Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА СТОЯНОЧНОГО ТОРМОЗА, ВЫПОЛНЕННАЯ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ УПРАВЛЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДА, И СПОСОБ ЕЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Изобретение относится к системе стояночного тормоза, выполненной с возможностью приведения в действие посредством электропривода для транспортного средства, в частности грузового транспортного средства, включающей в себя устройство клапана управления, которое соединено с управляющим входом релейного клапана, причем релейный клапан включает в себя питающий вход и систему вентиляции и закачивает воздух, а также удаляет воздух, по меньшей мере, из одного тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором и причем устройство клапана управления включает в себя присоединительный элемент вентиляционной системы, который соединен с системой вентиляции релейного клапана, причем устройство клапана управления включает в себя первый рабочий присоединительный элемент и второй рабочий присоединительный элемент и первый рабочий присоединительный элемент соединен с первым участком питающей шины, а второй рабочий присоединительный элемент соединен с ответвлением магистрали управления тормозами прицепа, которое входит в управляющий вход модуля управления прицепом.

Изобретение относится также к способу эксплуатации выполненной с возможностью приведения в действие посредством электропривода системы стояночного тормоза транспортного средства, в частности грузового транспортного средства, включающей в себя устройство клапана управления, которое соединено с управляющим входом релейного клапана, причем устройство клапана управления включает в себя присоединительный элемент вентиляционной системы, который соединен с системой вентиляции релейного клапана, причем, по меньшей мере, в один тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором воздух закачивается через питающий присоединительный элемент релейного клапана и удаляется из него через систему вентиляции релейного клапана, причем воздух из управляющего входа релейного клапана удаляется через систему вентиляции релейного клапана, причем на управляющий вход реле посредством контрольного клапана подается давление и причем на контрольный клапан подается далее давление через ответвление магистрали управления тормозами прицепа и следующее ответвление магистрали управления тормозами прицепа.

Настоящее изобретение охватывает выполненные с возможностью приведения в действие посредством электроприводов системы стояночных тормозов, известные, к примеру, из документа DE 10 2008 007 877 В3. В такого рода системах вентиляция поста управления центрального устройства клапана управления, то есть, в частности, вентиляция подающих и отводящих воздух от тормозных цилиндров с пружинными аккумуляторами релейных клапанов осуществляется посредством расположенной снаружи на раме транспортного средства системы вентиляции, которая, таким образом, подвергается снаружи воздействию окружающей среды, к примеру водяных брызг, рабочей воды, пыли и грязи. Чтобы эти внешние факторы воздействия со стороны окружающей среды не могли проникнуть через систему вентиляции в установку, с целью защиты должен быть предусмотрен соответствующий конструктивный элемент, который в направлении подачи вентиляционного воздуха открывается, а в противоположном направлении закрывается. Для этого, среди прочих, оказываются пригодны кольца с пазами, подвергнутые небольшому предварительному напряжению резиновые шайбы или керамические фильтры.

Эти предусмотренные для защиты конструктивные элементы, в частности, вследствие обледенения или загрязнения, могут утратить свою функциональность, так что вызывают повышенное скоростное давление в системе вентиляции. Это особенно актуально в случае с выключенным автомобилем, который обычно имеет замкнутый стояночный тормоз с шиной управления без давления. Если примыкающие клапана имеют повышенную степень негерметичности, то может иметь место замедленный рост давления в шине управления. Таким образом, в шинах управления выполненной с возможностью приведения в действие посредством электропривода системы стояночного тормоза непредусмотренным образом могло бы создаваться большое давление, что могло бы привести к непреднамеренному приведению в действие механизма стояночного тормоза. Кроме того, предусмотренные конструктивные элементы, в частности, в случае их загрязнения или обледенения, могли бы привести к возникновению нежелательных шумов в процессе вентиляции шин управления.

При работе с обычными пневматическими стояночными тормозными системами таких проблем не возникает, так как вентиляция шин управления механизма стояночного тормоза, который в парковочном положении связан с окружающей средой, производится посредством тормозного клапана с ручным управлением, который защищенным образом располагается внутри кабины транспортного средства. Негативные воздействия окружающей среды могут быть, таким образом, надежно предотвращены.

