BRPI0618312A2 - dispositivo de controle de freio eletropneumático - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE CONTROLE DE FREIO ELETROPNEUMáTICO A invenção refere-se a um dispositivo de controle de freio eletropneumático (32) para controlar o freio de estacionamento de um veículo, no qual os cilindros de freio acionados por ar comprimido (20,22,24,26) são providos para atuação de freios de roda, onde pelo menos um cilindro de freio (24, 26) é personificado como um cilindro de freio de mola e a parte de armazenamento da mola do cilindro de freio da mola aciona o freio de estacionamento, e onde o dispositivo de controle do freio (32) tem dispositivos de válvula (118,120,166), por meio dos quais o dispositivo de controle do freio (32) pode ser colocado em uma pluralidade de estados de operação, onde em um primeiro estado de operação, os dispositivos de válvula (120,166) podem ser pelo menos parcialmente supridos com corrente elétrica e, dessa forma, podem ser alternados em uma tal maneira que a linha de ar comprimido (156,80) para a parte de armazenamento da mola do cilindro de freio de mola pode ser arejada e em um segundo estado de operação, os dispositivos de válvula podem ser pelo menos parcialmente supridos com corrente elétrica e, dessa maneira, podem ser alternados em uma tal maneira que a dita linha de ar comprimido (156,80) para a parte de fornecimento da mola do cilindro de freio da mola pode ser ventilada abruptamente, e em um terceiro estado de operação, que pode ser ativado na eventualidade de falha do abastecimento de energia elétrica do dispositivo de controle de freio.(32), os dispositivos de válvula (120,166) podem ser alternados para um estado sem corrente em uma tal maneira que a linha de ar comprimido (156,80) para a parte de armazenamento da mola do cilindro de freio de mola (24, 25) pode ser automaticamente ventilada em uma maneira estrangulada. A invenção também se refere a um sistema de freio de veículo pneumático eletricamente controlado (10) com um dispositivo de controle de freio (32) do dito tipo. A invenção finalmente também se refere a um veículo tendo um sistema de freio de veículo pneumático eletricamente controlado (10) do dito tipo.

Description

"DISPOSITIVO DE CONTROLE DE FREIOELETROPNEUMÁTICO"

A presente invenção refere-se a um dispositivo decontrole de freio eletropneumático para controlar um freiode estacionamento de um veiculo de acordo com o preâmbulo dareivindicação 1. A presente invenção também refere-se a umsistema de freio de veiculo pneumático eletricamente contro-lado de acordo com o preâmbulo da reivindicação 8 e possuin-do um tal dispositivo de controle de freio. Também, a pre-sente invenção refere-se a um veiculo tendo um tal sistemade freio pneumático eletricamente controlado.

Um dispositivo de controle de freio, bem como umsistema de freio dos tipos gerais sob consideração, são des-critos em EP 1 571 061 Al.

O sistema de freio conhecido é provido não somentecom um freio de serviço, que pode ser acionado por meio deum pedal de freio, mas também com um freio de estacionamento(freqüentemente também chamado como um freio de mão) que po-de ser acionado por meio de um transdutor de sinal elétrico.

Em tais sistemas de freio eletricamente controla-dos, a falha do abastecimento de potência elétrica pode serum evento problemático. Os componentes elétricos tais comoos sistemas de controle elétrico e as válvulas de solenóideeletricamente acionadas podem não ser mais acionados. Alémdo mais, os transdutores de sinal elétrico para o freio deestacionamento também podem falhar como um resultado. Foi,portanto, proposto em DE 199 53 805 Cl que a frenagem de e-mergência seja iniciada automaticamente pela ventilação deum atuador de mola que age no freio de estacionamento sempreque o abastecimento de potência elétrica falha. A frenagemde emergência automática pode ser desvantajosa, entretanto,desde que ela acontece com máxima ação de frenagem, o quepode causar um perigo para o tráfego próximo.

EP 1 571 061 Al, portanto, propôs um sistema defreio pelo qual, na eventualidade de falha do abastecimentode potência elétrica, o veiculo pode ser freado gradualmenteacionando o pedal do freio sob o controle pneumático da partedo atuador de mola do cilindro do freio acionado por mola.

Entretanto, essa solução tem a desvantagem que oscilindros de freio acionados por mola são novamente pressu-rizados tão logo o pedal do freio não esteja mais sendo a-cionado, com o resultado que o freio de estacionamento é Ii-berado novamente. Assim, o veiculo não pode ser estacionadocom segurança com esse sistema conhecido.

O objetivo da presente invenção é garantir, por-tanto, que um veiculo possa ser estacionado com segurançamesmo na eventualidade da falha total do abastecimento depotência elétrica, no pior caso causando somente interferên-cia minoritária com o tráfego próximo.

Esse objetivo é atingido pela invenção especifica-da nas reivindicações 1, 8 e 9.

