse einlegen.
  • Vorzugsweise weist das Auslassventil einen pneumatischen Steuereingang auf, der über den Systemdruck - vorzugsweise ohne zwischengeschaltete Ventile und somit direkt - angesteuert wird. Somit kann die Rückstellung direkt von dem Systemdruck abhängen.
  • Der Eingang des Einlassventils, der pneumatische Steuereingang und z. B. über ein Rückschlagventil der Eingang des Relaisventils können parallel an den Druckluft-Eingang angeschlossen sein, so dass ein einfacher Aufbau, ohne zusätzliche Mittel wie z. B. Ventile usw. ermöglicht wird.
  • Das Auslass-Ventil weist vorzugsweise eine Vorspannung oder Rückstellkraft in seine offene Stellung bzw. Durchlassstellung auf, die somit vorteilhafterweise parallel zu dem elektrischen Steuereingang wirkt und der pneumatischen Rückstellung vorzugsweise entgegen wirkt. Somit kann ein pneumatischer Grenz-Systemdruck p0_tres festgelegt werden, bei dessen Unterschreiten die Vorspannung überwiegt und das Auslassventil öffnet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung ist eine Bypassleitung vorgesehen, die einen pneumatischen Steuereingang des Relaisventils und/oder den Relaisventil-Vorsteuerbereich mit dem Ausgang des Relaisventils und/oder dem Druckluft-Ausgang der Parkbrems- Ventileinrichtung verbindet. Hierdurch wird bei einer Leckage des Auslassventils in der Fahrstellung, d.h. bei befülltem Relaisventil-Vorsteuerbereich und ausgesteuertem Relaisventil, eine Kompensation des Leckage-Luftstroms über die Bypass-Leitung ermöglicht. Hierbei wird erfindungsgemäß erkannt, dass in dieser Situation der sich an das Relaisventil anschließende hintere Leitungsbereich zu dem Druckluft-Ausgang unter Druck steht und somit eine hier angeschlossene Bypass-Leitung zur Kompensation dienen kann, da bei geschlossenem Relaisventil sowohl der Relaisventil-Vorsteuerbereich als auch dieser hintere Leitungsbereich beide drucklos sind und daher die Bypass-Leitung nicht stört.
  • Die Bypass-Leitung kann hierbei innerhalb oder außerhalb des Bypass-Ventils vorgesehen sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung ist die Bypassleitung gedrosselt bzw. in geöffnetem Zustand mit verringertem Durchlass-Querschnitt ausgebildet; gedrosselter bzw. verringerter Durchlass-Querschnitt bedeutet insbesondere, dass der Luftstrom gegenüber der durch die Einlass- und Auslass- Ventileinrichtung geregelten Luftströmen des Befüllens des Relaisventil-Vorsteuerbereichs und/oder Entlüften des Relaisventil-Vorsteuerbereichs geringer ist. Durch die Drosselung wird sichergestellt, dass bei einer Entlüftung des Relaisventil-Vorsteuerbereichs über das Auslass-Ventil die abfließende Luft nicht vollständig durch den Bypass-Luftstrom kompensiert wird und somit ein Grenzdruck des Vorsteuerdrucks unterschritten werden kann, der zum Schließen des Bypass-Ventils führt.
  • Somit kann durch ein einfaches Mittel, nämliche einen gedrosselten Bypass, eine ungewollte Leckage des Auslass-Ventils in der Fahrstellung sicher verhindert werden.
  • Die Parkbrems-Ventileinrichtung kann insbesondere in einem einzigen Gehäuse bzw. als eine Baueinheit ausgebildet werden, mit einem Druckluft-Eingang zum Anschluss an einen Druckluft-Speicher, einen Druckluft-Ausgang zum Anschluss der Federspeicher-Feststellbremse sowie einem Entlüftungsanschluss, wobei eine elektronische Steuereinrichtung (ECU) zur Ansteuerung der elektrischen Ventileinrichtung vorteilhafterweise an der Einheit bzw. dem Gehäuse der Parkbrems-Ventileinrichtung befestigt werden kann, sodass eine sichere elektrische Kontaktierung sichergestellt ist. Somit bilden die Parkbrems-Ventileinrichtung mit der ECU ein Parkbrems-Modul, das als Ganzes angeschlossen werden kann .
