JP6333246B2

JP6333246B2 - ニューマチック式のブレーキ装置用の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムおよび電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムを作動させる方法

Info

Publication number: JP6333246B2
Application number: JP2015520986A
Authority: JP
Inventors: ウスルムスタファ
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2033-07-11
Also published as: JP2015521977A; WO2014009457A1; EP2872369A1; BR112014032294A2; CN104540715A; CN104540715B; KR102096453B1; KR20150041611A; DE102012013959A1; RU2015104791A; RU2638878C2

Description

本発明は、ニューマチック式（空気圧式）のブレーキ装置用の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムであって、第１の制御弁入力接続部と第２の制御弁入力接続部と制御弁出力接続部とを有する制御弁装置と、前記第１の制御弁入力接続部に接続された供給弁と、前記第２の制御弁入力接続部に接続された制御・空気逃し弁装置とを備えた、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムに関する。

本発明はさらに、本発明による電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムを作動させる方法に関する。

たとえば独国特許第１０２００８００７８７７号明細書に基づき公知であるような、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムは、所要の構成要素として、特に双安定性の制御弁装置と、セレクトロー弁とを有していてよい。この場合、セレクトロー弁は出力側で、制御弁装置のニューマチック式の制御入力部に接続されていてよい。これに相応して、従来の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムは、複雑な構造を有し、しかも製作が困難である。

本発明の根底を成す課題は、同じ機能性を維持したまま、あまり複雑ではない構造を有し、かつ製作が容易にされているような、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムを提供することである。

この課題は、独立請求項の形の各請求項に記載の特徴によって解決される。

本発明は、冒頭で述べた形式のパーキングブレーキシステムにおいて、制御弁出力接続部が、シャトル弁の第１のシャトル弁入力接続部に接続されており、シャトル弁のシャトル弁出力接続部が、リレー弁のリレー制御入力部に接続されていることにより構成される。これに関連して、接続は、特に直接に行われ得る。すなわち、間に介在する切換エレメントなしに、たとえば単純なニューマチック管路を用いて行なわれ得る。直接的な接続は、たとえばニューマチック式の接続管路内の単純な弁なしでも行なわれ得る。こうして、圧縮空気を制御弁出力接続部からリレー制御入力部へ導くことができる。この接続に基づき、セレクトロー弁は必要ではなくなり、そしてトレーラテスト機能が必要とされない場合には完全になくなることができる。

さらに、別の態様では、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムが、第１の制御弁入力接続部と第２の制御弁入力接続部と１つの制御弁出力接続部とを有する制御弁装置と、別の第１のシャトル弁入力接続部と別の第２のシャトル弁入力接続部と１つの別のシャトル弁出口接続部とを備えた別のシャトル弁と、第１の弁装置入力接続部と第２の弁装置入力接続部と１つの弁装置出力接続部とを備えた弁装置とを有し、前記別の第１のシャトル弁入力接続部が、前記制御弁出力接続部に接続されており、前記別の第２のシャトル弁入力接続部が、前記弁装置出力接続部に接続されており、前記別のシャトル弁出力接続部が、トレーラ制御モジュールに接続可能である。こうして、制御弁装置において、１つのニューマチック式の制御入力部を不要にすることができ、手間のかかるセレクトロー弁を、変えられた回路配置に基づいて別のシャトル弁により代えることができる。このシャトル弁は、トレーラテスト機能が所望される場合には、たとえばセレクトハイ弁として形成されていてよい。さらに、制御弁装置においてニューマチック式の制御入力部が不要となったことに基づき、より大きな構成自由度を得ることができる。特に、制御弁装置の制御ピストンを、少数の半径方向シール部材、すなわち特にＯリングを用いるだけで、または半径方向シール部材なしに、弁ハウジング内でほぼ摩擦なしに案内することができる。これにより、切換時に克服しなければならない摩擦力を減少させることができ、制御弁装置の切換特性における、温度に関連したばらつきを減少させることができる。温度に関連したばらつきは、使用される半径方向シール部材の、温度に関連した熱膨張差が原因で生ぜしめられ得るので、半径方向シール部材の数が大きくなればなるほど、ばらつき可能性も増大し得る。

本発明の有利な実施態様では、弁装置が、３ポート２位置弁として形成されている。弁装置として３ポート２位置弁を使用することにより、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムの要求された切換状態の実現が簡単に可能となる。

択一的な別の実施態様では、弁装置が、互いに対して並列に接続された２つの２ポート２位置弁として形成されている。このような構成によっても、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムの要求された切換状態が実現可能となる。

さらに別の実施態様では、制御弁出力接続部が、第１のシャトル弁入力接続部に対して並列に別の第１のシャトル弁入力接続部に接続されている。こうして、トラクタのパーキングブレーキの操作と、トレーラのパーキングブレーキの操作とが互いに別個に独立して実現され得る。この場合、トラクタのパーキングブレーキの制御はシャトル弁出力接続部を介して実現されていてよく、トレーラのパーキングブレーキの制御は別のシャトル弁出力接続部を介して実現されていてよい。

さらに別の実施態様では、制御弁装置が、弁座と弁座シール部とを有し、該弁座シール部が、制御弁装置の所定の切換位置で前記弁座に密に接触している。特に半径方向で作用するシール部材ではない弁座シール部は、通常では摩擦力を発生させないので、弁座シール部は、切換特性のばらつきには寄与しない。

