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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verzögerung eines Fahrzeuggespanns mit einem Zugfahrzeug und wenigstens einem Anhängefahrzeug mit Anti-Blockier-System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Das Zugfahrzeug und das wenigstens eine Anhängefahrzeug des Fahrzeuggespanns weisen pneumatisch betätigbare Radbremsen an jedem Rad auf. Die Radbremsen dieser Betriebsbremsanlagen sind in ihrer Bremswirkung über den eingestellten Bremsdruck einstellbar. In einem Anti-Blockier-System (ABS) ist eine Bremssteuereinheit vorgesehen, welche bei Vorliegen einer Blockierneigung bestimmter Räder die Einstellung des Bremsdrucks übernimmt. Bei jeder Bremsung kann nämlich nur eine dem Fahrbahnreibwert entsprechende Bremskraft genutzt werden. Übersteigt die eingesteuerte Bremskraft die maximal übertragbare Bremskraft an einem oder mehreren Rädern, beginnen diese zu blockieren, wodurch das Kraftfahrzeug instabil werden kann. Ein ABS-System überwacht permanent über Messsignale von Drehzahlsensoren die Drehzahl jedes Rades und ermittelt daraus den jeweiligen Bremsschlupf. Dies kann beispielsweise durch Vergleich der aus der Raddrehzahl ermittelten Radgeschwindigkeit mit einer beispielsweise aus allen Radgeschwindigkeiten ermittelten Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit erfolgen. Wird über den so ermittelten Bremsschlupf eine Blockierneigung des Rades erkannt, das heißt eine Schlupfgrenze ist erreicht oder überschritten, übernimmt die Bremssteuereinheit die Kontrolle über die Einstellung des Bremsdrucks. Dabei erfolgt in einem ersten Schritt eine Senkung des Bremsdrucks, um anschließend den Bremsdruck des betreffenden Rades entlang der Schlupfgrenze zu regeln. Das Bremsmoment wird solange wieder erhöht, bis ein dem Fahrbahnreibwert entsprechendes Bremsmoment erreicht wird.
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DE 10 2016 013 054 A1 offenbart ein Verfahren zum Einstellen von Bremsdrücken an pneumatisch betätigbaren Radbremsen eines Fahrzeuggespanns, wobei eine Zugfahrzeugbremsanlage eine Bremssteuereinheit und eine Anhängerbremsanlage ein separates Anti-Blockier-System mit einer eigenen Bremselektronik aufweist.
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Die Bremssteuereinheit des Zugfahrzeugs ermittelt bei dem bekannten Verfahren in einem Drucksteuermodus nach Eingang einer externen Bremsanforderung, beispielsweise eines Fahrerassistenzsystems, vor einer Freigabe der vorgesehenen Steuersignale für die Drucksteuerventile bestimmter Radbremsen laufend aus Messsignalen von den Drehzahlsensoren der Räder einen Differenzschlupfwert, welcher als Differenz zwischen dem jeweiligen Schlupf zweier Achsen ermittelt und unter Berücksichtigung eines Soll-Differenzschlupfwerts bewertet sowie in Abhängigkeit der Bewertung den Differenzschlupfwert durch Anpassung des Bremsdrucks dem vorgegebenen Soll-Differenzschlupfwert nachgeführt wird. Zum Empfang von Bremsschlupfinformationen mit Aussage über den Bremsschlupf der jeweiligen Achseinheit des Anhängefahrzeugs kommuniziert die Bremssteuereinheit der Zugfahrzeugbremsanlage mit der Bremselektronik der Anhängerbremsanlage. Ergibt die Bewertung der Bremsschlupfdifferenz einen Bremsbedarf am Anhängefahrzeug, so steuert die Bremssteuereinheit des Zugfahrzeugs einen entsprechenden Anhänger-Bremsdruck aus, welcher an einem Anhängerkontrollventil zur Verfügung gestellt wird.