A presente, invenção tem a vantagem que um veiculoé freado vagarosamente e pode ser estacionado com segurançamesmo na eventualidade de falha do abastecimento de voltageminterno, especialmente o abastecimento de potência elétricado dispositivo de controle do freio, e a falha associada deum freio de estacionamento eletropneumaticamente acionado.Isso é vantajoso, em particular, desde que o motor do veicu-lo também falha na eventualidade de falha do abastecimentode potência elétrica do veiculo. Como um resultado, um com-pressor de geração de ar comprimido não pode mais passar oar comprimido para os freios a ar comprimido para o tanquedo reservatório de ar comprimido. Isso significa que o núme-ro restante de operações de frenagem possíveis com o freiode serviço é limitado. Portanto, é importante que o veículopossa ser trazido com segurança para uma posição estacionadana eventualidade de falha do abastecimento de potência elé-trica. Em virtude da presente invenção, o dispositivo decontrole do freio pode ser trazido para uma condição de ope-ração na qual a linha do ar comprimido que leva para a partedo atuador de mola do cilindro de freio acionado por mola éventilada na maneira estrangulada no caso de falha do abas-tecimento de potência elétrica quando os dispositivos deválvula são desenergizados devido à falha do abastecimentoda potência elétrica. Por causa da ventilação estranguladada parte do atuador de mola, o freio do estacionamento é a-plicado vagarosamente e, assim, o veículo é freado vagarosa-mente. Assim, o tráfego próximo não é colocado em perigo poruma operação de frenagem de emergência. No geral, portanto,a segurança do tráfego pode ser aumentada.

Em uma modalidade preferida, o dispositivo de con-trole de freio eletropneumático é provido com um dispositivode válvula de reforço de fluxo de ar, tal como uma válvulade relê, tendo uma entrada em comunicação com uma linha dear comprimido para um reservatório de ar comprimido, uma sa-ída em comunicação com a linha do ar comprimido para a partedo atuador de mola do cilindro de freio acionado por mola euma entrada de controle pneumático para suprir pressão decontrole para controlar a pressão na saída do dispositivo deválvula de reforço do fluxo de ar. Na condição de operaçãoacima mencionada do dispositivo de controle de freio que éativado no caso de falha do abastecimento de potência elé-trica, a pressão de controle é automaticamente diminuída namaneira estrangulada. A ventilação dos cilindros de freioacionados por mola, portanto, acontece por meio de um dispo-sitivo de válvula, que, por sua vez, é controlado através deuma pressão de controle. O volume de controle necessário pa-ra controle de um tal dispositivo de válvula é pequeno emrelação ao volume de trabalho controlado pelo dispositivo deválvula. Esse dispositivo de válvula, portanto, reforça ofluxo de ar suprido ou descarregado via a linha de controle,esse fluxo de ar reforçado sendo suprido para ou descarrega-do do cilindro de freio acionado por mola. Assim, pela ven-tilação estrangulada da pressão de controle do dispositivode válvula de reforço do fluxo de ar, a ventilação estrangu-lada da parte acionada por mola do cilindro de freio aciona-do por mola é também obtida.

Vantajosamente, também é provida uma válvula mo-nostável eletricamente acionada, tal como, por exemplo, umaválvula de solenóide de 3/2 sentidos, conectada em uma uni-dade de controle elétrico e eletricamente controlada por es-sa unidade de controle, a entrada de cuja válvula pode sercolocada em comunicação com a linha de ar comprimido para oabastecimento de ar comprimido e a saida pode ser colocadaem comunicação com a entrada de controle do dispositivo deválvula de reforço do fluxo de ar. Em uma posição de aciona-mento energizada da válvula monostável, sua saida fica emcomunicação com sua entrada, e, na posição estacionada dese-nergizada, sua saida fica em comunicação, via um terceiroorifício da válvula monostável, com um dispositivo de venti-lação estrangulado. Essa válvula monostável é projetada talque, em uma condição desenergizada, ela é colocada na posi-ção estacionada, por exemplo, por meio da pré-carga de umamola. Assim, a condição da válvula monostável é definida nocaso de falha do abastecimento de potência elétrica. Especi-ficamente, a ventilação estrangulada da câmara de controledo dispositivo de válvula de reforço do fluxo de ar entãoacontece e, assim, o freio de estacionamento é aplicado va-garosamente por meio dos cilindros de freio acionados pormola.

De preferência, o dispositivo da válvula de refor-ço do fluxo de ar é projetado como uma válvula de relê, ondeo pistão do relê tem uma abertura que coloca a saída da vál-vula do relê em comunicação com sua entrada de controle namaneira estrangulada. Essa abertura no pistão do relê é pro-vida como um orifício ou furo. Ela oferece a vantagem que umorifício provido no dispositivo de ventilação estranguladopode ser configurado com um tamanho mínimo definido. Especi-ficamente, o volume de controle de uma tal válvula de relê égeralmente muito pequeno e, assim, ela ventila muito rapida-mente. Entretanto, a rápida ventilação pode levar à frenagemabrupta. A fim de evitar a rápida ventilação, um orifício nodispositivo de ventilação correspondente, portanto, teriaque ser de tamanho muito pequeno. Entretanto, isso pode Ie-var a problemas. Especificamente no caso de obstrução ouformação de gelo de um tal orifício, existe o perigo que aventilação não possa mais acontecer apropriadamente. Porcausa da abertura provida no pistão do relê da válvula derelê nessa modalidade preferida, o volume de trabalho daválvula do relê é vagarosamente reduzido via a abertura nopistão do relê e, assim, também via o dispositivo de venti-lação estrangulado. O volume de controle da válvula do relê,portanto, aparenta ser virtualmente aumentado. Como um re-sultado, o orifício provido no dispositivo de ventilação es-trangulado pode ser configurado com uma seção transversalmaior, e, como um resultado, o fechamento ou entupimento dodispositivo de ventilação devido à obstrução, formação degelo, etc. é evitado.

