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Die
Erfindung betrifft eine elektrisch gesteuerte Bremsanlage für ein mit
einem Anhänger
verbindbares Zugfahrzeug mit einer mittels eines manuellen Bedienelements
betätigbaren,
nur auf die Bremsen des Anhängers
wirkenden Streckbremse.
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Derartige
Bremsanlagen mit Streckbremsen sind bekannt. Bei diesen bekannten
Bremsanlagen wird über
einen Handhebel in der Fahrerkabine die Betriebsbremse des Anhängers betätigt, um
nur den Anhänger
einzubremsen, während
das Zugfahrzeug bei Betätigung
dieses Handhebels für
die Streckbremse nicht eingebremst wird.
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Derartige
Streckbremsen werden bspw. angewendet, um einen Fahrzeugzug, bestehend
aus Zugfahrzeug und Anhänger,
auf Gefällstrecken
gestreckt zu halten. Ebenso wird eine derartige Streckbremse vorteilhaft
bei glatten Fahrbahnen eingesetzt. Sie dient aber auch dem Testen
der Bremswirkung des Anhängers.
Ferner kann mit einer derartigen Streckbremse auch die Verbindung
des Zugfahrzeugs zum Anhänger
geprüft
werden.
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Diese
herkömmlichen
Streckbremsen werden pneumatisch betätigt. Dazu ist der Handhebel
in der Fahrerkabine pneumatisch mit dem Bremssystem verbunden. Dies
ist jedoch nachteilig, da Druckluftleitungen in der Fahrerkabine
installiert werden müssen.
Zum einen ist dies eine kostenintensive Angelegenheit und verteuert
daher die Bremsanlage eines Fahrzeugs. Zum anderen sind an derartige Druckluftleitungen
jedoch auch erhöhte
Sicherheitsanforderungen zu stellen, wenn sie in einer Fahrerkabine
verlegt werden, was zu weiteren Kostensteigerungen führt. Schließlich erfordert
die Verlegung von Druckluftleitungen in einer Fahrerkabine zudem
einen nicht unerheblichen Bedarf an Platz bzw. Raum, wodurch der
Komfort in der Fahrerkabine eingeschränkt wird.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Bremsanlagen mit einer
Streckbremsfunktion zu verbessern.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mittels einer Bremsanlage der eingangs genannten Art,
bei der das Bedienelement ein elektrisches Bedienelement ist, mittels
dessen ein elektrisches Signal zur Steuerung einer Ventileinrichtung
erzeugbar ist, mit dem die Bremskraft der Streckbremse beeinflussbar ist.
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Durch
die Verwendung eines elektrischen Bedienelementes kann eine Verrohrung
der Fahrerkabine mit Druckluftleitungen vermieden werden. Es brauchen
lediglich elektrische Leitungen verlegt zu werden, die wesentlich
flexibler, platzsparender und kostengünstiger sind. Dieses elektrische
manuelle Bedienelement ist derart in der Fahrerkabine angeordnet,
dass es vom Fahrer ohne weiteres mit der Hand bedienbar ist. Es
ist unabhängig
von dem Fußbremspedal,
mittels dem die Betriebsbremse des Fahrzeugs betätigt wird.
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Dieses
elektrische Bedienelement erzeugt ein elektrisches Signal, welches
wiederum direkt oder nach einer vorherigen Verarbeitung in einer
entsprechenden Steuerungseinrichtung eine Ventileinrichtung steuert,
mittels der die Bremskraft der Streckbremse beeinflusst werden kann.
Unter "Beeinflussung" ist dabei zu verstehen,
dass die Bremskraft an den Rädern
des Anhängers
erhöht
werden kann. Diese Bremskraft kann jedoch nicht gegenüber der
von der Betriebsbremse auf die Räder
des Anhängers
ausgeübten
Bremskraft reduziert werden.
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Unter
dem Begriff "Anhänger" ist im Zusammenhang
mit der vorliegenden Erfindung jedwede fahrbare Einrichtung zu verstehen,
die von einem Zugfahrzeug gezogen werden kann; insbesondere schließt der Begriff "Anhänger" auf mehreren Achsen ruhende
Vehikel ein, ebenso wie lediglich auf einer oder einer Doppelachse
konstruierte Vehikel, welche auch als "Auflieger" bezeichnet werden und an einem ihrer
beiden Enden auf dem Zugfahrzeug aufliegen.
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Vorteilhafterweise
ist das von dem elektrischen Bedienelement erzeugte elektrische
Signal ein stufenlos oder vielstufig variierbares Analogsignal oder
ein Digi talsignal, mit dem eine Vielzahl unterschiedler Werte darstellbar
ist. Auf diese Weise kann die von der Streckbremse ausgeübte Bremskraft
stufenlos oder vielstufig dosiert werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Ventileinrichtung zur Beeinflussung der Bremskraft der Streckbremse
in einem elektropneumatischen Modulator für eine – mittels wenigstens eines Federspeicherbremszylinders
im Zugfahrzeug und/oder Anhänger
implementierte – Feststellbremse angeordnet
bzw. integriert. Auf diese Weise kann mit einem geringen Zusatzaufwand
und daher nur geringen zusätzlichen
Kosten eine Streckbremsfunktion in ein bestehendes Feststellbremssystem
integriert werden.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
ist die Ventileinrichtung zur Beeinflussung der Bremskraft der Streckbremse
jedoch als eigenständige
Ventileinrichtung separat ausgebildet. Somit kann die Streckbremsfunktion
ohne Rückgriff
auf einen Feststellbremsmodulator und damit unabhängig von
einem derartigen System implementiert werden.
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Vorteilhafterweise
wird die Bremskraft der Streckbremse mittels eines Federspeicherbremszylinders
des Anhängers
erzeugt. Derartige Federspeicherbremszylinder sind regelmäßig in Anhängern vorhanden.
Es kann somit auf vorhandene Komponenten zurückgegriffen werden, ohne dass
zusätzliche
Kosten für
Umbauten oder Einbauten an Anhängern
entstehen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Ventileinrichtung zur Beeinflussung der Bremskraft der Streckbremse
in eine Anhängervorratsdruckleitung
geschaltet, die von wenigstens einem Druckluftvorratsbehälter des
Zugfahrzeugs zu einem Druckluftvorratsbehälter des Anhängers führt, um
im Anhänger
einen Druckluftvorrat bereitzustellen. Durch die Anordnung dieser
Ventileinrichtung in der Anhängervorratsdruckleitung
kann der Anhängervorratsdruck
gesteuert werden. Fällt
der Anhängervorratsdruck
unter einen vorbestimmten Wert ab, werden die Federspeicherbremszylinder
betätigt,
so dass die Federspeicherbremszylinder eine Bremskraft auf die zugeordneten
Radbremsen ausüben. Wird
umge kehrt mittels dieser Ventileinrichtung der Druckluftvorrat im
Druckluftvorratsbehälter
des Anhängers
wieder erhöht,
werden die Federspeicherbremszylinder wieder mit Druck beaufschlagt
und somit die entsprechenden Radbremsen gelöst, sofern nicht die Betriebsbremse
gleichzeitig betätigt
wird.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
wird die Bremskraft der Streckbremse mittels der Betriebsbremse
des Anhängers
erzeugt. Vorteilhafterweise wird dabei die Ventileinrichtung zur
Beeinflussung der Bremskraft der Streckbremse mit einer Steuerleitung
verbunden, mittels der der Bremsdruck der Betriebsbremse des Anhängers gesteuert
wird. Diese Steuerleitung verläuft
von einem Bremspedal der Betriebsbremse zu wenigstens einem Bremszylinder der
Betriebsbremse im Anhänger.