付加的に、制御弁装置が、別の弁座と別の弁座シール部とを有し、該別の弁座シール部が、制御弁装置の別の切換位置で前記別の弁座に密に接触していてもよい。特に半径方向で作用するシール部材ではない弁座シール部は、通常では摩擦力を発生させないので、弁座シール部は、切換特性のばらつきには寄与しない。

さらに別の有利な実施態様では、制御弁装置が、シールエレメントと、チャンバ内に配置された弾性的なエレメントとを有し、前記シールエレメントが、前記チャンバを制御弁装置の切換室に対してシールしている。こうして、制御弁装置の切換特性は、制御弁装置内部の明確に規定された制御面に基づいて決定され得る。

また、制御弁装置が、チャンバ内に配置された弾性的なエレメントを有し、前記チャンバが、制御弁装置の切換室に接続されていることも考えられる。チャンバが切換室に接続されていることにより、チャンバと切換室との間のシールのためのシールエレメントを場合によっては不要にすることができるので、制御弁装置の切換特性に影響を与える恐れのある、シールエレメントにより生ぜしめられる温度に関連した摩擦も同じく生じなくなる。

さらに別の有利な実施態様では、前記別のシャトル弁が、ばね弾性的なエレメントを有し、該ばね弾性的なエレメントが、前記別のシャトル弁の安定的な切換位置を規定している。こうして、別のシャトル弁の無圧の状態における規定された安定的な切換位置が確保され得る。さらに、こうして電気的に操作可能なパーキングブレーキの投入が加速され得る。なぜならば、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムの空気逃しが、制御弁装置と弁装置とを介して同時に行われ得るからである。

さらに別の有用な実施態様では、前記別のシャトル弁が、第１の弁座と第１の弁座シール部と第２の弁座と第２の弁座シール部とを有し、前記別のシャトル弁の第１の切換位置で前記第１の弁座シール部が、前記第１の弁座に密に接触しており、前記別のシャトル弁の第２の切換位置で前記第２の弁座シール部が前記第２の弁座に密に接触している。

さらに別の実施態様では、前記制御弁出力接続部と前記第１のシャトル弁入力接続部とに対して並列に接続部が設けられており、該接続部を介して、当該電気的に操作可能なパーキングブレーキを手動により解除するために圧縮空気が供給され得る。こうして、故障時、すなわち特に電流消失時には、車両のパーキングブレーキを、付加的な機械的干渉なしに、外部の圧縮空気供給をベースにして、少なくとも一時的に解除することができる。パーキングブレーキの解除は、たとえば車両のレッカ移動のために必要となり得る。前記接続部の位置決めに基づき、考えられ得る構成では、たとえば、前記接続部は標準の作動時には閉じられていて、パーキングブレーキを手動式に解除する目的で、圧縮空気の手動式の供給を可能にするためにはじめて開放されるだけでよい。

冒頭で述べた方法は、本発明によれば、トレーラテスト機能を実施するために、前記別のシャトル弁が、前記弁装置を介して圧縮空気接続部に接続されることにより改良される。こうして、本発明による電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムの利点および特別な点は、方法の枠内においても実現される。

以下に、本発明の特に好適な実施形態を図面につき詳しく説明する。

電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムを第１の切換状態で示す図である。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムを第２の切換状態で示す図である。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムを第３の切換状態で示す図である。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムを第４の切換状態で示す図である。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムを第５の切換状態で示す図である。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムを第６の切換状態で示す図である。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムを第７の切換状態で示す図である。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムを第８の切換状態で示す図である。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムの別の実施形態を示す図である。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムのさらに別の実施形態を示す図である。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムのさらに別の実施形態を示す図である。制御弁装置を第１の切換位置で示す図である。制御弁装置を第２の切換位置で示す図である。制御弁装置を第３の切換位置で示す図である。別の実施形態による制御弁装置を第１の切換位置で示す図である。別の実施形態による制御弁装置を第２の切換位置で示す図である。別の実施形態による制御弁装置を第３の切換位置で示す図である。シャトル弁を第１の切換位置で示す図である。シャトル弁を第２の切換位置で示す図である。