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen erläutert. Es zeigen:
    • 1 ein elektropneumatisches Schaltbild eines Ausschnitts aus einem Bremssystem mit einer Parkbrems-Ventileinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 1 zeigt ein elektro-pneumatisches Schaltschema eines hier relevanten Ausschnitts eines elektro-pneumatischen Bremssystems 2 eines Nutzfahrzeugs, das eine elektro-pneumatische Parkbrems-Ventileinrichtung 1, weiterhin unter anderem einen Druckluft-Speicher 3 zur Druckluftversorgung, eine durch die Parkbrems-Ventileinrichtung 1 angesteuerte Federspeicher-Feststellbremse (Parkbremse) 4, die im drucklosen, nicht befüllten Zustand eingelegt ist und durch Belüften bzw. Druckluft-Befüllung freigegeben wird, und ein Bremsdruck-Steuerventil 5 zur Druckluftversorgung eines Trailer-Control-Ventils (TCV) 6 für ein nachfolgendes Anhänger (Trailer)- Bremssystems auf. Die Parkbrems-Ventileinrichtung 1 wird von einer elektronischen Steuereinrichtung (ECU) 8 angesteuert und bildet mit der ECU 8 ein Parkbrems-Modul 9. Die ECU 8 kann wiederum über eine Betätigungseinrichtung 24, z. B. einen Parkbrems-Schalter, über ein Betätigungssignal S4, z. B. eine Parkbrems-Signal, betätigt werden. Die Parkbrems-Ventileinrichtung 1 ist zum Beispiel in einem Gehäuse, zum Beispiel einem Druckgussgehäuse ausgebildet, auf das die ECU 8 direkt aufgesetzt und kontaktiert ist, wodurch eine kompaktes Parkbrems-Modul 9 gebildet wird.
  • Die Parkbrems-Ventileinrichtung 1 weist einen Druckluft-Eingang 1a, der an den Druckluft-Speicher 3 angeschlossen ist, und einen Druckluft-Ausgang 1b, an den das Bremsdruck-Steuerventil 5 angeschlossen ist, auf. An den Druckluft-Eingang 1a ist über ein Einlassventil 10 ein Vorsteuer-Bereich 15 angeschlossen, der wiederum über ein Auslassventil 11 an den Druckluft-Ausgang 1b angeschlossen ist. Die beiden Ventile 1a, 1b sind als 2/2- Sperrventile (2/2-Solenoid-Ventile) mit sperrendem Grundzustand ausgebildet.
  • Das Einlassventil 10 weist einen Eingang 10a und einen Ausgang 10b auf, die in der gezeigten sperrenden Grundstellung getrennt sind; entsprechend weist das Auslassventil einen Eingang 11a und einen Ausgang 11b auf, die in der gezeigten Grundstellung gesperrt sind. Weiterhin weist das Einlassventil 10 einen elektrischen Steuereingang 10c zur Aufnahme eines ersten elektrischen Steuersignals S1 auf, durch das es in seinen offenen, betätigten Schaltzustand verstellt werden kann. Entsprechend weist das Auslassventil 11 einen elektrischen Steuereingang 11c auf, der durch ein zweites elektrisches Steuersignal S2 angesteuert wird, um das Auslassventil 11 in seinen offenen Zustand zu schalten. Das Auslassventil 11 weist weiterhin einen pneumatischen Rückstell-Eingang 11d auf, der über eine Ansteuerleitung 13 an den Druckluft-Eingang 1a angeschlossen ist.
  • Zwischen dem Druckluft-Eingang 1a und dem Druckluft-Ausgang 1b ist ein Relaisventil 14 zur Mengenverstärkung geschaltet; hierbei ist ein Relaisventil-Eingang 14a über ein Rückschlagventil 16 an den Druckluft-Eingang 1a geschaltet, und ein Relaisventil-Ausgang 14b direkt an den Druckluft-Ausgang 1b geschaltet. Ein pneumatischer Steuereingang 14c des Relaisventils 14 ist an den Relaisventil-Vorsteuerbereich 15 angeschlossen. Weiterhin ist ein Drucksensor 31 an dem Druckluft-Ausgang 1b angeschlossen und misst einen Ausgaben-Druck pa.
  • Das Relaisventil 14 weist weiterhin eine Entlüftung 14d auf. Somit wird eine Relaisventil-Leitung 20 ausgebildet, die einen vorderen Bereich 20a zwischen Rückschlagventil 16 und dem Relaisventil-Eingang 14a sowie einen hinteren Bereich 20b zwischen dem Relaisventil-Ausgang 14b und dem Druckluft-Ausgang 1b aufweist.