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DE 10 2016 012 925 A1 offenbart ein Verfahren zur Verzögerung eines solchen Fahrzeuggespanns, bei dem die Bremssteuereinheit der Zugfahrzeugbremsanlage mit einer Bremselektronik der Anhängerbremsanlage zum Empfang von Bremsschlupfinformationen kommuniziert, wobei eine vom Fahrer bestimmbare Soll-Verzögerung erfasst wird und eine Ist-Verzögerung des Fahrzeuggespanns durch koordinierte Betätigung der Betriebsbremsanlagen, das heißt der Zugfahrzeugbremsanlage und der Anhängerbremsanlage, nachgeführt wird. Bei dem bekannten Verfahren vergleicht die Bremssteuereinheit den aktuellen Verzögerungs-Ist-Wert mit einer ermittelten oder vorgegebenen Maximalverzögerung. Im Fall, dass die Ist-Verzögerung die Maximalverzögerung erreicht oder überschreitet, limitiert die Bremssteuereinheit den Bremsdruck im Zugfahrzeug. Dies erfolgt dabei insbesondere durch Schließen der Drucksteuerventile für die Dauer der Limitierung des Bremsdrucks, so dass ein weiterer Anstieg des Bremsdrucks ausgeschlossen ist. Zugleich nutzt die Bremssteuereinheit der Zugfahrzeugbremsanlage im Fall der Limitierung des Bremsdrucks den Kommunikationsweg mit der Bremselektronik des Anhängefahrzeugs und stellt der Bremselektronik des Anhängefahrzeugs ein Informationssignal bereit, welches die Limitierung des Bremsdrucks anzeigt. Abhängig von dem Informationssignal, was auch verschiedene qualitative Inhalte zu unterschiedlichen Limitierungsstatus beinhalten kann, bestimmt die Bremselektronik der Anhängerbremsanlage bei Erkennung einer Limitierung des Bremsdrucks geeignete Steuersignale und Bremsdrücke für die Radbremsen der Anhängerbremsanlage. Bei dem bekannten Verfahren wird für jede Anhängerachse eine Bremsschlupfinformation mit Aussage über den Bremsschlupf der jeweiligen Achseinheit, das heißt einzelne Achsen oder mehrere zusammengefasste Achsen, des Anhängefahrzeugs bestimmt. An derjenigen Achseinheit mit dem aktuell geringsten Bremsschlupf aller Achseinheiten des Anhängefahrzeugs wird eine Erhöhung des Anhängerbremsdrucks des Zugfahrzeugs zugelassen. In einem anderen Bremsstatus werden sämtliche Drucksteuerventile der Radbremsen der Anhängerbremsanlage geöffnet oder in einem weiteren Bremsstatus abhängig von den Befehlen der Bremssteuereinheit des Zugfahrzeugs sämtliche Drucksteuerventile geschlossen. Da die Bremsschlüpfe der Achseinheiten des Anhängefahrzeugs laufend miteinander verglichen werden, können Schlupfunterschiede der Achseinheiten ähnlich einer Differenzschlupfregelung ausgeglichen und einem Überbremsen oder Unterbremsen einzelner Achseinheiten im Verhältnis zu den weiteren Achsen entgegengewirkt werden. Im Ergebnis führt die die Bremssteuereinheit der Zugfahrzeugbremsanlage stellvertretend für die Anhängerbremsanlage eine Automatisch-Lastabhängige- Bremskraftregelung (ALB) der Achsen des Anhängefahrzeugs durch, wobei nur die Differenzschlüpfe zwischen Rädern des Anhängefahrzeugs von der Bremselektronik des Anhängefahrzeugs ermittelt werden.