Из документа DE 10 2006 041 012 А1 известна система стояночного тормоза, при которой вентилирование осуществляется посредством управляющих релейным клапаном шин через систему вентиляции, которая используется также для релейного клапана, который подает и отводит воздух от тормозных цилиндров с пружинными энергоаккумуляторами.

Документ DE 10 2007 014 423 А1 описывает также систему стояночного тормоза, которая предусматривает общую систему вентиляции для релейного клапана и для управляющей релейным клапаном шины.

В основе изобретения лежит задача простого согласования системы стояночного тормоза с различными системами управления тормозами прицепа, с учетом вышеупомянутой проблематики.

Эта задача решается посредством признаков независимых пунктов формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.

Система стояночного тормоза согласно оригинальной версии усовершенствуется в соответствии с изобретением посредством того, что воздух из следующего ответвления магистрали управления тормозами прицепа удаляется через присоединительный элемент вентиляционного электромагнитного клапана, причем присоединительный элемент вентиляционного электромагнитного клапана соединен с системой вентиляции релейного клапана. Это позволяет осуществлять простое согласование системы стояночного тормоза с различными системами управления тормозами прицепа. Таким образом, можно отказаться от дополнительных конструктивных элементов для защиты вентиляционного выхода шин управления. Так как при замыкании стояночного тормоза сравнительно большой объем воздуха тормозных цилиндров с пружинными энергоаккумуляторами отводится через систему вентиляции релейного клапана, и это происходит непосредственно перед каждым «использованием» для вентиляции шин управления, в течение всего времени парковки может быть гарантирована безупречная вентиляция, даже если перед этим во время поездки на систему вентиляции релейного клапана налипли загрязнения и снег. Система вентиляции релейного клапана имеет далее очень большое поперечное сечение отверстия, а также, в обычном варианте осуществления, звукопоглотитель, который содержит, к примеру, трикотажное полотно и не имеет подвижных элементов. Непреднамеренное шумовое воздействие может быть, таким образом, надежно предотвращено.

В предпочтительном варианте может быть предусмотрено, что присоединительный элемент вентиляционной системы через устройство клапана управления и вентиляции соединен с системой вентиляции релейного клапана.

В связи с этим может быть предусмотрено, что присоединительный элемент вентиляционной системы устройства клапана управления соединен с первым присоединительным элементом устройства клапана управления и вентиляции и что устройство клапана управления и вентиляции включает в себя второй присоединительный элемент, который соединен со вторым участком питающей шины, а также третий присоединительный элемент, который соединен с системой вентиляции.

В следующем варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено, что управляющий вход реле через Select-Low-клапан соединен с ответвлением магистрали управления тормозами прицепа и со следующим ответвлением магистрали управления тормозами прицепа.

Способ в соответствии с оригинальной версией усовершенствуется посредством того, что воздух из следующего ответвления магистрали управления тормозами прицепа удаляется через присоединительный элемент вентиляционного электромагнитного клапана, причем присоединительный элемент вентиляционного электромагнитного клапана соединен с системой вентиляции релейного клапана.

Таким образом, преимущества и особенности устройства в соответствии с изобретением относятся также и к способу.

В предпочтительном варианте может быть предусмотрено, что при открытом стояночном тормозе из управляющего входа реле и ответвления магистрали управления тормозами прицепа или следующего ответвления магистрали управления тормозами прицепа частично удаляется воздух посредством кратковременного приведения в действие устройства клапана управления, к примеру устройства клапана управления и вентиляции, с целью частичного замыкания стояночного тормоза.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - схема выполненной с возможностью приведения в действие посредством электропривода системы стояночного тормоза, в первом положении включения;

фиг.2 - схема выполненной с возможностью приведения в действие посредством электропривода системы стояночного тормоза, во втором положении включения;

фиг.3 - схема выполненной с возможностью приведения в действие посредством электропривода системы стояночного тормоза, в третьем положении включения; и

фиг.4 - схема выполненной с возможностью приведения в действие посредством электропривода системы стояночного тормоза, в четвертом положении включения.

В последующем описании схемы одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым или сравнимым элементам схемы.

