EP1436183A1 - Control device for a brake system and method for generating a feedback when actuating the brake device - Google Patents
Control device for a brake system and method for generating a feedback when actuating the brake deviceInfo
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- EP1436183A1 EP1436183A1 EP02747336A EP02747336A EP1436183A1 EP 1436183 A1 EP1436183 A1 EP 1436183A1 EP 02747336 A EP02747336 A EP 02747336A EP 02747336 A EP02747336 A EP 02747336A EP 1436183 A1 EP1436183 A1 EP 1436183A1
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- valve
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- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T15/00—Construction arrangement, or operation of valves incorporated in power brake systems and not covered by groups B60T11/00 or B60T13/00
- B60T15/02—Application and release valves
- B60T15/04—Driver's valves
- B60T15/14—Driver's valves influencing electric control means
-
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60T15/02—Application and release valves
- B60T15/025—Electrically controlled valves
- B60T15/027—Electrically controlled valves in pneumatic systems
Definitions
- the invention relates to methods for generating feedback for the operator when actuating a braking device, in particular a foot pedal, in detail with the features from the preamble of claim 1; furthermore a control device for a brake system and a control device for a brake system, in particular a vehicle brake system.
- Braking devices for vehicles are known in different designs in terms of their structure and mode of operation. As a representative, reference is made to DE 19746342 A1.
- Document DE 19746342 A1 discloses an example of a pressure-operated vehicle brake system with at least one first brake circuit assigned to the rear axle of the vehicle and a second brake circuit assigned to the front axle of the vehicle.
- the first brake circuit and the second brake circuit are each assigned two brake cylinders and one control valve device, via which the brake cylinders can be connected as a function of a control pressure to a pressure medium source assigned to the respective brake circuit or to a pressure medium sink.
- control devices are generally provided which are assigned to the individual brake pistons.
- the pressure on the brake cylinders is controlled electropneumatically and, in addition to ensuring safe operation in the event of electronic failure, purely pneumatic.
- the actuation in the latter case is known to be mechanical.
- an actuating device that can be coupled to a brake value transmitter is provided, via which the driver makes a request for deceleration or generation of a braking torque.
- a corresponding signal is generated from the driver's request and is fed to an input of a control device.
- the required pressure resulting from the driver's request on the brake cylinder is calculated in the control device and at least one actuating signal is generated to control a device for generating or providing the pressure.
- the pressure to be provided in the brake cylinder is generated by means of a separate device, the so-called pressure control module. This comprises a control chamber and a working chamber, the control chamber being coupled to a pressure medium source, while the working chamber is at least indirectly connected to the brake cylinder.
- a purely pneumatic fallback system that contains at least one backup circuit.
- This purely pneumatic fallback system is designed such that it comprises a service brake valve with at least one working chamber, which is also coupled to the brake cylinder. The actuation takes place via the actuation device, in particular depending on the path or pressure.
- the braking effect of the vehicle is generally brought about by the pressures in the brake cylinder calculated and controlled by the electronics, but the counterforce which the driver presses on the pedal, however, from that in the foot brake module, i.e. pneumatic backup pressure generated by the service brake cylinder.
- the driver either receives feedback via the braking effect in the form of a counterforce on the pedal when the purely pneumatically actuated brake circuit is actuated, or no direct feedback via the braking effect when the electro-pneumatic brake circuit is actuated
- Driver does not necessarily have information about the brake circuit that has just been activated.
- the invention is therefore based on the object of a method for ensuring meaningful feedback for the operator of a braking device, in particular a foot brake pedal, for information about the braking effect achieved to develop.
- the device for realizing the method, in particular the control device should be characterized by a low design and control engineering effort, as well as meet all safety requirements which known systems with separate devices meet.
- the method according to the invention for ensuring feedback on the magnitude of the braking effect for the operator of a braking device when operating such a device is used in braking systems with at least two brake circuits, a first, electro-pneumatic brake circuit and a second, mechanical-pneumatic brake circuit.
- the braking device in particular the control device assigned to it, comprises a braking value transmitter and an actuating device coupled to the braking value transmitter for specifying the driver's request for a braking torque of a certain size to be provided.
- the first, electro-pneumatic brake circuit comprises a control device and a pressure control module.
- the second, pneumatic brake circuit comprises a mechanically operable service brake valve device, the piston element of which is coupled to the actuation device via a pedal force piston to the actuation device.
- Service brake valve is understood to mean a valve device which comprises a working chamber and a piston which can be guided therein as an adjusting device for influencing the pressure in the working chamber, the working chamber also being coupled to the brake cylinder and a pressure medium source.
- the service brake valve is activated by actuating an actuating device coupled to the piston in accordance with a driver's request for the generation of a specific braking torque, in particular if the electronics fail.
- the pressure generated in the pressure control module in the first, electro-pneumatically actuatable brake circuit is used to generate a counterforce on the actuating device.
- the pressure generated in the first, electro-pneumatically actuable brake circuit is directed to a piston surface of the pedal force piston oriented in the actuation direction.
- the size of the counterforce by changing the ratio of the sizes of the piston areas of the service brake valve device and the applied piston area to one another on the pedal force piston. It can be determined by targeted design of the area ratios on the piston whether more, less or the same amount of force as in the mechanical actuation must be used to generate the backup pressure, as in the case of the electrically controlled brake, the area ratios being designed to form any characteristics of the Pedal force can be customized.
- a control device for a brake system with at least two brake circuits - a first, electro-pneumatic brake circuit and a second, mechanically actuable brake circuit - for use in vehicles, which comprises a brake value transmitter, a control device, a service brake valve and a pressure control module.
- a pedal force piston is also coupled to the actuating device and the brake value transmitter.
- these individual elements or structural units are combined to avoid unnecessarily long pressure medium lines and to guide them to a central structural unit in the form of a central module. summarizes. This summary is done by the spatially close arrangement of the individual elements.
- the individual elements can be combined a) by flanging their housings together or b) integrating a plurality of components in a common housing or c) integrating components in a common housing and flanging the remaining components on the common housing to form a structural unit ,
- control device for a brake system with at least two brake circuits which can be assigned to at least one service brake cylinder, can be designed as an independently tradable structural unit and the effort required for the necessary cabling on site on the vehicle can be considerably reduced, since the individual connection lines - for equipment and electrical connection lines - are already integrated in the central module. The required line length is considerably minimized.
- spatial assignment of the individual elements to one another there are also a large number of possibilities, which, however, are at the discretion of the person skilled in the art.
- a control device is understood to mean a control device, for example in the form of an ECU.
- the function of the pressure control module is to regulate the pressure required on the brake cylinder.
- the pressure control module is arranged between the control unit and the brake cylinder with regard to its function. This comprises a so-called electro-pneumatic pressure modulator, which is coupled to an output of the control device, and a valve device, comprising a control chamber and a working chamber, the pressure modulator being coupled to the control chamber.
- the working chamber of the valve device belonging to the pressure control module is coupled to the brake cylinder.
- the pressure control module comprises valve devices which influence the pressure in the control chamber. These valve devices can on different ways can be controlled.
- a preferred embodiment consists of electromagnetic control via the control device.
- valve device belonging to the pressure control module and the service brake valve device are combined in one valve unit.
- the integration of both valve devices in one valve unit takes place using a common working chamber and at least one common connection of the working chamber with a pressure medium source or pressure medium sink and at least one connection from the working chamber to the consumer, in particular a service brake cylinder.
- the valve unit is constructed as follows:
- a first chamber is provided in a housing.
- a piston element in the form of a relay piston is displaceably guided therein, preferably on an inner wall of the housing, and divides the first chamber into two subchambers which are variable in size - a working and a control chamber.
- the working chamber is assigned at least one connection to a pressure medium source or sink via a device for influencing the pressure medium supply between the pressure medium source and the working chamber, preferably in the form of an elastic or displaceable sleeve.
- This forms a valve with an inner wall of the housing, in particular a relay valve.
- the pressure in the electro-pneumatic brake circuit is regulated via the pressure modulator.
- the control chamber is pressurized, which acts on the relay piston from this side.
- two valve devices are provided in addition to the electropneumatic pressure control modulator, which influence the pressure in the individual subchambers subdivided by the relay piston - the control chamber and the working chamber - or a connection between the control chamber and the working chamber and the control chamber and the silencer or environment for reducing the pressure enable.
- the movement of the actuation device connected to the brake pedal is sensed with the integrated brake value transmitter and thus transmits the driver's request regarding the generation of a specific braking torque to the control device, in particular to an input of the control device.
- the pressure determined or calculated by the control device for the front or rear axle is in the valve devices in the Control chamber of the valve unit controlled.
- the relay piston pneumatically regulates the pressure in the working chamber, which is guided to the brake cylinders and, in a further embodiment, also under a pedal force piston coupled to the actuating device.
- This is supported by at least one spring device on or in a further chamber in the common housing. This is arranged in a pressure chamber which is coupled to the working chamber. If the electronic pressure control fails, the pressure on the pedal force piston decreases on the part of the working chamber. The driver only feels a slight counterforce on the pedal due to the direct coupling of the actuation device to the pedal force piston. If he then continues to press the pedal, a tappet coupled to the pedal force piston is placed on the relay piston and now operates this purely mechanically.
- the direct mechanical coupling enables the driver to regulate the pressure in a force-controlled manner.
- the combination and sharing of the essential elements of the individual valve devices - valve device of the pressure regulating valve and service brake valve device - in one valve unit offers the advantage of creating a very compact multifunctional valve unit with a small number of components. Additional connections between the two valve devices can be omitted.
- the pressure generated in the working chamber during electro-pneumatic actuation is used to generate the counterforce on the brake pedal, in that this pressure is directed onto a piston surface which counteracts the direction of movement of the actuation.
- the working chamber is connected to the chamber in which the pedal force piston is guided, in particular the pressure chamber, for example via a connecting line between the working chamber and the pressure chamber or an opening.
- connection can be made in the form of channels or lines. cannot be rigid or elastic. In the compact design, the connection can be made through openings in the intermediate wall between the two adjacent chambers. Another possibility is to form the connection in the form of channels integrated in the housing wall or in the form of external lines routed outside the housing of the valve assembly.
- the brake value transmitter, control device and the individual additional valve devices required for control are either flange-mounted on the housing of the valve unit or fastened in another way, or integrated with the valve unit in a common housing.
- the first variant is preferably selected with regard to accessibility.
- valve devices - service brake valve and valve device of the pressure control module - are implemented, both valve devices can be integrated in a common housing, the further units belonging to the central module - control device, pressure modulator and valve devices - being arranged on the housing.
- a version with integration in a common housing is also conceivable here.
- FIG. 1 a and 1 b illustrate in schematically greatly simplified
- Figure 2 illustrates in a schematically simplified representation the basic principle of the generation of a pedal feedback according to the invention in a particularly advantageous embodiment of the summary of the individual components of the electro-pneumatic pressure control and the purely pneumatic pressure control to a valve unit in the control device.
- FIGS. 1a and 1b illustrate, in a schematically highly simplified representation, possibilities for generating a pedal feedback according to the invention when designing a control device 1, in particular a pressure control device for a brake system, in particular a vehicle brake system, in the form of a central module 2.
- the task of the control device 1 is to to set, control or regulate the pressure required from a driver's request to provide a braking torque of a certain size.
- Control device is understood to mean the entirety of control devices and actuators, including the connections between them.
- the control device 1 comprises a first, electro-pneumatic brake circuit 3 and a second, mechanical-pneumatic brake circuit 4.
- electro-pneumatic means that the generation of the pressure required on the corresponding actuator of the brake system, for example on the service brake cylinder, pneumatically and the adjustment or control or regulation take place electronically.
- Mechanical-pneumatic includes the generation of the required pressure pneumatically and the adjustment or control mechanically.
- at least one device 5 for specifying a driver request for provision or generation of a braking torque of a certain size generally an actuating device 6 that can be operated by the driver and transmission elements, for example in the form of an actuating plunger 7, which is coupled to a brake value transmitter 8, are provided .
- the first, electro-pneumatic brake circuit 3 comprises a control device 9 and a pressure control module 10.
- the function of the pressure control module 10 is to regulate the pressure required on the service brake cylinder.
- the pressure control module 10 is arranged with respect to its function between the control device 9 and the service brake cylinder.
- the pressure control module 10 comprises at least one electro-pneumatically controllable valve device 11, comprising at least one control chamber 12 and one working chamber 13 which can be coupled to a service brake cylinder, not shown in detail here, via a connection 14.
- the control device 9 can be designed in the form of a control device.
- the second, pneumatic brake circuit 4 comprises a mechanically operable service brake valve device 15, comprising a working chamber 16, which can be coupled to the service brake cylinder, for example via the connection 22.
- Brake value transmitter 8, the service brake valve device 15 with at least one-circuit backup function, the control device 9 and the pressure control module 10 are combined to form a structural unit in the form of the central module 2.
- the individual elements are summarized by the spatially close arrangement of the individual elements - brake value transmitter 8, service brake valve device 15, control device 9 and pressure control module 10.
- the individual elements can be integrated according to FIG. 1 a in a common housing, indicated schematically here and denoted by 17 be, or according to Figure 1b by flanging the individual elements brake value transmitter 8, control device 9, pressure control module 10 and service brake valve device 15 in the area of their outer housing - for the brake value transmitter 8 with 18, the service brake valve device 15 with 19, the control device 9 with 20 and the Pressure control module 10 designated 21 - be realized.
