BR112017003507B1 - Processo para controlar um dispositivo de freio de serviço de um veículo, bem como dispositivo de válvula de freio de serviço para esse dispositivo de freio de serviço - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA CONTROLAR UM DISPOSITIVO DE FREIO DE SERVIÇO DE UM VEÍCULO, BEM COMO DISPOSITIVO DE VÁLVULA DE FREIO DE SERVIÇO PARA ESSE DISPOSITIVO DE FREIO DE SERVIÇO. Processo para controlar um dispositivo de freio de serviço pneumático ou eletropneumático de um veículo, no qual uma solicitação de frenagem do motorista dá-se por acionamento de um órgão de acionamento de freio de serviço (10) de um dispositivo de válvula de freio de serviço (1) do dispositivo de frenagem, sendo que por acionamento do órgão de acionamento do freio de serviço (10) pelo menos um pistão de controle (4, 12) do dispositivo de válvula de freio de serviço (1) é carregado com uma primeira força de acionamento e o pistão de controle (4, 12) controla diretamente ou indiretamente uma válvula de assento duplo (34) do dispositivo de válvula de freio de serviço (1), que compreende pelo menos um assento de entrada (64) e um assento de saída (32), para gerar uma pressão de frenagem pneumática ou pressão de controle de frenagem em pelo menos um circuito de freio de serviço pneumático do dispositivo de freio de serviço, em que um pistão de controle (4, 12) do dispositivo de válvula de freio de serviço (1) é carregado por uma primeira força de acionamento e/ou por uma segunda força de acionamento, que com relação à primeira força de acionamento atua paralelamente e no mesmo sentido ou em sentido contrário sobre o pistão de controle (4, 12) e é gerado independentemente de uma solicitação de frenagem pelo motorista.

Description

[001] A invenção refere-se a um processo para controlar um dispositivo de freio de serviço pneumático ou eletropneumático de um veículo, no qual uma solicitação de frenagem do motorista dá-se por acionamento de um órgão de acionamento de freio de serviço de um dispositivo de válvula de freio de serviço do dispositivo de frenagem, sendo que por acionamento do órgão de acionamento do freio pelo menos um pistão de controle do dispositivo de válvula de freio de serviço é carregado com uma primeira força de acionamento e o pistão de controle controla diretamente ou indiretamente uma válvula de assento duplo do dispositivo de válvula de freio de serviço, que compreende pelo menos um assento de entrada e um assento de saída, para gerar uma pressão de frenagem pneumática ou pressão de controle de fre- nagem em pelo menos um circuito de freio de serviço pneumático do dispositivo de freio de serviço de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

[002] Além disso, a invenção refere-se a um dispositivo de válvula de freio de serviço de um veículo, com um órgão de acionamento de freio de serviço, que é acionado por um motorista, na dependência de uma solicitação de frenagem do motorista, sendo que dependendo de um acionamento do órgão de acionamento de freio de serviço, uma pressão de frenagem pneumática ou pressão de controle de frenagem é integrada em pelo menos uma ligação para um circuito de freio de serviço pneumático, pelo menos um pistão de controle, acionamento pelo órgão de acionamento de freio, sendo que por um acionamento do órgão de acionamento de freio de serviço, uma primeira força de acionamento é aplicada sobre o pelo menos um pistão de controle, pelo menos uma válvula de assento duplo, controlada diretamente ou indiretamente por pelo menos um pistão de controle, que compreende um assento de entrada, conectado com uma ligação para uma reserva de ar comprimido, e um assento de saída, conectado com uma fonte de pressão negativa, e que, dependendo do controle, conecta a pelo menos uma ligação para o circuito de freio de serviço pneumático com a ligação para a reserva de ar comprimido ou com a fonte de pressão negativa, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 11.

[003] Esse dispositivo de válvula de freio de serviço, por exemplo de um circuito, isto é, que controla um circuito de freio pneumático, é conhecido do documento DE 42 32 492 A1.

[004] Além disso, são conhecidos do estado da técnica também dispositivos de válvula de freio de serviço com dois circuitos pneumáticos, por exemplo, um circuito de freio do eixo dianteiro e um circuito de freio de eixo traseiro pneumático. Além disso, esse dispositivo de válvula de freio de serviço, então eletropneumático, ou módulo de freio de pedal, também pode estar complementado por um circuito meramente elétrico, que controla um circuito de freio eletropneumático prioritário, sendo que, então, os dois circuitos de freio são usados apenas de modo redundante. Dispositivos de válvula de freio de serviço meramente pneumáticos, consequentemente são usados para dispositivos de freio de serviço meramente pneumáticos e dispositivos de freio de serviço eletropneumáticos ou módulos de freio de pedal para dispositivos de freio de serviço eletropneumáticos ou para EBS (sistemas de freio re-gulados eletronicamente).

[005] Todos esses dispositivos de válvula de freio de serviço do estado da técnica têm em comum o fato de que em seus canais pneumáticos, nos quais está ligado, em cada caso, um circuito de freio de serviço pneumático, geram apenas uma pressão de frenagem ou pressão de controle de frenagem , dependente de um acionamento do órgão de acionamento de freio, por exemplo, um pedal de freio.

[006] Por outro lado, existem em parte, há algum tempo, sistemas de assistência ao motorista, tais como regulação do deslizamento do acionamento (ASR), assistente de frenagem de emergência (AEBS), regulação sequencial de percurso (ACC) ou regulação da dinâmica da marcha (ESP), com cuja ajuda a pressão de frenagem ou pressão de controle de frenagem emitida pela válvula de freio de serviço, modifica, modula ou é bloqueada em relação aos cilindros de freio de roda. No caso de ASR, por exemplo, pelas válvulas de ASR, ligadas nas linhas de pressão de frenagem, entre o canal correspondente da válvula de freio de serviço e os cilindros de freio correspondentes em eixos acionados, do dispositivo de válvula de freio de serviço são integrados nos cilindros de freio de roda correspondentes ou também sob um ar comprimido, que se encontra sob uma determinada pressão de reserva, de um recipiente de reserva de ar comprimido, no caso de excessivo deslizamento do acionamento.

[007] Para influenciar ou modificar a pressão de frenagem ou pressão de controle de frenagem disposta a jusante do dispositivo de válvula de freio de serviço, na dependência das condições de serviço da marcha, por um lado, é preciso, portanto, operar a uma determinada complexidade.

[008] Por outro lado, existe uma desvantagem de sistemas de ASR usuais, no fato de que a pressão de frenagem pelas válvulas de controle de pressão ABS pode apenas ser controlada e não regulada e, portanto, só limitadamente pode corresponder a uma pressão teórica. Também no lado direito do veículo, à direita, e no lado do veículo esquerdo, podem ajustar-se pressões de frenagem diferentes, o que, particularmente, a intervenções de frenagem leves pode ser perceptível, tal como são frequentemente necessárias, por exemplo, em uma regulação sequencial de veículo (ACC,Adaptative Cruise Control).

Tarefa da invenção

[009] Partindo disso, a tarefa da invenção consiste em aprimorar um dispositivo de válvula de pressão de freio de serviço, bem como um processo para controle do mesmo de um dispositivo de freio de serviço pneumático ou eletropneumático, de tal modo que a pressão de frenagem ou pressão de controle de frenagem gerada no dispositivo de válvula de freio de serviço, possa ser gerada ou modificada da maneira mais simples possível, independentemente do motorista, isto é sem intervenção do motorista.

[0010] O fundamento dessa proposta de tarefa é o fato de que sistemas de assistência ao motorista eletrônicos, tais como regulação de deslizamento de acionamento (ASR), regulação sequencial de percurso (ACC) ou assistente de frenagem de emergência (AEBS), que, dependendo de condições de serviço de marcha ou situações de marcha, assistem o motorista por intervenções de frenagem ativas, ganham cada vez mais em divulgação.

[0011] Essa tarefa é solucionada pelas características de acordo com a reivindicação de patente 1, bem como de acordo com a reivindicação de patente 11.

Descrição da invenção

[0012] No processo para controlar um dispositivo de freio de serviço pneumático ou eletropneumático de um veículo, de acordo com a invenção é proposto que o pelo menos um pistão de controle do dispositivo de válvula de freio de serviço, além de ser carregado pela primeira força de acionamento, seja carregado por uma senda força de acionamento, que com relação à primeira força de acionamento atua paralelamente e no mesmo sentido ou no sentido contrário sobre o pelo menos um pistão de controle e é gerada independentemente de uma solicitação de frenagem pelo motorista.

[0013] No dispositivo de válvula de freio de serviço, de acordo com a invenção é proposto prever meios para geração de uma segunda foça de acionamento, independentemente de uma solicitação de fre- nagem pelo motorista, de tal modo que a segunda força de acionamento, com relação à primeira força de acionamento, atua paralelamente e no mesmo sentido ou no sentido contrário sobre o pelo menos um pistão de controle, bem como uma interface pela qual sinais formados, dependendo das condições de serviço de marcha, são inte-grados nos meios para geração da segunda força de acionamento.

