WO2014161671A1 - Parkbremseinrichtung - Google Patents

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WO2014161671A1
WO2014161671A1 PCT/EP2014/000909 EP2014000909W WO2014161671A1 WO 2014161671 A1 WO2014161671 A1 WO 2014161671A1 EP 2014000909 W EP2014000909 W EP 2014000909W WO 2014161671 A1 WO2014161671 A1 WO 2014161671A1
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WO
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valve
pressure
parking brake
brake device
solenoid valve
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PCT/EP2014/000909
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Michael Herges
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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    • B60T15/36—Other control devices or valves characterised by definite functions
    • B60T15/48—Other control devices or valves characterised by definite functions for filling reservoirs

Definitions

  • the invention relates to a parking brake device according to the preamble of claim 1 and to a method for electrically driving a parking brake device.
  • Such a parking brake device is known from DE 10 2011 101 438 AI.
  • This parking brake device has a bistable Parkbremsven.til, which can be connected by electrically actuated valves with either supply pressure or atmospheric pressure.
  • An output of the parking brake valve controls a relay valve.
  • the relay valve controls a spring-loaded brake.
  • the parking brake valve can also optionally supply a trailer control valve with compressed air.
  • Parking brakes of commercial vehicles including trailers are now regularly equipped with spring-loaded brake cylinders which act in the release position a spring compression space with compressed air and thus keep the spring taut, while vented for parking braking the spring compression chamber, that is connected to atmospheric pressure, so that the Bremszylin- the under the action of the spring generates a braking force (see Bosch, Kraftfahrttechnisches Taschenbuch, 22nd edition, Dusseldorf, 1995, p 648).
  • both purely pneumatically operated parking brakes are known, which are operated with operable by the driver, usually bistable parking brake valves, as well as electro-pneumatic systems with a bistable abile, electromechanical valve. Both valve positions for "parking brake” and "release” must be there
  • An electric or electro-pneumatic parking brake must therefore have two-stable, even in case of power failure or automatically take up positions, namely
  • Unintentional switching between the two states must also be prevented in the event of a fault.
  • the only exception to this is that the spring-loaded brake is activated when a pneumatic line breaks. In this case, the connection to the trailer control valve must also be vented automatically.
  • a pressure is known from WO 2005/115815 AI and US 6,371,573 Bl, a Volume, which should have a desired pressure, cyclically to vent and vent.
  • the pressure averaged over one cycle automatically sets itself within a certain time to a value which is dependent on the supply pressure and the ratio of the time portions of the ventilation and venting within the cycle.
  • the relationship between supply pressure, duty cycle, ie proportion of ventilation and venting phases, and the resulting medium pressure is determined during the development of the respective device and stored in a non-volatile memory of a control unit. If a medium pressure has been set, the fluctuation level of the pressure within a cycle depends on the volume in which the pressure is controlled, the ventilation and cross sections as well as the total cycle time.
  • such pressure control has the disadvantages that:
  • a pressure in the control chamber of a relay valve is controlled by this method, it can be achieved by skillful choice of the relevant parameters that pressure fluctuations remain smaller than the hysteresis of the relay valve.
  • the comparatively small volume of the control chamber of the relay valve is constantly vented during pressure hold, but not the main volume downstream of the relay valve, e.g. a brake cylinder or a spring accumulator volume.
  • the total air consumption is within reasonable limits.
  • ABS function anti-lock function
  • EP 1 406 805 B1, EP 1 464 557 B1 and DE 10 2004 051 309 A1 disclose air treatment devices in which electrical control of a parking brake is integrated.
  • EP 1 464 557 Bl while the pressure is controlled to the spring accumulator in a closed loop, with a pressure sensor, the pressure at the output to the spring memory is measured and with two solenoid valves, the switching positions "venting", "venting” and “hold pressure” possible are.
  • the pressure sensor and the ⁇ in the solenoid valves mean higher costs, larger space, greater weight and possible sources of error.
  • the object of the invention is therefore to improve a Parkbremsein- device of the type mentioned above and a method for controlling them to the effect that with less constructional effort faster Einregelung a pressure for the parking brake device is achieved.
  • the basic idea of the invention is to initially provide an initial pulse for venting or venting in the case of pressure control by alternately ventilating and venting with changes in a pressure setpoint.
  • This initial pulse is executed first before proceeding with the aeration and venting cycles.
  • the duration of the initial pulse is taken from a stored map. This map is multi-dimensional and is determined during the development of the parking brake device and stored in a non-volatile memory of a control device of the parking brake device.
  • the setpoint pressure changes the currently estimated applied pressure is taken as the starting pressure, the differential pressure to the setpoint pressure is calculated, and the time duration for the initial pulse is taken from these maps using these values.
  • the duration of the initial pulse is a function of the estimated actual pressure, the reservoir pressure and the mentioned differential pressure.
  • the duty cycle is a function of the target pressure and the reservoir pressure.
  • the target pressure is reached much faster than with pulses of constant cycle time and constant duty cycle.
  • the switching from Park to the driving state as well as the switching from the driving to the parking state is triggered electrically controlled. It is desirable to Furthermore, that any pressure between zero and supply pressure can be controlled while driving.
  • the device to be controlled is a relay valve whose pneumatic control input is connected to a connection of the parking brake valve.
  • a first port of the park brake valve may be acted upon by either an electrically actuated valve assembly consisting of two 2/2-ege valves or a 3/2-way valve, either at atmospheric pressure, at reservoir pressure, or at a pressure therebetween.
  • This electrically operated valve assembly connects in the de-energized state with reservoir pressure.
  • the second port of the parking brake valve may be actuated by means of a change-over valve, such as a valve. be acted upon by means of a 3/2-way solenoid valve either at atmospheric pressure or with reservoir pressure. This change-over valve switches to the atmospheric pressure when de-energized.
  • the parking brake valve is thus bistable and does not change in each case previously taken state in case of power failure of the power supply for the electrically operated valves.
  • Function 1 Stable park condition
  • Function 3 Electrical switching from park to driving condition
  • Function 5 Electrical switching from driving to park state
  • the parking brake valve of the type described so far can also be equipped with one or more trailer control connections for the pneumatic actuation of a trailer control module or trailer control valve.
  • a first variant has two 2/2-way solenoid valves, one of which is a vent and the other is a vent valve.
  • it may be a 3/2-way solenoid valve, with which also a pressure control is possible.
  • this valve is connected to atmospheric pressure for a respective first period of time and then to reservoir pressure for a second time span. It turns after a short time a mean pressure, the amount of which depends on the ratio between the first and second time period. The ratio of the time periods is controlled depending on a target pressure based on the map.
  • the parking brake device according to the invention can also be integrated in an air treatment device for motor vehicles.
  • 1 shows a parking brake device with pneumatic bistable valve.
  • Fig. 2 is a parking brake device with bistable
  • FIG. 3 shows a parking brake device with an electromotively driven bistable valve
  • Fig. 5 is a diagram of temporal pressure curves according to the invention.
  • FIG. 7 shows a diagram according to FIG. 6 with measuring points and calculated measuring curves
  • FIG. 8 is a measurement diagram of a three-dimensional characteristic diagram with the variables duty cycle, supply pressure and discharge pressure used after the initial pulse.
  • FIG. 9 is a schematic view of the parking brake device, which in the air treatment part of a
  • the parking brake device has a pneumatic parking brake valve 1 with a piston 2, which is designed as a stepped piston, which has a first piston surface 3 and a second piston surface 4.
  • the first piston surface 3 delimits a first space 5 and the second piston surface 4 a second space 6.
  • the two piston surfaces 3 and 4 are coaxial with each other and each large enough to the piston 2 from a predetermined pressure against the spring force of a spring 7 to a To move stop, said terme ⁇ specific pressure is smaller than the supply pressure.
  • the piston 2 is loaded by the spring 7, which presses the piston 2 in a direction in which the two piston surfaces 3 and 4 reduce the two spaces 5 and 6.
  • the parking brake valve 1 has a second displaceable piston 8, which is biased by a second spring 9 in the direction of the piston 2 and in the direction of a first valve seat 10.
  • a second valve seat 12 In the bottom of the second piston 8, an opening 11 is provided, which is the first space 5 indicates.
  • the piston 2 carries a second valve seat 12, which cooperates with the second piston 8.
  • the piston 2 and the second piston 8 are each about seals 13, 14, 15 on the housing walls of the parking brake valve. 1 slidably guided.
  • the piston 2 has a first spring chamber 16, in which the spring 7 is arranged. This spring chamber 16 is vented via a housing opening 17 to the atmosphere.
  • the second piston 8 has a second spring chamber 19, in which the spring 9 is arranged, wherein the second spring chamber 19 has a first terminal AI, to which a control pressure line 20 is connected.
  • the first valve seat 10 separates the first space 5 from a venting chamber 21, which surrounds the second piston 8 and is vented to the atmosphere via a housing opening 22.
  • the venting chamber 21 and the first space 5 are separated by a partition wall 10 '.
  • the partition wall 10 ' has an opening around the valve 10, through which a plunger of the piston 2 projects with the valve seat 12 in the non-actuated position.
  • the first space 5 has a third port A3, which forms the output of the parking brake valve 1 and to which a line 23 is connected.
  • the second chamber 6 has a second connection A2, to which a second control pressure line 24 is connected.
  • the first control pressure line 20 is connected via a first solenoid valve device 25 and a check valve 26 with reservoir pressure, for example with a reservoir pressure vessel 27 or atmosphere.
  • the first solenoid valve device 25 may be, for example, a combination of a first 2/2-way Be solenoid valve, which is turned on in the de-energized state to the reservoir pressure and shut off in the energized state, and a second 2/2-way solenoid valve, which is shut off in the de-energized state and turned on in the energized state to atmospheric pressure.
  • the first solenoid valve device 25 consists of a 3/2 ege solenoid valve, which is switched to the supply pressure in the de-energized state and to the atmospheric pressure in the energized state.