- the service brake valve device 15 and the pressure control module 10 are formed in the illustrated case to illustrate separate components.
- the pressure control module 10 in the case shown does not contain any control electronics, this is contained in the control device 9. However, it is also conceivable that the control device 9 or at least a part of it is already arranged in or on the pressure control module 10.
- the valve device 11 of the pressure control module 10 is assigned at least two valve devices, a first valve device 26.1 and a second valve device 26.2 for control, for controlling the pressure in the control chamber 12 for controlling the pressure in the working chamber 13.
- the two valve devices - first valve device 26.1 and second valve device 26.2 - are connected in the line connections 27 to the supply line 23 and are arranged in a line connection 29 between the control chamber 12 and a silencer 30.
- the two valve devices - first valve device 26.1 and second valve device 26.2 - are designed, for example, as 1/2-way valves, which are preferably actuated electromagnetically, in particular controlled by the control device 9.
- the first functional position ⁇ 26.1 c ′ er most valve device 27.1 serves to control the pressure build-up in the control chamber 12.
- the second position Ü26.1 of the first valve device 26.1 serves to hold the pressures in the control chamber 12.
- the second valve device 26.2 is used the Reduction of the pressure in the control chamber 12, which acts on the second piston surface 33. This is relieved via a pressure relief device in the form of a silencer 30.
- the pressure in the working chamber 13 is effective on the service brake cylinder.
- the connection 24 of the service brake valve device 15 with a pressure medium source or sink can also be seen in FIG. 1a.
- the pressure generated in the electro-pneumatically actuable brake circuit 3 is used to generate a counterforce on the actuating device.
- the actuating device 6, in particular the actuating tappet 7, is connected to a pedal force piston 48 which is also coupled directly or via further transmission elements to the piston of the service brake valve device 15.
- the pedal force piston 48 is preferably arranged at the extended piston end of the service brake valve device 15 in a further chamber 58 of the service brake valve device 15.
- the pressure is directed onto the surface 50 of the pedal force piston 48 oriented in the actuation direction. This can be done, for example, by a connecting line 57 between the working chamber 13 of the electro-pneumatic valve device 11 and the chamber 58. It is also conceivable to arrange the connecting line 57 at the connection 14 at a distance from the valve device 11 and to let it open into the chamber 58.
- a variable which is at least indirectly characteristic of the driver's desire for the generation of a specific braking torque is specified via the actuating device 6 on the actuating plunger 7. This quantity can be described as a path, a pressure or through another physical quantity. This is fed to an input of the control device via the brake value transmitter 8.
- At least one manipulated variable for controlling the pressure in the electro-pneumatically controllable valve device 11 is generated in the control device 9 from the variable that characterizes the desired braking torque at least indirectly.
- These include, for example, manipulated variables for controlling the control valves 26.1, 26.2 and the pressure regulator.
- a corresponding pressure is set in the control chamber 1 of the electro-pneumatically controllable valve device 11, which pressure is proportional to the pressure 13 required on the service brake cylinder. Furthermore, this pressure is applied according to the invention of the pedal force piston 48 coupled to the actuating device 6 is used counter to the actuating direction. The driver can derive the braking effect on the actuating device 6 via the magnitude of the counterforce.
- the force required to generate the backup pressure can be varied compared to the force required for electronic control.
- components of the pressure control module 10.2 and the service brake valve device 15.2 are additionally combined to form a structural unit 34, as shown in FIG. 2, which is referred to as central module 2.2 when combined with the brake value transmitter 8.2.
- the function of the individual components corresponds to that in FIGS. 1a and 1b.
- the same reference numerals are therefore used for the same elements.
- valve unit 35 instead of using a separate valve device for each brake circuit - first, electro-pneumatic brake circuit 3.2 and second, mechanical-pneumatic brake circuit 4.2 - the electro-pneumatically controllable valve device 11.2 of the pressure control module 10.2 according to FIG. 1 a and the service brake valve device 15.2 become one combined valve unit 35 summarized.
- the valve unit 35 further includes a control chamber 37, which corresponds to the control chamber 12 of the valve device 11 according to FIG. 1a.
- the working chamber 36 can be connected via a relay valve 38 to a pressure sink or pressure medium source via the connection 39.
- the connection 39 or the connecting line adjoining it forms the combination of the connections 23 of the electro-pneumatic valve device 11 for coupling to a pressure medium source or sink according to FIG. 1 a and the connection 24 of the service brake valve 15 with a pressure medium sink or pressure medium source.
- the structural unit 34 in particular the central module 2.2, comprises a housing 40 in which, in a first chamber 41, a relay piston 42 which controls the function of the piston 28 of the valve device 11 and the function of the piston of the operating Brake valve device 15 takes over according to the embodiment in Figure 1a.
- the relay piston 42 is slidably guided in the chamber 41 and divides it into the control chamber 37 for the function of the valve device 11 and the working chamber 36 for pressurizing the service brake cylinder.
- the relay piston 42 is part of the relay valve 38. This is formed by a sleeve part 43 as a valve seat 44 and a valve member 45 in the form of the relay piston 42.
- a further piston is guided in the first chamber 41, which acts on the relay piston 42 and is connected to the actuating device 6.2, in particular the actuating plunger 7.2. This is referred to as the actuating piston 46.
- a further second chamber 47 in which a pedal force piston 48 is guided and is preloaded via at least one spring unit 49.
- This is connected to the actuating piston 46 in such a way that a movement of the pedal force piston 48 forces the actuating piston 46 to move in the same direction, ie. to the relay piston 42 or counteracted.
- the piston surface 50 of the pedal force piston 48 pointing in the direction of the relay piston 42, that is to say the surface 50 directed when the actuating device 6.2, in particular the actuating plunger 7.2, is directed in the direction of the relay piston 42 with pressure from the working chamber 36.
- a connecting line 51 is provided between the working chamber 36 and the second chamber 47, its opening into the second chamber 47 taking place between pedal force pistons 48 and the housing wall 52, on which the spring unit 49 is supported, so that the one in the chamber 47 contained pressure, which is proportional to the pressure in the service brake cylinder, the actuation of the actuating plunger 7.2 is opposite.
- a third chamber 53 housed in the same housing 40, there is a third chamber 53, which serves for the relief and contains a silencer 30.2.
- Also assigned to the structural unit 34 are the two valve devices 26.21 and 26.22, which are used to control the combined valve device 35 in the first, electro-pneumatic brake circuit 3.2. The function is discussed in detail below.
- the Brake cylinder required pressure generated via the first, electro-pneumatic brake circuit 3.2
- the pressure required on the service brake cylinder is set via the second, mechanical-pneumatic brake circuit 4.2.
- At least the brake value transmitter 8.2 on the control device 9.2 a variable that at least indirectly characterizes the driver's desire for generation of a specific braking torque. This is fed to an input of the control device 9.2.
- the control device 9.2 which is designed in the form of a control device and contains, for example, at least one microprocessor, then calculates the required pressure to be provided on the service brake cylinder, which pressure is regulated in the control chamber 37 of the combined valve unit 34 by means of the two valve devices 26.21 and 26.22 and via the connection or the connecting line 57 is made available to the service brake cylinder.
- the pressure in the working chamber 36 is then adjusted via the relay piston 42. At the same time, this pressure on the pedal force piston 48 in the chamber 47 is effective.
- the application takes place on the piston surface 50 directed in the actuating direction of the actuating plunger 7.2 on the pedal force piston 48.
- the second, mechanical-pneumatic brake circuit 4.2 is activated.
- the relay piston 42 is actuated purely mechanically.
- the actuating plunger 7.2 and the pedal force piston 48 coupled to it are connected to the actuating piston 46, which functions as an actuating plunger for the relay piston 42.
- the size of the piston surface on the pedal force piston 48 in particular especially the piston surface 50 to set the backup pressure according to the application requirements.
- the pressure control module 10.2 comprises the valve devices 26.21 and 26.22, the second valve device 26.22 being responsible for controlling the pressure in the control chamber 37.
- the second valve device 26.22 is arranged in the connecting line 54 between the control chamber 37 and the storage chamber 39, which serves to supply the control chamber 37 with pressure medium, while the first valve device 26.21 serves to relieve the control chamber 37, in particular in the muffler 30.2.
- the two valve devices - first valve device 26.21 and second valve device 26.22 are designed as 1/2-way valves, which are preferably actuated electromagnetically and controlled via the control device 9.2.
- the pressure acting in the control chamber 37 on the first piston surface 55 of the relay piston 42 can be built up in the control chamber 37 via the first valve device 26.22 and the line connection 54.
- the second position Ü26.22 of the first valve device 26.22 serves to maintain the pressures in the control chamber 37.
- the second valve device 26.21 serves to reduce the pressure in the control chamber 37, which acts on the first piston surface 55 of the relay piston 42. This is discharged via a pressure relief device in the form of a muffler 30.2.
- control device control device
- Coupling with a pressure medium source or sink 25 means for controlling the pressure
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Abstract
The invention relates to a method for ensuring a feedback concerning the magnitude of the braking action for the operator of a brake device when operating a brake device of this type in brake systems that are provided with at least two brake circuits, a first electro-pneumatic brake circuit and with a second, mechanical-pneumatic brake circuit. The brake device comprises a braking power sensor (8; 8.2) and an actuating device (5, 6; 6.2) that is coupled to the braking power sensor (8; 8.2). The first electro-pneumatic brake circuit (3; 3.2) comprises a control device (9; 9.2) and a pressure regulating module (10; 10.2), and the second pneumatic brake circuit (4; 4.2) comprises a mechanically actuatable service brake valve device (15; 15.2) whose piston element is coupled to the actuating device (6; 6.2) via a pedal force piston (48). The invention is characterized in that the pressure generated in the pressure regulating module (10; 10.2) located in the first electro-pneumatically actuatable brake circuit (3; 3.2) is used for producing a counterforce on the actuating device (6; 6.2).
Description
STEUERVORRICHTUNG FÜR EIN BREMSSYSTEM UND VERFAHREN ZUR ERZEUGUNG EINES FEEDBAC KES BEI BETÄTIGUNG DER BREMSEINRICHTUNGCONTROL DEVICE FOR A BRAKING SYSTEM AND METHOD FOR PRODUCING A FEEDBAC KES WHEN THE BRAKING DEVICE IS ACTUATED
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Erzeugung eines Feedbackes für den Bediener bei Betätigung einer Bremseinrichtung, insbesondere eines Fußpedals, im einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 ; ferner eine Steuervor- richtung für ein Bremssystem und eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem, insbesondere ein Fahrzeugbremssystem.The invention relates to methods for generating feedback for the operator when actuating a braking device, in particular a foot pedal, in detail with the features from the preamble of claim 1; furthermore a control device for a brake system and a control device for a brake system, in particular a vehicle brake system.
Bremseinrichtungen für Fahrzeuge sind hinsichtlich ihres Aufbaus und der Funktionsweise in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Stellvertretend wird auf DE 19746342 A1 verwiesen.Braking devices for vehicles are known in different designs in terms of their structure and mode of operation. As a representative, reference is made to DE 19746342 A1.
Die Druckschrift DE 19746342 A1 offenbart beispielhaft eine druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage mit wenigstens einem ersten, der Hinterachse des Fahrzeuges zugeordneten Bremskreis und einem zweiten, der Vorderachse des Fahrzeuges zugeordneten Bremskreis. Dabei sind dem ersten Bremskreis als auch dem zweiten Bremskreis je zwei Bremszylinder und je eine Steuerventileinrichtung zugeordnet, über welche die Bremszylinder in Abhängigkeit von einem Steuerdruck mit einer dem jeweiligen Bremskreis zugeordneten Druckmittelquelle oder mit einer Druckmittelsenke verbindbar sind. Zur Steuerung des an den Bremszylindern anliegenden Druckes sind in der Regel Steuereinrichtungen vorgesehen, welche den einzelnen Bremskolben zugeordnet werden. Die Steuerung des Druckes an den Bremszylindern erfolgt dabei elektropneumatisch und zusätzlich zur Gewährleistung einer sicheren Betriebsweise bei Ausfall der Elektronik rein pneumatisch. Die Betätigung im letztgenannten Fall erfolgt bekanntermaßen mechanisch. Dazu ist eine mit einem Bremswertgeber koppelbare Betätigungseinrichtung vorgesehen, über welche der Fahrer einen Wunsch nach Verzögerung beziehungsweise Erzeugung eines Bremsmomentes abgibt. Aus dem Fahrerwunsch wird ein entsprechendes Signal generiert, welches einem Eingang einer Steuereinrichtung zugeführt wird. In der Steuereinrichtung wird der am Bremszylinder aus dem Fahrerwunsch resultierende erforderliche Druck berechnet und mindestens ein Stellsignal zur Ansteuerung einer Einrichtung zur Erzeugung beziehungsweise Bereitstellung des Druckes erzeugt. Der
dabei im Bremszylinder erforderliche bereitzustellende Druck wird mittels einem separaten Gerät, dem sogenannten Druckregelmodul erzeugt. Dieses umfaßt eine Steuerkammer und eine Arbeitskammer, wobei die Steuerkammer mit einer Druckmittelquelle gekoppelt ist, während die Arbeitskammer mit dem Bremszylinder wenigstens mittelbar verbunden ist. Für den Fall des Ausfalls der Elektronik wird jedoch ein rein pneumatisches Rückfallsystem benötigt, das zumindest einen Backupkreis enthält. Dieses rein pneumatische Rückfallsystem ist dabei derart ausgebildet, daß dieses ein Betriebsbremsventil mit mindestens einer Arbeitskammer umfaßt, die ebenfalls mit dem Bremszylinder gekoppelt ist. Die Betätigung erfolgt über die Betätigungseinrichtung, insbesondere weg- oder druckabhängig.Document DE 19746342 A1 discloses an example of a pressure-operated vehicle brake system with at least one first brake circuit assigned to the rear axle of the vehicle and a second brake circuit assigned to the front axle of the vehicle. The first brake circuit and the second brake circuit are each assigned two brake cylinders and one control valve device, via which the brake cylinders can be connected as a function of a control pressure to a pressure medium source assigned to the respective brake circuit or to a pressure medium sink. To control the pressure applied to the brake cylinders, control devices are generally provided which are assigned to the individual brake pistons. The pressure on the brake cylinders is controlled electropneumatically and, in addition to ensuring safe operation in the event of electronic failure, purely pneumatic. The actuation in the latter case is known to be mechanical. For this purpose, an actuating device that can be coupled to a brake value transmitter is provided, via which the driver makes a request for deceleration or generation of a braking torque. A corresponding signal is generated from the driver's request and is fed to an input of a control device. The required pressure resulting from the driver's request on the brake cylinder is calculated in the control device and at least one actuating signal is generated to control a device for generating or providing the pressure. The The pressure to be provided in the brake cylinder is generated by means of a separate device, the so-called pressure control module. This comprises a control chamber and a working chamber, the control chamber being coupled to a pressure medium source, while the working chamber is at least indirectly connected to the brake cylinder. In the event of a failure of the electronics, however, a purely pneumatic fallback system is required that contains at least one backup circuit. This purely pneumatic fallback system is designed such that it comprises a service brake valve with at least one working chamber, which is also coupled to the brake cylinder. The actuation takes place via the actuation device, in particular depending on the path or pressure.
