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JPH11139301A | 1999-05-25 | |||
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DE102014006614A1 | 2015-11-26 |
Ansprüche: 1. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ), mit einem Vorratsanschluss (2) zum Anschließen eines Druckluftvorrats (3), wenigstens einem Federspeicheranschluss (4) zum Anschließen wenigs tens eines Federspeicherbremszylinders (6), einer Einlass-Auslass-Ventileinheit (10), die wenigstens eine erste Schaltstellung und eine zweite Schaltstellung einnehmen kann, und einer elektropneumatischen Vorsteuereinheit (12) zum Aussteuern we nigstens eines ersten Steuerdrucks (p1 ) an der Einlass-Auslass-Ventileinheit (10), wobei in der ersten Schaltstellung der Einlass-Auslass-Ventileinheit (10) der Federspeicheranschluss (4) mit dem Vorratsanschluss (2) zum Aussteuern eines Federspeicherbremsdrucks (pF) verbunden ist, und in der zweiten Schalt stellung der Einlass-Auslass-Ventileinheit (10) der Federspeicheranschluss (4) mit einem Entlüftungsanschluss (14.3) der Einlass-Auslass-Ventileinheit (10) verbunden ist, wobei die Einlass-Auslass-Ventileinheit (10) in der zweiten Schaltstellung ist, wenn der erste Steuerdruck (p1 ) unterhalb eines ersten Grenzwerts liegt, und mit einem Lösesteueranschluss (90), an dem von einer externen Einheit ein Lösesteuerdruck (pL) aussteuerbar ist, der die Einlass-Auslass- Ventileinheit (10) dazu veranlasst, in die erste Schaltstellung zu schalten. 2. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 1 , wobei Lösesteuerdruck (pL) wahlweise zur Ausübung einer Anti-Compound-Funktion und/oder Notlösefunktion aussteuerbar ist. 3. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Lösesteuerdruck (pL) ein Betriebsbremsdruck (pBHA) einer Hinter achse ist. 4. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach einem der vorste henden Ansprüche, wobei die Vorsteuereinheit (12) einen Entlüftungsanschluss (21.3) zum Entlüften des ersten Steuerdrucks (p1 ) aufweist, der mit einer Löse steuerleitung (92) verbunden ist, die zu einem Lösesteueranschluss (90) führt. 5. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach einem der vorste henden Ansprüche 1 bis 3, aufweisend ein Wechselventil (94), welches zwi schen die Vorsteuereinheit (12) und die Einlass-Auslass-Ventileinheit (10) ge schaltet ist, wobei das Wechselventil (94) einen den ersten Steuerdruck (p1 ) von der Vorsteuereinheit (12) empfangenden ersten Wechselventilanschluss (94.1 ), einen mit dem Lösesteueranschluss (90) verbundenen zweiten Wech selventilanschluss (94.2), und einen mit der Einlass-Auslass-Ventileinheit (10) verbundenen und an diese wahlweise den ersten Steuerdruck (p1 ) oder den Lösesteuerdruck (pL) weitergebenden dritten Wechselventilanschluss (94.3) aufweist. 6. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach einem der vorste henden Ansprüche, wobei die Einlass-Auslass-Ventileinheit (10) wenigstens ein erstes pneumatisch gesteuertes 3/2-Wegeventil (14) mit genau zwei Schaltstel lungen aufweist. 7. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach einem der vorste henden Ansprüche, wobei in der ersten Schaltstellung der Einlass-Auslass- Ventileinheit (10) der Federspeicherbremsdruck (pF) direkt von dem Vorratsan schluss (2) an den Federspeicheranschluss (4) durchsteuerbar ist. 8. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach einem der vorste henden Ansprüche, wobei die Einlass-Auslass-Ventileinheit (10) wenigstens ein 2/2-Wege-Sperrventil (16) aufweist. 9. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 6 und 8, wobei das erste 3/2-Wegeventil (14) als Einlass-Auslass-Ventil für den Feder speicheranschluss (4) zum Be- und Entlüften des Federspeicheranschlusses (4) dient und das 2/2-Wege-Sperrventil (16) zum Sperren einer Be- und Entlüf ten des Federspeicheranschlusses (4) dient. 10. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach einem der vorste henden Ansprüche 6 oder 9, wobei das erste 3/2-Wegeventil (14) einen Ein lassanschluss (14.1 ), einen Arbeitsanschluss (14.2) und einen Entlüftungsan schluss (14.3) aufweist, und das erste 3/2-Wegeventil (14) dazu ausgebildet ist, wechselseitig den Arbeitsanschluss (14.2) mit dem Einlassanschluss (14.1 ) und dem Entlüftungsanschluss (14.3) zu verbinden. 11. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 10, wobei das 2/2-Wege-Sperrventil (16) einen ersten Sperrventilanschluss (16.1 ) und einen zweiten Sperrventilanschluss (16.2) aufweist, wobei der erste Sperrven tilanschluss (16.1 ) mit dem Arbeitsanschluss (14.2), und der zweite Sperrven tilanschluss (16.2) mit dem Federspeicheranschluss (4) verbunden ist. 12. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach einem der vorste henden Ansprüche, wobei die elektropneumatische Vorsteuereinheit (12) we nigstens ein zweites 3/2-Wege-Ventil (20) aufweist, wobei das zweite 3/2- Wege-Ventil (20) zum Aussteuern des ersten Steuerdrucks (p1 ) vorgesehen ist. 13. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 12, wobei das zweite 3/2-Wege-Ventil (20) als Bistabilventil (21 ) ausgebildet ist. 14. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 13, wobei das Bistabilventil (21 ) einen ersten Bistabilventilanschluss (21.1 ), einen zweiten Bistabilventilanschluss (21.2) und einen dritten Bistabilventilanschluss (21.3) aufweist, wobei der erste Bistabilventilanschluss (21.1 ) mit dem Vorratsan schluss (2) verbunden ist, der zweite Bistabilventilanschluss (21.2) den ersten Steuerdruck (p1 ) aussteuert und über den dritten Bistabilventilanschluss (21.3) der erste Steuerdruck (p1 ) entlüftbar ist. 15. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 6 und 14, wobei der zweite Bistabilventilanschluss (21.2) mit einem ersten Steuereingang (14.4) des ersten 3/2-Wege-Ventils (14) mittels einer ersten pneumatischen Steuerleitung (56) verbunden oder verbindbar ist. 16. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 15, wobei der Lösesteuerdruck (pL) direkt in die erste pneumatische Steuerleitung (56) aussteuerbar ist. 17. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 5 und 14 oder 15, wobei das Wechselventil (94) zwischen das Bistabilventil (21 ) und das erste ersten 3/2-Wege-Ventil (14) geschaltet ist, und wobei vorzugsweise der erste Wechselventilanschluss (94.1 ) mit dem zweiten Bistabilventilanschluss (21.2) und der dritte Wechselventilanschluss (94.3) mit dem ersten Steuerein gang (14.4) verbunden ist. 18. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach einem der vorste henden Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei die elektropneumatische Vorsteuereinheit (12) eine monostabile Einlass-Auslass-Ventilkombination (65) mit einem Ein lassventil (70) und einem Auslassventil (72) zum Aussteuern des ersten Steu erdrucks (p1 ) aufweist. 19. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 18, auf weisend eine Rückführleitung (67), die den von dem erstes 3/2-Wegeventil (14) ausgesteuerten Druck (pVS) als ersten Steuerdruck (p1 ) an der Einlass- Auslass-Ventileinheit (10) bereitstellt. 20. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 19, wobei der von dem erstes 3/2-Wegeventil (14) ausgesteuerte Druck (pVS) gedrosselt als erster Steuerdruck (p1 ) über die Rückführleitung (67) an der Einlass- Auslass-Ventileinheit (10) bereitgestellt wird. 21. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach einem der Ansprü che 18 bis 20, wobei das Einlassventil (70) einen mit dem Vorratsanschluss (2) verbundenen ersten Einlassventilanschluss (70.1 ) und einen mit der Einlass- Auslass-Ventileinheit (10) verbundenen zweiten Einlassventilanschluss (70.2) aufweist, wobei durch Schalten des Einlassventils (70) der erster Steuerdruck (p1 ) an dem zweiten Einlassventilanschluss (70.2) aussteuerbar ist. 22. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach einem der Ansprü che 18 bis 21 , wobei das Auslassventil (72) einen mit der Einlass-Auslass- Ventileinheit (10) verbundenen ersten Auslassventilanschluss (72.1 ) und einen mit einer Entlüftung (5) verbundenen zweiten Auslassventilanschluss (72.2) zum Entlüften des ersten Steuerdrucks (p1 ) aufweist. 23. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Rückführleitung (67) direkt mit der Einlass-Auslass-Ventileinheit (10) verbunden ist. 24. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 19 und 21 , wobei das Einlassventil (70) einen mit der Rückführleitung (67) verbunde nen dritten Einlassventilanschluss (70.3) aufweist, wobei in einer ersten Schalt stellung des Einlassventils (70) der zweite Einlassventilanschluss (70.2) mit dem ersten Einlassventilanschluss (70.1 ) verbunden ist, und in einer zweiten Schaltstellung des Einlassventils (70) der zweite Einlassventilanschluss (70.2) mit dem dritten Einlassventilanschluss (70.3) verbunden ist. 25. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 5 und 24, wobei das Wechselventil (94) zwischen das Einlassventil (70) und das erste ersten 3/2-Wege-Ventil (14) geschaltet ist, und wobei vorzugsweise der erste Wechselventilanschluss (94.1 ) mit dem zweiten Einlassventilanschluss (70.2) und der dritte Wechselventilanschluss (94.3) mit dem ersten Steuereingang (14.4) verbunden ist. 26. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach einem der vorste henden Ansprüche, wobei die elektropneumatische Vorsteuereinheit (12) we nigstens ein drittes 3/2-Wege-Ventil (22) aufweist, zum Aussteuern eines zwei ten Steuerdrucks (p2). 27. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 26, wobei das dritte 3/2-Wege-Ventil (22) einen Einlassanschluss (22.1 ), einen Arbeitsan schluss (22.2) und einen Entlüftungsanschluss (22.3) aufweist, und das dritte 3/2-Wege-Ventil (22) dazu ausgebildet ist, wechselseitig den Arbeitsanschluss (22.2) mit dem Einlassanschluss (22.1 ) und dem Entlüftungsanschluss (22.3) zu verbinden. 28. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 1 1 , wobei der Einlassanschluss (22.1 ) mit dem Vorratsanschluss (2), der Arbeitsanschluss (22.2) mit einem zweiten Steuereingang (16.3) des 2/2-Wege-Sperrventils (16) und der Entlüftungsanschluss (22.3) mit einer Entlüftung (5) verbunden ist. 29. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach einem der vorste henden Ansprüche, aufweisend einen Anhängersteuerventilanschluss (30) zum Bereitstellen eines Anhängersteuerdrucks (pA). 30. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 29, wobei der Anhängersteuerventilanschluss (30) mit einem Anhängerventil (32) verbun den ist, das dazu vorgesehen ist, in einer ersten Schaltstellung wenigstens den Federspeicherbremsdruck (pF) als Anhängersteuerdrucks (pA) an dem Anhä ngersteuerventilanschluss (30) auszusteuern. 31. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 30, wobei das Anhängerventil (32) eine zweite Schaltstellung zum Ausführen einer An- hängerkontrollstellungsfunktion aufweist. 32. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach Anspruch 31 , wobei das Anhängerventil (32) als viertes 3/2-Wegeventil (34) ausgebildet ist und ei nen ersten Anhängerventilanschluss (34.1 ), einen zweiten Anhängerventilan schluss (34.2) und einen dritten Anhängerventilanschluss (34.3) aufweist, wobei der erste Anhängerventilanschluss (34.1 ) mit dem Vorratsanschluss (2), der zweite Anhängerventilanschluss (34.2) mit dem Anhängersteuerventilanschluss (30) und der dritte Anhängerventilanschluss (34.3) mit einer Abzweigleitung (36) verbunden ist, die von einer mit dem Federspeicheranschluss (4) verbundenen Federspeicherbremsdruckleitung (38) abzweigt. 33. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach einem der vorste henden Ansprüche, aufweisend eine elektrische Steuereinheit (ECU) mit einem elektrischen Anschluss (40) zum Empfangen von Feststellbremssignalen (HCU) und zum Bereitstellen entsprechender Schaltsignale (S1 , S2, S3) wenigstens an die Vorsteuereinheit (12). 34. Elektropneumatisches Feststellbremsmodul (1 ) nach einem der vorste henden Ansprüche, aufweisend einen Drucksensor (42), der dazu vorgesehen ist, den Federspeicherbremsdruck (pF) zu erfassen und ein entsprechendes Drucksignal (SD) bereitzustellen. |
Die Erfindung betrifft ein elektropneumatisches Feststellbremsmodul. Solche elektropneumatischen Feststellbremsmodule, auch elektropneumatische Hand- brems-Module oder Parkbrems-Module genannt, dienen dazu sogenannte Feststellbremsen, in der Regel Federspeicherbremsen eines pneumatischen Bremssystems für ein Nutzfahrzeug zu betätigen.