Modalidades vantajosas adicionais se tornarão evi-dentes a partir das reivindicações dependentes e das modali-dades exemplares explicadas em mais detalhes com base nosdesenhos anexos, nos quais:

Figura 1 é um diagrama esquemático de um sistemade freio de ar comprimido tendo um dispositivo de controlede freio eletropneumático para controlar um freio de esta-cionamento e

Figura 2 mostra um dispositivo de controle defreio eletropneumático para.controlar o freio de estaciona-mento de acordo com uma modalidade exemplar da presente in-venção .

Com referência agora à figura 1, um sistema defreio de ar comprimido será primeiro explicado em geral aseguir a fim de descrever, nessa base, o dispositivo ele-tropneumático inventivo para controlar um freio de estacio-namento integrado em um tal sistema de freio de ar comprimido.

A Figura 1 mostra esquematicamente um sistema defreio de ar comprimido 10 para um veiculo tendo quatro rodas12, 14, 16, 18. O sistema de freio 10 é eletricamente con-trolado, significando que a injeção da pressão do freio noscilindros de freio 20, 22, 24, 26 das rodas 12, 14, 16, 18 écontrolada pelos elementos de controle elétricos e eletrôni-cos. Os cilindros de freio 20, 22 das rodas frontais 12,14são controlados por um módulo de controle de freio do eixofrontal 28, e os cilindros de freio 24, 26 das rodas trasei-ras 16, 18 são controlados por um módulo de controle defreio do eixo traseiro 30. Os cilindros de freio 24, 26 dasrodas traseiras 16, 18 são projetados como cilindros defreio combinados de serviço e acionados por mola, onde aparte do atuador de mola é controlada por um dispositivo decontrole de freio eletropneumático para controlar o freio doestacionamento, a saber, um módulo de freio de estacionamen-to 32.

Válvulas eletromagneticamente acionadas para in-fluenciar a pressão do freio são conectadas a montante decada cilindro de freio 20, 22, 24, 26. Para as rodas fron-tais 12, 14, as válvulas 34,36 são usadas para essa finali-dade. Para as rodas traseiras 16, 18, as válvulas respecti-vas são integradas no módulo de controle de freio do eixotraseiro 30.

Dispositivos de leitura de velocidade para deter-minar a velocidade de revolução das rodas respectivas sãomontados em cada roda 12, 14, 16, 18. Cada dispositivo deleitura de velocidade é provido com uma roda de imã 38, 40,42, 44 conectada para girar com a roda respectiva 12, 14,16, 18 e acoplada eletromagneticamente com um sensor de rodade operação indutiva 46, 48, 50, 52.

O sistema de freio 10 é também provido com umtransdutor de força de freio 54 que sente a intenção de fre-nagem do operador do veiculo. O transdutor de força de freio54 compreende uma parte elétrica e uma pneumática. A partepneumática é suprida com ar comprimido por um primeiro tan-que de reservatório de ar comprimido 56 e um segundo tanquede reservatório de ar comprimido 58. Esses tanques de reser-vatório de ar comprimido 56, 58 são usados para suprir o arcomprimido para os cilindros do freio 20, 22 das rodas fron-tais 12, 14 ou cilindros do freio 24, 26 dás rodas traseiras16, 18, respectivamente. A parte pneumática do transdutor deforça do freio 54 é provida com uma válvula de freio de doiscircuitos 60, que é mecanicamente conectada em um pedal dofreio 62 e pode ser acionada por meio do pedal do freio 62.

Durante a atuação do pedal do freio 62, um sinal de pressãoé suprido da válvula de freio 60 via uma linha de ar compri-mido 64 para o módulo do freio de estacionamento. Um segundosinal de pressão separado desse primeiro sinal de pressão ésuprido para um dispositivo de válvula do eixo frontal 66.

O dispositivo de válvula do eixo frontal 66 é pro-vido com uma válvula de redundância de eixo frontal (não i-lustrada separadamente) e um dispositivo de válvula de regu-lação de pressão (não ilustrado separadamente), tal como umaválvula de relê proporcional, que converte um sinal elétricodo módulo de controle de freio do eixo frontal 28 para umapressão de freio pneumática.

Via uma linha de ar comprimido, o dispositivo deválvula do eixo frontal 66 fica em comunicação com o segundotanque do reservatório de ar comprimido 58. Ele é também co-nectado via uma linha elétrica no módulo de controle defreio do eixo frontal 28. Em operação normal, a pressão paraos.cilindros do freio 20, 22 é corrigida por meio de um si-nal elétrico suprido via a linha elétrica. No que é conheci-do como um caso de redundância, tal como uma falha do abas-tecimento de potência elétrica para o controlador elétricoou uma falha de todo o controlador elétrico do sistema defreio ou falha dos módulos de controle individuais do siste-ma de freio, uma mudança de atividade acontece no sinal depressão do transdutor de força do freio 54. O ar comprimidopode ser suprido para as válvulas' 34, 36 por meio do dispo-sitivo de válvula do eixo frontal 66.

