Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CONTROL DEVICE FOR A BRAKE SYSTEM, PARTICULARLY A VEHICLE BRAKE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/000528
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a control device for a brake system comprising at least two pressure circuits, a first electro-pneumatic pressure circuit (4; 4.2) for a vehicle provided with a braking power sensor (8; 8.2) and an actuating element (5; 6; 6.2), which is coupled to the braking power sensor (8; 8.2) and which is provided for specifying the driver's desire after providing a braking torque of a certain magnitude. The first electro-pneumatic pressure circuit (3; 3.2) comprises a control device (9; 9.2) and a pressure regulating module (10; 10.2). The second pneumatic pressure circuit (4; 4.2) comprises a mechanically actuatable service brake valve device (15; 15.2). According to the invention, the control device (9; 9.2), braking power sensor (8; 8.2), pressure regulating module (10; 10.2) and service brake valve device (15; 15.2) are combined to form a structural unit (2; 2.2).

Inventors:
HERGES MICHAEL (DE)
ROETHER FRIEDBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/006731
Publication Date:
January 03, 2003
Filing Date:
June 19, 2002
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
KNORR BREMSE GMBH (DE)
HERGES MICHAEL (DE)
ROETHER FRIEDBERT (DE)
International Classes:
B60T8/00; B60T8/32; B60T8/36; B60T13/58; B60T13/68; B60T15/02; B60T15/12; B60T15/14; (IPC1-7): B60T13/68; B60T8/36; B60T8/32; B60T13/58
Domestic Patent References:
WO2000068049A22000-11-16
Foreign References:
DE19815440A11999-10-14
EP1031730A22000-08-30
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) für ein Bremssystem mit mindestens zwei Druck kreisen, einem ersten, elektropneumatischen Druckkreis (3 ; 3.2) und einem zweiten, mechanisch pneumatischen Drucksteuervorrichtung für ein Fahr zeugbremssystem ; Druckkreis (4 ; 4.2), insbesondere Drucksteuervorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem ; 1.1 mit einem Bremswertgeber (8 ; 8.2) ; 1.2 mit einem, mit dem Bremswertgeber (8 ; 8.2) gekoppelten Betätigungselement (5,6 ; 6.2) zur Vorgabe des Fahrerwunsches nach Bereitstellung eines Bremsmomentes bestimmter Größe ; 1.3 der erste, elektropneumatischen Druckkreis (3 ; 3.2) umfasst eine Steuerein richtung (9 ; 9.2) und einen Druckregelmodul (10 ; 10.2) ; 1.4 der zweite, pneumatischen Druckkreis (4 ; 4.2) umfasst eine mechanisch betä tigbare Betriebsbremsventileinrichtung (15 ; 15.2) ; 1.5 Steuereinrichtung (9 ; 9.2), Bremswertgeber (8 ; 8.2) Betriebsbremsventilein richtung (15 ; 15.2) sind zu einer baulichen Einheit (2 ; 2.2) zusammengefasst 2. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Steuereinrichtung (9 ; 9.2), Bremswertgeber (8 ; 8.2), Druckregelmodul (10 ; 10.2) und Betriebsbremsventileinrichtung (15 ; 15.2) in unmittelbarer räumlicher Nähe zueinander angeordnet sind, 3. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass der Druckregelmodul (10 ; 10.2) und die Steuereinrichtung (9 ; 9.2) eine integrale Baueinheit bilden.
2. 4 Steuervorrichtung (1 ; 1.2) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (9), der Bremswertgeber (8), das Druckregelmodul (10) und das Betriebsbremsventil (15) in einem gemeinsamen Gehäuse (17) angeordnet sind.
3. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (9 ; 9.2), der Bremswertgeber (8 ; 8.2), das Druckregelmodul (10 ; 10.2) und/oder das Betriebsbremsventil (15, 15.2) jeweils im Bereich ihrer Gehäuse (18,19,20,21) aneinander befestigt, insbesondere aneinander angeflanscht sind.
4. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale : 6.1 der Druckregelmodul (10 ; 10.2) umfasst mindestens eine steuerbare Ventilen richtung (11 ; 11. 2) mit wenigstens einer Steuerkammer (12) und einer Arbeits kammer (13), welche mit wenigstens einem Betriebsbremszylinder koppelbar ist ; 6.2 die Betriebsbremsventileinrichtung (15 ; 15.2) umfasst eine, mit mindestens einem Betriebsbremszylinder koppelbare Arbeitskammer (16) ; 6.3 die steuerbare Ventileinrichtung (11 ; 11.2) des ersten Druckkreises (3 ; 3.2) und die Betriebsbremsventileinrichtung (15 ; 15.2) werden von einer Ventilen heit (35) mit einer gemeinsam nutzbaren Arbeitskammer (36) und einem ver schiebbaren und diese begrenzenden Kolben in Form eines Relaiskolbens (42) gebildet.
5. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die folgen den Merkmale : 7.1 die Ventileinheit (35) umfasst eine in einem Gehäuse (40) angeordnete erste Kammer (41), welche mittels des in dieser verschiebbar gelagerten Relaiskol bens (42) in die Arbeitskammer (36) und eine Steuerkammer (37) unterteil ist ; 7.2 die Arbeitskammer (37) ist über ein Relaisventil (38) mit einem Anschluss (39) zu einer Druckmittelquelle oder Druckmittelsenke koppelbar ; 7.3 der Arbeitskammer (37) ist ein mit dem Betriebsbremszylinder koppelbarer Anschluss (57) zugeordnet.
6. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die folgen den Merkmale : 8.1 der Kolben (42) bildet eine Stelleinrichtung für das Relaisventil (39) ; 8.2 das Relaisventil (39) umfasst ein Ventilglied in Form eines bewegbaren Man schettenteiles (43) und einen Ventilsitz (44), welcher von einer Gehäusein nenwand (45) gebildet wird.
7. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die folgen den Merkmale : 9.1 dem Relaiskolben (42) ist ein, mit dem Betätigungselement (7 ; 7.2) und dem Bremswertgeber (8 ; 8.2) gekoppelter Betätigungskolben (46) zugeordnet, wel cher in der ersten Kammer (41) verschiebbar gegenüber dem Relaiskolben (42) geführt ist, wobei die Verschiebbarkeit den Kontakt mit dem Relaiskolben (42) und eine gemeinsame Verschiebbarkeit mit diesem einschließt.
8. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch folgende Merkmale : 10.1 mit einem, mit der Betätigungseinrichtung (6 ; 6.2) und dem Bremswertgeber (8 ; 8.2) gekoppelten Pedalkraftkolben (48) ; 10.2 der Pedalkraftkolben (48) ist im Gehäuse (40) in einer weiteren zweiten Kam mer (47) verschiebbar gelagert ; 10.3 der Pedalkraftkolben (48) stützt sich über eine Federeinheit (49) an einer Ge häuseinnenwand des Gehäuses () ab.
9. Steuervorrichtung (1 ; 1.2) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeich net durch die folgenden Merkmale : 11.1 der Druckregelmodul (10 ; 10.2) umfasst zwei Steuerventile (26.1,26.2 ; 26.21 26.22) ; 11.2 die Steuerventile (26.1,26.2 ; 26.21,26.22) sind in Verbindungsleitungen (54) zwischen Arbeitskammer (36) und Steuerkammer (37) und Steuerkammer (37) und Umgebung oder einem Schalldämpfer (30 ; 30.2) angeordnet.
Description:
Steuervorrichtung für ein Bremssystem, insbesondere ein Fahrzeugbremssvstem Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem, insbesondere ein Fahrzeugbremssystem, im einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bremseinrichtungen für Fahrzeuge sind hinsichtlich ihres Aufbaus und der Funkti- onsweise in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Stellvertretend wird auf die nachfolgend genannten Druckschriften : 1. DE 197 46 342 A1 und 2. DE 198 15 440 A1 verwiesen.