Bei einer derartigen Ausführung wird im allgemeinen bei Betätigung des elektro- pneumatisch betätigbaren Bremskreises die Bremswirkung des Fahrzeuges durch die von der Elektronik errechneten und ausgesteuereten Drücke in den Bremszylinder hervorgerufen, die Gegenkraft, die der Fahrer am Pedal spührt, jedoch von dem im Fußbremsmodul, d.h. dem Betriebsbremszylinder entstehenden pneumatischen Backupdruck. Der Fahrer bekommt somit- je nach Betätigung eines der Bremskreise - entweder eine Rückkoppelung über die Bremswirkung in Form einer Gegenkraft am Pedal bei Betätigung des rein pneumtisch betätigbaren Bremskreises oder keine direkte Rückkoppelung über die Bremswirkung bei Betätigung des elektro-pneu- matischen Bremskreises, wobei dem Fahrer nicht zwangsläufig eine Information über den gerade aktivierten Bremskreis vorliegt. Das Pedalgefühl bei derartigen Ausführungen ist sehr schlecht. Zur Lösung dieser Problematik sind allgemein aus dem Stand der Technik Ausführungen bekannt, bei denen am Bandende und während des Service eine Abgleichprozedur durchgeführt wird, bei der der Verlauf der Bremskennlininie bei Betätigung des pneumatisch betätigbaren Bremskreises gemessen und daraus die Sollkennlinie für den elektro-pneumatisch betätigbaren Bremskreis errechnet und in einem Steuergerät hinterlegt wird, auf welche im Bremsbetrieb bei Bedarf zurückgegriffen wird. Dabei ist bei der errechneten Sollkennlinie eine kundenspezifische Anpassung möglich. Dies ist jedoch sehr aufwen- dig.In such an embodiment, when the electro-pneumatically actuated brake circuit is actuated, the braking effect of the vehicle is generally brought about by the pressures in the brake cylinder calculated and controlled by the electronics, but the counterforce which the driver presses on the pedal, however, from that in the foot brake module, i.e. pneumatic backup pressure generated by the service brake cylinder. Depending on the actuation of one of the brake circuits, the driver either receives feedback via the braking effect in the form of a counterforce on the pedal when the purely pneumatically actuated brake circuit is actuated, or no direct feedback via the braking effect when the electro-pneumatic brake circuit is actuated Driver does not necessarily have information about the brake circuit that has just been activated. The pedal feel in such designs is very bad. To solve this problem, designs are generally known from the prior art, in which an adjustment procedure is carried out at the end of the belt and during service, in which the course of the brake characteristic curve is measured when the pneumatically actuated brake circuit is actuated, and from this the desired characteristic curve for the electro-pneumatically actuatable Brake circuit is calculated and stored in a control unit, which is used when braking is required. Customer-specific adaptation is possible for the calculated target characteristic. However, this is very expensive.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Gewährleistung eines aussagekräftigen Feedbackes für den Bediener einer Bremseinrichtung, insbesondere eines Fußbremspedals zur Information über die erzielte Bremswirkung
zu entwickeln. Die Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens, insbesondere die Steuervorrichtung soll sich durch einen geringen konstruktiven und steuerungstechnischen Aufwand auszeichnen, sowie allen Sicherheitsanforderungen, welche bekannte Systeme mit separaten Geräten erfüllen, gerecht werden.The invention is therefore based on the object of a method for ensuring meaningful feedback for the operator of a braking device, in particular a foot brake pedal, for information about the braking effect achieved to develop. The device for realizing the method, in particular the control device, should be characterized by a low design and control engineering effort, as well as meet all safety requirements which known systems with separate devices meet.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 4 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.The solution according to the invention is characterized by the features of claims 1 and 4. Advantageous configurations are given in the subclaims.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Gewährleistung eines Feedbackes über die Größe der Bremswirkung für den Bediener einer Bremseinrichtung beim Bedienen einer derartigen findet in Bremssystemen mit mindestens zwei Bremskreisen, einem ersten, elektro-pneumatischen Bremskreis und einem zweiten, mechanisch- pneumatischen Bremskreis Anwendung. Die Bremseinrichtung, insbesondere die dieser zugordnete Steuervorrichtung umfaßt einen Bremswertgeber und eine mit dem Bremswertgeber gekoppelte Betätigungseinrichtung zur Vorgabe des Fahrerwunsches nach Bereitstellung eines Bremsmomentes bestimmter Größe. Der erste, elektro-pneumatische Bremskreis umfaßt eine Steuereinrichtung und einen Druckregelmodul. Der zweite, pneumatischen Bremskreis umfaßt eine mechanisch betätig- bare Betriebsbremsventileinrichtung, deren Kolbenelement mit der Betätigungseinrichtung über einen Pedalkraftkolben mit der Betätigungseinrichtung gekoppelt ist. Unter Betriebsbremsventil wird dabei eine Ventileinrichtung verstanden, welche eine Arbeitskammer und einen, in dieser führbaren Kolben als Stelleinrichtung zur Beeinflussung des Druckes in der Arbeitskammer umfaßt, wobei die Arbeitskammer ebenfalls mit dem Bremszylinder und einer Druckmittelquelle gekoppelt ist. Die Ansteuerung des Betriebsbremsventiles erfolgt durch Betätigung einer mit dem Kolben gekoppelten Betätigungseinrichtung entsprechend eines Fahrerwunsches nach Erzeugung eines bestimmten Bremsmomentes, insbesondere beim Ausfall der Elektronik. Erfindungsgemäß wird der im Druckregelmodul im ersten, elektro- pneumatisch betätigbaren Bremskreis erzeugte Druck zur Erzeugung einer Gegenkraft an der Betätigungseinrichtung verwendet. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß auch bei rein elektro-pneumatischer Bremskraftbereitstellung der Fahrer am Fußpedal eine Rückkoppelung über die Größe der Bremskraft erfährt, welche
proportional zum bereitgestellten Druck ist. Über den gesamten Betriebsbereich kann somit ein gutes Pedalgefühl sichergestellt werden.The method according to the invention for ensuring feedback on the magnitude of the braking effect for the operator of a braking device when operating such a device is used in braking systems with at least two brake circuits, a first, electro-pneumatic brake circuit and a second, mechanical-pneumatic brake circuit. The braking device, in particular the control device assigned to it, comprises a braking value transmitter and an actuating device coupled to the braking value transmitter for specifying the driver's request for a braking torque of a certain size to be provided. The first, electro-pneumatic brake circuit comprises a control device and a pressure control module. The second, pneumatic brake circuit comprises a mechanically operable service brake valve device, the piston element of which is coupled to the actuation device via a pedal force piston to the actuation device. Service brake valve is understood to mean a valve device which comprises a working chamber and a piston which can be guided therein as an adjusting device for influencing the pressure in the working chamber, the working chamber also being coupled to the brake cylinder and a pressure medium source. The service brake valve is activated by actuating an actuating device coupled to the piston in accordance with a driver's request for the generation of a specific braking torque, in particular if the electronics fail. According to the invention, the pressure generated in the pressure control module in the first, electro-pneumatically actuatable brake circuit is used to generate a counterforce on the actuating device. The advantage of this solution is that even with purely electro-pneumatic braking force provision, the driver experiences a feedback on the size of the braking force on the foot pedal, which is proportional to the pressure provided. A good pedal feel can thus be ensured over the entire operating range.
Dabei wird im einfachsten Fall der im ersten, elektro-pneumatisch betätigbaren Bremskreis erzeugte Druck auf eine in Betätigungsrichtung ausgerichtete Kolbenfläche des Pedalkraftkolbens geleitet.In the simplest case, the pressure generated in the first, electro-pneumatically actuable brake circuit is directed to a piston surface of the pedal force piston oriented in the actuation direction.
Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung besteht die Möglichkeit der Variation der Größe der Gegenkraft durch Veränderung des Verhältnisses der Größen der Kolbenflächen der Betriebsbremsventileinrichtung und der beaufschlagten Kolbenfläche am Pedalkraftkolben zueinander. Dabei kann mittels gezielter Auslegung der Flächenverhältnisse am Kolben festgelegt werden, ob zur Erzeugung des Backupdruckes mehr, weniger oder gleich viel Kraft wie bei der mechanischen Betätigung aufgewendet werden muß, wie bei der elektrisch gesteuerten Bremse, wobei die Auslegung der Flächenverhältnisse zur Ausbildung beliebiger Charakteristiken der Pedalkraft kundenspezifisch erfolgen kann.In a further aspect of the invention, there is the possibility of varying the size of the counterforce by changing the ratio of the sizes of the piston areas of the service brake valve device and the applied piston area to one another on the pedal force piston. It can be determined by targeted design of the area ratios on the piston whether more, less or the same amount of force as in the mechanical actuation must be used to generate the backup pressure, as in the case of the electrically controlled brake, the area ratios being designed to form any characteristics of the Pedal force can be customized.
Vorrichtungsmäßig wird dies in einer Steuervorrichtung für ein Bremssystem mit mindestens zwei Bremskreisen - einem ersten, elektro-pneumatischen Bremskreis und einem zweiten, mechanisch betätigbaren Bremskreis - für den Einsatz in Fahrzeugen realisiert, welches einen Bremswertgeber, eine Steuereinrichtung, ein Betriebsbremsventil und einen Druckregelmodul umfaßt. Mit der Betätigungseinrichtung und dem Bremswertgeber ist ferner ein Pedalkraftkolben gekoppelt. Erfindungsgemäß besteht mindestens eine Verbindung zwischen der Arbeitskammer der Ventil- einrichtung des ersten elektro-pneumatisch betätigbaren Bremskreises oder einer Verbindungsleitung zwischen Arbeitskammer und Betriebsbremszylinder und der Kammer, in welcher der Pedalkraftkolben angeordnet ist, zur Beaufschlagung einer bei gewünschter Erzeugung eines Bremsmomentes in Betätigungsrichtung gerichteten Fläche am Pedalkraftkolben.In terms of the device, this is implemented in a control device for a brake system with at least two brake circuits - a first, electro-pneumatic brake circuit and a second, mechanically actuable brake circuit - for use in vehicles, which comprises a brake value transmitter, a control device, a service brake valve and a pressure control module. A pedal force piston is also coupled to the actuating device and the brake value transmitter. According to the invention, there is at least one connection between the working chamber of the valve device of the first electro-pneumatically actuatable brake circuit or a connecting line between the working chamber and the service brake cylinder and the chamber in which the pedal force piston is arranged, for acting on a surface directed at the desired generation of a braking torque in the actuating direction on pedal power piston.
Diese einzelnen Elemente beziehungsweise Baueinheiten sind unter einem weiteren Aspekt der Erfindung zur Vermeidung unnötig langer Druckmittelleitungen und deren Führung zu einer zentralen Baueinheit in Form eines Zentralmoduls zusammenge-
faßt. Diese Zusammenfassung erfolgt dabei durch die räumlich nahe Anordnung der einzelnen Elemente.In a further aspect of the invention, these individual elements or structural units are combined to avoid unnecessarily long pressure medium lines and to guide them to a central structural unit in the form of a central module. summarizes. This summary is done by the spatially close arrangement of the individual elements.
