BRPI0618312B1

BRPI0618312B1 - Dispositivo de controle de freio eletropneumático, sistema de freio de veículo pneumático e veículo

Info

Publication number: BRPI0618312B1
Application number: BRPI0618312-3A
Authority: BR
Inventors: Uwe Bensch; Henning Förster; Bernd-Joachim Kiel; Wilfried Menze; Hartmut Rosendahl; Otmar Struwe
Original assignee: Wabco Gmbh & Co. Ohg
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2019-08-06
Also published as: DE102005060225A1; US20090184568A1; BRPI0618312A2; CN101331042B; CN101331042A; WO2007073791A1; EP1963151A1; DE502006005697D1; EP1963151B1; US8651588B2; PL1963151T3

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 FREIO ELETROPNEUMÁTICO, SISTEMA DE FREIO DE VEÍCULO PNEUMÁTICO E VEÍCULO

A presente invenção refere-se a um dispositivo de controle de freio eletropneumático para controlar um freio de estacionamento de um veículo de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. A presente invenção também refere-se a um sistema de freio de veículo pneumático eletricamente controlado de acordo com o preâmbulo da reivindicação 8 e possuindo um tal dispositivo de controle de freio. Também, a presente invenção refere-se a um veículo tendo um tal sistema de freio pneumático eletricamente controlado.

Um dispositivo de controle de freio, bem como um sistema de freio dos tipos gerais sob consideração, são descritos em EP 1 571 061 A1.

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

Em tais sistemas de freio eletricamente controlados, a falha do abastecimento de potência elétrica pode ser um evento problemático. Os componentes elétricos tais como os sistemas de controle elétrico e as válvulas de solenóide eletricamente acionadas podem não ser mais acionados. Além do mais, os transdutores de sinal elétrico para o freio de estacionamento também podem falhar como um resultado. Foi, portanto, proposto em DE 199 53 805 C1 que a frenagem de

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 10/38 emergência seja iniciada automaticamente pelo fluxo de ar de um atuador de mola que age no freio de estacionamento sempre que o abastecimento de potência elétrica falha. A frenagem de emergência automática pode ser desvantajosa, entretanto, desde que ela acontece com máxima ação de frenagem, o que pode causar um perigo para o tráfego próximo.

EP 1 571 061 A1, portanto, propôs um sistema de freio pelo qual, na eventualidade de falha do abastecimento de potência elétrica, o veículo pode ser freado gradualmente acionando o pedal do freio sob o controle pneumático da parte do atuador de mola do cilindro do freio acionado por mola.

Entretanto, essa solução tem a desvantagem que os cilindros de freio acionados por mola são novamente pressurizados tão logo o pedal do freio não esteja mais sendo acionado, com o resultado que o freio de estacionamento é liberado novamente. Assim, o veículo não pode ser estacionado com segurança com esse sistema conhecido.

O objetivo da presente invenção é garantir, portanto, que um veículo possa ser estacionado com segurança mesmo na eventualidade da falha total do abastecimento de potência elétrica, no pior caso causando somente interferência minoritária com o tráfego próximo.

Esse objetivo é atingido pela invenção especificada nas reivindicações 1, 8 e 9.

A presente invenção tem a vantagem que um veículo é freado vagarosamente e pode ser estacionado com segurança mesmo na eventualidade de falha do abastecimento de voltagem interno, especialmente o abastecimento de potência elétrica

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 11/38 do dispositivo de controle do freio, e a falha associada de um freio de estacionamento eletropneumaticamente acionado. Isso é vantajoso, em particular, desde que o motor do veículo também falha na eventualidade de falha do abastecimento de potência elétrica do veículo. Como um resultado, um compressor de geração de ar comprimido não pode mais passar o ar comprimido para os freios a ar comprimido para o tanque do reservatório de ar comprimido. Isso significa que o número restante de operações de frenagem possíveis com o freio 10 de serviço é limitado. Portanto, é importante que o veículo possa ser trazido com segurança para uma posição estacionada na eventualidade de falha do abastecimento de potência elétrica. Em virtude da presente invenção, o dispositivo de controle do freio pode ser trazido para uma condição de ope15 ração na qual a linha do ar comprimido que leva para a parte do atuador de mola do cilindro de freio acionado por mola apresenta fluxo de ar de maneira estrangulada no caso de falha do abastecimento de potência elétrica quando os dispositivos de válvula são desenergizados devido à falha do abas20 tecimento da potência elétrica. Por causa do fluxo de ar estrangulada da parte do atuador de mola, o freio do estacionamento é aplicado vagarosamente e, assim, o veículo é freado vagarosamente. Assim, o tráfego próximo não é colocado em perigo por uma operação de frenagem de emergência. No geral, 25 portanto, a segurança do tráfego pode ser aumentada.