Die Druckschrift OE 197 46 342 A 1 offenbart beispielhaft eine druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage mit wenigstens einem ersten, der Hinterachse des Fahrzeu- ges zugeordneten Bremskreis und einem zweiten, der Vorderachse des Fahrzeuges zugeordneten Bremskreis. Dabei sind dem ersten Bremskreis als auch dem zweiten Bremskreis je zwei Bremszylinder und je eine Steuerventileinrichtung zugeordnet, über welche die Bremszylinder in Abhängigkeit von einem Steuerdruck mit einer dem jeweiligen Bremskreis zugeordneten Druckmittelquelle oder mit einer Druckmittel- senke verbindbar sind. Zur Steuerung des an den Bremszylindern anliegenden Dru- ckes sind in der Regel Steuereinrichtungen vorgesehen, welche den einzelnen Bremskolben zugeordnet werden. Die Steuerung des Druckes an den Bremszylin- dern erfolgt dabei elektropneumatisch und zusätzlich zur Gewährleistung einer siche- ren Betriebsweise bei Ausfall der Elektronik rein pneumatisch. Die Betätigung im letztgenannten Fall erfolgt bekanntermaßen mechanisch. Dazu ist ein mit einem Bremswertgeber koppelbares Betätigungselement vorgesehen, über welches der Fahrer einen Wunsch nach Verzögerung beziehungsweise Erzeugung eines Brems- momentes abgibt. Aus dem Fahrerwunsch wird ein entsprechendes Signal generiert, welches einem Eingang einer Steuereinrichtung zugeführt wird. In der Steuerein- richtung wird der am Bremszylinder aus dem Fahrerwunsch resultierende erforderli- che Druck berechnet und mindestens ein Stellsignal zur Ansteuerung einer Einrich-

tung zur Erzeugung beziehungsweise Bereitstellung des Druckes erzeugt. Der dabei im Bremszylinder erforderliche bereitzustellende Druck wird mittels einem separaten Gerät, dem sogenannten Druckregelmodul erzeugt. Dieses umfasst eine Steuer- kammer und eine Arbeitskammer, wobei die Steuerkammer mit einer Druckmittel- quelle gekoppelt ist, während die Arbeitskammer mit dem Bremszylinder wenigstens mittelbar verbunden ist. Für den Fall des Ausfalls der Elektronik wird jedoch ein rein pneumatisches Rückfallsystem benötigt, das zumindest einen Backupkreis enthält.

Dieses rein pneumatische Rückfallsystem ist dabei derart ausgebildet, dass dieses ein Betriebsbremsventil mit mindestens einer Arbeitskammer umfasst, die ebenfalls mit dem Bremszylinder gekoppelt ist. Die Betätigung erfolgt über das Betätigungs- element, insbesondere weg-oder druckabhängig.

In der Fahrzeugindustrie ist es dabei üblich, die einzelnen Komponenten der Brems- anlage oder andere Systeme speziell auf die entsprechenden Einsatzerfordernisse einzelner Fahrzeugtypen anzupassen beziehungsweise abzustimmen, mit dem Ziel, das Einsatzverhalten dieser Fahrzeuge zu optimieren. Dazu ist es erforderlich, zahl- reiche Varianten für Einzelkomponenten zu produzieren und vorzuhalten, welche dann entsprechend den Einsatzerfordemissen miteinander zu kombinieren sind.