Für die Zusammenfassung der einzelnen Elemente zu einem Zentralmodul - der Elemente der elektropneumatischen Drucksteuerung und der mechanischpneumatischen Drucksteuerung - bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Die einzelnen Elemente können dabei a) durch Aneinanderanflanschen ihrer Gehäuse oder b) Integration einer Mehrzahl von Komponenten in einem gemeinsamen Gehäu- se oder c) Integration von Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse und Anflanschen der restlichen Komponenten am gemeinsamen Gehäuse miteinander zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt werden.There are a multitude of options for combining the individual elements into a central module - the elements of the electropneumatic pressure control and the mechanical-pneumatic pressure control. The individual elements can be combined a) by flanging their housings together or b) integrating a plurality of components in a common housing or c) integrating components in a common housing and flanging the remaining components on the common housing to form a structural unit ,
Dies bietet den Vorteil, daß die Steuervorrichtung für ein Bremssystem mit mindes- tens zwei Bremskreisen, welche wenigstens einem Betriebsbremszylinder zuorden- bar sind, als selbständig handelbare Baueinheit ausführbar ist und der Aufwand für erforderliche Verkabelungen vor Ort am Fahrzeug erheblich reduziert werden kann, da die einzelnen Verbindungsleitungen - für Betriebsmittel und elektrische Verbindungsleitungen - bereits mit im Zentralmodul integriert sind. Die erforderliche Lei- tungslänge wird erheblich minimiert. Bezüglich der räumlichen Zuordnung der einzelnen Elemente zueinander bestehen ebenfalls eine Vielzahl von Möglichkeiten, welche jedoch im Ermessen des zuständigen Fachmannes liegen.This offers the advantage that the control device for a brake system with at least two brake circuits, which can be assigned to at least one service brake cylinder, can be designed as an independently tradable structural unit and the effort required for the necessary cabling on site on the vehicle can be considerably reduced, since the individual connection lines - for equipment and electrical connection lines - are already integrated in the central module. The required line length is considerably minimized. With regard to the spatial assignment of the individual elements to one another, there are also a large number of possibilities, which, however, are at the discretion of the person skilled in the art.
Unter einer Steuereinrichtung wird dabei ein Steuergerät, beispielsweise in Form einer ECU verstanden. Die Funktion des Druckregelmoduls besteht darin, den am Bremszylinder erforderlichen Druck einzuregeln. Der Druckregelmodul ist dabei hinsichtlich seiner Funktion zwischen dem Steuergerät und dem Bremszylinder angeordnet. Dieser umfaßt einen sogenannten elektro-pneumatischen Druckmodulator, welcher mit einem Ausgang der Steuereinrichtung gekoppelt ist und eine Ventileinrichtung, umfassend eine Steuerkammer und eine Arbeitskammer, wobei der Druckmodulator mit der Steuerkammer gekoppelt ist. Die Arbeitskammer der zum Druckregelmodul gehörenden Ventileinrichtung ist mit dem Bremszylinder gekoppelt. Des weiteren umfaßt der Druckregelmodul Ventileinrichtungen, welche den Druck in der Steuerkammer beeinflussen. Diese Ventileinrichtungen können auf
unterschiedliche Art und Weise angesteuert werden. Eine bevorzugte Ausführung besteht in der elektromagnetischen Ansteuerung über die Steuereinrichtung.A control device is understood to mean a control device, for example in the form of an ECU. The function of the pressure control module is to regulate the pressure required on the brake cylinder. The pressure control module is arranged between the control unit and the brake cylinder with regard to its function. This comprises a so-called electro-pneumatic pressure modulator, which is coupled to an output of the control device, and a valve device, comprising a control chamber and a working chamber, the pressure modulator being coupled to the control chamber. The working chamber of the valve device belonging to the pressure control module is coupled to the brake cylinder. Furthermore, the pressure control module comprises valve devices which influence the pressure in the control chamber. These valve devices can on different ways can be controlled. A preferred embodiment consists of electromagnetic control via the control device.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die zum Druckregelmodul gehörige Ventileinrichtung und die Betriebsbremsventileinrichtung in einer Ventileinheit zusammengefaßt. Die Integration beider Ventileinrichtungen in einer Ventileinheit erfolgt dabei unter Ausnutzung einer gemeinsamen Arbeitskammer sowie mindestens eines gemeinsamen Anschlusses der Arbeitskammer mit einer Druck- mittelquelle oder Druckmittelsenke und mindestens eines Anschlusses von der Arbeitskammer zum Verbraucher, insbesondere einem Betriebsbremszylinder. Die Ventileinheit ist dabei wie folgt aufgebaut:In a particularly advantageous embodiment, the valve device belonging to the pressure control module and the service brake valve device are combined in one valve unit. The integration of both valve devices in one valve unit takes place using a common working chamber and at least one common connection of the working chamber with a pressure medium source or pressure medium sink and at least one connection from the working chamber to the consumer, in particular a service brake cylinder. The valve unit is constructed as follows:
In einem Gehäuse ist eine erste Kammer vorgesehen. In dieser ist ein Kolbenelement in Form eines Relaiskolbens verschiebbar geführt, vorzugsweise an einer Gehäuseinnenwand, und unterteilt die erste Kammer in zwei, in ihrer Größe veränderliche Teilkammern - eine Arbeits-und eine Steuerkammer. Der Arbeitskammer ist mindestens ein Anschluß an eine Druckmittelquelle oder Senke über eine Einrichtung zur Beeinflussung der Druckmittelzufuhr zwischen Druckmittelquelle und Arbeitskammer, vorzugsweise in Form einer elastischen oder verschiebbaren Man- schette zugeordnet. Diese bildet mit einer Gehäuseinnenwand ein Ventil, insbesondere ien Relaisventil. Der Druck im elektro-pneumatischen Bremskreis wird über den Druckmodulator eingeregelt. Dazu wird die Steuerkammer mit Druck beaufschlagt, welcher von dieser Seite auf den Relaiskolben wirkt. Zur Beeinflussung des Druckes in der Steuerkammer sind neben dem elektropneumatischen Druckregelmodulator zwei Ventileinrichtungen vorgesehen, welche den Druck in den einzelnen durch den Relaiskolben unterteilten Teilkammern - der Steuerkammer und der Arbeitskammer - beeinflussen beziehungweise eine Verbindung zwischen Steuerkammer und Arbeitskammer und Steuerkammer und Schalldämpfer beziehungsweise Umgebung zum Druckabbau ermöglichen. Die Bewegung der mit dem Bremspedal verbundenen Betätigungseinrichtung wird mit dem integrierten Bremswertgeber sensiert und gibt somit den Fahrerwunsch bezüglich der Erzeugung eines bestimmten Bremsmomentes an die Steuereinrichtung weiter, insbesondere einem Eingang der Steuereinrichtung. Der von der Steuereinrichtung ermittelte beziehungsweise errechnete Druck für die Vorder- oder Hinterachse wird dabei über die Ventileinrichtungen in die
Steuerkammer der Ventileinheit eingesteuert. Der Relaiskolben regelt pneumatisch den Druck in der Arbeitskammer ein, welcher zu den Bremszylindern und in einer weiteren Ausführung auch unter einen, mit der Betätigungseinrichtung gekoppelten Pedalkraftkolben geführt wird. Dieser stützt sich über mindestens eine Federeinrich- tung am oder in einer weiteren Kammer im gemeinsamen Gehäuse ab. Dabei ist dieser ist in einer Druckkammer angeordnet, welche mit der Arbeitskammer gekoppelt ist. Bei Ausfall der elektronischen Druckregelung baut sich der Druck am Pedalkraftkolben von Seiten der Arbeitskammer ab. Der Fahrer spürt dabei durch die direkte Kopplung der Betätigungseinrichtung mit dem Pedalkraftkolben nur noch eine geringe Gegenkraft am Pedal. Betätigt er nun das Pedal weiter, setzt ein mit dem Pedalkraftkolben gekoppelter Stößel auf dem Relaiskolben auf und betätigt diesen nunmehr rein mechanisch. Durch die direkte mechanische Kopplung besteht die Möglichkeit, den Druck kraftgesteuert von Seiten des Fahrers einzuregeln. Die Zusammenfassung und gemeinsame Nutzung der wesentlichen Elemente der einzelnen Ventileinrichtungen - Ventileinrichtung des Druckregeimoόuls und Betriebsbremsventileinrichtung - in einer Ventileinheit bietet den Vorteil der Schaffung einer sehr kompakten multifunktionalen Ventileinheit mit einer geringen Anzahl von Bauelementen. Zusätzliche Verbindungen zwischen beiden Ventileinrichtungen können entfallen.A first chamber is provided in a housing. A piston element in the form of a relay piston is displaceably guided therein, preferably on an inner wall of the housing, and divides the first chamber into two subchambers which are variable in size - a working and a control chamber. The working chamber is assigned at least one connection to a pressure medium source or sink via a device for influencing the pressure medium supply between the pressure medium source and the working chamber, preferably in the form of an elastic or displaceable sleeve. This forms a valve with an inner wall of the housing, in particular a relay valve. The pressure in the electro-pneumatic brake circuit is regulated via the pressure modulator. For this purpose, the control chamber is pressurized, which acts on the relay piston from this side. To influence the pressure in the control chamber, two valve devices are provided in addition to the electropneumatic pressure control modulator, which influence the pressure in the individual subchambers subdivided by the relay piston - the control chamber and the working chamber - or a connection between the control chamber and the working chamber and the control chamber and the silencer or environment for reducing the pressure enable. The movement of the actuation device connected to the brake pedal is sensed with the integrated brake value transmitter and thus transmits the driver's request regarding the generation of a specific braking torque to the control device, in particular to an input of the control device. The pressure determined or calculated by the control device for the front or rear axle is in the valve devices in the Control chamber of the valve unit controlled. The relay piston pneumatically regulates the pressure in the working chamber, which is guided to the brake cylinders and, in a further embodiment, also under a pedal force piston coupled to the actuating device. This is supported by at least one spring device on or in a further chamber in the common housing. This is arranged in a pressure chamber which is coupled to the working chamber. If the electronic pressure control fails, the pressure on the pedal force piston decreases on the part of the working chamber. The driver only feels a slight counterforce on the pedal due to the direct coupling of the actuation device to the pedal force piston. If he then continues to press the pedal, a tappet coupled to the pedal force piston is placed on the relay piston and now operates this purely mechanically. The direct mechanical coupling enables the driver to regulate the pressure in a force-controlled manner. The combination and sharing of the essential elements of the individual valve devices - valve device of the pressure regulating valve and service brake valve device - in one valve unit offers the advantage of creating a very compact multifunctional valve unit with a small number of components. Additional connections between the two valve devices can be omitted.
Erfindungsgemäß wird bei Kombination der beiden Ventileinrichtungen beziehungsweise Zusammenfassung in einer Ventileinheit der in der Arbeitskammer erzeugte Druck bei elektro-pneumatischer Betätigung zur Erzeugung der Gegenkraft am Bremspedal genutzt, indem dieser Druck auf eine Kolbenfläche geleitet wird, welche der Bewegungsrichtung der Betätigung entgegenwirkt. Dazu ist die Arbeitskammer mit der Kammer, in welcher der Pedalkraftkolben geführt ist, insbesondere der Druckkammer verbunden, beispielsweise über eine Verbindungsleitung zwischen Arbeitskammer und Druckkammer oder eine Öffnung. Durch die gezielte Auslegung der Flächenverhältnisse an den einzelnen Kolben besteht die Möglichkeit, das zur Erzeugung des Backupdruckes mehr, weniger oder gleich viel Kraft bei der mechanischen Betätigung aufgewendet werden muß, wie bei der elektrisch gesteuerten Bremse, wobei die Auslegung der Flächenverhältnisse zur Ausbildung beliebiger Charakteristiken der Pedalkraft kundenspezifisch erfolgen kann. Die Verbindung kann dabei in Form von Kanälen oder Leitungen ausgeführt sein, wobei diese ent-
weder starr oder elastisch ausgeführt sein können. Bei der kompakten Ausführung kann dabei die Verbindung duch Öffnungen in der Zwischenwand zwischen den zwei zueinander benachbart angeordneten Kammern erfolgen. Eine andere Möglichkeit besteht in der Ausbildung der Verbindung in Form von in der Gehäusewand integ- rierten Kanälen oder der Ausführung als externe, außerhalb des Gehäuses der Ventilbaueinheit geführten Leitungen.According to the invention, when the two valve devices are combined or combined in one valve unit, the pressure generated in the working chamber during electro-pneumatic actuation is used to generate the counterforce on the brake pedal, in that this pressure is directed onto a piston surface which counteracts the direction of movement of the actuation. For this purpose, the working chamber is connected to the chamber in which the pedal force piston is guided, in particular the pressure chamber, for example via a connecting line between the working chamber and the pressure chamber or an opening. Through the targeted design of the area ratios on the individual pistons, there is the possibility that more, less or the same amount of force has to be expended in the mechanical actuation as in the case of the electrically controlled brake, with the design of the area ratios to form any characteristics the pedal force can be customized. The connection can be made in the form of channels or lines. cannot be rigid or elastic. In the compact design, the connection can be made through openings in the intermediate wall between the two adjacent chambers. Another possibility is to form the connection in the form of channels integrated in the housing wall or in the form of external lines routed outside the housing of the valve assembly.
Zur Bildung des Zentralmoduls werden bei Vorsehen der kombinierten Ventileinheit der Bremswertgeber, Steuereinrichtung und die einzelnen zur Steuerung erforderli- chen zusätzlichen Ventileinrichtungen entweder am Gehäuse der Ventileinheit angeflanscht beziehungsweise oder in einer anderen Art und Weise befestigt oder aber mit der Ventileinheit in einem gemeinsamen Gehäuse integriert. Vorzugsweise wird jedoch bezüglich der Zugänglichkeit die erste Variante gewählt.To form the central module, if the combined valve unit is provided, the brake value transmitter, control device and the individual additional valve devices required for control are either flange-mounted on the housing of the valve unit or fastened in another way, or integrated with the valve unit in a common housing. However, the first variant is preferably selected with regard to accessibility.