Em uma modalidade preferida, o dispositivo de controle de freio eletropneumático é provido com um dispositivo de válvula de reforço de fluxo de ar, tal como uma válvula

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 12/38 de relé, tendo uma entrada em comunicação com uma linha de ar comprimido para um reservatório de ar comprimido, uma saída em comunicação com a linha do ar comprimido para a parte do atuador de mola do cilindro de freio acionado por mola e uma entrada de controle pneumático para suprir pressão de controle para controlar a pressão na saída do dispositivo de válvula de reforço do fluxo de ar. Na condição de operação acima mencionada do dispositivo de controle de freio que é ativado no caso de falha do abastecimento de potência elétrica, a pressão de controle é automaticamente diminuída na maneira estrangulada. O fluxo de ar dos cilindros de freio acionados por mola, portanto, acontece por meio de um dispositivo de válvula, que, por sua vez, é controlado através de uma pressão de controle. O volume de controle necessário para controle de um tal dispositivo de válvula é pequeno em relação ao volume de trabalho controlado pelo dispositivo de válvula. Esse dispositivo de válvula, portanto, reforça o fluxo de ar suprido ou descarregado via a linha de controle, esse fluxo de ar reforçado sendo suprido para ou descarregado do cilindro de freio acionado por mola. Assim, pelo fluxo de ar estrangulada da pressão de controle do dispositivo de válvula de reforço do fluxo de ar, o fluxo de ar estrangulada da parte acionada por mola do cilindro de freio acionado por mola é também obtida.

Vantajosamente, também é provida uma válvula monostável eletricamente acionada, tal como, por exemplo, uma válvula de solenóide de 3/2 vias, conectada em uma unidade de controle elétrico e eletricamente controlada por essa

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 13/38 unidade de controle, a entrada de cuja válvula pode ser colocada em comunicação com a linha de ar comprimido para o abastecimento de ar comprimido e a saída pode ser colocada em comunicação com a entrada de controle do dispositivo de 5 válvula de reforço do fluxo de ar. Em uma posição de acionamento energizada da válvula monostável, sua saída fica em comunicação com sua entrada, e, na posição estacionada desenergizada, sua saída fica em comunicação, via um terceiro portaporta da válvula monostável, com um dispositivo de ven10 tilação estrangulado. Essa válvula monostável é projetada tal que, em uma condição desenergizada, ela é colocada na posição estacionada, por exemplo, por meio da pré-carga de uma mola. Assim, a condição da válvula monostável é definida no caso de falha do abastecimento de potência elétrica. Es15 pecificamente, o fluxo de ar estrangulada da câmara de controle do dispositivo de válvula de reforço do fluxo de ar então acontece e, assim, o freio de estacionamento é aplicado vagarosamente por meio dos cilindros de freio acionados por mola.

De preferência, o dispositivo da válvula de reforço do fluxo de ar é projetado como uma válvula de relé, onde o pistão do relé tem uma abertura que coloca a saída da válvula do relé em comunicação com sua entrada de controle na maneira estrangulada. Essa abertura no pistão do relé é pro25 vida como um porta ou furo. Ela oferece a vantagem que um porta provido no dispositivo de ventilação estrangulado pode ser configurado com um tamanho mínimo definido. Especificamente, o volume de controle de uma tal válvula de relé é ge

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 14/38 ralmente muito pequeno e, assim, ela ventila muito rapidamente. Entretanto, a rápido fluxo de ar pode levar à frenagem abrupta. A fim de evitar a rápido fluxo de ar, um porta no dispositivo de ventilação correspondente, portanto, teria que ser de tamanho muito pequeno. Entretanto, isso pode levar a problemas. Especificamente no caso de obstrução ou formação de gelo de um tal porta, existe o perigo que o fluxo de ar não possa mais acontecer apropriadamente. Por causa da abertura provida no pistão do relé da válvula de relé nessa modalidade preferida, o volume de trabalho da válvula do relé é vagarosamente reduzido via a abertura no pistão do relé e, assim, também via o dispositivo de ventilação estrangulado. O volume de controle da válvula do relé, portanto, aparenta ser virtualmente aumentado. Como um resultado, o porta provido no dispositivo de ventilação estrangulado pode ser configurado com uma seção transversal maior, e, como um resultado, o fechamento ou entupimento do dispositivo de ventilação devido à obstrução, formação de gelo, etc. é evitado.

Modalidades vantajosas adicionais se tornarão evidentes a partir das reivindicações dependentes e das modalidades exemplares explicadas em mais detalhes com base nos desenhos anexos, nos quais:

Figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema de freio de ar comprimido tendo um dispositivo de controle de freio eletropneumático para controlar um freio de estacionamento e

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 15/38

Figura 2 mostra um dispositivo de controle de freio eletropneumático para controlar o freio de estacionamento de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção.