  • the second control pressure line 24 leading to the second space 6 is connected to a second solenoid valve 30 which can bring and hold the parking brake valve 1 in the driving position and is, for example, a 3/2-way valve.
  • the second solenoid valve 30 When energized, the second solenoid valve 30 connects the second control pressure line 24 with supply pressure from the check valve 26 and therefore acts on the second port A2 and thus the second space 6 of the parking brake valve 1 with supply pressure, whereby the piston 2 is brought into its actuated position, in the de-energized state with atmospheric pressure.
  • the first solenoid valve device 25 connects in the de-energized state, the supply pressure with the control pressure line 20 and therefore acts on the first port AI and thus the second piston 8 with reservoir pressure. If the piston 2 is in its lower limit position, then the first space 5 is likewise filled with reservoirs via the opening 11 and the opened valve seat 12. pressurized, whereby the piston 2 remains in the lower limit position, even if the space 6 is vented through the non-energized solenoid valve 30. In contrast, when the piston 2 was in its upper limit position, the space 5 is connected to atmosphere, and the valve seat 12 separates the pressure at port AI from the space 5, whereby the piston 2 is held by the spring 7 in its upper limit position. This results in the required bistability.
  • the first space 5 is connected via the third port A3 and the first line 23 with a relay valve 31 and with its pneumatic control input 32.
  • a pressure medium input 33 of the relay valve 31 is connected via a line 34 with supply pressure and indeed with the output of the check valve 26th
  • a pressure outlet 35 of the relay valve 31 is connected to one or more spring-loaded brake cylinders 72.
  • the relay valve 31 has two displaceable pistons 36 and 37, which together form a valve seat 38.
  • the second piston 37 is biased by a spring 41 in the direction of the first piston 36 and has at its piston bottom an opening 42 which leads to a spring chamber 43, the over an opening 44 in the housing of the relay valve 31 and optionally vented a muffler, not shown here to the atmosphere.
  • the lines 20 and 24 may optionally be additionally connected to inputs of a trailer test valve 47, whose output 48 is connected to a second trailer control valve output ASV2.
  • the control pressure line 20 may also lead to a first trailer control valve outlet 50 to which a trailer control valve 50 'may be connected.
  • the trailer control valve 49 'or 50' may alternatively be connected to the trailer control valve exits 49 or 50 while the other one is being closed.
  • the trailer control valve exits 49 or 50 may be connected to the trailer control valve exits 49 or 50 while the other one is being closed.
  • the vehicle manufacturer may choose which of the trailer control valve exits to connect to the trailer control valve of that vehicle.
  • the trailer test valve 47 may be of pneumatically controlled ertes changeover valve, the pneumatic control ⁇ inputs 45 and 46 are connected to the control lines 24 and 20th The pressure inputs are connected via the line 23 to the third port A3 of the parking brake valve 1 or via a supply pressure line 34 with the reservoir pressure.
  • Fig. 1 shows the stable parking state.
  • the two valves 25 and 30 are de-energized.
  • the first valve 25 directs supply pressure via the control pressure line 20 to the connection AI of the parking brake valve 1.
  • the second valve 30 vents the port A2 of the second space 6 to an outlet line 29.
  • the piston 2 is pressed by the spring 7 in a limit position in which the Valve seat 12 is closed and the valve seat 10 is opened.
  • the first chamber 5 is vented through the vent chamber 21 and the housing opening 22, and the port A3 and thus the control input 22 of the relay valve 21 are thus vented, so that the piston 37 of the relay valve 31 by the spring 41, the valve seat 40 closes.
  • a residual pressure of the spring brake cylinder displaces the piston 36 of the relay valve, so that the valve seat 38 opens and pressure from the spring-loaded brake cylinders via the opening 42 in the piston 38 and the spring chamber 43 can flow through the opening 44.
  • the spring brake cylinders are vented, and the stable parking situation is guaranteed.
  • the first solenoid valve device 25 When the state of switching to a driving position in which the spring-loaded brake cylinder 72 are to be pressurized, the first solenoid valve device 25 is de-energized, the second solenoid valve 30 is energized.
  • supply pressure from the line 34 via the second valve 30 to the second port A2 and the second space 6 is supplied with supply pressure, whereby the piston 2 is pressed against the force of the spring 7 in its lower limit position.
  • the second piston 8 of the second spring 9 moves to close the valve seat 10, and the second valve seat 12 opens.
  • valve seat 40 remains open, and the spring-loaded brake cylinders are permanently connected to the supply, or the valve seat 40 closes because the forces above and below the piston 36, due to the sufficiently high pressure at the pressure medium output 35, are balanced.
  • the spring brake is solved. If the valves 25 and 30 are not energized, then the control input 45 of the trailer test valve 47 is vented via line 24. The control input 46 of the trailer test valve 47 is supplied with supply pressure via the line 20. This is enough to actuate the trailer test valve 47. As a result, the second trailer control valve connection 49 is connected to the pressure in line 23 and thus to the same pressure, which also controls the pressure in the spring accumulators 51 via the relay valve 31.
  • the pressure prevailing at the second trailer control valve connection 49 is approximately the same as in the spring-loaded brake cylinders 51.
  • a line could be provided from the connection 35 of the relay valve 31 instead of the line 23 to the corresponding connection of the trailer test valve 47 be connected. The same switching position of the trailer test valve 47 is established when only the valve 30 or both valves 25 and 30 are energized.
  • both control ports 45, 46 of the trailer test valve 47 are vented, whereby the trailer test valve 47 is in the illustrated in Fig. 1, unactuated shift position and the second trailer control valve port 49 via the line 34 and the check valve 26 connects to supply.
  • the first trailer control valve port 50 is acted upon via the line 20 directly with the pressure applied by the first solenoid valve device 25.
  • the vehicle manufacturer can optionally connect a trailer control valve to one of the two trailer control valve ports.
  • valve device 25 When the state of the electrical control of any pressure between zero and reservoir pressure in the driving state, the valve device 25 is clocked
  • the second space 6 is vented, but the first space 5 is simultaneously ventilated.
  • the ventilation and venting cross sections of the valves 25 and 30 are designed so that the sum of the forces on the piston 2, resulting from the pressures in the rooms 5 and
  • the piston 2 remains in its lower limit position, and the pressure at the trailer control valve ports 49 and 50 and the spring-loaded brake cylinders 51 increases to reservoir pressure, whereby an accidental closing of the brake while driving is excluded.
  • the first solenoid valve device 25 is energized while the solenoid valve 30 remains de-energized.
  • the first room 5 and the second room 6 are now vented.
  • the spring 7 pushes the piston 2 upwards against the piston 8, closes the valve seat 12 and opens the valve seat 10.
  • the first space 5 is vented via the vent opening 22.
  • Fig. 2 shows a variant of the invention, in which the parking brake valve 1 is a bistable solenoid valve.
  • the parking brake valve 1 and the relay valve 31 are each shown in the parking position, ie the spring-loaded brake 51 and the trailer control connection 49 are vented and thus braked.
  • the trailer control port 50 is pressurized with reservoir pressure.
  • the solenoid valve device 25 is also clocked by the control unit .52. Depending on the design, the bistable magnetic valve 1 can be switched over between stable travel and parking position by supplying different coils or with different polarity.
  • a trailer test valve 47 in contrast to FIG. 1, an electrically actuated 3/2 solenoid valve is used which, in the de-energized state, connects the second trailer control valve connection 49 to the line 23 or, in a variant not shown here, to the pressure from the Relay valve is supplied to the spring brake cylinders, connects, in the energized state with reservoir pressure.
  • the two described variants of the trailer test valve 47 can be combined with all variants of the parking brake valve 1.
  • Fig. 3 shows a variant of the invention, in which the parking brake valve 1 is a bistable, electric motor to ⁇ driven switching valve.
  • the bistability can be represented in this variant, for example, by a self-locking, electromotively abraded threaded spindle. Otherwise, all radio ⁇ functions correspond to those of FIG. 2.
  • all electrically controlled solenoid valves 25, 30 in FIGS. 1 and 1 and 25 in FIGS. 2 and 3 are electrically actuated by an electronic control unit 52, which in turn is actuated by the driver of the vehicle by input commands or automatic functions, such as automatic application of the parking brake when stopping or automatic release when driving off, is activated.
  • the trailer control valve 49 'at port 49 is closed ⁇ , then at the towing vehicle pickled parking brake the trailer with his service brake permanently braked. However, since the trailer's service brake brakes only as long as the trailer has air reserves, after a few days its service brake will lose its air and release. Then the whole truck could roll loose. In order for the driver to simulate this behavior before he gets off to see if the train stops, the law prescribes the trailer test valve 47. Is the trailer control valve 50 'on Connection 50 installed, so the trailer in the stable parking position is anyway unbraked.
  • valve 25 Only the valve 25 is clocked and controls the pressure.
  • This valve 25 has the function to switch permanently to pressure control between atmospheric pressure and reservoir pressure. Therefore, it may be a single 3/2 solenoid valve as shown in the figures, which is not energized with reservoir pressure, energized with atmospheric pressure, or a solenoid valve device consisting of two 2/2 solenoid valves, i. a vent solenoid valve to atmosphere, which is closed when not energized, and a Bel dividedemagnetventil after supply pressure, which is open energized. If the two 2/2 solenoid valves are switched on and off together in clocked operation, the behavior is the same as with a single 3/2 solenoid valve.
  • the solenoid valve 30 is used exclusively to switch the pneumatically controlled parking brake valve after driving position and to keep it there safe while the pressure is varied via the valve 25. Thus, it only exists in the variants in which the parking brake valve is a purely pneumatically controlled valve. In cases where the parking brake valve driven by electric motor or electromagnetically, the solenoid valve 30 is not present. Since the valve 30 has nothing to do with the set pressure level, it is also not clocked controlled.