Bei Ausführung von getrennten Ventileinrichtungen - Betriebsbremsventil und Ventileinrichtung des Druckregelmoduls - können beide Ventileinrichtungen in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sein, wobei die weiteren zum Zentralmodul gehörenden Einheiten - Steuereinrichtung, Druckmodulator und Ventileinrichtungen - am Gehäuse angeordnet sind. Denkbar ist jedoch auch hier eine Ausführung mit Integ- ration in einem gemeinsamen Gehäuse.When separate valve devices - service brake valve and valve device of the pressure control module - are implemented, both valve devices can be integrated in a common housing, the further units belonging to the central module - control device, pressure modulator and valve devices - being arranged on the housing. However, a version with integration in a common housing is also conceivable here.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:The solution according to the invention is explained below with reference to figures. The following is shown in detail:
Figur 1 a und 1 b verdeutlichen in schematisch stark vereinfachterFigure 1 a and 1 b illustrate in schematically greatly simplified
Darstellung grundlegende Möglichkeiten der erfindungsgemäßen Erzeugung eines Pedalfeedbacks bei Zusammenfassung der einzelnen Elemente der Steuervorrichtung in einem Zentralmodul;Representation of basic possibilities for generating pedal feedback according to the invention when the individual elements of the control device are combined in a central module;
Figur 2 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Erzeugung eines Pedalfeedbackes in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Zusammenfassung der einzelnen Komponenten der elektro-pneumatischen Drucksteuerung und
der rein pneumatischen Drucksteuerung zu einer Ventileinheit in der Steuervorrichtung.Figure 2 illustrates in a schematically simplified representation the basic principle of the generation of a pedal feedback according to the invention in a particularly advantageous embodiment of the summary of the individual components of the electro-pneumatic pressure control and the purely pneumatic pressure control to a valve unit in the control device.
Die Figuren 1a und 1b verdeutlichen in schematisch stark vereinfachter Darstellung Möglichkeiten der erfindungsgemäßen Erzeugung eines Pedalfeedbacks bei Ausgestaltung einer Steuervorrichtung 1 , insbesondere Drucksteuervorrichtung für ein Bremssystem, insbesondere ein Fahrzeugbremssystem, in Form eines Zentraimo- duls 2. Die Aufgabe der Steuervorrichtung 1 besteht dabei darin, den aus einem Fahrerwunsch nach Bereitstellung eines Bremsmomentes bestimmter Größe erfor- deriichen Druck einzustellen, zu steuern oder zu regeln. Unter Steuervorrichtung wird dabei die Gesamtheit aus Steuergeräten und Stellgliedern, einschließlich der Verbindungen zwischen diesen verstanden. Die Steuervorrichtung 1 umfaßt einen ersten, elektro-pneumatischen Bremskreis 3 und einen zweiten, mechanischpneumatischen Bremskreis 4. Dabei bedeutet elektro-pneumatisch, daß die Erzeu- gung des am entsprechenden Stellglied des Bremssystems, beispielsweise am Betriebsbremszylinder erforderlichen Druckes pneumatisch und die Einstellung bzw. Steuerung oder Regelung elektronisch erfolgen. Mechanisch-pneumatisch beinhaltet die Erzeugung des erforderlichen Druckes pneumatisch und die Einstellung bzw. Steuerung oder Regelung mechanisch. Des weiteren sind mindestens eine Einrich- tung 5 zur Vorgabe eines Fahrerwunsches nach Bereitstellung bzw. Erzeugung eines Bremsmomentes bestimmter Größe, im allgemeinen eine vom Fahrer bedienbare Betätigungseinrichtung 6 und Übertragungselemente, beispielsweise in Form eines Betätigungsstößels 7, welcher mit einem Bremswertgeber 8 gekoppelt ist, vorgesehen. Der erste, elektro-peumatische Bremskreis 3 umfaßt eine Steuerein- richtung 9 und einen Druckregelmodul 10. Die Funktion des Druckregelmoduls 10 besteht darin, den am Betriebsbremszylinder erforderlichen Druck einzuregeln. Das Druckregelmodul 10 ist hinsichtlich seiner Funktion zwischen der Steuereinrichtung 9 und dem Betriebsbremszylinder angeordnet. Der Druckregelmodul 10 umfaßt mindestens eine elektro-pneumatisch steuerbare Ventileinrichtung 11 , umfassend wenigstens eine Steuerkammer 12 und eine Arbeitskammer 13, welche mit einem, hier im einzelnen nicht dargestellten Betriebsbremszylinder über einen Anschluß 14 koppelbar ist. Die Steuereinrichtung 9 kann dabei in Form eines Steuergerätes ausgeführt sein. Der zweite, pneumatische Bremskreis 4 umfaßt eine mechanisch betätigbare Betriebsbremsventileinrichtung 15, umfassend eine Arbeitskammer 16,
die mit dem Betriebsbremszylinder koppelbar ist, beispielsweise über den Anschluß 22. Bremswertgeber 8, die Betriebsbremsventileinrichtung 15 mit mindestens einkreisiger Backup-Funktion, die Steuereinrichtung 9 und der Druckregelmodul 10 sind zu einer baulichen Einheit in Form des Zentralmoduls 2 zusammengefaßt. Die Zusammenfassung der einzelnen Elemente erfolgt durch die räumlich nahe Anordnung der einzelnen Elemente - Bremswertgeber 8, Betriebsbremsventileinrichtung 15, Steuereinrichtung 9 und Druckregelmodul 10. Die einzelnen Elemente können dabei gemäß Figur 1 a in einem gemeinsamen Gehäuse, hier schematisch angedeutet und mit 17 bezeichnet, integriert sein, oder aber gemäß Figur 1b durch aneinander Anflanschen der einzelnen Elemente Bremswertgeber 8, Steuereinrichtung 9, Druckregelmodul 10 und Betriebsbremsventileinrichtung 15 im Bereich von deren Außengehäuse - für den Bremswertgeber 8 mit 18, die Betriebsbremsventileinrichtung 15 mit 19, die Steuereinrichtung 9 mit 20 und den Druckregelmodul 10 mit 21 bezeichnet - realisiert werden. Die Betriebsbremsventileinrichtung 15 und der Druckregelmodul 10 werden im dargestellten Fall zur Verdeutlichung von separaten Bauelementen gebildet. Der Druckregelmodul 10 enthält dabei im dargestellten Fall keine Steuerelektronik, diese ist in der Steuereinrichtung 9 enthalten. Denkbar ist jedoch auch, daß bereits im oder am Druckregelmodul 10 die Steuereinrichtung 9 oder zumindest ein Teil von dieser angeordnet ist.FIGS. 1a and 1b illustrate, in a schematically highly simplified representation, possibilities for generating a pedal feedback according to the invention when designing a control device 1, in particular a pressure control device for a brake system, in particular a vehicle brake system, in the form of a central module 2. The task of the control device 1 is to to set, control or regulate the pressure required from a driver's request to provide a braking torque of a certain size. Control device is understood to mean the entirety of control devices and actuators, including the connections between them. The control device 1 comprises a first, electro-pneumatic brake circuit 3 and a second, mechanical-pneumatic brake circuit 4. Here, electro-pneumatic means that the generation of the pressure required on the corresponding actuator of the brake system, for example on the service brake cylinder, pneumatically and the adjustment or control or regulation take place electronically. Mechanical-pneumatic includes the generation of the required pressure pneumatically and the adjustment or control mechanically. Furthermore, at least one device 5 for specifying a driver request for provision or generation of a braking torque of a certain size, generally an actuating device 6 that can be operated by the driver and transmission elements, for example in the form of an actuating plunger 7, which is coupled to a brake value transmitter 8, are provided , The first, electro-pneumatic brake circuit 3 comprises a control device 9 and a pressure control module 10. The function of the pressure control module 10 is to regulate the pressure required on the service brake cylinder. The pressure control module 10 is arranged with respect to its function between the control device 9 and the service brake cylinder. The pressure control module 10 comprises at least one electro-pneumatically controllable valve device 11, comprising at least one control chamber 12 and one working chamber 13 which can be coupled to a service brake cylinder, not shown in detail here, via a connection 14. The control device 9 can be designed in the form of a control device. The second, pneumatic brake circuit 4 comprises a mechanically operable service brake valve device 15, comprising a working chamber 16, which can be coupled to the service brake cylinder, for example via the connection 22. Brake value transmitter 8, the service brake valve device 15 with at least one-circuit backup function, the control device 9 and the pressure control module 10 are combined to form a structural unit in the form of the central module 2. The individual elements are summarized by the spatially close arrangement of the individual elements - brake value transmitter 8, service brake valve device 15, control device 9 and pressure control module 10. The individual elements can be integrated according to FIG. 1 a in a common housing, indicated schematically here and denoted by 17 be, or according to Figure 1b by flanging the individual elements brake value transmitter 8, control device 9, pressure control module 10 and service brake valve device 15 in the area of their outer housing - for the brake value transmitter 8 with 18, the service brake valve device 15 with 19, the control device 9 with 20 and the Pressure control module 10 designated 21 - be realized. The service brake valve device 15 and the pressure control module 10 are formed in the illustrated case to illustrate separate components. The pressure control module 10 in the case shown does not contain any control electronics, this is contained in the control device 9. However, it is also conceivable that the control device 9 or at least a part of it is already arranged in or on the pressure control module 10.
Der Ventileinrichtung 11 des Druckregelmodules 10 sind zur Steuerung des Druckes in der Steuerkammer 12 zur der Einsteuerung des Druckes in der Arbeitskammer 13 mindestens zwei Ventileinrichtungen, eine erste Ventileinrichtung 26.1 und eine zweite Ventileinrichtung 26.2 zur Steuerung zugeordnet. Die beiden Ventileinrich- tungen - erste Ventileinrichtung 26.1 und zweite Ventileinrichtung 26.2 - sind dabei in den Leitungsverbindungen 27 mit der Vorratsleitung 23 verbunden und in einer Leitungsverbindung 29 zwischen Steuerkammer 12 und einem Schalldämpfer 30 angeordnet. Die beiden Ventileinrichtungen - erste Ventileinrichtung 26.1 und zweite Ventileinrichtung 26.2 - sind beispielsweise als 1/2-Wegeventile ausgeführt, welche vorzugsweise elektromagnetisch betätigt, insbesondere über die Steuereinrichtung 9 angesteuert werden. Die erste Funktionsstellung Ϊ26.1 c'er ersten Ventileinrichtung 27.1 dient dabei der Steuerung des Druckaufbaues in der Steuerkammer 12. Die zweite Stellung Ü26.1 der ersten Ventileinrichtung 26.1 dient dabei dem Halten der Drücke in der Steuerkammer 12. Die zweite Ventileinrichtung 26.2 dient der
Verminderung des Druckes in der Steuerkammer 12, welcher auf die zweite Kolbenfläche 33 wirkt. Diese wird über eine Druckentlastungseinrichtung in Form eines Schalldämpfers 30 entlastet. Der Druck in der Arbeitskammer 13 wird am Betriebsbremszylinder wirksam. Des weiteren erkennbar in der Figur 1a ist der Anschluß 24 der Betriebsbremsventileinrichtung 15 mit einer Druckmittelquelle oder Senke. Erfindungsgemäß wird zur Erzeugung eines Pedalfeedbacks der im elektro- pneumatisch betätigbaren Bremskreis 3 erzeugte Druck zur Erzeugung einer Gegenkraft an der Betätigungseinrichtung genutzt. Die Betätigungseinrichtung 6, insbesondere der Betätigungsstößel 7 ist zu diesem Zweck mit einem Pedalkraftkolben 48 verbunden, der direkt oder über weitere Übertragungselemente auch mit dem Kolben der Betriebsbremsventileinrichtung 15 gekoppelt ist. Vorzugsweise ist der Pedal- kraftkolben 48 am verlängerten Kolbenende der Betriebsbremsventileinrichtung 15 in einerweiteren Kammer 58 der Betriebsbremsventileinrichtung 15 angeordnet. Der Druck wird dabei auf die in Betätigungsrichtung ausgerichtete Fläche 50 des Pedal- kraftkolbens 48 geleitet. Dies kann beispielsweise durch eine Verbindungsleitung 57 zwischen Arbeitskammer 13 der elektro-pneumatischen Ventileinrichtung 11 und der Kammer 58 erfolgen. Denkbar ist es auch, die Verbindungsleitung 57 an den Anschluß 14 mit einem Abstand zur Ventileinrichtung 11 anzuordnen und diese in die Kammer 58 münden zu lassen.The valve device 11 of the pressure control module 10 is assigned at least two valve devices, a first valve device 26.1 and a second valve device 26.2 for control, for controlling the pressure in the control chamber 12 for controlling the pressure in the working chamber 13. The two valve devices - first valve device 26.1 and second valve device 26.2 - are connected in the line connections 27 to the supply line 23 and are arranged in a line connection 29 between the control chamber 12 and a silencer 30. The two valve devices - first valve device 26.1 and second valve device 26.2 - are designed, for example, as 1/2-way valves, which are preferably actuated electromagnetically, in particular controlled by the control device 9. The first functional position Ϊ26.1 c ′ er most valve device 27.1 serves to control the pressure build-up in the control chamber 12. The second position Ü26.1 of the first valve device 26.1 serves to hold the pressures in the control chamber 12. The second valve device 26.2 is used the Reduction of the pressure in the control chamber 12, which acts on the second piston surface 33. This is relieved via a pressure relief device in the form of a silencer 30. The pressure in the working chamber 13 is effective on the service brake cylinder. The connection 24 of the service brake valve device 15 with a pressure medium source or sink can also be seen in FIG. 1a. According to the invention, to generate a pedal feedback, the pressure generated in the electro-pneumatically actuable brake circuit 3 is used to generate a counterforce on the actuating device. For this purpose, the actuating device 6, in particular the actuating tappet 7, is connected to a pedal force piston 48 which is also coupled directly or via further transmission elements to the piston of the service brake valve device 15. The pedal force piston 48 is preferably arranged at the extended piston end of the service brake valve device 15 in a further chamber 58 of the service brake valve device 15. The pressure is directed onto the surface 50 of the pedal force piston 48 oriented in the actuation direction. This can be done, for example, by a connecting line 57 between the working chamber 13 of the electro-pneumatic valve device 11 and the chamber 58. It is also conceivable to arrange the connecting line 57 at the connection 14 at a distance from the valve device 11 and to let it open into the chamber 58.
