EP4565464A1 - Elektromechanisches bremssystem mit redundanter pneumatischer ansteuerung des anhängers - Google Patents

Elektromechanisches bremssystem mit redundanter pneumatischer ansteuerung des anhängers

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Publication number
EP4565464A1
EP4565464A1 EP22761198.5A EP22761198A EP4565464A1 EP 4565464 A1 EP4565464 A1 EP 4565464A1 EP 22761198 A EP22761198 A EP 22761198A EP 4565464 A1 EP4565464 A1 EP 4565464A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
primary
trailer
connection
control
way valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22761198.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Julian van Thiel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF CV Systems Global GmbH
Original Assignee
ZF CV Systems Global GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF CV Systems Global GmbH filed Critical ZF CV Systems Global GmbH
Publication of EP4565464A1 publication Critical patent/EP4565464A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • 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
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/68—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves
    • B60T13/683—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves in pneumatic systems or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • 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
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/24—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
    • B60T13/26—Compressed-air systems
    • B60T13/261—Compressed-air systems systems with both indirect application and application by springs or weights and released by compressed air
    • B60T13/263—Compressed-air systems systems with both indirect application and application by springs or weights and released by compressed air specially adapted for coupling with dependent systems, e.g. tractor-trailer systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • 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
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/20—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger specially for trailers, e.g. in case of uncoupling of or overrunning by trailer

Definitions

  • the invention relates to a trailer control module for a braking system of a towing vehicle with a trailer that includes a pneumatic braking system.
  • the invention further relates to an electromechanical braking system for a commercial vehicle and a commercial vehicle.
  • Braking systems used today in commercial vehicles are usually pneumatic braking systems that work with compressed air. This applies to both towing vehicles and trailers, with one or more compressed air circuits being provided in the towing vehicle and the braking system of the towing vehicle having valves in order to provide compressed air to targeted pneumatically actuated brake actuators on the wheels in order to cause the towing vehicle to decelerate.
  • Trailers for such commercial vehicles also include a pneumatic braking system, but are supplied by an air treatment unit from the towing vehicle.
  • both the towing vehicle and the trailer have two pneumatic connections, namely a “stock” coupling head and a “brake” coupling head.
  • Supply pressure is provided from the towing vehicle to the trailer vehicle via the “supply” coupling head and is then used in the trailer to fill up a trailer supply intended for this purpose.
  • a control pressure is transferred via the “brake” coupling head, which indicates the amount of brake pressure for the trailer.
  • electromechanical braking systems have been increasingly developed and used in the towing vehicle in recent years, which no longer work with compressed air, but rather electrically. see control brake actuators and in which the deceleration of the towing vehicle is realized by electromechanical actuators.
  • a trailer control valve for this purpose is known from EP 3 822 133 A1.
  • the trailer control valve includes at least two electrical connections configured to receive two independent but redundant electrical control signals comprising the signal for a preset brake control pressure, at least one valve configured to provide a constant air pressure from an air pressure source to the preset brake control pressure to adjust, a brake supply pressure port, which is a pneumatic outlet and is designed to provide the preset brake supply pressure to the pneumatic trailer brake system, a brake control pressure port, which is a second pneumatic outlet and is designed to provide the preset brake control pressure to the pneumatic brake system of the trailer, wherein the compressed air source is arranged within the trailer control valve.
  • a trailer control module is known, which is intended for a braking system of a motor vehicle with a trailer which includes a pneumatic braking system which is designed to provide the pneumatic braking system of the trailer with a preset brake control output pressure.
  • the trailer control module includes at least two electrical connectors configured to receive two independent but redundant electrical control input signals that include a preset brake control output pressure signal, at least one air pressure source input configured to receive compressed air from a compressed air source, at least one Valve designed to regulate the constant air pressure from the air pressure source to the preset brake output pressure, at least one brake supply valve pressure port configured to provide the brake supply output pressure to the trailer pneumatic brake system, and at least one brake control pressure port configured to provide the preset brake control output pressure to the trailer pneumatic brake system.
  • the trailer control module disclosed herein is characterized in that it includes at least two control solenoid groups, each of which includes at least one load valve and at least one exhaust valve, and forms part of the control channel.
  • the invention solves the problem in a trailer control module for a braking system of a towing vehicle with a trailer that includes a pneumatic braking system, with the features of claim 1.
  • a trailer control module comprises at least a first primary electrical connection for receiving a primary electrical control signal and a secondary electrical connection for receiving a secondary electrical control signal.
  • the primary and secondary electrical control signals are preferably redundant and independent of one another. They preferably include the signal for a preset trailer brake pressure. During normal operation, only the primary electrical control signal is preferably controlled. In the event that the primary electrical control signal cannot be provided or cannot be provided correctly in the event of a fault, the trailer control module is preferably controlled based on the secondary electrical control signal.
  • the trailer control module preferably has at least one supply connection for receiving supply pressure from a compressed air source, a trailer supply connection for providing supply pressure for the pneumatic brake system of the trailer, as well as a trailer brake pressure connection for providing trailer brake pressure to the trailer's pneumatic braking system.
  • the trailer supply connection is also referred to as the “stock coupling head” or “yellow coupling head”, while the trailer brake pressure connection can also be referred to as the “brake coupling head” or “red coupling head”.
  • the compressed air source connected to this supply connection for receiving supply pressure is preferably the only compressed air source of the brake system, since the brake system is preferably designed as an electromechanical brake system.
  • the trailer control module has a valve arrangement which receives supply pressure from the supply connection and controls the trailer brake pressure at the trailer brake pressure connection depending on the primary and secondary electrical control signals.
  • the valve arrangement has a primary pilot control unit that receives the primary control signals and a secondary pilot control unit that receives the secondary control signals.
  • the primary pilot control unit has a primary 3/2-way valve as the primary inlet-exhaust valve and the secondary pilot control unit has a secondary 3/2-way valve as the secondary inlet-exhaust valve.
  • the invention is based on the finding that a trailer control module can or should be provided in an electromechanical brake system for an electromechanically braked commercial vehicle, which allows the pneumatic control of the trailer. Since an electromechanical brake system does not have any additional compressed air supplies, but only controls the brake actuators on the wheels electrically, a trailer control module for such a braking system should also be able to be controlled purely electrically.
  • the trailer control module according to the first aspect of the invention is designed to receive and implement the primary and secondary electrical control signals.
  • the compressed air source may be a compressed air tank, a compressor and/or an electronic air processing unit or another unit suitable for providing compressed air. It can be located adjacent to the trailer control module in the braking system in order to reduce the number and length of pneumatic lines. In special embodiments, it may also be advantageous to directly integrate the inlet control module with the compressed air source.
  • the primary and secondary electrical control signals are preferably provided by two independent control units, as will be described in more detail below.
  • the trailer control module according to the first aspect of the invention is intended in particular for use in an electromechanical brake system and in this respect the supply connection is preferably the only supply connection and the compressed air source is preferably connected exclusively to the supply connection and no other consumers.
  • the primary pilot control unit has a primary holding valve for maintaining a primary control pressure controlled by the primary 3/2-way valve.
  • the secondary pilot control unit preferably has a secondary holding valve for maintaining a secondary control pressure controlled by the secondary 3/2-way valve.
  • the primary and secondary 3/2-way valves preferably each have first and second switching positions, whereby they are preferably in the exhaust or venting position in the first switching position and in the second switching position are in the ventilation or inlet or load position. This means that in order to change between ventilation and venting positions and thus to provide service brake pressure for the trailer, it is necessary that the primary and secondary 3/2-way valves are each switched back and forth between their switching positions.
  • the primary and secondary holding valves are provided, which can reduce the switching work of the primary and secondary 3/2-way valves, particularly during staged venting.
  • the primary and secondary holding valves are also preferably controlled via the primary and secondary control signals.
  • the trailer control module has a main valve unit which is connected to the supply connection and receives supply pressure from this, and which is connected to the primary pilot control unit and to the secondary pilot control unit and receives the primary control pressure and the secondary control pressure from them, and in Depending on the primary control pressure and the secondary control pressure, the trailer brake pressure is controlled at the trailer brake pressure connection.
  • the main valve unit is controlled by both the primary pilot control unit and the secondary pilot control unit.
  • the primary 3/2-way valve has a first 3/2-way valve connection connected or connectable to the supply connection, a second 3/2-way valve connection connected or connectable to a vent, and a third 3/2-way valve connection connected to a first control pressure line on.
  • the second 3/2-way valve connection is preferably connected to the third 3/2-way valve connection.
  • the first 3/2-way valve connection is connected to the third 3/2-way valve connection for controlling the primary control pressure into the first control pressure line.
  • the secondary 3/2-way valve preferably has a fourth 3/2-way valve connection connected or connectable to the supply connection, a fifth 3/2-way valve connection connected or connectable to a vent and a sixth 3/2 connected to a second control pressure line - Directional valve connection.
  • the fifth 3/2-way valve connection is preferably connected to the sixth 3/2-way valve connection.
  • the fourth 3/2-way valve connection is preferably connected to the sixth 3/2-way valve connection for controlling the secondary control pressure into the second control pressure line.
  • Both the primary and the secondary 3/2-way valve are preferably monostable and, according to the described embodiment, are preferably de-energized in the venting position. In special embodiments, however, it can also be provided that the primary and secondary 3/2-way valves are each designed to be bistable and therefore have two stable locking positions.
  • the main valve unit preferably has a relay valve, with a first relay valve connection connected or connectable to the supply connection, a second relay valve connection connected to the trailer brake pressure connection and controlling the trailer brake pressure, a third relay valve connection connected to a vent and at least one first relay valve control connection for receiving the primary control pressure.
  • the secondary control pressure can either also be controlled at the first relay valve control connection, or the relay valve has a second relay valve control connection, which is then provided separately for the secondary control pressure. It is also possible to have the primary and secondary to couple secondary control pressure via, for example, a select high valve to the first relay valve control connection.
  • the trailer control module has a tear-off safety valve, which is arranged pneumatically at least between the supply connection and the trailer supply connection.