Com referência agora à figura 1, um sistema de freio de ar comprimido será primeiro explicado em geral a seguir a fim de descrever, nessa base, o dispositivo eletropneumático inventivo para controlar um freio de estacionamento integrado em um tal sistema de freio de ar comprimido.

A Figura 1 mostra esquematicamente um sistema de freio de ar comprimido 10 para um veículo tendo quatro rodas 12, 14, 16, 18. O sistema de freio 10 é eletricamente controlado, significando que a injeção da pressão do freio nos cilindros de freio 20, 22, 24, 26 das rodas 12, 14, 16, 18 é controlada pelos elementos de controle elétricos e eletrônicos. Os cilindros de freio 20, 22 das rodas frontais 12,14 são controlados por um módulo de controle de freio do eixo frontal 28, e os cilindros de freio 24, 26 das rodas traseiras 16, 18 são controlados por um módulo de controle de freio do eixo traseiro 30. Os cilindros de freio 24, 26 das rodas traseiras 16, 18 são projetados como cilindros de freio combinados de serviço e acionados por mola, onde a parte do atuador de mola é controlada por um dispositivo de controle de freio eletropneumático para controlar o freio do estacionamento, a saber, um módulo de freio de estacionamento 32.

Válvulas eletromagneticamente acionadas para influenciar a pressão do freio são conectadas a montante de

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 16/38 cada cilindro de freio 20, 22, 24, 26. Para as rodas frontais 12, 14, as válvulas 34,36 são usadas para essa finalidade. Para as rodas traseiras 16, 18, as válvulas respectivas são integradas no módulo de controle de freio do eixo traseiro 30.

Dispositivos de leitura de velocidade para determinar a velocidade de revolução das rodas respectivas são montados em cada roda 12, 14, 16, 18. Cada dispositivo de leitura de velocidade é provido com uma roda de ímã 38, 40, 42, 44 conectada para girar com a roda respectiva 12, 14, 16, 18 e acoplada eletromagneticamente com um sensor de roda de operação indutiva 46, 48, 50, 52.

O sistema de freio 10 é também provido com um transdutor de força de freio 54 que sente a intenção de frenagem do operador do veículo. O transdutor de força de freio 54 compreende uma parte elétrica e uma pneumática. A parte pneumática é suprida com ar comprimido por um primeiro tanque de reservatório de ar comprimido 56 e um segundo tanque de reservatório de ar comprimido 58. Esses tanques de reservatório de ar comprimido 56, 58 são usados para suprir o ar comprimido para os cilindros do freio 20, 22 das rodas frontais 12, 14 ou cilindros do freio 24, 26 das rodas traseiras 16, 18, respectivamente. A parte pneumática do transdutor de força do freio 54 é provida com uma válvula de freio de dois circuitos 60, que é mecanicamente conectada em um pedal do freio 62 e pode ser acionada por meio do pedal do freio 62. Durante a atuação do pedal do freio 62, um sinal de pressão é suprido da válvula de freio 60 via uma linha de ar compriPetição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 17/38 mido 64 para o módulo do freio de estacionamento. Um segundo sinal de pressão separado desse primeiro sinal de pressão é suprido para um dispositivo de válvula do eixo frontal 66.

O dispositivo de válvula do eixo frontal 66 é provido com uma válvula de redundância de eixo frontal (não ilustrada separadamente) e um dispositivo de válvula de regulação de pressão (não ilustrado separadamente), tal como uma válvula de relé proporcional, que converte um sinal elétrico do módulo de controle de freio do eixo frontal 28 para uma pressão de freio pneumática.

Via uma linha de ar comprimido, o dispositivo de válvula do eixo frontal 66 fica em comunicação com o segundo tanque do reservatório de ar comprimido 58. Ele é também conectado via uma linha elétrica no módulo de controle de freio do eixo frontal 28. Em operação normal, a pressão para os cilindros do freio 20, 22 é corrigida por meio de um sinal elétrico suprido via a linha elétrica. No que é conhecido como um caso de redundância, tal como uma falha do abastecimento de potência elétrica para o controlador elétrico ou uma falha de todo o controlador elétrico do sistema de freio ou falha dos módulos de controle individuais do sistema de freio, uma mudança de atividade acontece no sinal de pressão do transdutor de força do freio 54. O ar comprimido pode ser suprido para as válvulas 34, 36 por meio do dispositivo de válvula do eixo frontal 66.