  • Fig. 4 shows the time profiles of a requested set pressure P of the pressure Pi so ii St after Mag- netventil worn 25 and a self-adjusting to the output of the relay valve pressure P in the prior art. Further, the diagram shows the time course of electrical control signals S, wherein in the prior art shown here, the cycle time t z is constant and is composed of the variable ventilation times t b and t e , resulting from the map described below result.
  • the maximum possible pressure P VOrr is predetermined by the supply pressure.
  • Fig. 5 shows the same diagram for the invention. It can be seen that with each setpoint change, an initial pulse is applied to the solenoid valve device 25 for a period of time ti and is switched over to the normal cycle with a constant cycle time only after the end of the initial pulse. So that the pressure P reached at the output of the relay valve significantly faster the desired value P soll -
  • At least the tables for the initial pulse times ti contain data of multi-dimensional maps.
  • the map determination proceeds in such a way that the resulting differential pressure is measured on a test bench by means of many individual pulses with previously defined values for actual pressure, supply pressure and pulse time, which is represented by individual measuring points in FIG. In this case, all relevant in practice value ranges of the sizes mentioned are passed through with predetermined resolution. Each measurement thus defines a point in the multi-dimensional map.
  • FIG. 6 a three-dimensional characteristic diagram with the axis sen, pulse time, initial actual pressure P ist and differential pressure DeltaP shown.
  • compensation curves are calculated, which are, for example, polygons shown in FIG. 7 or polynomials.
  • the data describing the compensation curves for example the corner points of the polygons (crosses of FIG. 7), must be stored in the memory, while the intermediate values are determined by suitable interpolation methods.
  • the ECU constantly provides an estimate of the pressure P by taking the expected pressure response as an estimate after each action. If the pressure is to be changed, the ECU determines from the estimated pressure P, which is currently being controlled to the spring store, the fact and the new target pressure P soll calculated differential pressure Delta P, the supply pressure P before r and even where appropriate other parameters such as B. the supply voltage, based on the stored map a value for the duration ti of the initial pulse Pi, which persists with respect to Figure 5 of tl to t2. Subsequently is constant, the target pressure P soll corresponding duty cycle t b / t z clocked.
  • the new, controlled to the spring accumulator pressure P then turns after a short time as a function of the mean value of the fluctuating pressure Pi St of Figure 5 and the transmission behavior of the relay valve. Since the transmission behavior of the relay valve was already taken into account during the generation of the maps, the electronics assumes that the new pressure P is now equal to the desired pressure P so ii. At time t3, a new set point P is set so ii. From the then present pressure P and the new desired value P S0 n, a new delta P is determined from the ECU 52 and, in turn, a new value tl for the initial pulse Pi is determined at time t3, which lasts until time t4. subse- chd is in turn clocked, but with a different duty cycle, which is taken from the map of Figure 8.
  • Fig. 9 shows a schematic diagram of a pneumatic system of a motor vehicle with an air conditioning part 53 and a parking brake part 54, which are integrated into a common housing 55, wherein the parking brake part contains the above described in connection with FIGS. 1 to 8 elements.
  • an air dryer cartridge 56 is introduced at the common housing 55.
  • the supply of compressed air is carried out by egg nen compressor 57, which is connected to the air treatment part 53.
  • the air treatment part then also contains, for example, the check valve 26 of FIG. 1.
  • a plurality of brake circuits 58, 59 are connected and optionally a brake circuit 60 for the trailer control valve 49 '.
  • the parking brake part 54 receives compressed air from the air conditioning part. To him then one or more spring brakes 51 and 51 a are connected.
  • the electronic control unit 52 may also be attached to the common housing 55. Among other things, it controls the parking brake part 54 and the air treatment part, possibly also the components for the trailer control valve 49 '.
  • the air supply of the parking brake control can be generated either within the air treatment part 53 by extracting the air from the reservoirs of the two service brake circuits 58, 59 at the time when it is needed, or by providing a dedicated reservoir (27 in Figs. 1-3) therefor. In the latter case this is usually the same as that used to supply the trailer control valve (in Fig. 9: 60).
  • the invention provides a parking brake device with pure pressure control, which without a closed loop and thus without the use of
  • Pressure sensors allows a much faster setting of a requested pressure.

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Abstract

Die Parkbremseinrichtung mit einem bistabilen Parkbremsventil (1), mindestens einer von einer elektronischen Steuereinheit (52) angesteuerten elektrischen Magnetventileinrichtung (25), einem Relaisventil (31) und einer vom dem Relaisventil (31) angesteuerten Federspeicherbremse (51) hält in der elektronischen Steuereinheit (52) ein mehrdimensionalen Kennfeld gespeichert, das bei Änderung eines angeforderten Drucksollwertes (Psoll) für die Federspeicherbremse (51) die elektrische Magnetventileinrichtung (25) mit einem Initialpuls (Pi) von vorgegebener Zeitdauer (ti) ansteuert. Diese Zeitdauer ist dem gespeicherten Kennfeld entnommen. Das Kennfeld enthält Werte für die Zeitdauer (ti) in Abhängigkeit von dem angesteuerten Solldruck (Psoll) > einem Vorratsdruck (Pvorr) und einem geschätzten Ist-Druck (Pist), bzw. einem Differenzdruck (Delta P), der die Differenz eines geschätzten Ist-Drucks (Pist) und dem Solldruck (Psoll) ist. Damit wird ohne einen geschlossenen Regelkreis ein angesteuerter Druck für die Parkbremseinrichtung schnell erreicht.

Description

Parkbremseinrichtung
' Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Parkbremseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und auf ein Verfahren zum elektrischen Ansteuern einer Parkbremseinrichtung .
Eine solche Parkbremseinrichtung ist aus der DE 10 2011 101 438 AI bekannt. Diese Parkbremseinrichtung hat ein bistabiles Parkbremsven.til , das von elektrisch betätigbaren Ventilen wahlweise mit Vorratsdruck oder Atmosphärendruck verbindbar ist. Ein Ausgang des Parkbremsventils steuert ein Relaisventil an. Das Relaisventil steuert eine Federspeicherbremse an. Das Park- bremsventil kann auch optional ein Anhängersteuerventil mit Druckluft versorgen.
Parkbremsen von Nutzfahrzeugen einschließlich Anhängern sind heute regelmäßig mit Federspeicher-Brems- Zylindern ausgestattet, die in Lösestellung einen Federkompressionsraum mit Druckluft beaufschlagen und damit die Feder gespannt halten, während zum Parkbremsen der Federkompressionsraum entlüftet, d.h. mit Atmosphärendruck verbunden wird, so dass der Bremszylin- der unter Wirkung der Feder eine Bremskraft erzeugt (vgl. Bosch, Kraftfahrttechnisches Taschenbuch, 22. Auflage, Düsseldorf, 1995, S. 648) . Generell sind sowohl rein pneumatisch betriebene Parkbremsen bekannt, die mit vom Fahrer zu betätigenden, meist bistabilen Parkbremsventilen betrieben werden, als auch elektro-pneumatische Anlagen mit einem bist- abilen, elektromechanischen Ventil. Beide Ventilstellungen für "Parkbremse" und "Lösen" müssen dabei
"stabil" sein, d.h. ohne Einwirkung einer Person in der jeweils gewählten Stellung bleiben. Dies gilt auch für einen Ausfall einer elektrischen Stromversorgung für die Ventile.
Eine elektrische bzw. elektro-pneumatische Parkbremse muss daher zwei- stabile, auch bei Stromausfall beizubehaltende bzw. automatisch einzunehmende Stellungen besitzen, nämlich
1. bei eingelegter Parkbremse muss dieser Zustand ohne elektrische Energie beibehalten werden;
2. während einer Fahrt müssen, zumindest solange
Vorratsdruck vorhanden ist, die Federspeicher und der Parkbremseingang eines Anhängersteuerventils druckbeaufschlagt bleiben bzw. werden.
Ein ungewolltes Umschalten zwischen den beiden Zustän- den muss auch im Fehlerfall verhindert werden. Als einzige Ausnahme hiervon ist zugelassen, dass bei Ab- riss einer pneumatischen Leitung die Federspeicherbremse aktiviert wird. In diesem Fall muss auch automatisch der Anschluss zum Anhängersteuerventil entlüf- tet werden.
Zur Ansteuerung eines Druckes ist aus der WO 2005/115815 AI und der US 6, 371, 573 Bl bekannt, ein Volumen, das einen gewünschten Druck haben soll, zyklisch zu be- und entlüften. Dabei stellt sich in einer gewissen Zeit der über einen Zyklus gemittelte Druck von selbst auf einen Wert ein, der abhängig ist vom Vorratsdruck und dem Verhältnis der Zeitanteile der Belüftung und Entlüftung innerhalb des Zyklus. Der Zusammenhang zwischen Vorratsdruck, Tastverhältnis, d.h. Anteil der Belüftungs- und Entlüftungsphasen, und dem sich einstellenden Mitteldruck wird bei der Entwick- lung des jeweiligen Gerätes ermittelt und in einem nicht flüchtigen Speicher eines Steuergerätes abgelegt. Hat sich ein mittlerer Druck eingestellt, so ist die Schwankungshöhe des Drucks innerhalb eines Zyklus abhängig vom Volumen, in das der Druck eingesteuert wird, den Be- und Entlüftungsquerschnitten sowie der gesamten Zykluszeit. Eine solche Drucksteuerung hat allerdings die Nachteile, dass:
- der Druck im Allgemeinen nicht so schnell seinen Sollwert erreicht wie bei einem geschlossenen Druckre- gelkreis;
- nicht ganz sicher ist, ob der gewünschte Druck auch wirklich anliegt, da er nicht gemessen wird;
- Unterschiede im Bauteileverhalten durch Fertigung, Strömungsverhältnisse in Rohrleitungen oder Schläu- chen, Verschleiss oder sonstige Einflüsse nicht kompensiert werden, wie es bei einem geschlossenen Regelkreis der Fall ist;
- während der gesamten Zeit, in der der ausgesteuerte Druck größer als der Atmosphärendruck und kleiner als der Vorratsdruck ist, entstehen prinzipbedingt Strömungsgeräusche ;
- während der gesamten Zeit, in der der ausgesteuerte Druck größer als der Atmosphärendruck und kleiner als der Vorratsdruck ist, muß das Magnetventil prinzipbedingt permanent ein- und ausgeschaltet werden, was zu höherem Verschleiß und höherer thermischer Belastung führt, als wenn es auch eine Druck-Halte-Stellung gä- be;
- während der gesamten Zeit, in der der ausgesteuerte Druck größer ist als der Atmosphärendruck und kleiner als der Vorratsdruck, wird prinzipbedingt Luft verbraucht .