  • a break-off safety valve serves to prevent further control of the trailer brake pressure at the trailer supply connection in the event that the red and/or yellow coupling head is separated in order to prevent the compressed air supply from running dry.
  • the primary switching signals are provided by a primary electronic control unit and the secondary switching signals are provided by a secondary electronic control unit, wherein the primary and secondary electronic control units are independent of one another and can at least partially replace one another functionally.
  • the secondary electronic control unit is a control unit that is intended for an electronic redundancy level of the braking system.
  • the secondary electronic control unit can also be designed to be integrated with the trailer control module in order to further save installation space.
  • the trailer control module is designed to be integrated with an electronic air processing unit of the brake system. This is particularly advantageous since the braking system as a whole is designed as an electromechanical braking system.
  • the invention solves the problem mentioned at the outset by an electromechanical braking system for a commercial vehicle according to claim 14.
  • the electromechanical braking system has a primary electronic control unit and a secondary electronic control unit, a first energy source, which is the primary Control unit supplied with electrical energy and a second energy source that supplies the secondary control unit with electrical energy.
  • the electromechanical brake system has at least a first and second electromechanical front axle brake actuator and at least a first and a second electromechanical rear axle brake actuator, which can be controlled by the primary control unit and the secondary control unit to implement a braking request.
  • trailer control module which is designed according to one of the preferred embodiments of a trailer control module described above according to the first aspect of the invention, wherein the primary control unit is connected to the primary electrical connection and provides the primary switching signals thereto. Furthermore, the secondary control unit is connected to the secondary electrical connection and provides the secondary switching signals there.
  • trailer control module according to the first aspect of the invention and the electromechanical braking system according to the second aspect of the invention have the same and similar sub-aspects as set out in particular in the dependent claims. In this respect, reference is made in full to the above description of the first aspect of the invention.
  • the trailer control module preferably has a trailer control module housing and is installed as an independent module in the braking system. Alternatively, the trailer control module and the secondary control unit are integrated together into one module. Further alternatively, the electromechanical brake system has an electronic air processing unit, with the trailer control module and the electronic air processing unit being integrated into one module.
  • the invention solves the problem mentioned at the outset by a commercial vehicle with the features of claim 18.
  • the commercial vehicle has a front axle, at least one rear axle and an electromechanical braking system according to one of the preferred embodiments of the electrical romechanical brake system according to the second aspect of the invention.
  • electromechanical braking system according to the second aspect of the invention, the trailer control module according to the first aspect of the invention and the commercial vehicle according to the third aspect of the invention have the same and similar sub-aspects as set out in particular in the dependent claims. In this respect, reference is made in full to the above description of the first and second aspects of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a trailer control module in a first exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a trailer control module in a second exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a trailer control module in a third exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic representation of an electromechanical brake system in a first exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an electromechanical brake system in a second exemplary embodiment
  • Fig. 6 is a schematic representation of an electromechanical brake system in a third exemplary embodiment.
  • Fig. 1 first shows a first exemplary embodiment of a trailer control module 1 according to the invention.
  • the trailer control module 1 is shown here with its own trailer control module housing 1 'and has a primary electrical connection 10 and a secondary electrical connection 12 as electrical connections.
  • the trailer control module 1 has pneumatic connections, namely a supply connection 11, which is connected to a compressed air source 2 (see FIGS. 4 to 6), a trailer supply connection 21, which is connected to a “yellow coupling head”, and a trailer brake pressure connection 22 , which is connected to a “red coupling head”.
  • the trailer control module 1 also has a vent 3.
  • the trailer control module 1 is intended for an electromechanical braking system 202 of a commercial vehicle 200 (see FIGS. 4 to 6) and is intended to be controlled purely electrically in the exemplary embodiment shown here (FIGS. 1 to 3). Pneumatic redundancy or the like is not provided here, even if this is fundamentally conceivable and may also be preferred in embodiments.
  • the trailer control module has a plurality of pneumatic or electro-pneumatic valves, which are collectively referred to as valve arrangement 4.
  • the valve arrangement 4 includes a primary pilot control unit 6 and a secondary pilot control unit 8.
  • the primary pilot control unit 6 is connected to the primary electrical connection 10 and is controlled based on the primary electrical control signals SS1.
  • the secondary pilot control unit 8 is connected to the secondary electrical connection 12 and is controlled based on the secondary electrical control signals SS2.
  • the primary pilot control unit 6 serves to provide a primary control pressure pS1 and the secondary pilot control unit 8 serves to provide a secondary control pressure pS2, which are each dependent on the primary and secondary electrical control signals SS1, SS1.
  • the primary pilot control unit 6 and the secondary pilot control unit 8 provide the primary and secondary control pressure pS1, pS2 to a main valve unit 14, which here has a relay valve 15. Both the primary and the secondary control pressure pS1, pS2 are provided at the relay valve 15 and a separate main valve unit is not provided for each pilot control unit 6, 8; rather, the invention uses a common main valve unit 14 for both the primary and the secondary pilot control units 6, 8.
  • the main valve unit 14 then sets the primary or secondary control unit. pressure pS1, pS2 and based on this controls the trailer brake pressure pBA at the trailer brake pressure connection 22.
  • the primary pilot control unit 6 in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 has a primary 3/2-way valve 16 as a combined inlet-outlet valve, as well as an optional primary holding valve 26 here 3/2-way valve connection 16.1, which is connected to the supply connection 11 and receives supply pressure.
  • the primary 3/2-way valve 16 has a second 3/2-way valve connection 16.2, which is connected to the vent 3.
  • a third 3/2-way valve connection 16.3 of the primary 3/2-way valve 16 is connected to a first control pressure line 17 and controls the primary control pressure pS1 in this.
  • the primary holding valve 16, which is designed as a 2/2-way valve, in particular as a monostable 2/2-way valve, is also inserted into the first control pressure line 17. In the switching position shown in FIG. 1, the de-energized switching position, it is closed, while it is opened when energized and can control the primary control pressure pS1.
  • the secondary pilot control unit 8 is also constructed in an analogous manner, which has a secondary 3/2-way valve as a combined inlet-outlet valve and optionally a secondary holding valve 28.
  • the secondary 3/2-way valve has a fourth 3/2-way valve connection 18.1 on, which is connected to the supply connection 11 and receives supply pressure.
  • the secondary 3/2-way valve 18 has a fifth 3/2-way valve connection 18.2, which is connected to the vent 3.
  • a sixth 3/2-way valve connection 18.3 is connected to the second control pressure line 19 and controls the secondary control pressure pS2 in this.
  • the secondary holding valve 28 is also inserted into the second control pressure line 19, which is designed as a monostable 2/2-way valve and is stable and de-energized in the first switching position shown in FIG.
  • the relay valve 15 also has a first relay valve connection 15.1, which is connected or can be connected to the supply connection 11 and receives supply pressure pV from this.
  • a second relay valve connection 15.2 can also be understood as a working connection and is connected to the trailer brake pressure connection 22 in order to control the trailer brake pressure pBA at this.
  • a third relay valve connection 15.3 is connected to one or the vent 3.
  • a tear-off safety valve 30 is connected in a basically known manner, which is arranged and connected in such a way that, in the event of a sudden drop in pressure at the trailer supply connection 21 or at the trailer brake pressure connection 22, it falls into a throttled switching position in order to prevent idling compressed air source 2 connected to the supply connection 11.
  • FIG. 1 Also shown in FIG. 1 is a primary pressure sensor 32 and a secondary pressure sensor 34, each of which detects the controlled trailer brake pressure pBA.
  • the primary pressure sensor 32 provides a primary pressure signal SD1 and the secondary pressure sensor 34 provides a secondary pressure signal SD2.
  • the pressure sensors 32, 34 are designed redundantly here.
  • valve assembly 4 may also be integrated into other functional units of the electromechanical braking system 202, as will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 6.
  • Fig. 2 now shows a variant of the trailer control module of Fig. 1 and the same and similar elements are provided with the same reference numbers as in Fig. 1.
  • the differences to the first version are explained below. example (Fig. 1) highlighted. Similarities between the two exemplary embodiments are not particularly emphasized.
  • a first difference is that the secondary 3/2-way valve 18 is designed as a bistable valve 20 with two magnetic detent positions. This is indicated by the two electromagnets 20.1, 20.2, which can be controlled, here based on the secondary electrical control signal SS2.
  • a bistable valve has two stable, that is, detent positions that can be maintained without current, so that both the switching position of the bistable valve 20 shown in FIG. 2 and the switching position not shown in FIG. 2 can be maintained without current. This configuration is particularly advantageous in order to brake the trailer (not shown) when the commercial vehicle 200 is parked and to keep it in the parked state.
  • the bistable valve 20 is able to maintain the switching position, not shown in FIG.
  • a third embodiment of the trailer control module 1 shown in FIG. 3 is in turn based on the previous embodiments (FIGS. 1, 2) and the same and similar elements are again provided with the same reference numerals.
  • the differences from the first two exemplary embodiments are particularly emphasized, while similarities are not further emphasized.
  • the main difference from the first exemplary embodiment (Fig. 1) lies in the arrangement of the primary and secondary pilot control units 6, 8 in the third exemplary embodiment (Fig. 3). While the primary and secondary pilot control units 6, 8 in Fig. 1 and in particular also in 2 are provided in pneumatically separated paths, these are arranged interconnected in FIG. 3.
  • the secondary 3/2-way valve 18 is pneumatically arranged downstream of the primary 3/2-way valve 16, that is, the primary 3/2-way valve 16 controls the first control pressure pS1 into the first control line 17, but this is then the case first connected to the secondary 3/2-way valve 18, so that it is necessary for the secondary 3/2-way valve 18 to be moved into the second switching position, not shown in FIG.
  • FIG. 4 An exemplary embodiment of an electromechanical brake system 202 of a commercial vehicle 200 is shown in FIG. 4.
  • An electromechanical braking system 202 is provided for a commercial vehicle 200, which is designed here as a two-axle commercial vehicle 200 and has a front axle VA and a rear axle HA. It should be understood that such commercial vehicles 200 can also have a second rear axle and can be designed overall as multi-axle vehicles.