Somit kann durch Betätigung
des elektrischen manuellen Bedienhebels der Bremsdruck über die
Einsteuerung eines Drucks in die Bremsdrucksteuerleitung für die Bremsen
des Anhängers
erhöht
werden. Auch bei dieser Ausführungsform
kann auf vorhandene Komponenten im Anhänger zurückgegriffen werden. Es sind
insbesondere keine Umbauten oder Einbauten im Anhänger erforderlich,
um die Streckbremsfunktion zu implementieren.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Ventileinrichtung
zur Beeinflussung der Bremskraft der Streckbremse von einer Steuereinrichtung
steuerbar. Diese Steuereinrichtung weist einen Eingang zum Empfang
eines Signals mit einer Information über einen Blockierzustand der
Räder des
Anhängers
auf. Sie ist derart ausgebildet, dass sie ein elektrisches Signal
erzeugt und an die Ventileinrichtung zur Beeinflussung der Bremskraft
der Streckbremse sendet. In Abhängigkeit
von diesem Signal ist mittels dieser Ventileinrichtung die Bremskraft
der Streckbremse reduzierbar. Auf diese Weise kann ein Blockierschutz
der Streckbremse erreicht werden. Kommt es zu einer Blockierneigung
der Räder
des Anhängers,
wird die durch die Streckbremse erzeugte Bremskraft reduziert, so
dass die zum Blockieren neigenden Räder ggf. wieder frei drehen
können
bzw. mit geringerer Bremskraft mit einer der Fahrgeschwindigkeit
entsprechenden Geschwindigkeit drehen. Dieser Blockierschutz ist
sowohl bei einer Anordnung der Ventileinrichtung zur Beeinflussung
der Bremskraft in Kombinati on mit der Feststellbremse als auch bei
einer Anordnung der Ventileinrichtung in Kombination mit der Betriebsbremse
vorgesehen.
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Sofern
dieser Blockierschutz in Verbindung mit der Feststellbremse implementiert
ist, wird in Abhängigkeit
des von der Steuereinrichtung erzeugten elektrischen Signals der
bzw. die Federspeicherbremszylinder des Anhängers belüftet, wenn ein Blockieren bzw.
eine Blockierneigung eines Rades des Anhängers festgestellt wird, so
dass die Feststellbremse gelöst
wird. Vorteilhafterweise wird dabei in Abhängigkeit dieses von der Steuereinrichtung
erzeugten Signals der Druckluftvorratsbehälter des Anhängers belüftet. Damit
wird der Druck in den Federspeicherbremszylindern erhöht und somit
die von der Feststellbremse ausgeübte Bremskraft reduziert.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
wird das Informationssignal über
einen etwaigen Blockierzustand der Räder des Anhängers von einem Antiblockiersystem-Steuergerät im Anhänger erzeugt
und über
eine geeignete Schnittstelle an die Steuereinrichtung im Zugfahrzeug übertragen.
Dieses Informationssignal ist entweder ein einfaches Signal, welches
pauschal eine Blockierung eines oder mehrerer Räder des Anhängers anzeigt bzw. eine Aktivierung des
Antiblockiersystems des Anhängers
angibt. Alternativ ist dieses Blockierzustand-Informationssignal ein komplexes Signal,
welches einen höheren
Informationsgehalt über
die Blockierneigung jedes einzelnen Rades des Anhängers oder
jeder einzelnen Achse des Anhängers
angibt.
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Bei
einer besonderen Ausführungsform
ist die Steuereinrichtung für
die Steuerung der Ventileinrichtung zur Beeinflussung der Bremskraft
der Streckbremse in einer Antiblockiersystem-Steuereinheit des Zugfahrzeuges
integriert. Alternativ ist diese Steuereinrichtung in einer gesonderten
Steuereinheit für
die Feststellbremse integriert. In beiden Fällen kann auf bestehende Steuereinheiten
zurückgegriffen
werden, so dass keine weiteren Steuereinheiten für die Streckbremse eingebaut
werden müssen.
Ein zusätzlicher
Installationsaufwand kann somit entfallen bzw. gering gehalten werden.
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Bei
einer weiteren besonderen Ausführungsform
ist das elektrische Signal eine Datenbusbotschaft oder das elektrische
Signal ist von dem Feststellbremsmodulator bzw. einer diesem Feststellbremsmodulator
zugeordneten Steuerungseinrichtung oder von einem anderen elektronischen
Steuergerät
in eine Datenbusbotschaft transformierbar, wobei die Datenbusbotschaft
von einem Bremssteuermodul zur Steuerung der Bremsdrücke für die Bremsen
bzw. Bremszylinder des Zugfahrzeuges und/oder Anhängers auswertbar
ist und mittels des Bremssteuermoduls ein elektrisches Streckbremssteuersignal
in Abhängigkeit
von dem ausgewerteten Signal erzeugbar und an die als Anhängersteuerventil
ausgebildete Ventileinrichtung zur Beeinflussung der Bremskraft
der Streckbremse übertragbar
ist. Mittels des Bedienelements kann somit unmittelbar oder mittelbar
eine digitale Datenbusbotschaft erzeugt werden, die von einem Bremssteuermodul
ausgewertet wird. Das Bremssteuermodul veranlasst nach Erhalt dieser
Botschaft, vorzugsweise durch Senden eines vorbestimmten elektrischen
oder pneumatischen Signals an das Anhängersteuerventil, dass an dem
Anhängersteuerventil
ein dem Bremswunsch des Fahrers entsprechender Druck ausgesteuert
wird. Vorteilhafterweise wird als Datenbus ein CAN-Datenbus verwendet,
wobei die Datenbusbotschaft eine CAN-Datenbusbotschaft ist, z.B.
entsprechend SAE J1939.
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Die
CAN-Datenbusbotschaft kann entweder von dem Bedienelement bzw. einem
das Bedienelement umfassenden Bedienelementmoduls selbst erzeugt
werden oder aber von dem Feststellbremsmodulator, der von dem Bedienelement
ein analoges oder digitales elektrisches Signal erhält. Insofern
sind zumindest das Bremssteuermodul und das Bedienelement oder das
Bremssteuermodul und der Feststellbremsmodulator über den
CAN-Datenbus verbunden, über
welchen auch andere Fahrzeugkomponenten miteinander kommunizieren.
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Vorteilhafterweise
handelt es sich bei dem Bremssteuermodul um ein EBS-Steuermodul, d.h. um
das Steuermodul eines elektronischen Bremssystems, mit dem die Bremsdrücke an den
Bremsen des Zugfahrzeugs und/oder Anhängers elektronisch steuerbar
sind. D.h. die Bremsdrücke
in den jeweiligen Radbrems zylindern sind elektronisch aussteuerbar.
Die Aussteuerung der Bremsdrücke
kann entweder radweise oder achsweise erfolgen.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
ist das Bremssteuermodul das Steuermodul eines ABS-Systems, d.h.
eines Antiblockiersystems, wobei bei einem derartigen System den
Bremsen, insbesondere den Bremszylindern der Bremsen, ASR-Ventile zur Antriebsschlupfregelung
zugeordnet sind.
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Bevorzugterweise
repräsentiert
das vom Bedienelement erzeugte elektrische Signal einen Bremsverzögerungswert
oder einen Bremsdruckwert. Somit kann entweder eine bestimmte Bremsverzögerung des
Fahrzeuges bzw. Fahrzeugzuges geregelt werden. D.h. der Fahrer gibt
vor, mit welcher negativen Beschleunigung das Fahrzeug abgebremst
wird. Alternativ kann das elektrische Signal des Bedienelements
als Bremsdruckwert interpretiert werden, so dass ein der Stellung
des Bedienelements entsprechender Bremsdruck an den Bremsen insbesondere
Bremszylindern ausgesteuert wird. Im erstgenannten Fall wird vorteilhafterweise
auch die Beschleunigung bzw. Verzögerung des Fahrzeuges gemessen
und einem Bremsregelkreis zugeführt.