Via uma linha pneumática 76, o módulo de controle de freio do eixo traseiro 30 fica em comunicação com o primeiro tanque do reservatório de ar comprimido 56. O módulo

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 18/38 de controle de freio do eixo traseiro 30 é também provido com uma interface de dados, que é conectada via uma linha elétrica 78 em uma interface de dados adicional do módulo de controle de freio do eixo frontal 28. Os módulos 28, 30 trocam dados via essas interfaces de dados. Por exemplo, o módulo de controle de freio do eixo traseiro 30 recebe do módulo de controle de freio do eixo frontal 28 a intenção de frenagem do operador do veículo sentida por meio do transdutor de força do freio 54 e, por analogia com o módulo de controle de freio do eixo frontal 28, controla a pressão do freio nos cilindros do freio 24, 26 das rodas traseiras 16,18 via válvulas dispostas no módulo de controle do freio do eixo traseiro 30. O módulo de controle de freio do eixo traseiro 30 puxa o ar comprimido necessário para essa finalidade do primeiro tanque de reservatório de ar comprimido 56.

Cilindros do freio 24, 26 são projetados como cilindros de freio em combinação, a saber, como combinação de cilindros de atuador de mola/diafragma. Além da função dos cilindros de diafragma, que corresponde aproximadamente com a função dos cilindros do freio 20, 22, os cilindros do freio 24, 26 adicionalmente têm uma função de atuador de mola. Os cilindros do freio 24, 26 incluem uma parte de diafragma, que fica em comunicação pneumaticamente com o sistema de freio de serviço do eixo traseiro e pode ser pressurizada com a pressão do freio real, e de uma parte do atuador de mola, que é pneumaticamente separada da parte do diafragma e pode ser pressurizada com ar comprimido via linhas de ar comprimido separadas. A parte do atuador de mola forma

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 19/38 parte do freio de estacionamento (que é freqüentemente também citado como um freio de mão). A parte do atuador de mola inclui a função do atuador de mola, que pré-carrega um atuador de mola com a admissão do ar comprimido na parte do atuador de mola e, assim, impede ou diminui a ação de frenagem da função do atuador de mola, enquanto que a mola do atuador relaxa com o fluxo de ar da parte do atuador de mola e, assim, em conjunto com a função do atuador de mola, exerce uma ação de frenagem no freio associado com o cilindro de freio respectivo. No presente contexto, cilindros de freio desse tipo são citados como cilindros de freio acionados por mola.

Por meio desses cilindros de freio acionados por mola, é realizada uma função de freio de estacionamento que também permite que o veículo seja freado ou imobilizado mesmo na ausência do ar comprimido. A função do freio de estacionamento acontece quando a parte do atuador de mola respectivo dos cilindros de freio acionados por mola 24, 26 apresenta fluxo de ar abaixo de um valor de pressão mínimo. Via as linhas de ar comprimido 80, a parte do atuador de mola dos cilindros de freio 24, 26 fica pneumaticamente em comunicação com o módulo do freio de estacionamento 32, o que permite o controle de pressão por meio do dispositivo de controle eletrônico.

Um transdutor de sinal de freio de estacionamento manualmente acionado 82 é conectado via uma linha elétrica de múltiplos condutores 84 no módulo do freio de estacionamento 32. Os dispositivos elétricos no veículo são supridos com potência elétrica por um dispositivo de abastecimento de

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 20/38 potência elétrica, não ilustrado, tal como uma bateria do veículo, via linhas elétricas apropriadas.

Via uma linha de ar comprimido 92, um tanque de reservatório de ar comprimido 90 fica em comunicação com o módulo do freio de estacionamento 32. Esse tanque do reservatório de ar comprimido 90 provê o abastecimento de ar comprimido para o circuito de freio de estacionamento e o reboque.

O módulo do freio do estacionamento 32 é também equipado com um porta de entrada 94 para o sinal de pressão suprido via a linha do ar comprimido 64. O módulo do freio de estacionamento 32 também tem portaportas 96, 98 para o abastecimento de potência elétrica e uma interface de dados. O porta 96 para a interface de dados é usado para conexão em um sistema de barramento de dados provido no veículo e também citado como o barramento do veículo. O barramento do veículo é usado para a troca de dados entre várias unidades providas no veículo e contendo um controlador eletrônico, tal como módulos 28, 30, que, para essa finalidade, são também conectados via portaportas de interface de dados respectivos no barramento do veículo.

O veículo descrito é adequado para o acoplamento de um reboque. Sob esse aspecto, o veículo descrito aqui acima é também citado como um trator, e a unidade compreen-

dendo ambos o trator e o reboque	é também citada	como um
comboio	de veículo.
	O sistema de	freio	10 é	também provido	com uma
válvula	de controle de	reboque	100,	que é usada para	contro-

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 21/38 le da pressão do freio de um reboque acoplado. Para o seu abastecimento de ar comprimido, a válvula de controle do reboque 100 fica em comunicação via uma linha de ar comprimido 102 com o tanque do reservatório de ar comprimido 90. Em resposta aos sinais de controle elétricos e pneumáticos, a válvula de controle do reboque 100 passa o ar comprimido puxado do tanque do reservatório do ar comprimido 90 de maneira incremental via um porta de ar comprimido 104 para o sistema de freio de um reboque acoplado. Para o controle dessa passagem de pressão, a válvula de controle do reboque 100 tem uma entrada de sinal elétrico, que é conectada no módulo de controle de freio do eixo traseiro 30 e via o qual a válvula de controle do reboque 100 recebe um sinal elétrico que reflete a intenção de frenagem do operador. Alternativamente, a entrada do sinal elétrico pode também ser conectada no módulo de controle de freio do eixo frontal 28. Uma entrada de controle de pressão para receber os sinais de controle pneumático é também provida. Via uma linha de ar comprimido 106, a entrada de controle de pressão fica em comunicação com o módulo do freio de estacionamento 32.