Wird nach dieser Methode ein Druck in die Steuerkammer eines Relaisventils eingesteuert, so kann durch geschickte Wahl der maßgeblichen Parameter erreicht werden, dass Druckschwankungen kleiner bleiben als die Hysterese des Relaisventils. Dadurch wird nur das vergleichsweise kleine Volumen der Steuerkammer des Relaisventils während des Druckhaltens ständig be- und entlüftet, nicht jedoch das stromabwärts zum Relaisventil gelegene Hauptvolumen, wie z.B. ein Bremszylin- der oder ein Federspeichervolumen. Damit hält sich der Gesamtluftverbrauch in vertretbaren Grenzen.
Wegen der genannten Nachteile wird eine solche Drucksteuerung bisher jedoch überwiegend nur für eine Anti- blockierfunktion (ABS-Funktion) benutzt. Die zu regelnde Größe ist dabei nicht der Druck, sondern der Radschlupf, der über Drehzahlsensoren am Rad gemessen wird, wodurch dann doch wieder ein geschlossener Regelkreis entsteht. Da Blockierschutzeingriffe selten nötig sind und dabei auch nur sehr kurzzeitig der Druck gehalten wird, stören etwas erhöhter Verschleiß, Luftverbrauch, Geräuschpegel und thermische Belastung nicht . Diese Art von Drucksteuerung wurde in der eingangs genannten DE 10 2011 101 438 AI bei einer Parkbremseinrichtung angewandt unter der Erkenntnis, dass die Gesamtheit der Bremsanlagen in einem Nutzfahrzeug bei Verwendung einer elektronisch gesteuerten Parkbremse und einer elektronisch gesteuerten Betriebsbremse so vernetzt ist und gesteuert werden kann, dass der Druck zu Federspeicherbremsen nur in wenigen Ausnahmefällen zwischen dem Atmosphärendruck und dem Vorratsdruck eingesteuert werden muss und auch dann nur kurzzeitig gehalten werden muss. Um die Parkbremse (Federspeicherbremsen) vollständig zu öffnen, offen zu halten, zu schließen oder geschlossen zu halten, ist dies nicht erforderlich. Eine Ausnahme ist lediglich dann gegeben, wenn ein Fehler der Betriebsbremse deren Funktionsfähigkeit einschränkt und die Parkbremse die Aufgabe der Hilfsbremse im Fahrzeug übernehmen muss. Da dies nur in seltenen Ausnahmefällen nötig ist, ist eine reine Drucksteuerung ohne einen durch einen Drucksensor geschlossenen Regelkreis ausreichend. Auch ist dann nur noch ein Magnetventil zur Ansteuerung erforderlich. Dadurch ergeben sich deutlich geringere Kosten sowie geringerer Bauraum und geringeres Gewicht. Durch die geringe Anzahl der Bauteile erhöht sich auch die Zuverlässigkeit.
Wenn der Fahrer bei fehlerfreier Park- und Betriebsbremsanlage mit dem Bedienelement der Parkbremse einen Bremswunsch einspeist, wird dieser nicht, wie beim Stand der Technik, mittels Entlüftung der Federspeicher bis zur gewünschten Bremswirkung umgesetzt, sondern über Belüftung der Betriebsbremszylinder durch die Betriebsbremsanlage. Dies hat den erheblichen Sicherheitsgewinn, dass es sich dann um eine schnelle, präzise und mit ABS abgesicherte Bremsung handelt und somit blockierte Räder und Fahrstabilitätsverlust ver- mieden werden.
Aus EP 1 406 805 Bl, EP 1 464 557 Bl und DE 10 2004 051 309 AI sind Luftaufbereitungsgeräte bekannt, in die eine elektrische Steuerung einer Parkbremse inte- griert ist. Bei der EP 1 464 557 Bl wird dabei der Druck zum Federspeicher in einem geschlossenen Regelkreis geregelt, wobei mit einem Drucksensor der Druck am Ausgang zum Federspeicher gemessen wird und mit zwei Magnetventilen die Schaltstellungen "Belüften", "Entlüften" und "Druck halten" möglich sind. Damit ist eine präzise, schnelle und vergleichsweise leise Regelung des Druckes zu den Federspeichern möglich, insbesondere wenn dieser Druck über längere Zeit zwischen Atmosphärendruck und Vorratsdruck gehalten werden muss. Allerdings bedeuten der Drucksensor und die bei¬ den Magnetventile höhere Kosten, größeren Bauraum, größeres Gewicht und mögliche Fehlerquellen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Parkbremsein- richtung der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zu deren Ansteuerung dahingehend zu verbessern, dass mit geringerem baulichem Aufwand eine schnellere Einregelung eines Druckes für die Parkbremseinrichtung erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Grundidee der Erfindung ist es, bei einer Drucksteue- rung durch abwechselndes Be- und Entlüften bei Änderungen eines Drucksollwertes zunächst einen Initialpuls für Belüften oder Entlüften vorzusehen. Dieser Initialpuls wird zuerst ausgeführt, bevor mit den Zyklen für Belüften und Entlüften fortgefahren wird. Die Zeitdauer des Initialpulses wird einem gespeicherten Kennfeld entnommen. Dieses Kennfeld ist mehrdimensional und wird während der Entwicklung der Parkbremseinrichtung ermittelt und in einem nicht flüchtigen Speicher eines Steuergerätes der Parkbremseinrichtung ge- speichert. Bei einer Änderung des Solldrucks wird der gerade geschätzte anliegende Druck als Startdruck auf- gefasst, der Differenzdruck zum Solldruck berechnet und mit diesen Werten aus dem Kennfeld die Zeitdauer für den Initialpuls entnommen. Die Dauer des Initial- pulses ist dabei eine Funktion des geschätzten Istdruckes, des Vorratsdruckes und des erwähnten Differenzdruckes. Beim anschließenden Takten ist das Tastverhältnis eine Funktion des Solldrucks und des Vorratsdruckes .
Durch den Initialpuls wird der Solldruck wesentlich schneller erreicht als mit Impulsen konstanter Zykluszeit und konstantem Tastverhältnis. Das Umschalten von Park- in den Fahrzustand als auch das Umschalten vom Fahr- in den Parkzustand wird elektrisch gesteuert ausgelöst. Wünschenswert ist wei- terhin, dass ein beliebiger Druck zwischen Null und Vorratsdruck im Fahrzustand eingesteuert werden kann.
In einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das zu steuernde Gerät ein Relaisventil, dessen pneumatischer Steuereingang mit einem Anschluss des Parkbremsventils verbunden ist.
Ein erster Anschluss des Parkbremsventils kann mittels einer elektrisch betätigten Ventilanordnung, die aus zwei 2/2- ege-Ventilen oder einem 3/2-Wege-Ventil besteht, entweder mit Atmosphärendruck, mit Vorratsdruck oder einem Druck dazwischen beaufschlagt werden. Diese elektrisch betätigte Ventilanordnung verbindet im stromlosen Zustand mit Vorratsdruck. Der zweite Anschluss des Parkbremsventils kann mittels eines Umschaltventils, wie z.B. mittels eines 3/2-Wege- Magentventils entweder mit Atmosphärendruck oder mit Vorratsdruck beaufschlagt werden. Dieses Umschaltven- til schaltet im stromlosen Zustand nach Atmosphärendruck.
Das Parkbremsventil ist somit bistabil und ändert bei Stromausfall der Stromversorgung für die elektrisch betätigten Ventile seinen jeweils zuvor eingenommenen Zustand nicht.
Mit dem bisher geschilderten Ausführungsbeispiel der Erfindung können folgende sechs Funktionen realisiert werden, die ausführlich in der DE 10 2011 101 438 AI beschrieben sind und deshalb hier nicht mehr im Detail erläutert werden müssen: Funktion 1 : Stabiler Parkzustand
Funktion 2: Stabiler Fahrzustand
Funktion 3: Elektrisches Umschalten von Park- in den Fahrzustand
Funktion 4: Elektrisches Einsteuern eines beliebigen Drucks
Funktion 5: Elektrisches Umschalten vom Fahr- in den Parkzustand
Funktion 6: Testfunktion
Das Parkbremsventil der bisher beschriebenen Art kann auch mit einem oder mehreren Anhängersteueranschlüssen zur pneumatischen Ansteuerung eines Anhängersteuermoduls oder Anhängersteuerventils ausgestattet sein.
Für die Magnetventileinrichtung 25 sieht die Erfindung zwei Varianten vor. Eine erste Variante hat zwei 2/2- Wege-Magnetventile, von denen eines ein Belüftungsund das andere ein Entlüftungsventil ist.