Federspeicherbremsen können als Feststellbremsen bzw. Parkbremsen ver wendet werden und weisen einen fehlerbelasteten Bremsaktuator auf, der drucklos die Bremse zuspannt, sodass beim drucklosen Zustand das Fahrzeug entsprechend gebremst ist. Zum Lösen der Federspeicherbremsen werden die se mit Druckluft beaufschlagt, sodass die Federspeicherbremsen gegen die Kraft der Feder gelöst werden.
In der Regel verfügen solche elektropneumatischen Feststellbremsmodule da her über einen Vorratsanschluss zum Anschließen eines Druckluftvorrats, und wenigstens einen Federspeicheranschluss zum Anschließen wenigstens eines Federspeicherbremszylinders. Hierbei ist es denkbar, dass an einen einzigen Federspeicheranschluss des elektropneumatischen Feststellbremsmoduls sämtliche Fehlerspeicherbremszylinder des Nutzfahrzeugs, insbesondere des Triebwagens einer Triebfahrzeug-Anhänger-Kombination, angeschlossen sind. Es ist auch möglich, dass hierfür separate Anschlüsse vorgesehen sind. In der Regel nutzen derartige elektropneumatische Feststellbremsmodule ein Relaisventil, um den Federspeicheranschluss und somit die Federspeicher bremszylinder mit einem Volumenstrom zu versorgen.
Ein solches elektropneumatisches Feststellbremsmodul ist beispielsweise in DE 103 36 61 1 A1 offenbart. Das Relaisventil ist mit einer Vorsteuereinheit gekop pelt, die über ein elektrisch geschaltetes 2/2-Wegeventil und ein bistabiles 3/2- Wegeventil einen Steuereingang des Relaisventils mit dem Vorratsanschluss verbindet. Das elektrisch gesteuerte 2/2-Wegeventil dient zum gepulsten Entlüf ten des Steuereingangs, um die Federspeicher auch zum Flilfs-bremsen oder zusätzlichem Einbremsen zu verwenden. Das bistabile 3/2-Wegeventil dient dazu einen be- oder entlüfteten Zustand des Steuereingangs des Relaisventils aufrecht zu erhalten, um den Zustand der Federspeicherbremszylinder aufrecht zu erhalten. Im Fährbetrieb soll permanent ein Druck an dem Federspeicheran schluss ausgesteuert werden, sodass die Federspeicherbremszylinder gelöst sind. Im abgestellten Zustand des Fahrzeugs allerdings, sollen die Federspei cherbremszylinder zugespannt sein, das heißt entlüftet.
Ein elektropneumatisches Feststellbremsmodul ohne Relaisventil ist in EP 2 129 562 B1 offenbart. Die dort offenbarte Vorrichtung nutzt einzig ein tristabiles Magnetventil, welches ein direktes Verbinden des Vorratsanschlusses mit dem Anschluss für die Federspeicherbremszylinder erlaubt. Allerdings sind derartige tristabile Magnetventile äußerst komplex und sehr großbauend, sodass auch hier der Bedarf besteht, eine einfachere Lösung bereit zu stellen.
Aus EP 2 939 892 A1 ist ferner ein elektropneumatisches Feststellbremsmodul bekannt, das eine elektrisch ansteuerbare Ventileinrichtung nutzt, die ausge hend von dem Vorratsanschluss eine Verzweigung zwischen einer pneumati schen Leitung für die Feststellbremszylinder, und eine pneumatische Leitung für den Anschluss eines Anhängersteuerventils (TCV) aufweist. An die pneumati sche Leitung für die Federspeicherbremszylinder ist ein Steuerventil ange schlossen, welches als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist und sowohl einen pneu matischen als auch einen elektrischen Steuereingang aufweist. EP 2 939 892 A1 verzichtet damit auf eine Vorsteuereinheit. Allerdings sind auch solche dop peltwirkenden Ventile, die sowohl einen pneumatischen als auch einen elektri schen Steuereingang aufweisen ebenfalls aufwendig und eine einfachere Lö sung ist weiterhin gewünscht.
Aus dem Bereich der Betriebsbremsen ist die DE 10 2014 006 614 A1 bekannt. Dort ist eine pneumatische Bremseinrichtung für Kraftfahrzeuge offenbart, die einen Bremssignalgeber, einen Vorratsdruckspeicher und eine pneumatisch betätigbare Radbremse pro Rad hat sowie wenigstens eine Achse des Kraft fahrzeugs mit jeweils einem elektrisch ansteuerbaren Radbremsmodul pro Rad zur Einstellung eines Soll-Bremsdrucks der jeweiligen Radbremse. Eine elekt ronische Steuereinheit ermittelt Vorgabewerte der Soll-Bremsdrücke der Rad bremsen unter Berücksichtigung des Bremssignalgebers. Jedes Radbremsmo dul umfasst wenigstens ein Belüftungsventil und ein Entlüftungsventil, elektrisch betätigbare Aktivierungsmittel zur Aktivierung des Belüftungsventils und/oder des Entlüftungsventils, sowie eine Steuerlogik mit Mitteln zu Erzeugung eines Stellsignals für das Aktivierungsmittel entsprechend dem Vorgabewert für den Soll-Bremsdruck. Um die Herstellungskosten und die Baugröße der pneumati schen Bremseinrichtung zu verringern schlägt DE 10 2014 006 614 vor, dass das Belüftungsventil und sein Aktivierungsmittel derart ausgebildet sind, dass der pneumatische Druck aus dem Vorratsdruckspeicher im betätigten Zustand des Belüftungsventils direkt an die jeweilige Radbremse durchsteuerbar ist und/oder das Entlüftungsventil den Bremsdruck der Radbremse im betätigten Zustand direkt in die Atmosphäre entlüftet.
Ein weiteres Problem, da bei bekannten Feststellbremsmodulen besteht, ist das Lösen der Federspeicherbremsen in einem Defektfall des Fahrzeugs. Üblicher weise lassen Steuerungen des Fahrzeugs das einmalige Betätigen der Park bremse zu, wenn das Fahrzeug einen Defekt hat, um es sicher abzustellen. Wenn das Fahrzeug, dann im Anschluss abgeschleppt werden soll, müssen die Federspeicherbremsen wieder gelöst werden. Dies erfolgt meist manuell, durch „Zurückschrauben“ der Zylinder. Alternativ ist es bei manchen Systemen auch möglich, gezielt durch einen pneumatischen Druck, beispielsweise der Be triebsbremse, die Federspeicherbremsen zu belüften.
Weiterhin kann es bei entsprechend ausgelegten (Downsizing) Bremsen dazu kommen, dass bei einer Kraftaddition aus Betriebsbremsbetätigung und Fest stellbremsbetätigung zu einer nachhaltigen Schädigung der Bremse kommt. Um dies zu verhindern ist es bekannt, eine entsprechende Anti-Compound-Funktion zu realisieren, bei der die Federspeicherbremse gelöst wird, wenn die Betriebs bremse eingelegt wird und/oder umgekehrt. Die Anti-Compound-Funktion kann dabei entweder„rein“ pneumatisch oder elektropneumatisch realisiert werden. Nachteil der elektropneumatisch (SW-seitigen) Anti-Compound-Funktion ist die Wake-up time im geparkten Zustand, die möglicherweise bereits zu einer Nen nenswerten Kraftaddition und damit Schädigung der Bremse führen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektropneumatisches Feststell bremsmodul der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches wenigstens einen der genannten Nachteile überwinden kann und ein einfaches Lösen der Federspeicherbremsen im abgestellten Zustand erlaubt.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein elektropneumatisches Feststell bremsmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das elektropneumatische Feststellbremsmodul weist einen Vorratsanschluss zum Anschließen eines Druckluftvorrats, wenigstens einen Federspeicheranschluss zum Anschließen wenigstens eines Federspeicherbremszylinders, eine Einlass-Auslass- Ventileinheit, die wenigstens eine erste Schaltstellung und eine zweite Schalt stellung einnehmen kann, sowie eine elektropneumatische Vorsteuereinheit zum Aussteuern wenigstens eines ersten Steuerdrucks an der Einlass-Auslass- Ventileinheit auf. Dabei ist vorgesehen, dass in der ersten Schaltstellung der Einlass-Auslass-Ventileinheit der Federspeicheranschluss mit dem Vorratsan schluss zum Aussteuern eines Federspeicherbremsdrucks verbunden ist und in der zweiten Schaltstellung der Einlass-Auslass-Ventileinheit der Federspeicher anschluss mit einem Entlüftungsanschluss der Einlass-Auslass-Ventileinheit verbunden ist, und wobei die Einlass-Auslass-Ventileinheit in der zweiten Schaltstellung ist, wenn der erste Steuerdruck unterhalb eines ersten Grenz- werts liegt. Das elektropneumatische Feststellbremsmodul weist einen Löse steueranschluss auf, an dem von einer externen Einheit ein Lösesteuerdruck aussteuerbar ist, der die Einlass-Auslass-Ventileinheit dazu veranlasst, in die erste Schaltstellung zu schalten.
Als externe Einheit kann insbesondere ein weiteres, vorzugsweise fest verbau tes, Modul innerhalb des Fahrzeugs in Frage kommen, oder eine manuelle bzw. semi-automatische Serviceeinheit, die bedarfsweise an den Lösesteueran schluss anschließbar ist. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn an dem Löse steueranschluss ein zusätzliches Rückschlagventil vorgesehen ist, um das Ent lüften des Lösesteuerdrucks und damit das Schalten der Einlass-Auslass- Ventileinheit in die zweite Schaltstellung zu verhindern, sodass die Federspei cherbremsen gelöst bleiben. Ein solches Rückschlagventil kann vorzugsweise im Bedarfsfall eingeschraubt werden. Als Rückschlagventil kommt insbesonde re ein Ventil eines Reifenfüllanschlusses in Frage. Dieses würde in dem Fall der manuellen Belüftung auch eine geeignete Kupplung mit einer Luftquelle, z.B. für Reifendruck, bieten.