Das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens gestaltet sich wie folgt: Es wird eine, dem Fahrerwunsch nach Erzeugung eines bestimmten Bremsmomentes wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe über die Betätigungseinrichtung 6 am Betätigungsstößel 7 vorgegeben. Diese Größe kann dabei einen Weg, einen Druck oder durch eine andere physikalische Größe beschrieben werden. Diese wird über den Bremswertgeber 8 einem Eingang der Steuereinrichtung zugeführt. Aus der das gewünschte Bremsmoment wenigstens mittelbar charakterisierende Größe wird in der Steuereinrichtung 9 mindestens eine Stellgröße zur Steuerung des Druckes in der elektro-pneumatisch steuerbaren Ventileinrichtung 11 generiert. Zu diesen gehören beispielsweise Stellgrößen zur Ansteuerung der Steuerventile 26.1 , 26.2 und des Druckreglers. Entsprechend dieser Größen stellt sich in der Steuerkammer 1 der elektro-pneumatisch steuerbaren Ventileinrichtung 11 ein entsprechender Druck ein, welcher proportional zu dem am Betriebsbremszylinder erforderlichen Druck 13 ist. Des weiteren wird dieser Druck erfindungsgemäß zur Beaufschlagung
des mit der Betätigungseinrichtung 6 gekoppelten Pedalkraftkolbens 48 entgegen der Betätigungsrichtung genutzt. Über die Größe der Gegenkraft kann der Fahrer an der Betätigungseinrichtung 6 die Bremswirkung ableiten. Durch Wahl der Flächenverhältnisse der Fläche 50 am Pedalkraftkolben 48 und 56 am Ventilkolben der Betriebsbremsventileinrichtung 15 kann die zur Erzeugung des Backupdruckes erforderliche Kraft gegenüber der bei elektronischer Ansteuerung erforderlichen Kraft variiert werden.The basic principle of the method according to the invention is as follows: a variable which is at least indirectly characteristic of the driver's desire for the generation of a specific braking torque is specified via the actuating device 6 on the actuating plunger 7. This quantity can be described as a path, a pressure or through another physical quantity. This is fed to an input of the control device via the brake value transmitter 8. At least one manipulated variable for controlling the pressure in the electro-pneumatically controllable valve device 11 is generated in the control device 9 from the variable that characterizes the desired braking torque at least indirectly. These include, for example, manipulated variables for controlling the control valves 26.1, 26.2 and the pressure regulator. Corresponding to these variables, a corresponding pressure is set in the control chamber 1 of the electro-pneumatically controllable valve device 11, which pressure is proportional to the pressure 13 required on the service brake cylinder. Furthermore, this pressure is applied according to the invention of the pedal force piston 48 coupled to the actuating device 6 is used counter to the actuating direction. The driver can derive the braking effect on the actuating device 6 via the magnitude of the counterforce. By selecting the area ratios of the area 50 on the pedal force piston 48 and 56 on the valve piston of the service brake valve device 15, the force required to generate the backup pressure can be varied compared to the force required for electronic control.
In einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung einer Ausführung gemäß der Figur 1a und 1b werden Bauelemente des Druckregelmodules 10.2 und der Betriebsbremsventileinrichtung 15.2 zusätzlich zu einer baulichen Einheit 34 zusammengefaßt, wie in Figur 2 dargestellt, welche bei Zusammenfassung mit dem Bremswertgeber 8.2 als Zentralmodul 2.2 bezeichnet wird. Die Funktion der einzelnen Komponenten entspricht denen in Figur 1a bzw. 1b. Für gleiche Elemente werden daher die gleichen Bezugszeichen verwendet.In a particularly advantageous further development of an embodiment according to FIGS. 1a and 1b, components of the pressure control module 10.2 and the service brake valve device 15.2 are additionally combined to form a structural unit 34, as shown in FIG. 2, which is referred to as central module 2.2 when combined with the brake value transmitter 8.2. The function of the individual components corresponds to that in FIGS. 1a and 1b. The same reference numerals are therefore used for the same elements.
Anstatt für jeden Bremskreis - erster, elektro-pneumatischer Bremskreis 3.2 und zweiter, mechanisch-pneumatischer Bremskreis 4.2 - eine eigene Ventileinrichtung zu verwenden, werden die elektro-pneumatisch steuerbare Ventileinrichtung 11.2 des Druckregelmoduls 10.2 gemäß Figur 1 a sowie die Betriebsbremsventileinrich- tung 15.2 zu einer kombinierten Ventileinheit 35 zusammengefaßt. Dies bedeutet, das die in den Figuren 1a und 1 b dargestellten Arbeitskammer 13 für die Ventileinrichtung 11 des Druckregelmodules 10 und die Arbeitskammer 16 für die Betriebsbremsventileinrichtung 15 von einer gemeinsam für beide Funktionen nutzbaren Arbeitskammer 36 gebildet werden. Die Ventileinheit 35 beinhaltet des weiteren eine Steuerkammer 37, diese entspricht der Steuerkammer 12 der Ventileinrichtung 11 gemäß Figur 1a. Die Arbeitskammer 36 ist über ein Relaisventil 38 mit einer Drucksenke oder Druckmittelquelle über den Anschluß 39 verbindbar. Der Anschluß 39 bzw. die daran anschließende Verbindungsleitung bildet die Zusammenfassung der Anschlüsse 23 der elektro-pneumatischen Ventileinrichtung 11 zur Kopplung mit einer Druckmittelquelle oder Senke gemäß der Figur 1a und des Anschlusses 24 des Betriebsbremsventiles 15 mit einer Druckmittelsenke oder Druckmittelquelle. Die bauliche Einheit 34, insbesondere der Zentralmodul 2.2 umfaßt dazu ein Gehäuse 40, in welchem in einer ersten Kammer 41 ein Relaiskolben 42, welcher die Funktion des Kolbens 28 der Ventileinrichtung 11 und die Funktion des Kolbens der Betriebs-
bremsventileinrichtung 15 gemäß der Ausführung in Figur 1a übernimmt. Der Relaiskolben 42 ist verschiebbar in der Kammer 41 geführt und unterteilt diese in die Steuerkammer 37 für die Funktion der Ventileinrichtung 11 und die Arbeitskammer 36 zur Beaufschlagung des Betriebsbremszylinders mit einem Druck. Der Relaiskol- ben 42 ist dabei Bestandteil des Relaisventiles 38. Dieses wird von einem Manschettenteil 43 als Ventilsitz 44 und einem Ventilglied 45 in Form des Relaiskolbens 42 gebildet. In der ersten Kammer 41 ist ein weiterer Kolben geführt, welcher auf den Relaiskolben 42 einwirkt und mit der Betätigungseinrichtung 6.2, insbesondere dem Betätigungsstößel 7.2 verbunden ist. Dieser wird als Betätigungskolben 46 bezeichnet. Um den Backupdruck bei Ausfall der elektronischen Druckregelung kraftgesteuert einregeln zu können ist eine weitere zweite Kammer 47 vorgesehen, in welcher ein Pedalkraftkolben 48 geführt ist und über mindestens eine Federeinheit 49 vorgespannt ist. Dieser ist mit dem Betätigungskolben 46 derart verbunden, daß eine Bewegung des Pedalkraftkolbens 48 eine Zwangsverschiebung des Betäti- gungskolbens 46 in der gleichen Richtung, d-h. zum Relaiskolbens 42 oder entgegen bewirkt. Zusätzlich zur Federvorspannung wird die in Richtung des Relaiskolbens 42 weisende Kolbenfläche 50 des Pedalkraftkolbens 48, das heißt die bei Betätigung der Betätigungseinrichtung 6.2, insbesondere des Betätigungsstößels 7.2 in Richtung des Relaiskolbens 42 gerichtete Fläche 50 mit Druck aus der Arbeitskammer 36 beaufschlagt. Zu diesem Zweck ist eine Verbindungsleitung 51 zwischen der Arbeitskammer 36 und der zweiten Kammer 47 vorgesehen, wobei deren Einmündung in die zweite Kammer 47 zwischen Pedalkraftkolben 48 und der Gehäusewand 52 erfolgt, an welcher sich die Federeinheit 49 abstützt, so das der in der Kammer 47 enthaltene Druck, welcher dem Druck im Betriebsbremszylinder proportional ist, der Betätigung des Betätigungsstößel 7.2 entgegengerichtet ist. Desweiteren im selben Gehäuse 40 untergebracht, ist eine dritte Kammer 53, welche der Entlastung dient und einen Schalldämpfer 30.2 beinhaltet. Der baulichen Einheit 34 des weiteren zugeordnet sind die beiden Ventileinrichtungen 26.21 und 26.22, welche der Steuerung der kombinierten Ventileinrichtung 35 im ersten, elektro-pneumatischen Brems- kreis 3.2 dienen. Auf die Funktion wird im nachfolgenden im Einzelnen eingegangen. Grundsätzlich werden zwei unterschiedliche Betriebsweisen unterschieden - die elektro-pneumatischen Drucksteuerung und die rein pneumatische Drucksteuerung bei Betätigung der Betätigungseinrichtung 6.2, wobei letztgenannte Drucksteuerung beim Ausfall der Elektronik zum Tragen kommt. Im ersten Fall wird der am Betriebs-
bremszylinder erforderliche Druck über den ersten, elektro-pneumatischen Bremskreis 3.2 erzeugt, während im zweiten Fall der am Betriebsbremszylinder erforderliche Druck über den zweiten, mechanisch-pneumatischen Bremskreis 4.2 eingestellt wird. Zur elektro-pneumatischen Steuerung bzw. Einstellung des Druckes am Be- triebsbremszylinder bei Vorliegen eines Fahrerwunsches zur Erzeugung eines bestimmten Bremsmomentes durch Betätigung einer Betätigungseinrichtung 6.2 am Betätigungsstößel 7.2, beispielsweise in Form eines Weges oder Druckes, wird über den Bremswertgeber 8.2 an der Steuereinrichtung 9.2 mindestens eine, den Fahrerwunsch nach Erzeugung eines bestimmten Bremsmomentes wenigstens mittelbar charakterisierende Größe sensiert. Diese wird einem Eingang der Steuereinrichtung 9.2 zugeführt. Die Steuereinrichtung 9.2, welche in Form eines Steuergerätes ausgeführt ist und beispielsweise mindestens einen Microprozessor beinhaltet, berechnet dann den am Betriebsbremszylinder bereitzustellenden erforderlichen Druck, welcher mittels der beiden Ventileinrichtungen 26.21 und 26.22 in der Steuerkammer 37 der kombinierten Ventileinheit 34 eingeregelt und über den Anschluß bzw. die Verbindungsleitung 57 dem Betriebsbremszylinder zur Verfügung gestellt wird. Über den Relaiskolben 42 wird dann der Druck in der Arbeitskammer 36 eingeregelt. Gleichzeitig wird dieser Druck am Pedalkraftkolben 48 in der Kämmer 47 wirksam. Die Beaufschlagung erfolgt dabei auf der in Betätigungsrichtung des Betätigungs- stößeis 7.2 gerichtete Kolbenfläche 50 am Pedalkraftkolben 48. Dadurch wird im elektro-pneumatischen Betrieb am Bremswertgeber 8.2 auf Grund des am Pedalkraftkolben 48 wirksam werdenden Druckes eine zu Betätigung des Betätigungsstößels 7.2 proportionale Gegenkraft erfaßbar und zur Beschreibung des Fahrerwunsches, das heißt zur Bildung des Eingangssignales an der Steuereinrichtung 9.2 erzeugbar.Instead of using a separate valve device for each brake circuit - first, electro-pneumatic brake circuit 3.2 and second, mechanical-pneumatic brake circuit 4.2 - the electro-pneumatically controllable valve device 11.2 of the pressure control module 10.2 according to FIG. 1 a and the service brake valve device 15.2 become one combined valve unit 35 summarized. This means that the working chamber 13 shown in FIGS. 1a and 1b for the valve device 11 of the pressure control module 10 and the working chamber 16 for the service brake valve device 15 are formed by a working chamber 36 which can be used jointly for both functions. The valve unit 35 further includes a control chamber 37, which corresponds to the control chamber 12 of the valve device 11 according to FIG. 1a. The working chamber 36 can be connected via a relay valve 38 to a pressure sink or pressure medium source via the connection 39. The connection 39 or the connecting line adjoining it forms the combination of the connections 23 of the electro-pneumatic valve device 11 for coupling to a pressure medium source or sink according to FIG. 1 a and the connection 24 of the service brake valve 15 with a pressure medium sink or pressure medium source. For this purpose, the structural unit 34, in particular the central module 2.2, comprises a housing 40 in which, in a first chamber 41, a relay piston 42 which controls the function of the piston 28 of the valve device 11 and the function of the piston of the operating Brake valve device 15 takes over according to the embodiment in Figure 1a. The relay piston 42 is slidably guided in the chamber 41 and divides it into the control chamber 37 for the function of the valve device 11 and the working chamber 36 for pressurizing the service brake cylinder. The relay piston 42 is part of the relay valve 38. This is formed by a sleeve part 43 as a valve seat 44 and a valve member 45 in the form of the relay piston 42. A further piston is guided in the first chamber 41, which acts on the relay piston 42 and is connected to the actuating device 6.2, in particular the actuating plunger 7.2. This is referred to as the actuating piston 46. In order to be able to regulate the backup pressure in a force-controlled manner in the event of failure of the electronic pressure control, a further second chamber 47 is provided, in which a pedal force piston 48 is guided and is preloaded via at least one spring unit 49. This is connected to the actuating piston 46 in such a way that a movement of the pedal force piston 48 forces the actuating piston 46 to move in the same direction, ie. to the relay piston 42 or counteracted. In addition to the spring preload, the piston surface 50 of the pedal force piston 48 pointing in the direction of the relay piston 42, that is to say the surface 50 directed when the actuating device 6.2, in particular the actuating plunger 7.2, is directed in the direction of the relay piston 42 with pressure from the working chamber 36. For this purpose, a connecting line 51 is provided between the working chamber 36 and the second chamber 47, its opening into the second chamber 47 taking place between pedal force pistons 48 and the housing wall 52, on which the spring unit 49 is supported, so that the one in the chamber 47 contained pressure, which is proportional to the pressure in the service brake cylinder, the actuation of the actuating plunger 7.2 is opposite. Furthermore, housed in the same housing 40, there is a third chamber 53, which serves for the relief and contains a silencer 30.2. Also assigned to the structural unit 34 are the two valve devices 26.21 and 26.22, which are used to control the combined valve device 35 in the first, electro-pneumatic brake circuit 3.2. The function is discussed in detail below. A basic distinction is made between two different modes of operation - the electro-pneumatic pressure control and the purely pneumatic pressure control when the actuating device 6.2 is actuated, the latter pressure control being effective in the event of the electronics failing. In the first case, the Brake cylinder required pressure generated via the first, electro-pneumatic brake circuit 3.2, while in the second case, the pressure required on the service brake cylinder is set via the second, mechanical-pneumatic brake circuit 4.2. For electro-pneumatic control or adjustment of the pressure on the service brake cylinder when there is a driver request to generate a certain braking torque by actuating an actuating device 6.2 on the actuating plunger 7.2, for example in the form of a path or pressure, at least the brake value transmitter 8.2 on the control device 9.2 a variable that at least indirectly characterizes the driver's desire for generation of a specific braking torque. This is fed to an input of the control device 9.2. The control device 9.2, which is designed in the form of a control device and contains, for example, at least one microprocessor, then calculates the required pressure to be provided on the service brake cylinder, which pressure is regulated in the control chamber 37 of the combined valve unit 34 by means of the two valve devices 26.21 and 26.22 and via the connection or the connecting line 57 is made available to the service brake cylinder. The pressure in the working chamber 36 is then adjusted via the relay piston 42. At the same time, this pressure on the pedal force piston 48 in the chamber 47 is effective. The application takes place on the piston surface 50 directed in the actuating direction of the actuating plunger 7.2 on the pedal force piston 48. As a result, a counterforce proportional to the actuation of the actuating plunger 7.2 can be detected and used in electro-pneumatic operation on the brake value transmitter 8.2 due to the pressure that becomes effective on the pedal force piston 48 Description of the driver's request, that is to say that it can be generated to form the input signal on the control device 9.2.