[0014] Em outras palavras, atuam paralelamente sobre o pistão de controle do dispositivo de válvula de freio de serviço a primeira força de acionamento, dependente de uma solicitação de frenagem pelo motorista e/ou a segunda força de acionamento, gerada automaticamente e sem intervenção do motorista, por exemplo, na base de sinais de um sistema de assistência ao motorista. Consequentemente, as duas forças de acionamento (primeira e segunda forças de acionamento) , em conjunto, ou também cada força de acionamento isoladamente por si, sem a existência da, em cada caso, outra força de acionamento, consegue acionar o pistão de controle e, com o mesmo, também a válvula de assento duplo da válvula de freio de serviço. Nesse caso, as duas forças de acionamento podem atuar sobre o pistão de controle no mesmo sentido, isto e, na mesma direção ou também no sentido contrário, isto é, na direção oposta. Com isso, resultam numerosas possibilidades de controle da pressão de frenagem ou pressão de controle de frenagem, emitidas centralmente pelo dispositivo de válvula de freio de serviço, para os circuitos de freio de serviço.

[0015] A primeira força de acionamento, gerada na dependência de uma solicitação de frenagem pelo motorista, atua sobre o pelo menos um pistão de controle sempre na mesma direção, a saber, determinada pela direção de acionamento do órgão de acionamento de freio na direção de abertura do assento de saída da válvula de assento duplo, para ventilação do pelo menos um circuito de freio de serviço, de modo que os termos "no mesmo sentido" ou em sentido contrário", com relação à direção de ação da primeira força de acionamento estão claramente definidos. Nesse modo é óbvio que no caso da não existência de uma primeira força de acionamento, por falta de uma solicitação de frenagem pelo motorista, , a direção d ação da mesma sobre o pelo menos um pistão de controle é apenas imaginária, para poder indicar uma referência para a segunda força de acionamento, que depois é paralela à mesma.

[0016] Vantagens a serem obtidas com esse processo ou com um dispositivo de freio de serviço desse tipo, residem, em princípio no fato de que d por um dispositivo de válvula de freio de serviço meramente pneumática ou pela parte pneumática de um dispositivo de válvula de freio de serviço eletropneumático ou pelo módulo de pedal de freio (pelo menos um canal pneumático e um canal elétrico, podem ser geradas automaticamente pressões de frenagem ou pressões de controle de frenagem para os circuitos de freio de serviço, independentemente de uma solicitação de frenagem pelo motorista e na dependência de condições de serviço de marcha. Assim, particularmente, na dependência de sinais gerados por sistemas de assistência ao motorista, já no dispositivo de válvula de freio de serviço, isto é, um ponto central , e para todos os circuitos de freio de serviço conectados no dispositivo de válvula de freio de serviço, podem ser geradas pressões de frena- gem correspondentes, sem intervenção ou tomada de influência pelo motorista. Um dispositivo de freio de serviço dotado desse dispositivo de válvula de freio de serviço reage, então, a um acionamento automático (externo) por um sistema de assistência ao motorista, tal como em uma solicitação de frenagem pelo motorista, por exemplo, com vista à distribuição da força de frenagem ou ao controle dos freios de rebo- que.

[0017] Particularmente para realização de uma regulação de deslizamento de acionamento (ASR), nesse caso, não são mais necessárias válvulas de ASR, porque na ocorrência de um deslizamento de acionamento inadmissivelmente alto em um eixo acionado (condição de serviço de marcha), por geração automática de uma segunda força de acionamento, que depois atua no mesmo sentido com relação a uma primeira força de acionamento sobre o pistão de controle, gerada por meio de uma eventual solicitação de frenagem pelo motorista, com o que o assento de válvula de entrada da válvula de assento duplo é aberto e o circuito de freio do eixo com deslizamento de acionamento é ventilado, os freios nos dois lados de veículo do eixo com deslizamento de acionamento podem ser aplicados. Para uma função de ABS, atualmente de qualquer modo usual, nas linhas de pressão de freio entre o canal correspondente do dispositivo de válvula de freio de serviço e os cilindros de freio de roda correspondente, estão presentes válvulas de controle de pressão de ABS ligadas, pelas quais a pressão de frenagem ou pressão de controle de frenagem pode ser temporariamente mantida ou reduzida.

[0018] A um deslizamento de acionamento diferente com relação aos lados do veículo, no eixo com deslizamento de acionamento a respectiva pressão de frenagem pode, então, ser mantida ou reduzida individualmente.

[0019] Desse modo, para reequipamento de um veículo com uma função de ASR, que dispõe apenas de válvulas de ABS, mas não de válvulas de ASR, a tubulação pneumática no lado do veículo não precisa ser modificada.

[0020] No caso de solicitações de frenagem simples, tais como são geradas automaticamente, por exemplo, por regulações sequenciais de percurso (ACC, Adaptive Cruise Control), não precisam mais, então, ser usadas as válvulas de ABS para controle de pressão, porque o controle de pressão já ocorre no dispositivo de válvula de freio de serviço. Consequentemente, as válvulas de ABS estão sujeitas a um desgaste menor.

[0021] A invenção também é vantajosa com relação a veículos, que com um assistente de frenagem de emergência (AEBS, Advanced Emergency Braking System), no qual é detectada a distância ou a velocidade relativa de veículos rodando à frente e, no caso de um risco de colisão, automaticamente são aplicados os freios de serviço. Nesse caos, a pressão de freio para todos os freios de roda pode ser aumentada muito rapidamente, centralmente, no dispositivo de válvula de freio de serviço, por geração de uma segunda força de acionamento correspondente.

[0022] É particularmente vantajoso um uso da invenção também em veículos, que dispõem de um freio contínuo, tal como, por exemplo, um freio movido por motor, um retardador hidrodinâmico, um retardador eletromagnético ou de um freio a corrente de Foucalt. Depois, por geração de uma segunda força de acionamento, de ação em sentido contrário em relação à primeira força de acionamento, ocorrida na dependência de um grau de acionamento ou de uma ação do freio contínuo, a influência da primeira força de acionamento sobre o pistão de controle e, com isso, a solicitação de frenagem pelo motorista, po-dem ser reduzidas. Em outras palavras, nesse caso, a solicitação de frenagem pelo motorista é misturada, pelo menos parcialmente, com o freio contínuo, no sentido de um blending (mistura) de freios e, assim, os freios de fricção submetidos a desgaste, são poupados. O análogo vale para o caso de que o veículo dispõe de um acionamento híbrido de motor de combustão interna e motor elétrico ou então apenas de um acionamento elétrico e uma parte da potência de frenagem pode ser aplicada através da ação de frenagem geradora.

[0023] No total, o dispositivo de válvula de freio de serviço controla apenas a pressão de frenagem ou a pressão de controle de frenagem, que também é efetivamente necessária nos freios de roda. Um controle de pressão individual para a roda ocorre por meio das válvulas de controle de pressão de ABS, que estão dispostas nas tubulações de frenagem, que estão instaladas entre o dispositivo de válvula de freio de serviço e os freios de roda.

[0024] Na invenção também é fundamental que o motorista a qualquer momento pode sobrepor a solicitação de frenagem causada pela segunda força de acionamento com um acionamento do órgão de acionamento de freio do dispositivo de válvula de freio de serviço, porque, então, paralelamente à segunda força de acionamento, a primeira força de acionamento, baseada na solicitação de frenagem pelo motorista, é aplicada sobre o pelo menos um pistão de controle, que, eventualmente, é maior do que a segunda força de acionamento e também está voltada oposta à mesma.

[0025] Entende-se que o caso de vários canais pneumáticos do dispositivo de válvula de freio de serviço, também mais do que apenas um único pistão de controle pode ser carregado pela segunda força de acionamento ou também só um único pistão de controle, que depois transmite a segunda força de acionamento a um outro pistão de acionamento.

[0026] A invenção também se refere a um veículo com um dispositivo de freio de serviço pneumático ou eletropneumático, que compreende pelo menos um circuito de freio de acionamento pneumático, bem como um dispositivo de válvula de freio de serviço descrito acima.

[0027] Quando esse veículo apresenta pelo menos um sistema de assistência o motorista, está previsto que o mesmo integra através da interface do dispositivo de válvula de freio de serviço sinais de controle dependentes de condições de marcha no dispositivo de controle ele- trônico, para gerar a segunda força de acionamento para o pelo menos um pistão de controle, na dependência de condições de acionamento de marcha.

[0028] Por condições de acionamento de marcha, devem ser entendidos quaisquer condições e parâmetros pelas quis o acionamento de marcha de um veículo pode ser caracterizado, inclusive a paralisação (temporária) do veículo, em uma interrupção intermediária ou uma parada, bem como também no estado estacionado.