Vorzugsweise ist der Lösesteuerdruck wahlweise zur Ausübung einer Anti- Compound-Funktion und/oder Notlösefunktion aussteuerbar. Unter einer Anti- Compound-Funktion wird verstanden, dass das gleichzeitige Zuspannen von Betriebsbremsen und Federspeicherbremsen an derselben Achse verhindert werden soll. Dies lässt sich einerseits durch entsprechende elektrische Signale verhindern. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung wird, dies allerdings pneumatisch umgesetzt. Das heißt, wenn die Federspeicherbremsen zuge spannt sind, und dann Betriebsbremsen an derselben Achse aktiviert werden, sollten die Federspeicherbremsen wieder gelöst werden. Um dies zu realisie ren, wird vorzugsweise an den Lösesteueranschluss eine Bremsdruckleitung angeschlossen, die den Betriebsbremsdruck der betreffenden Achse, in der Regel wenigstens der Hinterachse, an dem Lösesteueranschluss aussteuert. Daher ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Lösesteuerdruck ein Be triebsbremsdruck einer Hinterachse des Fahrzeugs. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Vorsteuereinheit einen Ent lüftungsanschluss zum Entlüften des ersten Steuerdrucks aufweist, der mit ei ner Lösesteuerleitung verbunden ist, die zu einem Lösesteueranschluss führt.
In diesem Fall fungiert der Lösesteueranschluss auch als Entlüftungsanschluss für die Vorsteuereinheit, oder zumindest den Teil der Vorsteuereinheit, der für die Aussteuerung des ersten Steuerdrucks verantwortlich ist. Der Lösesteuer anschluss ist folglich im Normalbetrieb vorzugsweise nicht mit einem Rück schlagventil versehen, um ein ungehindertes Entlüften zu ermöglichen. Er kann aber mit einem Schalldämpfer versehen sein, um im Normalbetrieb den Schall zu dämpfen. Dieser Schalldämpfer ist vorzugsweise abnehmbar gestaltet.
Im Umkehrschluss bedeutet diese Ausgestaltung auch, dass der Lösesteuer druck über den Entlüftungsanschluss der Vorsteuereinheit aussteuerbar ist, zum Aussteuern des Federspeicherbremsdrucks an dem Federspeicheran schluss. Der Entlüftungspfad der Vorsteuereinheit wird also zum Belüften des Lösesteuerdrucks verwendet. Der Lösesteuerdruck kann in diesem Fall also den ersten Steuerdruck ersetzen und führt ebenso wie dieser zu Aussteuerung des Federspeicherbremsdrucks.
In einer Alternative hierzu weist das elektropneumatische Feststellbremsmodul ein Wechselventil auf, welches zwischen die Vorsteuereinheit und die Einlass- Auslass-Ventileinheit geschaltet ist. Das Wechselventil empfängt vorzugsweise den ersten Steuerdruck von der Vorsteuereinheit an einem ersten Wechselven tilanschluss. Ein zweiter Wechselventilanschluss ist mit dem Lösesteueran schluss verbunden. Ferner ist ein dritter Wechselventilanschluss mit der Ein- lass-Auslass-Ventileinheit verbunden und gibt an diese wahlweise den ersten Steuerdruck oder den Lösesteuerdruck weiter. Auf diese Weise muss nicht der Entlüftungsanschluss der Vorsteuereinheit als Lösesteueranschluss verwendet werden, sondern das Wechselventil kann zwischen den beiden Eingängen, dem ersten Steuerdruck von der Vorsteuereinheit und dem Lösesteuerdruck von dem Lösesteueranschluss, hin und her schalten. Vorzugsweise wird jeweils der höhere von beiden Drücken an dem dritten Wechselventilanschluss bereitge stellt. Das Wechselventil kann zu diesem Zweck als Select-High-Ventil ausge- bildet sein, das jeweils den höheren an einem der ersten und zweiten Wechsel ventilanschlüsse anliegenden Druck an den dritten Wechselventilanschluss wei terleitet. Es kann aber auch einfach einen Rückschlagventilanschluss an dem zweiten Wechselventilanschluss aufweisen, der den Lösesteueranschluss ab schließt und ein Entlüften des ersten Steuereingangs über den Lösesteueran schluss vermeidet.
Vorzugsweise umfasst die Einlass-Auslass-Ventileinheit (Hauptventileinheit) wenigstens ein erstes pneumatisch gesteuertes 3/2-Wegeventil mit genau zwei Schaltstellungen. An diesem ersten pneumatisch gesteuerten 3/2-Wegeventil wird vorzugsweise durch die Vorsteuereinheit der erste Steuerdruck ausge steuert. Ferner wird an diesem ersten pneumatisch gesteuerten 3/2-Wegeventil vorzugsweise der Lösesteuerdruck ausgesteuert.
Auf diese Weise ist ein elektropneumatisches Feststellbremsmodul erreicht, welches kein Relaisventil benötigt und mit üblichen einfachen Ventilen aus kommt. Das 3/2-Wegeventil kann ein herkömmliches Relaisventil ersetzen. Vorzugsweise ist die Einlass-Auslass-Ventileinheit rein pneumatisch gesteuert, währen die Vorsteuereinheit elektromagnetisch gesteuert ist. Die Vorsteuerein heit als solche kann insgesamt wie in DE 10 2014 006 614 A1 beschrieben ausgebildet sein. Die Vorsteuereinheit dient also dazu den ersten Steuerdruck auszusteuern, wobei die Einlass-Auslass-Ventileinheit in Abhängigkeit des ers ten Steuerdrucks den Federspeicheranschluss mit einem Volumen versorgt, oder entlüftet. Dabei werden die zwei definierten Schaltstellungen des 3/2- Wege-Ventils genutzt. Das 3/2-Wegeventil dient vorzugsweise sowohl zur Be- als auch zur Entlüftung des Federspeicheranschlusses.
Erfindungsgemäß ist dabei ferner vorgesehen, dass die Einlass-Auslass- Ventileinheit in der zweiten Schaltstellung ist, wenn der erste Steuerdruck un terhalb eines ersten Grenzwerts liegt. Das Gleiche gilt vorzugsweise auch für den Lösesteuerdruck. Der Grenzwert ist vorbestimmt und baulich durch die Ein lass-Auslass-Ventileinheit vorgegeben. Ein typischer Grenzwert liegt im Bereich von 0,25 MPa, ist allerdings frei vorgebbar und nach den jeweiligen Bedürfnis- sen des Bremssystems, in welchem das elektropneumatische Feststellbrems modul eingesetzt werden soll, wählbar. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass wenn kein erster Steuerdruck ausgesteuert werden kann, dieser also unterhalb des ersten Grenzwerts liegt, der Federspeicheranschluss entlüftet ist und die Federspeicherbremszylinder somit zugespannt werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Vorsteuereinheit so ausgebildet ist, dass sie stromlos keinen ersten Steuerdruck aussteuert.
Vorzugsweise ist in der ersten Schaltstellung der Einlass-Auslass-Ventileinheit der Federspeicherbremsdruck direkt von dem Vorratsanschluss an den Feder speicheranschluss durchsteuerbar. Unter einem direkten Durchsteuern wird vorliegend das Herstellen einer Volumenverbindung zwischen dem Vorratsan schluss und dem Federspeicheranschluss verstanden, ohne Zwischenschaltung eines Relaisventils. Es wird also von der Einlass-Auslass-Ventileinheit nicht nur ein Steuerdruck ausgesteuert, sondern direkt ein Volumenstrom zum Belüften des Federspeicheranschlusses bereitgestellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einlass- Auslass-Ventileinheit wenigstens ein 2/2-Wege-Sperrventil aufweist. Das 2/2- Wege-Sperrventil dient vorzugsweise zur gestuften Be- oder Entlüftung des Fe derspeicheranschlusses. Durch ein gestuftes Entlüften des Federspeicheran schlusses lassen sich die Federspeicherbremszylinder gestuft einbremsen und so zum zusätzlichen Abbremsen, oder Hilfsbremsen des Fahrzeugs verwenden. Aus diesem Grund ist das 2/2-Wege-Sperrventil nur optional.
Das erste 3/2-Wegeventil ist vorzugsweise pneumatisch gesteuert. Die Vor steuereinheit ist vorzugsweise dazu ausgebildet den ersten Steuerdruck an dem ersten 3/2-Wegeventil bereitzustellen. Vorzugsweise ist auch das 2/2- Wege-Sperrventil pneumatisch gesteuert. In einer Alternative ist das 2/2-Wege- Sperrventil elektromagnetisch ausgebildet. Für den Fall, dass das 2/2-Wege- Sperrventil pneumatisch gesteuert ausgebildet ist, ist vorzugsweise vorgese hen, dass die Vorsteuereinheit einen zweiten Steuerdruck an dem 2/2-Wege- Sperrventil bereitstellt. In einer bevorzugten Weiterbildung weist das erste 3/2-Wegeventil einen Ein lassanschluss, einen Arbeitsanschluss und einen Entlüftungsanschluss auf und das erste 3/2-Wegeventil ist dazu ausgebildet, wechselseitig den Arbeitsan schluss mit dem Einlassanschluss und dem Entlüftungsanschluss zu Verbin den. An dem Eingangsanschluss ist vorzugsweise ein Vorratsdruck aussteuer bar. Vorzugsweise ist der Eingangsanschluss mit dem Vorratsanschluss ver bunden.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist zwischen dem Vorratsanschluss und dem Eingangsanschluss ein Rückschlagventil, zum Verhindern eines Rück- strömens von dem Federspeicheranschluss zum Vorratsanschluss angeordnet. Hierdurch ist es möglich, einen Steuerdruck, insbesondere den ersten Steuer druck, aufrecht zu erhalten auch dann wenn der Druck am Vorratsanschluss abnimmt, beispielsweise aufgrund eines Fehlers in der Druckluftversorgung, die zu einem abfallen des Drucks im Druckluftvorrat führt.
Wird allerdings kein Rückschlagventil verwendet, ist es möglich trotz Anliegen des ersten Steuerdrucks ein Zuspannen der Federspeicherbremszylinder zu erreichen, indem der entsprechende Bremskreis heruntergepumpt wird, das heißt der Druck im Druckluftvorrat verringert wird und somit der anliegende Vor ratsdruck verringert wird. In diesem Fall wird auch dann, wenn der Federspei cheranschluss direkt mit dem Vorratsanschluss verbunden ist, durch geöffnete Ventile der Federspeicheranschluss über ein Herunterpumpen des Vorratsan schlusses entlüftet und somit die Federspeicherbremszylinder zugespannt.
Weiterhin ist bevorzugt, dass das 2/2-Wege-Sperrventil einen ersten Sperrven tilanschluss und einen zweiten Sperrventilanschluss aufweist, wobei der erste Sperrventilanschluss mit dem Arbeitsanschluss des ersten 3/2-Wegeventils, und der zweite Sperrventilanschluss mit dem Federspeicheranschluss verbun den ist. Das 2/2-Wege-Sperrventil ist also zwischen das erste 3/2-Wegeventil und den Federspeicheranschluss geschaltet. Zum gestuften Be- und Entlüften kann dann das erste 3/2-Wegeventil in eine Stellung gebracht werden, die den Federspeicheranschluss mit einer Be- oder Entlüftung verbindet und durch ge pulstes Betätigen des 2/2-Wege-Sperrventils diese Verbindung hergestellt wird. Das 2/2-Wege-Sperrventil ist vorzugsweise als pneumatisch gesteuertes 2/2- Wege-Sperrventil ausgebildet, wobei es in der offenen Schaltstellung ist, wenn der zweite Steuerdruck einen zweiten Grenzwert unterschreitet.