Dies bedeutet erheblich höhere Lagerhaltungskosten. Des weiteren bedingt die Kopplung der einzelnen Elemente einen höheren Leitungs-und Verkabelungsauf- wand, welcher wiederum eine Fehlerquelle darstellen kann.

Eine Ausführung einer Steuereinrichtung für eine Fahrzeugbremsanlage, welche die- se Nachteile zumindest teilweise vermeidet, ist aus der Druckschrift DE 198 15 440 A 1 bekannt. Bei dieser sind der Bremswertgeber, der Elektronikblock und ein Teil der Steuerelektronik zu einer Baueinheit zusammengefasst.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeuges derart weiterzuentwickeln, dass neben einer Verrin- gerung der Anzahl einzelner Bauelemente der zur Verfügung stehende Bauraum noch optimaler ausnutzbar ist und der Installationsaufwand für die elektrischen und pneumatischen Verbindungen eine erhebliche Reduktion erfährt. Des weiteren ist eine Senkung der Lagerhaltungskosten mit einfachen Mitteln anzustreben, wobei ein

hoher Grad an Standardisierung erzielt werden soll. Die Steuereinrichtung soll allen Sicherheitsanforderungen, welche bekannte Systeme mit separaten Geräten erfüllen, gerecht werden.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakteri- siert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Steuervorrichtung für ein Bremssystem mit mindestens zwei Druckkreisen-ei- nem ersten, elektro-pneumatischen Druckkreis und einem zweiten, mechanisch be- tätigbaren Druckkreis-für den Einsatz in Fahrzeugen umfasst einen Bremswertge- ber, eine Steuereinrichtung, ein Betriebsbremsventil und einen Druckregelmodul.

Diese einzelnen Elemente beziehungsweise Baueinheiten sind zu einer zentralen Baueinheit in Form eines Zentralmoduls zusammengefasst. Diese Zusammenfas- sung erfolgt dabei durch die räumlich nahe Anordnung der einzelnen Elemente. Für die Zusammenfassung der einzelnen Elemente zu einem Zentralmodul-der Ele- mente der elektropneumatischen Drucksteuerung und der mechanisch-pneumati- schen Drucksteuerung-bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Die einzelnen E- lemente können dabei a) durch Aneinanderanflanschen ihrer Gehäuse oder b) Integration einer Mehrzahl von Komponenten in einem gemeinsamen Gehäu- se oder c) Integration von Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse und Anflan- schen der restlichen Komponenten am gemeinsamen Gehäuse miteinander zu einer baulichen Einheit zusammengefasst werden.

Dies bietet den Vorteil, dass die Steuervorrichtung für ein Bremssystem mit mindes- tens zwei Druckkreisen, welche wenigstens einem Betriebsbremszylinder zuordenbar sind, als selbständig handelbare Baueinheit ausführbar ist und der Aufwand für er- forderliche Verkabelungen vor Ort am Fahrzeug erheblich reduziert werden kann, da die einzelnen Verbindungsleitungen-für Betriebsmittel und elektrische Verbin- dungsleitungen-bereits mit im Zentralmodul integriert sind. Die erforderliche Lei- tungslänge wird erheblich minimiert. Bezüglich der räumlichen Zuordnung der einzel-

nen Elemente zueinander bestehen ebenfalls eine Vielzahl von Möglichkeiten, wel- che jedoch im Ermessen des zuständigen Fachmannes liegen.

Unter einer Steuereinrichtung wird dabei ein Steuergerät, beispielsweise in Form ei- ner ECU verstanden. Die Funktion des Druckregelmoduls besteht darin, den am Bremszylinder erforderlichen Druck einzuregeln. Der Druckregelmodul ist dabei hin- sichtlich seiner Funktion zwischen dem Steuergerät und dem Bremszylinder ange- ordnet. Dieser umfasst einen sogenannten elektro-pneumatischen Druckmodulator, welcher mit einem Ausgang der Steuereinrichtung gekoppelt ist und eine Ventilen- richtung, umfassend eine Steuerkammer und eine Arbeitskammer, wobei der Druck- modulator mit der Steuerkammer gekoppelt ist. Die Arbeitskammer der zum Druckre- gelmodul gehörenden Ventileinrichtung ist mit dem Bremszylinder gekoppelt. Des weiteren umfasst der Druckregelmodul Ventileinrichtungen, welche den Druck in der Steuerkammer beeinflussen. Diese Ventileinrichtungen können auf unterschiedliche Art und Weise angesteuert werden. Eine bevorzugte Ausführung besteht in der elektromagnetischen Ansteuerung über die Steuereinrichtung.