Uma conexão de tomada elétrica 108 é usada para suprir a potência e transferir os sinais de dados para o reboque. Também é provido um porta de abastecimento de ar comprimido 110 para suprir o reboque com pressão do reservatório.

O sistema de freio 10 é também provido com um sistema de abastecimento de ar comprimido (não ilustrado), tal como um compressor acionado pelo motor do veículo e usado

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 22/38 para encher os tanques do reservatório de ar comprimido 56,

58, 90 com o ar comprimido.

O sistema de freio	descrito aqui	acima	corresponde
amplamente com o sistema	de	freio descrito	em EP	1571061	A1 .
Entretanto, o princípio	de	funcionamento	desse	sistema	de
freio é vantajoso para	entender o módulo de	controle	de

freio de estacionamento de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção, cujo módulo é integrado nesse sistema de freio e é descrito em maiores detalhes a seguir.

A figura 2 mostra esquematicamente a construção de um módulo de controle de freio de estacionamento 32 de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção.

A linha de ar comprimido 92 fica em comunicação com uma linha de abastecimento de ar comprimido 112, que supre dispositivos de válvula dentro do módulo de controle do freio de estacionamento 32 com ar comprimido do tanque de ar comprimido 90. Na linha de ar comprimido 92, ou em uma porção da linha de abastecimento de ar comprimido 112 no lado de entrada, é disposta uma válvula de retenção 114, que no caso de uma queda de pressão imprevista na linha de ar comprimido 92, impede uma queda de pressão nas linhas de ar comprimido dentro do módulo de controle do freio de estacionamento 32. Especificamente, uma queda de pressão imprevista seria desvantajosa, desde que isso levaria à aplicação do freio de estacionamento, também na maneira imprevista. Particularmente no caso de um escape do reboque ou de um vazamento no circuito do freio de estacionamento, a válvula de retenção 114 impede que o atuador de mola dos cilindros do

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 23/38 freio 24, 26 seja ventilado. Tal ventilação levaria à aplicação do freio de estacionamento, assim, levando à frenagem de emergência perigosa do trator no caso de escape do reboque.

A linha de abastecimento de ar comprimido 112 fica em comunicação com a entrada 116 de um dispositivo de válvula de reforço de fluxo de ar projetado como válvula de relé 118, e ele supre isso com ar comprimido do tanque de ar comprimido 90. Além disso, uma válvula monostável 120, de preferência uma válvula de solenóide de 3/2 vias, fica em comunicação com a linha de abastecimento de ar comprimido 112 e, assim, com o tanque 90. Essa válvula monostável 120 tem uma primeira posição alternada, também conhecida como posição estacionada ou apresentando fluxo de ar, como ilustrado na figura 2. Nessa posição, uma saída 124 da válvula monostável 120 em comunicação no lado de saída com uma linha de ar comprimido 122 fica em comunicação com um dispositivo de ventilação 126, que fica em comunicação indireta ou diretamente com a atmosfera. O dispositivo de ventilação 126 tem um estrangulador 128, que garante que o ar comprimido possa escapar somente vagarosamente da linha 122 via a válvula monostável 120. Esse estrangulador 128 compreende, por exemplo, uma placa de portaportas através da qual o ar comprimido deve passar. Como um resultado, a seção transversal é reduzida e, assim, esse porta representa uma resistência para o ar comprimido, que na posição estacionada ou apresentando fluxo de ar da válvula monostável 120 chega ao dispositivo de ventilação 126 via a linha de ar comprimido 122, um porta de ventilação 130 da válvula monostável 120 e uma linha de ar

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 24/38 comprimido 132. Essa posição estacionada ou apresentando fluxo de ar é ocupada pela válvula monostável 120 quando essa válvula 120 é desenergizada. Para essa finalidade, a válvula monostável é pré-carregada, por exemplo, por meio de uma mola 134.