In einer bevorzugten Weiterbildung weist die elektropneumatische Vorsteuer einheit wenigstens ein zweites 3/2-Wegeventil auf, wobei das zweite 3/2- Wegeventil zum Aussteuern des ersten Steuerdrucks vorgesehen ist. Das zwei te 3/2-Wegeventil ist dazu vorzugsweise zwischen einer ersten und einer zwei ten Schaltstellung schaltbar, wobei in der ersten Schaltstellung kein Steuer druck ausgesteuert wird, das heißt der entsprechende Eingang der Einlass- Auslass-Ventileinheit für den ersten Steuerdruck mit einer Entlüftung verbunden ist, und in einer zweiten Schaltstellung der erste Steuerdruck ausgesteuert wird, das heißt der entsprechenden Eingang der Einlass-Auslass-Ventileinheit mit dem Vorratsanschluss verbunden wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das zweite 3/2-Wegeventil als Bistab ilventil ausgebildet. Beim Bistabilventil sind sowohl die erste, als auch die zwei te Schaltstellung jeweils stromlos stabil und werden vorzugsweise durch einen Permanentmagneten gehalten. Ein solches Bistabilventil fällt bei Wegfall einer Spannung bzw. Stroms nicht federbelastet in eine Schaltstellung zurück, son dern verharrt in der zuletzt eingenommenen Schaltstellung aufgrund der Per manentmagnete. Durch ein solches Bistabilventil lässt sich also eine einge nommene Schaltstellung aufrechterhalten, auch stromlos, und somit lässt sich der ausgesteuerte erste Steuerdruck stromlos aufrechterhalten.
Vorzugsweise weist das Bistabilventil einen ersten Bistabilventilanschluss, ei nen zweiten Bistabilventilanschluss und einen dritten Bistabilventilanschluss auf, wobei der erste Bistabilventilanschluss mit dem Vorratsanschluss verbun den ist, der zweite Bistabilventilanschluss den ersten Steuerdruck aussteuert und über den dritten Bistabilventilanschluss der erste Steuerdruck entlüftbar ist. Vorzugsweise ist dazu der dritte Bistabilventilanschluss mit einer Entlüftung bzw. dem Lösedruckanschluss verbunden oder verbindbar. Vorzugsweise ist der zweite Bistabilventilanschluss mit einem ersten Steuereingang des ersten 3/2-Wegeventils mittels einer ersten pneumatischen Steuerleitung verbunden oder verbindbar.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Lösesteuerdruck direkt in die erste pneumatische Steuerleitung aussteuerbar. Der Lösesteuerdruck wird in dieser Ausführungsform nicht über das Bistabilventil an der Einlass-Auslass- Ventileinheit bereitgestellt, sondern in die erste pneumatische Steuerleitung, also zwischen dem Bistabilventil und dem ersten 3/2-Wegeventil, eingebracht. Dies kann insbesondere über eine Abzweigleitung, ein T-Stück oder ein Ventil erfolgen, das in die erste pneumatische Leitung eingesetzt ist.
Vorzugsweise ist in dieser Variante, bei der die Vorsteuereinheit ein Bistabilven til aufweist, das Wechselventil zwischen das Bistabilventil und das erste 3/2- Wege-Ventil geschaltet. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Wechselventilanschluss mit dem zweiten Bistabilventilanschluss und der dritte Wechselventilanschluss mit dem ersten Steuereingang verbunden ist. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Einsteuerung des Lösesteuerdrucks über das Wechselventil in die erste pneumatische Steuerleitung möglich.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung ist es auch möglich, das Bistabil ventil durch eine Kombination von monostabilen Schaltventilen sowie eine pneumatischen Selbsthaltung zu kombinieren, um die Aufrechterhaltung des ausgesteuerten ersten Steuerdrucks zu gewährleisten.
Insofern ist in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die elekt ropneumatische Vorsteuereinheit eine monostabile Einlass-Auslass- Ventilkombination mit einem Einlassventil und einem Auslassventil zum Aus steuern des ersten Steuerdrucks aufweist. Mittels der monostabilen Einlass- Auslass-Ventilkombination ist durch Bereitstellen entsprechender Schaltsignale zunächst der erste Steuerdruck aussteuerbar. Um diesen dann stromlos auf rechtzuerhalten, ist vorzugsweise eine Rückführleitung vorgesehen, die den von dem ersten 3/2-Wegeventil ausgesteuerten Druck als ersten Steuerdruck an der Einlass-Auslass-Ventileinheit bereitstellt. Sobald mittels der monostabilen Ein- lass-Auslass-Ventilkombination der erste Steuerdruck ausgesteuert wird, schal tet das erste 3/2-Wegeventil bei Überschreiten des entsprechenden Schwell werts und steuert einen Druck aus. Durch Rückführung des ausgesteuerten Drucks als ersten Steuerdruck kann die so erreichte Schaltstellung des 3/2- Wegeventils aufrechterhalten und eine Selbsthaltung erzielt werden. Ein Bistab ilventil ist in dieser Variante nicht mehr notwendig, wodurch die Kosten und auch der Bauraum für das elektropneumatische Feststellbremsmodul reduziert werden können.
Vorzugsweise wird der von dem 3/2-Wegeventil ausgesteuerte Druck als erster Steuerdruck gedrosselt an der Einlass-Auslass-Ventileinheit bereitgestellt. Vor zugsweise weist die Rückführleitung hierzu eine Drossel auf.
In einer ersten Variante weist das Einlassventil hierbei einen mit dem Vorrats anschluss verbundenen ersten Einlassventilanschluss und einen mit der Ein lass-Auslass-Ventileinheit verbundenen zweiten Einlassventilanschluss auf, wobei durch Schalten des Einlassventils der erste Steuerdruck an dem zweiten Einlassventilanschluss aussteuerbar ist. Der zweite Einlassventilanschluss ist vorzugsweise über eine erste pneumatische Steuerleitung mit dem ersten 3/2- Wegeventil, genauer gesagt mit dem ersten Steuereingang des ersten 3/2- Wegeventils, verbunden. Das Einlassventil kann hierbei entweder als 2/2- Wegeventil oder als 3/2-Wegeventil ausgebildet sein. Vorzugsweise ist es als 2/2-Wegeventil ausgebildet und stromlos in der ersten, geschlossenen Schalt stellung.
Weiterhin ist bevorzugt, dass das Auslassventil einen mit der Einlass-Auslass- Ventileinheit verbundenen ersten Auslassventilanschluss und einen mit einer Entlüftung verbundenen zweiten Auslassventilanschluss zum Entlüften des ers ten Steuerdrucks aufweist. Um das erste 3/2-Wegeventil wieder in die Entlüf tungsstellung zu bringen, sodass kein Federspeicherbremsdruck ausgesteuert wird, ist es erforderlich, den ersten Steuereingang des ersten 3/2-Wegeventils zu entlüften. Hierzu dient das Auslassventil, das gemäß dieser Ausführungs form als 2/2-Wegeventil oder als 3/2-Wegeventil ausgebildet sein kann. Das Auslassventil ist vorzugsweise stromlos in einer geschlossenen Schaltstellung, wenn es als 2/2-Wegeventil ausgebildet ist. Der erste Auslassventilanschluss kann mit derselben ersten pneumatischen Steuerleitung verbunden sein wie das Einlassventil. Hierzu kann eine Verzweigung oder Abzweigleitung vorgese hen sein.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Rückführleitung direkt mit der Ein- lass-Auslass-Ventileinheit verbunden. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil als 2/2-Wegeventile aus gebildet sind. Die Rückführleitung zweigt in dieser Variante folglich direkt von der zweiten pneumatischen Leitung, die mit dem Arbeitsanschluss des ersten 3/2-Wegeventils verbunden ist, ab und führt direkt zum ersten Steuereingang des ersten 3/2-Wegeventils. Sie kann hierzu in die erste pneumatische Steuer leitung münden. In dieser Variante wird der von dem ersten 3/2-Wegeventil ausgesteuerte Druck direkt und ohne Zwischenschaltung eines Ventils an dem ersten Steuereingang des ersten 3/2-Wegeventils unabhängig von der Schalt stellung des Einlassventils oder des Auslassventils bereitgestellt. Ein Aussper ren des rückgeführten Drucks ist hierbei nicht möglich. Um den rückgeführten Druck aussperren zu können, ist entweder ein weiteres Ventil notwendig, oder das Einlass- oder Auslassventil ist als 3/2-Wegeventil auszubilden.
Demnach ist in einer weiteren Variante vorgesehen, dass das Einlassventil ei nen mit der Rückführleitung verbundenen dritten Einlassventilanschluss auf weist, wobei in einer ersten Schaltstellung des Einlassventils der zweite Ein lassventilanschluss mit dem ersten Einlassventilanschluss verbunden ist, und in einer zweiten Schaltstellung des Einlassventils der zweite Einlassventilan schluss mit dem dritten Einlassventilanschluss verbunden ist. In dieser Ausfüh rungsform ist das Einlassventil als 3/2-Wege-Schaltventil ausgebildet. Vor zugsweise ist das als 3/2-Wegeventil ausgebildete Einlassventil stromlos in der zweiten Schaltstellung, sodass stromlos der rückgeführte Druck als erster Steu- erdrück an dem ersten Steuereingang des ersten 3/2-Wegeventils bereitgestellt wird. So wird stromlos eine Selbsthaltung des ersten 3/2-Wegeventils erreicht.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, das Auslassventil als 3/2-Wegeventil aus zubilden. In dieser Variante weist das Auslassventil einen mit der Rückführlei tung verbundenen dritten Auslassventilanschluss auf, wobei in einer ersten Schaltstellung des Auslassventils der erste Auslassventilanschluss mit dem drit ten Auslassventilanschluss verbunden ist und in einer zweiten Schaltstellung des Auslassventils der erste Auslassventilanschluss mit dem zweiten Auslass ventilanschluss verbunden ist. Vorzugsweise ist das Auslassventil stromlos in der ersten Schaltstellung, sodass stromlos der von dem ersten 3/2-Wegeventil ausgesteuerte Druck über die Rückführleitung rückgeführt wird und als erster Steuerdruck an dem ersten Steuereingang des ersten 3/2-Wege-ventils ausge steuert wird. Auf diese Weise wird auch stromlos eine Selbsthaltung erreicht.
In diesen Varianten, in denen die Vorsteuereinheit monostabil ausgebildet ist, ist das Wechselventil vorzugsweise zwischen das Einlassventil und das erste ersten 3/2-Wege-Ventil geschaltet. Vorzugsweise ist dann der erste Wechsel ventilanschluss mit dem zweiten Einlassventilanschluss und der dritte Wechsel ventilanschluss mit dem ersten Steuereingang verbunden. Hierdurch wird eine besonders einfache Einsteuerung des Lösesteuerdrucks in die erste pneumati sche Steuerleitung möglich zum Umsetzen einer Anti-Compound-Funktion.
In der weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die elektropneumatische Vorsteuereinheit wenigstens ein drittes 3/2-Wegeventil zum Aussteuern eines zweiten Steuerdrucks auf. Zu diesem Zweck weist das dritte 3/2-Wegeventil einen Einlassanschluss, einen Arbeitsanschluss und einen Entlüftungsan schluss auf, und das dritte 3/2-Wegeventil ist dazu ausgebildet, wechselseitig den Arbeitsanschluss mit dem Einlassanschluss und dem Entlüftungsanschluss zu verbinden. Das dritte 3/2-Wegeventil ist vorzugsweise als elektronisch ge schaltetes Ventil ausgebildet. In einer ersten Schaltstellung ist vorzugsweise der Eingangsanschluss mit dem Arbeitsanschluss verbunden und in einer zwei ten Schaltstellung ist der Entlüftungsanschluss mit dem Arbeitsanschluss ver- bunden. Das dritte 3/2-Wegeventil ist vorzugsweise stromlos in der zweiten Schaltstellung.