Im zweiten Fall sind eine oder mehrere Bremsdrucksensoren vorgesehen,
um den bzw. die Bremsdruckwerte dem Bremsregelkreis zuzuführen und
den gewünschten
Bremsdruck einzuregeln.
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Vorteilhafterweise
wird die erzeugte Datenbusbotschaft mit weiteren Botschaften, die
bspw. von einem Bremswertgeber erzeugt werden, verknüpft und
im Bremssteuermodul jeweils gewichtet und gemeinsam verarbeitet.
Dies ermöglicht
eine Prioritätensetzung
verschiedener Botschaften. Die Verknüpfung erfolgt gemäß einem
Verknüpfungsmodus,
der bestimmt, welche Botschaftsinhalte die Bremsanforderung maßgeblich
festlegen. Bspw. kann sowohl eine Bremsanforderung von dem Streckbremsbedienelement
sowie dem Betriebsbremspedal erzeugt werden. Der Verknüpfungsmodus
bestimmt dann, ob beide Anforderungen addiert werden oder ob bspw. der
höhere
der beiden Werte ausgewählt
wird.
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Mittels
des Bremssteuermoduls sind ferner Statusmeldungen erzeugbar, welche
eine Umsetzung bzw. Nicht-Umsetzung des mittels des Bedienelements
angegebenen Bremswunsches des Fahrers repräsentiert, wobei diese Statusmeldung
mittels eines, insbesondere optischen oder akustischen, Signalgebers
im Fahrerhaus des Zugfahrzeuges signalisierbar ist.
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Der
Fahrer erhält
somit eine Rückmeldung darüber, ob
sein Bremswunsch an die Streckbremse umgesetzt werden konnte.
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Das
Bedienelement ist vorteilhafterweise als Hebel mit mehreren Stellungen,
als Schieber, insbesondere Schiebewiderstand, oder als Drehknopf,
insbesondere Drehwiderstand, ausgebildet. Besonders bevorzugt weist
das Bedienelement einen integrierten elektronischen Baustein auf,
mit dem aus der Stellung des Bedienelements die CAN-Datenbusbotschaft
erzeugbar ist. Somit wird ein Streckbremsbedienmodul bereitgestellt,
mit dem ein abstufbares Bremssignal für den Anhänger erzeugt werden kann, das
lediglich an einen bereits im Fahrzeug vorhandenen CAN-Datenbus
anzuschließen
ist. Der Installationsaufwand zur Realisierung einer Streckbremse
ist somit sehr gering.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen
sowie aus den anhand der beigefügten
Zeichnung näher
erläuterten Ausführungsbeispielen.
In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
Druckluftbremsanlage in vereinfachter schematischer Darstellung
mit Streckbremse und einem elektropneumatischen Modulator zur Steuerung
einer Feststellbremse gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel,
der Erfindung;
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2 eine
detailliertere schematische Ansicht eines Teils des in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiels;
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3 ein
alternative Ausführungsbeispiel
zu dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel,
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4 eine
Druckluftbremsanlage in vereinfachter schematischer Darstellung
mit Streckbremse und einem elektropneumatischen Modulator zur Steuerung
einer Feststellbremse gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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5 eine
detailliertere schematische Ansicht eines Teils des in 4 gezeigten
Ausführungsbeispiels;
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6 ein
alternatives Ausführungsbeispiel zu
dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel;
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7 eine
schematische Ansicht eines CAN-Bus kompatiblen Bedienelements zur
Steuerung der Streckbremsfunktion gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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8 eine
schematische Ansicht eines an ein Feststellbremsmodul angeschlossenen
Bedienelements mit einem analogen Ausgangssignal zur Steuerung der
Streckbremsfunktion gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel
der Erfindung und
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9 eine
detailliertere Ansicht des in 7 gezeigten
Systems.
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1 und 2 zeigen
schematisch eine Druckluftbremsanlage 10 für ein Fahrzeug,
wie Nutzfahrzeug, Lastkraftwagen oder Bus, das mit einem Anhänger gefahren
werden kann.
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In 1 sind
schematisch zwei Räder 12 einer
Vorderachse und zwei Räder 14 einer
Hinterachse dargestellt. Die Räder 12 der
Vorderachse werden über
Bremszylinder 16 und die Räder 14 der Hinterachse über Bremszylinder 18 eingebremst.
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Auch
wenn lediglich vier Räder
an zwei Achsen dargestellt sind, ist die Erfindung nicht auf eine derartige
Radanzahl oder Achsanzahl beschränkt. Vielmehr
bezieht sie sich auch auf Fahrzeuge mit mehr als vier Rädern bzw.
mehr als zwei Achsen.
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Die
Bremszylinder 18 der Hinterachse sind als kombinierte Federspeicher-/Membranzylinder ausgebildet.
In 2 ist aus Gründen
vereinfachter Darstellung nur ein derartiger Bremszylinder 18 gezeigt;
es versteht sich, dass mehrere derartige Bremszylinder 18 vorhanden
sind. Diese Federspeicher-/Membranzylinder
weisen einen Membranteil 20 sowie einen Federspeicherteil 22 auf.
Der Membranteil 20 dient zur Bereitstellung einer Betriebsbremse, die
pneumatisch über
ein Bremspedal 24 betätigt wird.
Der Federspeicherteil 22 dient zum Bereitstellen einer
Feststellbremse (auch als Parkbremse bezeichnet). Dieser Federspeicherteil 22 weist
eine Speicherfeder 26 auf, welche die Radbremse des entsprechenden
Rades einlegt, wenn der Federspeicherteil 22 entlüftet wird.
Das Fahrzeug wird dann gebremst bzw. festgestellt. Dieser Federspeicherteil 22 kann
durch Beaufschlagung mit Druckluft die Speicherfeder 26 komprimieren
und damit die Feststellbremse lösen.
Der Federspeicherteil 22 ist weitgehend unabhängig aufgebaut
von dem Membranteil 20 der Betriebsbremse. Daher kann grundsätzlich auch
der Federspeicherteil 22 und der Membranteil 20 separat
ausgebildet sein. Bevorzugt sind jedoch kombinierte Federspeicher-/Membranzylinder,
in denen sowohl die Betriebsbremse als auch die Feststellbremse
realisiert werden. Unter dem Begriff "Federspeicherbremszylinder" sollen daher vorliegend auch
derartige kombinierte Federspeicher-/Membranzylinder verstanden
werden.
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Die
Räder 12, 14 sind
mit Radgeschwindigkeitssensoren 28, 30 ausgestattet.
Diese Sensoren 28, 30 sind über elektrische Leitungen 32, 34 mit
einem Steuergerät 36 verbunden.
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Die
Radgeschwindigkeitssensoren 28, 30 messen jeweils
die Geschwindigkeit des zugeordneten Rades 12, 14,
um festzustellen, ob das jeweilige Rad 12, 14 blockiert
bzw. zum Blockieren neigt. Das Steuergerät 36 wertet die gemessenen Radgeschwindigkeiten
aus und reduziert ggf. den auf die Bremszylinder 16, 18 wirkenden
Bremsdruck mittels Ventileinrichtungen 38, 40.
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Eine
Druckluftversorgungseinrichtung 42 versorgt zwei Druckluftvorratsbehälter 44, 46 mit Druckluft.