Unter Betriebsbremsventil wird eine Ventileinrichtung verstanden, welche eine Ar- beitskammer und einen, in dieser führbaren Kolben als Stelleinrichtung zur Beein- flussung des Druckes in der Arbeitskammer umfasst, wobei die Arbeitskammer e- benfalls mit dem Bremszylinder und einer Druckmittelquelle gekoppelt ist. Die An- steuerung des Betriebsbremsventils erfolgt durch Betätigung eines mit dem Kolben gekoppelten Betätigungselementes entsprechend eines Fahrerwunsches nach Er- zeugung eines bestimmten Bremsmomentes, insbesondere beim Ausfall der Elektro- nik.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die zum Druckregelmodul gehö- rige Ventileinrichtung und die Betriebsbremsventileinrichtung in einer Ventileinheit zusammengefasst. Die Integration beider Ventileinrichtungen in einer Ventileinheit erfolgt dabei unter Ausnutzung einer gemeinsamen Arbeitskammer sowie mindes- tens eines gemeinsamen Anschlusses der Arbeitskammer mit einer Druckmittel- quelle oder Druckmittelsenke und mindestens eines Anschlusses von der Arbeits- kammer zum Verbraucher, insbesondere einem Betriebsbremszylinder. Die Ventil- einheit ist dabei wie folgt aufgebaut :

In einem Gehäuse ist eine erste Kammer vorgesehen. In dieser ist ein Kolbenele- ment in Form eines Relaiskolbens verschiebbar geführt, vorzugsweise an einer Ge- häuseinnenwand. Dieser unterteilt die erste Kammer in zwei, in ihrer Größe verän- derliche Teilkammern-eine Arbeits-und eine Steuerkammer. Der Arbeitskammer ist mindestens ein Anschluss an eine Druckmittelquelle oder Senke über eine Einrich- tung zur Beeinflussung der Druckmittelzufuhr zwischen Druckmittelquelle und Ar- beitskammer, vorzugsweise in Form einer elastischen Manschette zugeordnet. Diese bildet mit einer Gehäuseinnenwand ein Ventil, insbesondere ein Relaisventil, wobei die Gehäuseinnenwand einen Ventilsitz bildet und die Manschette das Ventilglied.

Der Relaiskolben bildet für beide Druckkreise die Stelleinrichtung für das Relaisventil zwischen Arbeitskammer und Druckmittelquelle bzw. Senke. Der Druck im elektro- pneumatischen Druckkreis wird über den Druckmodulator eingeregelt. Dazu wird die Steuerkammer mit Druck beaufschlagt, welcher von dieser Seite auf den Relaiskol- ben wirkt. Zur Beeinflussung des Druckes in der Steuerkammer sind neben dem e- lektropneumatischen Druckregelmodulator zwei Ventileinrichtungen vorgesehen, welche den Druck in den einzelnen durch den Relaiskolben unterteilten Teilkammern - der Steuerkammer und der Arbeitskammer-beeinflussen beziehungsweise eine Verbindung zwischen Steuerkammer und Schalldämpfer oder Umgebung zum Druckabbau ermöglichen. Die Bewegung des mit dem Bremspedal verbundenen Betätigungselementes wird mit dem integrierten Bremswertgeber sensiert und gibt somit den Fahrerwunsch bezüglich der Erzeugung eines bestimmten Bremsmomen- tes an die Steuereinrichtung weiter, insbesondere einem Eingang der Steuereinrich- tung. Der von der Steuereinrichtung ermittelte beziehungsweise errechnete Druck für die Vorder-oder Hinterachse wird dabei über die Ventileinrichtungen über die Steu- erkammer in der Arbeitskammer der Ventileinheit eingesteuert. Der Relaiskolben re- gelt pneumatisch den Druck in der Arbeitskammer ein, welcher zu den Bremszylin- dern und in einer weiteren Ausführung auch unter einen, mit dem Betätigungsele- ment gekoppelten Pedalkraftkolben geführt wird. Dieser stützt sich über mindestens eine Federeinrichtung am gemeinsamen Gehäuse, insbesondere an einer Gehäuse- wand einer weiteren Kammer im gemeinsamen Gehäuse ab. Dabei ist dieser in einer Druckkammer angeordnet, welche mit der Arbeitskammer gekoppelt ist. Bei Ausfall der elektronischen Druckregelung baut sich der Druck am Pedalkraftkolben von Sei- ten der Arbeitskammer ab. Der Fahrer spürt dabei durch die direkte Kopplung des

Betätigungselementes mit dem Pedalkraftkolben nur noch eine geringe Gegenkraft am Pedal. Betätigt er nun das Pedal weiter, setzt ein mit dem Pedalkraftkolben ge- koppelter Stößel auf dem Relaiskolben auf und betätigt diesen nunmehr rein mecha- nisch. Durch die direkte mechanische Kopplung besteht die Möglichkeit, den Druck kraftgesteuert von Seiten des Fahrers einzuregeln. Die Zusammenfassung und ge- meinsame Nutzung der wesentlichen Elemente der einzelnen Ventileinrichtungen- Ventileinrichtung des Druckregelmoduls und Betriebsbremsventileinrichtung-in einer Ventileinheit bietet den Vorteil der Schaffung einer sehr kompakten multifunktionalen Ventileinheit mit einer geringen Anzahl von Bauelementen. Zusätzliche Verbindun- gen zwischen beiden Ventileinrichtungen können entfallen.

Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung wird bei Kombination der beiden Ventil- einrichtungen beziehungsweise Zusammenfassung in einer Ventileinheit der in der Arbeitskammer erzeugte Druck bei elektro-pneumatischer Betätigung zur Erzeugung der Gegenkraft am Bremspedal genutzt, indem dieser Druck auf eine Kolbenfläche geleitet wird, welche der Bewegungsrichtung der Betätigung entgegenwirkt. Dazu ist die Arbeitskammer mit der Kammer, in welcher der Pedalkraftkolben geführt ist, ins- besondere der Druckkammer verbunden, beispielsweise über eine Verbindungslei- tung zwischen Arbeitskammer und Druckkammer oder eine Öffnung. Durch die ge- zielte Auslegung der Flächenverhältnisse am Kolben besteht die Möglichkeit, das zur Erzeugung des Backupdruckes mehr, weniger oder gleich viel Kraft bei der mechani- schen Betätigung aufgewendet werden muss, wie bei der elektrisch gesteuerten Bremse, wobei die Auslegung der Flächenverhältnisse zur Ausbildung beliebiger Charakteristiken der Pedalkraft kundenspezifisch erfolgen kann.