Nach einer Alternative kann sie ein 3/2-Wege- Magnetventil sein, mit dem ebenfalls eine Drucksteuerung möglich ist. Dabei wird nach dem Initialpuls in schneller Folge dieses Ventil für eine jeweils erste Zeitspanne mit Atmosphärendruck und danach für eine zweite Zeitspanne mit Vorratsdruck verbunden. Es stellt sich nach kurzer Zeit ein mittlerer Druck ein, dessen Höhe abhängig ist vom Verhältnis zwischen erster und zweiter Zeitspanne. Das Verhältnis der Zeitspannen wird abhängig von einem Solldruck anhand des Kennfeldes gesteuert. Die Parkbremseinrichtung nach der Erfindung kann auch in ein Luftaufbereitungsgerät für Kraftfahrzeug integriert sein.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Parkbremseinrichtung mit pneumatischem bistabilem Ventil;
Fig. 2 eine Parkbremseinrichtung mit bistabilem
Magnetventil ;
Fig. 3 eine Parkbremseinrichtung mit elektromotorisch ausgetriebenem, bistabilem Ventil;
Fig. 4 ein Diagramm von zeitlichen Druckverläufen beim
Stand der Technik;
Fig. 5 ein Diagramm von zeitlichen Druckverläufen nach der Erfindung;
Fig. 6 ein dreidimensionales Kennfeld der Werte Differenzdruck, Istdruck und Pulszeit mit einzelnen Messpunkten;
Fig. 7 ein Diagramm gemäß Fig. 6 mit Messpunkten und errechneten Messkurven; und
Fig. 8 ein Messdiagramm eines dreidimensionalen Kennfeldes mit den Größen Tastverhältnis, Vorrats- druck und Enddruck, das nach dem Initialpuls benutzt wird.
Fig. 9 eine schematische Ansicht der Parkbremseinrich- tung, die in den Luftaufbereitungsteil einer
Bremsanlage integriert ist.
Die Parkbremseinrichtung nach Fig. 1 hat ein pneumatisches Parkbremsventil 1 mit einem Kolben 2, der als Stufenkolben ausgebildet ist, der eine erste Kolbenfläche 3 und eine zweite Kolbenfläche 4 aufweist. Die erste Kolbenfläche 3 grenzt einen ersten Raum 5 ab und die zweite Kolbenfläche 4 einen zweiten Raum 6. Die beiden Kolbenflächen 3 und 4 sind koaxial zueinander und jeweils groß genug, um den Kolben 2 ab einem vorbestimmten Druck gegen die Federkraft einer Feder 7 an einen Anschlag zu verschieben, wobei dieser vorbe¬ stimmte Druck kleiner ist als der Vorratsdruck. Der Kolben 2 ist von der Feder 7 belastet, die den Kolben 2 in eine Richtung drückt, bei der die beiden Kolbenflächen 3 und 4 die beiden Räume 5 und 6 verkleinern.
Das Parkbremsventil 1 weist einen zweiten verschieblichen Kolben 8 auf, der durch eine zweite Feder 9 in Richtung zu dem Kolben 2 vorgespannt ist und in Richtung auf einen ersten Ventilsitz 10. Im Boden des zweiten Kolbens 8 ist eine Öffnung 11 vorgesehen, die zum ersten Raum 5 hinweist. Der Kolben 2 trägt einen zweiten Ventilsitz 12, der mit dem zweiten Kolben 8 zusammenwirkt. Der Kolben 2 und der zweite Kolben 8 sind jeweils über Dichtungen 13, 14, 15 an Gehäusewänden des Parkbremsventils 1 verschieblich geführt. Der Kolben 2 hat einen ersten Federraum 16, in welchem die Feder 7 angeordnet ist. Dieser Federraum 16 ist über eine Gehäuseöffnung 17 zur Atmosphäre hin entlüftet. Der zweite Kolben 8 hat einen zweiten Federraum 19, in dem die Feder 9 angeordnet ist, wobei der zweite Federraum 19 einen ersten Anschluss AI aufweist, an den eine Steuerdruckleitung 20 angeschlossen ist. Der erste Ventilsitz 10 trennt bei ausgefahrenem zweiten Kolben 8 den ersten Raum 5 von einer Entlüftungskammer 21, die den zweiten Kolben 8 umgibt und über eine Gehäuseöffnung 22 zur Atmosphäre hin entlüftet ist .
Die Entlüftungskammer 21 und der erste Raum 5 sind durch eine Trennwand 10' voneinander getrennt. Die Trennwand 10' hat rings um das Ventil 10 eine Öffnung, durch die ein Stößel des Kolbens 2 mit dem Ventilsitz 12 in nicht betätigter Stellung hindurchragt.
Der erste Raum 5 weist einen dritten Anschluss A3 auf, der den Ausgang des Parkbremsventils 1 bildet und an den eine Leitung 23 angeschlossen ist. Der zweite Raum 6 weist einen zweiten Anschluss A2 auf, an den eine zweite Steuerdruckleitung 24 angeschlossen ist.
Die erste Steuerdruckleitung 20 ist über eine erste Magnetventileinrichtung 25 und ein Rückschlagventil 26 mit Vorratsdruck, beispielsweise mit einem Vorratsdruckbehälter 27 oder mit Atmosphäre verbunden. Die erste Magnetventileinrichtung 25 kann beispielsweise eine Kombination aus einem ersten 2/2-Wege- Magnetventil sein, das im stromlosen Zustand zum Vorratsdruck durchgeschaltet und im bestromten Zustand abgesperrt ist, und einem zweiten 2/2-Wege- Magnetventil , das im stromlosen Zustand abgesperrt und im bestromten Zustand zum Atmosphärendruck durchgeschaltet ist.
In einer bevorzugten Ausführung besteht die erste Magnetventileinrichtung 25 aus einem 3/2- ege-Magnet- ventil, das im stromlosen Zustand zum Vorratsdruck und im bestromten Zustand zum Atmosphärendruck durchgeschaltet ist.
Die zum zweiten Raum 6 führende zweite Steuerdrucklei- tung 24 ist an ein zweites Magnetventil 30 angeschlossen, das das Parkbremsventil 1 in Fahrstellung bringen und halten kann und beispielsweise ein 3/2-Wege-Ventil ist. Im bestromten Zustand verbindet das zweite Magnetventil 30 die zweite Steuerdruckleitung 24 mit Vor- ratsdruck von dem Rückschlagventil 26 und beaufschlagt daher den zweiten Anschluss A2 und damit den zweiten Raum 6 des Parkbremsventils 1 mit Vorratsdruck, wodurch der Kolben 2 in seine betätigte Stellung gebracht wird, im unbestromten Zustand mit Atmosphären- druck.
Die erste Magnetventileinrichtung 25 verbindet im stromlosen Zustand den Vorratsdruck mit der Steuerdruckleitung 20 und beaufschlagt daher den ersten An- schluss AI und damit den zweiten Kolben 8 mit Vorratsdruck. Ist der Kolben 2 in seiner unteren Grenzstellung, so wird über die Öffnung 11 und den geöffneten Ventilsitz 12 der erste Raum 5 ebenfalls mit Vorrats- druck beaufschlagt, wodurch der Kolben 2 in der unteren Grenzstellung verharrt, auch wenn der Raum 6 über das unbestromte Magnetventil 30 entlüftet wird. War der Kolben 2 dagegen in seiner obere Grenzstellung, so ist der Raum 5 mit Atmosphäre verbunden, und der Ventilsitz 12 trennt den Druck an Anschluss AI vom Raum 5, wodurch der Kolben 2 von der Feder 7 in seiner obere Grenzstellung gehalten wird. Somit ergibt sich die geforderte Bistabilität .
Der erste Raum 5 ist über den dritten Anschluss A3 und die erste Leitung 23 mit einem Relaisventil 31 verbunden und zwar mit dessen pneumatischem Steuereingang 32. Ein Druckmitteleingang 33 des Relaisventils 31 ist über eine Leitung 34 mit Vorratsdruck verbunden und zwar mit dem Ausgang des Rückschlagventils 26. Ein Druckausgang 35 des Relaisventils 31 ist mit einem o- der mehreren Federspeicher-Bremszylindern 72 verbunden .
Das Relaisventil 31 weist zwei verschiebliche Kolben 36 und 37 auf, die zusammen einen Ventilsitz 38 bilden. Weiter bildet der zweite Kolben 37 mit einer Gehäusetrennwand 39 einen zweiten Ventilsitz 40. Der zweite Kolben 37 ist durch eine Feder 41 in Richtung zum ersten Kolben 36 hin vorgespannt und besitzt an seinem Kolbenboden eine Öffnung 42, die zu einem Federraum 43 führt, der über eine Öffnung 44 im Gehäuse des Relaisventils 31 und gegebenenfalls einen hier nicht dargestellten Schalldämpfer zur Atmosphäre hin entlüftet ist. Die Leitungen 20 und 24 können optional zusätzlich an Eingänge eines Anhängertestventils 47 angeschlossen sein, dessen Ausgang 48 mit einem zweiten Anhängersteuerventilausgang ASV2 verbunden ist. Optional kann die Steuerdruckleitung 20 auch zu einem ersten Anhängersteuerventilausgang 50 führen, an den ein Anhängersteuerventil 50' angeschlossen werden kann.
Es können auch beide vorgenannten Optionen in einem einzigen Gerät verwirklicht sein. In diesem Fall kann in einem Fahrzeug das Anhängersteuerventil 49' oder 50' alternativ mit den Anhängersteuerventilenausgängen 49 oder 50 verbunden werden, während der jeweils andere verschlossen wird. Zur Klarstellung sei darauf hin- gewiesen, dass in einem Fahrzeug nur ein Anhängersteuerventil vorhanden ist. Um Fahrzeuge mit Anhänger bedienen zu können, gibt es optional einen oder zwei Anhängersteuerventilausgänge 49 und/oder 50. Wenn es zwei Anhängersteuerventilausgänge 49 und 50 gibt, kann der Fahrzeughersteller sich aussuchen, an welchen der Anhängersteuerventilausgänge er das Anhängersteuerventil des jeweiligen Fahrzeugs anschließt.