Em uma segunda posição alternada, também conhecida como a posição de abastecimento de pressão ou posição de acionamento, a válvula monostável 120 coloca a sua entrada 136 em comunicação com a sua saída 124, e, assim, nessa posição, a linha de abastecimento de ar comprimido 112 fica em comunicação com a linha de ar comprimido 122. Essa segunda posição alternada é ativada na operação de acionamento livre de mau funcionamento do sistema de freio. Nessa posição, o ar comprimido passa através da linha do ar comprimido 122 para a válvula do relé 118 via uma válvula interposta 138 conhecida como uma válvula de sujeição.

As posições da válvula monostável 120 são alternadas via uma unidade de controle elétrico 140 do módulo de controle do freio de estacionamento 32. Para essa finalidade, a unidade de controle elétrico 140 é eletricamente conectada via linhas elétricas 142 na válvula monostável 120. Como um exemplo, se o transdutor do sinal de freio de estacionamento 82 é acionado, a unidade de controle elétrico 140 alterna a válvula monostável 120 para sua posição de acionamento passando um sinal ou corrente elétrica correspondente. Para essa finalidade, a válvula monostável 120 fica continuamente energizada. Tão logo essa corrente de energização se

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 25/38 ja desligada, a válvula automaticamente retorna para sua posição estacionada.

A válvula de sujeição 138, que é projetada como uma válvula de solenóide de 2/2 vias, por exemplo, é conectada via linhas elétricas 144 na unidade de controle elétrico 140. Portanto, ela pode ser eletromagneticamente acionada via a unidade de controle elétrico 140. Na sua posição alternada ilustrada na figura 2, essa válvula 138 permite que o ar comprimido flua da linha de ar comprimido 122, que está em comunicação com uma entrada 146 da válvula de sujeição 138, direto para uma saída 148 da válvula de sujeição 138, cuja saída fica em comunicação via uma linha de ar comprimido adicional 150 com uma entrada de controle 152 da válvula de relé 118.

Em uma segunda posição alternada, não ilustrada na figura 2, a válvula de sujeição 138 bloqueia o fluxo do ar comprimido. Para obter o fluxo medido do ar comprimido, a válvula 138 pode ser ativada pela unidade de controle elétrico 140, por exemplo, por um sinal sincronizado via linhas elétricas 144. Dessa maneira, a entrada de controle 152 da válvula de relé 118 pode ser pressurizada com uma pressão predeterminada.

Em uma modalidade alternativa, a válvula de sujeição 138 pode ser projetada como uma válvula proporcional, em cujo caso seções transversais de passagem proporcional ou pelo menos quase proporcional podem ser ajustadas entre os valores extremos da posição de passagem e a posição de bloPetição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 26/38 queio pela ativação dos solenóides dessa válvula com sinais elétricos adequados, tal como sinais sincronizados.

Na sua saída 154, a válvula do relé 118 passa para uma linha de ar comprimido 156 uma pressão de saída que corresponde com a pressão injetada via a linha de ar comprimido 150 na entrada de controle 152 e, assim, para dentro de uma câmara de controle da válvula de relé 118. A válvula de relé 118 puxa o ar comprimido necessário para essa finalidade da linha de abastecimento de ar comprimido 112, que está em comunicação com a entrada 116 da válvula do relé 118. Qualquer ventilação da linha de ar comprimido 156 que possa ser necessária acontece via uma saída de ventilação 158 da válvula de relé 118 indireta ou diretamente em comunicação com a atmosfera.

No lado de saída da válvula de relé 118, está opcionalmente disposto na linha de ar comprimido 156 um sensor de pressão 160 que passa um sinal elétrico correspondendo com a pressão na linha de ar comprimido 156 para o dispositivo de controle elétrico 140, onde ele é avaliado como o valor de pressão real.

A	linha	de	ar comprimido	156 fica em	comunicação
com a linha	de ar	comprimido 80 que leva para	os	cilindros
do freio 24,	26 .
A	linha	de	ar comprimido	156 fica também	em comu-
nicação com	o que	é	conhecido como	uma válvula	de	retenção

do reboque 162. Essa válvula 162 é desejavelmente projetada como uma válvula de solenóide de 3/2 vias. Por meio dessa válvula, o que é conhecido como uma função de retenção do

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 27/38 reboque pode ser ativada. Como a função de retenção do reboque, é indicada uma condição do sistema de freio 10 na qual os freios de um reboque conectado no trator são liberados enquanto a própria função de freio de estacionamento está ativa, a fim de proporcionar ao operador do trator uma oportunidade para verificar se a ação de frenagem do freio de estacionamento do trator é suficiente sozinha para impedir que todo o comboio do veículo rode continuadamente se o veículo está estacionado. Uma tal verificação é necessária particularmente para reboques cujos freios de reboque poderiam ser liberados, por exemplo, devido a uma perda gradual de pressão se o veículo está estacionado por um tempo prolongado. Nesse caso também, deve ser garantido que o comboio do veículo não rode continuadamente, e, dessa maneira, isso deve ser efetuado pelo freio de estacionamento do trator.