Via uma linha pneumática 76, o módulo de controlede freio do eixo traseiro 30 fica em comunicação com o pri-meiro tanque do reservatório de ar comprimido 56. 0 módulode controle de freio do eixo traseiro 30 é também providocom uma interface de dados, que é conectada via uma linhaelétrica 78 em uma interface de dados adicional do módulo decontrole de freio do eixo frontal 28. Os módulos 28, 30 tro-cam dados via essas interfaces de dados. Por exemplo, o mó-dulo de controle de freio do eixo traseiro 30 recebe do mó-dulo de controle de freio do eixo frontal 28 a intenção defrenagem do operador do veiculo sentida por meio do transdu-tor de força do freio 54 e, por analogia com o módulo decontrole de freio do eixo frontal 28, controla a pressão dofreio nos cilindros do freio 24, 26 das rodas traseiras16,18 via válvulas dispostas no módulo de controle do freiodo eixo traseiro 30. O módulo de controle de freio do eixotraseiro 30 puxa o ar comprimido necessário para essa fina-lidade do primeiro tanque de reservatório de ar comprimido 56.

Cilindros do freio 24, 26 são projetados como ci-lindros de freio em combinação, a saber, como combinação decilindros de atuador de mola/diafragma. Além da função doscilindros de diafragma, que corresponde aproximadamente coma função dos cilindros do freio 20, 22, os cilindros dofreio 24, 2 6 adicionalmente têm uma função de atuador de mo-la. Os cilindros do freio 24, 26 incluem uma parte de dia-fragma, que fica em comunicação pneumaticamente com o siste-ma de freio de serviço do eixo traseiro e pode ser pressuri-zada com a pressão do freio real, e de uma parte do atuadorde mola, que é pneumaticamente separada da parte do diafrag-ma e pode ser pressurizada com ar comprimido via linhas dear comprimido separadas. A parte do atuador de mola formaparte do freio de estacionamento (que é freqüentemente tam-bém citado como um freio de mão). A parte do atuador de molainclui a função do atuador de mola, que pré-carrega um atua-dor de mola com a admissão do ar comprimido na parte do atu-ador de mola e, assim, impede ou diminui a ação de frenagemda função do atuador de mola, enquanto que a mola do atuadorrelaxa com a ventilação da parte do atuador de mola e, as-sim, em conjunto com a função do atuador de mola, exerce umaação de frenagem no freio associado com o cilindro de freiorespectivo. No presente contexto, cilindros de freio dessetipo são citados como cilindros de freio acionados por mola.

Por meio desses cilindros de freio acionados pormola, é realizada uma função de freio de estacionamento quetambém permite que o veiculo seja freado ou imobilizado mes-mo na ausência do ar comprimido. A função do freio de esta-cionamento acontece quando a parte do atuador de mola res-pectivo dos cilindros de freio acionados por mola 24, 26 éventilada abaixo de um valor de pressão mínimo. Via as li-nhas de ar comprimido 80, a parte do atuador de mola dos ci-lindros de freio 24, 26 fica pneumaticamente em comunicaçãocom o módulo do freio de estacionamento 32, o que permite ocontrole de pressão por meio do dispositivo de controle ele-trônico.

Um transdutor de sinal de freio de estacionamentomanualmente acionado 82 é conectado via uma linha elétricade múltiplos condutores 84 no módulo do freio de estaciona-mento 32. Os dispositivos elétricos no veículo são supridoscom potência elétrica por um dispositivo de abastecimento depotência elétrica, não ilustrado, tal como uma bateria doveículo, via linhas elétricas apropriadas.Via uma linha de ar comprimido 92, um tanque dereservatório de ar comprimido 90 fica em comunicação com omódulo do freio de estacionamento 32. Esse tanque do reser-vatório de ar comprimido 90 provê o abastecimento de ar com-primido para o circuito de freio de estacionamento e o reboque.

O módulo do freio do estacionamento 32 é tambémequipado com um orifício de entrada 94 para o sinal de pres-são suprido via a linha do ar comprimido 64. O módulo dofreio de estacionamento 32 também tem orifícios 96, 98 parao abastecimento de potência elétrica e uma interface de da-dos. O orifício 96 para a interface de dados é usado paraconexão em um sistema de barramento de dados provido no veí-culo e também citado como o barramento do veículo. O barra-mento do veículo é usado para a troca de dados entre váriasunidades providas no veículo e contendo um controlador ele-trônico, tal como módulos 28, 30, que, para essa finalidade,são também conectados via orifícios de interface de dadosrespectivos no barramento do veículo.

O veículo descrito é adequado para o acoplamentode um reboque. Sob esse aspecto, o veículo descrito aqui a-cima é também citado como um trator, e a unidade compreen-dendo ambos o trator e o reboque é também citada como umcomboio de veículo.