Ein erster Druckluftvorratsbehälter 44 dient der
Bereitstellung von Druckluft für
die Bremsen der Hinterachse. Ein zweiter Druckluftvorratsbehälter 46 dient
der Bereitstellung von Druckluft für die Bremsen der Vorderachse.
Der Druck des Druckluftvorratsbehälters 46 für die Bremsen
der Vorderachse wird an eine als Relaisventil 48 ausgebildete
luftmengenverstärkende
Ventileinrichtung geführt.
Dieses Relaisventil 48 weist ferner einen Steuereingang 50 auf,
der mit einem ausgesteuerten Druck 52 für die Bremszylinder 16 der
Vorderachse versorgt wird. Dieser Druck 52 wird von der
mit dem Bremspedal 24 verbundenen Bremsbetätigungseinrichtung 54 zur
Verfügung
gestellt.
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Das
Relaisventil 48 weist einen doppelt ausgebildeten Ausgang 56 auf,
der mit den Ventileinrichtungen 38 der Bremszylinder 16 der
Vorderachse jeweils verbunden ist. Diese Ventileinrichtungen 38 sind
ebenso wie die Ventileinrichtungen 40 der Hinterachse über elektrische
Leitungen 58, 60 mit dem Steuergerät 36 verbunden.
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Der
Druckluftvorratsbehälter 44 ist über Druckluftleitungen
mit einer weiteren als Relaisventil 62 ausgebildeten luftmengenverstärkenden
Ventileinrichtung verbunden. Dieses Relaisventil 62 weist einen
Steuereingang 64 auf, der über Druckluftleitungen mit
einem ausgesteuerten Druck 66 für die Bremszylinder 18 der
Hinterachse beaufschlagt wird. Dieser Druck 66 wird von
der Bremsbetätigungseinrichtung 54 bereitgestellt.
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Das
Relaisventil 62 weist ebenfalls einen doppelt ausgebildeten
Ausgang 68 auf, der mit den Ventileinrichtungen 40 für die Bremszylinder 18 der Hinterachse
jeweils verbunden ist.
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Durch
Betätigung
des Bremspedals 24 wird jeweils ein ausgesteuerter Druck 52 bzw. 66 an
die Vorderachse bzw. die Hinterachse bereitgestellt. Die unter dem jeweiligen
Druck bereitgestellte Luftmenge wird mittels der Relaisventile 50 bzw. 62 verstärkt. Der
entsprechende Druck wird nach Luftmengenverstärkung dann über die Ventileinrichtungen 38, 40 an die
Bremszylinder 16, 18 weitergeleitet, es sei denn, diese
Ventileinrichtungen 38, 40 reduzieren diesen Druck,
bspw. da das Steuergerät 36 ein
Blockieren bzw. eine Blockierneigung eines oder mehrerer der Räder festgestellt
hat. Auf diese Weise stellt das Steuergerät 36 in Kombination
mit den Radgeschwindigkeitssensoren 28, 30 ein
Antiblockiersystem zur Verfügung.
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Die
ausgesteuerten Drücke 52, 66 für die Vorderachse
bzw. die Hinterachse werden ferner einem sog. Select-High-Ventil 70 zugeführt, welches den
höheren
der beiden ausgesteuerten Drücke 52, 66 auswählt und
an seinem Ausgang 72 bereitstellt. Dieser Druck wird als
Betriebsbremsdruck über
eine Steuerleitung 74 einer Druckluftkupplung 76 zugeführt, an
welche ein an das Zugfahrzeug ankoppelbarer Anhänger mit einer entsprechenden
Druckluftleitung des Anhängers
verbindbar ist.
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Dem
Anhänger
wird ferner über
eine weitere Druckluftkupplung 78 Druckluft für einen
Druckluftvorratsbehälter
im Anhänger
zur Verfügung
gestellt. Diese Druckluftkupplung 78 ist über eine
Druckluftleitung mit einem elektropneumatischen Modulator 80 für die Feststellbremse
des Zugfahrzeuges bzw. auch des Anhängerfahrzeuges verbunden.
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Der
Modulator 80 weist ein Doppelrückschlagventil 82 auf, über welches
der Modulator 80 mit den Druckluftvorratsbehältern 44, 46 verbunden ist.
Der Modulator 80 wird somit mit dem höheren der beiden Vorratsdrücke der
Druckluftvorratsbehälter 44, 46 versorgt.
Gleichzeitig sorgt dieses Doppelrückschlagventil 82 dafür, dass
im Falle eines Druckabfalls in einem oder beiden der Druckluftvorratsbehälter 44, 46 der
Druck im Modulator 80 nicht schlagartig abfällt.
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Der
Modulator 80 erzeugt in Abhängigkeit eines über elektrische
Leitungen 84 vom Steuergerät 36 zugeführten Signals
einen ausgesteuerten Druck am Modulatorausgang 86, der
unter Zwischenschaltung eines Überlastschutzventils
bzw.
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Select-High-Ventils 88 jedem
Federspeicherteil 22 der kombinierten Federspeicher-/Membranzylinder 18 der
Hinterachse zugeführt
wird. Dieses Überlastschutzventil 88 ist
zwischen den Federspeicherteil 22, den Ausgang 86 und
die Bremsbetätigungseinrichtung 54 geschaltet.
Das Überlastschutzventil 88 wählt den
höheren
der beiden – an
seinen zur Bremsbetätigungseinrichtung 54 bzw.
zum Ausgang 86 des Modulators 80 führenden
Eingängen
anliegenden – Drücke aus
und führt
diesen über
seinen Ausgang dem Federspeicherteil 22 des Bremszylinders 18 zu.
Das Überlastschutzventil 88 verhindert eine
Addition der von der Betriebsbremse ausgeübten Bremskraft und der von
der Feststellbremse bzw. der Speicherfeder 26 ausgeübten Bremskraft,
um auf diese Weise eine mechanische Überbeanspruchung der Bremsmechanik
in der diesem Bremszylinder 18 zugeordneten Radbremse zu
vermeiden.
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Der
Membranteil 20 ist in 2 der Einfachheit
halber direkt mit der Bremsbetätigungseinrichtung 54 verbunden.
Aus Gründen
der Einfachheit wurde in 2 auf die Darstellung des Relaisventils 62 (1)
verzichtet.
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Die
Relaisventile 50 bzw. 62 sind jedoch optional.
Sofern die Bremsbetätigungseinrichtung 54 ausgesteuerte
Drücke
mit einer ausreichenden Luftmenge zur Verfügung stellt, kann auf diese
Relaisventile 50 bzw. 62 verzichtet werden.
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Der
Aufbau des Modulators 80 wird anhand von 2 näher erläutert. Der
Modulator 80 weist eine erste Ventileinrichtung 90,
nämlich
ein elektrisch betätigbares
Magnetventil auf. Diese Ventileinrichtung 90 weist drei
Anschlüsse
auf. Ein erster Anschluss 92 ist mit dem Doppelrückschlagventil
(im Modulator integriert dargestellt) 82 und somit mit
dem höheren
der beiden Vorratsdrücke
der Druckluftvorratsbehälter 44, 46 verbunden.
Die Ventileinrichtung 90 weist ferner einen zweiten Anschluss 94 auf,
der als Entlüftung
dient. Ferner weist die Ventileinrichtung 90 einen dritten
Anschluss 96 auf, der mit dem Steuereingang 98 eines
als luftmengenverstärkende Ventileinrichtung
dienenden Relaisventils 100 verbunden ist. Dieses Relaisventil
weist drei weitere Anschlüsse
auf: ein Einlass 102 des Relaisventils 100 ist
ebenfalls über
das Doppelrückschlagventil 82 mit dem
höheren
der beiden Vorratsdrücke
der Druckluftvorratsbehälter 44, 46 verbun den.