In der zweiten Betriebsweise, der rein pneumatischen Drucksteuerung, welche bei Ausfall der Elektronik zum Tragen kommt, wird der zweite, mechanisch-pneumatischen Bremskreis 4.2 aktiviert. Die Betätigung des Relaiskolbens 42 erfolgt rein mechanisch. Zu diesem Zweck ist der Betätigungsstößel 7.2 und der mit diesem gekoppelten Pedalkraftkolben 48 mit dem Betätigungskolben 46, welcher als Betätigungsstößel für den Relaiskolben 42 fungiert, verbunden. Dabei besteht die Möglichkeit durch Auslegung der Größe der Kolbenfläche am Pedalkraftkolben 48 insbe-
sondere der Kolbenfläche 50, den Backupdruck entsprechend den Einsatzerfordernissen einzustellen.In the second mode of operation, the purely pneumatic pressure control, which comes into play if the electronics fail, the second, mechanical-pneumatic brake circuit 4.2 is activated. The relay piston 42 is actuated purely mechanically. For this purpose, the actuating plunger 7.2 and the pedal force piston 48 coupled to it are connected to the actuating piston 46, which functions as an actuating plunger for the relay piston 42. There is the possibility by designing the size of the piston surface on the pedal force piston 48 in particular especially the piston surface 50 to set the backup pressure according to the application requirements.
Der Druckregelmodul 10.2 umfaßt in Figur 2 die Ventileinrichtungen 26.21 und 26.22, wobei der zweiten Ventileinrichtung 26.22 die Steuerung des Druckes in der Steuerkammer 37 obliegt. Zu diesem Zweck ist diese in der Verbindungsleitung 54 zwischen der Steuerkammer 37 und der Vorratskammer 39 angeordnet, die der Versorgung der Steuerkammer 37 mit Druckmittel dient, während die erste Ventileinrichtung 26.21 der Entlastung der Steuerkammer 37, insbesondere im Schalldämpfer 30.2 dient. Die beiden Ventileinrichtungen - erste Ventileinrichtung 26.21 und zweite Ventileinrichtung 26.22 sind als 1/ 2 - Wegeventile ausgeführt, welche vorzugsweise elektromagnetisch betätigt und über die Steuereinrichtung 9.2 angesteuert werden. Der in der Steuerkammer 37 an der ersten Kolbenfläche 55 des Relaiskolbens 42 wirkende Druck kann über die erste Ventileinrichtung 26.22 und die Leitungsverbin- düng 54 in der Steuerkammer 37 aufgebaut werden. Die zweite Stellung Ü26.22 der ersten Ventileinrichtung 26.22 dient dabei dem Halten der Drücke in der Steuerkammer 37. Die zweite Ventileinrichtung 26.21 dient der Verminderung des Druckes in der Steuerkammer 37, welche auf die erste Kolbenfläche 55 des Relaiskolbens 42 wirkt. Dieser wird über eine Druckentlastungseinrichtung in Form eines Schalldämp- fers 30.2 abgeführt.
In FIG. 2, the pressure control module 10.2 comprises the valve devices 26.21 and 26.22, the second valve device 26.22 being responsible for controlling the pressure in the control chamber 37. For this purpose, it is arranged in the connecting line 54 between the control chamber 37 and the storage chamber 39, which serves to supply the control chamber 37 with pressure medium, while the first valve device 26.21 serves to relieve the control chamber 37, in particular in the muffler 30.2. The two valve devices - first valve device 26.21 and second valve device 26.22 are designed as 1/2-way valves, which are preferably actuated electromagnetically and controlled via the control device 9.2. The pressure acting in the control chamber 37 on the first piston surface 55 of the relay piston 42 can be built up in the control chamber 37 via the first valve device 26.22 and the line connection 54. The second position Ü26.22 of the first valve device 26.22 serves to maintain the pressures in the control chamber 37. The second valve device 26.21 serves to reduce the pressure in the control chamber 37, which acts on the first piston surface 55 of the relay piston 42. This is discharged via a pressure relief device in the form of a muffler 30.2.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 , 1.2 Steuervorrichtung1, 1.2 control device
2. 2.2 Zentralmodul 3, 3.2 elektro-pneumatischer Bremskreis2. 2.2 central module 3, 3.2 electro-pneumatic brake circuit
4, 4.2 mechanisch-pneumatischer Bremskreis4, 4.2 mechanical-pneumatic brake circuit
5 Einrichtung zur Vorgabe eines Fahrerwunsches nach Erzeugung eines Bremsmomentes bestimmter Größe 6, 6.2 Betätigungseinrichtung5 Device for specifying a driver's request after generating a braking torque of a certain size 6, 6.2 actuating device
7, 7.2 Betätigungsstößel7, 7.2 actuating plunger
8, 8.2 Bremswertgeber8, 8.2 Brake value transmitter
9, 9.2 Steuereinrichtung, Steuergerät9, 9.2 control device, control device
10, 10.2 Druckregelmodul 11 , 11.2 elektro-pneumatisch steuerbare Ventileinrichtung10, 10.2 pressure control module 11, 11.2 electro-pneumatically controllable valve device
12 Steuerkammer12 control chamber
13 Arbeitskammer13 working chamber
14 Anschluß von der Arbeitskammer 13 zur Kopplung mit dem Betriebsbremszylinder 15, 15.2 Betriebsbremsventileinrichtung14 Connection from the working chamber 13 for coupling to the service brake cylinder 15, 15.2 service brake valve device
16 Arbeitskammer16 working chamber
17 Gehäuse17 housing
18 Gehäuse des Bremswertgebers18 Brake value transmitter housing
19 Gehäuse der Betriebsbremsventileinrichtung 20 Gehäuse der Steuereinrichtung19 housing of the service brake valve device 20 housing of the control device
21 Gehäuse des Druckregelmoduls21 Housing of the pressure control module
22 Anschluß der Betriebsbremsventileinrichtung zur Kopplung mit einem Verbraucher, insbesondere einem Betriebsbremszylinder 23 Anschluß der elektro-pneumatischen Ventileinrichtung zur Kopplung mit einer Druckmittelquelle oder Senke 24 Anschluß der Betriebsbremsventileinrichtung zur22 Connection of the service brake valve device for coupling to a consumer, in particular a service brake cylinder 23 Connection of the electro-pneumatic valve device for coupling to a pressure medium source or sink 24 Connection of the service brake valve device for
Kopplung mit einer Druckmittelquelle oder Senke
25 Mittel zur Steuerung des DruckesCoupling with a pressure medium source or sink 25 means for controlling the pressure
26.1, 26.12 erste Ventileinrichtung26.1, 26.12 first valve device
26.2, 26.22 zweite Ventileinrichtung26.2, 26.22 second valve device
Leitungsverbindungline connection
28 Ventilkolben28 valve pistons
29 Leitungsverbindung29 line connection
30, 30.2 Schalldämpfer30, 30.2 silencer
31 Ventileinrichtung31 valve device
32 Kolbenfläche 3 Kolbenfläche32 piston surface 3 piston surface
34 bauliche Einheit34 structural unit
35 kombinierte Ventileinheit 6 Arbeitskammer 7 Steuerkammer 8 Relaisventil 9 Anschluß 0 Gehäuse 1 erste Kammer 2 Relaiskolben 3 bewegbares Manschettenteil 4 Ventilsitz 5 Ventilglied 6 Betätigungskolben 7 zweite Kammer 8 Pedalkraftkolben 9 Federeinheit 0 Kolbenfläche 1 Verbindungsleitung 2 Gehäusewand 3 dritte Kammer 4 Verbindungsleitung 5 erste Kolbenfläche 6 zweite Kolbenfläche
57 Verbindungsleitung35 combined valve unit 6 working chamber 7 control chamber 8 relay valve 9 connection 0 housing 1 first chamber 2 relay piston 3 movable sleeve part 4 valve seat 5 valve member 6 actuating piston 7 second chamber 8 pedal force piston 9 spring unit 0 piston surface 1 connecting line 2 housing wall 3 third chamber 4 connecting line 5 first piston surface 6 second piston area 57 connecting line
58 Kammer
58 chamber
Claims
1. Verfahren zur Gewährleistung eines Feedbackes über die Größe der Brems- Wirkung für den Bediener einer Bremseinrichtung beim Bedienen einer derartigen in Bremssystemen mit mindestens zwei Bremskreisen, einem ersten, e- lektro-pneumatischen Bremskreis (3; 3.2) und einem zweiten, mechanischpneumatischen Bremskreis (4; 4.2), mit den folgenden Merkmalen: mit einem Bremswertgeber (8; 8.2); - mit einer, mit dem Bremswertgeber (8; 8.2) gekoppelten Betätigungseinrichtung (5, 6; 6.2) zur Vorgabe des Fahrerwunsches nach Bereitstellung eines Bremsmomentes bestimmter Größe; der erste, elektro-pneumatische Bremskreis (3; 3.2) umfaßt eine Steuereinrichtung (9; 9.2) und einen Druckregelmodul (10; 10.2); - der zweite, pneumatischen Bremskreis (4; 4.2) umfaßt eine mechanisch betätigbare Betriebsbremsventileinrichtung (15; 15.2), deren Kolbenelement mit der Betätigungseinrichtung über einen Pedalkraftkol- ben (48) mit der Betätigungseinrichtung (6; 6.2) gekoppelt ist; dadurch gekennzeichnet, daß der im Druckregelmodul (10; 10.2) im ersten, elektro-pneumatisch betätigbaren Bremskreis (3; 3.2) erzeugte Druck zur Erzeugung einer Gegenkraft an der Betätigungseinrichtung (6; 6.2) verwendet wird.1. Method for ensuring feedback on the magnitude of the braking effect for the operator of a braking device when operating such in braking systems with at least two brake circuits, a first, electro-pneumatic brake circuit (3; 3.2) and a second, mechanical-pneumatic brake circuit (4; 4.2), with the following features: with a brake value transmitter (8; 8.2); - With an actuating device (5, 6; 6.2) coupled to the brake value transmitter (8; 8.2) for specifying the driver's request for the provision of a braking torque of a certain size; the first, electro-pneumatic brake circuit (3; 3.2) comprises a control device (9; 9.2) and a pressure control module (10; 10.2); - The second, pneumatic brake circuit (4; 4.2) comprises a mechanically operable service brake valve device (15; 15.2), the piston element of which is coupled to the actuating device via a pedal force piston (48) to the actuating device (6; 6.2); characterized in that the pressure generated in the pressure control module (10; 10.2) in the first, electro-pneumatically actuable brake circuit (3; 3.2) is used to generate a counterforce on the actuating device (6; 6.2).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der im ersten, elektro-pneumatisch betätigbaren Bremskreis (3; 3.2) erzeugte Druck auf eine in Betätigungsrichtung ausgerichtete Kolbenfläche (50) des Pedalkraftkolbens (48) geleitet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the pressure generated in the first, electro-pneumatically actuated brake circuit (3; 3.2) is directed to a piston surface (50) of the pedal force piston (48) aligned in the actuation direction.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Gegenkraft durch Veränderung des Verhältnisses der Größen der Kolbenflächen der Betriebsbremsventileinrichtung (15; 15.2) und der beaufschlagten Kolbenfläche (50) am Pedalkraftkolben (48) zueinander variiert werden kann. 3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the magnitude of the counterforce can be varied by changing the ratio of the sizes of the piston areas of the service brake valve device (15; 15.2) and the loaded piston surface (50) on the pedal force piston (48) ,
4. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) für ein Bremssystem mit mindestens zwei Bremskreisen zur Beaufschlagung mindestens eines Betriebsbremszylinders - einem ersten, elektro-pneumatischen Bremskreis (3; 3.2) und einem zweiten, mechanisch pneumatischen Bremskreis (4; 4.2) -, insbesondere Drucksteuer- Vorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem;4. Control device (1; 1.2) for a brake system with at least two brake circuits to act on at least one service brake cylinder - a first, electro-pneumatic brake circuit (3; 3.2) and a second, mechanical-pneumatic brake circuit (4; 4.2) -, in particular pressure control Device for a vehicle brake system;