以下の図面において、同一の構成部分または同形式の構成部分は同じ符号で示されている。

図１には、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムが第１の切換位置で図示されている。図１に示した電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０は、制御弁装置１２および／またはシャトル弁３８および／または別のシャトル弁２０および／または弁装置２８および／または供給弁７４および／または空気逃し弁７６および／または制御・空気逃し弁装置１０２を有していてよい。弁装置２８および／または供給弁７４および／または空気逃し弁７６および／または制御・空気逃し弁装置１０２は、たとえば電気的に操作可能な電磁弁として形成されていてよい。供給弁７４は、たとえば電気的に操作可能な２ポート２位置弁として形成されていてよく、かつ供給弁７４の休止位置を規定することのできる弾性的なエレメント、たとえばばねを有していてよい。供給弁７４の休止位置は、たとえば図１に図示した切換位置に相当していてよい。空気逃し弁７６は、たとえば電気的に操作可能な２ポート２位置弁として形成されていてよく、かつ弾性的なエレメント、たとえばばねを有していてよい。空気逃し弁７６の弾性的なエレメントは、空気逃し弁７６の休止位置を規定することができる。空気逃し弁７６の休止位置は、図１に図示した空気逃し弁７６の切換位置に相当していてよい。図示されていないが、空気逃し弁７６と供給弁７４とを、１つの３ポート２位置弁にまとめることができる。制御・空気逃し弁装置１０２は、たとえば電気的に操作可能な３ポート２位置弁として形成されていてよく、かつ弾性的なエレメント、たとえばばねを有していてよい。この弾性的なエレメントは、たとえば制御・空気逃し弁装置１０２の休止位置を規定することができ、この休止位置は図１に図示した、制御・空気逃し弁装置１０２の切換位置に相当していてよい。図示されていないが、制御・空気逃し弁装置１０２を２つの２ポート２位置弁により代えることができる。弁装置２８は、たとえば電気的に操作可能な３ポート２位置弁として形成されていてよく、かつ弾性的なエレメント、たとえばばねを有していてよい。弁装置２８の弾性的なエレメントは、たとえば弁装置２８の安定的な休止位置を規定することができ、この休止位置は、たとえば図１に図示した切換位置に相当していてよい。制御弁装置１２は、たとえばニューマチック式に操作可能な３ポート２位置弁として形成されていてよい。制御弁装置１２は、弾性的なエレメント、たとえばばねを有していてよい。この弾性的なエレメントは、制御弁装置１２の安定的な休止位置を規定することができる。たとえば電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の無圧状態において取られる制御弁装置１２の安定的な休止位置は、制御弁装置１２の、図１に図示した切換位置に相当していてよい。別のシャトル弁２０はセレクトハイ弁であってよく、弾性的なエレメントを有していてよい。この弾性的なエレメントは、無圧状態において別のシャトル弁２０の規定された休止位置を規定する。弾性的なエレメントは、たとえばばねとして形成されていてよく、安定した休止位置は、別のシャトル弁２０の、図１に図示した切換位置に相当していてよい。シャトル弁３８は同じくセレクトハイ弁として形成されていてよい。シャトル弁３８は、別のシャトル弁２０と同様に、シャトル弁３８の無圧状態において規定された安定した切換位置を保証するために、図１には図示されていない弾性的なエレメントを有していてよい。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０への圧力供給は、たとえば圧縮空気源を用いて圧縮空気接続部７２において実現されていてよい。この圧縮空気接続部７２には、たとえば８.５バールの供給圧が提供されていてよい。供給弁７４と制御・空気逃し弁装置１０２と弁装置２８とリレー弁１０８とは、並列に圧縮空気接続部７２に接続されていてよい。供給弁７４はさらに、供給管路区分８２を介して制御弁装置１２の第１の制御弁入力接続部（第１の制御弁入力ポート）１４に接続されていてよい。制御・空気逃し弁装置１０２は、通気管路１１８を介して第２の制御弁入力接続部（第２の制御弁入力ポート）１６に接続されていてよい。第１の制御弁入力接続部１４および／または第２の制御弁入力接続部１６における十分に高い圧力レベルにより、制御弁装置１２は、図１に図示されている第１の切換位置と、図１には図示されていない第２の切換位置との間で切り換えられ、かつ／または保持され得る。このように圧力誘起された影響付与は、図１に破線によりシンボリックに示されている。制御弁装置１２に存在するニューマチック的な制御面は、第１の切換位置も第２の切換位置も安定的となり得るように寸法設定されていてよい。制御弁装置１２の制御弁出力接続部（制御弁出力ポート）１８は、たとえば別の第１のシャトル弁入力接続部（第１のシャトル弁入力ポート）２２に接続されていてよい。別のシャトル弁２０の別の第２のシャトル弁入力接続部（第２のシャトル弁入力ポート）２４は、弁装置２８の弁装置出力接続部（弁装置出力ポート）３４に接続されていてよい。弁装置２８は、第１の弁装置入力接続部（第１の弁装置入力ポート）３０を介して圧縮空気接続部７２に接続されていてよい。制御・空気逃し弁装置１０２の、図１には詳しく図示されていない入力接続部は、空気逃し部１０４に接続されていてよい。同様に、第２の弁装置入力接続部（第２の弁装置入力ポート）３２は、別の空気逃し部８０に接続されていてよい。図１に別個に図示されている空気逃し部は、必要に応じて１つの共通の空気逃し部にまとめられ得る。空気逃し部１０４はさらに、放圧管路１０６を介して制御弁装置１２の弾性的なエレメントを負荷軽減することができる。別のシャトル弁出力接続部（別のシャトル弁出力ポート）２６は、トレーラ制御管路分岐部８８を介して、供給接続部９４と制御接続部９６とを有していてよいトレーラ制御モジュール３６に接続されていてよい。トレーラ制御管路分岐部８８には、圧力センサ９０が配置されていてよい。別のトレーラ制御管路分岐部８６は、供給管路区分８２を起点として別のトレーラ制御モジュール９２に通じていてよい。この場合、別のトレーラ制御モジュール９２は別の供給接続部９８と別の制御接続部１００とを有していてよい。別のトレーラ制御管路分岐部８６には、前記空気逃し弁７６が配置されていてよく、この空気逃し弁７６はさらに空気逃し部７８に接続されていてよい。トレーラ制御モジュール３６および／または別のトレーラ制御モジュール９２は、オプショナル（選択的）である。別のトレーラ制御モジュール９２なしにトレーラ制御モジュール３６を有する、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０は、図１０に図示されている。トレーラ制御モジュール３６なしに別のトレーラ制御モジュール９２を有する、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０は、図１１に図示されている。トレーラ制御モジュール３６が存在しない場合、トレーラ制御管路分岐部８８は閉じられていてよい。別のトレーラ制御モジュール９２が存在しない場合、別のトレーラ制御管路分岐部８６は閉じられていてよい。トレーラ制御モジュール３６および別のトレーラ制御モジュール９２は、オプショナルな外部コンポーネントとみなすことができ、このような外部コンポーネントは選択的に、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０のコンポーネントに加えられ得る。別のシャトル弁２０の別の第１のシャトル弁入力接続部２２に対して並列に、シャトル弁３８の第１のシャトル弁入力接続部（第１のシャトル弁入力ポート）４０が制御弁出力接続部１８に接続されていてよい。シャトル弁３８の第２のシャトル弁入力接続部（第２のシャトル弁入力ポート）４２は、接続管路１２０に接続されていてよく、この接続管路１２０は、たとえば常用ブレーキの常用ブレーキ圧で負荷されていてよい。シャトル弁出力接続部（シャトル弁出力ポート）４４は、リレー弁１０８のリレー制御入力部１１２に接続されていてよい。リレー制御入力部１１２に圧力が加えられると、出力側でリレー弁１０８に接続されていてよく、かつたとえばトラクタ（けん引車）のパーキングブレーキシリンダ（図示しない）に通じていてよい管路分岐部１１４および／または別の管路分岐部１１６に、圧縮空気接続部７２からリレー供給管路８４を介して圧縮空気が供給され得る。管路分岐部１１４および別の管路分岐部１１６における圧力レベルは、たとえば別の圧力センサ１１０によって検出可能であってよい。必要に応じて、さらに別の圧力センサが、図１に図示されている電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の種々異なる個所に設けられていてよい。以下に、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の機能について例示的に説明する。