Ein Auslass 104 des Relaisventils 100 ist mit
dem Ausgang 86 des Modulators 80 verbunden.
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Das
Relaisventil 100 liefert an seinem Auslass 104 ein
an seinem Steuereingang 98 anliegenden Druck, jedoch mit
einer höheren
Luftmenge, soweit diese abgefordert wird. Über einen Entlüftungsauslass 106 kann
das Relaisventil 100 reaktionsschnell den Druck am Auslass 104 abbauen,
wenn der Steuerdruck am Steuereingang 98 abfällt.
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Mittels
der Ventileinrichtung 90 und des Relaisventils 100 kann über das
Steuergerät 36 der Druck
am Ausgang 86 des Modulators 80 gesteuert werden.
Auf diese Weise kann auch der Druck im Federspeicherteil 22 des
kombinierten Federspeicher-/Membranzylinders 18 gesteuert
werden. Ist der Druck im Federspeicherteil 22 hoch, wird
die Speicherfeder 26 komprimiert und die Feststellbremse gelöst. Ist
dagegen der Druck im Federspeicherteil 22 niedrig, d.h.
der Federspeicherteil 22 entlüftet, entspannt die Speicherfeder
und die Feststellbremse wird eingelegt.
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Die
Ventileinrichtung 90 weist mehrere Zustände auf. Wenn sie unbestromt
ist, nimmt sie einen ersten Zustand ein, bei dem eine gedrosselte
Entlüftung
des Federspeicherteils 22 stattfindet.
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In
einem bestromten Zustand nimmt die Ventileinrichtung 90 einen
zweiten Zustand ein, bei dem der Druck am Steuereingang 98 und
somit im Federspeicherteil 22 gehalten wird, da der Steuereingang 98 in
diesem zweiten Zustand vom ersten Anschluss 92 der Ventileinrichtung 90 abgesperrt
ist.
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In
einem weiteren bestromten Zustand nimmt die Ventileinrichtung 90 einen
dritten Zustand ein, bei dem der erste Anschluss 92 mit
dem dritten Anschluss 96 verbunden ist, d.h. der höhere der
beiden Vorratsdrücke
auf den Steuereingang 98 des Relaisventils 100 durchgeschaltet
wird. Somit steigt auch der Druck im Federspeicherteil 22 an,
so dass die Speicherfeder komprimiert und somit die Feststellbremse
gelöst
wird.
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In
einem vierten, ebenfalls bestromten Zustand erfolgt eine schlagartige
Entlüftung
des Steuereingangs 98 über
den zweiten Anschluss der Ventileinrichtung 90. Somit fällt auch
der Druck am Auslass 104 des Relaisventils 90 schlagartig
ab. Dies führt wiederum
zu einem schnellen Abfall des Druckes im Federspeicherteil 22 und
somit zu einem schnellen Einlegen der Feststellbremse.
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Auf
diese Weise wird eine mittels des Steuergeräts 36 elektrisch steuerbare
Feststellbremse bereitgestellt.
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Der
Modulator 80 weist ferner eine weitere Ventileinrichtung 108 auf,
die ebenso wie die Ventileinrichtung 90 mit mehreren Zuständen und
mehreren Anschlüssen
aufgebaut ist. Wiederum ist ein erster Anschluss 110 der
Ventileinrichtung 108 mit dem höheren der beiden Vorratsdrücke der
Druckluftvorratsbehälter 44, 46 verbunden.
Ein zweiter Anschluss 112 der Ventileinrichtung 108 bildet
eine Entlüftung. Ein
dritter Anschluss 114 der Ventileinrichtung 108 ist mit
der Druckluftkupplung 78 verbunden.
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Die
Ventileinrichtung 108 ist ebenfalls elektrisch mit dem
Steuergerät 36 verbunden.
Vorzugsweise ist sie genau so ausgebildet wie die Ventileinrichtung 90,
so dass auf obiges zu den verschiedenen Zuständen verwiesen wird. Da jedoch
der Anschluss 114 der Ventileinrichtung 108 mit
der Kupplung 78 für
den Vorratsdruck im Anhänger
verbunden ist, kann mittels der Ventileinrichtung 108 der
Vorratsdruck im Anhänger
erhöht,
vermindert oder gehalten werden. Da der Vorratsdruck im Anhänger jedoch auch
Einfluss auf die Feststellbremse des Anhängers hat, kann über die
Steuerung des Vorratsdruckes im Anhänger die Feststellbremse des
Anhängers
betätigt,
d.h. insbesondere eingelegt oder gelöst werden. Fällt nämlich der
Vorratsdruck im Anhänger
unter einen vorbestimmten Grenzwert ab, werden die Federspeicher
der ebenfalls im Anhänger
vorgesehenen kombinierten Federspeicher-/Membranzylinder aktiviert
und die Feststellbremse des Anhängers
eingelegt. Sofern jedoch der Vorratsdruck einen bestimmten Schwellenwert überschritten
hat, wird diese Feststellbremse gelöst. Eine Bremsung des Anhängers kann
dann mittels der Betriebsbremse erfolgen.
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Die
Ventileinrichtung 108 und damit der Vorratsdruck im Anhänger wird über das
Steuergerät 36 gesteuert.
Das Steuergerät 36 ist
ferner über
elektrische Leitungen mit einem manuellen Bedienelement 116 verbunden.
Dieses Bedienelement ist bspw. als analoger oder digitaler Signalgeber
ausgebildet. In Abhängigkeit
des von diesem Bedienelement 116 erzeugten elektrischen
Signals erzeugt das Steuergerät 36 ein
elektrisches Steuersignal für
die Ventileinrichtung 108, um auf diese Weise den Druck
im Druckluftvorratsbehälter
des Anhängers
zu steuern.
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Das
Steuergerät 36 ist
ferner mit zwei weiteren elektrischen Bedienelementen 118, 120 verbunden,
die ebenfalls in der Fahrerkabine, ebenso wie das Bedienelement 116,
angeordnet sind. Diese Bedienelemente 118 und 120 dienen
zur Betätigung
der Feststellbremse des Zugfahrzeugs bzw. des Anhängers. Durch
Betätigen
des Bedienelements 118 wird die Feststellbremse des Zugfahrzeuges
und durch Betätigen
des Bedienelements 120 die Feststellbremse des Anhängerfahrzeuges
betätigt,
d.h. eingelegt oder gelöst.
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Die
Ventileinrichtung 90 und/oder die Ventileinrichtung 108 können entweder,
wie in 2 dargestellt, als 3/4-Wege-Magnetventile ausgebildet sein,
das heißt
als Magnetventile mit drei pneumatischen Anschlüssen und vier Zuständen. Sie
können aber
auch bspw. als Doppelankermagnetventile ausgebildet sein. Bei einer
weiteren Alternative ist die entsprechende Ventileinrichtung 90 bzw. 108 als Kombination
eines 3/2-Wege-Magnetventils und eines als Haltenventil ausgebildeten
2/2-Wege-Magnetventil ausgebildet.