O sistema de freio 10 é também provido com umaválvula de controle de reboque 100, que é usada para contro-le da pressão do freio de um reboque acoplado. Para o seuabastecimento de ar comprimido, a válvula de controle do re-boque 100 fica em comunicação via uma linha de ar comprimido102 com o tanque do reservatório de ar comprimido 90. Emresposta aos sinais de controle elétricos e pneumáticos, aválvula de controle do reboque 100 passa o ar comprimido pu-xado do tanque do reservatório do ar comprimido 90 de manei-ra incrementai via um orifício de ar comprimido 104 para osistema de freio de um reboque acoplado. Para o controledessa passagem de pressão, a válvula de controle do reboque100 tem uma entrada de sinal elétrico, que é conectada nomódulo de controle de freio do eixo traseiro 30 e via o quala válvula de controle do reboque 100 recebe um sinal elétri-co que reflete a intenção de frenagem do operador. Alterna-tivamente, a entrada do sinal elétrico pode também ser co-nectada no módulo de controle de freio do eixo frontal 28.

Uma entrada de controle de pressão para receber os sinais decontrole pneumático é também provida. Via uma linha de arcomprimido 106, a entrada de controle de pressão fica em co-municação com o módulo do freio de estacionamento 32.

Uma conexão de tomada elétrica 108 é usada parasuprir a potência e transferir os sinais de dados para o re-boque. Também é provido um orifício de abastecimento de arcomprimido 110 para suprir o reboque com pressão do reserva-tório .

O sistema de freio 10 é também provido com um sis-tema de abastecimento de ar comprimido (não ilustrado) , talcomo um compressor acionado pelo motor do veículo e usadopara encher os tanques do reservatório de ar comprimido 56,58, 90 com o ar comprimido.O sistema de freio descrito aqui acima correspondeamplamente com o sistema de freio descrito em EP 1571061 A1.Entretanto, o principio de funcionamento desse sistema defreio é vantajoso para entender o módulo de controle defreio de estacionamento de acordo com uma modalidade exem-plar da presente invenção, cujo módulo é integrado nessesistema de freio e é descrito em maiores detalhes a seguir.

A figura 2 mostra esquematicamente a construção deum módulo de controle de freio de estacionamento 32 de acor-do com uma modalidade exemplar da presente invenção.

A linha de ar comprimido 92 fica em comunicaçãocom uma linha de abastecimento de ar comprimido 112, que su-pre dispositivos de válvula dentro do módulo de controle dofreio de estacionamento 32 com ar comprimido do tanque de arcomprimido 90. Na linha de ar comprimido 92, ou em uma por-ção da linha de abastecimento de ar comprimido 112 no ladode entrada, é disposta uma válvula de retenção 114, que nocaso de uma queda de pressão imprevista na linha de ar com-primido 92, impede uma queda de pressão nas linhas de arcomprimido dentro do módulo de controle do freio de estacio-namento 32. Especificamente, uma queda de pressão imprevistaseria desvantajosa, desde que isso levaria à aplicação dofreio de estacionamento, também na maneira imprevista. Par-ticularmente no caso de um escape do reboque ou de um vaza-mento no circuito do freio de estacionamento, a válvula deretenção 114 impede que o atuador de mola dos cilindros dofreio 24, 26 seja ventilado. Tal ventilação levaria à apli-cação do freio de estacionamento, assim, levando à frenagem deemergência perigosa do trator no caso de escape do reboque.

A linha de abastecimento de ar comprimido 112 ficaem comunicação com a entrada 116 de um dispositivo de válvu-la de reforço de fluxo de ar projetado como válvula de relê118, e ele supre isso com ar comprimido do tanque de ar com-primido 90. Além disso, uma válvula monostável 120, de pre-ferência uma válvula de solenóide de 3/2 sentidos, fica emcomunicação com a linha de abastecimento de ar comprimido112 e, assim, com o tanque 90. Essa válvula monostável 120tem uma primeira posição alternada, também conhecida comoposição estacionada ou ventilada, como ilustrado na figura2. Nessa posição, uma saida 124 da válvula monostável 120 emcomunicação no lado de saida com uma linha de ar comprimido122 fica em comunicação com um dispositivo de ventilação126, que fica em comunicação indireta ou diretamente com aatmosfera. O dispositivo de ventilação 126 tem um estrangu-lador 128, que garante que o ar comprimido possa escapar so-mente vagarosamente da linha 122 via a válvula monostável120. Esse estrangulador 128 compreende, por exemplo, umaplaca de orifícios através da qual o ar comprimido deve pas-sar. Como um resultado, a seção transversal é reduzida e,assim, esse orifício representa uma resistência para o arcomprimido, que na posição estacionada ou ventilada da vál-vula monostável 120 chega ao dispositivo de ventilação 126via a linha de ar comprimido 122, um orifício de ventilação130 da válvula monostável 120 e uma linha de ar comprimido132. Essa posição estacionada ou ventilada é ocupada pelaválvula monostável 120 quando essa válvula 120 é desenergi-zada. Para essa finalidade, a válvula monostável é pré-carregada, por exemplo, por meio de uma mola 134.