  • the electromechanical brake system 202 has a primary operating level 204 and a secondary redundancy level 206, which can take over the deceleration of the commercial vehicle 200 in the event that the operating level 204 is not functioning or is not functioning properly.
  • the primary operating level 204 is powered by a first energy source 210 and includes a primary electronic control unit 100.
  • the primary electronic control unit 100 is connected via a primary vehicle bus 212 to other units of the commercial vehicle 200, such as an autonomous driving unit 222, in order to be connected thereto Receive and implement trajectories, braking requests or maneuvers.
  • the electromechanical brake system 202 also includes a brake value transmitter 208, which can be designed, for example, as an electric brake pedal.
  • the brake value transmitter 208 is connected to the primary electronic control unit 100 in a basically known manner.
  • the primary electronic control unit 100 is further connected to first and second electromechanical front axle brake actuators 230a, 230b and first and second electromechanical rear axle brake actuators 232a, 232b and provides control signals SB1, SB2 to them.
  • the electromechanical braking system 202 includes a secondary electronic control unit 110, which can at least partially functionally replace the primary electronic control unit 100.
  • the secondary electronic control unit 110 takes over control of the electromechanical brake system 202 in the event that the primary electronic control unit 100 does not function or does not function properly.
  • the secondary electronic control unit 110 is also connected to the brake value transmitter 208 and receives signals from other units, such as in particular the autonomous driving unit 222, via a secondary vehicle bus 214.
  • the secondary electronic control unit 110 is also connected to the first and second electromechanical front axle brake actuators 230a, 230b as well as the first and second electromechanical rear axle brake actuators 232a, 232b and, in the event of redundancy, redundant control signals SB3, SB4 can be sent to these provide.
  • the first and second electromechanical front axle brake actuators 230a, 230b and the first and second electromechanical rear axle brake actuators 232a, 232b are connected to both the first and second energy sources 210, 220 for this purpose.
  • the electromechanical braking system 202 is designed to control a trailer (not shown).
  • the electromechanical brake system 202 includes the trailer control module 1, which makes it possible to control conventional trailers with a purely pneumatically designed trailer brake system.
  • the primary electrical connection 10 of the trailer control module 1 is connected to the primary electronic control unit 100 and receives the primary electrical control signals SS1 therefrom.
  • the secondary electrical connection 12 is connected to the secondary electronic control unit 110 and receives the secondary electrical control signals SS2 therefrom. That is, both in normal operation, when the electromechanical braking system 202 is controlled by the primary electronic control unit 100, and in redundant operation, when the electromechanical braking system 202 is controlled by the secondary electronic control unit 110, the trailer can be controlled via the trailer control module 1.
  • a compressed air supply is shown as a compressed air source 2, which must be connected to an air processing unit or the like, not shown here, in order to fill it with compressed air accordingly.
  • the second exemplary embodiment of the electromechanical brake system 202 (FIG. 5) is based on the first exemplary embodiment (FIG. 4) and the same and similar elements are in turn provided with the same reference numbers, so that reference is made in full to the description of FIG. 4. The differences are highlighted below in particular.
  • the most important difference in the second exemplary embodiment of the electromechanical brake system 202 is that the trailer control module 1 is integrated with the secondary electronic control unit 110 to form one module.
  • the Integrated module 240 has a module housing 240 ', so that, for example, the electrical line via which the secondary electronic control signals SS2 are provided by the secondary electronic control unit 110 only runs internally within the integrated module 240. In this way, installation space can be saved and the overall footprint of the brake system 202 can be reduced.
  • the third exemplary embodiment (FIG. 6) of the electromechanical brake system 202 is based on the second exemplary embodiment (FIG. 5), with an additional electronic air processing unit 130 being provided here, which is also integrated here into the integrated module 240.
  • the integrated module 240 no longer requires an external connection for supply pressure, as is the case in the exemplary embodiment shown in FIG. 5 for the compressed air source 2. Rather, pneumatic lines and connections can run purely within the integrated module 240, thereby eliminating cabling and installation space can be saved. It should be understood that although it is shown in FIG 1 and the electronic air treatment unit 130 are designed to be integrated together.
  • Trailer control module Trailer control module housing Compressed air source Vent Valve arrangement Primary pilot control unit Secondary pilot control unit Primary electrical connection Supply connection Secondary electrical connection Main valve unit Relay valve first relay valve connection second relay valve connection third relay valve connection first relay valve control connection second relay valve control connection primary 3/2-way valve first 3/2-way valve connection second 3/2 -Way valve connection third 3/2-way valve connection first control pressure line secondary 3/2-way valve fourth 3/2-way valve connection fifth 3/2-way valve connection sixth 3/2-way valve connection second control pressure line bistable valve trailer supply connection trailer brake pressure connection common control pressure line 26 primary holding valve

Landscapes

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  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Anhängersteuermodul (1) für ein elektromechanisches Bremssystem (202) eines Zugfahrzeugs mit einem Anhänger, der ein pneumatisches Bremssystem umfasst. Das Anhängersteuermodul (1) umfasst einen primären elektrischen Anschluss (10) zum Empfangen eines primären elektrischen Steuersignals (SS1) und einen sekundären elektrischen Anschluss (12) zum Empfangen eines sekundären elektrischen Steuersignals (SS2), eine Ventilanordnung (4), die in Abhängigkeit von den primären und sekundären elektrischen Steuersignalen (SS1, SS2) einen Anhängerbremsdruck (pBA) aussteuert. Die Ventilanordnung (4) hat eine die primären Steuersignale (SS1) empfangende primäre Vorsteuereinheit (6) und eine die sekundären Steuersignale (SS2) empfangende sekundäre Vorsteuereinheit (8), wobei die primäre Vorsteuereinheit (6) ein primäres 3/2-Wegeventil (16) als primäres Einlass-Auslass-Ventil und die sekundäre Vorsteuereinheit (8) ein sekundäres 3/2-Wege-Ventil (18) als sekundäres Einlass-Auslass-Ventil aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein elektromechanisches Bremssystem (202) und ein Nutzfahrzeug (200).

Description

Elektromechanisches Bremssystem mit redundanter pneumatischer Ansteue- runq des Anhängers
Die Erfindung betrifft ein Anhängersteuermodul für ein Bremssystem, eines Zugfahrzeugs mit einem Anhänger, der ein pneumatisches Bremssystem umfasst. Die Erfindung betrifft ferner ein elektromechanisches Bremssystem für ein Nutzfahrzeug und ein Nutzfahrzeug.
Bremssysteme, wie sie heutzutage für Nutzfahrzeuge eingesetzt werden, sind in der Regel pneumatische Bremssysteme, die mit Druckluft arbeiten. Dies gilt sowohl für Zugfahrzeuge als auch für Anhänger, wobei im Zugfahrzeug ein oder mehrere Druckluftkreise vorgesehen sind und das Bremssystem des Zugfahrzeugs Ventile aufweist, um Druckluft gezielt pneumatisch betätigbaren Bremsaktuatoren an den Rädern zur Verfügung zu stellen, um so eine Verzögerung des Zugfahrzeugs herbeizuführen. Auch Anhänger für derartige Nutzfahrzeuge umfassen ein pneumatisches Bremssystem, werden aber von einer Luftaufbereitungseinheit aus dem Zugfahrzeug heraus versorgt. Zu diesem Zweck verfügen sowohl das Zugfahrzeug als auch der Anhänger über zwei pneumatische Anschlüsse, nämlich einen Kupplungskopf „Vorrat“ und einen Kupplungskopf „Bremse“. Über den Kupplungskopf „Vorrat“ wird Vorratsdruck von dem Zugfahrzeug an das Anhängerfahrzeug bereitgestellt und in dem Anhänger dann zum Auffüllen eines dafür vorgesehenen Anhängervorrats verwendet. Über den Kupplungskopf „Bremse“ wird hingegen ein Steuerdruck übergeben, der die Höhe des Bremsdrucks für den Anhänger angibt.
Mit zunehmender Elektrifizierung im Automobilbereich wird auch das Bremssystem von Zugfahrzeugen weiter elektrifiziert. Aus diesem Grund wurden in den letzten Jahren vermehrt elektromechanische Bremssysteme entwickelt und eingesetzt, die im Zugfahrzeug nicht mehr mit Druckluft arbeiten, sondern elektri- sehe Bremsaktuatoren ansteuern und bei denen die Verzögerung des Zugfahrzeugs durch elektromechanische Aktuatoren realisiert wird.
Dennoch besteht Bedarf, auch weiterhin Anhänger, die ein herkömmliches pneumatisches Bremssystem haben, mit elektrifizierten Zugfahrzeugen zu ziehen und das pneumatische Bremssystem des Anhängers anzusteuern.
Aus EP 3 822 133 A1 ist ein Anhängersteuerventil für diesen Zweck bekannt. Das Anhängersteuerventil umfasst wenigstens zwei elektrische Anschlüsse, die dazu ausgebildet sind, zwei unabhängige, aber redundante elektrische Steuersignale zu empfangen, welche das Signal für einen voreingestellten Bremssteuerdruck aufweisen, wenigstens ein Ventil, das dazu ausgebildet ist, einen konstanten Luftdruck einer Luftdruckquelle auf den voreingestellten Bremssteuerdruck einzustellen, einen Bremsvorratsdruckanschluss, welcher ein pneumatischer Auslass ist und dazu ausgebildet ist, den voreingestellten Bremsvorratsdruck dem pneumatischen Anhängerbremssystem bereitzustellen, einen Bremssteuerdruckanschluss, welcher ein zweiter pneumatischer Auslass ist und dazu ausgebildet ist, den voreingestellten Bremssteuerdruck dem pneumatischen Bremssystem des Anhängers bereitzustellen, wobei die Druckluftquelle innerhalb des Anhängersteuerventils angeordnet ist.