Zur Bildung des Zentralmoduls werden bei Vorsehen der kombinierten Ventileinheit der Bremswertgeber, Steuereinrichtung und die einzelnen zur Steuerung erforderli- chen zusätzlichen Ventileinrichtungen entweder am Gehäuse der Ventileinheit ange- flansch beziehungsweise oder in einer anderen Art und Weise befestigt oder aber mit der Ventileinheit in einem gemeinsamen Gehäuse integriert. Vorzugsweise wird jedoch bezüglich der Zugänglichkeit die erste Variante gewählt.

Bei Ausführung von getrennten Ventileinrichtungen-Betriebsbremsventil und Ventil- einrichtung des Druckregelmoduls-können beide Ventileinrichtungen in einem ge- meinsamen Gehäuse integriert sein, wobei die weiteren zum Zentralmodul gehören- den Einheiten-Steuereinrichtung, Druckmodulator und Ventileinrichtungen-am Ge- häuse angeordnet sind. Denkbar ist jedoch auch hier eine Ausführung mit Integration in einem gemeinsamen Gehäuse.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt : Figur 1 a und 1 b verdeutlichen in schematisch stark vereinfachter Darstellung grundlegende Möglichkeiten der erfindungsgemäßen Zusammenfassung der einzelnen Elemente der Steuervorrichtung in ei- nem Zentralmodul ; Figur 2 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung das Grundprinzip einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Zusammenfassung der einzelnen Komponenten der elektro-pneumatischen Drucksteuerung und der rein pneumatischen Drucksteuerung zu einer Ventileinheit in der Steuervorrichtung Die Figuren 1 a und 1 b verdeutlichen in schematisch stark vereinfachter Darstellung Möglichkeiten der erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Steuervorrichtung 1, ins- besondere Drucksteuervorrichtung für ein Bremssystem, insbesondere ein Fahr- zeugbremssystem, in Form eines Zentralmoduls 2. Die Aufgabe der Steuervorrich- tung 1 besteht dabei darin, den aus einem Fahrerwunsch nach Bereitstellung eines Bremsmomentes bestimmter Größe erforderlichen Druck einzustellen, zu steuern oder zu regeln. Unter Steuervorrichtung wird dabei die Gesamtheit aus Steuergerä- ten und Stellgliedern, einschließlich der Verbindungen zwischen diesen verstanden.

Die Steuervorrichtung 1 umfasst einen ersten, elektro-pneumatischen Druckkreis 3 und einen zweiten, mechanisch-pneumatischen Druckkreis 4. Dabei bedeutet e- lektro-pneumatisch, dass die Erzeugung des am entsprechenden Stellglied des Bremssystems, beispielsweise am Betriebsbremszylinder erforderlichen Druckes pneumatisch und die Einstellung bzw. Steuerung oder Regelung elektronisch erfol-

gen. Mechanisch-pneumatisch beinhaltet die Erzeugung des erforderlichen Druckes pneumatisch und die Einstellung bzw. Steuerung oder Regelung mechanisch. Des weiteren sind mindestens eine Einrichtung 5 zur Vorgabe eines Fahrerwunsches nach Bereitstellung bzw. Erzeugung eines Bremsmomentes bestimmter Größe, im allgemeinen ein vom Fahrer bedienbares Betätigungselement 6 und Übertragungs- elemente, beispielsweise in Form eines Betätigungsstößels 7, welcher mit einem Bremswertgeber 8 gekoppelt ist, vorgesehen. Der erste, elektro-pneumatische Druckkreis 3 umfasst eine Steuereinrichtung 9 und einen Druckregelmodul 10. Die Funktion des Druckregelmoduls 10 besteht darin, den am Betriebsbremszylinder er- forderlichen Druck einzuregeln. Das Druckregelmodul 10 ist hinsichtlich seiner Funk- tion zwischen der Steuereinrichtung 9 und dem Betriebsbremszylinder angeordnet.

Der Druckregelmodul 10 umfasst mindestens eine elektro-pneumatisch steuerbare Ventileinrichtung 11, umfassend wenigstens eine Steuerkammer 12 und eine Ar- beitskammer 13, welche mit einem, hier im einzelnen nicht dargestellten Betriebs- bremszylinder über einen Anschluss 14 koppelbar ist. Die Steuereinrichtung 9 kann dabei in Form eines Steuergerätes ausgeführt sein. Der zweite, pneumatischen Druckkreis 4 umfasst eine mechanisch betätigbare Betriebsbremsventileinrichtung 15, umfassend eine Arbeitskammer 16, die mit dem Betriebsbremszylinder koppelbar ist, beispielsweise über den Anschluss 22. Erfindungsgemäß sind Bremswertgeber 8, die Betriebsbremsventileinrichtung 15 mit mindestens einkreisiger Backup-Funktion, die Steuereinrichtung 9 und der Druckregelmodul 10 zu einer baulichen Einheit in Form des Zentralmoduls 2 zusammengefasst. Die Zusammenfassung der einzelnen Elemente erfolgt durch die räumlich nahe Anordnung der einzelnen Elemente- Bremswertgeber 8, Betriebsbremsventileinrichtung 15, Steuereinrichtung 9 und Druckregelmodul 10. Die einzelnen Elemente können dabei gemäß Figur 1 a in ei- nem gemeinsamen Gehäuse, hier schematisch angedeutet und mit 17 bezeichnet, integriert sein, oder aber gemäß Figur 1 b durch aneinander Anflanschen der einzel- nen Elemente Bremswertgeber 8, Steuereinrichtung 9, Druckregelmodul 10 und Be- triebsbremsventileinrichtung 15 im Bereich von deren Außengehäuse-für den Bremswertgeber 8 mit 18, die Betriebsbremsventileinrichtung 15 mit 19, die Steuer- einrichtung 9 mit 20 und den Druckregelmodul 10 mit 21 bezeichnet-realisiert wer- den. Die Betriebsbremsventileinrichtung 15 und der Druckregelmodul 10 werden im dargestellten Fall zur Verdeutlichung von separaten Bauelementen gebildet. Der Druckregelmodul 10 enthält dabei im dargestellten Fall keine Steuerelektronik, diese