Das Anhängertestventil 47 kann ein pneumatisch gesteu- ertes ümschaltventil sein, dessen pneumatische Steuer¬ eingänge 45 und 46 mit den Steuerleitungen 24 und 20 verbunden sind. Die Druckeingänge sind über die Leitung 23 mit dem dritten Anschluss A3 des Parkbremsventils 1 beziehungsweise über eine Vorratsdruckleitung 34 mit dem Vorratsdruck verbunden.
Im Folgenden wird die Arbeitsweise in Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert. Fig. 1 zeigt den stabilen Parkzustand. Die zwei Ventile 25 und 30 sind unbestromt. Das erste Ventil 25 leitet Vorratsdruck über die Steuerdruckleitung 20 zum Anschluss AI des Parkbremsventils 1. Das zweite Ventil 30 entlüftet den Anschluss A2 des zweiten Raums 6 zu einer Auslassleitung 29. Der Kolben 2 wird durch die Feder 7 in eine Grenzstellung gedrückt, bei der der Ventilsitz 12 geschlossen und der Ventilsitz 10 geöff- net ist. Damit wird der erste Raum 5 über die Entlüftungskammer 21 und die Gehäuseöffnung 22 entlüftet, und der Anschluss A3 und damit der Steuereingang 22 des Relaisventils 21 sind somit entlüftet, so dass der Kolben 37 des Relaisventils 31 durch die Feder 41 den Ventilsitz 40 schließt. Ein Restdruck der Federspeicher-Bremszylinder verschiebt den Kolben 36 des Relaisventils, so dass der Ventilsitz 38 öffnet und Druck von den Federspeicher-Bremszylindern über die Öffnung 42 im Kolben 38 und den Federraum 43 über die Öffnung 44 fließen kann. Die Federspeicher-Bremszylinder sind entlüftet, und die stabile Parksituation ist gewährleistet.
Beim Zustand des Umschaltens in eine Fahrposition, bei der die Federspeicher-Bremszylinder 72 mit Druck zu beaufschlagen sind, ist die erste Magnetventileinrichtung 25 stromlos, das zweite Magnetventil 30 ist bestromt. Damit gelangt Vorratsdruck von der Leitung 34 über das zweite Ventil 30 zum zweiten Anschluss A2, und der zweite Raum 6 ist mit Vorratsdruck beaufschlagt, wodurch der Kolben 2 gegen die Kraft der Feder 7 in seine untere Grenzstellung gedrückt wird. Dadurch wird der zweite Kolben 8 von der zweiten Feder 9 bis zum Schließen des Ventilsitzes 10 bewegt, und der zweite Ventilsitz 12 öffnet.
Nun gelangt Vorratsdruck über die unbestromte, erste Magnetventileinrichtung 25, die Steuerdruckleitung 20, den Anschluss AI, die Öffnung 11 im zweiten Kolben 8 und den geöffneten Ventilsitz 12 in den ersten Raum 5 und damit zum Anschluss A3. Der Kolben 36 des Relaisventils 31 wird gegen den Kolben 37 gedrückt, wodurch der Ventilsitz 40 öffnet und der Ventilsitz 38
schließt. Damit gelangt Vorratsdruck von der Leitung 34 zum Druckmittelausgang 35 des Relaisventils 31 und löst den Federspeicher-Bremszylinder. Beim Zustand der stabilen Fahrposition nach dem Umschaltvorgang sind die zwei Ventile 25 und 30 stromlos. Der erste Raum 5 ist mit Vorratsdruck beaufschlagt, wodurch der Kolben 2 in der gegen die Kraft der Feder 7 gegen den Anschlag gedrückten Stellung verbleibt. Der zweite Raum 6 ist entlüftet, jedoch reicht der Druck im ersten Raum 5 aus, den Kolben 2 niedergedrückt zu halten. Am Anschluss A3 liegt somit Vorratsdruck, der den Kolben 36 des Relaisventils 31 gegen den Kolben 37 drückt. Je nach Verhältnis der Flächen am Kolben 36 und der Reibungsverhältnisse bleibt der Ventilsitz 40 geöffnet, und die Federspeicher-Bremszylindern sind dauerhaft mit dem Vorrat verbunden, oder der Ventilsitz 40 schließt, da die Kräfte oberhalb und unterhalb des Kolbens 36, aufgrund des genügend hohen Drucks am Druckmittelausgang 35, ausgeglichen sind. Die Federspeicherbremse ist damit gelöst . Sind die Ventile 25 und 30 nicht bestromt, so ist der Steuereingang 45 des Anhängertestventils 47 über die Leitung 24 entlüftet. Der Steuereingang 46 des Anhängertestventils 47 ist über die Leitung 20 mit Vor- ratsdruck beaufschlagt. Dies genügt, um das Anhängertestventil 47 zu betätigen. Dadurch ist der zweite An- hängersteuerventilanschluss 49 mit dem Druck in Leitung 23 verbunden und damit mit dem gleichen Druck, der auch über das Relaisventil 31 den Druck in den Fe- derspeichern 51 steuert. In dieser Schaltstellung herrscht also am zweiten Anhängersteuerventilanschluss 49 in etwa der gleiche Druck wie in den Federspeicher- bremszylindern 51. Aus diesem Grund könnte als alternative, nicht dargestellte Variante eine Leitung vom Anschluss 35 des Relaisventils 31 statt der Leitung 23 mit dem entsprechenden Anschluss des Anhängertestventils 47 verbunden sein. Dieselbe Schaltstellung des Anhängertestventils 47 stellt sich ein, wenn nur das Ventil 30 oder beide Ventile 25 und 30 bestromt sind.
Nur wenn die Magnetventileinrichtung 25 bestromt, das Magnetventil 30 jedoch nicht bestromt ist, sind beide Steueranschlüsse 45, 46 des Anhängertestventils 47 entlüftet, wodurch sich das Anhängertestventil 47 in der in Fig. 1 dargestellten, unbetätigten Schaltstellung befindet und den zweiten Anhängersteuerventilanschluss 49 über die Leitung 34 und das Rückschlagventil 26 mit Vorrat verbindet. Der erste Anhängersteuerventilanschluss 50 ist über die Leitung 20 unmittelbar mit dem von der ersten Magnetventileinrichtung 25 eingesteuerten Druck beaufschlagt . Der Fahrzeughersteller kann ein Anhängersteuerventil wahlweise an einem der beiden Anhängersteuerventilanschlüsse anschließen.
Sind die beiden Ventile 25 und 30 unbestromt und ist das bistabile Parkbremsventil in Parkstellung, so ist die Federspeicherbremse zugespannt, während am ersten Anhängersteuerventilanschluss 50 Vorratsdruck
herrscht, was dazu führt, dass ein an einem hier ange¬ schlossenen Anhängersteuerventil betriebener Anhänger ungebremst ist, am zweiten Anhängersteuerventilanschluss 49 jedoch Atmosphärendruck herrscht, was dazu führt, dass ein an einem hier angeschlossenen Anhä- ngersteuerventil betriebener Anhänger gebremst ist.
Im zweiten Fall kann durch Bestromen der Magnetventileinrichtung 25 das Anhängertestventil 47 in die unbe- tätigte Stellung geschaltet, das Anhängersteuerventil 49' über den zweiten Anhängersteuerventilanschluss 49 mit Vorratsdruck beaufschlagt und die Bremsen des An¬ hängers damit gelöst werden. Dadurch kann jederzeit festgestellt werden, ob eine so ausgerüstete Fahrzeugkombination ausschließlich mit der Federspeicherbremse des Zugfahrzeugs am Wegrollen gehindert werden kann.
Beim Zustand des elektrischen Einsteuerns eines beliebigen Druckes zwischen Null und Vorratsdruck im Fahrzustand wird die Ventileinrichtung 25 getaktet
bestromt, während das Magnetventil 30 permanent bestromt ist und so den Kolben 2 sicher in seiner unteren Grenzstellung gehalten wird, auch wenn der Druck im Raum 5 stark abgesenkt wird. Über die Magnetventi- leinrichtung 25 kann dann ein beliebiger Druck zwischen Atmosphärendruck und Vorratsdruck im ersten Raum
5 und damit am dritten Anschluss A3 eingestellt werden .
Bei Stromausfall wird zwar der zweite Raum 6 entlüftet, der erste Raum 5 jedoch gleichzeitig belüftet. Die Be- und Entlüftequerschnitte der Ventile 25 und 30 sind so ausgelegt, dass die Summe der Kräfte auf den Kolben 2, die sich aus den Drucken in den Räumen 5 und
6 und den Flächen 3 und 4 ergeben, zu jedem Zeitpunkt größer ist als die Federkraft der Feder 7. Somit bleibt der Kolben 2 in seiner unteren Grenzstellung, und der Druck an den Anhängersteuerventilanschlüssen 49 und 50 und den Federspeicher-Bremszylindern 51 steigt auf Vorratsdruck, wodurch ein unbeabsichtigtes Zufallen der Bremse während der Fahrt ausgeschlossen ist . Zum Umschalten in die Parkposition wird die erste Magnetventileinrichtung 25 bestromt, während das Magnetventil 30 unbestromt bleibt. Der erste Raum 5 und der zweite Raum 6 werden nun entlüftet. Die Feder 7 drückt den Kolben 2 nach oben gegen den Kolben 8, ver- schließt den Ventilsitz 12 und öffnet den Ventilsitz 10. Der erste Raum 5 wird über die Entlüftungsöffnung 22 entlüftet. Der Anschluss A3 ist nun drucklos, der Druck unter dem Kolben 36 schiebt diesen nach oben, der Ventilsitz 38 öffnet, und die Federspeicher- Bremszylinder 51 werden bei geschlossenem Ventilsitz 40 über die Öffnungen 42 und 44 entlüftet. Alle elektrisch betätigten Magnetventile 25 und 30 können nun abgeschaltet werden, und ein stabiler Parkzustand ist erreicht. Fig. 2 zeigt eine Variante der Erfindung, bei der das Parkbremsventil 1 ein bistabiles Magnetventil ist. Das Parkbremsventil 1 und das Relaisventil 31 sind jeweils in Parkstellung dargestellt, d.h. die Federspeicherbremse 51 und der Anhängersteueranschluss 49 sind ent- lüftet und damit gebremst. Der Anhängersteueranschluss 50 ist mit Vorratsdruck beaufschlagt. Die Magnetventileinrichtung 25 wird von der Steuereinheit.52 ebenfalls getaktet angesteuert. Das bistabile Magnetventil 1 kann, je nach Bauart, durch Bestromung un- terschiedlicher Spulen oder mit unterschiedlicher Polarität zwischen stabiler Fahr- und Parkstellung umgeschaltet werden.