[0029] No caso do sistema de assistência ao motorista, pode tratar-se, de um dos seguintes sistemas de assistência ao motorista: uma regulação de deslizamento de acionamento (ASR), uma regulação sequencial de percurso (ACC), um assistente de freio de emergência (AEBS), uma regulação de dinâmica de marcha (ESP) e um dispositivo de freio de serviço pneumático ou eletropneumático de um veículo, que compreende um dispositivo de válvula de freio de serviço descrito acima. Essa enumeração não é conclusiva. Por conseguinte, podem ser usados sinais de qualquer um dos sistemas de assistência ao motorista para geração da segunda força de acionamento.

[0030] Pelas medidas apresentadas nas reivindicações secundárias, são possíveis aprimoramentos e aperfeiçoamentos vantajosos da invenção indicada nas reivindicações secundárias.

[0031] A segunda força de acionamento pode ser gerada pneumaticamente, hidraulicamente e/ou eletricamente. A interface é, portanto, uma interface para recepção de sinais elétricos, pneumáticos, hidráulicos ou mecânicos. Nesse caso, também são concebíveis modalidades, na quais a segunda força de acionamento é gerada, por exemplo, com ajuda de um atuador eletromecânico ou hidráulico-mecânico e depois é transmitida, por exemplo, por meio de uma mecânica ao pelo menos um pistão de controle do dispositivo de válvula de freio de serviço.

[0032] De modo particularmente preferido, a segunda força de acionamento é gerada, no entanto, eletropneumaticamente, sob a melhor utilização possível das condições já existentes no dispositivo de válvula de freio de serviço. Particularmente, a segunda força de acionamento é gerada pneumaticamente por um dispositivo de válvula magnética eletropneumático controlado por um dispositivo de controle eletrônico, pelo fato de que uma pressão de controle emitida em razão de um sinal do dispositivo de controle eletrônico, atua direta ou indiretamente sobre o pelo menos um pistão de controle. Essa pressão de controle gera, então, no pelo menos um pistão de controle a segunda força de acionamento.

[0033] De preferência, a pressão de controle emitida pelo ao menos um dispositivo de válvula magnética, é medida por meio de um sistema de sensor e por comparação com um valor teórico, regulada no dispositivo de controle eletrônico. Nesse caso, o sistema de sensor, o dispositivo d válvula magnética formam, em conjunto com o dispositivo de controle, um regulador de pressão de controle.

[0034] A pressão de controle pneumática está presente, particularmente, em pelo menos uma câmara de controle, que está limitada pelo ao menos um pistão de controle e por pelo menos uma parede do dispositivo de válvula de freio de serviço, sendo que a câmara de controle está disposta no dispositivo de válvula de freio de serviço, de tal modo que na ventilação ela causa uma segunda força de acionamento no mesmo sentido ou em sentido contrário, com relação à primeira força de acionamento, no pelo menos um pistão de controle. Essas medidas requerem apenas pequenas modificações em um dispositivo de válvula de freio de serviço do estado da técnica.

[0035] A pressão de controle ou a segunda força de acionamento é gerada automaticamente, particularmente, na dependência de condições de acionamento de marcha. Sinais dependentes das condições de acionamento de marcha, na base dos quais é depois gerada a segunda força de acionamento, originam-se, de preferência de um sistema de assistência o motorista e são depois integrados através da interface elétrica no dispositivo de controle eletrônico, tal como já foi descrito detalhadamente acima.

[0036] Vantagens especiais apresentam-se quando a segunda força de acionamento, que atua sobre o pelo menos um pistão de controle, um caminho de acionamento originário da segunda força de acionamento, do pelo menos um pistão de controle do dispositivo de válvula de freio de serviço e/ou uma variável geradora da segunda força de acionamento, por exemplo, a pressão de controle pneumática, já mencionada acima, é medida como parâmetro efetivo e comparada com um parâmetro teórico, no sentido de uma regulação. Pois, depois, a segunda força de acionamento ou variáveis que estão em conexão com a mesma estão incorporadas em um circuito de regulação. Assim, podem ser compensadas desvantagens, que se formam devido ao fato de que por meio de válvulas de controle de pressão de ABS, pode ser realizado apenas um controle e pressão mas não uma regulação de pressão. Com ajuda da regulação, aqui opcional, da segunda força de acionamento ou de uma das variáveis acima, em conexão com a mesma, a precisão do ajuste de pressão do freio é aumentada.

[0037] Para realização dessa função de regulação, podem estar previstos meios sensores, pelos quais a segunda força de acionamento, que atua sobre o pelo menos um pistão de controle, é medido um caminho de acionamento originário da segunda força de acionamento do pelo menos um pistão de controle e/ou uma variável geradora da segunda força de acionamento, é medida como variável efetiva, bem como meios de regulação e ajuste, pelas quais a variável efetiva é comparada com uma variável teórica, no sentido de uma regulação.

[0038] De acordo com uma outra modalidade, é gerada uma se- gunda força de acionamento uma segunda força de acionamento, que atua sobre o pelo menos um pistão de controle, dirigida para a primeira força de acionamento, gerada na dependência da solicitação de fre- nagem pelo motorista, dependente do grau de acionamento e/ou da ação de frenagem de um freio contínuo ou um freio gerador do veículo. Particularmente, pelos meios para geração da segunda força de acionamento, é gerada uma segunda força de acionamento tanto maior, quanto maior for o grau de acionamento ou a ação de frenagem do freio contínuo. As vantagens dessa modalidade já foram descritas detalhadamente acima.

[0039] Para uma realização a mais simples possível dessa funcionalidade, uma primeira câmara de controle pode estar disposta em relação ao pelo menos um pistão de controle, de tal modo que pela ventilação da primeira câmara de controle, é gerada uma segunda força de acionamento, no mesmo sentido, com relação à primeira força de acionamento. Além disso, uma segunda câmara de controle pode estar disposta de tal modo que pela ventilação da segunda câmara de controle, é gerada uma segunda força de acionamento no sentido contrário, com relação à primeira força de acionamento, sobre o pelo menos um pistão de controle, sendo que primeira câmara de controle , por meio de um primeiro dispositivo de válvula magnética ou por meio de um primeiro regulador de pressão de controle, e a segunda câmara de controle, independentemente disso, pode ser ventilada ou descar-regada de ar por meio de um segundo dispositivo de válvula magnética ou por meio de um segundo regulador de pressão de controle.

[0040] Não por último, o pelo menos um pistão de controle pode ser um pistão duplo com dois pistões conectados por uma haste de pistão, dos quais um primeiro pistão limita a primeira câmara de controle e dos quais um segundo pistão limita a segunda câmara de controle, sendo que a primeira câmara de controle e a segunda câmara de controle estão adjacentes a áreas que apontam uma para longe da outra de uma parede interna do dispositivo de válvula de freio de serviço, que é transpassada de modo hermético pela haste de pistão.

[0041] Por meio do dispositivo de válvula de freio d serviço, é gerado, de preferência, para cada circuito de freio de serviço, na base da segunda força de acionamento, uma pressão de frenagem ou pressão de controle de frenagem (influenciada por uma regulação) e essa pressão de frenagem ou pressão de controle de frenagem é controlada individualmente para cada roda por válvulas de ABS dispostas nas linhas de pressão de frenagem instaladas entre o dispositivo de válvula de freio de serviço e os freios das rodas.

[0042] Aperfeiçoamentos vantajosos da invenção evidenciam-se das reivindicações de patente, da descrição e dos desenhos. As vantagens de características e de combinações de várias características, citadas na introdução da descrição, são apenas exemplificadas e podem chegar à ação alternativamente ou cumulativamente, sem que as vantagens de modalidade de acordo com a invenção tenham de ser forçosamente alcançadas. Outras características podem ser encontradas nos desenhos - particularmente, as geometrias representadas e as medidas relativas de vários componentes uns aos outros, bem como sua disposição relativa e sua conexão operacional. A combinação de características de diferentes modalidades da invenção ou de características de diferentes reivindicações de patente também é possível desviando-se das referências das reivindicações de patente e é desse modo estimulada. Isso também se refere àquelas que estão representadas em desenhos separados ou que estão citadas na descrição dos mesmos. Essas características também podem ser combinadas com características de diferentes reivindicações de patente Do mesmo modo, características apresentadas nas reivindicações de patente podem ser suprimidas para outras modalidades da invenção.