  • Wenn somit das Einlass-Ventil 10 durch Ansteuerung über das erste elektrische Steuersignal S1 geöffnet wird, wird der Relaisventil-Vorsteuerbereich 15 mit dem Systemdruck p0 gefüllt, d. h. der Vorsteuerdruck p15 im Relaisventil-Vorsteuerbereich 15 wird hinreichend hoch, um das Relaisventil 14 über dessen pneumatischen Steuereingang 14c auszusteuern und somit die Leitungsbereiche 20a und 20b der Relaisventil-Leitung 20 zu verbinden, so dass die Federspeicher-Feststellbremse 4 über die Parkbrems-Ventileinrichtung 1 befüllt wird. Durch Ansteuerung mittels des zweiten Steuersignals S2 wird das Auslass-Ventil 11 geöffnet, so dass der Relaisventil-Vorsteuerbereich p15 an die Entlüftung 1c gelegt wird, so dass der Vorsteuerdruck p15 absinkt und das Relaisventil 14 sperrt; bei sperrendem Relaisventil 14 wird der hintere Leitungsbereich 20b über die Entlüftung 14c des Relaisventils 14 entlüftet.
  • Weiterhin ist eine Bypassleitung 19 mit einer Drossel 18 zwischen dem hinteren Leitungsbereich 20b und dem Relaisventil-Vorsteuerbereich 15 vorgesehen, so dass durch die gedrosselte Bypassleitung 19 der Ausgang 14b des Relaisventils 14 mit dem pneumatischen Steuereingang 14c des Relaisventils 14 verbunden ist.
  • Gemäß 1 wird das Auslassventil 11 weiterhin über eine Feder-Vorspannung 11e in seine offene Stellung vorgespannt; hierbei kann die relativ geringe Federvorspannung 11e durch den Systemdruck p0, der auf den pneumatischen Steuereingang 11d einwirkt, im Allgemeinen überwunden werden, so dass bei Nicht-Ausgabe des zweiten elektrischen Steuersignals S2 das Auslassventil 11 jeweils in der sperrenden Grundstellung ist, solange der Systemdruck p0 oberhalb eines hinreichenden Grenz-Systemdrucks p0_tres liegt.
  • An den Druckluftspeicher 3 ist weiterhin eine Trailer- Versorgungsleitung 17 angeschlossen, die gemäß 1 außerhalb der Parkbrems- Ventileinrichtung 1 liegt, grundsätzlich jedoch auch innerhalb des Gehäuses der Parkbrems-Ventileinrichtung 1 verlaufen kann. An die Trailer- Versorgungsleitung 17 ist das Bremsdruck-Steuerventil 5 mit seinem ersten Druckluft-Eingang 5a angeschlossen, wobei das Bremsdruck-Steuerventil 5 über ein drittes elektrisches Steuersignal S3 von der ECU 8 angesteuert wird, sodass es unabhängig von der Parkbrems-Ventileinrichtung 1 geöffnet und geschlossen werden kann.
  • Die Federspeicher-Feststellbremse 4 weist einen nicht-belüfteten, sperrenden bzw. eingelegten Grundzustand auf und wird durch Belüften bzw. Befüllen mit Druckluft gelöst, sodass das Fahrzeug weg fahren kann. Hierzu ist somit im Relaisventil-Vorsteuerbereich 15 ein hinreichender Steuerdruck p15 > p15_tres auszubilden, der das Relaisventil 14 aussteuert, sodass dieses den Druckluft-Eingang 1a mit dem Druckluft-Ausgang 1b verbindet. Ein Einlegen, das heißt Entlüften der Federspeicher-Feststellbremse 4 erfolgt bei geschlossenem Relaisventil 14, das heißt drucklosem Relaisventil-Vorsteuerbereich 15, über den hinteren Leitungsbereichs 20b und die Entlüftung 14d des Relaisventils 14.
  • Zum Lösen der Federspeicher-Feststellbremse 4 steuert die ECU 8 das Einlassventil 10 über das erste Steuersignal S1 an, das heißt S1=1 und S2=0, sodass das Einlassventil 10 den Druckluft-Eingang 1a an den Relaisventil-Vorsteuerbereich 15 legt. Hierdurch wird das Relaisventil 14 über seinen pneumatischen Steuereingang 14c ausgesteuert und verbindet somit den Druckluft-Eingang 1a mit dem Druckluft-Ausgang 1b, wodurch die Parkbremse 4 belüftet wird.