Als Anhängertestventil 47 wird hier, im Unterschied zu Fig. 1, ein elektrisch angesteuertes 3/2 Magnetventil verwendet, das im unbestromten Zustand den zweiten An- hängersteuerventilanschluss 49 mit der Leitung 23 bzw. in einer hier nicht dargestellten Variante mit dem Druck, der vom Relaisventil zu den Federspeicher- Bremszylindern geliefert wird, verbindet, im bestrom- ten Zustand mit Vorratsdruck. Dies hat den Vorteil, dass die Anhängertestfunktion völlig unabhängig von anderen Funktionen geschaltet werden kann. Die beiden beschriebenen Varianten des Anhängertestventils 47 können mit allen Varianten des Parkbremsventils 1 kombiniert werden. Fig. 3 zeigt eine Variante der Erfindung, bei der das Parkbremsventil 1 ein bistabiles, elektromotorisch an¬ getriebenes Umschaltventil ist. Die Bistabilität kann bei dieser Variante beispielsweise durch eine selbst- hemmende, elektromotorisch abgetriebene Gewindespindel dargestellt werden. Ansonsten entsprechen alle Funk¬ tionen denen der Fig. 2.
Bei allen Ausführungsbeispielen der Fig. 1, 2 und 3 sind alle elektrisch gesteuerten Magnetventile 25, 30 in Fig. 1 und 1 und 25 in den Fig. 2 und 3 elektrisch von einer elektronischen Steuereinheit 52 angesteuert, die ihrerseits vom Fahrer des Fahrzeuges durch Eingabebefehle oder automatische Funktionen, wie beispiels-- weise automatisches Einlegen der Parkbremse beim Anhalten oder automatisches Lösen beim Losfahren, aktiviert wird.
Zum Verständnis des Anhängertestventils 47 und der Anhängersteuerventilanschlüsse 49 und 50 sei noch Fol¬ gendes erläutert:
Ist das Anhängersteuerventil 49' am Anschluss 49 ange¬ schlossen, so ist bei im Zugfahrzeug eingelegter Park- bremse der Anhänger mit seiner Betriebsbremse dauernd gebremst. Da aber die Betriebsbremse des Anhängers nur solange bremst, wie der Anhänger Luftvorrat hat, wird seine Betriebsbremse nach einigen Tagen keine Luft mehr haben und sich lösen. Dann könnte der ganze Last- zug losrollen. Damit der Fahrer, bevor er aussteigt, dieses Verhalten simulieren kann, um zu sehen, ob der Zug stehen bleibt, schreibt das Gesetz das Anhängertestventil 47 vor. Ist das Anhängersteuerventil 50' am Anschluss 50 verbaut, so ist der Anhänger in der stabilen Parkposition ohnehin ungebremst.
Nur das Ventil 25 wird getaktet und steuert den Druck. Dieses Ventil 25 hat die Funktion, zur Drucksteuerung permanent zwischen Atmosphärendruck und Vorratsdruck umzuschalten. Daher kann es ein einzelnes 3/2 Magnetventil sein, wie in den Figuren gezeichnet, das un- bestromt mit Vorratsdruck, bestromt mit Atmosphären- druck verbunden ist, oder eine Magnetventileinrichtung, bestehend aus zwei 2/2 Magnetventilen, d.h. einem Entlüftemagnetventil nach Atmosphäre, das un- bestromt geschlossen ist, und einem Belüftemagnetventil nach Vorratsdruck, das unbestromt offen ist. Wer- den die beiden 2/2 Magnetventile im getakteten Betrieb gemeinsam ein- und ausgeschaltet, ist das Verhalten gleich wie bei einem einzelnen 3/2 Magnetventil. Letztere Alternative hätte noch den Vorteil, dass durch Bestromen nur des Belüftemagnetventils der gerade vor- liegende Druck auch mal "eingefroren" werden könnte, ohne permanent mit den Ventilen "klappern" zu müssen. Da es also eine Variante mit zwei Magnetventilen gibt, wurde der allgemeinere Begriff Magnetventileinrichtung für das Ventil 25 verwenden, wenn nicht explizit eine der beiden Varianten gemeint ist.
Das Magnetventil 30 dient ausschließlich dazu, das pneumatisch angesteuerte Parkbremsventil nach Fahrstellung umzuschalten und es dort sicher zu halten, während über das Ventil 25 der Druck variiert wird. Es existiert also nur in den Varianten, in denen das Parkbremsventil ein rein pneumatisch gesteuertes Ventil ist. In den Fällen, in denen das Parkbremsventil elektromotorisch oder elektromagnetisch angetrieben ist, ist das Magnetventil 30 nicht vorhanden. Da das Ventil 30 nichts mit der eingesteuerten Druckhöhe zu tun hat, wird es auch nicht getaktet angesteuert.
Fig. 4 zeigt die zeitlichen Verläufe eines angeforderten Solldruckes Psoii des Drucks PiSt nach der Mag- netventileinrichtung 25 und eines sich am Ausgang des Relaisventils einstellenden Druckes P beim Stand der Technik. Weiter zeigt das Diagramm den zeitlichen Verlauf von elektrischen Ansteuersignalen S, wobei bei dem hier dargestellten Stand der Technik die Zykluszeit tz konstant ist und sich aus den variablen Be- und Entlüftungszeiten tb und te zusammensetzt, die sich aus dem weiter unten beschriebenen Kennfeld ergeben. Der maximal mögliche Druck PVOrr ist durch den Vorratsdruck vorgegeben .
Aus Fig. 4 erkennt man, dass der jeweilige Sollwert durch das Takten mit konstanter Zykluszeit relativ spät erreicht wird.
Fig. 5 zeigt dasselbe Diagramm für die Erfindung. Man erkennt, dass bei jeder Sollwertänderung ein Initial- puls für eine Zeitdauer ti an die Magnetventileinrichtung 25 angelegt wird und erst nach Beendigung des Initialpulses auf das normale Takten mit konstanter Zykluszeit umgeschaltet wird. Damit erreicht der Druck P am Ausgang des Relaisventils deutlich schneller den gewünschten Sollwert Psoii -
Wie eingangs erwähnt, werden die Zeiten ti sowie te und tb oder das Tastverhältnis tb/tz aus gespeicherten Ta- bellen der elektronischen Steuereinheit 52 entnommen. Zumindest die Tabellen für die Initialpulszeiten ti enthalten Daten mehrdimensionaler Kennfelder. Der Zusammenhang zwischen den einzelnen Parametern, wie Zeitdauer ti des Initialpulses, Druck vor dem Initialpuls PiSt, Vorratsdruck PVOrr und Differenzdruck DeltaP = Psoii - Pist kann im Allgemeinen nicht algorithmisch als Formel angegeben werden, sondern wird während der Entwicklung durch Prüfstandversuche ermittelt und dann in dem genannten Kennfeld gespeichert. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass weder die relevanten Einflussparameter, wie z.B. Induktivität der Spule, Reibung im Anker, Temperatur, Drosselwirkung in der Luftführung, Spulenstrom usw., noch deren genaue Wirkmechanismen rechnerisch beschrieben werden können. Wichtig ist nur, dass sie über die Serienstreuungen, Betriebsbedingungen und Lebensdauer des Gerätes genügend konstant bleiben oder die Änderungen im Betrieb ermittel- und damit kompensierbar sind, was durch Versuchsreihen sichergestellt werden kann.
Die Kennfeldermittlung läuft in der Praxis so ab, dass auf einem Prüfstand mittels vieler Einzelimpulse mit vorher definiert eingestellten Werten für Ist-Druck, Vorratsdruck und Impulszeit der sich ergebende Differenzdruck gemessen wird, was in Fig. 6 durch einzelne Messpunkte dargestellt ist. Dabei werden alle in der Praxis relevanten Wertebereiche der genannten Größen mit vorgegebener Auflösung durchfahren. Jede Messung definiert somit einen Punkt in dem mehrdimensionalen Kennfeld. Zur Veranschaulichung ist hier beispielhaft in Fig. 6 ein dreidimensionales Kennfeld mit den Ach- sen, Pulszeit, anfänglicher Ist-Druck Pist und Differenzdruck DeltaP dargestellt.
Um die im fertigen Gerät zu speichernde Datenmenge zu minimieren, werden Ausgleichskurven berechnet, die beispielsweise Polygonzüge sind, die in Fig. 7 dargestellt oder Polynome sind. Somit müssen nur die die Ausgleichskurven beschreibenden Daten, beispielsweise die Eckpunkte der Polygonzüge (Kreuze aus Fig. 7), im Speicher hinterlegt werden, während die Zwischenwerte durch geeignete Interpolationsverfahren ermittelt werden .
Zur Steigerung der Genauigkeit können auch noch andere Größen, wie z.B. die momentane Versorgungsspannung und die Umgebungstemperatur, entweder als zusätzliche Dimension des Kennfeldes oder algorithmisch oder als Kombination von beiden berücksichtigt werden. So hat es sich beispielsweise bewährt, den Einfluss der Ver¬ sorgungsspannung als Offset zur Pulszeit zu addieren. Die Werte für das zur aktuellen Versorgungsspannung passende Offset werden während der Entwicklung in PrüfStandsversuchen ermittelt und beispielsweise als zusätzliche Kennlinie gespeichert.