Desenho

[0043] A seguir, estão representados exemplos de modalidade da invenção no desenho e explicados mais detalhadamente na descrição a seguir. No desenho mostra:

[0044] Figura 1 uma representação de secção transversal esquemática de um dispositivo de válvula de freio de serviço de um dispositivo de freio de serviço eletropneumático de um veículo de acordo com uma modalidade preferida da invenção em uma posição de "marchar";

[0045] figura 2 o dispositivo de válvula de freio de serviço da figura 1 em uma posição de "frenagem do motorista, sem frenagem automática";

[0046] figura 3 o dispositivo de válvula de freio de serviço da figura 1 em uma posição de "frenagem automática sem frenagem do motorista";

[0047] figura 4 o dispositivo de válvula de freio de serviço da figura 1 em uma posição de "frenagem automática e frenagem do motorista";

[0048] figura 5 uma representação em secção transversal esquemática de um dispositivo de válvula de freio de serviço de um dispositivo de freio de serviço eletropneumático de um veículo de acordo com a invenção com uma outra modalidade da invenção em uma posição de "retenção de uma frenagem do motorista";

[0049] figura 6 uma representação de secção transversal esquemática de um dispositivo de válvula de freio de serviço de um dispositivo de freio de serviço pneumático ou eletropneumático de um veículo de acordo com uma outra modalidade da invenção;

[0050] figura 7 uma representação de secção transversal esquemática de um dispositivo de válvula de freio de serviço de um dispositivo de freio de serviço pneumático ou eletropneumático de um veículo de acordo com uma outra modalidade da invenção;

[0051] figura 8 uma representação de secção transversal esquemática de um dispositivo de válvula de freio de serviço de um dispositivo de freio de serviço pneumático ou eletropneumático de um veículo de acordo com uma outra modalidade da invenção;

[0052] figuras 9a a 9c modalidades de dispositivos de válvulas magnéticas, pelas quais pode ser gerada uma pressão de controle pneumática , para geração de uma força de acionamento para um pistão de controle do dispositivo de válvula de freio de serviço.

Descrição dos exemplos de modalidade

[0053] A figura 1 mostra uma representação de secção transversal esquemática de um dispositivo de válvula de freio de serviço 1 de um dispositivo de freio de serviço pneumático ou eletropneumático de um veículo de acordo com uma modalidade da invenção em uma posição de "marchar".

[0054] O dispositivo de válvula de freio de serviço 1 tem na modalidade mostrada apenas um circuito de freio de serviço pneumático ou um canal pneumático, mas ainda pode apresentar outros circuitos de freio de serviço pneumáticos ou canais pneumáticos. Adicionalmente ao circuito de freio de serviço pneumático ou ao canal pneumático, também pode estar presente um circuito de freio elétrico ou um canal elétrico com um sensor direcional ou de ângulo, para medição de um acionamento de um órgão de acionamento de freio de serviço. No último caso, no caso do dispositivo de válvula de freio de serviço ele- tropneumático, também pode-se falar de um módulo de pedal de freio, tal como é usado, por exemplo, em sistemas de frenagem (EBS) regu-lados eletronicamente com regulação de pressão de freio, para, por um lado, incorporar em dois circuitos de freio de backup pneumáticos secundários, em cada caso, uma pressão de controle de freio de backup e, por outro lado, em um circuito de freio eletropneumático prioritário, um sinal elétrico dependente de uma solicitação de frenagem em um aparelho de controle de freio eletrônico e, de lá, eventualmente corrigido por outros sinais, em módulos de regulação de pressão dispostos a jusante, que na dependência desse sinal elétrico, que representa um valor teórico de pressão de frenagem, emitir uma pressão de frenagem efetiva correspondente a cilindros de freio de roda. Esses módulos de regulação de pressão são suficientemente conhecidos compreendem , além de uma válvula magnética de backup, que retém a pressão de controle de frenagem de backup associada, a circuito de freio eletropneumático intacto, uma combinação de válvula magnética de entrada-saída, que no lado da saída está conectada com uma válvula de relé. Adicionalmente, nesse módulo de regulação de pressão estão integrados um aparelho de controle eletrônico local, bem com um sensor de pressão para medição da pressão de frenagem efetiva emitida pela válvula de relé. A pressão de frenagem efetiva medida pelo sensor de pressão é depois comparada com uma pressão de fre- nagem teórica representada pelo sinal incorporado no módulo de regulação de pressão pelo canal elétrico do dispositivo de válvula de freio de serviço, no sentido de uma regulação de pressão.

[0055] Assim, o dispositivo de válvula de freio de serviço 1 aqui descrito é apropriado ou está previsto para controlar pelo menos o ou os circuitos de freio de backup de um sistema de frenagem (EBS) regulado eletronicamente. Alternativamente, o dispositivo de válvula de freio de serviço 1, porém, também pode ser usado em um dispositivo de freio de serviço meramente pneumático ou está compreendido pelo mesmo. Nesse caso, não existe, então, nenhum canal elétrico.

[0056] O dispositivo de válvula de freio de serviço tem uma carcaça 2, na qual está recebido de modo axialmente móvel um pistão de calcador, com um receptáculo de calcador 6 que se salienta por uma abertura de tampa de uma tampa de carcaça 4 . No receptáculo de calcador 6 projeta-se de cima um calcador 8, que está conectado com um órgão de acionamento de acionamento de freio de serviço 10 na forma de uma placa de pedal de pé. Portanto, quando o motorista aciona a placa de pedal de pé 10, o calcador 8 se comprime no receptáculo de calcador 6 e o pistão de calcador 4 é movido para baixo pela força de acionamento na figura 1.

[0057] O pistão de calcador 4 transmite a força de acionamento sobre um pistão de controle 12, também montado de modo axialmente móvel, de preferência, através de uma mola de pressão de pistão de calcador 14 O pistão de controle 12 é de preferência, um pistão duplo, com dois pistões conectados por uma haste de pistão 16, dos quais um primeiro pistão 18 limita uma primeira câmara de controle 22 e dos quais um segundo pistão 20 limita uma segunda câmara de controle 24. A primeira câmara de controle 22 e a segunda câmara de controle 24 estão adjacentes em áreas apontadas uma para fora da outra, de uma parede interna 26 da carcaça 2, disposta transversalmente à direção axial, que em uma abertura de passagem é transpassada de modo hermético pela haste de pistão 16. Para esse fim, está prevista na abertura de passagem, por exemplo, uma vedação anular 28. Do mesmo modo, pelo menos um dos dois pistões 18, 20 do pistão de controle 12 está vedado por meio de uma vedação de deslizamento apropriada 30 em sua superfície periférica externa em relação a uma superfície periférica radialmente interna da carcaça 2, que serve como superfície de deslizamento de pistão.

[0058] A haste de pistão 16 do pistão de controle 12 apresenta em sua extremidade apontada pra fora do órgão de acionamento de freio de serviço 10 um assento de saída 32 de uma válvula de assento duplo 34, que está vedada em relação a um corpo de válvula oco 36 da válvula de assento duplo 34, em forma de copo e oco, montado de modo axialmente móvel na carcaça 2, ou, quando levantado do mesmo libera uma secção transversal de corrente entre uma câmara de trabalho 38 e uma abertura de passagem no lado da cabeça no copo de válvula 36, que leva a uma ligação de descarga de ar 40. Essa situação está representada na figura 1. A câmara de trabalho 38 está em comunicação com uma ligação 42 para um circuito de freio de serviço, no qual está ligada uma linha de pressão de frenagem 44 ,que leva a cilindros de freio de roda pneumáticos de um eixo, e que está ligada por uma válvula de controle de pressão de ABS controlada por um dispositivo de controle eletrônicos ECU. Por razões de escala, a válvula de controle de pressão e os cilindros de freio de roda não estão mostrados aqui. Por exemplo, o segundo pistão 18 do pistão de controle 12 está protendido por uma mola de pressão do pistão de controle, disposto na segunda câmara de controle, apoiada, de preferência na parede interna, para a posição, na qual o assento de saída está levantado do corpo de válvula 36 e, desse modo , os cilindros de freio de roda são evacuados de ar. Essa posição do pistão de controle 12 corresponde, portanto, à posição mostrada na figura 1 "marchar" do dispositivo de válvula de freio de serviço 1.

[0059] A segunda câmara de controle 24 encontra-se no exemplo de modalidade da figura 1 apenas sob uma pressão atmosférica, sendo que existe uma conexão com a mesma, aqui não mostrada, para no caso de movimentos do pistão de controle 12 não gerar quaisquer forças causadas por compressão ou expansão, sobre o pistão de controle 12 na segunda câmara de controle 24.

[0060] Por outro lado, a primeira câmara de controle 22 está em conexão com uma ligação 48, na qual está ligada uma ligação de saída 50 de um primeiro dispositivo de válvula magnética 52, que em sua ligação de entrada 54 está em comunicação com uma linha de pressão de reserva 56 ligada a uma reserva de ar comprimido. Além disso, existe no dispositivo de válvula de freio de serviço 1 uma ligação de reserva 58, na qual também está ligada a linha de pressão d e reserva 56 e que está em comunicação com uma câmara de reserva 60.

[0061] O corpo de válvula 36 está comprimido pro meio de uma mola de pressão do corpo de válvula 62 apoiada no fundo da carcaça 2 e no interior do copo de válvula 26 , contra um assento de entrada 64 da válvula de assento duplo 34, que está formada em uma borda radialmente interna de um furo de passagem central de uma outra parede interna 66 da carcaça 2, No estado levantado do corpo de válvula 36 do assento de entrada 64, é liberada uma secção transversal de corrente entre a ligação de reserva 58 ou a câmara de reserva 60 e a câmara de trabalho 38, que possibilita uma corrente do ar comprimido que está sob pressão de reserva na ligação 42 pra o circuito de freio de serviço, isto é, na linha de pressão de freio, particularmente, evacuar de ar os cilindros de freio de roda do eixo correspondente ou do circuito de freio correspondente.