電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の図１に示した第１の切換状態は、パーキング状態に相当していてよい。パーキング状態では、パーキングブレーキが閉じられていてよい。トラクタにとっては、このことは、たとえば無圧のスプリングローディッドブレーキシリンダに相当していてよい。図１に示した切換状態では、リレー制御入力部１１２が、シャトル弁３８と制御弁装置１２と制御・空気逃し弁装置１０２とを介して空気逃し部１０４に接続されていてよいので、リレー弁１０８は、リレー弁１０８の空気逃し部を介して管路分岐部１１４と別の管路分岐部１１６とを空気抜きする。したがって、管路分岐部１１４と別の管路分岐部１１６とに接続されたスプリングローディッドブレーキシリンダは、無圧状態になり、すなわち閉じられていてよい。同様に、トレーラ制御管路分岐部８８は別のシャトル弁２０と弁装置２８とを介して、別の空気逃し部８０において空気抜きされていてよいので、トレーラ制御モジュール３６は、ニューマチック的な圧力信号を受け取らなくなる。トレーラ制御モジュール３６にニューマチック的な圧力信号が加えられていないと、このことは、トレーラ制御モジュール３６に接続されたトレーラのパーキングブレーキの閉鎖をもたらすことができる。別のトレーラ制御モジュール９２は、トレーラ制御モジュール３６の制御ロジックに対して逆の制御ロジックを有していてよいので、別のトレーラ制御モジュール９２がニューマチック的な圧力信号を受け取ると、この別のトレーラ制御モジュール９２に接続されたトレーラは、閉じられたパーキングブレーキを有する。説明を簡単にするために、幾つかの切換状態において、ニューマチック的な制御信号の発生を、トレーラ制御モジュール３６についてのみ具体的に説明する。別のトレーラ制御モジュール９２は、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の図１に示した切換状態では、別のトレーラ制御管路分岐部８６と供給管路区分８２とを介して圧縮空気接続部７２に接続されていてよい。なぜならば、供給弁７４が開放されているからである。供給管路区分８２に生ぜしめられる、圧縮空気接続部７２からの供給圧は、通常、制御弁装置１２を、図１には図示していない切換位置に切り換えるためには不十分である。

管路分岐部１１４と別の管路分岐部１１６とに接続されたスプリングローディッドブレーキシリンダを過負荷に対して保護するために、接続管路１２０は、スプリングローディッドブレーキシリンダに生ぜしめられた常用ブレーキ圧を、第２のシャトル弁入力接続部４２に供給することができるので、常用ブレーキの操作は、リレー制御入力部１１２に生ぜしめられたニューマチック的な圧力信号によって、管路分岐部１１４と別の管路分岐部１１６とに接続されたスプリングローディッドブレーキシリンダの相応する開放を自動的にもたらす。こうして、スプリングローディッドブレーキシリンダは、二重負荷に対して、すなわち常用ブレーキと電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０とによる同時の緊締作動に対して、保護され得る。

特に制御弁装置１２において漏れが生じても、この漏れによって、構造的な原因に基づいて、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の望ましくない開放／切換が生ぜしめられることはない。なぜならば、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０のパーキング状態の間、圧縮空気は、空気逃し部１０４と別の空気逃し部８０とを介して、パーキングブレーキシステムの操作／切換のために重要となる範囲から永続的に導出され得るからである。