Das nach Ende des Initialpulses anzuwendende Tastverhältnis wird im Zusammenhang mit dem Vorratsdruck und dem zu erreichenden Enddruck ebenfalls mit Prüfstandversuchen ermittelt, indem bei jedem relevanten Vor¬ ratsdruck das Tastverhältnis von 0% bis 1001 in kleinen Schritten durchfahren wird, bis sich ein konstan¬ ter, mittlerer Druck eingestellt hat, der dann den Enddruck Pend für dieses Tastverhältnis und diesen Vor- ratsdruck darstellt. Das entsprechende Kennfeld ist in Fig. 8 dargestellt. Auch hier müssen nicht alle Messpunkte im Speicher abgelegt werden, sondern zur Datenreduktion können Ausgleichskurven ermittelt und nur die diese beschreibenden Daten gespeichert werden.
Wird im Fahrbetrieb die Drucksteuerung aktiv, so führt die ECU ständig eine Schätzung des Druckes P mit, indem sie nach jeder Aktion die erwartete Druckreaktion als Schätzwert annimmt. Soll der Druck geändert werden, so ermittelt die ECU aus dem geschätzten Druck P, der momentan zu den Federspeichern ausgesteuert wird, dem daraus und dem neuen Solldruck Psoii errechneten Differenzdruck Delta P, dem Vorratsdruck Pvorr und gege- benenfalls noch anderen Parametern wie z. B. der Versorgungsspannung, anhand des gespeicherten Kennfelds einen Wert für die Zeitdauer ti des Initialpulses Pi, der bezogen auf Figur 5 von tl bis t2 andauert. An- schließend wird mit konstantem, dem Solldruck Psoii ent- sprechenden Tastverhältnis tb/tz getaktet. Der neue, zu den Federspeichern ausgesteuerte Druck P stellt sich dann nach kurzer Zeit als Funktion des Mittelwertes des schwankenden Druckes PiSt der Figur 5 und des Übertragungsverhaltens des Relaisventils ein. Da das Über- tragungsverhalten des Relaisventils bei der Erstellung der Kennfelder bereits mit eingeflossen war, geht die Elektronik davon aus, dass der neue Druck P nun gleich dem Solldruck Psoii ist. Zum Zeitpunkt t3 wird ein neuer Sollwert Psoii vorgegebenen. Aus der ECU 52 wird von dem dann vorhandenen Druck P und dem neuen Sollwert PS0n ein neues Delta P ermittelt und daraus wiederum zum Zeitpunkt t3 ein neuer Wert tl für den Initialpuls Pi ermittelt, der bis zum Zeitpunkt t4 dauert. Anschlie- ßend wird wiederum getaktet, jedoch mit einem anderen Tastverhältnis, das aus dem Kennfeld gemäß Figur 8 entnommen wird.
Fig. 9 zeigt eine Prinzipskizze eines pneumatischen Systems eines Kraftfahrzeuges mit einem Luftaufbereitungsteil 53 und einem Parkbremsteil 54, die in ein gemeinsames Gehäuse 55 integriert sind, wobei der Parkbremsteil die oben im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 8 beschriebenen Elemente enthält. An dem gemeinsa men Gehäuse 55 ist eine Lufttrocknerkartusche 56 ange bracht. Die Versorgung mit Druckluft erfolgt durch ei nen Kompressor 57, der mit dem Luftaufbereitungsteil 53 verbunden ist. Der Luftaufbereitungsteil enthält dann auch beispielsweise das Rückschlagventil 26 der Fig. 1.
An den Luftaufbereitungsteil 53 sind mehrere Bremskreise 58, 59 angeschlossen sowie optional ein Bremskreis 60 für das Anhängersteuerventil 49'.
Der Parkbremsteil 54 erhält Druckluft von dem Luftauf bereitungsteil. An ihn sind dann ein oder mehrere Federspeicherbremsen 51 und 51a angeschlossen. Die elektronische Steuereinheit 52 kann ebenfalls an dem gemeinsamen Gehäuse 55 angebracht sein. Sie steuert unter anderem den Parkbremsteil 54 und den Luftaufbereitungsteil, ggf. auch die für das Anhängersteuerven til 49' vorgesehenen Komponenten.
Die Luftversorgung der Parkbremssteuerung kann entweder innerhalb des Luftaufbereitungsteils 53 generiert werden, indem eine Luftversorgungseinrichtung die Luft aus den Behältern der beiden Betriebsbremskreise 58, 59 zum Zeitpunkt, wenn sie benötigt wird, entnimmt, oder indem ein spezieller Vorratsspeicher (27 in Fig. 1-3) dafür vorgesehen ist. Im letzteren Fall ist das dann gewöhnlich derselbe, der auch zur Versorgung des Anhängersteuerventils dient (in Fig. 9: 60).
Zusammenfassend schafft die Erfindung eine Parkbremseinrichtung mit reiner Drucksteuerung, die ohne ge- schlossenen Regelkreis und damit ohne Einsatz von
Drucksensoren eine deutlich schnellere Einstellung eines angeforderten Druckes ermöglicht.
I

Claims

Patentansprüche
1. Parkbremseinrichtung mit einem bistabilen Parkbremsventil (1), einem von dem Parkbremsventil (1) angesteuerten Relaisventil (31) und mindestens einer von einer elektronischen Steuereinheit (52) angesteuerten elektrischen Magnetventileinrichtung (25), die das Parkbremsventil (1) wahlweise mit Vorratsdruck (PVOrr) oder Atmosphären- druck verbindet, wobei ein Ausgang des Parkbremsventils (1) das Relaisventil (31) ansteuert und das Relaisventil (31) eine Federspeicherbremse (51) ansteuert und wobei in der elektronischen Steuereinheit (52) ein erstes Kennfeld gespei- chert ist, das ein Tastverhältnis für Ansteuer- signale des elektrischen Magnetventils (25) enthält,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der elektronischen Steuereinheit (52) ein zweites, mehrdimensionales Kennfeld gespeichert ist, das bei Änderung eines angeforderten Drucksollwertes (Psoii) für die Federspeicherbremse (51) die elektrische Magnetventileinrichtung (25) mit einem Initialpuls (Pi) von vorgegebener Zeitdauer (ti) ansteuert, wobei die Zeitdauer (ti) des Initialpulses (Pi) dem gespeicherten Kennfeld entnommen ist, und
dass das Kennfeld gespeicherte Daten der Zeitdauer (ti) des Initialpulses (Pi) in Abhängigkeit zu- mindest vom geschätzten Ist-Druck (P) und dem angeforderten Sollwert (PSoii) oder vom geschätzten Ist-Druck (P) und der Differenz aus geschätzten Ist-Druck (P)und dem angeforderten Sollwert (Psoii) enthält.
Parkbremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,
dass die im zweiten Kennfeld gespeicherten Daten der Zeitdauer (ti) des Initialpulses (Pi) auch vom Vorratsdruck (PVOrr) abhängig sind.
Parkbremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das Parkbremsventil (1) ein bistabiles, pneumatisch angesteuertes Ventil ist.
Parkbremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass
das Parkbremsventil (1) ein elektrisch angesteu ertes, bistabiles Magnetventil ist.
Parkbremseinrichtung Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass
das Parkbremsventil (1) ein elektromotorisch an getriebenes, bistabiles Ventil ist.
Parkbremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass
der Ausgang (A3) des Parkbremsventils (1) zusätzlich über ein von dem Magnetventil (25, 30) ange¬ steuertes, pneumatisches Ventil (47) .mit einem Anhängersteuerventilausgang (49) verbunden ist.
7. Parkbremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1- 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (A3) des Parkbremsventils (1) zusätzlich über ein Magnetventil (47) mit einem Anhängersteuerventilausgang (49) verbunden ist.
Parkbremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass
das in der elektronischen Steuereinheit (52) gespeicherte Kennfeld singuläre Daten enthält und dass die elektronische Steuereinheit (52) eine Recheneinrichtungen enthält, die eine lineare Interpolation zwischen den singulären Daten durchführt .
Parkbremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Parkbremseinrichtung in eine Luftaufbereitungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges integriert ist.
Verfahren zum elektrischen Ansteuern einer Parkbremseinrichtung durch eine elektronische Steuereinheit mit folgenden Schritten:
a) Bereitstellen einer Parkbremseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1-8;
b) Elektrisches Ansteuern von mindestens einem Magnetventil mit Initialpulsen von abgestufter Zeitdauer (tj.) ;
c) Jeweils Messen des Druck (P), der zu den Federspeichern ausgesteuert wird, und Ermitteln der Differenz (Delta P) vor und nach dem Initialpuls in Abhängigkeit von der Zeitdauer (ti) des Initialpulses (Pi) und des Startdrucks (P) vor dem Initialpuls; Abspeichern von singulären Daten der Initialpulszeiten (ti) in einem mehrdimensionalen Kennfeld der elektronischen Steuereinheit
(52) mit zumindest den Parametern Differenzdrücke (Delta P) und anfängliche Istdrücke; Beim späteren Betrieb: Abrufen der gespeicherten Zeitdauer (ti) eines Initialpulses
(Pi) in Abhängigkeit von einem angeforderten Soll-Druck (PSoii)und einem geschätzten, anfänglichen Ist-Druck (Pist) und Ansteuern des mindestens einen Magnetventils (25) mit einem Initialpuls (Pi) mit der abgerufene Zeitdauer (ti) .
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
ein weiterer Parameter des Kennfeldes die elektrische Versorgungsspannung für das Ansteuern des mindestens einen Magnetventils und/oder die Umgebungstemperatur ist.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass
Zwischenwerte aus den singulären Daten durch li- neare Interpolation ermittelt werden.
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