DE102017126976A1

DE102017126976A1 - Verfahren für den Betrieb einer Bremseinrichtung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102017126976A1
Application number: DE102017126976.2A
Authority: DE
Inventors: Georg Müller; Andreas Leinung; Marius Schmid
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2017-11-16
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2019-05-16
Also published as: US20210171001A1; US11440514B2; WO2019096934A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für den Betrieb einer Bremseinrichtung (1) für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, wobei entlang einer Anhänger-Versorgungsleitung (10.1) zur Belüftung einer Parkbremse eines Anhängers und/oder einer Anhänger-Steuerleitung (10.2) zur Belüftung einer Betriebsbremse eines Anhängers der Luftdruck mittels wenigstens eines ersten Druckaufnehmers (8.1) erfasst und in Form eines elektrischen Signals an eine elektronische Steuereinheit (3) des Kraftfahrzeugs übertragen wird. Im Falle eines fehlerhaften Druckänderungsverhalten wird eine offene Anhänger-Versorgungsleitung (10.1) und/oder eine offene Anhänger-Steuerleitung (10.2) detektiert. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Bremseinrichtung (1) für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für den Betrieb einer Bremseinrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, wobei entlang einer Anhänger-Versorgungsleitung und/oder einer Anhänger-Steuerleitung der Luftdruck mittels wenigstens eines ersten Druckaufnehmers erfasst und in Form eines elektrischen Signals an eine elektronische Steuereinheit des Kraftfahrzeugs übertragen wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Bremseinrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge.
Parkbremsen (auch Feststellbremsen genannt) von Nutzfahrzeugen einschließlich Anhängern sowie Schienenfahrzeugen sind heute regelmäßig mit Federspeicherbremszylindern ausgestattet, die in Lösestellung einen Federkompressionsraum mit Druckluft beaufschlagen und dadurch die Feder gespannt halten, während zum Parkbremsen der Federkompressionsraum entlüftet, d. h. mit Atmosphärendruck verbunden wird, so dass der Bremszylinder unter Wirkung der Feder eine Bremskraft erzeugt (vgl. Bosch, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 22. Auflage, Düsseldorf, 1995, S. 648).
Bekannte Verfahren zur Bestimmung des Kopplungszustands eines Lastkraftwagens mit elektro-pneumatischem Bremssystem, wie durch die DE 42 00 302 C2 offenbart, beschränken sich auf die Analyse des zeitlichen Verlaufes eines Druckanstiegs in einer Druckleitung.
Aus der DE 199 55 798 A1 ist weiter eine Einrichtung zur Anhängererkennung bekannt, wobei diese Einrichtung erkennt, ob die pneumatischen Druckschläuche am Zugfahrzeug angeschlossen sind oder nicht.
Für einen ordnungsgemäßen Betrieb einer Bremseinrichtung ist es Voraussetzung, dass insbesondere ein automatisches Lösen der elektrischen Parkbremse durchführbar ist. Insbesondere in einem Stop-and-Go-Betrieb oder vergleichbaren Anwendungsfällen ist ein derartiges automatisches Lösen der Parkbremse gewünscht. Ohne eine schnelle Prüfung der Anwesenheit eines Anhängers bzw. des Kopplungszustands eines Anhängers kann der Vorgang des Lösens der Parkbremse gegebenenfalls jedoch nur verspätet und in Verbindung mit einem erheblichen Druckverlust abgebrochen werden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb einer Bremseinrichtung der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiter zu bilden, insbesondere dahingehend, dass eine Bremseinrichtung hinsichtlich der Druckverhältnisse vergleichsweise einfach und schnell zu überwachen ist, sodass der ordnungsgemäße Betrieb der Bremseinrichtung sichergestellt werden kann. Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Bremseinrichtung derart weiter zu bilden, insbesondere dahingehend, dass die Bremseinrichtung einfach aufgebaut ist und gleichzeitig eine umfangreiche Überwachung des Systems ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Bremseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Danach ist ein Verfahren für den Betrieb einer Bremseinrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, vorgsehen, wobei entlang einer Anhänger-Versorgungsleitung zur Belüftung einer Parkbremse eines Anhängers und/oder einer Anhänger-Steuerleitung zur Belüftung einer Betriebsbremse eines Anhängers der Luftdruck mittels wenigstens eines ersten Druckaufnehmers erfasst und in Form eines elektrischen Signals an eine elektronische Steuereinheit des Kraftfahrzeugs übertragen wird, sodass im Falle eines fehlerhaften Druckänderungsverhalten eine offene Anhänger-Versorgungsleitung und/oder eine offene Anhänger-Steuerleitung detektiert wird.
Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, dass anhand des Verfahrens die Bremseinrichtung von Kraftfahrzeugen während des Betriebs vorzugsweise automatisch überwacht werden kann, insbesondere mittels der elektronischen Steuereinheit und wenigstens einem Druckaufnehmer bzw. Drucksensor.
Vorzugsweise ist hierzu ein pneumatischer Druck an einem Ausgang der vorzugsweise pneumatischen Bremseinrichtung, insbesondere an einer Anhängerkupplung, erfassbar. In diesem Sinne wird im Falle eines fehlerhaften Druckänderungsverhaltens eine offene Anhänger-Versorgungsleitung und/oder eine offene Anhänger-Steuerleitung automatisch detektiert.
Es ist somit möglich, dass ein fehlerhafter Kupplungszustand zwischen Zugfahrzeug und Anhänger insbesondere selbständig durch das System, insbesondere die elektronische Steuereinheit in Verbindung mit dem wenigstens einen ersten Druckaufnehmer, erkannt wird.
Gegebenenfalls können durch das System, insbesondere die elektronische Steuereinheit, entsprechende Gegenmaßnahmen bzw. Schutzmaßnahmen automatisch eingeleitet werden.
Insbesondere kann die automatische Überwachung des Zustands der Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs bzw. der Kupplung mit dem Anhänger anhand von verschiedensten Arten elektrischer Signale ausgelöst werden.
Unter anderem können Daten bezüglich des Fahrzeugzustands des Kraftfahrzeuges, wie eine Stellung des Gaspedals oder des Kupplungspedals, eine Getriebeinformation, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Abstandsinformation zu übrigen Verkehrsteilnehmern oder dergleichen sowie eine beliebige Kombination derartiger Informationen mittels der elektronischen Steuereinheit verarbeitet und genutzt werden, um eine automatische Überprüfung der Betriebstüchtigkeit der Bremseinrichtung auszulösen.
Gleichfalls ist es auch möglich, dass die elektronische Steuereinheit eine manuell ausgelöste Überprüfung der Betriebsbereitschaft des Kraftfahrzeugs vornimmt, indem ein entsprechendes Eingangselement bzw. elektrisches Signal durch ein manuell bedienbares Smartphones, einen Touchscreen oder anderweitige Bedienelemente an die elektronische Steuereinheit gesendet werden.
So ist es anhand der elektronischen Steuereinheit und wenigstens einem ersten Druckaufnehmer möglich, eine Vielzahl von Überwachungs- und Steuerungsoptionen für den Betrieb des Kraftfahrzeuges bzw. der Bremseinrichtung bereitzustellen. Es wird eine elektronische Überwachung des Kopplungszustands für einen Anhänger ermöglicht.