ist in der Steuereinrichtung 9 enthalten. Denkbar ist jedoch auch, dass bereits im o- der am Druckregelmodul 10 die Steuereinrichtung 9 oder zumindest ein Teil von die- ser angeordnet ist.

Der Ventileinrichtung 11 des Druckregelmoduls 10 sind zur Steuerung des Druckes in der Steuerkammer 12 zur der Einsteuerung des Druckes in der Arbeitskammer 13 mindestens zwei Ventileinrichtungen, eine erste Ventileinrichtung 26.1 und eine zweite Ventileinrichtung 26.2 zur Steuerung zugeordnet. Die beiden Ventileinrichtun- gen-erste Ventileinrichtung 26.1 und zweite Ventileinrichtung 26.2-sind dabei in den Leitungsverbindungen 27 zwischen den mittels eines Ventilkolbens 28 der Ven- tileinrichtung 11 in Steuerkammer 12 und Arbeitskammer 13 unterteilten Kammern und in einer Leitungsverbindung 29 zwischen Steuerkammer 12 und einem Schall- dämpfer 30 angeordnet. Die beiden Ventileinrichtungen-erste Ventileinrichtung 26.1 und zweite Ventileinrichtung 26.2-sind beispielsweise als 1/2-Wegeventile ausge- führt, welche vorzugsweise elektromagnetisch betätigt, insbesondere über die Steu- ereinrichtung 9 angesteuert werden. Die erste Funktionsstellung 126. 1 der ersten Ven- tileinrichtung 27.1 dient dabei der Steuerung des Druckes. Die zweite Stellung 1126. 1 der ersten Ventileinrichtung 26.1 dient dabei dem Druckabbau an der Kolbenfläche 33, welche zu einem Druckaufbau an der Kolbenfläche 32 führt. Die zweite Ventilen- richtung 26.2 dient der Verminderung des Druckes in der Steuerkammer 12, welcher auf die zweite Kolbenfläche 33 wirkt. Diese wird über eine Druckentlastungseinrich- tung in Form eines Schalldämpfers 30 entlastet. Der Druck in der Arbeitskammer 13 wird am Betriebsbremszylinder wirksam. Des weiteren erkennbar in der Figur 1 a ist der Anschluss 24 der Betriebsbremsventileinrichtung 15 mit einer Druckmittelquelle oder Senke.

In einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung einer Ausführung gemäß der Fi- gur 1 a und 1 b werden Bauelemente des Druckregelmoduls 10.2 und der Betriebs- bremsventileinrichtung 15.2 zusätzlich einer baulichen Einheit 34 zusammengefasst, wie in Figur 2 dargestellt, welche bei Zusammenfassung mit dem Bremswertgeber 8.2 als Zentralmodul 2.2 bezeichnet wird. Die Funktion der einzelnen Komponenten entspricht denen in Figur 1 a bzw. 1 b. Für gleiche Elemente werden daher die glei- chen Bezugszeichen verwendet.

Anstatt für jeden Druckkreis-erster, elektro-pneumatischer Druckkreis 3.2 und zweiter, mechanisch-pneumatischer Druckkreis 4.2-eine eigene Ventileinrichtung zu verwenden, werden die elektro-pneumatisch steuerbare Ventileinrichtung 11.2 des Druckregelmoduls 10.2 gemäß Figur 1 a sowie die Betriebsbremsventileinrichtung 15.2 zu einer kombinierten Ventileinheit 35 zusammengefasst. Dies bedeutet, dass die in den Figuren 1 a und 1 b dargestellten Arbeitskammer 13 für die Ventileinrich- tung 11 des Druckregelmoduls 10 und die Arbeitskammer 16 für die Betriebsbrems- ventileinrichtung 15 von einer gemeinsam für beide Funktionen nutzbaren Arbeits- kammer 36 gebildet werden. Die Ventileinheit 35 beinhaltet des weiteren eine Steu- erkammer 37, diese entspricht der Steuerkammer 12 der Ventileinrichtung 11 gemäß Figur 1 a. Die Arbeitskammer 36 ist über ein Relaisventil 38 mit einer Drucksenke oder Druckmittelquelle über den Anschluss 39 verbindbar. Der Anschluss 39 bzw. die daran anschließende Verbindungsleitung bildet die Zusammenfassung der An- schlüsse 23 der elektro-pneumatischen Ventileinrichtung 11 zur Kopplung mit einer Druckmittelquelle oder Senke gemäß der Figur 1 a und des Anschlusses 24 des Be- triebsbremsventils 15 mit einer Druckmittelsenke oder Druckmittelquelle. Die bauli- che Einheit 34, insbesondere der Zentralmodul 2.2 umfasst dazu ein Gehäuse 40, in welchem in einer ersten Kammer 41 ein Relåiskolben 42, welcher die Funktion des Kolbens 28 der Ventileinrichtung 11 und die Funktion des Kolbens der Betriebs- bremsventileinrichtung 15 gemäß der Ausführung in Figur 1 a übernimmt. Der Re- laiskolben 42 ist verschiebbar in der Kammer 41 geführt und unterteilt diese in die Steuerkammer 37 für die Funktion der Ventileinrichtung 11 und die Arbeitskammer 36 zur Beaufschlagung des Betriebsbremszylinders mit einem Druck. Der Relaiskol- ben 42 dient dabei der Betätigung des Relaisventils 38. Dieses wird von einem be- wegbaren Manschettenteil 43 als Ventilglied und einem Ventilsitz 44, beispielsweise in Form einer Gehäuseinnenwand 45, gebildet. In der ersten Kammer 41 ist ein wei- terer Kolben geführt, welcher auf den Relaiskolben 42 einwirkt und mit dem Betäti- gungselement 6.2, insbesondere dem Betätigungsstößel 7.2 verbunden ist. Dieser wird als Betätigungskolben 46 bezeichnet. Um den Backupdruck bei Ausfall der e- lektronischen Druckregelung kraftgesteuert einregeln zu können ist eine weitere zweite Kammer 47 vorgesehen, in welcher ein Pedalkraftkolben 48 geführt ist und über mindestens eine Federeinheit 49 vorgespannt ist. Dieser ist mit dem Betäti- gungskolben 46 derart verbunden, dass eine Bewegung des Pedalkraftkolbens 48