Em uma segunda posição alternada, também conhecidacomo a posição de abastecimento de pressão ou posição de a-cionamento, a válvula monostável 120 coloca a sua entrada136 em comunicação com a sua saida 124, e, assim, nessa po-sição, a linha de abastecimento de ar comprimido 112 fica emcomunicação com a linha de ar comprimido 122. Essa segundaposição alternada é ativada na operação de acionamento livrede mau funcionamento do sistema de freio. Nessa posição, oar comprimido passa através da linha do ar comprimido 122para a válvula do relê 118 via uma válvula interposta 138conhecida como uma válvula de sujeição.

As posições da válvula monostável 120 são alterna-das via uma unidade de controle elétrico 140 do módulo decontrole do freio de estacionamento 32. Para essa finalida-de, a unidade de controle elétrico 140 é eletricamente co-nectada via linhas elétricas 142 na válvula monostável 120.

Como um exemplo, se o transdutor do sinal de freio de esta-cionamento 82 é acionado, a unidade de controle elétrico 140alterna a válvula monostável 120 para sua posição de aciona-mento passando um sinal ou corrente elétrica correspondente.Para essa finalidade, a válvula monostável 120 fica continu-amente energizada. Tão logo essa corrente de energização se-ja desligada, a válvula automaticamente retorna para sua po-sição estacionada.

A válvula de sujeição 138, que é projetada comouma válvula de solenóide de 2/2 sentidos, por exemplo, é co-nectada via linhas elétricas 144 na unidade de controle elé-trico 140. Portanto, ela pode ser eletromagneticamente acio-nada via a unidade de controle elétrico 140. Na sua posiçãoalternada ilustrada na figura 2, essa válvula 138 permiteque o ar comprimido flua da linha de ar comprimido 122, queestá em comunicação com uma entrada 146 da válvula de sujei-ção 138, direto para uma saida 148 da válvula de sujeição138, cuja saida fica em comunicação via uma linha de ar com-primido adicional 150 com uma entrada de controle 152 daválvula de relê 118.

Em uma segunda posição alternada, não ilustrada nafigura 2, a válvula de sujeição 138 bloqueia o fluxo do arcomprimido. Para obter o fluxo medido do ar comprimido, aválvula 138 pode ser ativada pela unidade de controle elé-tricô 140, por exemplo, por um sinal sincronizado via linhaselétricas 144. Dessa maneira, a entrada de controle 152 daválvula de relê 118 pode ser pressurizada com uma pressãopredeterminada.

Em uma modalidade alternativa, a válvula de sujei-ção 138 pode ser projetada como uma válvula proporcional, emcujo caso seções transversais de passagem proporcional oupelo menos quase proporcional podem ser ajustadas entre osvalores extremos da posição de passagem e a posição de blo-queio pela ativação dos solenóides dessa válvula com sinaiselétricos adequados, tal como sinais sincronizados.

Na sua saida 154, a válvula do relê 118 passa parauma linha de ar comprimido 156 uma pressão de saida que cor-responde com a pressão injetada via a linha de ar comprimido150 na entrada de controle 152 e, assim, para dentro de umacâmara de controle da válvula de relê 118. A válvula de relê118 puxa o ar comprimido necessário para essa finalidade dalinha de abastecimento de ar comprimido 112, que está em co-municação com a entrada 116 da válvula do relê 118. Qualquerventilação da linha de ar comprimido 156 que possa ser ne-cessária acontece via uma saida de ventilação 158 da válvulade relê 118 indireta ou diretamente em comunicação com a at-mosfera .

No lado de saída da válvula de relê 118, está op-cionalmente disposto na linha de ar comprimido 156 um sensorde pressão 160 que passa um sinal elétrico correspondendocom a pressão na linha de ar comprimido 156 para o disposi-tivo de controle elétrico 140, onde ele é avaliado como ovalor de pressão real.

A linha de ar comprimido 156 fica em comunicaçãocom a linha de ar comprimido 80 que leva para os cilindrosdo freio 24, 26.

A linha de ar comprimido 156 fica também em comu-nicação com o que é conhecido como uma válvula de retençãodo reboque 162. Essa válvula 162 é desejavelmente projetadacomo uma válvula de solenóide de 3/2 sentidos. Por meio des-sa válvula, o que é conhecido como uma função de retenção doreboque pode ser ativada. Como a função de retenção do rebo-que, é indicada uma condição do sistema de freio 10 na qualos freios de um reboque conéctado no trator são liberadosenquanto a própria função de freio de estacionamento estáativa, a fim de proporcionar ao operador do trator uma opor-tunidade para verificar se a ação de frenagem do freio deestacionamento do trator é suficiente sozinha para impedirque todo o comboio do veiculo rode continuadamente se o vei-culo está estacionado. Uma tal verificação é necessária par-ticularmente para reboques cujos freios de reboque poderiamser liberados, por exemplo, devido a uma perda gradual depressão se o veiculo está estacionado por um tempo prolonga-do. Nesse caso também, deve ser garantido que o comboio doveiculo não rode continuadamente, e, dessa maneira, isso de-ve ser efetuado pelo freio de estacionamento do trator.