  • Zum Entlüften des Relaisventil-Vorsteuerbereichs 15 wird bei geschlossenem Einlassventil 10 das Auslassventil 11 geöffnet, das heißt S1=0 und S2=1, sodass der Relaisventil-Vorsteuerbereich 15 an einen Entlüftungsanschluss 1c gelegt wird. Somit wird der Relaisventil-Vorsteuerbereich 15 entlüftet, das Relaisventil 14 geschlossen und der Vorsteuerdruck p15 abgesenkt; bei Unterschreiten von p15_tres nimmt das Relaisventil 14 seine sperrende Grundstellung ein und entlüftet den hinteren Leitungsbereich 20b und die Federspeicher-Feststellbremse 4.
  • Wenn bei der Parkbrems-Ventileinrichtung 1 in der Fahrstellung, das heißt mit hinreichendem Vorsteuerdruck p15 im Relaisventil-Vorsteuerbereich 15 und befüllter Federspeicher-Feststellbremse 4, eine Leckage am Auslassventil 11 vorliegt, kann ungewollt Druckluft aus dem Relaisventil-Vorsteuerbereich 15 zum Entlüftungsanschluss 1c entweichen. Da jedoch noch hinreichend Druck im Relaisventil-Vorsteuerbereich 15 vorliegt, hält der Relaisventil-Vorsteuerbereich 15 selbstständig das Relaisventil 14 in dessen Durchlassstellung, sodass auch der hintere Leitungsbereich 20b unter Druck steht und über die gedrosselte Bypassleitung 19 hinreichend Druckluft in den Relaisventil-Vorsteuerbereich 15 nachfließt. Somit sind diese Anordnungen jeweils gegen eine Leckage am Auslassventil 11 geschützt.
  • Die Drossel 18 in der Bypassleitung 19 dient insbesondere dazu, den Entlüftungsvorgang des Relaisventil-Vorsteuerbereichs 15 sicher zu stellen und ein sofortiges Nachfließen eines zu hohen Luftstroms zu verhindern: Bei S1=0 und S2=1 wird durch den größeren Leitungsquerschnitt in dem Leitungsbereich 22 ein schneller Druckabfall des Vorsteuerdrucks p15 erreicht, der durch die gedrosselte Bypassleitung 19 nicht kompensiert wird, so dass p15 den Aussteuer-Grenzwert p15_tres unterschreitet, das Relaisventil 14 aufgrund seiner Federvorspannung somit schließt und der hintere Leitungsbereich 20b somit nachfolgend über das Relaisventil 14 entlüftet wird.
  • Wie oben bereits beschrieben ist das Einlassventil 10 mechanisch in seine sperrende Grundstellung vorgespannt; hingegen weist das Auslassventil 11 eine mechanische Vorspannung 11e in seine offene Stellung und einen pneumatischen Rückstell-Eingang 11d auf, auf den der Vorratsdruck p0 über die Ansteuerleitung 13 einwirkt, so dass bei hinreichendem Vorratsdruck (Systemdruck) p0 oberhalb des Grenz-Systemdrucks p0_tres und fehlender elektrischer Ansteuerung, d.h. S2=0, der Vorratsdruck p0 über den pneumatischen Rückstell-Eingang 11d die mechanische Vorspannung 11e überwindet und somit das Auslassventil 11 in seiner sperrenden Stellung ist. Die systemdruck-abhängige pneumatische Rückstellung über den pneumatischen Rückstell-Eingang 11d dient dazu, bei fehlender Stromversorgung eine Entlüftung der an die Parkbrems-Ventileinrichtung 1 angeschlossenen Druckluftverbraucher, d.h. der Federspeicher-Feststellbremse 4 und des Trailer-Control-Ventils 6, über das Relaisventil 14 zu ermöglichen; bei einem elektrischen Systemausfall, bei dem die ECU 8 somit keine Steuersignale ausgeben und keine elektrischen Verstellungen bewirken kann, kann daher dennoch die Parkbremse einlegt werden:
  • Wenn das Fahrzeug zum Beispiel am Hang steht und ein Stromausfall des gesamten pneumatischen Bremssystems 2 auftritt, kann der Fahrer auch ohne zusätzliche Energiespeicher die Parkbremse einlegen. Hierzu entleert der Fahrer vorteilhafterweise den Druckluft-Speicher 3 durch wiederholte Betätigung des Bremspedals, was als „Pumpen am Bremspedal“ bekannt ist. Beim elektro-pneumatischen Bremssystem mit einer in 1 angedeuteten Mehrkreisschutzventil-Einrichtung 23 ist im Allgemeinen ein Bypass vorgesehen, der eine Entleerung dieses Druckluftspeichers 3 durch einen derartigen Pumpvorgang, der sich zunächst auf die Betriebsbremse bzw. die weiteren Bremskreise auswirkt, ermöglicht.