eine Zwangsverschiebung des Betätigungskolbens 46 in der gleichen Richtung, d. h. zum Relaiskolbens 42 oder entgegen bewirkt. Zusätzlich zur Federvorspannung wird die in Richtung des Relaiskolbens 42 weisende Kolbenfläche 50 des Pedalkraftkol- bens 48, das heißt die bei Betätigung des Betätigungselementes 6.2, insbesondere des Betätigungsstößels 7.2 in Richtung des Relaiskolbens 42 gerichtete Fläche 50 mit Druck aus der Arbeitskammer 36 beaufschlagt. Zu diesem Zweck ist eine Verbin- dungsleitung 51 zwischen der Arbeitskammer 36 und der zweiten Kammer 47 vorge- sehen, wobei deren Einmündung in die zweite Kammer 47 zwischen Pedalkraftkol- ben 45 und der Gehäusewand 52 erfolgt, an welcher sich die Federeinheit 49 ab- stützt, so das der in der Kammer 47 enthaltene Druck, welcher dem Druck im Be- triebsbremszylinder proportional ist, der Betätigung des Betätigungsstößel 7.2 entge- gengerichtet ist. Des weiteren im selben Gehäuse 40 untergebracht, ist eine dritte Kammer 53, welche der Entlastung dient und einen Schalldämpfer 30.2 beinhaltet.

Der baulichen Einheit 34 des weiteren zugeordnet sind die beiden Ventileinrichtun- gen 26.21 und 26.22, welche der Steuerung der kombinierten Ventileinrichtung 35 im ersten, elektro-pneumatischen Druckkreis 3.2 dienen. Auf die Funktion wird im nachfolgenden im Einzelnen eingegangen. Grundsätzlich werden zwei unterschiedli- che Betriebsweisen unterschieden-die elektro-pneumatischen Drucksteuerung und die rein pneumatische Drucksteuerung bei Betätigung des Betätigungselementes 6.2, wobei letztgenannte Drucksteuerung beim Ausfall der Elektronik zum Tragen kommt. Im ersten Fall wird der am Betriebsbremszylinder erforderliche Druck über den ersten, elektro-pneumatischen Druckkreis 3.2 erzeugt, während im zweiten Fall der am Betriebsbremszylinder erforderliche Druck über den zweiten, mechanisch- pneumatischen Druckkreis 4.2 eingestellt wird. Zur elektro-pneumatischen Steuerung bzw. Einstellung des Druckes am Betriebsbremszylinder bei Vorliegen eines Fahrer- wunsches zur Erzeugung eines bestimmten Bremsmomentes durch Betätigung eines Betätigungselementes 6.2 am Betätigungsstößel 7.2, beispielsweise in Form eines Weges oder Druckes, wird über den Bremswertgeber 8.2 an der Steuereinrichtung 9.2 mindestens eine, den Fahrerwunsch nach Erzeugung eines bestimmten Brems- momentes wenigstens mittelbar charakterisierende Größe sensiert. Diese wird einem Eingang der Steuereinrichtung 9.2 zugeführt. Die Steuereinrichtung 9.2, welche in Form eines Steuergerätes ausgeführt ist und beispielsweise mindestens einen Mic- roprozessor beinhaltet, berechnet dann den am Betriebsbremszylinder bereitzustel-

lenden erforderlichen Druck, welcher mittels der beiden Ventileinrichtungen 26.21 und 26.22 in der Steuerkammer 37 der kombinierten Ventileinheit 34 eingeregelt und über den Anschluss bzw. die Verbindungsleitung 57 dem Betriebsbremszylinder zur Verfügung gestellt wird. Über den Relaiskolben 42 wird dann der Druck in der Ar- beitskammer 36 eingeregelt. Gleichzeitig wird dieser Druck am Pedalkraftkolben 48 in der Kammer 47 wirksam. Die Beaufschlagung erfolgt dabei auf der von der Betäti- gung des Betätigungsstößels 7.2 weg gerichteten Kolbenfläche 53 am Pedalkraftkol- ben 48. Dadurch wird im elektro-pneumatischen Betrieb am Bremswertgeber 8.2 auf Grund des am Pedalkraftkolben 48 wirksam werdenden Druckes eine zu Betätigung des Betätigungsstößels 7.2 proportionale Gegenkraft erfassbar und zur Beschrei- bung des Fahrerwunsches, das heißt zur Bildung des Eingangssignals an der Steu- ereinrichtung 9.2 erzeugbar.