Para atuação, a válvula de retenção do reboque 162é conectada via linhas elétricas 164 na unidade de controleelétrico 140. Em uma primeira posição alternada ilustrada nafigura 2, a válvula de retenção do reboque 162 coloca a Ii-nha de pressão 106 que leva para a válvula de controle doreboque 100 em comunicação com a linha do ar comprimido 156.Na sua segunda posição alternada, a válvula de retenção doreboque 162 coloca a linha de ar comprimido 106 em comunica-ção com a linha de abastecimento de ar comprimido 112 ou Ii-nha de ar comprimido 92 e, assim, com o reservatório de arcomprimido do tanque do reservatório de ar comprimido 90.Nessa segunda posição alternada, a função de retenção do re-boque é ativada. Para essa finalidade, a pressão do reserva-tório é admitida na entrada de controle de pressão da válvu-la de controle do reboque 100 em comunicação com a linha doar comprimido 106, assim, ocasionando a liberação dos freiosdo reboque por meio de uma função inversora da válvula decontrole do reboque 100.A válvula do relê 118 é provida com um pistão derelê tendo um furo ou orifício 165 (não ilustrado) que colo-ca a saída 154 da válvula do relê em comunicação com a en-trada de controle 152 na maneira estrangulada. Como um re-sultado, o volume de trabalho da válvula do relê fica em co-municação com o volume de controle, se bem que na maneiraestrangulada.

Durante uma falha do abastecimento de potência e-létrica, a válvula monostável 120 vai para sua posição esta-cionada ou ventilada ilustrada na figura 2 e a válvula desujeição 138 vai para sua posição de passagem ilustrada nafigura 2. Como um resultado, a entrada de controle 152 daválvula de relê 118 fica pneumaticamente em comunicação como dispositivo de ventilação 126. Assim, o volume de controleda válvula do relê é ventilado via o dispositivo de ventila-ção 126. Entretanto, desde que o volume de controle é somen-te pequeno e o volume de controle não deve ser ventilado re-pentinamente, o ar comprimido passa via o orifício 165 pro-vido no pistão do relê do volume de trabalho da válvula dorelê 118 para a sua câmara de controle, e assim, a pressãode controle da válvula do relê 118 pode cair somente vagaro-samente. Conseqüentemente, por meio desse orifício 165 nopistão do relê, o volume de trabalho é também ventilado va-garosamente.

Para ventilação rápida do atuador de mola, é pro-vida uma válvula adicional, a saber, válvula de ventilação166. Essa é projetada como uma válvula eletromagnética, que,por sua vez, é eletromagneticamente conectada via linhas e-létricas 168 na unidade de controle elétrico 140. Ela pode,portanto, ser eletromagneticamente acionada via a unidade decontrole elétrico 140. A válvula 166 é desejavelmente proje-tada como uma válvula de solenóide de 2/2 sentidos. Sua en-trada 170 fica em comunicação com a linha do ar comprimido132, especificamente em uma porção entre o orifício de ven-tilação 130 da válvula monostável 120 e o dispositivo deventilação 126. A sua saída 172 fica em comunicação indiretaou diretamente com a atmosfera.

Em uma condição desenergizada, a válvula de venti-lação 166 fica na posição de bloqueio ilustrada na figura 2,significando que a entrada 170 não fica em comunicação com asaída 172, mas é excluída dela. Em uma posição energizada,não ilustrada na figura 2, a entrada 170 fica em comunicaçãocom a saída 172 da válvula de ventilação 166. Nessa posiçãode ventilação, a câmara de controle da válvula de relê 118pode ser ventilada repentinamente se ambas a válvula de su-jeição 138 e a válvula monostável 120 são alternadas para aposição alternada ilustrada na figura 2.

Pela atuação da válvula de ventilação 166, o veí-culo é, portanto, colocado em uma posição estacionada, espe-cificamente, pela ventilação repentina dos atuadores de mola,e assim o freio de estacionamento é rapidamente aplicado.

A presente invenção permite a ventilação automáti-ca lenta e final dos atuadores de mola do freio de estacio-namento durante a falha do abastecimento de potência elétri-ca do veículo e, assim, o veículo pode ser vagarosamentefreado via o freio de estacionamento. Um perigo para o trá-fego próximo devido à frenagem de emergência pode ser, por-tanto, evitado completamente.

Claims (9)