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3 zeigt
bspw. eine Ausbildung der Ventileinrichtung 108' durch ein 3/2-Wege-Magnetventil 122 sowie
ein 2/2-Wege-Magnetventil 124. Im Übrigen entspricht 3 dem
in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, wobei jedoch
die dort gezeigte Ventileinrichtung 108 außerhalb
des Modulators 80' angeordnet
ist, so dass im Modulator 80' lediglich
die Feststellbremsfunktion des Zugfahrzeugs, nicht jedoch die Park-
und Streckbremsfunktion des Anhängers implementiert
ist. Zwar ist es vorteilhaft, die Ventileinrichtung 108' auch im Modulator
unterzubringen; dies ist jedoch nicht erforderlich. Daher kann bei
einem alternativen Ausfüh rungsbeispiel
die Ventileinrichtung 108' in
aufgelöster
Bauweise, d.h. separat ausgebildet sein. Die Ventileinrichtung 108' kann auch bei
dieser aufgelösten
Bauweise entweder als 3/4-Wege-Magnetventil, als Doppelankermagnetventil
oder als Kombination eines 3/2-Wege-Magnetventils mit einem 2/2-Wege-Magnetventil ausgeführt sein.
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Wie
in den 2 und 3 dargestellt, können mittels
Drucksensoren 126, 128, 130, 132 und 134 diverse
Drücke
ermittelt werden. Der Drucksensor 126 misst den Druck im
Druckluftvorratsbehälter 44.
Mittels des Drucksensors 128 wird der Druck im Druckluftvorratsbehälter 46 gemessen.
Der Drucksensor 130 misst den Druck am Ausgang 86 des
Modulators 80, 80' bzw.
am Ausgang 104 des Relaisventils 100. Der Drucksensor 132 misst
den Druck am dritten Anschluss der Ventileinrichtung 108, 108' bzw. an der
Druckluftkupplung 78 und somit den Vorratsdruck eines angekoppelten
Anhängers.
Mittels des Drucksensors 134 wird der Steuerdruck der Betriebsbremse
für den
Anhänger
gemessen. Alle gemessenen Drücke
werden im Steuergerät 36 ausgewertet,
um ggf. besondere Zustände
erkennen zu können
und ggf. darauf abgestimmte Maßnahmen zur
Steuerung der Magnetventile einzuleiten.
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Zwar
sind Messungen aller genannten Drücke vorteilhaft. Es ist jedoch
nicht bei jedem Ausführungsbeispiel
erforderlich, alle genannten Drücke
zu messen. Bei alternativen Ausführungsbeispielen können eine
oder mehrere der genannten Druckmessungen entfallen. Insbesondere
kann bei den in den 2 und 3 dargestellten
Ausführungsbeispielen
der Drucksensor 134 und damit eine Messung des Steuerdruckes
der Betriebsbremse des Anhängers
entfallen. Ferner können
die genannten Drucksensoren je nach Ausführungsbeispiel alle oder nur zum
Teil innerhalb oder außerhalb
des Modulators angeordnet sein.
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4 und 5 zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung welches in weiten Teilen dem in den 1 und 2 gezeigten
Ausführungsbeispiel
entspricht. Insofern wird auf die obigen Ausführungen Bezug genommen, sofern
nachfolgend nichts Anderes ausgeführt wird. Insbesondere bezeichnen
gleiche Bezugsziffern gleiche Teile.
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Ein
wesentlicher Unterschied des in den 4 und 5 gezeigten
Ausführungsbeispiels liegt
jedoch in der Ausgestaltung des elektropneumatischen Modulators 80'' für die Feststellbremse, der, wie
in 5 gezeigt, unter anderem auch nunmehr das Select-High-Ventil 70 sowie
den Drucksensor 134 umfasst.
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Ferner
wird dem Modulator 80'' sowohl der ausgesteuerte
Druck 52 für
die Vorderachse als auch der ausgesteuerte Druck 66 für die Hinterachse
zugeführt.
Ferner weist der Modulator 80'' eine
pneumatische Verbindung zur Druckluftkupplung 76 für den Steuerdruck
der Betriebsbremse des Anhängers auf.
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Im
Unterschied zu den in den 1, 2 und 3 gezeigten
Ausführungsbeispielen,
bei denen die Federspeicherteile der kombinierten Federspeicher-/Membranzylinder
des Anhängers
zur Umsetzung der Streckbremsfunktion genutzt werden, wird bei dem
in den 4 und 5 sowie auch in dem in 6 gezeigten
Ausführungsbeispiel
die Betriebsbremse genutzt, um die Streckbremsfunktion zu implementieren.
Der Vorteil der Nutzung der Betriebsbremse liegt darin, dass aufgrund
des üblicherweise
bereits im Anhänger
bestehenden Antiblockiersystems bereits ein automatischer Blockierschutz
besteht und zudem von der Betriebsbremse höhere Bremskräfte übertragen
werden können.
Des weiteren sind die Reaktionszeiten der Betriebsbremse zum Teil
deutlich kürzer
als bei der Verwendung der Federspeicherteile der kombinierten Federspeicher-/Membranzylinder.
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Ähnlich wie
in der Darstellung gemäß 2 nutzt
auch das Ausführungsbeispiel
gemäß den 4 und 5 die
Ventileinrichtung 108, die bereits zur Verfügung steht,
um über
die Druckluftkupplung 78 sowie eine zugeordnete Vorratsleitung
zu be- bzw. entlüften,
um den Druckluftvorratsbehälter
im Anhänger über den
Druck in diesem Druckluftvorratsbehälter mittelbar die Federspeicherteile
der kombinierten Federspeicher-/Bremszylinder des Anhängers be-
bzw. entlüften
zu können.
Der Ventileinrichtung 108 ist jedoch noch ein Umschaltventil 136 nachgeschaltet.
Bei Betätigung
der Streckbremse mittels des Bedienelements 116 wird das
Umschaltventil 136 bestromt und damit betätigt. Auf
diese Weise blei ben die Federspeicher des Anhängers belüftet, da das Umschaltventil 136 den
höheren
der beiden Vorratsdrücke
der Druckluftvorratsbehälter 44, 46 direkt
auf die Druckluftkupplung 78 für den Vorratsdruck des Anhängers durchschaltet.
Die von dem jeweiligen Federspeicherteil der kombinierten Federspeicher-/Bremszylinder des
Anhängers
ausgeübte Bremskraft
wird dabei minimiert bzw. auf Null gesetzt.
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Gleichzeitig
wird die Steuerleitung 74, die mit der Druckluftkupplung 76 für den Steuerdruck
verbunden ist, mit der Ventileinrichtung 108 verbunden, so
dass der Druck in der Betriebsbremse des Anhängers moduliert werden kann.
Auf diese Weise kann der Betriebsbremsdruck im Anhänger elektropneumatisch über das
Steuergerät 36 und
das manuelle Bedienelement 116 verändert werden.
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Das
Umschaltventil 136 ist bspw. als 4/2-Wege-Magnetventil
mit vier pneumatischen Anschlüssen
und zwei Zuständen
ausgebildet. In einem ersten, unbestromten Zustand ist die Anhängervorratsdruckleitung
bzgl. des an die Kupplung 78 für den Vorratsdruck im Anhänger geführten Druckes
mittels der Ventileinrichtung 108 steuerbar, während die Steuerleitung 74 zur
Steuerung des Bremsdruckes der Betriebsbremse für den Anhänger nicht vom Modulator 80'' beeinflussbar ist. In einem zweiten,
bestromten Zustand des Umschaltventils 136 wird jedoch
die Anhängervorratsdruckleitung
mit dem Vorratsdruck des Zugfahrzeuges pneumatisch verbunden und
die Steuerleitung 74 zur Steuerung des Betriebsbremsdruckes
im Anhänger
mittels der Ventileinrichtung 108 ggf. mit Druckluft beaufschlagt
bzw. entlüftet.