Es ist vorgesehen, dass entlang einer Anhänger-Versorgungsleitung zur Belüftung einer Parkbremse eines Anhängers und/oder einer Anhänger-Steuerleitung zur Belüftung einer Betriebsbremse eines Anhängers der Luftdruck mittels wenigstens eines ersten Druckaufnehmers erfasst und in Form eines elektrischen Signals an eine elektronische Steuereinheit des Kraftfahrzeugs übertragen wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Anhänger-Versorgungsleitung bedarfsweise Druckluft zur Versorgung der Parkbremse des angekuppelten Anhängers bereitstellt.
Des Weiteren ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Anhänger-Steuerleitung bedarfsweise Druckluft zur Versorgung der Betriebsbremse des angekuppelten Anhängers bereitstellt.
So kann anhand des wenigstens einen ersten Druckaufnehmer ein Luftdruck bzw. eine pneumatische Druckänderung in der Anhänger-Versorgungsleitung und/oder der Anhänger-Steuerleitung erfasst und beobachtet werden.
Eine Leckage wie ein fehlerhafter Kupplungszustand des Anhängers, aufgrund dessen Druckluft aus der Anhänger-Versorgungsleitung und/oder der Anhänger-Steuerleitung entweichen kann, ist somit während des Betriebs vorzugsweise automatisch feststellbar.
Somit wird im Falle eines fehlerhaften Druckänderungsverhalten eine offene Anhänger-Versorgungsleitung und/oder eine offene Anhänger-Steuerleitung detektiert.
Darüber hinaus sind auch weitere technische Probleme in Verbindung mit der Bremseinrichtung detektierbar, die zu einem abweichenden, insbesondere einem fehlerhaften, Druckänderungsverhalten führen.
Ein Druckänderungsverhalten kann im Allgemeinen eine Änderung des pneumatischen Drucks in Form eines Druckanstiegs oder eines Druckabfalls sein, sowie ein konstanter pneumatischer Druck.
Es kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das fehlerhafte Druckänderungsverhalten detektiert wird, wenn der gemessene Luftdruck innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums von einem vorbestimmbaren Druckänderungs-Schwellwert abweicht.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann ein Druckänderungs-Schwellwert stets auch ein Druckänderungs-Schwellwertbereich sein.
Ein Druckänderungs-Schwellwert kann ein Schwellwert bezüglich eines zu erwartenden Druckanstiegs, Druckabfalls oder gleichbleibenden Drucks sein.
Insbesondere kann ein Druckabfall oder Druckanstieg innerhalb des vorgebbaren Zeitraums auftreten, sodass der gemessene Luftdruck von einem vordefinierbaren, zu erwartenden Druckänderungs-Schwellwert bzw. einem Druckänderungs-Schwellwertbereich abweicht. In diesem Falle ist ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten gegeben.
Ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten beschreibt somit insbesondere ein Verhalten des pneumatischen Drucks innerhalb des Bremssystems, dass sich nicht innerhalb zu erwartenden, vorbestimmten Grenzen bewegt.
Es kann vorgesehen sein, dass bei gelöster Parkbremse des Anhängers und einem Abreißen der Anhänger-Versorgungsleitung und/oder der Anhänger-Steuerleitung ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten vorliegt, wenn die gemessene Luftdruckänderung einem betragsmäßigen Druckänderungswert entspricht, welcher größer als der vorbestimmbare Druckabfall-Schwellwert ist.
Insbesondere kann der Druckabfall-Schwellwert ein zu erwartender Druckabfall-Schwelltwertbereich sein.
Die Parkbremse ist gelöst und in diesem Sinne mit Druckluft belüftet. Ist die Anhänger-Versorgungsleitung und/oder die Anhänger-Steuerleitung abgerissen bzw. nicht ordnungsgemäß mit dem Anhänger verbunden ergibt sich ein Druckabfall.
Übersteigt dieser gemessene Druckänderungswert des Druckabfalls nach der Betragsbildung den vordefinierbaren Druckabfall-Schwellwert bzw. Druckabfall-Schwellwertbereich, liegt ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten vor.
Im Sinne des betragsmäßigen Druckänderungswerts ergibt sich somit aus einem Druckabfall nach der Bildung des mathematischen Betragswertes ein positiver Druckänderungswert.
Der betragsmäßige Druckänderungswert beschreibt die Änderung des Luftdrucks innerhalb eines vorgegebenen bzw. vorgebbaren Zeitraums, insbesondere zu mindestens zwei verschiedenen Zeitpunkten.
Eine gemessene Luftdruckänderung ergibt sich somit aus wenigstens zwei Messwerten, die zu Beginn und zum Ende einer vorbestimmten Wartezeit mittels des wenigstens einen ersten Druckaufnehmers erfasst werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der detektierbare Druckänderungswert mittels eines rechnerischen Modells unabhängig von der fahrzeugspezifischen Ausgestaltung des Pneumatiksystems berechenbar ist.
Auch ist es vorstellbar, dass die Ermittelung eines Störmungswiderstands der Anhänger-Versorgungsleitung oder der Anhänger-Steuerleitung bei einem geringen pneumatischen Druck, beispielsweise zwischen 100 und 500 mbar, möglich ist, sodass insbesondere Volumina der Pneumatikleitungen des Anhängers vernachlässigbar sind.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass im Falle der eingelegten Parkbremse des Anhängers, nach der Belüftung der Anhänger-Versorgungsleitung und/oder der Anhänger-Steuerleitung und einer nicht angeschlossenen Anhänger-Versorgungsleitung oder Anhänger-Steuerleitung ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten vorliegt, wenn die gemessene Luftdruckänderung einem Druckänderungswert entspricht, der kleiner als der vorbestimmbare Druckanstiegs-Schwellwert ist.
Sofern die Parkbremse eingelegt ist, wird zuerst die Anhänger-Versorgungsleitung und/oder die Anhänger-Steuerleitung belüftet. Ist die Anhänger-Versorgungsleitung nicht angeschlossen kann ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten festgestellt werden, indem die gemessene Luftdruckänderung kleiner als der zuvor festgelegte Druckanstiegs-Schwellwert ist.
Der Druckanstiegs-Schwellwert bzw. Druckanstiegs-Schwellwertbereich entspricht in diesem Sinne einer zu erwartenden Erhöhung des Luftdrucks.
Auf diese Weise ist insbesondere ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Versorgungsleitung aufgrund einer Abweichung von einem zu erwartenden Druckänderungs-Schwellwert bzw. einem Druckabfall-Schwellwert bzw. einem Druckanstiegs-Schwellwert ermittelbar.
Dabei kann auch ein langsamer Druckabfall in der Anhänger-Steuerleitung und/oder in der Anhänger-Versorgungsleitung, auf ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten und somit eine Fehlfunktion der Bremseinrichtung hinweisen.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass zur Detektion eines fehlerhaften Druckluftänderungsverhalten in der Anhänger-Steuerleitung ein pneumatischer Testpuls mittels eines ersten Schaltventils in Verbindung mit der Anhänger-Versorgungsleitung erzeugt wird und/oder ein pneumatischer Testpuls entlang einem Eingang und einem Ausgang eines zweiten Schaltventils in Verbindung mit der Anhänger-Steuerleitung erzeugt wird.
Hierbei kann ein vorgebbarer Zeitraum bzw. eine vorgebbare Wartezeit zur Erfassung von Druckwerten in verlängerter Form vorgesehen sein, um insbesondere ein Schalten des zweiten Schaltventils für die Erfassung von Messwerten zu ermöglichen bzw. zu berücksichtigen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Eingang und der Ausgang des zweiten Schaltventils miteinander verbunden werden und der pneumatische Testpuls mittels eines Einlassventils und/oder eines Entlüftungsventils oder mittels eines elektrischen Bremssignals erzeugbar ist.