  • Zunächst ist hierbei das Auslassventil 11 in seiner sperrenden Stellung, da die auf den pneumatischen Rückstell-Eingang 11d einwirkende Rückstellkraft die mechanische Vorspannung 11e überwindet. Sobald der Vorratsdruck p0 hinreichend abgesunken ist, d.h. p0 < p0_tres, überwindet die mechanische Vorspannung 11e die pneumatische Rückstellung, so dass das Auslassventil 11 in seine offene Durchlassstellung geschaltet wird, hierdurch der Relaisventil-Vorsteuerbereich 15 entlüftet wird und somit das Relaisventil 14 schließt, so dass die Federspeicher-Feststellbremse entlüftet wird und hierdurch die Parkbremsfunktion eingelegt wird, die nachfolgend sicher gehalten wird. Ein Betrieb mit Lösen der Parkbremse ist dann wieder bei Inbetriebnahme der Stromversorgung möglich.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Parkbrems-Ventileinrichtung
    1a
    Druckluft-Eingang
    1b
    Druckluft-Ausgang
    1c
    Entlüftungsanschluss
    2
    elektro-pneumatisches Bremssystem
    3
    Druckluft-Speicher
    4
    Federspeicher-Feststellbremse, Parkbremse, Feststellbremse
    5
    Bremssystem-Steuerventil
    6
    Trailer-Control-Ventil für ein Anhänger-Bremssystem
    8
    ECU, elektronische Steuereinrichtung
    9
    Parkbrems-Modul
    10
    Einlassventil, selbstsperrendes 2/2-Solenoidventil
    10a
    Eingang des Einlassventils
    10b
    Ausgang des Einlassventils
    10c
    elektrischer Steuereingang
    11
    Auslassventil, 2/2-Solenoidventil
    11a
    Eingang des Auslassventils
    11b
    Ausgang des Auslassventils
    11c
    elektrischer Steuereingang
    11d
    pneumatischer Rückstelleingang
    11e
    Feder-Vorspannung
    14
    Relaisventil
    14a
    Eingang des Relaisventils
    14b
    Ausgang des Relaisventils
    14c
    pneumatischer Steuereingang des Relaisventils
    14d
    Entlüftung des Relaisventils
    15
    Relaisventil-Vorsteuerbereich
    16
    Rückschlagventil
    17
    Trailer-Versorgungsleitung
    18
    Drossel
    19
    Bypass-Leitung
    20
    Relaisventil-Leitung
    20a
    vorderer Leitungsbereich
    20b
    hinterer Leitungsbereich
    21
    Einlass-Leitung
    22
    Entlüftungs-Leitung
    23
    Mehrkreisschutzventil-Einrichtung
    24
    Betätigungseinrichtung
    31
    Drucksensor
    p0
    Systemdruck, Versorgungsdruck
    p15
    Vorsteuerdruck im Relaisventil-Vorsteuerbereich 15
    pa
    Ausgabedruck
    S1
    erstes elektrisches Steuersignal für das Einlassventil 10
    S2
    zweites elektrisches Steuersignal für das Auslassventil 11
    S3
    drittes elektrisches Steuersignal für das TCV 6
    S4
    Betätigungssignal

Claims (12)

  1. Elektro-pneumatische Parkbrems-Ventileinrichtung (1) zur Ansteuerung einer Federspeicher-Feststellbremse (4) in einem elektro-pneumatischen Bremssystem (2), wobei die Parkbrems-Ventileinrichtung (1) in eine Fahrstellung und eine Parkstellung einstellbar ist und aufweist: einen Druckluft-Eingang (1a) zum Anschluss an eine Druckluft- Versorgung (3) mit einem Systemdruck (p0), einen Druckluft-Ausgang (1b) zum Anschluss an die Federspeicher-Feststellbremse (4) und einen Entlüftungsanschluss (1c), einen Relaisventil-Vorsteuerbereich (15) und ein durch den Relaisventil-Vorsteuerbereich (15) ansteuerbares Relaisventil (14), das in einer den Druckluft-Eingang (1a) und Druckluft-Ausgang (1b) verbindenden Relaisventil-Leitung (20) vorgesehen ist, ein elektrisch ansteuerbares, zwischen einer offenen Stellung und geschlossenen Stellung verstellbares Einlass-Ventil (10) zum Belüften des Relaisventil-Vorsteuerbereiches (15), und ein elektrisch ansteuerbares, zwischen einer offenen Stellung und geschlossenen Stellung verstellbares Auslass- Ventil (11) zum Entlüften des Relaisventil-Vorsteuerbereiches (15), dadurch gekennzeichnet, dass das Auslass- Ventil (11) in Abhängigkeit des am Druckluft-Eingang (1a) anliegenden Systemdrucks (p0) verstellbar ist.