[0062] Tal como já mencionado acima, na figura 1 está mostrada a posição "marchar" do dispositivo de válvula de freio de serviço, na qual o assento de saída 32 está levantado do corpo de válvula 36 e a ligação 42 para o circuito de freio de serviço e, com isso, também o cilindro de freio de roda do mesmo estão conectados com a ligação de evacuação de ar 40. Desse modo, os cilindros de freio de roda pneumáticos, ativos desse circuito de freio são desengatados.

[0063] O primeiro dispositivo de válvula magnética 52, do qual estão mostradas algumas modalidades na figura 9 à figura 9b, possibilita uma ventilação ou evacuação de ar da primeira câmara de controle 22 e é controlada pelo dispositivo de controle eletrônico ECU, que aqui, por exemplo, também controla as válvulas de controle de pressão ABS, no sentido de uma regulação do deslizamento do freio e no sentido de ainda outras funções, descritas mais detalhadamente mais tarde.

[0064] O dispositivo de controle eletrônico ECU, o primeiro disposi- tivo de válvula magnética 52 e o cabeamento associado ou a tubulação pneumática ou linhas pneumáticas formam, junto com os componentes dispostos na carcaça 2, depois, o dispositivo de válvula de freio de serviço 1, de preferência como unidade estrutural, sendo que o dispositivo de controle eletrônico ECU, o primeiro dispositivo de válvula magnética 52 e o cabeamento associado ou tubulação pneumática ou linhas pneumáticas podem estar instalados em uma carcaça própria, que, por exemplo, está unida por flange na carcaça 2.

[0065] Quando, então, de acordo com a figura 2, o motorista aciona o órgão de acionamento de freio de serviço 10, o que corresponde a uma solicitação de frenagem pelo motorista, então o pistão de calca- dor 4 é deslocado pra baixo, sendo que a força de acionamento é transmitida através da mola de pressão do pistão de calcador 14 ao pistão de controle 12, após o que o mesmo também é deslocado para baixo, até que o assento de saída 32 esteja vedando contra o corpo de válvula 36 e, com isso, fechando a conexão entre a ligação 42 para o circuito de freio de serviço e a ligação de evacuação de ar 40, de modo que não pode mais dar-se nenhuma outra evacuação de ar dos cilindros de freio de roda associados

[0066] Em um acionamento adicional do órgão de acionamento de freio de serviço 10, a partir da solicitação de frenagem pelo motorista, o o corpo de válvula 36 é depois comprimido para baixo com o assento de saída 32 encostado no mesmo, sob levantamento do assento de entrada 54. Desse modo, tal como descrito acima, ar comprimido chega sob pressão d e reserva da câmara de reserva 60 à câmara de trabalho 38 e de lá na ligação 42 para o circuito de freio de serviço ou nos cilindros de freio de roda associados, para ventilar os mesmos e, com isso, aplicar os mesmos. Na situação da figura 2, trata-se, portanto, de uma frenagem do motorista pura, na qual, devido a força de acionamento exercida sobre o órgão de acionamento de freio de serviço 10 pelo motorista, na dependência da solicitação de frenagem pelo motorista, através da mola de pressão do pistão de calcador 44, é exercida uma primeira força de acionamento sobre o pistão de controle 12.que coloca o mesmo, finalmente, em sua posição de ventilação.

[0067] Em uma frenagem dessas, iniciada meramente por uma solicitação de frenagem pelo motorista, o primeiro dispositivo d válvula magnética 52 está controlada por meio do dispositivo de controle eletrônico ECU para uma posição de evacuação de ar, na qual a primeira câmara de controle 22 está em conexão com a atmosfera, para evitar efeitos de pressão, que são formados em consequência da expansão da primeira câmara de controle 22.

[0068] N figura 2, a modalidade da figura 1 está complementada por dois sensores direcionais 67 redundantes, de preferência, dispostos axialmente um atrás do outro, particularmente por sensores direcionais indutivos, que estão dispostos na região axial do pistão de cal- cador 4, para medir o caminho de acionamento ou o grau de acionamento do mesmo, que é proporcional ao caminho de acionamento ou grau de acionamento do órgão de acionamento de freio de serviço 10. Os sinais desses sensores direcionais 67são usados, por exemplo, em um canal elétrico do dispositivo de válvula de freio de serviço 1 incorporados no dispositivo de controle eletrônico ECU, que, depois, transmite sinais de ajuste corrigidos como sinais de carga a módulos de regulação de pressão do eixo dianteiro e do eixo traseiro, tal como já foi descrito acima. Nesse caso, o dispositivo de válvula de freio de serviço da figura 2 pode ser usado em um EBS (sistema de frenagem regulado eletronicamente); O dispositivo de controle eletrônico ECU forma, então, ao mesmo tempo, um aparelho de controle de frenagem para o EBS.

[0069] Tal como se evidencia da figura 1 até a figura 6, a primeira câmara de controle 22 no dispositivo de válvula de freio de serviço 1 está disposta de tal modo com relação ao pistão de controle 12,que por ventilação da primeira câmara de controle 22, é gerada uma segunda força de acionamento, com relação à primeira, no mesmo sentido da força de acionamento iniciada por uma mera frenagem do motorista. Por outro lado, a segunda câmara de controle 24 está disposta em relação ao pistão de controle 12 de tal modo que por ventilação da segunda câmara de controle 12, que é gerada uma força de acionamento em sentido contrário com relação à primeira força de acionamento, sobre o pistão de controle 12. Uma ventilação da câmara de controle 24 leva depois a uma redução da segunda força de aciona-mento, até ao mínimo, ao valor zero.

[0070] A figura 3 mostra a situação, na qual sem solicitação de frenagem pelo motorista presente, a primeira câmara de controle 22 é solicitada com uma pressão de controle pneumática, que é emitida pelo primeiro dispositivo de válvula magnética, post por meio do dispositivo de controle eletrônico ECU em posição de ventilação. O dispositivo de controle eletrônico ECU excuta isso, de preferência, em atendimento a sinais, que se baseiam em condições de acionamento de marcha. De modo particularmente preferido, esses sinais originam-se de um ou mais sistemas de assistência ao motorista, tais como, por exemplo, regulação de deslizamento de acionamento (ASR), regulação sequencial de percurso (ACC), assistente de freio de emergência (AEBS) ou regulação da dinâmica de marcha (ESP) e são incorporados no dispositivo de controle eletrônico ECU através de uma interface ou uma ligação elétrica 13. Esses sistemas de assistência ao motorista obtêm informações e dados de sensores associados sobre condições de acionamento de marcha, tal como velocidade do veículo, números de rotações das rodas, aparelhos, ângulos de direção, carga, distribuição de carga, valores de deslizamento de roda e geram, na dependência dos mesmos, automaticamente, sinais de ajuste por diversos atuadores, tal como, por exemplo, o dispositivo de frenagem do veículo.

[0071] Em outras palavras, no dispositivo de controle eletrônico são incorporados sinais de solicitação de frenagem, que representam uma solicitação de frenagem automática e que, de preferência, são gerados na dependência das condições de serviço de marcha e originam-se de pelo menos um sistema de assistência ao motorista. A partir desses sinais de solicitação de frenagem, o primeiro dispositivo de válvula magnética 52 é ligado para a posição de ventilação, para introduzir ar comprimido da linha de pressão de reserva 56 como pressão de controle pneumática na primeira câmara de controle 22.

[0072] Na figura 3 atua, então, uma segunda força de acionamento resultante da pressão de controle pneumática, a partir de cima sobre o primeiro pistão 18 do pistão de controle 1, por conseguinte, no mesmo sentido e paralelamente em relação a uma primeira força de acionamento imaginária, que, por acionamento do órgão de acionamento de freio 10, também atuaria a partir de cima, isto é, no mesmo sentido, sobre o pistão de controle 1. Mas, uma vez que no caso da figura 3 não está presente uma solicitação de frenagem pelo motorista, essa primeira força de acionamento é apenas imaginária, para especificar uma referência para a direção de ação da segunda força de acionamento. Essa segunda força de acionamento força, então, o pistão d e controle 12 na figura 3 para baixo, para, por um lado, forçar o assento de saída 32 de modo hermético contra o corpo de válvula 36 e, por outro lado, para levantar o corpo de válvula 36 do assento de entrada 64, para que ar comprimido possa correr da linha de pressão de reserva 56 à câmara de trabalho 38 e, de lá, ao circuito de freio de serviço correspondente, para ali aplicar os freios de roda.

[0073] De acordo com a modulação da pressão de controle introduzida na primeira câmara de controle 22, é possível depois ajustar uma segunda força de frenagem definida no segundo pistão de controle 12 o que, por sua vez, resulta em uma força de frenagem correspondente, de modo que é possível o ajuste de qualquer força de fre- nagem desejada entre o valor zero e uma força de frenagem máxima, resultante da pressão de reserva na linha de pressão de reserva 56.