Das erste Schaltventil ist vorzugsweise mit der Anhänger-Versorgungsleitung strömungsmäßig verbunden.
Das zweite Schaltventil ist vorzugsweise mit der Anhänger-Steuerleitung strömungsmäßig verbunden.
Unter einem Testpuls kann ein spezifischer, bestimmbarer Druckluft-Impuls verstanden werden.
Insbesondere kann ein pneumatischer Testpuls in Form eines Druckluft-Impulses dazu genutzt werden, um ein Druckluftänderungsverhalten in der Anhänger-Steuerleitung mittels des wenigstens einen ersten Druckluftaufnehmers zu erfassen.
Vorzugsweise kann eine Kopplung zwischen der Anhänger-Versorgungsleitung und dem zweiten Schaltventil vorgesehen sein, sodass ein Luftdruck zur Steuerung des zweiten Schaltventils einsetzbar ist.
Ein pneumatischer Testpuls bzw. ein Druckluft-Impuls kann entlang der Anhänger-Steuerleitung insbesondere durch das Einlassventil und/oder ein Entlüftungsventil oder mittels eines elektrischen Bremssignals erzeugt werden.
In diesem Sinne sind das Einlassventil und das Entlüftungsventil vorzugsweise strömungsmäßig mit dem zweiten Schaltventil verbunden.
Des Weiteren kann ein Bremspedal zur Erzeugung eines elektrischen Bremssignals vorgesehen und betätigbar sein, um einen pneumatischen Testpuls entlang der Druckluft-Steuerleitung auszulösen.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das erste Schaltventil in Verbindung mit der Anhänger-Versorgungsleitung vorgesehen ist, welches anhand der Steuereinheit in den Entlüftungszustand geschaltet wird, wenn in der Anhänger-Versorgungsleitung und/oder der Anhänger-Steuerleitung ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten detektiert wird.
Ganz allgemein, insbesondere unabhängig von der Applikation eines Testpulses zur Detektion von fehlerhaften Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Steuerleitung, kann das erste Schaltventil in den Entlüftungszustand geschaltet werden, wenn in der Anhänger-Versorgungsleitung und/oder der Anhänger-Steuerleitung ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten detektiert wird.
Insbesondere ist für das Bremssystem eine Schutzfunktion vorgesehen, sodass eine Parkbremse des Anhängers automatisch entlüftet und betätigt wird sobald ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten erfasst wird.
Vorzugsweise kann hierzu eine Kopplung zwischen der Druckluft-Versorgungsleitung und dem zweiten Schaltventil derart vorgesehen sein, sodass das zweite Schaltventil in Verbindung mit der Druckluft-Steuerleitung in Abhängigkeit von dem Luftdruck in der Anhänger-Versorgungsleitung gesteuert wird.
Vorzugsweise ist ferner eine elektrische Verbindung zwischen der elektronischen Steuereinheit und dem ersten Schaltventil vorgesehen.
Die elektronische Steuereinheit kann das erste Schaltventil bedarfsweise in den Entlüftungszustand schalten, wenn ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Versorgungsleitung und/oder in der Anhänger-Steuerleitung detektiert wird.
Durch Schalten des ersten Schaltventils, insbesondere in einen Entlüftungszustand, wird eine Entlüftung der Anhänger-Versorgungsleitung bewirkt.
Eine Fehlfunktion, beispielsweise eine Leckage, kann mittels wenigstens eines ersten Druckaufnehmers festgestellt werden, sobald eine unerwartete Änderung bzw. eine unerwartet ausbleibende Änderung des Luftdrucks in der Anhänger-Versorgungsleitung und/oder in der Anhänger-Steuerleitung erfasst wird.
Abhängig von dem Luftdruck in der Anhänger-Versorgungsleitung wird das zweite Schaltventil anhand der Kopplungsleitung in einen getrennten Zustand oder auf Durchlass geschaltet.
Es ist eine Schutzfunktion des Zugfahrzeugs gegen einen Druckverlust und einen damit verbundenen Verlust von Bremsleistung anhand des zweiten Schaltventils verfügbar.
Das zweite Schaltventil kann in diesem Sinne als ein Sperrventil, insbesondere in Form eines Zugfahrzeug-Schutzventils, ausgestaltet sein.
Vorzugsweise kann das Verfahren zur Detektion eines fehlerhaften Druckänderungsverhaltens in Verbindung mit z.B. einer Anfahrerkennung durch die elektronische Steuereinheit auslösbar bzw. initiierbar sein, vorzugsweise automatisch auslösbar sein.
So kann ein Druckluftänderungsverhalten entlang der Anhänger-Versorgungsleitung und/oder der Anhänger-Steuerleitung vorzugsweise automatisch mit Hilfe des wenigstens einen ersten Druckluftaufnehmers sowie der elektronischen Steuereinheit beobachtet und überwacht werden.
In einem nebengeordneten Aspekt ist eine Bremseinrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeug vorgesehen.
Die Bremseinrichtung ist mit wenigstens einem Druckluftanschluss, einer elektronischen Steuereinheit, wenigstens einem Eingangselement, wenigstens einem ersten Schaltventil, wenigstens einem ersten Druckaufnehmer sowie einer ersten Anhängerkupplungseinheit und einer zweiten Anhängerkupplungseinheit vorgesehen.
Die elektronische Steuereinheit ist mit dem Eingangselement, einem Steuereingang des ersten Schaltventils und dem ersten Druckaufnehmer verbunden, insbesondere elektrisch verbunden.
Eine Anhänger-Versorgungsleitung ist derart vorgesehen, dass ein Ausgang des ersten Schaltventils mit der ersten Anhängerkupplungseinheit verbunden ist.
Des Weiteren ist eine Anhänger-Steuerleitung vorgesehen und der erste Druckaufnehmer ist mit der Anhänger-Versorgungsleitung und/oder der Anhänger-Steuerleitung verbunden.
Das Eingangselement ist vorzugsweise als ein elektrisches Eingangssignal, welches insbesondere die übliche Funktion eines Schalters zur Auslösung Schaltsignals erfüllen kann, vorgesehen.
Insbesondere kann das Eingangselement als ein elektrisches Signal durch eine Anfahrerkennung oder anderweitige Daten des Kraftfahrzeugs ausgelöst werden, die aus dem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs resultieren.
So können Daten durch eine Vielzahl von Sensoren eines Kraftfahrzeuges sowie aus dem Bereich des autonomen Fahrens verarbeitet werden, beispielsweise Abstände zu anderen Verkehrteilnehmern, um ein Eingangselement in Form eines elektrischen Signals bedarfsweise auszulösen.
Alternativ kann das Eingangselement als ein Eingangsschalter zur manuellen oder automatischen Betätigung betrachtet werden.
Insbesondere wenn eine manuelle Betätigung des Eingangsschalters vorgesehen ist, kann das Eingangselement in Form eines Smarphones, eines Touchscreens oder einer vergleichbaren Komponente ausgestaltet sein.
Die Bremseinrichtung kann anhand des Druckluftanschlusses mit einer beliebigen Druckluftquelle verbunden sein.
Sowohl die Zufuhr von aufbereiteter Druckluft als auch die Zufuhr von frischer Druckluft und eine adäquate Druckluftaufbereitung innerhalb der Bremseinrichtung ist vorstellbar.