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Ferner
kann mit dem Fußbremspedal 24 auch
der Anhänger
eingebremst werden. Zu diesem Zweck ist in die Steuerleitung 74 ein
Select-High-Ventil 138 geschaltet, welches mit dem Umschaltventil 136 verbunden
ist. Dieses Select-High-Ventil 138 leitet
den höheren
der beiden an seinen Eingängen
anliegenden Drücke
an die Druckluftkupplung 76 für den Steuerdruck der Betriebsbremse
des Anhängers
weiter. An seinem ersten Eingang liegt der höhere der beiden ausgesteuerten Drücke 52, 66 und
an seinem zweiten Eingang der ausgesteuerte Druck des dritten Anschlusses 114 der
Ventileinrichtung 108 an, wenn das Umschaltventil 136 bestromt
ist.
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Mittels
des Drucksensors 134 kann der Druck in der Steuerleitung 74 ausgeregelt
werden. Alternativ wird der Druck in der Steuerleitung 74 anhand
der ermittelten Bremsverzögerung
unter Berücksichtigung
der Stellung des Bedienelements 116 und ggf. der Betätigung des
Bremspedals 24 ausgeregelt. Bei dieser Alternative kann
dann auf den Drucksensor 134 verzichtet werden.
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Die
Ventileinrichtung 108 kann, wie oben im Zusammenhang mit 2 erläutert, als
3/4-Wege-Magnetventil mit vier Zuständen ausgebildet sein. Auf
diese Weise kann der Druck in der Steuerleitung nicht nur erhöht und verringert,
sondern auch gehalten werden. Bei einer alternativen Ausführungsform kann
statt dieses Ventils auch ein einfacheres 3/2-Wege-Magnetventil
verwendet werden, das jedoch keine Stellung zum Druckhalten hat,
lediglich zwei Stellungen zum Druckerhöhen bzw. Druckverringern. Ein
Druckhalten kann dann nur dadurch erreicht werden, dass dieses Ventil
gepulst betrieben wird. Eine derartige Anordnung ist bei einem alternativen
Ausführungsbeispiel
vorgesehen.
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Zusätzlich zu
einem 3/2-Wege-Magnetventil kann jedoch noch ein Haltenventil, bspw.
in Form eines 2/2-Wege-Magnetventils vorgesehen sein, um auch den
Druck in der Steuerleitung 74 halten zu können. Von
einem gepulsten Betrieb des 3/2-Wege-Magnetventils kann dann abgesehen
werden, so dass es nicht zu einem unnötigen Luftverbrauch kommt.
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6 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Wiederum bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile wie bei
den vorherigen Ausführungsbeispielen.
Auf die obigen Ausführungen
wird insoweit Bezug genommen. Im Unterschied zu dem in 2 bzw. 3 gezeigten
Ausführungsbeispiel
kann bei dieser Variante die Streckbremsfunktion sowohl über den
Federspeicherteil der kombinierten Federspeicher-/Bremszylinder
des Anhängers
als auch über die
Betriebsbremse des Anhängers
genutzt werden. Insofern ist die Ventileinrichtung 108 vorgesehen,
um den Vorratsdruck im Anhänger
zu erhöhen,
zu vermindern oder zu halten.
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Des
Weiteren kann über
eine weitere Ventileinrichtung 140 der Druck in die Steuerleitung 74 zur Betätigung der
Betriebsbremse im Anhänger
erhöht werden.
In ähnlicher
Weise wie in dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist hierzu ein Select-High-Ventil 138 in die Steuerleitung 74 geschaltet.
Dabei ist ein Eingang des Select-High-Ventils 138 wiederum
mit dem Select-High-Ventil 70 zur Auswahl des höheren der
beiden ausgesteuerten Drücke 52, 66 verbunden.
Der zweite Eingang des Select-High-Ventils 138 ist mit
der Ventileinrichtung 140 verbunden, welche wiederum mit
dem höheren
der beiden Vorratsdrücke
der Druckluftvorratsbehälter 44, 46 verbunden
ist. Mittels der Ventileinrichtung 140 kann der Druck in
der Steuerleitung 74 erhöht werden, um die Betriebsbremse
des Anhängers
zu betätigen.
Die Ventileinrichtung 140 wird über das Steuergerät 36 betätigt, welches
wiederum von dem Bedienelement 116 steuerbar ist.
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Vorzugsweise
ist die Ventileinrichtung 140 als Kombination eines 3/2-Wege-Magnetventils 142 und
eines 2/2-Wege-Magnetventils bzw. Haltenventils 144 ausgebildet.
Vorzugsweise ist die Ventileinrichtung 140 außerhalb
des Modulators 80'', d.h. separat
angeordnet. Sie kann jedoch auch im Modulator 80'' integriert sein.
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7 und 8 zeigen
Bedienelemente für die
Steuerung der Streckbremsfunktion in CAN-Datenbus verknüpften Bremssystemen.
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7 zeigt
das Bedienelement 116',
welches über
einen CAN-Datenbus 146 ein digitales Signal an ein EBS-Steuergerät 148 zur
Steuerung eines elektronischen Bremssystems senden kann. Die CAN-Datenbusbotschaft
des Bedienelements 116' repräsentiert
eine Stellung des Bedienelements 116', welche wiederum einen Bremswunsch
des Fahrers für
die Streckbremse darstellt. Das EBS-Steuermodul 148 sendet nicht
nur elektrische Signale an die elektropneumatischen Achsmodulatoren
der Vorderachse 150 und der Hinterachse 152 des
Zugfahrzeugs zum Steuern der jeweiligen Bremsdrücke an diesen Achsen, sondern
auch an ein Anhängersteuerventil 154.
Das Anhängersteuerventil 154 ist
daher über
elektrische Leitungen 156 mit dem EBS-Steuermodul verbunden.
Das Anhängersteuerventil 154 gibt
einen ausgesteuerten Druck für
die Bremsen des Anhängers
an einen Druckluftanschluss einer Bremssteuerleitung aus. Auf diese
Weise kann eine Betätigung
des Bedienelements 116' in
einen ausgesteuerten Druck in der Bremssteuerleitung vom Anhängersteuerventil
zu den Anhängerbremsen
gesteuert bzw. geregelt werden.
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Bei
dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel enthält das Bedienelement 116' bereits einen elektronischen
Baustein, um ein CAN-Datenbussignal aus einer Stellung des Bedienelements
erzeugen zu können.
Zwar ist ein derartiger elektronischer Baustein direkt am Bedienelement 116' vorteilhaft.
Jedoch kann das CAN-Datenbussignal auch an anderer Stelle erzeugt
werden.
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8 zeigt
ein alternatives Ausführungsbeispiel,
bei dem das CAN-Datenbussignal
an anderer Stelle, zum Beispiel von einem Feststellbremsmodulator 158 erzeugt
wird. Das Bedienelement 116'' erzeugt in
diesem Ausführungsbeispiel
ein analoges Signal, welches über
elektrische Leitungen 160 an den Feststellbremsmodulator 158 geleitet
wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel
verfügt
der Feststellbremsmodulator 158 über einen elektronischen Baustein,
um aus dem von dem Bedienelement 116'' über die
elektrischen Leitungen 160 erhaltenen Analogsignale ein
CAN-Datenbussignal zu erzeugen. Wiederum repräsentiert dieses CAN-Datenbussignal eine
Stellung des Bedienelements 116'' und
damit einen Bremswunsch des Fahrers. Das CAN-Datenbussignal wird
vom Feststellbremsmodulator 158 über einen CAN-Bus 162 an
das EBS-Steuermodul 148 gesendet, welches wiederum, ebenso
wie das in 7 gezeigte EBS-Steuermodul 148,
elektrische Signale für
die Bremsdrücke
an der Vorderachse 150 und der Hinterachse 152 sowie über elektrische
Leitungen 156 dem Anhängersteuerventil 154 bereitstellt.