図２には、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムが、第２の切換状態で示されている。図２に示した、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０は、図１につき説明した電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０にほぼ相当していてよい。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムの図２に示した切換状態は、パーキング状態から走行状態への切換プロセス、すなわち閉じられたパーキングブレーキから、開かれたパーキングブレーキへの切換プロセスを表していてよい。図１に示した切換状態とは異なり、図２に示した切換状態では、制御・空気逃し弁装置１０２が、その励磁された切換位置へ、つまり通電された非安定的な切換位置へ切り換えられている。これに相応して、図２に示した切換状態では、第２の制御弁入力接続部１６が、制御・空気逃し弁装置１０２を介して圧縮空気接続部７２に接続されている。この接続の結果、制御弁装置１２と別のシャトル弁２０およびシャトル弁３８との間の範囲に、圧縮空気が流入し得る。この圧力増大により、別のシャトル弁２０はトレーラ制御管路分岐部８８と別の空気逃し部８０との間の接続を遮断し、それと同時に、制御弁装置１２とトレーラ制御管路分岐部８８との間の接続を解放することができるので、トレーラ制御モジュール３６にニューマチック的な圧力信号が到達し得る。同様に、シャトル弁３８はリレー制御入力部１１２に対して、増大する圧力を導くことができるので、リレー弁１０８は同じく管路分岐部１１４および別の管路分岐部１１６の通気を開始することができる。

図３には、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムの第３の切換状態が示されている。図３に示した電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムは、図１および図２に基づき既知の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０にほぼ相当していてよい。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の、図３に示した切換状態は、図２に示した切換状態に続いて生ぜしめられ得る。図２につき説明した、通気管路１１８を介して行われる圧力増大に基づき、圧力誘発されて、制御弁装置１２が、図３に示した切換位置へ切換られ得る。図３に示した切換位置では、供給管路区分８２が直接に制御弁出力接続部１８に接続されている。制御弁装置１２が第１の切換位置から第２の切換位置へ切り換えられることにより、利用可能な制御面は、制御弁装置１２の、図３に示した切換位置が安定しかつ自己保持性を有するように変化し得る。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の、図３に示した切換状態は、開放されたパーキングブレーキに相当していてよく、つまり走行状態に相当していてよい。

図４には、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の第４の切換状態が示されている。図４に示した、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０は、図１〜図３に基づき既知の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０にほぼ相当していてよい。図４に示した切換状態は、まず図１から既知の閉じられたパーキングブレーキ、つまりパーキング状態における無圧のパーキングブレーキシステムを起点としている。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムの、図１から既知の切換状態とは異なり、図４に示した弁装置２８は、開放された切換状態、つまり励磁または通電された切換状態へ切り換えられている。弁装置２８の開放により、別の第２のシャトル弁入力接続部２４では、圧縮空気接続部７２に供給された、たとえば８.５バールの供給圧が生ぜしめられ得るので、別のシャトル弁２０は別の第２のシャトル弁入力接続部２４とトレーラ制御管路分岐部８８との間の接続を開放する。これに相応して、トレーラ制御モジュール３６にニューマチック的な制御信号が提供され得る。この制御信号は、トレーラ制御モジュール３６に接続されたトレーラのパーキングブレーキの開放をもたらすことができる。こうして、図４に示した、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の切換状態では、トレーラテスト機能が実現されていてよい。なぜならば、トレーラ制御モジュール３６に接続されたトレーラのパーキングブレーキの開放が、トラクタの、管路分岐部１１４と別の管路分岐部１１６とに接続されたスプリングローディッドブレーキシリンダの開放とは別個に独立して行なわれ得るからである。

さらに、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の、図４に示した切換状態では、供給弁７４と空気逃し弁７６とが、そのそれぞれ励磁された切換状態に切り換えられており、つまり通電された、非安定的な切換状態に切り換えられている。こうして、特に別のトレーラ制御管路分岐部８６が空気逃し弁７８を介して空気抜きされ得る。これにより、別のトレーラ制御モジュール９２には、ニューマチック的な制御信号が提供されなくなる。別のトレーラ制御モジュール９２の、図１につき既に説明した、トレーラ制御モジュール３６に対して逆の切換ロジックに基づき、このことは、別のトレーラ制御モジュール９２に接続されたトレーラのパーキングブレーキの開放をもたらすことができる。この場合にも、別のトレーラ制御モジュール９２に接続されたトレーラのパーキングブレーキの開放は、トラクタのパーキングブレーキとは別個に独立して行われ得る。

トレーラテスト機能により、トラクタが、そのパーキングブレーキを用いるだけで、つまり第１の管路分岐部１１４および／または第２の管路分岐部１１６に接続されたスプリングローディッドブレーキシリンダを用いるだけで、接続されたトレーラを含めてトラクタを安全に保持し得るかどうかを検査することができる。

図５には、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムの第５の切換状態が示されている。図５に示した、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０は、図１〜図４から既知の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０にほぼ相当していてよい。

図５に示した、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムの切換状態は、図３から既知の切換状態に続いて生ぜしめられ、たとえば電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の閉鎖を表していてよい。図３から既知の切換状態とは異なり、図５につき説明する切換状態では、供給弁７４が遮断されていて、空気逃し弁７６が開放されている。すなわち、供給弁７４および空気逃し弁７６は、それぞれ励磁され通電された、非安定的な切換状態に切り換えられているので、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０からの圧縮空気、特に制御弁出力接続部１８の背後の範囲からの圧縮空気は、空気逃し弁７８から逃出することができる。こうして、リレー制御入力部１１２とトレーラ制御管路分岐部８８とに提供されたニューマチック的な圧力信号が減少され得るので、この圧力減少の結果、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０によるパーキングブレーキは閉鎖され得る。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０から全ての圧縮空気が排出されるやいなや、供給弁７４と空気逃し弁７６とは再びその安定的な切換位置へ切り換えられ得るので、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０は再び、図１につき説明した、たとえばパーキング状態を表すことのできる切換状態を取っている。