Weiterhin ist bevorzugt, dass der Einlassanschluss des dritten 3/2-Wegeventils mit dem Vorratsanschluss, der Arbeitsanschluss des dritten 3/2-Wegenventils mit einem zweiten Steuereingang des 2/2-Wege-Sperrventils und der Entlüf tungsanschluss des dritten 3/2-Wegeventils mit einer Entlüftung verbunden ist. In diesem Fall wird stromlos kein zweiter Steuerdruck ausgesteuert und bevor zugt ist dass 2/2-Wege-Sperrventil in der offenen Schaltstellung, wenn der zweite Steuerdruck den zweiten Grenzwert unterschreitet. Als zweiter Grenz wert kommt wiederum ein Druck im Bereich von etwa 0,25 MPa in Frage, wobei auch hier andere Grenzwerte genutzt werden können.
Um also einem Anhängersteuerventil (TCV) einen Steuerdruck zu übergeben, der dem Federspeicherbremsdruck am Federspeicheranschluss entspricht, weist das elektropneumatische Feststellbremsmodul gemäß dieser Ausfüh rungsform den Anhängersteuerventilanschluss auf.
Vorzugsweise weist das elektropneumatische Feststellbremsmodul ein An hängerventil auf, das mit dem Anhängersteuerventilanschluss verbunden ist und das dazu vorgesehen ist, in einer ersten Schaltstellung wenigstens den Federspeicherbremsdruck als Anhängersteuerdruck an dem Anhängersteuer anschluss auszusteuern. Alternativ ist es auch möglich einen anderen, äquiva lenten Druck, an dem Anhängersteuerventilanschluss auszusteuern.
Vorzugsweise wird der Federspeicherbremsdruck direkt an dem Anhängersteu erventilanschluss bereitgestellt, das heißt ohne Invertierung. Das am Anhä ngersteuerventilanschluss angeschlossene Anhängersteuerventil (TCV) muss den ausgesteuerten Druck dann invertieren, um einen entsprechenden Be triebsbremsdruck an den Betriebsbremsen des Anhängers bereit zu stellen.
Das Anhängerventil weist vorzugsweise eine zweite Schaltstellung auf, die zum Ausführen einer Anhängerkontrollstellungsfunktion vorgesehen ist. In der An- hängerkontrollstellung wird in der europäischen Anhängersteuerung überprüft, ob die Anhängerzugfahrzeugkombination auch ohne eingelegte Betriebsbrem sen des Anhängers nur aufgrund der Federspeicherbremszylinder des Zugfahr zeugs sicher steht. Um diesen Zustand zu erreichen ist es folglich erforderlich einen Druck an dem Anhängersteuerventilanschluss auszusteuern, wenn der Federspeicheranschluss entlüftet ist. Das an den Anhängersteuerventilan schluss angeschlossene Anhängersteuerventil invertiert den ausgesteuerten Druck und lässt so die Betriebsbremsen des Anhängers drucklos, das heiß in einem offenen Zustand. Die Anhängerkontrollstellungsfunktion wird nur tempo rär ausgeführt und in der Regel von einer Fahrzeugkabine aus angesteuert. Der Fahrzeugführer betätigt die Anhängerkontrollstellungsfunktion um das sichere Stehen der Zugfahrzeuganhängerkombination zu überprüfen. Wenn festgestellt wird, dass die Zugfahrzeuganhängerkombination sicher steht, wird die Anhän- gerkontrollstellungsfunktion beendet und entsprechend das Anhängerventil in die erste Schaltstellung verbracht, sodass an dem Anhängersteuerventilan schluss wiederum der Federspeicherbremsdruck als Anhängersteuerdruck aus gesteuert wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Anhängerventil als vier tes 3/2-Wegeventil ausgebildet und weist einen ersten Anhängerventilan schluss, einen zweiten Anhängerventilanschluss und einen dritten Anhänger ventilanschluss auf, wobei der erste Anhängerventilanschluss mit dem Vorrats anschluss, der zweite Anhängerventilanschluss mit dem Anhängersteuerven tilanschluss und der dritte Anhängerventilanschluss mit einer Abzweigleitung verbunden ist, die von einer mit dem Federspeicheranschluss verbundenen Fe derspeicherbremsdruckleitung abzweigt.
Ferner ist bevorzugt, dass das Anhängerventil in einer stromlosen Stellung in der ersten Schaltstellung oder der zweiten Schaltstellung ist. Für den Fall, dass das Anhängerventil stromlos in der ersten Schaltstellung ist, ist das elekt ropneumatische Feststellbremsmodul für die europäische Anhängersteuerung ausgebildet. Für den Fall, dass das Anhängerventil stromlos in der zweiten Schaltstellung ist, ist das elektropneumatische Feststellbremsmodul für die skandinavische Anhängersteuerung ausgebildet. In der zweiten Variante wird stromlos der Vorratsdruck am Anhängersteuerventilanschluss ausgesteuert, sodass stromlos die Betriebsbremsen des Anhängers nicht eingebremst wer den.
Weiterhin ist bevorzugt, dass das elektropneumatische Feststellbremsmodul eine elektrische Steuereinheit mit einem elektrischen Anschluss zum Empfang von Feststellbremssignalen und zum bereitstellen entsprechender Schaltsignale wenigstens an die Vorsteuereinheit aufweist. Der elektrische Anschluss zum Empfang von Feststellbremssignalen kann beispielsweise mit einem Fahrzeug bus verbunden sein, oder direkt über eine Verkabelung mit einem Parkbrems schalter bzw. Handbremsschalter in einer Fahrerkabine des Fahrzeugs.
Ferner ist bevorzugt, dass das elektropneumatische Feststellbremsmodul einen Drucksensor aufweist, der dazu vorgesehen ist, den Federspeicherbremsdruck zu erfassen und ein entsprechendes Signal bereit zu stellen. Vorzugsweise stellt der Drucksensor das Signal an der elektrischen Steuereinheit bereit. Die elektrische Steuereinheit kann das Signal an einen Fahrzeugbus oder derglei chen übergeben, oder selbstständig Verarbeiten. Über das von dem Druck sensor erfasste Signal kann ermittelt werden, ob die Federspeicherbremszylin der zugespannt oder offen sind.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeich nung beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Er gänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der all gemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung kön nen sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Er findung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgen den gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder be schränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungs bereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Ein fachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
Fig. 1 Ein Blockschaltbild eines elektropneumatischen Feststellbremsmoduls gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines elektropneumatischen Feststellbremsmoduls gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines elektropneumatischen Feststellbremsmoduls gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines elektropneumatischen Feststellbremsmoduls gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
Ein elektropneumatisches Feststellbremsmodul 1 (Fig. 1 ) weist gemäß der Er findung einen Vorratsanschluss 2 auf, an den ein Druckluftvorrat 3 angeschlos sen ist. Der Druckluftvorrat 3 ist Teil eines Bremssystems eines Nutzfahrzeugs, das hier nicht weiter dargestellt ist. Insbesondere ist der Druckluftvorrat 3 Teil eines Feststellbremskreises. Weiterhin weist das elektropneumatische Feststellbremsmodul 1 einen Feder speicheranschluss 4 auf, an den gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Fe derspeicherbremszylinder 6 angeschlossen ist. Es soll verstanden werden, dass es ebenso möglich ist zwei oder mehr, insbesondere vier oder mehr Fe derspeicherbremszylinder an den Federspeicheranschluss 4 anzuschließen.
Über den Vorratsanschluss 2 wird ein Vorratsdruck pV an dem elektropneuma tischen Feststellbremsmodul 1 bereitgestellt und über den Federspeicheran schluss 4 wird ein Federspeicherbremsdruck pF an den Federspeicheran schluss 4 bereitgestellt. Die Federspeicher 6 sind dabei so ausgebildet, dass sie aufgrund einer Federkraft zuspannen, sodass ein positiver Federspeicher bremsdruck pF notwendig ist, um die Federspeicherbremszylinder 6 zu lösen. Bei Wegfall des Federspeicherbremsdrucks pF oder unterschreiten von einem Schwellwert, spannen die Federspeicherbremszylinder teilweise oder vollstän dig zu.
Um ausgehend vom Vorratsanschluss 2 den Federspeicherbremsdruck pF an dem Federspeicheranschluss 4 auszusteuern, weist das elektropneumatische Feststellbremsmodul 1 eine Einlass-Auslass-Ventileinheit 10 und eine elekt ropneumatische Vorsteuereinheit 12 auf. Die Einlass-Auslass-Ventileinheit 10 ist so schaltbar, dass der Federspeicherbremsdruck pF direkt von dem Vorrats anschluss 2 an den Federspeicheranschluss 4 durchsteuerbar ist. Dies wird im Weiteren noch detaillierter beschrieben werden. Dazu ist in einer Schaltstellung der Einlass-Auslass-Ventileinheit 10 der Federspeicheranschluss 4 direkt mit dem Vorratsanschluss 2 verbunden. In einer zweiten Schaltstellung der Einlass- Auslass-Ventileinheit 10 ist der Federspeicheranschluss 4 hingegen mit einer Entlüftung 5 verbunden um ein Zuspannen der Federspeicherbremszylinder 6 zu erlauben.
Die Einlass-Auslass-Ventileinheit 10 ist pneumatisch gesteuert und basierend auf einem ersten Steuerdruck p1 schaltbar. Sofern der erste Steuerdruck p1 unter einem ersten vorbestimmten Grenzwert liegt, beispielsweise 0,25 MPa, schaltet die Einlass-Auslass-Ventileinheit in die zweite Schaltstellung, in der der Federspeicheranschluss 4 entlüftbar ist, und so die Federspeicherbremszylin der 6 zugespannt werden.
Im Einzelnen weist die Einlass-Auslass-Ventileinheit 10 hierzu zunächst ein ers tes 3/2-Wegeventil 14 auf, das pneumatisch steuerbar ist und einen Einlassan schluss 14.1 , einen Arbeitsanschluss 14.2, einen Entlüftungsanschluss 14.3 und einen ersten Steuereingang 14.4 aufweist. Der Einlassanschluss 14.1 des ersten 3/2-Wegeventils 14 ist über eine erste pneumatische Leitung 50 mit dem Vorratsanschluss 2 verbunden. Der Entlüftungsanschluss 14.3 des ersten 3/2- Wegeventils 14 ist mit einer Entlüftung 5 verbunden, die eine zentrale Entlüf tung 5 des elektropneumatischen Feststellbremsmoduls 1 sein kann. Der Ar beitsanschluss 14.2 des ersten 3/2-Wegeventils 14 ist mit einer pneumatischen Leitung 52 verbunden. Das erste 3/2-Wegeventil 14 weist eine erste in Fig. 1 nicht eingenommene Schaltstellung auf, in der der Einlassanschluss 14.1 des ersten 3/2-Wegeventils 14 mit dem Arbeitsanschluss 14.2 des ersten 3/2- Wegeventils 14 verbunden ist. Ferner weist das erste 3/2-Wegeventil 14 eine zweite Schaltstellung auf, die in der Fig. 1 eingenommen ist, und in der der Ent lüftungsanschluss 14.3 des ersten 3/2-Wegeventils mit dem Arbeitsanschluss 14.2 des ersten 3/2-Wegeventils 14 verbunden ist. In dieser zweiten Schaltstel lung ist der Arbeitsanschluss 14.2 des ersten 3/2-Wegeventils 14 und somit auch die pneumatische Leitung 52 entlüftbar. Das erste 3/2-Wegeventil 14 ist in die zweite Schaltstellung federbelastet vorgespannt. Durch entsprechende An lage des ersten Steuerdrucks p1 an dem ersten Steuereingang 14.4 des ersten 3/2-Wegeventils 14 kann das erste 3/2-Wegeventil 14 in die erste, nicht gezeig te, Schaltstellung überführt werden, um in der pneumatischen Leitung 52 den Vorratsdruck pV auszusteuern.