Ein Druckaufnehmer kann im Sinne der vorliegenden Erfindung als ein Sensor, ein (Druck-)Schalter oder ein vergleichbares Element zur qualitativen oder quantitativen Detektion bzw. Erkennung insbesondere eines pneumatischen Drucks in einer Druckluftleitung ausgestaltet sein.
Eine Anhänger-Versorgungsleitung ist derart vorgesehen, dass ein Ausgang des Schaltventils mit der ersten Anhängerkupplungseinheit verbunden ist. Die erste Anhängerkupplungseinheit ist insbesondere zur Kupplung mit einer Parkbremse des Anhängers vorgesehen.
Eine Anhänger-Steuerleitung ist derart vorgesehen, dass ein Ausgang des zweiten Schaltventils mit der zweiten Anhängerkupplungseinheit verbunden ist. Die zweite Anhängerkupplungseinheit ist insbesondere zur Kupplung mit einer Betriebsbremse des Anhängers vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Bremseinrichtung basiert auf dem Grundgedanken, dass anhand einer elektronischen Steuereinheit und wenigstens einem Druckaufnehmer eine Vielzahl von Überwachungs- und Steuerungsoptionen für den Betrieb des Kraftfahrzeuges bzw. der Bremseinrichtung bereitgestellt werden können, insbesondere eine Überwachung des Kopplungszustands für einen Anhänger sowie eine Zugfahrzeug-Schutzfunktion.
Es wird somit eine elektronische Überwachung des Kopplungszustands für einen Anhänger sowie eine Zugfahrzeug-Schutzfunktion ermöglicht.
In diesem Sinne ist unter einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Nutzfahrzeug, vorzugsweise ein Zugfahrzeug mit wenigstens einem Anhänger zu verstehen.
Anhand der elektronischen Steuereinheit ist eine Elektrifizierung im Sinne der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung verfügbar, sodass Zusatzfunktionalitäten gegenüber herkömmlichen, insbesondere vornehmlich manuell steuerbaren, Bremssystemen bereitstellbar sind.
Zusatzfunktionalitäten können die Überwachung des ordnungsgemäßen Betriebs der Bremseinrichtung betreffen, die automatisierte Steuerung in verschiedenen Betriebsmodi wie einem Stop-and-Go-Betrieb oder einem Lieferbetrieb, sowie Schutzfunktionen bei Ausfall oder Fehlfunktion einzelner Teile der Bremseinrichtung.
So ist nicht nur der Kopplungszustand eines Zugfahrzeuges mit einem Anhänger überwachbar. Vielmehr können unter anderem Schutzmechanismen bei Fehlfunktionen, die den Kopplungsmechanismus betreffen, automatisch bzw. halb-automatisch eingeleitet werden.
Es kann eine Integration bzw. kombinierte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung in Verbindung mit einer Luftaufbereitungseinrichtung, einer elektrischen Parkbremse, einem elektronischen Bremssystem oder einem Antiblockiersystem vorgesehen sein.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine erste Druckaufnehmer ein externer Drucksensor ist, der pneumatisch und elektrisch an die Bremseinrichtung, vorzugsweise an eine Parkbremseinrichtung, angeschlossen ist.
Der wenigstens eine erste Druckaufnehmer kann im Sinne der vorliegenden Erfindung in ein Parkbremssystem elektrisch integriert sein, wobei eine pneumatische Verbindung zu der Anhänger-Versorgungsleitung oder der Anhänger-Steuerleitung vorgesehen ist.
Des Weiteren kann der erste Druckaufnehmer auch als ein externer Drucksensor vorgesehen sein, der elektrisch und pneuamtisch an die Parkbremse bzw. die Bremseinrichtung angeschlossen ist.
Die elektronische Steuereinheit ist mit dem Eingangselement, einem Steuereingang des Schaltventils und dem ersten Druckaufnehmer verbunden.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit elektrisch mit den verschiedenen Komponenten der Bremseinrichtung verbunden, um eine Vielzahl von Daten, wie Schalter- und Ventilstellungen sowie Messwerte von Sensoren, verarbeiten zu können.
Die Steuereinheit stellt ein zentrales Steuerungsmittel zur Aufnahme, Verarbeitung und Weitergabe von Daten bzw. Signalen dar, insbesondere zur automatischen oder halbautomatischen Steuerung der Bremseinrichtung.
Eine Anhänger-Versorgungsleitung ist derart vorgesehen, sodass ein Ausgang des ersten Schaltventils mit der ersten Anhängerkupplungseinheit verbunden ist.
Auf diese Weise kann die erste Anhängerkupplungseinheit abhängig von dem Schaltzustand des ersten Schaltventils belüftet, also mit Druckluft versorgt, oder entlüftet werden.
Druckluft ist somit für eine Parkbremse, insbesondere eine Federspeicher-Feststellbremse, eines Anhängers an der ersten Anhängerkupplungseinheit bereitstellbar.
Das erste Schaltventil kann insbesondere als ein elektrisch ansteuerbares, bistabil schaltendes Ventil vorgesehen sein.
Es kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Bremseinrichtung ein zweites Schaltventil aufweist, wobei die Anhänger-Steuerleitung derart vorgesehen ist, dass ein Ausgang des zweiten Schaltventils mit der zweiten Anhängerkupplungseinheit verbunden ist.
Das zweite Schaltventil kann unter anderem im Sinne eines Sperrventils, insbesondere eines Zugfahrzeug-Schutzventils, ausgestaltet sein.
Grundlegend ist es Aufgabe des zweiten Schaltventils eine pneumatische Verbindung zu der zweiten Anhängerkupplungseinheit bedarfsweise zur Verfügung zu stellen.
Der erste Druckaufnehmer kann mit dem Ausgang des ersten Schaltventils oder mit dem Ausgang des zweiten Schaltventils verbunden sein.
Eine Anhänger-Steuerleitung ist derart vorgesehen, dass ein Ausgang des zweiten Schaltventils mit der zweiten Anhängerkupplungseinheit verbunden ist.
Insbesondere kann anhand der Anhänger-Steuerleitung Druckluft an der zweiten Anhängerkupplungseinheit für eine Betriebsbremse des Anhängers bereitgestellt werden.
Das zweiten Schaltventil kann als eine Komponente des Zugfahrzeug-Schutzventils vorgesehen sein.
Anhand des zweiten Schaltventils kann eine Verbindung zu der Anhänger-Steuerleitung unterbrochen werden, wenn z.B. ein ungewollter Druckverlust bzw. eine Leckage in der Anhänger-Versorgungsleitung auftritt.
Auf diese Weise kann ein Luftdruck bzw. ein Druckänderungsverhalten, also eine Änderung des Luftdrucks, in der Anhänger-Versorgungsleitung und/oder in der Anhänger-Steuerleitung gemessen bzw. überwacht werden.
Unter einem Druckänderungsverhalten ist im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere zu verstehen, dass in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck der Anhänger-Versorgungsleitung bzw. der Anhänger-Steuerleitung jeweils ein bestimmtes Verhalten des Luftdrucks während des Betriebs der Bremseinrichtung zu erwarten ist.
Demnach deuten Abweichungen von dem zu erwartenden Druckänderungsverhalten auf eine Leckage oder anderweitige Fehler in dem Pneumatikkreislauf, insbesondere der Anhänger-Versorgungsleitung und/oder der Anhänger-Steuerleitung, hin.
Ein zu erwartendes Druckänderungsverhalten kann sowohl die Änderung eines Luftdrucks als auch die Aufrechterhaltung eines bestimmten Luftdrucks während des Betriebs sein.