図６、図７および図８に図示した電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０は、やはり図１〜図５から既知の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムにほぼ相当していてよい。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の、図６、図７および図８に図示した切換状態は、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０によりパーキングブレーキを入れるための、図５につき既に説明した切換状態の変化形であるとみなされ得る。開放されたパーキングブレーキにおいて、まず供給弁７４が閉鎖されると、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の切換状態は、さしあたり維持される。たとえば空気逃し弁７６を短時間開放することによって（このことは図６において、たとえば空気逃し弁７６の中間位置により概略的に示されている）、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０から空気逃し弁７６を介して圧力が排出されると、リレー制御入力部１１２とトレーラ制御管路分岐部８８とに提供されたニューマチック的な圧力信号および別のトレーラ制御管路分岐部８６に提供されたニューマチック的な圧力信号とが、段階的に減少され得る。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０により提供されるニューマチック的な圧力信号を段階的に減少させることにより、パーキングブレーキの段階的な閉鎖が実現されていてよい。

同様に、空気逃し弁７６が閉鎖された状態のまま供給弁７４を短時間開放することにより、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０によって提供されるニューマチック的な圧力信号を段階的に高めることができ、これによりパーキングブレーキを段階的に開放することができる。このことは、たとえば図７において、空気逃し弁７６が閉鎖された状態のまま供給弁７４が中間位置をとることによって概略的に示されている。

調節された可変の圧力レベルの保持、すなわち電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０により提供された可変のニューマチック的な圧力信号の保持は、たとえば図８に示されている。前記の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０では、任意の可変の圧力が調節され得る。この圧力は、たとえば８.５バールの供給圧と、たとえば１.０バールの下限圧との間にあってよい。しかし、より低い下限圧が実現可能であってもよい。

図９には、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムのさらに別の実施形態が示されている。図９に図示した別の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムは、図１〜図８から既知の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０にほぼ相当している。

電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の図９に示した切換状態は、たとえばパーキング位置、つまり閉じられたパーキングブレーキに対応され得る。電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の図１から既知の構成とは異なり、付加的に接続管路１４２における接続部１２２が設けられていてよい。接続管路１４２は、制御弁出力接続部１８と別の第１のシャトル弁入力接続部２２との間の接続管路に開口していてよい。特に制御弁装置１２と別のシャトル弁２０とシャトル弁３８との間で、接続管路１４２の択一的な別の開口位置が可能である。接続部１２２において圧縮空気を手動式に供給することにより、たとえば電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０の故障時、特に電流消失時に、パーキングブレーキを手動式に開放することができる。

図１０および図１１には、別の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０が示されている。図１０に図示した電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０は、別のトレーラ制御モジュール９２なしにトレーラ制御モジュール３６を有している。その他の点で、図１０に示した電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０は、構造的にも機能的にも、図１〜図９から既知の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムに相当していてよい。図１１に示した電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０は、トレーラ制御モジュール３６なしに別のトレーラ制御モジュール９２を有している。トレーラ制御モジュール３６が不要にされ得るので、さらに別のシャトル弁２０および／または弁装置２８および／または圧力センサ９０も不要にされ得る。その他の点で、図１１に示した電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０は、構造的にも機能的にも、図１〜図９から既知の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステムに相当していてよい。トレーラテスト機能は、図１１に示した電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム１０においては、図４につき既に説明したようにして形式的に実現可能であってよい。別のトレーラ制御モジュール９２のニューマチック的な切換ロジックに基づき、パーキングブレーキの投入はこの実施形態ではいつも、制動されていないトレーラによって規定されていてよいので、トレーラテスト機能も不要にされ得る。別のトレーラ制御モジュール９２のために提供されたニューマチック的な圧力信号は、圧力センサ１４４を介して検出可能であってよい。

図１２〜図１４には、制御弁装置１２の第１の実施形態が示されている。図示の制御弁装置１２は、第１の制御弁入力接続部１４と、第２の制御弁入力接続部１６と、制御弁出力接続部１８と、放圧管路１０６とを備えたハウジング１２４を有する。ハウジング１２４の内部には、切換ピストン１２６が制御弁装置１２の第１の切換位置と第２の切換位置との間で運動可能に配置されていてよい。切換ピストン１２６の第１の切換位置は、弁座シール部４８が弁座４６に密に接触することにより規定されていてよい。第１の切換位置は、図１２に図示されていてよい。第２の切換位置は、別の弁座シール部５２が別の弁座５０に密に接触することにより規定されていてよい。第２の切換位置は、図１４に図示されていてよい。第１の切換位置と第２の切換位置との間での移行過程では、中間位置が可能となる。中間位置は、たとえば図１３に図示されている。中間位置では、弁座シール部４８も、別の弁座シール部５２も、それぞれ弁座４６もしくは別の弁座５０に密に接触していない。この中間位置では、第１の制御弁入力接続部１４と第２の制御弁入力接続部１６と制御弁出力接続部１８とが互いに接続されていてよい。切換ピストン１２６は、ハウジング１２４の内部をチャンバ５６と切換室６０と別の切換室１３２とに分割していてよい。チャンバ５６は、たとえば切換室６０に対して、たとえばＯリングとして形成されていてよいシールエレメント５４によってシールされていてよい。このシールエレメント５４は、たとえば切換ピストン１２６に設けられた第１の突出部１２８と第２の突出部１３０とによって保持され得るとともに、切換ピストン１２６をハウジング１２４の内部で軸方向に案内することができる。切換ピストン１２６はさらに、弾性的なエレメント５８によって軸方向で第１の弁座４６に向かってプリロード（予荷重）をかけられていてよい。制御弁装置１２の、図１２〜図１４に示した実施形態では、シールエレメント５４だけが、軸方向において図１２に示した第１の切換位置と、図１４に示した第２の切換位置との間での切換ピストン１２６の移動時に摩擦を生ぜしめる。制御弁装置１２の第１の切換位置では、第２の制御弁入力接続部１６が制御弁出力接続部１８に接続されている。なぜならば、切換ピストン１２６が上側の範囲においてハウジング１２４に密に接触しておらず、かつ切換室６０を別の切換室１３２から密に分離していないからである。図１４に示した第２の切換位置では、第１の制御弁入力接続部１４が制御弁出力接続部１８に接続されている。なぜならば、弁座シール部４８が弁座４６から引き離されていると同時に、別の弁座シール部５２が、別の弁座５０に密に接触しているからである。制御弁装置１２のこの第１の実施形態では、唯一つのシールエレメント５４しか必要とならないので、シールエレメント５４の伸長または収縮を生ぜしめる温度差は、制御弁装置１２の切換特性にほとんど影響を与えない。