Схемы включают в себя в качестве центрального устройства ходовые клапана 3/2. Они могут быть, соответственно, заменены двумя ходовыми клапанами 2/2, причем разъясненные на основании ходовых клапанов 3/2 основные принципы затем, в рамках предложенного на рассмотрение изобретения, могут быть перенесены на группы ходовых клапанов 2/2.

Фиг.1 демонстрирует схему выполненной с возможностью управления посредством электропривода системы стояночного тормоза. Выполненная с возможностью управления посредством электропривода система 90 стояночного тормоза через обратный клапан 10 соединена с не изображенной установкой для подготовки сжатого воздуха. За обратным клапаном 10 следует дополнительный фильтрующий блок 12, через который сжатый воздух подается к питающему электромагнитному клапану 14, осуществленному в виде ходового клапана 2/2. К выходу питающего электромагнитного клапана 14 посредством участка 16 питающей шины и дополнительного дросселя 18 присоединен первый рабочий присоединительный элемент 20 клапана 22 управления. Участок шины с фильтрующим блоком 12 обозначается как второй участок 16' питающей шины. Клапан 22 управления осуществлен в виде выполненного с возможностью пневматического управления ходового клапана 3/2. Второй рабочий присоединительный элемент 24 клапана 22 управления ведет через ответвление 42 магистрали управления тормозами прицепа к управляющему входу 26 модуля 30 управления прицепом. Он обслуживает питающий присоединительный элемент 34 и управляющий присоединительный элемент 36 тягово-сцепного устройства. Управляющий вход 28 следующего модуля 32 управления прицепом через следующее ответвление 44 магистрали управления тормозом прицепа соединен с ответвлением 16 питающей шины. Он имеет питающий присоединительный элемент 38 и управляющий присоединительный элемент 40. Ответвления 42, 44 магистрали управления тормозами прицепа соединены с входами контрольного клапана 46, выход которого через шину 48 управления соединен с управляющим выходом 50 устройства 22 клапана управления. Контрольный клапан 46 работает таким образом, что на его выходе, то есть в шине 48 управления, имеет место более низкое давление на входе, то есть более низкое давление из обоих ответвлений 42, 44 магистрали управления тормозами прицепа. Шина 48 управления посредством шины 52 управления реле и переключающего клапана 54 соединена далее с управляющим входом 56 релейного клапана 58. Релейный клапан 58 получает на питающем присоединительном элементе 92 через питающую шину 60 для реле сжатый воздух с места против действия питающего электромагнитного клапана 14. Выходящая шина 62 реле ведет к ответвлениям 64, 66 магистрали, к которым присоединены не изображенные тормозные цилиндры с пружинными энергоаккумуляторами. К переключающему клапану 54 присоединена далее рабочая тормозная магистраль 68. Таким образом, при приведении в действие рабочей тормозной системы автоматически открывается стояночный тормоз, с целью предотвращения перегрузки тормозных цилиндров с пружинными энергоаккумуляторами. С присоединительным элементом 70 вентиляционной системы клапана 22 управления соединен первый присоединительный элемент 74 устройства 72 клапана управления и вентиляции. Второй присоединительный элемент 76 устройства 72 клапана управления и вентиляции в точке между фильтрующим блоком 12 и питающим электромагнитным клапаном 14 снабжается сжатым воздухом. Третий присоединительный элемент 86 устройства 72 клапана управления и вентиляции соединен с системой 84 вентиляции релейного клапана 58. Далее предусмотрен осуществленный в виде ходового клапана 2/2 вентиляционный электромагнитный клапан 78, который соединен с участком 16 питающей шины. Вентиляционный электромагнитный клапан 78 имеет присоединительный элемент 88 вентиляционного электромагнитного клапана, который входит в собственную систему вентиляции или может быть связан с системой 84 вентиляции релейного клапана 58. Далее предусмотрены датчики 80, 82 давления для регистрации значений давления на втором присоединительном элементе 24 клапана 22 управления, а также на выходящей шине 62 реле.