In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbespiel ist die zweite pneumatische Lei tung 52 mit einem ersten Sperrventilanschluss 1 6.1 eines 2/2-Wege- Sperrventils 1 6 verbunden. Der zweite Sperrventilanschluss 16.2 des 2/2- Wege-Sperrventils 1 6 ist mit einer Federspeicherbremsdruckleitung 38 verbun den, die ihrerseits mit dem Federspeicheranschluss 4 verbunden ist. Das heißt der Arbeitsanschluss 14.2 des ersten 3/2-Wegeventils 14 ist letztlich mit dem Federspeicheranschluss 4 verbunden, wenn das 2/2-Wege-Sperrventil 16 in der in Fig. 1 gezeigten offenen Schaltstellung ist. Das 2/2-Wege-Sperrventil 16 ist der Teil der Einlass-Auslass-Ventileinheit 10 und ebenso wie das erste 3/2- Wegeventil 14 pneumatisch gesteuert. Das 2/2-Wege-Sperrventil 16 ist feder belastet in die in Fig. 1 gezeigte zweite offene Schaltstellung vorgespannt. Das 2/2-Wege-Sperrventil 16 weist einen zweiten Steueranschluss 16.3 auf, an dem ein zweiter Steuerdruck p2 aussteuerbar ist.
Es soll verstanden werden, dass es auch Ausführungsformen gemäß der Erfin dung geben kann, die kein 2/2-Wege-Sperrventil 16 nutzen, sondern bei denen vielmehr die Federspeicherbremsdruckleitung 38 direkt an den Arbeitsan schluss 14.2 des ersten 3/2-Wegeventils angeschlossen ist.
Das 2/2-Wege-Sperrventil 16 dient in erster Linie dem gestuften Be- und Entlüf ten des Federspeicheranschlusses 4. Ist das erste 3/2-Wegeventil 14 in der in Fig. 1 gezeigten zweiten Schaltstellung, ist der erste Sperrventilanschluss 16.1 mit der Entlüftung 5 verbunden. Wird nun das 2/2-Wege-Sperrventil 16 in die erste in Fig. 1 nicht gezeigte Schaltstellung gebracht, wird trotz der Schaltung des ersten 3/2-Wegeventils 14 in die zweite in der Fig. 1 gezeigte Schaltstellung der Federspeicheranschluss 4 nicht entlüftet. Erst bei Schalten des 2/2-Wege- Sperrventils 16 in die zweite in Fig. 1 gezeigte Schaltstellung, würde der Feder speicheranschluss 4 entlüftet. Beispielsweise zum Hilfsbremsen kann nun das 2/2-Wege-Sperrventil 16 gepulst von der ersten in Fig. 1 nicht gezeigten Schalt stellung in die zweite in Fig. 1 gezeigte Schaltstellung verbracht werden, um den Federspeicheranschluss 4 gestuft zu entlüften und die Federspeicher bremszylinder 6 teilweise und temporär zuzuspannen.
Die elektropneumatische Vorsteuereinheit 12 dient dazu, wenigstens den ersten Steuerdruck p1 auszusteuern und an der Einlass-Auslass-Ventileinheit 10 be reitzustellen, um die Einlass-Auslass-Ventileinheit 10 dazu zu veranlassen, zu schalten, und einen entsprechenden Federspeicherbremsdruck pF an dem Fe derspeicheranschluss 4 auszusteuern. Genauer gesagt veranlasst die Vorsteu ereinheit 12 durch Aussteuerung des ersten Steuerdrucks p1 , das erste 3/2- Wegeventil 14 von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung zu wechseln, wenn der ausgesteuerte erste Steuerdruck p1 den ersten vorgege benen Grenzwert annimmt oder überschreitet. Sofern das elektropneumatische Feststellbremsmodul 1 ein 2/2-Wege-Sperrventil 16 aufweist, und sofern dieses 2/2-Wege-Sperrventil 16 pneumatisch gesteuert ausgebildet ist, ist die elekt ropneumatische Vorsteuereinheit 12 vorzugsweise auch dazu ausgebildet, den zweiten Steuerdruck p2 auszusteuern und an der Einlass-Auslass-Ventileinheit 10, vorzugsweise an dem zweiten Steuereingang 16.3 des 2/2-Wege- Sperrventils 16 auszusteuern.
Zu diesem Zweck weist die elektropneumatische Vorsteuereinheit 12 zunächst ein zweites 3/2-Wegeventil 20 auf, welches zum Aussteuern des ersten Steuer drucks p1 mit dem Vorratsanschluss 2 verbunden ist.
Genauer gesagt, ist das zweite 3/2-Wegeventil 20 in dieser Ausführungsform als Bistabilventil 21 ausgebildet und weist einen ersten Bistabilventilanschluss 21.1 , einen zweiten Bistabilventilanschluss 21.2 und einen dritten Bistabilven tilanschluss 21.3 auf. Das Bistabilventil 21 weist eine erste in Figur 1 nicht ge zeigte Schaltstellung auf, in der der erste Bistabilventilanschluss 21.1 mit dem zweiten Bistabilventilanschluss 21.2 verbunden ist, und eine zweite, in Figur 1 gezeigte Schaltstellung, in der der zweite Bistabilventilanschluss 21.2 mit dem dritten Bistabilventilanschluss 21.3 verbunden ist. Der erste Bistabilventilan schluss 21.1 ist mit dem Vorratsanschluss 2 verbunden. Genauer gesagt ist der erste Bistabilventilanschluss 21.1 über eine dritte pneumatische Leitung 54 mit dem Vorratsanschluss 2 verbunden, wobei die dritte pneumatische Leitung 54 von der ersten pneumatischen Leitung 50 abzweigt. Insofern liegt an dem ers ten Bistabilventilanschluss 21.1 der Vorratsdruck pV an. Der zweite Bistabilven tilanschluss 21.2 hingegen ist mit einer ersten pneumatischen Steuerleitung 56 verbunden, in die der erste pneumatische Steuerdruck p1 ausgesteuert wird.
Die erste pneumatische Steuerleitung 56 ist andererseits mit dem ersten Steu ereingang 14.4 des ersten 3/2-Wegeventils 14 verbunden. Das Bistabilventil 21 ist so ausgebildet, dass es sowohl in der ersten in Figur 1 nicht gezeigten Schaltstellung als auch in der zweiten in Figur 1 gezeigten Schaltstellung stabil ist. Dies wird durch einen Permanentmagneten erreicht, der den Ventilanker entsprechend in den Schaltstellungen hält. Das heißt, das Bistabilventil 21 kann stromlos sowohl in der ersten als auch in der zweiten Schaltstellung verbleiben.
Für den Fall, dass eingelegte Federspeicherbremsen 6 gelöst werden sollen, ohne den ersten Steuerdruck p1 auszusteuern oder aussteuern zu können, weist das elektropneumatische Feststellbremsmodul 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung einen Lösesteueranschluss 90 auf. In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform ist der dritte Bistabilventilanschluss 21 .3 mit dem Lösesteuer anschluss 90 verbunden, in diesem Ausführungsbeispiel konkret über eine Lö sesteuerleitung 92. Der Lösesteueranschluss 90 übernimmt in dieser Ausfüh rungsform auch die Funktion einer Entlüftung, um die erste pneumatische Steu erleitung 56 und damit den ersten pneumatischen Steueranschluss 14.4. zu entlüften, wenn das Bistabilventil 21 in der in Figur 1 gezeigten Schaltstellung ist.
Um nun, beispielsweise bei Ausfall der elektronischen Steuereinheit ECU, die Federspeicherbremsen 6 lösen zu können, also zu belüften, kann an dem Lö sesteueranschluss 90 ein Lösesteuerdruck pL ausgesteuert werden. Dies kann manuell geschehen, indem von einem Servicemitarbeiter oder dem Führer des Fahrzeugs ein Druckluftbehälter angeschlossen wird. Zuvor kann ein Rück schlagventil in den Lösesteueranschluss 90 eingeschraubt werden. Dazu weist der Lösesteueranschluss 90 vorzugsweise ein entsprechendes Gewinde auf. Der Lösesteueranschluss 90 kann im Normalbetrieb auch mit einem Schall dämpfer versehen sein, der dann bevor der Druckluftbehälter angeschlossen wird, bzw. das Rückschlagventil eingeschraubt wird, abgenommen wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird also der Entlüftungspfad des ersten Steueranschlusses 14.4. ersten 3/2-Wegeventils 14 auch zum Aussteuern des Lösesteuerdrucks pL verwendet. Zur Aussteuerung des zweiten Steuerdrucks p2 weist die elektropneumatische Vorsteuereinheit 12 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein drittes 3/2- Wegeventil 22 auf. Das dritte 3/2-Wegeventil 22 ist mit dem Vorratsanschluss 2, einer Entlüftung 5 und dem zweiten Steuereingang 16.3 des 2/2-Wege- Sperrventils 16 verbunden.
Im Einzelnen weist das dritte 3/2-Wegeventil 22 einen Einlassanschluss 22.1 einen Arbeitsanschluss 22.2 sowie einen Entlüftungsanschluss 22.3 auf. Der Einlassanschluss 22.1 des dritten 3/2 -Wegeventils 22 ist mit einer vierten pneumatischen Leitung 58 verbunden. Die dritte pneumatische Leitung 58 zweigt aus der zweiten pneumatischen Leitung 54 ab. Das heißt, auch an dem Einlassanschluss 22.1 des dritten 3/2 -Wegeventils 22 liegt der Vorratsdruck pV an.
Der Arbeitsanschluss 22.2 des dritten 3/2-Wegeventils 22 ist mit einer zweiten pneumatischen Steuerleitung 60 verbunden, die ihrerseits zum zweiten Steuer eingang 16.3 des 2/2-Wege-Sperrventils 16 führt. An dem Arbeitsanschluss 22.2 des dritten 3/2-Wegeventils 22 wird folglich der zweite Steuerdruck p2 ausgesteuert. Der Entlüftungsanschluss 22.3 des dritten 3/2-Wegeventils 22 ist mit einer Entlüftung 5, insbesondere der zentralen gemeinsamen Entlüftung des elektropneumatischen Feststellbremsmoduls 1 verbunden.
Das elektropneumatische Feststellbremsmodul 1 weist eine elektrische Steuer einheit ECU auf. Die elektrische Steuereinheit ECU ist dazu vorgesehen, ein Stellsignal S1 an dem zweiten 3/2-Wegeventil, insbesondere Bistabilventil 21 bereitzustellen, um dieses zwischen den ersten und zweiten Schaltstellungen zu schalten. Ferner ist die elektrische Steuereinheit ECU dazu ausgebildet, ein zweites Stellsignal S2 an dem dritten 3/2-Wegeventil 22 bereitzustellen, um das dritte 3/2-Wegeventil 22 von der zweiten in Figur 1 gezeigten Schaltstellung in die erste in Figur 1 nicht gezeigten Schaltstellung zu versetzen. In der ersten in Figur 1 nicht gezeigten Schaltstellung ist der Einlassanschluss 22.1 des dritten 3/2-Wegeventils 22 mit dem Arbeitsanschluss 22.2 des dritten 3/2-Wegeventils 22 verbunden, sodass der zweite Steuerdruck p2 ausgesteuert wird und in der Folge bei Überschreiten des zweiten Grenzwerts das 2/2-Wege-Sperrventil 1 6 schaltet und so den zweiten Sperrventilanschluss 1 6.2 gegenüber dem ersten Sperrventilanschluss 16.1 absperrt.