図１５〜図１７には、制御弁装置１２の第２実施形態が３種類の切換位置で示されている。図１５〜図１７に図示した切換位置は、図１２〜図１４から既知の切換位置に相当していてよい。制御弁装置１２の第２実施形態は、特に切換ピストン１２６におけるシールエレメント５４が不要となる点で第１実施形態とは異なっている。チャンバ５６を切換室６０に対して密にシールする代わりに、第１の突出部１２８だけが維持され、そして図１６に示した中間位置では、非シール性による僅かな空気損失が許容される。こうして、切換ピストン１２６は軸方向においてほぼ摩擦なしにハウジング１２４内で運動可能であってよい。チャンバ５６と切換室６０との間の非シール性は、許容可能である。なぜならば、圧力損失が制御弁装置１２の切換過程の間しか問題にならないからである。

図１８および図１９には、シャトル弁が２種類の切換位置で示されている。図示のシャトル弁は、たとえば図１〜図１０から既知の別のシャトル弁２０に相当していてよい。図１８および図１９に図示した別のシャトル弁２０は、別のハウジング１３４を有する。この別のハウジング１３４は別の第１のシャトル弁入力接続部２２と、別の第２のシャトル弁入力接続部２４と、別のシャトル弁出力接続部２６とを有する。別のハウジング１３４の内部には、別の切換ピストン１３６が軸方向運動可能に配置されていてよい。別の切換ピストン１３６は、たとえばばね弾性的なエレメント６２によって、第１の弁座６４に向かってプリロード（予荷重）をかけられていてよい。ばね弾性的なエレメント６２は、たとえば単純なばねとして形成されていてよい。別のシャトル弁２０の第１の切換位置は、第１の弁座シール部６６が第１の弁座６４に密に接触することにより規定されていてよい。第１の切換位置は図１８に図示されていてよい。第２の切換位置は、第２の弁座シール部７０が第２の弁座６８に密に接触することにより規定されていてよい。第２の切換位置は、たとえば図１９に図示されていてよい。別の切換ピストン１３６は、第１のガイド１３８および／または第２のガイド１４０を有していてよい。この第１のガイド１３８および／または第２のガイド１４０は、別のハウジング１３４の内部で別の切換ピストン１３６を軸方向に案内することができる。第１のガイド１３８および／または第２のガイド１４０は、特にシール部として設計されている必要はなく、したがって軸方向における別のシャトル弁２０のほぼ摩擦なしの切換を可能にすることができる。第１の弁座シール部６６および／または第２の弁座シール部７０は、別の切換ピストン１３６の軸方向の運動時に摩擦なしとなり得る。なぜならば、第１の弁座シール部６６および／または第２の弁座シール部７０は、第１の弁座６４および／または第２の弁座６８から引き離されるやいなや、ハウジング１３４には接触しないからである。

前記明細書、図面ならびに特許請求の範囲に記載の本発明の特徴は、それぞれ単独の形でも、任意に組み合わされた形でも、本発明を実現するために重要となり得る。

１０パーキングブレーキシステム
１２制御弁装置
１４第１の制御弁入力接続部
１６第２の制御弁入力接続部
１８制御弁出力接続部
２０別のシャトル弁
２２別の第１のシャトル弁入力接続部
２４別の第２のシャトル弁入力接続部
２６別のシャトル弁出力接続部
２８弁装置
３０第１の弁装置入力接続部
３２第２の弁装置入力接続部
３４弁装置出力接続部
３６トレーラ制御モジュール
３８シャトル弁
４０第１のシャトル弁入力接続部
４２第２のシャトル弁入力接続部
４４シャトル弁出力接続部
４６弁座
４８弁座シール部
５０別の弁座
５２別の弁座シール部
５４シールエレメント
５６チャンバ
５８弾性的なエレメント
６０切換室
６２ばね弾性的なエレメント
６４第１の弁座
６６第１の弁座シール部
６８第２の弁座
７０第２の弁座シール部
７２圧縮空気接続部
７４供給弁
７６空気逃し弁
７８空気逃し部
８０別の空気逃し部
８２供給管路区分
８４リレー供給管路
８６トレーラ制御管路分岐部
８８トレーラ制御管路分岐部
９０圧力センサ
９２別のトレーラ制御モジュール
９４供給接続部
９６制御接続部
９８別の供給接続部
１００別の制御接続部
１０２制御・空気逃し弁装置
１０４空気逃し部
１０６放圧管路
１０８リレー弁
１１０別の圧力センサ
１１２リレー制御入力部
１１４管路分岐部
１１６別の管路分岐部
１１８通気管路
１２０接続管路
１２２接続部
１２４ハウジング
１２６切換ピストン
１２８第１の突出部
１３０第２の突出部
１３２別の切換室
１３４別のハウジング
１３６別の切換ピストン
１３８第１のガイド
１４０第２のガイド
１４２別の接続管路
１４４圧力センサ