Unter einem fehlerhaften Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Versorgungsleitung kann dabei verstanden werden, dass in der Anhänger-Versorgungsleitung kein Fluiddruck bzw. Luftdruck erzeugbar ist oder ein bestehender Fluiddruck in der Anhänger-Versorgungsleitung unerwartet abfällt bzw. ansteigt.
So kann ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Versorgungsleitung vorliegen, wenn ein Anhänger an die erste Anhängerkupplungseinheit angeschlossen sein soll und kein Luftdruck in der Anhänger-Versorgungsleitung aufgebaut werden kann.
Somit ist der Kopplungszustand zwischen Zugfahrzeug und Anhänger ermittelbar bzw. überwachbar.
Auch kann eine Leckage oder ein anderweitig irreguläres Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Versorgungsleitung, z.B. ein unerwarteter Druckabfall, auf diese Weise erfasst werden, wobei in der Folge vorzugsweise Schutzmaßnahmen mittels der Steuereinheit einleitbar sind.
Alternativ kann der erste Druckaufnehmer in der Anhänger-Steuerleitung in Verbindung mit dem Ausgang des zweiten Schaltventils vorgesehen sein, um ein Druckänderungsverhalten an der zweiten Anhängerkupplungseinheit bestimmen zu können.
So ist unter einem fehlerhaften Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Steuerungsleitung beispielsweise zu verstehen, dass eine erwartete Druckänderung am Eingang des zweiten Schaltventils zwischen dem Ausgang des zweiten Schaltventils und der zweiten Anhängerkupplungseinheit nicht detektierbar ist oder eine unerwartete Druckänderung detektierbar ist.
Die erwartete Druckänderung kann dabei aus der Betätigung von Bedienelemente wie einem Bremspedal bzw. einem elektrischen Bremssignal abgeleitet und in der Steuereinheit verarbeitet werden.
Der Luftdruck bzw. das Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Versorgungsleitung oder der Anhänger-Steuerleitung sind auf diese Weise überwachbar, um eine mögliche Fehlfunktion mittels der Steuereinheit detektieren und Schutzmaßnahmen durch beispielsweise das Schalten von Ventilen einleiten zu können.
Des Weiteren kann eine Kopplungsleitung vorgesehen sein, sodass die Anhänger-Versorgungsleitung mit einem Steuereingang des zweiten Schaltventils verbunden ist.
Das zweite Schaltventil ist in Abhängigkeit von dem Luftdruck bzw. Fluiddruck in der Anhänger-Versorgungsleitung schaltbar.
Im Falle eines Luftdruckabfalls in der Anhänger-Versorgungsleitung wird das zweite Schaltventil vorzugsweise in einen getrennten Zustand geschaltet, sodass keine Verbindung zwischen dem Eingang und dem Ausgang des zweiten Schaltventils vorliegt.
Auf diese Weise kann die Anhänger-Steuerleitung im Falle einer Leckage in der Anhänger-Versorgungsleitung vor einem unerwarten Abfall des Luftdrucks geschützt werden.
Neben einer Ermittlung und Überprüfung des Kopplungszustandes zwischen Zugfahrzeug und Anhänger ist somit auch eine Zugfahrzeug-Schutzfunktion mittels der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung bereitstellbar.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine erste Druckaufnehmer in Verbindung mit einem Ausgang des ersten Schaltventils vorgesehen ist und mindestens ein zweiter Druckaufnehmer in Verbindung mit einem Ausgang des zweiten Schaltventils vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Bremseinrichtung kann in diesem Sinne mit wenigstens zwei Druckaufnehmeren ausgestaltet sein, wobei ein Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Versorgungsleitung sowie in der Anhänger-Steuerleitung unabhängig von einander bestimmbar ist.
Somit kann z.B. eine Leckage oder eine Fehlfunktion sowohl in der Anhänger-Versorgungsleitung als auch in der Anhänger-Steuerleitung auf sichere Weise detektiert werden. Hierzu ist lediglich der Einsatz eines zweiten Druckaufnehmers in Verbindung mit der Steuereinheit notwendig.
Des Weiteren ist auch der Kopplungszustand an der ersten Anhängerkupplungseinheit sowie der zweiten Anhängerkupplungseinheit ermittelbar.
Alternativ ist zu berücksichtigen, dass bei Einsatz eines einzelnen ersten Druckaufnehmers an der Anhänger-Steuerleitung auch eine Leckage oder dergleichen in der Anhänger-Versorgungsleitung feststellbar ist.
Aufgrund der Kopplungsleitung und der daraus resultierenden Abhängigkeit des Schaltzustands des zweiten Schaltventils von dem Luftdruck in der Anhänger-Versorgungsleitung, bewirkt ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Versorgungsleitung ebenso eine detektierbare Abweichung von dem zu erwartenden Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Steuerleitung.
Es kann des Weiteren vorgesehen sein, dass wenigstens ein Eingangselement in Verbindung mit der elektronischen Steuereinheit vorgesehen ist, sodass das erste Schaltventil mittels des Eingangselements schaltbar ist, insbesondere elektrisch schaltbar ist.
Im Sinne einer Elektrifiizerung der Steuerung einer Bremseinrichtung kann auf diese Weise eine komfortable und vielfältig ausgestaltbare Automatisierung bzw. Halb-Automatisierung umgesetzt werden.
So kann beispielsweise durch Betätigung des Eingangselements in Form einer Benutzereingabe oder durch Erzeugung eines Eingangselements als ein elektrischen Signal auf Basis z.B. einer Anfahrerkennung eine Feststellbremse bzw. Parkbremse mittels des ersten Schaltventils belüftet oder entlüftet werden.
Alternativ sind anderweitige Funktionalitäten des Eingangselements anhand der zentral vorgesehenen, elektronischen Steuereinheit umsetzbar bzw. vorstellbar.
Darüber hinaus kann ein Einlassventils derart vorgesehen sein, sodass der Eingang des zweiten Schaltventils mit einem Ausgang des Einlassventils verbunden bzw. verbindbar ist.
Ein Eingang des Einlassventils kann insbesondere mit dem Druckluftanschluss direkt oder indirekt, d.h. über weitere Komponenten des Pneumatikkreislaufes, verbunden bzw. verbindbar sein, sodass Druckluft über das Einlassventil bereitstellbar ist.
Auf diese Weise ist Druckluft dem Eingang des zweiten Schaltventils anhand des Einlassventils in gesteuerter Form zuführbar.
Es kann des Weiteren ein Entlüftungsventil derart vorgesehen sein, dass ein Eingang des Entlüftungsventil mit dem Ausgang des Einlassventils verbunden ist.
Der Eingang des Entlüftungsventils ist, ebenso wie der Eingang des Einlassventils, mit dem Eingang des zweiten Schaltventils verbunden bzw. verbindbar.
Somit ist ein Luftdruck am Eingang des zweiten Schaltventils mittels des Einlassventils und des Entlfütungsventils gezielt einstellbar bzw steuerbar.
Darüber hinaus kann eine Streckbremseinheit in Verbindung mit der elektronischen Steuereinheit vorgesehen sein, sodass das Einlassventil über einen Steuereingang und das Entlüftungsventil über einen Steuereingang mittels der Steuereinheit elektrisch schaltbar sind.
In diesem Sinne ist eine Streckbremseinheit zur Bereitstellung einer Streckbremsfunktionalität für das Kraftfahrzeug vorgesehen.