Die elektrische Steuereinheit ECU weist ferner einen elektronischen Anschluss 40 auf, an den mindestens ein Fahrzeugbus, oder ein FICU-Schalter direkt an geschlossen sein können. Wird beispielsweise ein Fahrzeug, das das elektro magnetische Feststellbremsmodul 1 aufweist gestartet, wird vorzugsweise an dem elektronischen Anschluss 40 ein Signal bereitgestellt, dass die Federspei cherbremszylinder 6 gelöst werden sollen. Die elektrische Steuereinheit ECU generiert basierend auf dem empfangenen Signal das Signal S1 und schaltet das zweite 3/2-Wegeventil 20 in die erste nicht gezeigte Schaltstellung, um den ersten Steuerdruck p1 auszusteuern, sodass das erste 3/2-Wegeventil 14 eben falls in die zweite nicht gezeigte Schaltstellung geschaltet wird, um den Feder speicherbremsdruck pF auszusteuern, sodass der Federspeicheranschluss 4 belüftet wird. In dieser Folge werden die an den Federspeicheranschluss 4 an geschlossenen Federspeicherbremszylinder 6 belüftet und gelöst. Das Fahr zeug kann sich in Bewegung setzen.
Das zweite Signal S2 wird basierend auf über den elektronischen Anschluss 40 empfangenen Flilfsbremsanforderungssignalen ausgelöst und dient dazu, das dritte 3/2-Wegeventil 22 und in Folge, das 2/2-Wege-Sperrventil 1 6 zu schalten, um die Federspeicherbremszylinder 6, die an den Federspeicheranschluss 4 angeschlossen sind, gestuft zu entlüften.
Die in Figur 1 gezeigte erste Ausführungsform des elektropneumatischen Fest stellbremsmoduls 1 erlaubt auch eine Anhängerkontrollstellungsfunktion.
Bei Zugfahrzeuganhängerkombinationen ist es bevorzugt, dass die Betriebs bremsen des Anhängers in Übereinstimmung mit den Federspeicherbremszy lindern 6 des Zugfahrzeugs eingebremst werden. Hierbei wird grundsätzlich zwischen der sogenannten europäischen Anhängersteuerung und der söge- nannten skandinavischen Anhängersteuerung unterschieden. Währen bei der europäischen Anhängersteuerung die Betriebsbremsen des Anhängers im ge parkten Zustand des Fahrzeugs permanent eingebremst sein sollen, wird bei der skandinavischen Anhängersteuerung gefordert, dass im geparkten Zustand der Zugfahrzeuganhängerkombination die Betriebsbremsen des Anhängers gelöst werden, um ein Einfrieren zu verhindern. Dennoch wird auch bei einer skandinavischen Anhängersteuerung gefordert, dass für andere Fälle, in denen die Federspeicherbremszylinder 6 des Zugfahrzeugs aktiviert werden, das heißt zugespannt werden, die Betriebsbremsen des Anhängers ebenfalls einge bremst werden.
Zu diesem Zweck weist das elektropneumatische Feststellbremsmodul 1 ge mäß dieser Ausführungsform einen Anhängersteuerventilanschluss 30 sowie ein Anhängerventil 32 auf. An dem Anhängersteuerventilanschluss 30 wird ein Anhängersteuerdruck pA ausgesteuert, der dem Federspeicherbremsdruck pF entspricht, oder ein äquivalenter Druck hierzu ist. An den Anhängersteuerven tilanschluss 30 ist ein Anhängersteuerventil TCV anschließbar, welches den bereitgestellten Anhängersteuerdruck pA invertiert und dann invers an Be triebsbremsen eines Anhängerwagens (nicht gezeigt) aussteuert.
Das Anhängerventil 32 dient zur Umsetzung der Anhängerkontrollstellungsfunk- tion. Zu diesem Zweck ist das Anhängerventil 32 in dieser Ausführungsform (Figur 1 ) als viertes 3/2-Wegeventil 34 ausgebildet und weist einen ersten An hängerventilanschluss 34.1 , einen zweiten Anhängerventilanschluss 34.2 und einen dritten Anhängerventilanschluss 34.3 auf. In einer ersten in Figur 1 nicht gezeigten Schaltstellung ist der erste Anhängerventilanschluss 34.1 mit dem zweiten Anhängerventilanschluss 34.2 verbunden. In einer zweiten, in Figur 1 gezeigten Schaltstellung, ist der zweite Anhängerventilanschluss 34.2 mit dem dritten Anhängerventilanschluss 34.3 verbunden. Der erste Anhängerventilan schluss ist mit einer vierten pneumatischen Leitung 62 verbunden, die von der dritten pneumatischen Leitung 58 abzweigt. Insofern liegt an dem ersten An hängerventilanschluss 34.1 der Vorratsdruck pV an. Der zweite Anhängerven tilanschluss 34.2 ist mit dem Anhängerventilanschluss 30 verbunden. Der dritte Anhängerventilanschluss 34.3 ist über eine Abzweigleitung 36 mit der Feder speicherbremsdruckleitung 38 verbunden, in die der Federspeicherbremsdruck pF ausgesteuert ist. Das heißt an dem dritten Anhängerventilanschluss 34.3 liegt der Federspeicherbremsdruck pF an.
Mittels des Anhängerventils 32 kann nun an dem Anhängersteuerventilan schluss 30 entweder der Vorratsdruck pV oder der Federspeicherbremsdruck pF ausgesteuert werden. Für den Fall, dass der Federspeicherbremsdruck pF als Anhängersteuerdruck PA ausgesteuert wird, werden die Betriebsbremsen des Anhängerwagens in Übereinstimmung mit den Federspeicherbremszylin dern 6 gesteuert. Das heißt, wenn die Federspeicherbremszylinder 6 zuspan nen, werden auch die Betriebsbremsen des Anhängerwagens zugespannt. Um dies zu verhindern, kann mittels eines dritten Signals S3 von der elektrischen Steuereinheit ECU das Anhängerventil 32 in die erste Schaltstellung gebracht werden, sodass an dem Anhängersteuerventilanschluss 30 als Anhängersteu erdruck PA der Vorratsdruck pV ausgesteuert wird. In diesem Fall bleiben die Betriebsbremsen des Anhängerwagens gelöst.
Das in Figur 1 gezeigte Ausführungsbeispiel nutzt ein Anhängerventil 32, wel ches stromlos in der zweiten in Figur 1 gezeigten Schaltstellung ist, und somit stromlos den Federspeicherbremsdruck pF als Anhängersteuerdruck pA aus steuert. Das in Figur 1 gezeigte Ausführungsbeispiel setzt somit die europäi sche Anhängersteuerung um, in der in einem geparkten Zustand des Fahr zeugs (stromloser Zustand) der Anhängerwagen in Übereinstimmung mit den Federspeicherbremszylindern 6 des Zugfahrzeugs eingebremst sind.
Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des elektropneumatischen Fest stellbremsmoduls 1 , wobei in den Figuren 1 und 2 gleiche und ähnliche Ele mente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Insofern wird vollum fänglich auf die obige Beschreibung zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen. Im Folgenden werden insbesondere die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 ) hervorgehoben und erläutert. Das elektropneumatische Feststellbremsmodul 1 des zweiten Ausführungsbei spiels (Fig. 2) weist ebenso wie das elektropneumatische Feststellbremsmodul 1 des ersten Ausführungsbeispiels einen Lösesteueranschluss 90 auf, der im Inneren des elektropneumatischen Feststellbremsmoduls 1 mit einer Lösesteu erleitung 92 verbunden ist. Diese ist aber nicht mit dem dritten Bistabilventilan schluss 21.3 verbunden. Der dritte Bistabilventilanschluss 21.3 ist in diesem Ausführungsbeispiel (Fig. 2) vielmehr mit einer Entlüftung 5 verbunden oder verbindbar.
In dieser Ausführungsform (Fig. 2) wird der Lösesteuerdruck pL direkt in die erste pneumatische Steuerleitung 56 ausgesteuert. Um dies zu vereinfachen ist ein Wechselventil 94 vorgesehen, welche zwischen das Bistabilventil 21 und das erste 3/2-Wegeventil 14 geschaltet ist, genauer gesagt in die erste pneu matische Steuerleitung 56 eingesetzt ist. Das Wechselventil 94 weist einen ers ten Wechselventilanschluss 94.1 , einen zweiten Wechselventilanschluss 94.2 und einen dritten Wechselventilanschluss 94.3 auf. Der erste Wechselventilan schluss 94.1 ist über einen ersten Abschnitt der ersten pneumatischen Steuer leitung 56 mit dem zweiten Bistabilventilanschluss 21.2 verbunden. Der zweite Wechselventilanschluss 94.2 ist mit der Lösesteuerleitung 92 verbunden. Der dritte Wechselventilanschluss 94.3 ist über einen zweiten Abschnitt der ersten pneumatischen Steuerleitung 56 mit dem ersten Steuereingang 14.4 des ersten 3/2-Wegeventils 14 verbunden. Das Wechselventil 94 ist so ausgebildet, dass die Verbindung zwischen dem ersten und dritten Wechselventilanschluss 94.1 , 94.3 im Normalbetrieb offen ist. Erst wenn der Lösesteuerdruck pL einen be stimmten Schwellwert überschreitet, wird der zweite Wechselventilanschluss 94.2 geöffnet und im Wechsel der erste Wechselventilanschluss 94.1 geschlos sen. Auch auf diese Weise lässt sich der Lösesteuerdruck pL über das Wech selventil 94 an dem ersten Steueranschluss 14.4 aussteuern, um das erste 3/2- Wegeventil 14 zu schalten und so den federspeicherbremsdruck pF am Feder speicheranschluss 4 auszusteuern.
Während sich das erste Ausführungsbeispiel nur zu Zwecken der Notlösefunk- tion eignet, da der Lösesteueranschluss 90 im Normalbetrieb zur Entlüftung des Bistabilventils 21 benötigt wird, lässt sich das elektropneumatische Feststell bremsmodul 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel auch im Rahmen einer Anit-Compound-Schaltung einsetzen, bei der (dauerhaft) eine Steuerleitung mit dem Lösesteueranschluss 90 verbunden wird, die an diesem einen Betriebs bremsdruck pBHA einer mit Federspeicherbremsen 6 versehenen Achse, z.B. einer Hinterachse, aussteuert. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass an dieser Achse sowohl die Betriebsbremsen als auch die Federspeicherbrem sen 6 gleichzeitig zugespannt werden. Hierdurch kann eine Blockierung der betreffenden Achse vermieden werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Lö sesteueranschluss 90 im zweiten Ausführungsbeispiel aber auch für eine Notlö- sefunktion verwendet werden.
In einer nicht dargestellten Variante ist ein zusätzliches Rückschlagventil direkt stromabwärts des Vorratsanschlusses 2 vorgesehen, um ein Strömen von Fluid zurück zum Vorratsanschluss 2 zu vermeiden.
Eine Variante zu dem zweiten Ausführungsbeispiel (Figur 2), nämlich die skan dinavische Anhängersteuerung, ist in Figur 3 gezeigt. Wie sich aus Figur 3 ergibt, besteht der einzige Unterschied in dem dritten Ausführungsbeispiel des elektropneumatischen Feststellbremsmoduls 1 darin, dass die Schaltstellungen des Anhängerventils 32 umgekehrt sind. Das heißt, das Anhängerventil 32 ge mäß dem dritten Ausführungsbeispiel (Figur 3) ist stromlos in der im ersten Ausführungsbeispiel (Figur 1 ) als erste Schaltstellung bezeichneten Schaltstel lung und verbindet somit stromlos den ersten Anhängerventilanschluss 34.1 mit dem zweiten Anhängerventilanschluss 34.2, sodass stromlos der Vorratsdruck pV als Anhängersteuerdruck pA ausgesteuert wird und somit die Betriebsbrem sen des Anhängerwagens im stromlosen Zustand (geparktem Zustand) gelöst sind.