[0074] Quando o dispositivo de válvula de freio de serviço 1 é usado em um dispositivo de frenagem pneumático ou eletropneumático, que dispõe de uma regulação de deslizamento de acionamento (ASR), para realização dessa função não são mais necessárias válvulas de ASR, porque na ocorrência de um deslizamento de acionamento inadmissivelmente alto em um eixo acionado (condição de serviço de marcha), por geração automática de uma segunda força de acionamento, da maneira descrita acima, o circuito de freio do eixo com deslizamento de acionamento é ventilado. Como nas linhas de pressão de freio entre o canal do dispositivo de válvula de freio de serviço do eixo com deslizamento de acionamento e os cilindros de freio de roda correspondentes estão ligadas válvulas de controle de pressão ABS, pelas quais a pressão de frenagem ou pressão de controle de frenagem pode ser temporariamente mantida ou reduzida, pode dar-se, depois, uma adaptação individual da pressão de freio sobre o lado direito ou esquerdo do veículo.

[0075] Na figura 4 a frenagem é realizada tanto a partir de uma solicitação de frenagem pelo motorista como também a partir de uma solicitação de frenagem gerada automaticamente. Depois, atuam sobre o pistão de controle 12, por um lado, a primeira força de acionamento da solicitação de frenagem pelo motorista, como também a segunda força de acionamento, da solicitação de frenagem gerada automaticamente, no mesmo sentido e paralelamente, com o que as duas forças de acionamento se somam no pistão de controle 12.

[0076] A pressão de controle emitida pelo primeiro dispositivo de válvula magnética 52 para a primeira câmara de controle 22 pode ser submetida a uma regulação de pressão. Nesse caso, a pressão de controle efetiva é medida na ligação de saída 50 com um sensor de pressão e compensada pelo dispositivo de controle eletrônico ECU em relação a uma pressão de controle teórica especificada, por uma ativação correspondente do primeiro dispositivo de válvula magnética 52. O primeiro dispositivo de válvula magnética 52 forma então, junto com o sensor de pressão e o dispositivo de controle eletrônico ECU um primeiro regulador de pressão para a pressão de controle na primeira câmara de controle 22.

[0077] Na figura 5 está mostrada uma outra modalidade, na qual a segunda câmara de controle 24 pode ser ventilada ou evacuada de ar por meio de um segundo dispositivo de válvula magnética 68 próprio. Esse segundo dispositivo de válvula magnética 68 está em comunicação com sua ligação de saída 70 com uma ligação 72 do dispositivo de válvula de freio de serviço 1, que leva à segunda câmara de controle 24. Com sua ligação de entrada 74, o segundo dispositivo de válvula magnética 68 também está conectado na linha de pressão de reserva 56 e é novamente controlada pelo dispositivo de controle eletrônico ECU. Exemplos de modalidades desse segundo dispositivo de válvula magnética 68 estão mostrados na figura 9 até a figura 9c, sendo que o segundo dispositivo de válvula magnética 68 está formado, de preferên-cia, de modo idêntico como o primeiro dispositivo de válvula magnética 52. Além disso, o segundo dispositivo de válvula magnética 68 forma, eventualmente junto com um sensor de pressão associado, também um componente do dispositivo de válvula de freio de serviço 1.

[0078] Com isso, é possível, com ajuda do segundo dispositivo de válvula magnética 68, uma ventilação ou evacuação automática da segunda câmara de controle 24, independentemente de uma ventilação ou evacuação de ar da primeira câmara de controle 22 pelo pri- meiro dispositivo de válvula magnética 52. Para vedação da segunda câmara de controle, o segundo pistão 20 também compreende, por exemplo, uma vedação deslizante 30 em sua superfície periférica radialmente externa.

[0079] Assim, pode ser exercida, particularmente, uma segunda força de acionamento sobre o pistão de controle 12, que com relação à primeira força de acionamento , na verdade, continua a atuar paralelamente, mas no sentido contrário. Desse modo, pode ser limitado o efeito de uma solicitação de frenagem pelo motorista, com vista à pressão de frenagem provocada pela mesma nos freios de roda. Essa modalidade é particularmente apropriada e vantajosa, particularmente para veículos que dispõem de freios contínuos, tais como freio do motor ou retardador, bem como de freios geradores, nos quais na frena- gem, por exemplo, é gerada e, particularmente armazenada, energia elétrica.

[0080] Depois, por geração de uma segunda força de acionamento, que com relação à primeira força de acionamento atua em sentido contrário, ocorrida na dependência de um grau de acionamento ou uma ação do freio contínuo ou do freio gerador, a influência da primeira força de acionamento sobre o pistão de controle 12 e, com isso, a solicitação de frenagem pelo motorista podem ser reduzidas. Em outras palavras, depois, a solicitação de frenagem pelo motorista é, pelo menos parcialmente, misturada com o freio contínuo, no sentido de uma mistura de freios e, assim, os freios de fricção sujeitos a desgaste são poupados. No total, portanto, o dispositivo de válvula de freio de serviço 1 controle apenas a pressão de frenagem ou a pressão de controle de frenagem, que também é efetivamente necessária nos freios de roda como freios de fricção.

[0081] Portanto, com a modalidade mostrada na figura 5, a primeira câmara de controle 22 e a segunda câmara de controle 24, podem , em cada caso, ser ventiladas ou evacuadas de ar, em cada caso, in-dependentemente um do outro. Nisso também está compreendido um estado, no qual as duas câmaras de controle 22, 24 são ventiladas simultaneamente e, com isso, são geradas segundas forças de acionamento de ação contrária uma à outra, sobre o pistão de controle, o que na prática não tem aceitação. Além disso, estão presentes dois dispositivos da válvula magnética 52, 68, por exemplo, de acordo com a figura 9a até a figura 9c, nos quais ocorre, em cada caso, uma regulação, da pressão de controle em cada caso emitida.

[0082] A diferença da figura 6 em relação à figura 5 reside no fato de que para controle das pressões na primeira câmara de controle 22 e na segunda câmara de controle 24, é usado um único dispositivo de válvula magnética 76, tal como, por exemplo, mostrado na figura 9a até a figura 9c, e adicionalmente, uma válvula magnética direcional de 4/2 vias. O dispositivo de válvula magnética 76 está novamente conectado através de sua ligação de entrada 80 na linha de pressão de reserva 56, e tal como também a válvula direcional de 4/2 vias 78, é controlado pelo dispositivo de controle eletrônico ECU, tal como descrito nos exemplos de modalidade precedentes.

[0083] A válvula magnética direcional de 4/2 vias tem quatro ligações e duas posições de comutação ,simbolizadas pelos algarismos romanos I e II, sendo que uma primeira ligação 82 está em conexão com a ligação de saída 84 do dispositivo de válvula magnética 76, uma segunda ligação 86, com uma fonte de pressão negativa (evacuação de ar), uma terceira ligação 88,m com a primeira câmara de controle 22 e uma quarta ligação 90, com a segunda câmara de controle 24. Em sua primeira posição de comutação, que está mostrada na figura 6, a válvula magnética direcional de 4/2 vias conecta a primeira câmara e controle 2 na terceira ligação 88 com a ligação de saída 84 do dispositivo de válvula magnética 76 na primeira ligação 82, que depois é solicitado com a pressão de controle emitida por esse dispositivo de válvula magnética 76, para gerar uma segunda força de acionamento para o pistão de controle 12, que está no mesmo sentido e paralela com relação a uma primeira força de acionamento, que provém ou proveria de uma solicitação de frenagem por um motorista. Particularmente, a pressão de controle emitida pelo dispositivo de válvula magnética 76 é regulada. Além disso, a segunda câmara de controle 24 ligada na quarta ligação 90 é conectada com a fonte de pressão negativa na segunda ligação 86, para que o movimento descendente do pistão de controle 12 não seja impedido por compressão na segunda câmara de controle 24.

[0084] Na segunda posição de comutação da válvula magnética direcional de 4/2 vias 78, não mostrada na figura 6, a ligação de saída 84 do dispositivo de válvula magnética 76 é conectada na primeira ligação 83 com a segunda câmara de controle 24, na quarta ligação 90 e a fonte de pressão negativa na segunda ligação 68 com a primeira câmara de controle 22 na terceira ligação 88. Desse modo, a pressão de controle emitida pelo dispositivo de válvula magnética 76 é introduzida na segunda câmara 24 e a primeira câmara de controle 22 é evacuada de ar, o que resulta em uma segunda força de acionamento sobre o pistão de controle 12, que com relação a uma primeira força de acionamento, baseada em uma solicitação de frenagem pelo motoris-ta, está dirigida no sentido contrário ou oposta à mesma.