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Bei
einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel erzeugt das
Bedienelement statt eines analogen Signals ein digitales Signal,
das jedoch kein CAN-Datenbus-kompatibles
Signal ist. Dieses digitale Signal wird wiederum dem Feststellbremsmodulator 158 bereitgestellt,
der aus dem digitalen Signal ein CAN-Datenbussignal erzeugt. Im übrigen arbeitet
dieses Ausführungsbeispiel
wie das in 8 gezeigte Ausführungsbeispiel.
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Die 7 und 8 unterscheiden
sich lediglich in Bezug auf die Bereitstellung des Datenbussignals,
welches in dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel
unmittelbar vom Bedienelement 116' erzeugt wird, während es
im in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel nur mittelbar
von dem Bedienelement 116'', nämlich von
dem zwischengeschalteten Feststellbremsmodulators 158 oder
einem anderen elektronischen Steuergerät, z. B. einem Fahrzeugführungsrechner,
erzeugt wird.
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9 zeigt
eine detailliertere Ansicht des in 7 gezeigten
Ausführungsbeispiels.
Das Bedienelement 116' ist
in diesem Fall als Bedienhebel ausgebildet. An dem Bedienelement 116' ist ein Weg/Spannungs-Wandler 164 vorgesehen,
welcher eine Position des Bedienhebels bzw. einen von dem Bedienhebel
zurückgelegten
Wert in eine elektrische Spannung umwandelt. Dieser Weg/Spannungs-Wandler 164 ist
wiederum mit einem elektronischen Baustein 166 verbunden,
welcher das von dem Weg/Spannungs-Wandler abgegebene elektrische
Signal in eine CAN-Busbotschaft wandelt. Diese Busbotschaft weist
u.a. einen bspw. 8 oder 16 Bit breiten Digitalwert auf. Somit können 28 oder 216 verschiedene
Positionen des Bedienelements 116' codiert und somit ein abstufbares
Bremssignal erzeugt werden.
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Der
CAN-Busbaustein 166 ist vorteilhafterweise in dem Bedienelement 116' integriert.
Er kann jedoch – wie
im in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel – auch separat
in einem anderen Gerät,
insbesondere elektronischen Steuergerät, angeordnet sein.
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Der
CAN-Busbaustein 166 ist über den CAN-Datenbus 146 mit
dem EBS-Steuermodul 148 verbunden.
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Das
EBS-Steuermodul 148 ist ferner mit im Bereich der Rädern 168 der
Vorderachse 150 angebrachten Radsensoren 170 sowie
mit im Bereich der Räder 172 der
Hinterachse 152 angebrachten Radsensoren 174 verbunden.
Ferner ist das EBS-Steuermodul 148 mit einem Hinterachsbremsmodulator 176 sowie über diesen
Hinterachs-Bremsmodulator 176 mit dem Anhängersteuerventil 154 ver bunden.
Ferner ist das EBS-Steuermodul 148 mit einem Bremswertgeber
der Bremsbetätigungseinrichtung 54 und mit
ABS-Ventilen 178 verbunden. Des Weiteren ist das EBS-Steuermodul 148 auch
mit einem Relaisventil 180 zur Steuerung der Bremsdrücke an der Vorderachse 150 verbunden.
Schließlich
ist das EBS-Steuermodul 148 mit einer als Schnittstelle
dienenden elektrischen Verbindungseinrichtung, bspw. einem Stecker 182,
verbunden, mittels der das Steuergerät elektrische Signale, insbesondere
Daten mit dem Anhänger
austauschen kann.
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Alle
genannten Verbindungen des EBS-Steuermoduls 148 sind mittels
elektrischer Leitungen erstellte elektrische Verbindungen.
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Bei
normaler Betriebsweise führt
eine Betätigung
der Bremsbetätigungseinrichtung 54 dazu, dass
der dieser Bremsbetätigungseinrichtung 54 zugeordnete
Bremswertgeber ein elektrisches Signal an das EBS-Steuermodul 148 sendet.
Das EBS-Steuermodul 148 errechnet unter Berücksichtigung
weiterer Fahrzeugzustände,
bspw. auch unter Berücksichtigung
der Werte der Radsensoren 170, 174 elektrische
Signale für
das Relaisventil 180 und den Hinterachs-Bremsmodulator 176, so dass
das Relaisventil 180 und der Hinterachs-Bremsmodulator 176 entsprechende
Bremsdrücke
in Abhängigkeit
der Ihnen zugeführten
elektrischen Signale aussteuern können. Ein derartiges Bremssystem
wird als elektronisches Bremssystem (EBS) bezeichnet.
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Das
elektronische Bremssystem übernimmt auch
die Funktion eines Antiblockiersystems. Meldet einer oder mehrerer
der Radsensoren 170, 174 eine Radgeschwindigkeit,
welche nicht der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, insbesondere
eine niedrigere Geschwindigkeit, kann der Bremsdruck mittels der ABS-Ventile 178 und
entsprechender, in 9 nicht dargestellter Ventile
reduziert werden, so dass ggf. blockierte bzw. zur Blockierung neigende
Räder mit einem
geringeren Bremsdruck beaufschlagt werden und somit wieder die der
Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechende Drehgeschwindigkeit annehmen
können.
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Das
vom Bedienelement 116' erzeugte
elektrische Signal gelangt zunächst über den
CAN-Datenbus 146 an das EBS-Steuermodul 148 und
wird dann als elektrisches Steuersignal über den Hinterachs-Bremsmodulator 176 dem
Anhängersteuerventil 154 und
von dort über
einen Druckluftanschluss 188 an die zu den Anhängerbremsen
führende Bremssteuerleitung
geleitet. Neben diesem Druckluftanschluss 188 für die Bremssteuerleitung
ist das Anhängersteuerventil 154 mit
einem weiteren Druckluftanschluss, nämlich dem Druckluftversorgungsanschluss 190 für den Anhänger verbunden.
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Der
beschriebene Signalweg vom Bedienelement 116' zum Druckluftanschluss der Bremssteuerleitung 188 ist
in 9 schraffiert dargestellt.
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Auch
wenn das Bedienelement 116' in 9 als
ein Streckbremshebelmodul dargestellt ist, können bei alternativen Ausführungsbeispielen
der Erfindung andere elektrische Signalgeber verwendet werden. Die
Erfindung ist nicht auf einen Hebel-Signalgeber beschränkt. Ebenso
können
Schieberegler oder Drehregler oder Taster mit einer Anzeige verwendet
werden.
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Insgesamt
ermöglicht
die Erfindung, eine Streckbremsfunktion elektropneumatisch zu realisieren,
ohne dass hierzu Druckluftleitungen in der Fahrerkabine verlegt
werden müssten.
Die Streckbremsfunktion kann dabei im Modulator für die Feststellbremse
umgesetzt werden, wobei entweder die Federspeicherteile der kombinierten
Federspeicher-/Bremszylinder im Anhänger oder die Betriebsbremse
des Anhängers
verwendet wird. Die Streckbremsfunktion kann jedoch auch mittels
gesonderter Ventileinrichtungen, bspw. 3/2-Wege-Magnetventilen und
Haltenventilen und damit unabhängig
vom Feststellbremsmodulator umgesetzt werden. Hierbei kann ebenfalls
eine Drucksteuerung in der Anhängervorratsdruckleitung
und/oder eine Drucksteuerung der Steuerleitung für den Bremsdruck im Anhänger verwendet
werden, um eine Streckbremsfunktion umzusetzen.