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Insbesondere für Nutzfahrzeuge sind Dauerbremsanlagen bekannt, welche ein länger andauerndes und gegebenenfalls verschleißfreies Bremsen ermöglichen, ohne in ihrer Bremsleistung nachzulassen. Da eine normale Betriebsbremse, die in der Regel eine Reibungsbremse ist, nicht zum Dauerbetrieb geeignet ist und bei längerem Betrieb zur Überhitzung oder gar zu einem Bremsversagen (Fading) neigen kann, kann eine Dauerbremse die Betriebsbremse wirksam entlasten. In Nutzfahrzeugen kommen im Wesentlichen zwei Arten von Dauerbremsanlagen zum Einsatz, nämlich zum einen die Motorbremssysteme und zum anderen der sogenannte Retarder. Aus
DE 101 44 302 A1 ist eine Bremsvorrichtung für Fahrzeuggespanne bekannt, die eine Betriebsbremsanlage und eine Dauerbremsanlage mit mindestens einer Dauerbremse aufweist. Bei der bekannten Bremsvorrichtung ist eine Überwachungseinrichtung vorgesehen, welche die maximal mögliche Dauerbremskraft ermittelt, welche in Abhängigkeit vom aktuellen Fahrzustand durch die Dauerbremse erzeugbar ist. Weist ein Fahrzeug des Fahrzeuggespanns neben der Betriebsbremsanlage eine Dauerbremsanlage auf, werden die Betriebsbremsanlage und die Dauerbremsanlage in Abhängigkeit vom aktuellen Fahrzustand des Fahrzeuges angesteuert und zwar zentral über das Bremspedal, wobei die Bremskraftaufteilung automatisch gesteuert ist. Um den Vorteil der Verschleißfreiheit von Dauerbremsen optimal ausnutzen zu können, ist dabei vorgesehen, dass bei Bremsungen, bei denen die vom jeweiligen Fahrzustand abhängige Bremskraft der Dauerbremsung ausreicht, primär, beziehungsweise ausschließlich, die Dauerbremse zum Einsatz zu bringen und nur bei stärkeren Bremsungen die Dauerbremsanlage und die Betriebsbremsanlage gemeinsam zum Einsatz kommt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren zur Verzögerung des Fahrzeuggespanns, bei denen die Bremssteuereinheit der Zugfahrzeugbremsanlage zum Empfang von Bremsschlupfinformationen mit einer Bremselektronik der Anhängerbremsanlage kommuniziert und die Radbremsen der Achseinheiten unter Berücksichtigung einer Bremsschlupfdifferenz und Bewertung der Bremsschlupfdifferenz nach einem Differenzschlupfkriterium angesteuert werden, derart weiterzubilden, dass die Radbremsen des Fahrzeuggespanns weniger verschleißen und weiterhin die Fahrsicherheit des Fahrzeuggespanns bei Einsatz/Integration einer im Zugfahrzeug installierten Dauerbremse erhöht wird, derart, dass die sich startend mit Bremsbeginn zunehmend mehr einstellende dauerbremsenbedingte Koppelkraft zwischen den Teilfahrzeugen sowohl in ihrer absoluten Höhe vermindert als auch im weiteren Verlauf der Bremsung mit ersterfolgendem Einsatz einer Radbremse schnell auf einen Wert von null oder auf eine wunschgemäße Koppelkraft eingestellt wird.
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Die Erfindung erlaubt den Einsatz einer Dauerbremsanlage in einem Fahrzeuggespann, bei dem die Betriebsbremsanlagen des Zugsfahrzeugs und des wenigstens einen Anhängefahrzeugs koordiniert betätigt werden unter Berücksichtigung einer Bremsschlupfdifferenz. Die Verzögerung des Fahrzeuggespanns wird nach Anforderung der Sollverzögerung vom Fahrer in einem ersten Bremsmodus durch Ansteuerung der Dauerbremsanlage bewirkt. Mit anderen Worten wird die Dauerbremsanlage für die Umsetzung der vom Fahrer angeforderten Sollverzögerung herangezogen, wodurch die verschleißbehafteten Betriebsbremsen des Zugsfahrzeugs, beziehungsweise des Anhängefahrzeugs, geschont werden. Der erste Bremsmodus des erfindungsgemäßen Verzögerungsverfahrens, bei dem die angeforderte Verzögerung durch Ansteuerung der Dauerbremsanlage des Zugsfahrzeugs bewirkt wird, ist durch Vorgabe einer maximal durch die Dauerbremsanlage erreichbaren Dauerbremsverzögerung begrenzt. Dieser Wert der Dauerbremsverzögerung wird von der Art (Bauart) und dem maximal (momentan) zur Verfügung stehenden Bremsleistungsvermögen der Dauerbremsanlage bestimmt und weiterhin sehr vorteilhaft von zumindest einer ermittelten Masse eines Fahrzeuges des Fahrzeuggespanns, und weiterhin sehr vorteilhaft von der ermittelten Achslast der Achse mit Dauerbremse. Weiterhin können in die Ermittlung sehr vorteilhaft einfließen: Ein zeitlich unmittelbar zurückliegendes Ereignis eines Überschreitens einer ABS-Aktivierungsschwelle an einer Achse mit Dauerbremse bei einer Bremsung im ersten Bremsmodus und/oder ein solches Überschreiten bei der aktuellen Bremsung. Im letzteren Fall wird spontan z-D auf den aktuellen Verzögerungs-Ist-Wert gesetzt, womit das Bremssystem unmittelbar in den zweiten Bremsmodus wechselt. D. h. dieser Wert der Dauerbremsverzögerung (z-D) wird im Voraus ermittelt und kann gegebenenfalls während einer Bremsung im ersten Bremsmodus spontan aktualisiert werden.