Weiterhin ist aus EP 3 822 134 B1 ein Anhängersteuermodul bekannt, welches für ein Bremssystem eines Kraftfahrzeugs mit einem Anhänger, der ein pneumatisches Bremssystem umfasst, das dazu ausgelegt ist, dem pneumatischen Bremssystem des Anhängers einen voreingestellten Bremssteuerausgangsdruck bereitzustellen, vorgesehen ist. Das Anhängersteuermodul umfasst nach dieser Offenbarung mindestens zwei elektrische Anschlüsse, die ausgelegt sind, zwei unabhängige, aber redundante elektrische Steuereingangssignale zu empfangen, das Signal für einen voreingestellten Bremssteuerausgangsdruck umfassen, mindestens einen Luftdruckquelleneingang, der ausgelegt ist, Druckluft von einer Druckluftquelle zu empfangen, mindestens ein Ventil, das ausgelegt ist, den konstanten Luftdruck von der Luftdruckquelle auf den voreingestellten Bremsausgangsdruck einzuregeln, mindestens einen Bremsversorgungs- druckanschluss, der ausgelegt ist, dem pneumatischen Bremssystem des Anhängers den Bremsversorgungsausgangsdruck bereitzustellen, und mindestens einen Bremssteuerdruckanschluss, der ausgelegt ist, dem pneumatischen Bremssystem des Anhängers den voreingestellten Bremssteuerausgangsdruck bereitzustellen. Das hierin offenbarte Anhängersteuermodul zeichnet sich dadurch aus, dass es mindestens zwei Steuermagnetspulengruppen umfasst, von denen jede mindestens ein Lastventil und mindestens ein Auslassventil umfasst, und einen Teil des Steuerkanals bildet.
Auch wenn beide Lösungen funktionieren, sind weitere Verbesserungen notwendig, insbesondere in Bezug auf Bauraum sowie eine Reduktion der einzelnen Bauteile.
In einem ersten Aspekt löst die Erfindung die Aufgabe bei einem Anhängersteuermodul für ein Bremssystem eines Zugfahrzeugs mit einem Anhänger, der ein pneumatisches Bremssystem umfasst, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Ein derartiges Anhängersteuermodul umfasst nach dem ersten Aspekt der Erfindung mindestens einen ersten primären elektrischen Anschluss zum Empfangen eines primären elektrischen Steuersignals und einen sekundären elektrischen Anschluss zum Empfangen eines sekundären elektrischen Steuersignals. Die primären und sekundären elektrischen Steuersignale sind vorzugsweise redundant und unabhängig voneinander. Sie umfassen vorzugsweise das Signal für einen voreingestellten Anhängerbremsdruck. Im Normalbetrieb wird vorzugsweise nur das primäre elektrische Steuersignal ausgesteuert. Für den Fall, dass das primäre elektrische Steuersignal in einem Fehlerfall nicht oder nicht richtig bereitgestellt werden kann, wird vorzugsweise das Anhängersteuermodul basierend auf dem sekundären elektrischen Steuersignal gesteuert.
Ferner weist das Anhängersteuermodul gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorzugsweise wenigstens einen Vorratsanschluss zum Empfangen von Vorratsdruck von einer Druckluftquelle auf, einen Anhängerversorgungsanschluss zum Bereitstellen von Vorratsdruck für das pneumatische Bremssystem des Anhängers, sowie einen Anhängerbremsdruckanschluss zum Bereitstellen eines Anhängerbremsdrucks für das pneumatische Bremssystem des Anhängers. Der Anhängerversorgungsanschluss wird auch als „Kupplungskopf Vorrat“ oder „gelber Kupplungskopf“ bezeichnet, während der Anhängerbremsdruckanschluss auch als „Kupplungskopf Bremse“ bzw. „roter Kupplungskopf“ bezeichnet werden kann. Die an diesen Vorratsanschluss zum Empfangen von Vorratsdruck angeschlossene Druckluftquelle ist vorzugsweise die einzige Druckluftquelle des Bremssystems, da das Bremssystem vorzugsweise als elektromechanisches Bremssystem ausgebildet ist.
Ferner weist das Anhängersteuermodul gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung eine Ventilanordnung auf, die Vorratsdruck von dem Vorratsanschluss empfängt und in Abhängigkeit von den primären und sekundären elektrischen Steuersignalen den Anhängerbremsdruck am Anhängerbremsdruckanschluss aussteuert. Die Ventilanordnung weist eine die primären Steuersignale empfangende primäre Vorsteuereinheit und eine die sekundären Steuersignale empfangende sekundäre Vorsteuereinheit auf. Die primäre Vorsteuereinheit weist ein primäres 3/2-Wegeventil als primäres Einlass-Auslass-Ventil und die sekundäre Vorsteuereinheit weist ein sekundäres 3/2-Wegeventil als sekundäres Einlass-Auslass-Ventil auf.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass auch in einem elektromechanischen Bremssystem für ein elektromechanisch gebremstes Nutzfahrzeug ein Anhängersteuermodul vorgesehen sein kann bzw. sollte, welches die pneumatische Ansteuerung des Anhängers erlaubt. Da ein elektromechanisches Bremssystem aber über keine weiteren Druckluftvorräte verfügt, sondern die Bremsaktuatoren an den Rädern lediglich elektrisch ansteuert, sollte ein Anhängersteuermodul für ein derartiges Bremssystem ebenfalls rein elektrisch ansteuerbar sein. Zu diesem Zweck ist das Anhängersteuermodul gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung so ausgelegt, dass es die primären und sekundären elektrischen Steuersignale empfangen und umsetzen kann. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird dabei auf eine Trennung zwischen Last und Auslassventil verzichtet und stattdessen ein Anhängermodul vorgeschlagen, welches sowohl für das primäre elektrische Steuersignal als auch für das sekundäre elektrische Steuersignal ein dediziertes 3/2-Wegeventil vorsieht, welches als kombiniertes Einlass-Auslass-Ventil fungiert. Auf diese Weise lässt sich der Bauraum reduzieren und ein Anhängersteuermodul, welches zwei getrennte, aber redundante elektrische Steuersignale verarbeiten kann, mit geringem Bauraum in modernen elektromechanischen Bremssystem einsetzen. Die Druckluftquelle kann ein Druckluftbehälter sein, ein Kompressor und/oder eine elektronische Luftaufbereitungseinheit oder eine andere Einheit, die dazu geeignet ist, Druckluft bereitzustellen. Sie kann benachbart zum Anhängersteuermodul in dem Bremssystem untergebracht sein, um auf diese Weise die Anzahl und Länge pneumatischer Leitungen zu reduzieren. In besonderen Ausführungsformen kann es auch vorteilhaft sein, das Einlasssteuermodul mit der Druckluftquelle unmittelbar zu integrieren.
Die primären und sekundären elektrischen Steuersignale werden vorzugsweise von zwei unabhängigen Steuereinheiten bereitgestellt, wie nachfolgend noch genauer beschrieben werden wird. Es soll verstanden werden, dass das Anhängersteuermodul gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung insbesondere für den Einsatz in einem elektromechanischen Bremssystem vorgesehen ist und insofern der Vorratsanschluss vorzugsweise der einzige Vorratsanschluss ist und die Druckluftquelle vorzugsweise ausschließlich mit dem Vorratsanschluss und sonst keinen weiteren Verbrauchern verbunden ist.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, das die primäre Vorsteuereinheit ein primäres Halteventil zum Halten eines vom primären 3/2-Wegeventil ausgesteuerten primären Steuerdrucks aufweist. Vorzugsweise weist die sekundäre Vorsteuereinheit ein sekundäres Halteventil zum Halten eines vom sekundären 3/2-Wegeventil ausgesteuerten sekundären Steuerdrucks auf. Die primären und sekundären 3/2-Wegeventile weisen vorzugsweise jeweils erste und zweite Schaltstellungen auf, wobei sie vorzugsweise in der ersten Schaltstellung jeweils in Auslass- bzw. Entlüftungsstellung sind und in der zweiten Schaltstellung jeweils in Belüftungs- bzw. Einlass- oder Laststellung sind. Das heißt, zum Wechseln zwischen Belüftungs- und Entlüftungsstellung und somit zum Bereitstellen eines Betriebsbremsdrucks für den Anhänger ist es erforderlich, dass die primären und sekundären 3/2-Wegeventile jeweils zwischen ihren Schaltstellungen hin- und hergeschaltet werden. Um hier die Schaltarbeit zu reduzieren, sind die primären und sekundären Halteventile vorgesehen, die insbesondere beim gestuften Entlüften die Schaltarbeit der primären und sekundären 3/2-Wegeventile reduzieren können. Auch die primären und sekundären Halteventile werden vorzugsweise über die primären und sekundären Steuersignale angesteuert.
In einer bevorzugten Weiterbildung weist das Anhängersteuermodul eine Hauptventileinheit auf, die mit dem Vorratsanschluss verbunden ist und von diesem Vorratsdruck empfängt, und die mit der primären Vorsteuereinheit und mit der sekundären Vorsteuereinheit verbunden ist und von diesen den primären Steuerdruck und den sekundären Steuerdruck empfängt, und in Abhängigkeit von dem primären Steuerdruck und dem sekundären Steuerdruck den Anhängerbremsdruck am Anhängerbremsdruckanschluss aussteuert. Die Hauptventileinheit wird gemäß dieser Ausführungsform also sowohl von der primären Vorsteuereinheit als auch von der sekundären Vorsteuereinheit angesteuert. Es sind keine zwei Hauptventileinheiten, etwa eine primäre und eine sekundäre Hauptventileinheit, vorgesehen, sondern eine gemeinsame Hauptventileinheit für beide Vorsteuereinheiten, die unabhängig davon, ob der Anhängerbremsdruck über den primären Steuerdruck oder den sekundären Steuerdruck angefordert wird, den Anhängerbremsdruck am Anhängerbremsdruckanschluss aussteuert. Auch hierdurch können Bauteile reduziert und damit auch der Bauraum verringert werden.