Anhand einer solchen Streckbremseinheit, insbesondere zur Ansteuerung des Einlassventils und des Entlüftungsventils mittels der Steuereinheit, ist Druckluft über das zweiten Schaltventil der zweiten Anhängerkupplungseinheit für eine Betriebsbremse des Anhängers gezielt zuführbar.
Durch ein vorzugsweise abstufbares Einbremsen des Anhängers kann das Kraftfahrzeug gestreckt werden und ist auf diese Weise stabilisierbar.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines in der Zeichnung näher dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden.
Es zeigt:

1 ein Ausführungsbeispiel einer Bremseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem ersten und zweiten Druckaufnehmer.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Bremseinrichtung 1 für Kraftfahrzeuge mit einem Druckluftanschluss 2 und einer elektronischen Steuereinheit 3 dargestellt.
Über den Druckluftanschluss 2 kann der Bremseinrichtung 1 Druckluft zugeführt werden, um vorzugsweise nach einer Druckluftaufbereitung zur Entfernung von Öl und Feuchtigkeit aus der Druckluft für die Bremseinrichtung 1 weiterverwendet zu werden.
Insbesondere kann der Druckluftanschluss 2 mit einer beliebigen Druckluftquelle verbunden sein.
Des Weiteren stellt die elektronische Steuereinheit 3 ein zentrales Steuermittel dar. So ist die Steuereinheit 3 mit den übrigen Komponenten der Bremseinrichtung 1, wie Ventilen, Sensoren, Schaltern oder anderweitigen Eingangselementen 4, elektrisch verbunden.
Ein Eingangselement 4 kann in diesem Sinne als ein Sensor, Schalter oder dergleichen verstanden werden, insbesondere als ein elektrisches Signal des Sensors, Schalters oder dergleichen an die elektronische Steuereinheit 3, sodass eine automatische Überwachung der Bremseinrichtung bedarfsweise auslösbar ist.
Sämtliche Signale und Daten können der Steuereinheit 3 zugeführt, in der Steuereinheit 3 verarbeitet und daraus resultierende Steuerbefehle an wenigstens eine der Komponenten der Bremseinrichtung 1 weitergeleitet werden.
Des Weiteren ist gemäß 1 ein Eingangselement 4 und ein erstes Schaltventil 5 mit einem Eingang 5a, einem Ausgang 5b, einem Steuereingang 5c und einem Entlüftungsausgang 5d gezeigt.
Der Eingangselement 4 ist elektrisch an die Steuereinheit 3 angeschlossen.
Das erste Schaltventil 5 ist über den Steuereingang 5c mit der Steuereinheit 3 verbunden.
So kann mit dem Eingangselement 4 über die Steuereinheit 3 ein Schalten des ersten Schaltventils 5 bewirkt werden.
Das erste Schaltventil 5 ist gemäß 1 als ein federbelastetes 3/2-Wegeventil derart geschaltet, dass der Ausgang 5b mit dem Enlüftungsausgang 5d verbunden ist.
Insbesondere kann das erste Schaltventil 5 als ein bistabil schaltendes Ventil vorgesehen sein.
Des Weiteren weist die Bremseinrichtung 1 eine erste Anhängerkupplungseinheit 9.1 sowie eine zweite Anhängerkupplungseinheit 9.2 auf.
Die erste Anhängerkupplungseinheit 9.1 ist über eine Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 mit dem Ausgang 5b des ersten Schaltventils 5 verbunden.
Gemäß dem Schaltzustand des ersten Schaltventils 5 in 1, ist die Anhänger-Versorgungsleitung über den Entlüftungsausgang 5d des ersten Schaltventils 5 entlüftet.
Bevorzugterweise kann über die Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 an der ersten Anhängerkupplungseinheit 9.1 Druckluft zur Belüftung einer Parkbremse bzw. Federspeicher-Feststellbremse eines Anhängers bereitgestellt werden.
Des Weiteren ist in 1 ein zweites Schaltventil 7 gezeigt.
Insbesondere kann das zweite Schaltventil 7 im Sinne von 1 in Form eines Zugfahrzeug-Schutzventils 6 vorgesehen sein.
Das zweite Schaltventil 7 weist einen Eingang 7a, einen Ausgang 7b und einen Steuereingang 7c auf.
Der Eingang 7a des zweiten Schaltventils 7 ist über diverse Pneumatikkreislaufkomponenten mit dem Druckluftanschluss 2 derart indirekt verbunden, dass beispielsweise durch Betätigung eines Bremspedals Druckluft, insbesondere aufbereitete Druckluft, dem Eingang 7a des zweiten Schaltventils zugeführt werden kann.
Der Ausgang 7b des zweiten Schaltventils 7 ist über eine Anhänger-Steuerleitung 10.2 mit der zweiten Anhängerkupplungseinheit 9.2 verbunden, um diese mit Druckluft versorgen zu können.
Die zweite Anhängerkupplungseinheit 9.2 kann insbesondere zur Bereitstellung von Druckluft für eine Betriebsbremse eines Anhängers vorgesehen sein.
Gemäß 1 ist das zweiten Schaltventil 7 als federbelastetes und normal geschlossenes bzw. getrenntes 2/2-Wegeventil vorgesehen. In diesem Sinne ist eine Verbindung zwischen dem Eingang 7a und dem Ausgang 7b des zweiten Schaltventils 7 im Schaltzustand nach 1 getrennt.
Der Steuereingang 7c des zweiten Schaltventils 7 ist über eine Kopplungsleitung 12 mit der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 und dem Ausgang 5b des ersten Schaltventils 5 verbunden.
Somit kann ein Schalten des zweiten Schaltventils 7 durch Änderung des Luftdrucks bzw. des Fluiddrucks in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 bewirkt werden.
In diesem Sinne kann ein Druckabfall in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 bzw. an dem Ausgang 5b des ersten Schaltventils 5 dazu führen, dass das zweite Schaltventil 7 von einer durchlässigen Schaltstellung in die nach 1 gezeigte, getrennte Schaltstellung überführt wird.
Gemäß 1 ist die Schaltstellung des zweiten Schaltventils 7 mit dem Luftdruck bzw. dem Fluiddruck in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 gekoppelt.
Darüber hinaus ist die Bremseinrichtung 1 in 1 mit einem ersten Druckaufnehmer bzw. Drucksensor 8.1 und einem zweiten Druckaufnehmer bzw. Drucksensor 8.2 dargestellt.
Der erste Druckaufnehmer 8.1 ist mit der Steuereinheit 3 sowie der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 elektrisch verbunden, d.h. der erste Druckaufnehmer 8.1 erfasst den Luftdruck in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1, an dem Ausgang 5b des Schaltventils 5 bzw. an der ersten Anhängerkupplungseinheit 9.1.
Der zweite Druckaufnehmer 8.2 ist mit der Steuereinheit 3 sowie der Anhänger-Steuerleitung 10.2 elektrisch verbunden, d.h. der zweite Druckaufnehmer 8.2 erfasst den Luftdruck in der Anhänger-Steuerleitung 10.2, an dem Ausgang 7b des zweiten Schaltventils 7 bzw. an der zweiten Anhängerkupplungseinheit 9.2.
Mittels des ersten und zweiten Druckaufnehmers 8.1; 8.2 kann festgestellt werden, ob ein geeigneter Luftdruck zum Betrieb des Kraftfahrzeuges in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 und/oder der Anhänger-Steuerleitung 10.2 vorliegt.