Im Rahmen der Erfindung lässt sich also auf besonders einfache Art und Weise mit dem elektropneumatischen Feststellbremsmodul 1 sowohl die europäische Anhängersteuerung als auch die skandinavische Anhängersteuerung umset zen. Das vierte Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 zeigt nun ein elektropneumati sches Feststellbremsmodul 1 , wie es grundsätzlich aus den vorherigen Ausfüh rungsbeispielen 2 und 3 (Figuren 2 und 3) bekannt ist. Allerdings ist das Bistab ilventil 21 durch eine monostabile Einlass-Auslass-Ventilkombination 65 ersetzt. Ferner ist das elektropneumatische Feststellbremsmodul 1 nicht für ein Anhä ngersteuerventil TCV vorbereitet. Dies ist dann bevorzugt, wenn das elekt ropneumatische Feststellbremsmodul 1 in Nutzfahrzeugen eingesetzt werden soll, die keinen Anhänger ziehen, bzw. einen eventuellen Anhänger nicht mit Druckluft versorgen müssen. Daher können in solchen Ausführungsbeispielen der Anhängersteuerventilanschluss 30, das Anhängerventil 32, die Abzweiglei tung 36 und die vierte pneumatische Leitung 62 ersatzlos entfallen. Auch wenn diese Elemente bei allen vorherigen Ausführungsformen gezeigt sind, soll ver standen werden, dass sie nur optional und nicht essentiell für die Erfindung sind, und auch bei den ersten drei Ausführungsbeispielen entfallen können. Ferner soll verstanden werden, dass die Erfindung auch auf Varianten ange wandt werden kann, bei denen das Feststellbremsmodul 1 nicht nur für ein An hängersteuerventil TCV vorbereitet, sondern mit diesem wenigstens teilweise integriert ist. Auch hierbei können dann entsprechende Anschlüsse und/oder Ventile entfallen.
Zunächst wird mit Bezug auf Figur 4 in dem vierten Ausführungsbeispiel ein besonders einfaches Schaltungslayout beschrieben. Die monostabile Einlass- Auslass-Ventilkombination 65 weist ein Einlassventil 70 und ein Auslassventil 72 auf. Das Einlassventil 70 ist in diesem Ausführungsbeispiel als 3/2-Wege- Einlassventil 78 ausgebildet und weist einen ersten Einlassventilanschluss 70.1 , einen zweiten Einlassventilanschluss 70.2, und einen dritten Einlassventilan schluss 70.3 auf. Das Einlassventil 70 ist als monostabiles Ventil ausgebildet und ist in die in Figur 4 gezeigte erste Schaltstellung vorgespannt. Durch Be reitstellung eines vierten Schaltsignals S4 ist das Einlassventil 70 von der ers ten in Figur 4 gezeigten Schaltstellung in die zweite in Figur 4 nicht gezeigte Schaltstellung schaltbar. In der zweiten in Figur 4 nicht gezeigten Schaltstellung ist der erste Einlassventilanschluss 70.1 mit dem zweiten Einlassventilan schluss 70.2 verbunden.
Der zweite Einlassventilanschluss 70.2 ist mit der ersten pneumatischen Steu erleitung 56 verbunden, die, wie bereits mit Bezug auf die Ausführungsbeispiele 2 und 3 beschrieben wurde, zu dem ersten Steueranschluss 14.4 des ersten 3/2-Wegeventils führt und in die das Wechselventil 94 eingesetzt ist. Durch Schalten des Einlassventils 70 lässt sich folglich der erste Steuerdruck p1 aus- steuern. Das Wechselventil 94 ist, wie schon mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 beschrieben wurde über den zweiten Wechselventilanschluss 94.2 mit der Lö sesteuerleitung 92 verbunden, sodass das Wechselventil 94 jeweils den höhe ren des ersten Steuerdrucks p1 und des Lösesteuerdrucks pL an dem dritten Wechselventilanschluss 94.3 aussteuert und an dem ersten Steueranschluss 14.4 bereitstellt. Sobald dieser an dem ersten Steueranschluss 14.4 bereitge stellte Druck den ersten Schwellwert überschreitet, schaltet das erste 3/2- Wegeventil 14 in die zweite in Figur 4 nicht gezeigte Schaltstellung, und an dem Arbeitsanschluss 14.2 wird der Arbeitsdruck pVS ausgesteuert, der dann als Federspeicherbremsdruck pF bereitgestellt werden kann, wenn das 2/2-Wege- Sperrventil 1 6 in der in Figur 4 gezeigten offenen Schaltstellung ist. Die Feder speicherbremsen 6 werden in der Folge gelöst.
Um eine pneumatische Selbsthaltung des ersten 3/2-Wegeventils 14 zu errei chen, wurde in den ersten drei Ausführungsbeispielen (Figuren 1 bis 3) das Bistabilventil 21 eingesetzt, welches sowohl in der ersten als auch in der zwei ten Schaltstellung stabil ist. Die monostabile Einlass-Auslass-Ventilkombination 65 ist allerdings nicht in der offenen Schaltstellung stabil, sondern in der ge schlossenen. Aus diesem Grund weist das elektropneumatische Feststell bremsmodul 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel (Figur 4) eine Rückführ leitung 67 auf, die den von dem ersten 3/2 -Wegeventil 14 ausgesteuerten Ar beitsdruck pVS zum ersten Steuereingang 14.4 rückführt und dort als ersten Steuerdruck p1 bereitstellt. Auf diese Weise wird der erste Steuerdruck p1 auf rechterhalten. Eine pneumatische Selbsthaltung ist erreicht. Zu diesem Zweck ist die Rückführleitung 67 an den dritten Einlassventilanschluss 70.3 ange schlossen.
Um bei leichten Druckschwankungen am Federspeicheranschluss 4 die pneu matische Selbsthaltung nicht unmittelbar aufzulösen und ein Wechsel der Schaltzustände zu ermöglichen, ist in der Rückführleitung 67, genauer gesagt in dem Einlassventil 70, gemäß diesem Ausführungsbeispiel (Figur 4) eine Dros sel 68 angeordnet.
Zum Entlüften des ersten Steuereingangs 14.4, um das erste 3/2-Wegeventil 14 in die in Figur 4 gezeigte erste Schaltstellung zurückfallen zu lassen, ist das Auslassventil 72 vorgesehen. Dieses ist gemäß dem vierten Ausführungsbei spiel (Figur 4) als 2/2-Wege-Auslassventil 76 ausgebildet. Es weist einen ersten Auslassventilanschluss 72.1 und einen zweiten Auslassventilanschluss 72.2 auf. Der erste Auslassventilanschluss 72.1 ist mit der ersten pneumatischen Steuerleitung 56 verbunden, und der zweite Auslassventilanschluss 72.2 ist mit einer Entlüftung 5 verbunden. Das 2/2-Wege-Auslassventil 76 ist stromlos in der in Figur 4 gezeigten geschlossenen ersten Schaltstellung. Durch ein ent sprechendes fünftes Schaltsignal S5 lässt sich das 2/2-Wege-Auslassventil 76 in die in Figur 4 nicht gezeigte zweite offene Schaltstellung verbringen, in der der erste Auslassventilanschluss 72.1 mit dem zweiten Auslassventilanschluss 72.2 verbunden ist. Auf diese Weise lässt sich die erste pneumatische Steuer leitung 56 und somit der erste Steueranschluss 14.4 entlüften, sodass das erste 3/2-Wegeventil 14 in die in Figur 4 gezeigte erste Schaltstellung zurückfallen kann. Infolgedessen wird der Federspeicheranschluss 4 entlüftet, wenn auch das Sperrventil 16 in der in Figur 4 gezeigten offenen Schaltstellung ist.
In alternativen, nicht gezeigten Ausführungsformen können sowohl das Aus lassventil 72 als auch das Einlassventil 70 als 2/2-Wege-Ventil ausgebildet sein. In einem solchen Fall müsste die Rückführleitung 67 dann an dem Einlassventil 70 vorbei direkt mit der ersten pneumatischen Steuerleitung 56 verbunden wer den, beispielsweise mittels eines T-Stücks. Ebenso ist es möglich, das Auslassventil 72 als 3/2-Wege-Ventil und das Ein lassventil 70 als 2/2-Wegeventil auszubilden. Dann würde es sich anbieten, die Rückführleitung 67 analog zum vierten Ausführungsbeispiel mit dem dritten An schluss des Auslassventils 72 zu verbinden, sodass das als 3/2-Wege-Ventil ausgebildete Auslassventil mit der Entlüftung 5, der ersten pneumatischen Steuerleitung 56 und der Rückführleitung 67 verbunden ist, wobei stromlos die Rückführleitung 67 mit der ersten pneumatischen Steuerleitung 56 verbunden sein sollte, um eine sichere Selbsthaltung zu realisieren.
Bezuqszeichenliste (Teil der Beschreibung)
1 elektropneumatisches Feststellbremsmodul
2 Vorratsanschluss
3 Druckluftvorrat
4 Federspeicheranschluss
5 Entlüftung
6 Federspeicherbremszylinder
10 Einlass-Auslass-Ventileinheit
12 elektropneumatische Vorsteuereinheit
14 erstes 3/2-Wegeventil
14.1 Einlassanschluss des ersten 3/2-Wegeventils
14.2 Arbeitsanschluss des ersten 3/2-Wegeventils
14.3 Entlüftungsanschluss des ersten 3/2-Wegeventils
14.4 erster Steuereingang des ersten 3/2-Wegeventils 16 2/2-Wege-Sperrventil
16.1 erster Sperrventilanschluss
16.2 zweiter Sperrventilanschluss
16.3 zweiter Steuereingang
20 zweites 3/2-Wegeventil
21 Bistabilventil
21 .1 erster Bistabilventilanschluss
21 .2 zweiter Bistabilventilanschluss
21.3 dritter Bistabilventilanschluss
22 drittes 3/2-Wegeventil
22.1 Einlassanschluss des dritten 3/2-Wegeventils 22.2 Arbeitsanschluss des dritten 3/2-Wegeventils
22.3 Entlüftungsanschluss des dritten 3/2-Wegeventils 30 Anhängersteuerventilanschluss
32 Anhängerventil
34 viertes 3/2-Wegeventil
34.1 erster Anhängerventilanschluss 34.2 zweiter Anhängerventilanschluss
34.3 dritter Anhängerventilanschluss
36 Abzweigleitung
38 Federspeicherbremsdruckleitung
40 elektronischer Anschluss
50 erste pneumatische Leitung
52 zweite pneumatische Leitung
54 dritte pneumatische Leitung
56 erste pneumatische Steuerleitung
58 dritte pneumatische Leitung
60 zweite pneumatische Steuerleitung
62 vierte pneumatische Leitung
65 monostabile Einlass-Auslass-Ventilkombination
67 Rückführleitung
68 Drossel
70 Einlassventil
70.1 erster Einlassventilanschluss
70.2 zweiter Einlassventilanschluss
70.3 dritter Einlassventilanschluss
72 Auslassventil
72.1 erster Auslassventilanschluss
72.2 zweiter Auslassventilanschluss
76 2/2-Wege-Auslassventil
78 3/2-Wege-Einlassventil
90 Lösesteueranschluss
92 Lösesteuerleitung
94 Wechselventil
94.1 erster Wechselventilanschluss
94.2 zweiter Wechselventilanschluss
94.3 dritter Wechselventilanschluss
ECU elektronische Steuereinheit
pA Anhängersteuerdruck pV Vorratsdruck
pF Federspeicherbremsdruck pBHA Betriebsbremsdruck Hinterachse
P1 erster Steuerdruck
P2 zweiter Steuerdruck
PL Lösesteuerdruck
51 erstes Schaltsignal
52 zweites Schaltsignal
53 drittes Schaltsignal
SD Drucksignal
TCV Anhängersteuerventil