Vorzugsweise weist das primäre 3/2-Wegeventil einen mit dem Vorratsanschluss verbundenen oder verbindbaren ersten 3/2-Wegeventilanschluss, einen mit einer Entlüftung verbundenen oder verbindbaren zweiten 3/2- Wegeventilanschluss, und einen mit einer ersten Steuerdruckleitung verbundenen dritten 3/2-Wegeventilanschluss auf. In einer ersten stromlosen Schaltstel- lung des primären 3/2-Wegeventils ist vorzugsweise der zweite 3/2- Wegeventilanschluss mit dem dritten 3/2-Wegeventilanschluss verbunden. Vorzugsweise ist in einer zweiten bestromten Schaltstellung des primären 3/2- Wegeventils der erste 3/2-Wegeventilanschluss mit dem dritten 3/2- Wegeventilanschluss zum Aussteuern des primären Steuerdrucks in die erste Steuerdruckleitung verbunden. In ähnlicher Weise weist das sekundäre 3/2- Wegeventil vorzugsweise einen mit dem Vorratsanschluss verbundenen oder verbindbaren vierten 3/2-Wegeventilanschluss, einen mit einer Entlüftung verbundenen oder verbindbaren fünften 3/2-Wegeventilanschluss und einen mit einer zweiten Steuerdruckleitung verbundenen sechsten 3/2- Wegeventilanschluss auf. In einer ersten stromlosen Schaltstellung des sekundären 3/2-Wegeventils ist vorzugsweise der fünfte 3/2-Wegeventilanschluss mit dem sechsten 3/2-Wegeventilanschluss verbunden. In einer zweiten bestromten Schaltstellung des sekundären 3/2-Wegeventils ist vorzugsweise der vierte 3/2-Wegeventilanschluss mit dem sechsten 3/2-Wegeventilanschluss zum Aussteuern des sekundären Steuerdrucks in die zweite Steuerdruckleitung verbunden. Sowohl das primäre als auch das sekundäre 3/2-Wegeventil sind vorzugsweise monostabil ausgebildet und sind nach der beschriebenen Ausführungsform vorzugsweise stromlos in der Entlüftungsstellung. In besonderen Ausführungsformen kann aber auch vorgesehen sein, dass die primären und sekundären 3/2-Wegeventile jeweils bistabil ausgebildet sind und insofern zwei stabile Raststellungen aufweisen.
Bevorzugt weist die Hauptventileinheit ein Relaisventil auf, mit einem mit dem Vorratsanschluss verbundenen oder verbindbaren ersten Relaisventilanschluss, einem mit dem Anhängerbremsdruckanschluss verbundenen und den Anhängerbremsdruck aussteuernden zweiten Relaisventilanschluss, einem mit einer Entlüftung verbundenen dritten Relaisventilanschluss und wenigstens einem ersten Relaisventilsteueranschluss zum Empfangen des primären Steuerdrucks. Der sekundäre Steuerdruck kann entweder ebenfalls an dem ersten Relaisventilsteueranschluss ausgesteuert werden, oder das Relaisventil weist einen zweiten Relaisventilsteueranschluss auf, der dann separat für den sekundären Steuerdruck vorgesehen ist. Auch ist es möglich, den primären und se- kundären Steuerdruck über beispielsweise ein Select-High-Ventil an den ersten Relaisventilsteueranschluss einzukoppeln.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Anhängersteuermodul ein Abrisssicherungsventil aufweist, welches pneumatisch wenigstens zwischen dem Vorratsanschluss und dem Anhängerversorgungsanschluss angeordnet ist. Ein solches Abrisssicherungsventil dient dazu, für den Fall, dass der rote und/oder gelbe Kupplungskopf getrennt werden, eine weitere Aussteuerung des Anhängerbremsdrucks am Anhängerversorgungsanschluss zu verhindern, um ein Leerläufen des Druckluftvorrats zu verhindern.
Bevorzugt werden die primären Schaltsignale von einer primären elektronischen Steuereinheit und die sekundären Schaltsignale von einer sekundären elektronischen Steuereinheit bereitgestellt, wobei die primäre und die sekundäre elektronische Steuereinheit unabhängig voneinander sind und sich funktional wenigstens teilweise ersetzen können. Beispielsweise ist die sekundäre elektronische Steuereinheit eine Steuereinheit, die für eine elektronische Redundanzebene des Bremssystems vorgesehen ist. Die sekundäre elektronische Steuereinheit kann auch mit dem Anhängersteuermodul integriert ausgebildet sein, um weiterhin Bauraum zu sparen.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Anhängersteuermodul mit einer elektronischen Luftaufbereitungseinheit des Bremssystems integriert ausgebildet ist. Dies ist besonders vorteilhaft, da das Bremssystem insgesamt als elektromechanisches Bremssystem ausgebildet ist.
In einem zweiten Aspekt löst die Erfindung die eingangs genannte Aufgabe durch ein elektromechanisches Bremssystem für ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 14. Das elektromechanische Bremssystem weist gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung eine primäre elektronische Steuereinheit und eine sekundäre elektronische Steuereinheit auf, eine erste Energiequelle, die die primäre Steuereinheit mit elektrischer Energie versorgt und eine zweite Energiequelle, die die sekundäre Steuereinheit mit elektrischer Energie versorgt. Auf diese Weise wird eine Unabhängigkeit der primären und sekundären Steuereinheit erreicht. Das elektromechanische Bremssystem weist wenigstens einen ersten und zweiten elektromechanischen Vorderachsbremsaktuator und wenigstens einen ersten und einen zweiten elektromechanischen Hinterachsbremsaktuator auf, die von der primären Steuereinheit und der sekundären Steuereinheit ansteuerbar sind zum Umsetzen einer Bremsanforderung. Es weist ferner ein Anhängersteuermodul auf, welches nach einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen eines Anhängersteuermoduls gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgestaltet ist, wobei die primäre Steuereinheit mit dem primären elektrischen Anschluss verbunden ist und an diesem die primären Schaltsignale bereitstellt. Ferner ist die sekundäre Steuereinheit mit dem sekundären elektrischen Anschluss verbunden und stellt an diesem die sekundären Schaltsignale bereit.
Es soll verstanden werden, dass das Anhängersteuermodul gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und das elektromechanische Bremssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung gleiche und ähnliche Unteraspekte aufweisen, wie sie insbesondere in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt sind. Insofern wird vollumfänglich auf die obige Beschreibung zum ersten Aspekt der Erfindung verwiesen.
Vorzugsweise weist das Anhängersteuermodul ein Anhängersteuermodulgehäuse auf und ist als eigenständiges Modul in dem Bremssystem verbaut. Alternativ sind das Anhängersteuermodul und die sekundäre Steuereinheit gemeinsam zu einem Modul integriert. Weiter alternativ weist das elektromechanische Bremssystem eine elektronische Luftaufbereitungseinheit auf, wobei das Anhängersteuermodul und die elektronische Luftaufbereitungseinheit zu einem Modul integriert sind.
In einem dritten Aspekt löst die Erfindung die eingangs genannte Aufgabe durch ein Nutzfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 18. Das Nutzfahrzeug weist eine Vorderachse, wenigstens eine Hinterachse und ein elektromechanisches Bremssystem nach einer der bevorzugten Ausführungsformen des elekt- romechanischen Bremssystems gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung auf. Wiederum soll verstanden werden, dass das elektromechanische Bremssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, das Anhängersteuermodul gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und das Nutzfahrzeug gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung gleiche und ähnliche Unteraspekte aufweisen, wie sie insbesondere in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt sind. Insofern wird vollumfänglich auf die obige Beschreibung zum ersten und zweiten Aspekt der Erfindung verwiesen.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese sollen die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr sind die Zeichnungen, wenn dies zur Erläuterung dienlich ist, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus den Zeichnungen unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, den Zeichnungen und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Anhängersteuermoduls in einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Anhängersteuermoduls in einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Anhängersteuermoduls in einem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines elektromechanischen Bremssystems in einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines elektromechanischen Bremssystems in einem zweiten Ausführungsbeispiel; und in
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines elektromechanischen Bremssystems in einem dritten Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt zunächst ein erstes Ausführungsbeispiel eines Anhängersteuermoduls 1 gemäß der Erfindung. Das Anhängersteuermodul 1 ist hier mit einem eigenen Anhängersteuermodulgehäuse 1 ‘ gezeigt und weist einen primären elektrischen Anschluss 10, einen sekundären elektrischen Anschluss 12 als elektrische Anschlüsse auf. Darüber hinaus weist das Anhängersteuermodul 1 pneumatische Anschlüsse auf, nämlich einen Vorratsanschluss 11 , der mit einer Druckluftquelle 2 (vgl. Fig. 4 bis 6) verbunden ist, einen Anhängerversorgungsanschluss 21 , der mit einem „gelben Kupplungskopf“ verbunden ist, sowie einen Anhängerbremsdruckanschluss 22, der mit einem „roten Kupplungskopf“ verbunden ist. Zum Entlüften weist das Anhängersteuermodul 1 ferner eine Entlüftung 3 auf. Das Anhängersteuermodul 1 ist für ein elektromechanisches Bremssystem 202 eines Nutzfahrzeugs 200 (vgl. Fig. 4 bis 6) vorgesehen und soll in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 bis 3) rein elektrisch angesteuert werden. Eine pneumatische Redundanz oder dergleichen ist hier nicht vorgesehen, auch wenn dies grundsätzlich denkbar und in Ausführungsformen auch bevorzugt sein kann.
Zum Umsetzen von an dem primären elektrischen Anschluss 10 bereitgestellten primären elektrischen Steuersignalen SS1 und zum Umsetzen von an dem sekundären elektrischen Anschluss 12 bereitgestellten sekundären elektrischen Steuersignalen SS2, weist das Anhängersteuermodul eine Mehrzahl pneumatischer bzw. elektropneumatischer Ventile auf, die gemeinsam als Ventilanordnung 4 bezeichnet werden. Die Ventilanordnung 4 umfasst in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 ) eine primäre Vorsteuereinheit 6 sowie eine sekundäre Vorsteuereinheit 8. Die primäre Vorsteuereinheit 6 ist mit dem primären elektrischen Anschluss 10 verbunden und wird basierend auf den primären elektrischen Steuersignalen SS1 angesteuert. Die sekundäre Vorsteuereinheit 8 ist mit dem sekundären elektrischen Anschluss 12 verbunden und wird basierend auf den sekundären elektrischen Steuersignalen SS2 angesteuert. Die primäre Vorsteuereinheit 6 dient dazu, einen primären Steuerdruck pS1 bereitzustellen und die sekundäre Vorsteuereinheit 8 dient dazu, einen sekundären Steuerdruck pS2 bereitzustellen, die jeweils abhängig sind von den primären und sekundären elektrischen Steuersignalen SS1 , SS1 .