Es lässt sich aus den Luftdrücken in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 und der Anhänger-Steuerleitung 10.2 insbesondere auch der Kopplungszustand zwischen Zugfahrzeug und Anhänger an der ersten und zweiten Anhängerkupplungseinheit 9.1; 9.2 ableiten.
Diese Funktion kann als eine Anhänger-Detektionsfunktion verstanden werden.
Sofern der erste Druckaufnehmer 8.1 in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 den Luftdruck bzw. das Druckänderungsverhalten erfasst und die Steuereinheit 3 hierin ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten erkennt, können beispielsweise geeignete Schutzmaßnahmen durch die Steuereinheit 3 eingeleitet werden.
Selbiges gilt für den Fall, dass aus den Messwerten des zweiten Druckaufnehmer 8.2 betreffend den Luftdruck in der Anhänger-Steuerleitung 10.2 ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten durch die Steuereinheit 3 abgeleitet wird.
Sofern während des Betriebs der Bremseinrichtung 1 in einem Kraftfahrzeug ein Luftdruck in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 unerwartet abfällt, erfolgt gleichzeitig ein Umschalten des zweiten Schaltventils 7 anhand der Kopplungsleitung 12 an dem Steuereingang 7c des zweiten Schaltventils 7.
Hierunter kann eine Zugfahrzeug-Schutzfunktion verstanden werden, wobei durch Umschalten des zweiten Schaltventils 7 bei Druckverlust in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 ein potentiell möglicher Druckverlust in der Anhänger-Steuerleitung 10.2 verhindert wird.
Des Weiteren kann ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 beispielsweise bei einem unerwarteten Druckabfall vorliegen oder wenn nach der Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges und bei angekoppeltem Anhänger kein Druckaufbau bzw. kein hinreichender Druckaufbau in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 feststellbar ist.
Fehlerhafte Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Steuerleitung können vorliegen, wenn ein Bremspuls, der insbesondere auch an einem Eingang 7a des zweiten Schaltventils 7 anliegt, in der Anhänger-Steuerleitung 10.2 nicht detektierbar ist.
Ebenso kann ein langsam abfallender Luftdruck in der Anhänger-Steuerleitung 10.2 auf eine Leckage bzw. ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten hinweisen, auf welches die Steuereinheit 3 hin entsprechende Gegenmaßnahmen bzw. Schutzmaßnahmen einleiten kann.
In diesem Sinne ist die elektrische Verbindung der elektronischen Steuereinheit 3 mit den Komponenten der Bremseinrichtung 1 bzw. des Kraftfahrzeuges notwendig, sodass die Steuereinheit 3 sowohl Daten über z.B. den Schaltzustand der Ventile als auch über die weiteren Komponenten mit den Messdaten des ersten und/oder zweiten Druckaufnehmers 8.1; 8.2 vergleichen und ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten ermitteln kann.
Gemäß 1 ist ferner eine Streckbremseinheit 11 im Sinne eines weiteren Eingangselements 4, also als Quelle eines elektrischen Signals an die Steuereinheit 3, und in elektrischer Verbindung mit der Steuereinheit 3 dargestellt.
Darüber hinaus zeigt 1 ein Einlassventil 11.1 und ein Entlüftungsventil 11.2, welche über die Steuereinheit 3 vorzugsweise mittels der Streckbremseinheit 11 steuerbar sind. Hierzu sind ein Steuereingang 11.1c des Einlassventils 11.1 und ein Steuereingang 11.2c des Entlüftungsventils 11.2 mit der Steuereinheit 3 elektrisch verbunden.
Das Einlassventil 11.1 weist als ein normal getrenntes 2/2-Wegeventil darüber hinaus einen Eingang 11.1a und einen Ausgang 11.1b auf.
Der Eingang 11.1a wird über den Druckluftanschluss 2 und weitere Komponenten des Pneumatikkreislaufes mit Druckluft versorgt.
Der Ausgang 11.1b des Einlassventils 11.1 ist gemäß 1 über ein Doppelrückschlagventil des Zugfahrzeug-Schutzventils 6 mit dem Eingang 7a des zweiten Schaltventils 7 verbunden bzw. verbindbar.
Im Sinne eines üblichen Doppelrückschlagventils kann die Verbindung zwischen dem Ausgang 11.1b des Einlassventils 11.1 und dem Eingang 7a des zweiten Schaltventils 7 in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen an dem dazwischengeschalteten Doppelrückschlagventil zumindest zweitweise unterbrochen bzw. getrennt sein.
Das Entlüftungsventil 11.2 weist als ein gemäß 1 federbelastetes, normal geöffnetes 2/2-Wegenventil einen Eingang 11.2a und einen Entlüftungsausgang 11.2b auf.
Der Eingang 11.2a des Entlüftungsventils 11.2 ist mit dem Ausgang 11.1b des Einlassventils verbunden.
Ebenso ist der Eingang 11.2a des Entlüftungsventils 11.2 mit dem Eingang 7a des zweiten Schaltventils 7 über das dazwischengeschaltete Doppelrückschlagventil des Zugfahrzeug-Schutzventils 6 verbunden bzw. verbindbar.
Indem das Einlassventil 11.1 und das Entlüftungsventil 11.2 über die Streckbremseinheit 11 und die Steuereinheit 3 steuerbar sind, kann eine Belüftung oder Entlüftung des Eingangs 7a des zweiten Schaltventils 7 gezielt eingestellt werden. Insbesondere kann eine Streckbremsung zur Stabilisierung des Kraftfahrzeuges mittels der Sreckbremseinheit 11 aktiviert und anhand der elektronische Steuereinheit 3 durch bedarfsweise Ansteuerung des Einlassventils 11.1 und des Entlüftungsventils 11.2 kontrolliert vorgenommen werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass insbesondere mit dem Einlassventil 11.1 und/oder dem Entlüftungsventil 11.2 ein Testpuls an dem Eingang 7a des zweiten Schaltventils 7 angelegt werden kann, um ein zu erwartendes Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Steuerleitung 10.2 zu erfassen.
In diesem Sinne wird eine Elektrifizierung der Bremseinrichtung 1 unter anderem durch die Steuereinheit 3 gemäß 1 erzielt.
Alternativ kann abweichend von 1 lediglich der erste Druckaufnehmer 8.1 in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 oder in der Anhänger-Steuerleitung 10.2 vorgesehen sein. In diesem Fall fällt der zweite Druckaufnehmer 8.2 ersatzlos weg.
Ist der erste Druckaufnehmer 8.1 in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 vorgesehen, kann ein Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 detektiert werden und gegebenenfalls ein Schalten des Schaltventils 5 über die Steuereinheit 3 initiiert werden.
Ist der erste Druckaufnehmer 8.1 in der Anhänger-Steuerleitung 10.2 vorgesehen, kann ein Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Steuerleitung 10.2 sowie in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1 detektiert werden.
Ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Versorgungsleitung 10.1, insbesondere ein langsamer Druckabfall oder ein unzureichender Luftdruckaufbau bei Inbetriebnahme, bewirkt über die Kopplungsleitung 12, dass zweiten Schaltventil 7 einen getrennten Schaltzustand aufweist.
In der Folge ist ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten in der Anhänger-Steuerleitung 10.2 aufgrund des getrennt geschalteten zweiten Schaltventils 7, z.B. bei Betätigung der Betriebsbremse des Anhängers, anhand des ersten Druckaufnehmer 8.1 in der Anhänger-Steuerleitung 10.2 ermittelbar.