Claims

ニューマチック式のブレーキ装置用の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）であって、
第１の制御弁入力接続部（１４）と第２の制御弁入力接続部（１６）と制御弁出力接続部（１８）とを有する制御弁装置（１２）と、
前記第１の制御弁入力接続部（１４）に接続された供給弁（７４）と、
前記第２の制御弁入力接続部（１６）に接続された制御・空気逃し弁装置（１０２）と、
を備えた、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）において、
前記制御弁出力接続部（１８）が、シャトル弁（３８）の第１のシャトル弁入力接続部（４０）に直接に接続されており、
前記シャトル弁（３８）のシャトル弁出力接続部（４４）が、リレー弁（１０８）のリレー制御入力部（１１２）に接続されている、
ことを特徴とする、ニューマチック式のブレーキ装置用の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）。
当該電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）が、第１の制御弁入力接続部（１４）と第２の制御弁入力接続部（１６）と制御弁出力接続部（１８）とを有する制御弁装置（１２）と、別の第１のシャトル弁入力接続部（２２）と別の第２のシャトル弁入力接続部（２４）と別のシャトル弁出口接続部（２６）とを備えた別のシャトル弁（２０）と、第１の弁装置入力接続部（３０）と第２の弁装置入力接続部（３２）と弁装置出力接続部（３４）とを備えた弁装置（２８）とを有し、
前記別の第１のシャトル弁入力接続部（２２）が、前記制御弁出力接続部（１８）に接続されており、
前記別の第２のシャトル弁入力接続部（２４）が、前記弁装置出力接続部（３４）に接続されており、
前記別のシャトル弁出力接続部（２６）が、トレーラ制御モジュール（３６）に接続可能である、
請求項１記載の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）。
前記弁装置（２８）が、３ポート２位置弁として形成されている、請求項１または２記載の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）。
前記弁装置（２８）が、互いに対して並列に接続された２つの２ポート２位置弁として形成されている、請求項１または２記載の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）。
前記制御弁出力接続部（１８）が、前記第１のシャトル弁入力接続部（４０）に対して並列に前記別の第１のシャトル弁入力接続部（２２）に接続されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）。
前記制御弁装置（１２）が、弁座（４６）と弁座シール部（４８）とを有し、該弁座シール部（４８）が、前記制御弁装置（１２）の所定の切換位置で前記弁座（４６）に密に接触している、請求項１から５までのいずれか１項記載の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）。
前記制御弁装置（１２）が、別の弁座（５０）と別の弁座シール部（５２）とを有し、該別の弁座シール部（５２）が、前記制御弁装置（１２）の別の切換位置で前記別の弁座（５０）に密に接触している、請求項５記載の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）。
前記制御弁装置（１２）が、シールエレメント（５４）と、チャンバ（５６）内に配置された弾性的なエレメント（５８）とを有し、前記シールエレメント（５４）が、前記チャンバ（５６）を前記制御弁装置（１２）の切換室（６０）に対してシールしている、請求項１から７までのいずれか１項記載の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）。
前記制御弁装置（１２）が、チャンバ（５６）内に配置された弾性的なエレメント（５８）を有し、前記チャンバ（５６）が、前記制御弁装置（１２）の切換室（６０）に接続されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）。
前記別のシャトル弁（２０）が、ばね弾性的なエレメント（６２）を有し、該ばね弾性的なエレメント（６２）が、前記別のシャトル弁（２０）の安定的な切換位置を規定している、請求項２から９までのいずれか１項記載の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）。
前記別のシャトル弁（２０）が、第１の弁座（６４）と第１の弁座シール部（６６）と第２の弁座（６８）と第２の弁座シール部（７０）とを有し、前記別のシャトル弁（２０）の第１の切換位置で前記第１の弁座シール部（６６）が、前記第１の弁座（６４）に密に接触しており、前記別のシャトル弁（２０）の第２の切換位置で前記第２の弁座シール部（７０）が前記第２の弁座（６８）に密に接触している、請求項２から１０までのいずれか１項記載の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）。
前記制御弁出力接続部（１８）と前記第１のシャトル弁入力接続部（４０）とに対して並列に接続部（１２２）が設けられており、該接続部（１２２）を介して、電気的に操作可能なパーキングブレーキを手動式に解除するために圧縮空気が供給されるようになっている、請求項１から１１でのいずれか１項記載の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）。
請求項１から１２までのいずれか１項記載の電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）を作動させる方法において、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）を解除するために、リレー弁（１０８）のリレー制御入力部（１１２）を通気することを特徴とする、電気的に操作可能なパーキングブレーキシステム（１０）を作動させる方法。