Die primäre Vorsteuereinheit 6 und die sekundäre Vorsteuereinheit 8 stellen den primären bzw. sekundären Steuerdruck pS1 , pS2 an einer Hauptventileinheit 14 bereit, die hier ein Relaisventil 15 aufweist. Sowohl der primäre als auch der sekundäre Steuerdruck pS1 , pS2 werden an dem Relaisventil 15 bereitgestellt und es ist nicht für jede Vorsteuereinheit 6, 8 eine eigene Hauptventileinheit vorgesehen; vielmehr nutzt die Erfindung eine gemeinsame Hauptventileinheit 14 für sowohl die primäre als auch die sekundäre Vorsteuereinheit 6, 8. Die Hauptventileinheit 14 setzt dann den primären bzw. sekundären Steuer- druck pS1 , pS2 um und steuert basierend auf diesem den Anhängerbremsdruck pBA am Anhängerbremsdruckanschluss 22 aus.
Konkreter weist die primäre Vorsteuereinheit 6 in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ein primäres 3/2-Wegeventil 16 als kombiniertes Einlass- Auslass-Ventil auf, sowie hier auch ein optionales primäres Halteventil 26. Das primäre 3/2-Wegeventil weist einen ersten 3/2-Wegeventilanschluss 16.1 auf, der mit dem Vorratsanschluss 11 verbunden ist und Vorratsdruck empfängt. Das primäre 3/2-Wegeventil 16 weist einen zweiten 3/2-Wegeventilanschluss 16.2 auf, der mit der Entlüftung 3 verbunden ist. Ein dritter 3/2- Wegeventilanschluss 16.3 des primären 3/2-Wegeventils 16 ist mit einer ersten Steuerdruckleitung 17 verbunden und steuert in diesem den primären Steuerdruck pS1 aus. In die erste Steuerdruckleitung 17 ist auch das primäre Halteventil 16 eingesetzt, welches als 2/2-Wegeventil ausgebildet ist, insbesondere als monostabiles 2/2-Wegeventil. In der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung, der stromlosen Schaltstellung, ist es geschlossen, während es bestromt geöffnet wird und den primären Steuerdruck pS1 durchsteuern kann.
In analoger Weise ist auch die sekundäre Vorsteuereinheit 8 aufgebaut, die ein sekundäres 3/2-Wegeventil als kombiniertes Einlass-Auslass-Ventil aufweist sowie optional ein sekundäres Halteventil 28. Das sekundäre 3/2-Wegeventil weist einen vierten 3/2-Wegeventilanschluss 18.1 auf, der mit dem Vorratsanschluss 11 verbunden ist und Vorratsdruck empfängt. Das sekundäre 3/2- Wegeventil 18 weist einen fünften 3/2-Wegeventilanschluss 18.2 auf, der mit der Entlüftung 3 verbunden ist. Ein sechster 3/2-Wegeventilanschluss 18.3 ist mit der zweiten Steuerdruckleitung 19 verbunden und steuert in diesen den sekundären Steuerdruck pS2 aus. In die zweite Steuerdruckleitung 19 ist auch das sekundäre Halteventil 28 eingesetzt, welches als monostabiles 2/2- Wegeventil ausgebildet ist und stabil und stromlos in der ersten in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung ist, während es bestromt in die zweite in Fig. 1 nicht gezeigte geöffnete Schaltstellung überbracht werden kann. Die erste und zweite Steuerdruckleitung 17, 19 münden stromabwärts des primären bzw. sekundären Halteventils 26, 28 in eine gemeinsame Steuerdruckleitung 24 in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel. Die gemeinsame Steuerdruckleitung 24 ist dann mit einem ersten Relaisventilsteueranschluss 15.4 des Relaisventils 15 verbunden. Das Relaisventil 15 weist darüber hinaus einen ersten Relaisventilanschluss 15.1 auf, der mit dem Vorratsanschluss 11 verbunden bzw. verbindbar ist und von diesem Vorratsdruck pV empfängt. Ein zweiter Relaisventilanschluss 15.2 kann auch als Arbeitsanschluss verstanden werden und ist mit dem Anhängerbremsdruckanschluss 22 verbunden, um an diesem den Anhängerbremsdruck pBA auszusteuern. Ein dritter Relaisventilanschluss 15.3 ist mit einer oder der Entlüftung 3 verbunden. Zwischen den Vorratsanschluss 11 und den ersten Relaisventilanschluss 15.1 ist in im Grunde bekannter Weise ein Abrisssicherungsventil 30 geschaltet, welches so angeordnet und verschaltet ist, dass es bei einem plötzlichen Druckabfall am Anhängerversorgungsanschluss 21 oder am Anhängerbremsdruckanschluss 22 in eine gedrosselte Schaltstellung fällt, um ein Leerläufen der am Vorratsanschluss 11 angeschlossenen Druckluftquelle 2 zu verhindern.
In Fig. 1 ferner gezeigt ist ein primärer Drucksensor 32 und ein sekundärer Drucksensor 34, die jeweils den ausgesteuerten Anhängerbremsdruck pBA erfassen. Der primäre Drucksensor 32 stellt ein primäres Drucksignal SD1 bereit und der sekundäre Drucksensor 34 stellt ein sekundäres Drucksignal SD2 bereit. Die Drucksensoren 32, 34 sind also hier redundant ausgeführt.
Das Anhängersteuermodulgehäuse 1 ‘ ist nur optional und es soll verstanden werden, dass die Ventilanordnung 4 auch in andere funktionale Einheiten des elektromechanischen Bremssystems 202 integriert sein kann, wie mit Bezug auf die Fig. 4 bis 6 noch genauer beschrieben werden wird.
Fig. 2 zeigt nun eine Variante des Anhängersteuermoduls der Fig. 1 und gleiche und ähnliche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Im Folgenden werden insbesondere die Unterschiede zum ersten Ausführungs- beispiel (Fig. 1 ) hervorgehoben. Gemeinsamkeiten zwischen den beiden Ausführungsbeispielen werden nicht besonders betont.
Ein erster Unterschied liegt darin, dass das sekundäre 3/2-Wegeventil 18 als Bistabilventil 20 ausgebildet ist mit zwei magnetischen Raststellungen. Dies wird angedeutet durch die zwei Elektromagnete 20.1 , 20.2, die angesteuert werden können, hier basierend auf dem sekundären elektrischen Steuersignal SS2. Ein Bistabilventil weist zwei stabile, das heißt, stromlos aufrechterhaltbare Raststellungen auf, sodass sowohl die in Fig. 2 gezeigte als auch die in Fig. 2 nicht gezeigte Schaltstellung des Bistabilventils 20 stromlos beibehalten werden kann. Vorteilhaft ist diese Ausgestaltung insbesondere, um den Anhänger (nicht gezeigt) im abgestellten Zustand des Nutzfahrzeugs 200 zu bremsen und im geparkten Zustand zu halten. Das Bistabilventil 20 ist in der Lage, die in Fig. 2 nicht gezeigte Schaltstellung stromlos aufrechtzuerhalten und so dauerhaft und stromlos auch den sekundären Steuerdruck pS2 auszusteuern, um so stromlos auch den Anhängerbremsdruck pBA anzufordern.
Ein weiterer Unterschied, der unabhängig von dem gerade beschriebenen Unterschied ist, liegt darin, dass keine gemeinsame Steuerdruckleitung 24 vorgesehen ist, sondern die erste und zweite Steuerdruckleitung 17, 19 durchgängig bis zum Relaisventil 15 geführt sind. Die erste Steuerdruckleitung 17 ist dort mit dem ersten Relaisventilsteueranschluss 15.4 verbunden, während die zweite Steuerdruckleitung 19 mit einem zweiten Relaisventilsteueranschluss 15.5 verbunden ist. Der erste und der zweite Relaisventilsteueranschluss 15.4, 15.5 können auf denselben Relaiskolben, vorzugsweise auf dieselbe Relaisfläche wirken, oder es sind für den ersten und zweiten Relaisventilsteueranschluss 15.4, 15.5 separate Steuerflächen vorgesehen. Ein Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass die primären und sekundären Halteventile 26, 28 nicht zwingend geschlossen werden müssen, um den jeweils anderen Steuerdruck auszusteuern. So ist es möglich, dass, wie in Fig. 2 dargestellt, die optionalen primären und sekundären Halteventile 26, 28 stromlos offen sind, während sie nur bestromt geschlossen werden. Hierdurch kann der Energieverbrauch insgesamt reduziert und Schaltvorgänge eingespart werden. Eine in Fig. 3 dargestellte dritte Ausführungsform des Anhängersteuermoduls 1 basiert wiederum auf den vorherigen Ausführungsformen (Fig. 1 , 2) und gleiche und ähnliche Elemente sind wiederum mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auch hier werden insbesondere die Unterschiede zu den ersten beiden Ausführungsbeispielen hervorgehoben, während Gemeinsamkeiten nicht weiter betont werden.