1. Dispositivo de controle de freio eletropneumá-tico para controlar um freio de estacionamento de um veicu-lo, onde os cilindros de freio acionados por ar comprimido(20,22,24,26) são providos para atuação de freios de roda,onde pelo menos um cilindro de freio é projetado como um ci-lindro de freio acionado por mola e a parte do atuador demola do cilindro de freio acionado por mola aciona o freiode estacionamento, e onde o dispositivo de controle do freio(32) é provido com dispositivos de válvula (118,120,166),por meio dos quais o dispositivo de controle do freio (32)pode ser colocado em uma pluralidade de condições de opera-ção, ondea) em uma primeira condição de operação, os dispo-sitivos de válvula (120,166) podem ser pelo menos parcial-mente energizados e alternados em uma tal maneira que o arpode ser admitido para uma linha de ar comprimido (156) paraa parte do atuador de mola do cilindro de freio acionado pormola eb) em uma segunda condição de operação, os dispo-sitivos de válvula (120,166) podem ser pelo menos parcial-mente energizados e assim alternados em uma tal maneira queessa linha de ar comprimido (156) para a parte do atuador demola do cilindro de freio acionado por mola pode ser venti-lada repentinamente,CARACTERIZADO pelo fato de quec) em uma terceira condição de operação, que podeser ativada durante a falha do abastecimento de potência e-létrica do dispositivo de controle de freio (32), os dispo-sitivos de válvula (120,166) podem ser alternados em uma talmaneira sem ser energizados que a linha de ar comprimido(156) para a parte do atuador de mola do cilindro de freioacionado por mola pode ser automaticamente ventilada na ma-neira estrangulada.

2. Dispositivo de controle de freio, de acordo coma reivindicação 1, CARACTERIZADO por um dispositivo de vál-vula de reforço de fluxo de ar (118) tendo uma entrada (116)em comunicação com uma linha de abastecimento de ar compri-mido (112) para um reservatório de ar comprimido (90), umasaida (154) em comunicação com a linha de ar comprimido(156) para a parte do atuador de mola do cilindro de freioacionado por mola e uma entrada de controle pneumático (152)para suprir uma pressão de controle para controlar a pressãona saida (154) do dispositivo de válvula de reforço de fluxode ar (118), a entrada de controle (152) sendo capaz de serventilada automaticamente em maneira controlada na terceiracondição de operação.

3. Dispositivo de controle de freio, de acordo coma reivindicação 2, CARACTERIZADO por uma válvula monostáveleletricamente acionada (120), que é conectada em uma unidadede controle elétrico (140) e é controlada por essa unidadede controle (140), e cuja entrada (136) pode ser colocada emcomunicação com a linha de ar comprimido (112) para o reser-vatório de ar comprimido (90) e cuja saida (124) pode sercolocada em comunicação com a entrada de controle (152) dodispositivo da válvula de reforço de fluxo do ar (118), on-de, em uma posição de acionamento energizado da válvula mo-nostável (120), sua saída (124) pode ser colocada em comuni-cação com a sua entrada (136) e, em uma posição estacionadadesenergizada, sua saida (124) pode ser colocada em comuni-cação com um dispositivo de ventilação estrangulado (126)via um terceiro orifício (130) da válvula monostável (120).

4. Dispositivo de controle de freio, de acordo coma reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a válvulamonostável (120) é uma válvula de solenóide de 3/2 sentidos.

5. Dispositivo de controle de freio, de acordo coma reivindicação 3 ou 4, CARACTERIZADO pelo fato de que oterceiro orifício da válvula monostável (120) pode ser colo-cado em comunicação com uma entrada de uma válvula de venti-lação (166), que é conectada na unidade de controle elétrico(140) e é controlada por essa unidade de controle (140), ecuja saída (172) fica em comunicação com um dispositivo deventilação, onde, em uma condição energizada da válvula deventilação, sua entrada (170) pode ser colocada em comunica-ção com a sua saída (172), e, em uma condição desenergizadada válvula de ventilação, sua entrada (170) pode ser excluí-da da sua saída (172).

6. Dispositivo de controle de freio, de acordo comuma das reivindicações 2 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de queo dispositivo da válvula de reforço de fluxo de ar (118) éuma válvula de relê, cujo pistão do relê tem uma abertura,que coloca a saída da válvula do relê (154) em comunicaçãocom a entrada de controle (152) na maneira estrangulada.

7. Dispositivo de controle de freio, de acordo comuma das reivindicações 2 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de queele é também provido com: uma válvula de sujeição acionadaeletricamente (138), que é conectada na unidade de controleelétrico (140) e que fica interposta entre a entrada de con-trole (152) do dispositivo de válvula de reforço do fluxo dear (118) e a saida (124) da válvula monostável (120), e noqual, em uma condição desenergizada da válvula de sujeição(138), sua entrada (146) pode ser colocada em comunicaçãocom a sua saida (148) e, em uma condição energizada, a suaentrada (146) pode ser excluída da sua saída (148).

8. Sistema de freio de veículo pneumático eletri-camente controlado possuindo um freio de serviço e um freiode estacionamento, onde o freio de serviço é provido com umpedal de freio e com cilindros de freio acionados por arcomprimido em comunicação dinâmica com o pedal de freio, on-de pelo menos um cilindro do freio é projetado como um ci-lindro de freio acionado por mola e a parte do atuador demola do cilindro do freio acionado por mola aciona o freiode estacionamento, e onde o freio de estacionamento é provi-do com um transdutor de sinal de freio de estacionamento pa-ra acionar o freio de estacionamento pela ventilação da par-te do atuador de mola do cilindro de freio acionado por mo-la, CARACTERIZADO por um dispositivo de controle de freioeletropneumático de acordo com uma das reivindicações 1 a 7.

9. Veículo, CARACTERIZADO pelo fato de que possuium sistema de freio pneumático eletricamente controlado deacordo com a reivindicação 8.