Para atuação, a válvula de retenção do reboque 162 é conectada via linhas elétricas 164 na unidade de controle elétrico 140. Em uma primeira posição alternada ilustrada na figura 2, a válvula de retenção do reboque 162 coloca a linha de pressão 106 que leva para a válvula de controle do reboque 100 em comunicação com a linha do ar comprimido 156. Na sua segunda posição alternada, a válvula de retenção do reboque 162 coloca a linha de ar comprimido 106 em comunicação com a linha de abastecimento de ar comprimido 112 ou linha de ar comprimido 92 e, assim, com o reservatório de ar comprimido do tanque do reservatório de ar comprimido 90. Nessa segunda posição alternada, a função de retenção do reboque é ativada. Para essa finalidade, a pressão do reserva

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 28/38 tório é admitida na entrada de controle de pressão da válvula de controle do reboque 100 em comunicação com a linha do ar comprimido 106, assim, ocasionando a liberação dos freios do reboque por meio de uma função inversora da válvula de controle do reboque 100.

A válvula do relé 118 é provida com um pistão de relé tendo um furo ou porta 165 (não ilustrado) que coloca a saída 154 da válvula do relé em comunicação com a entrada de controle 152 na maneira estrangulada. Como um resultado, o volume de trabalho da válvula do relé fica em comunicação com o volume de controle, se bem que na maneira estrangulada.

Durante uma falha do abastecimento de potência elétrica, a válvula monostável 120 vai para sua posição estacionada ou apresentando fluxo de ar ilustrada na figura 2 e a válvula de sujeição 138 vai para sua posição de passagem ilustrada na figura 2. Como um resultado, a entrada de controle 152 da válvula de relé 118 fica pneumaticamente em comunicação com o dispositivo de ventilação 126. Assim, o volume de controle da válvula do relé é ventilado via o dispositivo de ventilação 126. Entretanto, desde que o volume de controle é somente pequeno e o volume de controle não deve ser ventilado repentinamente, o ar comprimido passa via o porta 165 provido no pistão do relé do volume de trabalho da válvula do relé 118 para a sua câmara de controle, e assim, a pressão de controle da válvula do relé 118 pode cair somente vagarosamente. Conseqüentemente, por meio desse porta

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 29/38

165 no pistão do relé, o volume de trabalho é também ventilado vagarosamente.

Paro fluxo de ar rápida do atuador de mola, é provida uma válvula adicional, a saber, válvula de ventilação 166. Essa é projetada como uma válvula eletromagnética, que, por sua vez, é eletromagneticamente conectada via linhas elétricas 168 na unidade de controle elétrico 140. Ela pode, portanto, ser eletromagneticamente acionada via a unidade de controle elétrico 140. A válvula 166 é desejavelmente projetada como uma válvula de solenóide de 2/2 vias. Sua entrada 170 fica em comunicação com a linha do ar comprimido 132, especificamente em uma porção entre o porta de ventilação 130 da válvula monostável 120 e o dispositivo de ventilação 126. A sua saída 172 fica em comunicação indireta ou diretamente com a atmosfera.

Em uma condição desenergizada, a válvula de ventilação 166 fica na posição de bloqueio ilustrada na figura 2, significando que a entrada 170 não fica em comunicação com a saída 172, mas é excluída dela. Em uma posição energizada, não ilustrada na figura 2, a entrada 170 fica em comunicação com a saída 172 da válvula de ventilação 166. Nessa posição desarmada, a câmara de controle da válvula de relé 118 pode apresentar fluxo de ar repentinamente se ambas a válvula de sujeição 138 e a válvula monostável 120 são alternadas para a posição alternada ilustrada na figura 2.

Pela atuação da válvula de ventilação 166, o veículo é, portanto, colocado em uma posição estacionada, especificamente, pelo fluxo de ar repentina dos atuadores de moPetição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 30/38

la, e	assim	o freio	de	estacionamento é	rapidamente	aplica-
do.
	A	presente	invenção permite o	fluxo de	ar	automá-
tica	lenta e	final dos	atuadores de mola	do freio	de	estaci-

onamento durante a falha do abastecimento de potência elétrica do veículo e, assim, o veículo pode ser vagarosamente freado via o freio de estacionamento. Um perigo para o tráfego próximo devido à frenagem de emergência pode ser, portanto, evitado completamente.