Ganz allgemein kann auf diese Weise anhand von wenigstens einem Eingangselement 4, insbesondere in Form eines elektrischen Signals z.B. eines Sensors, Schalters oder dergleichen im Kontext einer Anfahrerkennung, mittels der elektronischen Steuereinheit 3 eine vorzugsweise automatische Überwachung der Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs ausgelöst werden.
Bezugszeichenliste

1: Bremseinrichtung
2: Druckluftanschluss
3: elektronische Steuereinheit
4: Eingangselement
5: Schaltventil
5a: Eingang des Schaltventils
5b: Ausgang des Schaltventils
5c: Steuereingang des Schaltventils
5d: Entlüftungsausgang des Schaltventils
6: Zugfahrzeug-Schutzventil
7: zweiten Schaltventil
7a: Eingang des zweiten Schaltventils
7b: Ausgang des zweiten Schaltventils
7c: Steuereingang des zweiten Schaltventils
8.1: erster Druckaufnehmer
8.2: zweiter Druckaufnehmer
9.1: erste Anhängerkupplungseinheit
9.2: zweite Anhängerkupplungseinheit
10.1: Anhänger-Versorgungsleitung
10.2: Anhänger-Steuerleitung
11: Streckbremseinheit
11.1: Einlassventil
11.1a: Eingang des Einlassventils
11.1b: Ausgang des Einlassventils
11.2: Entlüftungsventil
11.2a: Eingang des Entlüftungsventils
11.2b: Ausgang des Entlüftungsventils
12: Doppelrückschlagventil
13: Kopplungsleitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4200302 C2 [0003]
DE 19955798 A1 [0004]

Claims

Verfahren für den Betrieb einer Bremseinrichtung (1) für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, wobei entlang einer Anhänger-Versorgungsleitung (10.1) zur Belüftung einer Parkbremse eines Anhängers und/oder einer Anhänger-Steuerleitung (10.2) zur Belüftung einer Betriebsbremse eines Anhängers der Luftdruck mittels wenigstens eines ersten Druckaufnehmers (8.1) erfasst und in Form eines elektrischen Signals an eine elektronische Steuereinheit (3) des Kraftfahrzeugs übertragen wird, sodass im Falle eines fehlerhaften Druckänderungsverhalten eine offene Anhänger-Versorgungsleitung (10.1) und/oder eine offene Anhänger-Steuerleitung (10.2) detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das fehlerhafte Druckänderungsverhalten detektiert wird, wenn der gemessene Luftdruck innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums von einem vorbestimmbaren Druckänderungs-Schwellwert abweicht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei gelöster Parkbremse des Anhängers und einem Abreißen der Anhänger-Versorgungsleitung (10.1) und/oder der Anhänger-Steuerleitung (10.2) ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten vorliegt, wenn die gemessene Luftdruckänderung einem betragsmäßigen Druckänderungswert entspricht, welcher größer als der vorbestimmbare Druckabfall-Schwellwert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der eingelegten Parkbremse des Anhängers, nach der Belüftung der Anhänger-Versorgungsleitung (10.1) und/oder der Anhänger-Steuerleitung (10.2) und einer nicht angeschlossenen Anhänger-Versorgungsleitung (10.1) oder Anhänger-Steuerleitung (10.2) ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten vorliegt, wenn die gemessene Luftdruckänderung einem Druckänderungswert entspricht, der kleiner als der vorbestimmbare Druckanstiegs-Schwellwert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Detektion eines fehlerhaften Druckluftänderungsverhalten in der Anhänger-Steuerleitung (10.2) ein pneumatischer Testpuls mittels des ersten Schaltventils (5) in Verbindung mit der Anhänger-Versorgungsleitung (10.1) erzeugt wird und/oder ein pneumatischer Testpuls entlang einem Eingang (7a) und einem Ausgang (7b) eines zweiten Schaltventils (7) in Verbindung mit der Anhänger-Steuerleitung (10.2) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (7a) und der Ausgang (7b) des zweiten Schaltventils (7) miteinander verbunden werden und der pneumatische Testpuls mittels eines Einlassventils (11.1) und/oder eines Entlüftungsventils (11.2) oder mittels eines elektrischen Bremssignals erzeugbar ist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Schaltventil (5) in Verbindung mit der Anhänger-Versorgungsleitung (10.1) vorgesehen ist, welches anhand der Steuereinheit (3) in den Entlüftungszustand geschaltet wird, wenn in der Anhänger-Versorgungsleitung (10.1) und/oder der Anhänger-Steuerleitung (10.2) ein fehlerhaftes Druckänderungsverhalten detektiert wird.
Bremseinrichtung (1) für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, zum Betrieb gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem Druckluftanschluss (2), einer elektronischen Steuereinheit (3), wenigstens einem Eingangselement (4), wenigstens einem ersten Schaltventil (5), wenigstens einem ersten Druckaufnehmer (8.1) sowie einer ersten Anhängerkupplungseinheit (9.1) und einer zweiten Anhängerkupplungseinheit (9.2), wobei die elektronische Steuereinheit (3) mit dem Eingangselement (4), einem Steuereingang (5c) des ersten Schaltventils (5) und dem ersten Druckaufnehmer (8.1) verbunden ist, wobei eine Anhänger-Versorgungsleitung (10.1) derart vorgesehen ist, dass ein Ausgang (5b) des ersten Schaltventils (5) mit der ersten Anhängerkupplungseinheit (9.1) verbunden ist, wobei eine Anhänger-Steuerleitung (10.2) vorgesehen ist, und wobei der erste Druckaufnehmer (8.1) mit der Anhänger-Versorgungsleitung (10.1) und/oder der Anhänger-Steuerleitung (10.2) verbunden ist.
Bremseinrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (1) ein zweites Schaltventil (7) aufweist, wobei die Anhänger-Steuerleitung (10.2) derart vorgesehen ist, dass ein Ausgang (7b) des zweiten Schaltventils (7) mit der zweiten Anhängerkupplungseinheit (9.2) verbunden ist.
Bremseinrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kopplungsleitung (13) vorgesehen ist, sodass die Anhänger-Versorgungsleitung (10.1) mit einem Steuereingang (7c) des zweiten Schaltventils (7) verbunden ist.
Bremseinrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Druckaufnehmer (8.1) in Verbindung mit einem Ausgang (5b) des ersten Schaltventils (5) vorgesehen ist und mindestens ein zweiter Druckaufnehmer (8.2) in Verbindung mit einem Ausgang (7b) des zweiten Schaltventils (7) vorgesehen ist.
Bremseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Eingangselement (4) in Verbindung mit der elektronischen Steuereinheit (3) vorgesehen ist, sodass das erste Schaltventil (5) mittels des Eingangselements (4) schaltbar ist.
Bremseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlassventil (11.1) derart vorgesehen ist, sodass der Eingang (7a) des zweiten Schaltventils (7) mit einem Ausgang (11.1b) des Einlassventils (11.1) verbunden bzw. verbindbar ist.
Bremseinrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entlüftungsventil (11.2) derart vorgesehen ist, dass ein Eingang (11.2a) des Entlüftungsventil (11.2) mit dem Ausgang (11.1 b) des Einlassventils (11.1) verbunden ist.
Bremseinrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Streckbremseinheit (11) in Verbindung mit der elektronischen Steuereinheit (3) vorgesehen ist, sodass das Einlassventil (11.1) über einen Steuereingang (11.1c) und/oder das Entlüftungsventil (11.2) über einen Steuereingang (11.2c) mittels der Steuereinheit (3) elektrisch schaltbar sind.