Der wesentliche Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 ) liegt bei dem dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 3) in der Anordnung der primären und sekundären Vorsteuereinheit 6, 8. Während die primäre und sekundäre Vorsteuereinheit 6, 8 in Fig. 1 und insbesondere auch in Fig. 2 in pneumatisch getrennten Pfaden vorgesehen sind, sind diese in Fig. 3 verschaltet angeordnet. Insbesondere ist das sekundäre 3/2-Wegeventil 18 pneumatisch stromabwärts des primären 3/2-Wegeventils 16 angeordnet, das heißt, das primäre 3/2- Wegeventil 16 steuert den ersten Steuerdruck pS1 zwar in die erste Steuerleitung 17 aus, dies ist dann aber zunächst mit dem sekundären 3/2-Wegeventil 18 verbunden, sodass es notwendig ist, dass das sekundäre 3/2-Wegeventil 18 in die zweite in Fig. 1 nicht gezeigte Schaltstellung verbracht wird, um den ersten Steuerdruck pS1 durchsteuern zu können. Auf diese Weise kann eine Sicherheitsebene eingezogen werden und es kann verhindert werden, dass der primäre bzw. sekundäre Steuerdruck pS1 , pS2 sich an dem Relaisventil 15 addieren, sondern jeweils nur wechselweise ausgesteuert werden können. Die primären und sekundären Halteventile 26, 28 sind hier nach wie vor separat dargestellt, es könnte aber auch vorgesehen sein, dass diese in ein einzelnes Ventil integriert sind, das dann sowohl von dem primären als auch von dem sekundären elektrischen Steuersignal SS1 , SS2 angesteuert werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel eines elektromechanischen Bremssystems 202 eines Nutzfahrzeugs 200 ist in Fig. 4 dargestellt.
Ein elektromechanisches Bremssystem 202 ist für ein Nutzfahrzeug 200 vorgesehen, welches hier als zweiachsiges Nutzfahrzeug 200 ausgebildet ist und eine Vorderachse VA sowie eine Hinterachse HA aufweist. Es soll verstanden werden, dass derartige Nutzfahrzeuge 200 auch eine zweite Hinterachse aufweisen können sowie insgesamt als mehrachsige Fahrzeuge ausgebildet sein können. Das elektromechanische Bremssystem 202 weist eine primäre Betriebsebene 204 und eine sekundäre Redundanzebene 206 auf, die für den Fall, dass die Betriebsebene 204 nicht oder nicht richtig funktionsfähig ist, die Verzögerung des Nutzfahrzeugs 200 übernehmen kann. Die primäre Betriebsebene 204 wird von einer ersten Energiequelle 210 gespeist und umfasst eine primäre elektronische Steuereinheit 100. Die primäre elektronische Steuereinheit 100 ist über einen primären Fahrzeugbus 212 mit weiteren Einheiten des Nutzfahrzeugs 200 verbunden, wie beispielsweise einer Einheit für autonomes Fahren 222, um von dieser Trajektorien, Bremsanforderungen oder Manöver zu empfangen und umzusetzen. Das elektromechanische Bremssystem 202 umfasst daneben einen Bremswertgeber 208, der beispielsweise als elektrisches Bremspedal ausgebildet sein kann. Der Bremswertgeber 208 ist in im Grunde bekannter Weise mit der primären elektronischen Steuereinheit 100 verbunden. Die primäre elektronische Steuereinheit 100 ist ferner mit ersten und zweiten elektromechanischen Vorderachsbremsaktuatoren 230a, 230b sowie ersten und zweiten elektromechanischen Hinterachsbremsaktuatoren 232a, 232b verbunden und stellt an denen Stellsignale SB1 , SB2 bereit. In der sekundären Redundanzebene 206 umfasst das elektromechanische Bremssystem 202 eine sekundäre elektronische Steuereinheit 110, die die primäre elektronische Steuereinheit 100 wenigstens teilweise funktional ersetzen kann. Die sekundäre elektronische Steuereinheit 110 übernimmt die Steuerung des elektromechanischen Bremssystems 202 für den Fall, dass die primäre elektronische Steuereinheit 100 nicht oder nicht richtig funktioniert. Die sekundäre elektronische Steuereinheit 110 ist ebenfalls mit dem Bremswertgeber 208 verbunden und empfängt über einen sekundären Fahrzeugbus 214 Signale von weiteren Einheiten, wie insbesondere der Einheit für autonomes Fahren 222. Auch die sekundäre elektronische Steuereinheit 110 ist mit den ersten und zweiten elektromechanischen Vorderachsbremsaktuatoren 230a, 230b sowie den ersten und zweiten elektromechanischen Hinterachsbremsaktuatoren 232a, 232b verbunden und kann im Redundanzfall an diesen redundante Stellsignale SB3, SB4 bereitstellen. Die ersten und zweiten elektromechanischen Vorderachsbremsaktuatoren 230a, 230b und die ersten und zweiten elektromechanischen Hinterachsbremsaktuatoren 232a, 232b sind zu diesem Zweck sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Energiequelle 210, 220 verbunden.
Das elektromechanische Bremssystem 202 ist dazu ausgelegt, einen Anhänger (nicht gezeigt) anzusteuern. Zu diesem Zweck umfasst das elektromechanische Bremssystem 202 das Anhängersteuermodul 1 , das es ermöglicht, auch herkömmliche Anhänger mit einem rein pneumatisch ausgelegten Anhängerbremssystem anzusteuern.
Der primäre elektrische Anschluss 10 des Anhängersteuermoduls 1 ist mit der primären elektronischen Steuereinheit 100 verbunden und empfängt die primären elektrischen Steuersignale SS1 von dieser. Der sekundäre elektrische Anschluss 12 ist mit der sekundären elektronischen Steuereinheit 1 10 verbunden und empfängt die sekundären elektrischen Steuersignale SS2 von dieser. Das heißt, sowohl im Normalbetrieb, wenn das elektromechanische Bremssystem 202 von der primären elektronischen Steuereinheit 100 gesteuert wird, als auch im Redundanzbetrieb, wenn das elektromechanische Bremssystem 202 von der sekundären elektronischen Steuereinheit 110 gesteuert wird, kann der Anhänger über das Anhängersteuermodul 1 angesteuert werden. In Fig. 4 ist als Druckluftquelle 2 ein Druckluftvorrat gezeigt, der mit einer hier nicht gezeigten Luftaufbereitungseinheit oder dergleichen verbunden sein muss, um diesen mit Druckluft entsprechend zu füllen.
Das zweite Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Bremssystems 202 (Fig. 5) basiert auf dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 4) und gleiche und ähnliche Elemente sind wiederum mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass vollumfänglich auf die Beschreibung zu Fig. 4 verwiesen wird. Auch im Folgenden werden insbesondere die Unterschiede hervorgehoben. Der wichtigste Unterschied im zweiten Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Bremssystems 202 liegt darin, dass das Anhängersteuermodul 1 mit der sekundären elektronischen Steuereinheit 110 zu einem Modul integriert ist. Das integrierte Modul 240 weist ein Modulgehäuse 240‘ auf, sodass beispielsweise die elektrische Leitung, über die von der sekundären elektronischen Steuereinheit 110 die sekundären elektronischen Steuersignale SS2 bereitgestellt werden, lediglich intern innerhalb des integrierten Moduls 240 verläuft. Auf diese Weise kann Bauraum gespart werden und der Fußabdruck des Bremssystems 202 insgesamt verringert werden.
Das dritte Ausführungsbeispiel (Fig. 6) des elektromechanischen Bremssystems 202 basiert auf dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 5), wobei hier zusätzlich eine elektronische Luftaufbereitungseinheit 130 vorgesehen ist, die hier zusätzlich in das integrierte Modul 240 mit integriert ist. Insofern benötigt das integrierte Modul 240 auch keinen externen Anschluss mehr für Vorratsdruck, wie das in dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel der Fall ist für die Druckluftquelle 2. Vielmehr können pneumatische Leitungen und Verbindungen rein innerhalb des integrierten Moduls 240 verlaufen, wodurch Verkabelungen und Bauraum gespart werden können. Hierbei soll verstanden werden, dass in Fig. 6 zwar dargestellt ist, dass sowohl die Luftaufbereitungseinheit 130 als auch das Anhängersteuermodul 1 und die sekundäre elektronische Steuereinheit 110 zu dem integrierten Modul 240 integriert sind, es aber auch Ausführungsformen geben kann, bei denen lediglich das Anhängersteuermodul 1 und die elektronische Luftaufbereitungseinheit 130 gemeinsam integriert ausgebildet sind.
Bezuqszeichen (Teil der Beschreibung) Anhängersteuermodul Anhängersteuermodulgehäuse Druckluftquelle Entlüftung Ventilanordnung primäre Vorsteuereinheit sekundäre Vorsteuereinheit primärer elektrischer Anschluss Vorratsanschluss sekundärer elektrischer Anschluss Hauptventileinheit Relaisventil erster Relaisventilanschuss zweiter Relaisventilanschuss dritter Relaisventilanschuss erster Relaisventilsteueranschluss zweiter Relaisventilsteueranschluss primäres 3/2-Wegeventil erster 3/2-Wegeventilanschluss zweiter 3/2-Wegeventilanschluss dritter 3/2-Wegeventilanschluss erste Steuerdruckleitung sekundäres 3/2-Wegeventil vierter 3/2-Wegeventilanschluss fünfter 3/2-Wegeventilanschluss sechster 3/2-Wegeventilanschluss zweite Steuerdruckleitung Bistabilventil Anhängerversorgungsanschluss Anhängerbremsdruckanschluss gemeinsame Steuerdruckleitung 26 primäres Halteventil
28 sekundäres Halteventil
30 Abrisssicherungsventil
32 primärer Drucksensor
34 sekundärer Drucksensor
100 primäre elektronische Steuereinheit
110 sekundäre elektronische Steuereinheit
130 elektronische Luftaufbereitungseinheit
200 Nutzfahrzeug
202 elektromechanisches Bremssystem
204 primäre Betriebsebene
206 sekundäre Redundanzebene
208 Bremswertgeber
210 erste Energiequelle
212 primärer Fahrzeugbus
214 sekundärer Fahrzeugbus
220 zweite Energiequelle
222 Einheit für autonomes Fahren
230a, 230b erste und zweite elektromechanische Vorderachsbremsaktuatoren
232a, 232b erste und zweite elektromechanische Hinterachsbremsaktuatoren
240 integriertes Modul
240‘ Modulgehäuse
HA Hinterachse pBA Anhängerbremsdruck pS1 primärer Steuerdruck pS2 sekundärer Steuerdruck pV Vorratsdruck
SD1 primäres Drucksignal
SD2 sekundäres Drucksignal
551 primäres elektrisches Steuersignal
552 sekundäres elektrisches Steuersignal
VA Vorderachse

Claims

Patentansprüche
1 . Anhängersteuermodul (1 ) für ein Bremssystem (202) eines Zugfahrzeugs mit einem Anhänger, der ein pneumatisches Bremssystem umfasst, das Anhängersteuermodul (1 ) umfassend: mindestens einen primären elektrischen Anschluss (10) zum Empfangen eines primären elektrischen Steuersignals (SS1 ) und einen sekundären elektrischen Anschluss (12) zum Empfangen eines sekundären elektrischen Steuersignals (SS2), einen Vorratsanschluss (11 ) zum Empfangen von Vorratsdruck (pV) von einer Druckluftquelle, einen Anhängerversorgungsanschluss (21 ) zum Bereitstellen von Vorratsdruck (pV) für das pneumatische Bremssystem des Anhängers, einen Anhängerbremsdruckanschluss (22) zum Bereitstellen eines Anhängerbremsdrucks (pBA) für das pneumatische Bremssystem des Anhängers, und eine Ventilanordnung (4), die Vorratsdruck (pV) von dem Vorratsanschluss (11 ) empfängt und in Abhängigkeit von den primären und sekundären elektrischen Steuersignalen (SS1 , SS2) den Anhängerbremsdruck (pBA) am Anhängerbremsdruckanschluss (22) aussteuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (4) eine die primären Steuersignale (SS1 ) empfangende primäre Vorsteuereinheit (6) und eine die sekundären Steuersignale (SS2) empfangende sekundäre Vorsteuereinheit (8) aufweist, wobei die primäre Vorsteuereinheit (6) ein primäres 3/2-Wegeventil (16) als primäres Einlass- Auslass-Ventil und die sekundäre Vorsteuereinheit (8) ein sekundäres 3/2- Wege-Ventil (18) als sekundäres Einlass-Auslass-Ventil aufweist.