Claims

1. Dispositivo de controle de freio eletropneumático para controlar um freio de estacionamento de um veículo, 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 cilindro de freio acionado por mola e a parte do atuador de mola do cilindro de freio acionado por mola aciona o freio de 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 operação, onde

a) em uma primeira condição de operação, os dispositivos de válvula (120,166) podem ser pelo menos parcialmente energizados e alternados em uma tal maneira que o ar pode ser admitido para uma linha de ar comprimido (156) para a parte do atuador de mola do cilindro de freio acionado por mola e

b) em uma segunda condição de operação, os dispositivos de válvula (120,166) podem ser pelo menos parcialmente energizados e assim alternados em uma tal maneira que essa linha de ar comprimido (156) para a parte do atuador de mola do cilindro de freio acionado por mola pode apresentar fluxo de ar repentinamente,

CARACTERIZADO pelo fato de que

c) em uma terceira condição de operação, que pode ser ativada durante a falha do abastecimento de potência

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 32/38 elétrica do dispositivo de controle de freio (32), os dispositivos de válvula (120,166) podem ser alternados em uma tal maneira sem ser energizados de tal forma que a linha de ar comprimido (156) para a parte do atuador de mola do cilindro de freio acionado por mola pode automaticamente apresentar fluxo de ar na maneira estrangulada.

2. Dispositivo de controle de freio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por um dispositivo de válvula de reforço de fluxo de ar (118) tendo uma entrada (116) em comunicação com uma linha de abastecimento de ar comprimido (112) para um reservatório de ar comprimido (90), uma saída (154) em comunicação com a linha de ar comprimido (156) para a parte do atuador de mola do cilindro de freio acionado por mola e uma entrada de controle pneumático (152) para suprir uma pressão de controle para controlar a pressão na saída (154) do dispositivo de válvula de reforço de fluxo de ar (118), a entrada de controle (152) sendo capaz de apresentar fluxo de ar automaticamente em maneira controlada na terceira condição de operação.

3. Dispositivo de controle de freio, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO por uma válvula monostável eletricamente acionada (120), que é conectada em uma unidade de controle elétrico (140) e é controlada por essa unidade de controle (140), e cuja entrada (136) pode ser colocada em comunicação com a linha de ar comprimido (112) para o reservatório de ar comprimido (90) e cuja saída (124) pode ser colocada em comunicação com a entrada de controle (152) do dispositivo da válvula de reforço de fluxo do ar (118), on

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 33/38 de, em uma posição de acionamento energizado da válvula monostável (120), sua saída (124) pode ser colocada em comunicação com a sua entrada (136) e, em uma posição estacionada desenergizada, sua saída (124) pode ser colocada em comunicação com um dispositivo de ventilação estrangulado (126) via um terceiro porta (130) da válvula monostável (120).

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

5. Dispositivo de controle de freio, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o terceiro portaporta da válvula monostável (120) pode ser colocado em comunicação com uma entrada de uma válvula de ventilação (166), que é conectada na unidade de controle elétrico (140) e é controlada por essa unidade de controle (140), e cuja saída (172) fica em comunicação com um dispositivo de ventilação, onde, em uma condição energizada da válvula de ventilação, sua entrada (170) pode ser colocada em comunicação com a sua saída (172), e, em uma condição desenergizada da válvula de ventilação, sua entrada (170) pode ser excluída da comunicação com a sua saída (172).

6. Dispositivo de controle de freio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo da válvula de reforço de fluxo de ar (118) é uma válvula de relé, cujo pistão do relé tem uma abertura, que coloca a saída da válvula do relé (154) em comunicação com a entrada de controle (152) na maneira estrangulada.

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 34/38

7. Dispositivo de controle de freio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que ele é também provido com: uma válvula de sujeição acionada eletricamente (138), que é conectada na unidade

5 de controle elétrico (140) e que fica interposta entre a entrada de controle (152) do dispositivo de válvula de reforço do fluxo de ar (118) e a saída (124) da válvula monostável (120), e no qual, em uma condição desenergizada da válvula de sujeição (138), sua entrada (146) pode ser colocada em 10 comunicação com a sua saída (148) e, em uma condição energizada, a sua entrada (146) pode ser excluída da comunicação com a sua saída (148).

8. Sistema de freio de veículo pneumático eletricamente controlado possuindo um freio de serviço e um freio

15 de estacionamento, onde o freio de serviço é provido com um pedal de freio (62) e com cilindros de freio (20, 22, 24,

26) acionados por ar comprimido em comunicação dinâmica com o pedal de freio (62), onde pelo menos um cilindro do freio é projetado como um cilindro de freio (20, 22, 24, 26) acio20 nado por mola e a parte do atuador de mola do cilindro do freio acionado por mola aciona o freio de estacionamento, e onde o freio de estacionamento é provido com um transdutor de sinal de freio de estacionamento (82) para acionar o freio de estacionamento pelo fluxo de ar da parte do atuador 25 de mola do cilindro de freio acionado por mola, CARACTERIZADO por um dispositivo de controle de freio eletropneumático de acordo com uma das reivindicações 1 a 7.

Petição 870180149940, de 09/11/2018, pág. 35/38

9. Veículo, CARACTERIZADO pelo fato de que possui um sistema de freio pneumático eletricamente controlado de acordo com a reivindicação 8.