4.1 mit einem Bremswertgeber (8; 8.2);4.1 with a brake value transmitter (8; 8.2);
4.2 mit einer, mit dem Bremswertgeber (8; 8.2) gekoppelten Betätigungseinrichtung (5, 6; 6.2) zur Vorgabe des Fahrerwunsches nach Bereitstellung eines Bremsmomentes bestimmter Größe; 4.3 der erste, elektro-pneumatischen Bremskreis (3; 3.2) umfaßt eine4.2 with an actuating device (5, 6; 6.2), coupled to the brake value transmitter (8; 8.2), for specifying the driver's request for the provision of a braking torque of a certain size; 4.3 the first, electro-pneumatic brake circuit (3; 3.2) comprises one
Steuereinrichtung (9; 9.2) und einen Druckregelmodul (10; 10.2), umfassend eine elektro-pneumatisch ansteuerbare Ventileinrichtung (11 ; 11.2);Control device (9; 9.2) and a pressure control module (10; 10.2), comprising an electro-pneumatically controllable valve device (11; 11.2);
4.4 der zweite, pneumatischen Bremskreis (4; 4.2) umfaßt eine mechanisch betätigbare Betriebsbremsventileinrichtung (15; 15.2); gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:4.4 the second, pneumatic brake circuit (4; 4.2) comprises a mechanically operable service brake valve device (15; 15.2); characterized by the following features:
4.5 mit einem, mit der Betätigungseinrichtung (6; 6.2) und dem Bremswertgeber (8; 8.2) gekoppelten und in einer Kammer (58; 47) geführten Pedalkraftkolben (48);4.5 with a pedal force piston (48) coupled to the actuating device (6; 6.2) and the brake value transmitter (8; 8.2) and guided in a chamber (58; 47);
4.6 die Arbeitskammer (13; 36) der Ventileinrichtung (11 ; 11.2) oder eine Verbindungsleitung zwischen Arbeitskammer (13; 36) und Betriebsbremszylinder ist mit der Kammer (58; 47) zur Beaufschlagung einer bei gewünschter Erzeugung eines Bremsmomentes in Betätigungsrichtung gerichteten Fläche (50) am Pedalkraftkolben (48) verbunden.4.6 the working chamber (13; 36) of the valve device (11; 11.2) or a connecting line between the working chamber (13; 36) and the service brake cylinder is connected to the chamber (58; 47) to act upon a surface (50 ) connected to the pedal force piston (48).
5. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9; 9.2), der Bremswertgeber (8; 8.2), Druckregelmodul (10; 10.2) und Betriebsbremsventileinrichtung (15; 15.2) in unmittelbarer räumlicher Nähe zueinander angeordnet sind.5. Control device (1; 1.2) according to claim 1, characterized in that the control device (9; 9.2), the brake value transmitter (8; 8.2), pressure control module (10; 10.2) and service brake valve device (15; 15.2) in close proximity to one another are arranged.
6. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9), der Bremswertgeber (8), das Druckregelmodul (10) und das Betriebsbremsventil (15) in einem gemeinsamen Gehäuse (17) angeordnet sind. 6. Control device (1; 1.2) according to one of claims 4 or 5, characterized in that the control device (9), the brake value transmitter (8), the pressure control module (10) and the service brake valve (15) in a common housing (17) are arranged.
7. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9; 9.2), der Bremswertgeber (8; 8.2), das Druckregelmodul (10; 10.2) und/oder das Betriebsbremsventil (15, 15.2) jeweils im Bereich ihrer Gehäuse (18, 19, 20, 21 ) aneinander befestigt, insbesondere aneinander angeflanscht sind.7. Control device (1; 1.2) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the control device (9; 9.2), the brake value transmitter (8; 8.2), the pressure control module (10; 10.2) and / or the service brake valve (15 , 15.2) are fastened to one another in the region of their housings (18, 19, 20, 21), in particular are flanged together.
8. Steuervorrichtung (1.2) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:8. Control device (1.2) according to one of claims 4 to 7, characterized by the following features:
8.1 die steuerbare Ventileinrichtung (11 ; 11.2) des Druckregelmoduls (10; 10.2) umfaßt desweiteren eine Steuerkammer (12);8.1 the controllable valve device (11; 11.2) of the pressure control module (10; 10.2) further comprises a control chamber (12);
8.2 die Betriebsbremsventileinrichtung (15; 15.2) umfaßt eine, mit mindestens einem Betriebsbremszylinder koppelbare Arbeitskammer (16);8.2 the service brake valve device (15; 15.2) comprises a working chamber (16) which can be coupled to at least one service brake cylinder;
8.3 die steuerbare Ventileinrichtung (11 ; 11.2) des ersten Bremskreises (3; 3.2) und die Betriebsbremsventileinrichtung (15; 15.2) des zweiten Bremskrei- ses (4; 4.2) werden von einer Ventileinheit (35) mit einer gemeinsam nutzbaren Arbeitskammer (36) und einem verschiebbaren und diese begrenzenden Kolben (42) gebildet.8.3 the controllable valve device (11; 11.2) of the first brake circuit (3; 3.2) and the service brake valve device (15; 15.2) of the second brake circuit (4; 4.2) are operated by a valve unit (35) with a common working chamber (36) and a displaceable and delimiting piston (42) is formed.
9. Steuervorrichtung (1.2) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:9. Control device (1.2) according to claim 8, characterized by the following features:
9.1 die Ventileinheit (35) umfaßt eine in einem Gehäuse (40) angeordnete erste Kammer (41 ), welche mittels des in dieser verschiebbar gelagerten Kolbens (42) in die Arbeitskammer (36) und eine Steuerkammer (37) unterteilbar ist; 9.2 die Arbeitskammer (37) ist über ein Relaisventil (38) mit einem9.1 the valve unit (35) comprises a first chamber (41) arranged in a housing (40), which can be subdivided into the working chamber (36) and a control chamber (37) by means of the piston (42) slidably mounted therein; 9.2 the working chamber (37) is connected to a via a relay valve (38)
Anschluß (39) zu einer Druckmittelquelle oder Druckmittelsenke koppelbar; 9.3 der Arbeitskammer (37) ist ein mit dem Betriebsbremszylinder koppelbarer Anschluß (57) zugeordnet.Connection (39) can be coupled to a pressure medium source or pressure medium sink; 9.3 the working chamber (37) is assigned a connection (57) which can be coupled to the service brake cylinder.
10. Steuervorrichtung (1.2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Relaisventil (39) einen Ventilsitz (44) in Form eines Manschettenteiles (43) und ein Ventilglied (45), welches vom Relaiskolben (42) gebildet wird, umfaßt. 10. Control device (1.2) according to claim 9, characterized in that the relay valve (39) comprises a valve seat (44) in the form of a sleeve part (43) and a valve member (45) which is formed by the relay piston (42).
11. Steuervorrichtung (1.2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Relaiskolben (42) ein, mit dem Betätigungseinrichtung (7; 7.2) und dem Bremswertgeber (8; 8.2) gekoppelter Betätigungskolben (46) zugeordnet ist, welcher in der ersten Kammer (41 ) verschiebbar gegenüber dem Relais- kolben (42) geführt ist, wobei die Verschiebbarkeit den Kontakt mit dem Relaiskolben und eine gemeinsame Verschiebbarkeit mit einschließt.11. Control device (1.2) according to claim 10, characterized in that the relay piston (42), with the actuating device (7; 7.2) and the brake value transmitter (8; 8.2) coupled actuating piston (46) is assigned, which in the first chamber (41) is displaceably guided relative to the relay piston (42), the displaceability including the contact with the relay piston and a common displaceability.
12. Steuervorrichtung (1.2) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: 12.1 der Pedalkraftkolben (48) ist im Gehäuse (40) in einer weiteren zweiten12. Control device (1.2) according to one of claims 6 to 9, characterized by the following features: 12.1 the pedal force piston (48) is in the housing (40) in a further second
Kammer (47) verschiebbar gelagert;Chamber (47) slidably mounted;
12.3 der Pedalkraftkolben (48) stützt sich über eine Federeinheit (49) an einer zwischen erster und zweiter Kammer angeordneten Gehäuseinnenwand des Gehäuses (40) ab.12.3 the pedal force piston (48) is supported via a spring unit (49) on a housing inner wall of the housing (40) arranged between the first and second chamber.
13. Steuervorrichtung (1.2) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Arbeitskammer (37) der Ventileinrichtung (11) des ersten Bremskreises (3; 3.2) und der zweiten Kammer (47) über Öffnungen oder Kanäle in der Gehäusewand (52) zwischen erster und zweiter Kammer oder in der Gehäuseinnenwand hergestellt wird.13. Control device (1.2) according to claim 12, characterized in that the connection between the working chamber (37) of the valve device (11) of the first brake circuit (3; 3.2) and the second chamber (47) via openings or channels in the housing wall ( 52) is produced between the first and second chamber or in the inner wall of the housing.
14. Steuervorrichtung (1.2) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Arbeitskammer (37) der Ventileinrichtung (11) des ersten Bremskreises (3; 3.2) und der zweiten Kammer (47) über eine externe, außerhalb der Ventilbaueinheit (34) geführten Verbindungsleitung14. Control device (1.2) according to claim 12, characterized in that the connection between the working chamber (37) of the valve device (11) of the first brake circuit (3; 3.2) and the second chamber (47) via an external, outside the valve assembly ( 34) guided connecting line
(51) erfolgt.(51) takes place.
15. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 15.1 der Druckregelmodul (10; 10.2) umfaßt zwei Steuerventile (26.1 , 26.2;15. Control device (1; 1.2) according to one of claims 4 to 10, characterized by the following features: 15.1 the pressure control module (10; 10.2) comprises two control valves (26.1, 26.2;
26.21 , 26.22);26.21, 26.22);
15.2 die Steuerventile (26.1 , 26.2; 26.21 , 26.22) sind in Verbindungsleitungen (54) zwischen Vorratskammer (39) und Steuerkammer (37) und Umgebung oder einem Schalldämpfer (30; 30.2) angeordnet. 15.2 the control valves (26.1, 26.2; 26.21, 26.22) are arranged in connecting lines (54) between the storage chamber (39) and the control chamber (37) and the environment or a silencer (30; 30.2).
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DE102004024462A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-12-08 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Electropneumatic brake device of a rail vehicle with continuous control range |
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DE102006019089B4 (en) * | 2006-04-25 | 2015-01-08 | Linde Material Handling Gmbh | Braking device for a vehicle |
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DE19746342A1 (en) * | 1997-10-21 | 1999-04-22 | Wabco Gmbh | Hydraulic vehicle brake system |
DE19756000A1 (en) * | 1997-12-17 | 1999-06-24 | Wabco Gmbh | Arrangement with a valve device |
DE19852399A1 (en) * | 1998-11-13 | 2000-05-18 | Wabco Gmbh & Co Ohg | Brake value transmitter with integrated addition redundancy |
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