2. Anhängersteuermodul nach Anspruch 1 , wobei die primäre Vorsteuereinheit (6) ein primäres Halteventil (26) zum Halten eines vom primären 3/2- Wegeventil (16) ausgesteuerten primären Steuerdrucks (pS1) aufweist.
3. Anhängersteuermodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei die sekundäre Vorsteuereinheit (8) ein sekundäres Halteventil (28) zum Halten eines vom sekundären 3/2-Wegeventil (18) ausgesteuerten sekundären Steuerdrucks (pS2) aufweist.
4. Anhängersteuermodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend eine Hauptventileinheit (14), die mit dem Vorratsanschluss (11 ) verbunden ist und von diesem Vorratsdruck (pV) empfängt, und die mit der primären Vorsteuereinheit (6) und mit der sekundären Vorsteuereinheit (8) verbunden ist und von diesen den primären Steuerdruck (pS1 ) und den sekundären Steuerdruck (pS2) empfängt und in Abhängigkeit von dem primären Steuerdruck (pS1 ) und dem sekundären Steuerdruck (pS2) den Anhängerbremsdruck (pBA) am Anhängerbremsdruckanschluss (22) aussteuert.
5. Anhängersteuermodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das primäre 3/2-Wegeventil (16) einen mit dem Vorratsanschluss (11 ) verbundenen oder verbindbaren ersten 3/2-Wegeventilanschluss (16.1 ), einen mit einer Entlüftung (3) verbundenen oder verbindbaren zweiten 3/2- Wegeventilanschluss (16.2) und einen mit einer ersten Steuerdruckleitung (17) verbundenen dritten 3/2-Wegeventilanschluss (16.3) aufweist, wobei in einer ersten stromlosen Schaltstellung des primären 3/2-Wegeventils (16) der zweite 3/2-Wegeventilanschluss (16.2) mit dem dritten 3/2-Wegeventilanschluss (16.3) verbunden ist, und in einer zweiten bestromten Schaltstellung des primären 3/2- Wegeventils (16) der erste 3/2-Wegeventilanschluss (16.1 ) mit dem dritten 3/2- Wegeventilanschluss (16.3) zum Aussteuern des primären Steuerdrucks (pS1 ) in die erste Steuerdruckleitung (17) verbunden ist.
6. Anhängersteuermodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das sekundäre 3/2-Wegeventil (18) einen mit dem Vorratsanschluss (11 ) verbundenen oder verbindbaren vierten 3/2-Wegeventilanschluss (18.1 ), einen mit einer Entlüftung (3) verbundenen oder verbindbaren fünften 3/2- Wegeventilanschluss (18.2) und einen mit einer zweiten Steuerdruckleitung (19) verbundenen sechsten 3/2-Wegeventilanschluss (18.3) aufweist, wobei in einer ersten stromlosten Schaltstellung des sekundären 3/2-Wegeventils (18) der fünfte 3/2-Wegeventilanschluss (18.2) mit dem sechsten 3/2- Wegeventilanschluss (18.3) verbunden ist, und in einer zweiten bestromten Schaltstellung des sekundären 3/2-Wegeventils (18) der vierte 3/2- Wegeventilanschluss (18.1 ) mit dem sechsten 3/2-Wegeventilanschluss (18.3) zum Aussteuern des sekundären Steuerdrucks (pS2) in die zweite Steuerdruckleitung (19) verbunden ist.
7. Anhängersteuermodul nach Anspruch 4, wobei die Hauptventileinheit (14) ein Relaisventil (15) aufweist, mit einem mit dem Vorratsanschluss (11 ) verbundenen oder verbindbaren ersten Relaisventilanschuss (15.1 ), einem mit dem Anhängerbremsdruckanschluss (22) verbundenen und den Anhängerbremsdruck (pBA) aussteuernden zweiten Relaisventilanschluss (15.2), einem mit einer Entlüftung (3) verbundenen dritten Relaisventilanschluss (15.3) und wenigstens einem ersten Relaisventilsteueranschluss (15.4) zum Empfangen des primären Steuerdrucks (pS1).
8. Anhängersteuermodul nach Anspruch 7, wobei auch der sekundäre Steuerdruck (pS2) an dem ersten Relaisventilsteueranschluss (15.4) aussteuerbar ist, oder das Relaisventil (15) einen zweiten Relaisventilsteueranschluss (15.5) zum Empfangen des sekundären Steuerdrucks (pS2) aufweist.
9. Anhängersteuermodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das primäre 3/2-Wege-Venitl (16) und/oder das sekundäre 3/2-Wege-Ventil (18) als Bistabilventil (20) ausgebildet ist.
10. Anhängersteuermodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend ein Abrisssicherungsventil (30), welches pneumatisch wenigsten zwischen dem Vorratsanschluss (11 ) und dem Anhängerversorgungsanschluss (21 ) angeordnet ist.
11 . Anhängersteuermodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die primären Schaltsignale (SS1 ) von einer primären elektronischen Steuereinheit (100) und die sekundären Schaltsignale (SS2) von einer sekundären elektronischen Steuereinheit (110) bereitgestellt werden, wobei die primäre und die sekundäre elektronische Steuereinheit (100, 110) unabhängig voneinander sind und sich funktional wenigstens teilweise ersetzen können.
12. Anhängersteuermodul nach Anspruch 11 , wobei die sekundäre elektronische Steuereinheit (110) mit dem Anhängersteuermodul (1 ) integriert ausgebildet ist.
13. Anhängersteuermodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Anhängersteuermodul (1 ) mit einer elektronischen Luftaufbereitungseinheit (130) des Bremssystems (202) integriert ausgebildet ist.
14. Elektromechanisches Bremssystem (202) für ein Nutzfahrzeug, mit einer primären elektronischen Steuereinheit (100) und einer sekundären elektronischen Steuereinheit (110), einer ersten Energiequelle (210), die die primäre Steuereinheit (100) mit elektrischer Energie versorgt und einer zweiten Energiequelle (220), die die sekundäre Steuereinheit (110) mit elektrischer Energie versorgt; wenigstens einen ersten und zweiten elektromechanischen Vorderachsbremsaktuator (230a, 230b) und wenigstens einen ersten und zweiten elektromechanischen Hinterachsbremsaktuator (232a, 232b), die von der primären Steuereinheit (100) und der sekundären Steuereinheit (110) ansteuerbar sind zum Umsetzen einer Bremsanforderung; und einem Anhängersteuermodul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die primäre Steuereinheit (100) mit dem primären elektrischen Anschluss (10) verbunden ist und an diesem die primären Schaltsignale (SS1 ) bereitstellt, und die sekundäre Steuereinheit (110) mit dem sekundären elektrischen Anschluss (12) verbunden ist und an diesem die sekundären Schaltsignale (SS2) bereitstellt.
15. Elektromechanisches Bremssystem (202) nach Anspruch 14, wobei das Anhängersteuermodul (1 ) ein Anhängersteuermodulgehäuse (1 ‘) aufweist und als eigenständiges Modul in dem Bremssystem (202) verbaut ist.
16. Elektromechanisches Bremssystem (202) nach Anspruch 14, wobei das Anhängersteuermodul (1 ) und die sekundäre Steuereinheit (1 10) zu einem Modul integriert sind.
17. Elektromechanisches Bremssystem (202) nach Anspruch 14 oder 16, aufweisend eine elektronische Luftaufbereitungseinheit (130), wobei das Anhängersteuermodul (1 ) und die elektronische Luftaufbereitungseinheit (130) zu einem Modul integriert sind.
18. Nutzfahrzeug (200) mit einer Vorderachse (VA) und wenigstens einer Hinterachse (HA), und einem elektromechanischen Bremssystem (202) nach einem der Ansprüche 14 bis 17.
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PL2570316T5 (pl) * 2011-09-16 2023-07-17 Haldex Brake Products Aktiebolag Urządzenie eksploatacyjne dla pojazdu szynowego
DE102017005979A1 (de) * 2017-03-21 2018-09-27 Wabco Gmbh Elektro-Pneumatische Handbremse (EPH) mit integrierten TCV (skandinavische Ansteuerung
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