  2. Parkbrems-Ventileinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslass- Ventil (11) einen pneumatischen Steuereingang (11d) zur Rückstellung in seine geschlossene Stellung in Abhängigkeit des Systemdrucks (p0) aufweist.
  3. Parkbrems-Ventileinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingang des Einlass-Ventils (10), der pneumatische Steuereingang (11d) und über ein Rückschlagventil (16) das Relais-Ventil (14) parallel an den Druckluft-Eingang (1a) angeschlossen sind.
  4. Parkbrems-Ventileinrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslass- Ventil (11) eine Vorspannung (11e) oder Rückstellkraft, z. B. eine Feder-Vorspannung (11e) in seine offene Stellung aufweist, die bei Überschreiten eines System-Grenzdrucks (p0-tres) überwindbar ist.
  5. Parkbrems-Ventileinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer fehlenden elektrischen Bestromung der Druckluft-Ausgang (1b) über das Relaisventil (14), den Relaisventil-Vorsteuerbereich (15) und die Bypassleitung (19) entleerbar ist.
  6. Parkbrems-Ventileinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass eine Bypassleitung (19) vorgesehen ist, die einen pneumatischen Steuereingang (14c) des Relaisventils (14) und/oder den Relaisventil-Vorsteuerbereich (15) mit dem Ausgang (14b) des Relaisventils (14) und/oder dem Druckluft-Ausgang (1b) der Parkbrems- Ventileinrichtung (1) verbindet.
  7. Parkbrems-Ventileinrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassleitung (19) gedrosselt ist, z. B. mit einer Drossel (18).
  8. Parkbrems-Ventileinrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall einer Leckage in Fahrstellung, d.h. bei befülltem Relaisventil-Vorsteuerbereich (15) (p15>p15_tres), in Sperrstellung geschaltetem Auslassventil (11) und ausgesteuertem Relaisventil (14), selbsttätig ein Kompensations-Luftstrom durch Bypass- Ventileinrichtung (12) zum Relaisventil-Vorsteuerbereich (15), zur Kompensation des Druckluftverlustes und zur Vermeidung einer ungewollten Entlüftung des Relaisventil-Vorsteuerbereichs (15) ausbildbar ist.
  9. Parkbrems-Ventileinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - zum Verbinden des Relaisventil- Vorsteuerbereiches (15) mit dem Druckluft-Eingang (1a) das Einlassventil (10) durch ein erstes elektrisches Steuersignal (S1) ansteuerbar ist und - zum Verbinden des Relaisventil- Vorsteuerbereichs (15) mit dem Entlüftungsanschluss (1c) das Auslassventil (11) durch ein zweites elektrisches Steuersignal (S2) ansteuerbar ist.
  10. Parkbrems-Ventileinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem einzigen Gehäuse ausgebildet ist.
  11. Elektro-pneumatisches Bremssystem (2), das aufweist: eine Parkbrems- Ventileinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, eine elektronische Steuereinrichtung (8) zur Ansteuerung des Einlass-Ventils (10) und des Auslass-Ventils (11), einen an den Druckluft-Eingang (1a) angeschlossenen Druckluft-Speicher (3), der über eine Mehrkreisventil-Einrichtung (23) entleerbar ist, und eine an den Druckluft-Ausgang (1b) angeschlossene Federspeicher-Feststellbremse (4), die bei Stromausfall über die Relaisventilleitung (20) und das Relaisventil (14) entlüftbar ist.
  12. Elektro-pneumatisches Bremssystem (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin ein an den Druckluft-Speicher (3) angeschlossenes, durch die elektronische Steuereinrichtung (8) angesteuertes Bremssystem-Steuerventil (5) zum Befüllen eines Anhänger-Bremskreises und/oder Anschluss an ein Trailer-Control-Ventil (6) aufweist, wobei der Anhänger-Bremskreis und/oder das Trailer-Control-Ventil (6) durch das Bremssystem-Steuerventil (5) an den Druckluft-Ausgang (1b) schaltbar ist.
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