In der zweiten Betriebsweise, der rein pneumatischen Drucksteuerung, welche bei Ausfall der Elektronik zum Tragen kommt, wird der zweite, mechanisch- pneumatischen Druckkreis 4.2 aktiviert. Die Betätigung des Relaiskolbens 42 erfolgt rein mechanisch. Zu diesem Zweck ist der Betätigungsstößel 7.2 und der mit diesem gekoppelten Pedalkraftkolben 48 mit dem Betätigungskolben 46, welcher als Betäti- gungsstößel für den Relaiskolben 42 fungiert, verbunden. Dabei besteht die Möglich- keit durch Auslegung der Größe der Kolbenfläche am Pedalkraftkolben 48 insbeson- dere der Kolbenfläche 53, den Backupdruck entsprechend den Einsatzerfordernissen einzustellen.

Der Druckregelmodul 10.2 umfasst in Figur 2 die Ventileinrichtungen 26.21 und 26.22, wobei der Ventileinrichtung 26.2 die Steuerung des Druckes in der Steuer- kammer 37 obliegt. Zu diesem Zweck ist diese in der Verbindungsleitung 54 zwi- schen der Steuerkammer 37 und der angeordnet, die der Versorgung der Steuer- kammer 37 mit Druckmittel dient, während die Ventileinrichtung 26.2 der Entlastung der Steuerkammer 37, insbesondere im Schalldämpfer 30.2 dient. Die beiden Ventil- einrichtungen-erste Ventileinrichtung 26.21 und zweite Ventileinrichtung 26.22 sind als 1/2-Wegeventile ausgeführt, welche vorzugsweise elektromagnetisch betätigt und über die Steuereinrichtung 9.2 angesteuert werden. Die erste Funktionsstellung 126. 2, der ersten Ventileinrichtung 26.21 dient dabei der Steuerung des Druck. Der in

der Steuerkammer 37 an der ersten Kolbenfläche 55 des Relaiskolbens 42 wirkende Druck kann über die erste Ventileinrichtung 26.21 und die Leitungsverbindung 5 in der Steuerkammer 37 abgebaut werden. Die zweite Stellung 1126. 2, der ersten Ventil- einrichtung 26.21 dient dabei dem Halten der Drücke an beiden Kolbenflächen 55,56 des Relaiskolbens 42. Die zweite Ventileinrichtung 26.22 dient der des Druckes in der Steuerkammer 37, welche auf die erste Kolbenfläche 55 des Relaiskolbens 42 wirkt.

Bezugszeichenliste 1,1.2 Steuervorrichtung 2,2.2 Zentralmodul 3,3.2 elektro-pneumatischer Druckkreis 4,4.2 mechanisch-pneumatischer Druckkreis 5 Einrichtung zur Vorgabe eines Fahrerwunsches nach Erzeugung eines Bremsmomentes bestimmter Größe 6,6.2 Betätigungselement 7,7.2 Betätigungsstößel 8, 8.2 Bremswertgeber 9, 9.2 Steuereinrichtung, Steuergerät 10,10.2 Druckregelmodul 11, 11. 2 elektro-pneumatisch steuerbare Ventileinrichtung 12 Steuerkammer 13 Arbeitskammer 14 Anschluss von der Arbeitskammer 13 zur Kopplung mit dem Be- triebsbremszylinder 15,15.2 Betriebsbremsventileinrichtung 16 Arbeitskammer 17 Gehäuse 18 Gehäuse des Bremswertgebers 19 Gehäuse der Betriebsbremsventileinrichtung 20 Gehäuse der Steuereinrichtung 21 Gehäuse des Druckregelmoduls 22 Anschluss der Betriebsbremsventileinrichtung zur Kopplung mit einem Verbraucher, insbesondere einem Betriebsbremszylinder 23 Anschluss der elektro-pneumatischen Ventileinrichtung zur Kopplung mit einer Druckmittelquelle oder Senke

24 Anschluss der Betriebsbremsventileinrichtung zur Kopplung mit einer Druckmittelquelle oder Senke 25 Mittel zur Steuerung des Drucks 26.1,26.12 erste Ventileinrichtung 26.2,26.22 zweite Ventileinrichtung 27 Leitungsverbindung 28 Ventilkolben 29 Leitungsverbindung 30,30.2 Schalldämpfer 31 Ventileinrichtung 32 Kolbenfläche 33 Kolbenfläche 34 bauliche Einheit 35 kombinierte Ventileinheit 36 Arbeitskammer 37 Steuerkammer 38 Relaisventil 39 Anschluss 40 Gehäuse 41 erste Kammer 42 Relaiskolben 43 bewegbares Manschettenteil 44 Ventilsitz 45 Gehäuseinnenwand 46 Betätigungskolben 47 zweite Kammer 48 Pedalkraftkolben 49 Federeinheit 50 Kolbenfläche 51 Verbindungsleitung 52 Gehäusewand 53 Kolbenfläche

54 Verbindungsleitung 55 erste Kolbenfläche 56 zweite Kolbenfläche 57 Verbindungsleitung