В представленном на фиг.1 положении включения выполненной с возможностью приведения в действие посредством электропривода системы 90 стояночного тормоза питающий электромагнитный клапан 14, устройство 22 клапана управления, вентиляционный электромагнитный клапан 78 и устройство 72 клапана управления и вентиляции находятся соответственно в первом положении включения. В представленном положении включения воздух из второго рабочего присоединительного элемента 24 клапана 22 управления отводится посредством устройства 72 клапана управления и вентиляции, так что в отсутствие подачи давления через рабочую тормозную магистраль 68 воздух выводится также и из управляющего входа 56 релейного клапана 58. Следовательно, не изображенные тормозные цилиндры с пружинными энергоаккумуляторами оказываются без давления, так что стояночный тормоз находится в своем парковочном положении. В соответствии с этим в шине 52 управления реле отсутствует давление и не изображенные тормозные цилиндры с пружинными энергоаккумуляторами закрыты. Затем к управляющему присоединительному элементу 36 прикладывается управляющее давление для прицепа, в то время как к управляющему присоединительному элементу 40 как раз не прикладывается никакого управляющего давления для прицепа. Для перевода стояночного тормоза в положение движения, которое представлено на фиг.3, устройство 72 клапана управления и вентиляции переключается в не изображенное положение включения. Следовательно, в частности, в ответвлении 42 магистрали управления тормозами прицепа, в шине 52 управления реле и на управляющем входе 56 реле создается давление. Это давление приводит к превышению порогового значения для переключения релейного клапана 58, так что тормозные цилиндры с пружинными энергоаккумуляторами оказываются под давлением, и стояночный тормоз отпускается. Таким же образом, давление в шине 48 управления является движущей силой для переключения клапана 22 управления. В зависимости от стратегии управления это переключение может быть произведено до того или после того, как устройство 72 клапана управления и вентиляции снова будет переведено в свое, представленное здесь, обесточенное положение. Если, таким образом, как и всегда, добились того, что клапан 22 управления переключился, то давление на управляющих входах 50 и 56 клапана 22 управления и релейного клапана 58 может образовываться и далее, так как соответствующие ответвления магистрали снабжаются теперь сжатым воздухом от участков 16 питающей шины. В частности, клапан 22 управления в отсутствие других процессов переключения электромагнитных клапанов 14, 72, 78 остается в прежнем состоянии. Прекращение подачи тока не оказывает на это никакого воздействия, так что не может произойти никакого непреднамеренного перевода устройства 90 стояночного тормоза в положение парковки. Такое переключение производится, напротив, в плановом порядке посредством того, что на вентиляционный электромагнитный клапан 78 подается ток, так что давление на участке питающей шины, а таким образом, и на управляющих входах 50, 56 клапана 22 управления и релейного клапана 58 уменьшается. Это приводит к переключению клапана 22 управления в представленное положение и к последующему полному удалению воздуха из управляющих входов 50, 56 клапана 22 управления и релейного клапана 58. Принятое таким образом парковочное положение обеспечивается за счет пружинного действия в клапане 22 управления, так что прекращение подачи тока опять же не сможет привести к непреднамеренному переходу от парковочного положения в положение движения.

Перед остановкой транспортного средства для замыкания системы 90 стояночного тормоза имеющийся в не изображенных тормозных цилиндрах с пружинными энергоаккумуляторами сжатый воздух через оба ответвления 64, 66 магистрали выводится посредством системы 84 вентиляции.

При этом несколько литров сжатого воздуха выпускаются из тормозных цилиндров с пружинными энергоаккумуляторами и подающих магистралей, так что, возможно, налипшие на систему 84 вентиляции загрязнения или лед, которые могли скопиться во время предыдущей поездки, надежным образом удаляются. Тем самым гарантируется также, что и небольшие, имеющиеся в шинах управления системы 90 стояночного тормоза объемы сжатого воздуха через третий присоединительный элемент 86 устройства 72 клапана управления и вентиляции продолжительным образом в течение всего времени останова могут быть выведены посредством системы 84 вентиляции, без образования скоростного давления внутри системы стояночного тормоза, которое могло бы привести к замедленному отпуску стояночного тормоза. Это необходимо, в частности, при повышенной негерметичности расположенных в системе 90 стояночного тормоза клапанов, в частности клапана 22 управления и контрольного клапана 46.