[0085] Assim, por um controle da pressão de controle de acordo com a figura 6 também podem ser realizados, opcionalmente os dois casos, a saber, ventilação ou evacuação de ar da primeira câmara de controle 22 ou ventilação ou evacuação de ar da segunda câmara de controle 24. Por outro lado, está excluído o caso não aceito na prática, de uma ventilação simultânea das duas câmaras de controle 22, 24. Além disso, é suficiente regular apenas uma única pressão de controle emitida pelo dispositivo de válvula magnética 76,que depois, dependendo da posição de comutação da válvula magnética de 4/2 vias, é opcionalmente incorporado na primeira câmara de controle 22 ou na segunda câmara de controle 24. Portanto, a modalidade da figura 6 compreende, também, um regulador de pressão com dispositivo de válvula magnética 76, dispositivo de controle eletrônico ECU para compensação de efetivo-teórico, bem como com um sensor de pressão ali não mostrado para medição da pressão de controle efetiva. A especificação da pressão de controle teórica ocorre, nesse caso, em todos os casos, na dependência de condições de serviço de marcha e é ativada, por exemplo, por um sistema de assistência ao motorista.

[0086] Diferentemente das modalidades descritas acima, na modalidade da figura 7 a primeira câmara de controle 22 não está adjacente ao pistão de controle 2, que manobra diretamente a válvula de assento duplo 34. Pelo contrário, a primeira câmara de controle 22 está limitada pela carcaça 2 e o pistão de calcador 4, o qual, como ele também manobra e controla, ainda que indiretamente, a válvula de assento duplo 34, também representa um pistão de controle do dispositivo de válvula de freio de serviço 1 A primeira câmara de controle 22 está, nesse caso, disposta de tal modo que sua ventilação provoca uma segunda força de acionamento no pistão de calcador 4 e, de lá, é transmitido à válvula de assento duplo 34. A função do dispositivo de válvula de freio de serviço 1 é representada, então, tal como nas modalidades descritas acima.

[0087] A figura 8 representa um aperfeiçoamento da modalidade da figura 7, pelo fato de que a mesma foi complementada por uma segunda câmara de controle 24, que também está formada entre a carcaça 2 e o pistão de calcador 4. O pistão de calcador 4 está depois realizado, por exemplo, como pistão duplo, comparável com o pistão de controle de acordo com a figura 1, sendo que uma haste de pistão 96, que conecta dois pistões 92, 94, transpassa com vedação uma parede interna 98 da carcaça 2 e entre um primeiro pistão 92 e essa parede interna 98 são formadas a primeira câmara de controle 22, e um segundo pistão 94 e a parede interna 98, a segunda câmara de controle 24. Também aqui o pistão de calcador 4 representa, novamente, um pistão de controle, que manobra (indiretamente), a válvula de assento duplo e a função do dispositivo de válvula de freio de serviço 1 está representada tal como nos exemplos de modalidade descritos acima.

[0088] Na figura 9a até a figura 9c estão agora representados exemplos de dispositivos de válvula magnética 52a, 52b, 52c ou reguladores de pressão de controle 52a, 52b, 52c, tal como eles controlam e regulam nos exemplos de modalidade precedentes a pressão de controle para a primeira câmara de controle 22 ou a segunda câmara de controle 24. Simplificando, nesse caso, estão inscritos apenas os sinais de referência usados na figura 1.

[0089] Esses exemplos têm em comum o fato de que eles são controlados pelo dispositivo de controle eletrônico ECU, apresentam uma ligação de entrada 54a, 54b, 54c, que através da linha de pressão de reserva 56 está conectado com a reserva de ar comprimido, bem como uma ligação de saída 50a, 50b, 50c, que, em cada caso, está em comunicação ou é posta em comunicação com a primeira câmara de controle 22 ou com a segunda câmara de controle 24 Além disso, todas as modalidades apresentam uma evacuação de ar 100a, 100b, 100c, bem como um sensor de pressão 102a, 102b, 102c, para medição da pressão e controle efetivo na ligação de saída 50a, 50b, 50c, de modo que em conexão com algoritmos correspondentes no dispositivo de controle eletrônico ECU, que informa o sinal de pressão de controle efetivo existente na ligação de saída 50a, 50b, 50c, é possível ou também é realizada uma regulação de pressão da pressão de controle emitida.

[0090] Na modalidade da figura 9a, uma válvula proporcional 104a para uma pressão de controle, emitida de acordo com o sinal de controle elétrico (proporcional) na ligação de saída 50a, sendo que também é possível uma ventilação e evacuação de ar. Na modalidade da figura 9b, está prevista uma combinação da válvula de entrada/saída de 2 válvulas magnéticas direcionais de 2/2 vias 106b, 108b, sendo que a válvula de entrada 106b diretamente conectada com a ligação de entrada 54b, sem corrente está fechada e com corrente está aberta, e a válvula de saída 108, sem corrente está aberta e com corrente está fechada. De acordo com a figura 9c, como dispositivo de válvula magnética 52d é usada uma válvula magnética direcional de 3/2vias 110c como válvula de ventilação e de evacuação de ar, com uma posição de ventilação e uma posição de evacuação de ar, em combinação com uma válvula magnética direcional de 2/2 vias como válvula de retenção, que em sua posição de bloqueio retém a pressão na ligação de saída 50c.

[0091] Esse dispositivo de válvula magnética 52a, 52b, 52c pode ser usado em qualquer uma das modalidades descritas acima, em combinação com o sensor de pressão 102 como regulador de pressão de controle, que inclui o dispositivo de controle eletrônico ECU, para regular a pressão de controle existente na saída 50a, 50b, 50c. Lista de sinais de referência 1 dispositivo de válvula de freio de serviço 2 carcaça 4 pistão de calcador 6 receptáculo de pistão de calcador 8 calcador 10 órgão de acionamento 12 pistão de controle 13 ligação elétrica 14 mola de pressão do pistão de calcador 16 haste de pistão 18 primeiro pistão 20 segundo pistão 22 primeira câmara de controle 24 segunda câmara de controle 26 parede interna 28 vedação anular 30 vedações de deslizamento 32 assento de saída 34 válvula de assento duplo 36 corpo de válvula 38 câmara de trabalho 40 ligação de evacuação de ar 42 ligação do circuito de freio de serviço 44 linha de pressão de frenagem, 46 mola de pressão do pistão de controle 48 ligação 50 ligação de saída 52 primeiro dispositivo de válvula magnética 54 ligação de entrada 56 linha de pressão de reserva 58 ligação de reserva 60 câmara de reserva 62 mola de pressão do corpo de válvula 64 assento de entrada 66 parede interna 67 sensor direcional 68 segundo dispositivo de válvula magnética 70 ligação de saída 72 ligação 74 ligação de entrada 76 dispositivo de válvula magnética 78 válvula magnética direcional de 4/2 vias 80 ligação de entrada 82 primeira ligação 84 ligação de saída 86 segunda ligação 88 terceira ligação 90 quarta ligação 92 primeiro pistão 94 segundo pistão 96 haste do pistão 98 parede interna 100 evacuação de ar 102 sensor de pressão 104 válvula proporcional 106 válvula magnética direcional de 2/2 vias 108 válvula magnética direcional de 2/2 vias 110 válvula magnética direcional de 3/2 vias 112 válvula magnética direcional de 2/2 vias

Claims (24)

1. Processo para controlar um dispositivo de freio de serviço pneumático ou eletropneumático de um veículo, no qual uma solicitação de frenagem do motorista dá-se por acionamento de um órgão de acionamento de freio de serviço (10) de um dispositivo de válvula de freio de serviço (1) do dispositivo de frenagem, sendo que por acionamento do órgão de acionamento do freio (10) pelo menos um pistão de controle (4, 12) do dispositivo de válvula de freio de serviço (1) é carregado com uma primeira força de acionamento e o pistão de controle (4, 12) controla diretamente ou indiretamente uma válvula de assento duplo (34) do dispositivo de válvula de freio de serviço (1), que compreende pelo menos um assento de entrada (64) e um assento de saída (32), para gerar uma pressão de frenagem pneumática ou pressão de controle de frenagem em pelo menos um circuito de freio de serviço pneumático do dispositivo de freio de serviço, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um pistão de controle (4, 12) do dispositivo de válvula de freio de serviço (1) é carregado, além da primeira força de acionamento, adicionalmente, por uma segunda força de acionamento ou em vez da primeira força de acionamento, por uma segunda força de acionamento, que com relação à primeira força de acionamento atua paralelamente e no mesmo sentido ou em sentido contrário sobre o pelo menos um pistão de controle (4, 12) e é gerado in-dependentemente de uma solicitação de frenagem pelo motorista.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda força de acionamento é gerada hidraulicamente e/ou eletricamente.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a segunda força de acionamento é gerada pneumaticamente por meio de pelo menos um dispositivo de válvula magnética (52, 68, 76,78) eletropneumático controlado por um dispositivo de con- trole eletrônico (ECU), pelo fato de que uma pressão de controle do pelo menos um dispositivo de válvula magnética (52, 68, 76,78), emitida a partir de um sinal do dispositivo de controle eletrônico (ECU), atua diretamente ou indiretamente sobre o pelo menos um pistão de controle (4, 12).

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a pressão de controle é regulada.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a segunda força de acionamento é gerada automaticamente, dependendo das condições de serviço de marcha.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a segunda força de acionamento é gerada automaticamente na dependência de um sinal de controle, que é emitido por um sistema de assistência ao motorista.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a segunda força de acionamento, que atua sobre o pelo menos um pistão de controle (4, 12), um caminho de acionamento originário da segunda força de acionamento, do pelo menos um pistão de controle (4, 12) e/ou uma variável geradora da segunda força de acionamento é medida como variável efetiva e é comparada com uma variável teórica, no sentido de uma regulação.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma segunda força de acionamento, dirigida no sentido contrário à primeira força de acionamento, dependente da solicitação de frenagem pelo motorista, atua sobre o pelo menos um pistão de controle, dependente do grau de acionamento e/ou da ação de frenagem de um freio contínuo ou um freio gerador do veículo.

9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que quanto maior for gerada uma segunda força de acionamento tanto maior é o grau de acionamento e/ou a ação de frena- gem do freio contínuo.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que por meio do dispositivo de válvula de freio de serviço (1) para cada circuito de freio de serviço é gerada uma pressão de frenagem ou uma pressão de controle de frenagem, na base da segunda força de acionamento, e essa pressão de frenagem ou pressão de controle de frenagem é controlada individualmente para as rodas por válvulas de ABS dispostas em linhas de pressão de frenagem estendidas entre a válvula de freio de serviço e os freios de roda.

11. Dispositivo de válvula de freio de serviço (1) para um dispositivo de freio de serviço pneumático ou eletropneumático de um veículo, com a) um órgão de acionamento de freio de serviço (10),que é acionado por um motorista, na dependência de uma solicitação de fre- nagem pelo motorista, sendo que, dependendo de um acionamento do órgão de acionamento de freio de serviço (10) é incorporada uma pressão de frenagem pneumática ou pressão de controle de frenagem em pelo menos uma ligação (42) para um circuito de freio de serviço pneumático, b) pelo menos um pistão de controle (4, 12) acionado pelo órgão de acionamento de freio de serviço (10), sendo que por um acionamento do órgão de acionamento de freio de serviço (10) é aplicada uma primeira força de acionamento sobre pelo menos um pistão de controle (4, 12), c) pelo menos uma válvula de assento duplo (34), controlada diretamente ou indiretamente pelo menos por um pistão de controle (4, 12), e que compreende um assento de entrada (64) conectado com uma ligação (58) para uma reserva de ar comprimido, e um assento de saída (32), conectado com uma fonte de pressão negativa (40), que dependendo do controlador a pelo menos uma ligação (42) para o circuito de travagem do serviço pneumático se conecta com a ligação (58) para uma reserva de ar comprimido ou com uma fonte de pressão negativa (40), caracterizado pelo fato de que d) estão previstos meios (ECU, 52, 68, 76, 78,102) para geração de uma segunda força de acionamento, independentemente de uma solicitação de frenagem pelo motorista, de tal modo que a segunda força de acionamento, em relação à primeira força de acionamento, atua paralelamente e no mesmo sentido ou no sentido contrário sobre o pelo menos um pistão de controle, e que e) uma interface (13) está prevista, pela qual, sinais formados na dependência de condições de serviço de marcha são integrados nos meios (ECU, 52, 68, 76,78, 102) para geração da segunda força de acionamento.

12. Dispositivo de válvula de freio de serviço de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a interface (13) é uma interface para recepção de sinais elétricos, pneumáticos, hidráulicos ou mecânicos.

13. Dispositivo de válvula de freio de serviço de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que os meios (ECU, 52, 68, 76, 78, 102), para geração da segunda força de acionamento, compreendem um dispositivo de controle eletrônico (ECU) e a interface (13) é uma interface elétrica, sendo que o dispositivo de controle eletrônico (ECU) está formado para que, dependendo de sinais elétricos recebidos através da interface elétrica (13), que estão formados na dependência de condições de serviço de marcha, gera sinais para formação da segunda força de acionamento.

14. Dispositivo de válvula de freio de serviço de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que os meios (ECU, 52, 68, 76, 78,102) para geração da segunda força de acionamento compreendem pelo menos um dispositivo de válvula magnética (52, 68. 76, 78).que, dependendo dos sinais para formação da segunda força de acionamento, emite pelo menos uma pressão de controle pneumática, da qual é dependente a segunda força de acionamento.

15. Dispositivo de válvula de freio de serviço de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a pressão de controle emitida pelo ao menos um dispositivo de válvula magnética (52, 68, 76, 78) é medida por meio de um sistema de sensores (102) e por comparação com um valor teórico , é regulado no dispositivo de controle eletrônico (ECU), sendo que o sistema de sensores (102) , o dispositivo de válvula magnética (52, 68, 76, 78), junto com o dispositivo de controle eletrônico (ECU), formam um regulador de pressão de controle para regulação da pressão de controle pneumático.

16. Dispositivo de válvula de freio de serviço de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que a pressão de controle pneumática pode ser emitida em pelo menos uma câmara de controle (22, 24), que está limitada por pelo menos um pistão de controle (4, 12) e por pelo menos uma parede (26, 98) do dispositivo de válvula de freio de serviço (1), sendo que a câmara de controle (22, 24) está disposta de tal modo que na ventilação ela provoca uma segunda força de acionamento no pelo menos um pistão de controle (4, 12), com relação à primeira força de acionamento, no mesmo sentido ou em sentido contrário.

17. Dispositivo de válvula de freio de serviço de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que uma primeira câmara de controle (22) está disposta em relação ao pelo menos um pistão de controle (4, 12) de tal modo que por ventilação da primeira câmara de controle (22) é gerada uma segunda força de acionamento, no mesmo sentido sobre o pelo menos um pistão de controle (4, 12), com relação à primeira força de acionamento e que uma segunda câmara de controle (24) está disposta, com relação ao pelo menos um pistão de controle (4, 12),de tal modo que por ventilação da segunda câmara de controle (24) é gerada uma segunda força de acionamento, em sentido contrário com relação à primeira força de acionamento, sobre o pelo menos um pistão de controle (4, 12).

18. Dispositivo de válvula de freio de serviço de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a primeira câmara de controle (22) pode ser ventilada ou evacuada de ar por meio de um dispositivo de válvula magnética (52) ou por meio de um primeiro regulador de pressão de controle (ECU, 52, 102) e a segunda câmara de controle (24), independentemente disso, por meio de um segundo dispositivo de válvula magnética (68) ou por meio de um segundo regulador de pressão de controle (ECU, 68, 102).

19. Dispositivo de válvula de freio de serviço de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um pistão de controle (4, 12) é um pistão duplo, com , com dois pistões (18, 20, 92, 94).conectados por uma haste de pistão (16,96), dos quais um primeiro pistão (18,92) limita a primeira câmara de controle (22) e dos quais um segundo pistão (20, 94) limita a segunda câmara de controle (24), sendo que a primeira câmara de controle (22) e a segunda câmara de controle (24) estão adjacentes em superfícies afastadas entre si de uma parede interna (26, 98) do dispositivo de válvula de freio de serviço (1), que é transpassada com vedação pela haste de pistão (16, 96).

20. Dispositivo de válvula de freio de serviço de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 19, caracterizado pelo fato de que meios sensores (67, 102) estão previstos, pelos quais a segunda força de acionamento, que atua sobre o pelo menos um pistão de controle (4, 12), é medida por pelo menos um caminho de acionamento do pelo menos um pistão de controle (4, 12), originário da segunda força de acionamento, e/ou uma variável geradora da segunda força de acionamento é medida como variável efetiva, bem como meios de regulação e ajuste (ECU, 52, 68, 76, 78), pelos quais a variável efetiva é comparada com uma variável teórica, no sentido de uma regulação.

21. Dispositivo de válvula de freio de serviço de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 20, caracterizado pelo fato de que os meios (ECU, 52, 68,76, 78, 102) estão formados para geração da segunda força de acionamento, que na dependência de sinais incorporados através da interface (103) sinais que representam um grau de acionamento e/ou uma ação de frenagem de um freio contínuo ou um freio gerador do veículo, geram uma segunda força de acionamento, em sentido contrário com relação à primeira força de acionamento.

22. Veículo com um dispositivo de freio de serviço pneumático ou eletropneumático, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um circuito de freio de serviço, bem como um dispositivo de válvula de freio de serviço (1) como definido em qualquer uma das reivindicações 11 a 21.

23. Veículo de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que ele apresenta pelo menos um sistema de assistência ao motorista, que através da interface integra sinais de controle dependentes de condições de serviço de marcha no dispositivo de controle eletrônico (ECU).

24. Veículo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um sistema de assistência ao motorista é um dos seguintes sistemas de assistência ao motorista: uma regulação de deslizamento do acionamento (ASR), uma regulação sequencial de percurso (ACC), um assistente de freio de emergência (AEBS), uma regulação da dinâmica de marcha (ESP).

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