Фиг.2 демонстрирует выполненную с возможностью приведения в действие посредством электропривода систему стояночного тормоза во втором положении включения. В представленном втором положении включения клапан 22 управления находится в первом положении включения, в то время как питающий электромагнитный клапан 14, устройство 72 клапана управления и вентиляции и вентиляционный электромагнитный клапан 78 переведены во второе положение включения. Это может быть осуществлено, к примеру, посредством подачи тока на клапана 14, 72, 78. В этом положении включения из управляющего входа 50 клапана 22 управления по-прежнему выводится воздух, так что и из управляющего входа 56 релейного клапана 58 выводится воздух, поскольку система стояночного тормоза замкнута. Разумеется, на управляющий вход 26 модуля 30 управления прицепом подается воздух, так что на управляющем присоединительном элементе 36 не образуется никакого давления, которое привело бы к отпуску тормозной системы прицепа, в то время как стояночный тормоз транспортного средства, используемого в качестве тягача, приводится в действие или остается в рабочем положении. То есть существует тестовое положение прицепа, при котором можно проверить, может ли весь состав, состоящий из транспортного средства, используемого в качестве тягача, и прицепа, удерживаться лишь посредством стояночного тормоза транспортного средства, используемого в качестве тягача. Так как, в противоположность фиг.1, в предложенном на рассмотрение случае воздух откачивается и из следующего ответвления 44 магистрали управления тормозами прицепа, то аналогичным образом в не представленном на фиг.2 модуле 32 управления прицепом может быть инициировано тестовое положение прицепа.

Фиг.3 демонстрирует выполненную с возможностью приведения в действие посредством электропривода систему стояночного тормоза в третьем положении включения. Аналогично представленному на фиг.1 положению включения, питающий электромагнитный клапан 14, устройство 72 клапана управления и вентиляции, а также вентиляционный электромагнитный клапан 78 находятся в первом положении включения. В противоположность фиг.1, клапан 22 управления находится, разумеется, во втором положении включения, так что из шины 52 управления реле выведен воздух и стояночный тормоз открыт. Перевод клапана 22 управления из представленного на фиг.1 положения включения в представленное на фиг. 3 второе положение включения уже было описано в связи с фиг.1.

Для замыкания стояночного тормоза, то есть для перевода из представленного на фиг.3 положения включения в представленное на фиг.1 положение включения, питающий электромагнитный клапан 14 может быть переведен сначала во второе, не изображенное положение включения, а затем посредством приведения в действие вентиляционного электромагнитного клапана 78 через следующее ответвление 44 магистрали управления тормозами прицепа воздух может быть откачан из шины 48 управления, шины 52 управления реле и тормозных цилиндров с пружинными энергоаккумуляторами. При этом может быть предусмотрено, что воздух из ответвления 42 магистрали управления тормозами прицепа выводится синхронно, посредством кратковременного индуцированного давлением перевода клапана 22 управления в не изображенное положение включения, так что вся система стояночного тормоза в целом оказывается без давления. Посредством последующего перевода питающего электромагнитного клапана 14 и вентиляционного электромагнитного клапана 78 в представленные на фиг.3 первые положения включения может быть опять же достигнуто известное на основании фиг.1 положение включения.

Фиг.4 демонстрирует выполненную с возможностью приведения в действие посредством электропривода систему стояночного тормоза в четвертом положении включения. Представленное на фиг.4 четвертое положение включения имеет место при переходе из известного на основании фиг.3, третьего положения включения, которое может соответствовать открытому стояночному тормозу, и из известного на основании фиг.1, первого положения включения, которое может соответствовать замкнутому стояночному тормозу. При переходе из третьего положения включения, в соответствии с фиг.3, в первое положение включения, в соответствии с фиг.1, вентиляционный электромагнитный клапан 78 переводится, разумеется, в свое первое положение включения, в то время как питающий электромагнитный клапан 14 остается в своем втором положении включения, так что оказывается невозможен никакой дальнейший вывод воздуха из системы стояночного тормоза. Таким образом, может быть получен регулируемый эффект торможения тормозных цилиндров с пружинными аккумуляторами.

Признаки изобретения, раскрытые в предыдущем описании, на чертежах, а также в формуле изобретения, могут как по отдельности, так и в любой возможной комбинации, иметь существенное значение для осуществления изобретения.