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Die Vorgabe der maximal durch die Dauerbremsanlage erreichbaren Dauerbremsverzögerung begrenzt demnach den ersten Bremsmodus, in dem die angeforderte Sollverzögerung im Wesentlichen oder ausschließlich über Ansteuerung der Dauerbremsanlage des Zugsfahrzeugs bewirkt wird. Dabei wird die angeforderte Sollverzögerung mit der erreichbaren Dauerbremsverzögerung verglichen. Ergibt der Vergleich, dass die angeforderte Sollverzögerung die ermittelte erreichbare Dauerbremsverzögerung überschreitet, so wird gemäß der Erfindung in einem zweiten Bremsmodus zusätzliche Verzögerung über die Verzögerungswirkung der Dauerbremsanlage hinaus mittels der Anhängerbremsanlage bewirkt.
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Im zweiten Bremsmodus wird die Dauerbremsanlage des Zugfahrzeugs kombiniert mit der Aktivierung der Anhängerbremsanlage zur Verzögerung des Fahrzeuggespanns eingesetzt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass einerseits die Bremskapazität der Dauerbremsanlage unter Berücksichtigung der momentanen Rad/Fahrbahn-Bedingungen der Achse mit Dauerbremse möglichst weitgehend ausgeschöpft wird und gleichzeitig die Koppelkraft zwischen den Teilfahrzeugen bei im Wesentlichen ausschließlichem Einsatz der Dauerbremse des Zugfahrzeugs des Fahrzeuggespanns vermindert wird. Die Koppelkraft ist in einem Fahrzeuggespann die Kraft, die über das von einem Teilfahrzeug auf das andere Teilfahrzeug maßgebliche mechanische Verbindungsteil (King Pin bei einem Sattelfahrzeug, Kupplungsmaulbolzen bei einem Deichsel-Fahrzeug) übertragen wird. In dem Fall, dass die angeforderte Sollverzögerung größer ist als die ermittelte erreichbare Dauerbremsverzögerung, wird die Anhängerbremsanlage unterstützend zur Einstellung der Ist-Verzögerung (Verzögerungs-Ist-Werte) auf die Sollverzögerung herangezogen. In der Regel liegt eine solche vorübergehende Unterbremsung des Fahrzeuggespanns unmittelbar nach Bremsbeginn vor, beispielsweise bei Einsatz einer hydraulischen Dauerbremse. In diesem Fall wirkt die Bremsanlage des Anhängerfahrzeugs unterstützend bei der Einstellung der Ist-Verzögerung auf die angeforderte Sollverzögerung (Wunschverzögerung) mit und sorgt vorteilhaft dafür, dass das Fahrzeuggespann spontan auf die Bremsanforderung des Fahrers reagiert.
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In dem zweiten Bremsmodus werden bei höheren Sollverzögerungen als der erreichbaren Dauerbremsverzögerung zusätzliche Verzögerungen über die Verzögerungswirkung der Dauerbremsanlage hinaus mittels der Anhängerbremsanlage solange bewirkt, wie sich aus der Schlupfgrößeninformation des Anhängefahrzeugs kein größerer Bremsschlupf ergibt als aus der Schlupfgrößeninformation der durch die Dauerbremsanlagen gebremsten Fahrzeugsachse. Ergibt sich aus der Schlupfgrößeninformation des Anhängefahrzeugs ein größerer Bremsschlupf als aus der Schlupfgrößeninformation der durch die Dauerbremsanlage gebremsten Fahrzeugachse des Zugfahrzeugs, so bewertet die Bremssteuereinheit des Zugfahrzeugs umgehend die Bremsschlupfdifferenzen gemäß den verfügbaren beziehungsweise zuvor im Zugfahrzeug und dem Anhängefahrzeug ermittelten Bremsschlupfinformationen und steuert abhängig davon konkrete Drucksteuerventile von Radbremsen im Zugfahrzeug an, in der Regel sind dieses die Drucksteuerventile der nicht durch Dauerbremsen gebremsten Achsen des Zugfahrzeugs (Vorderachse), um eine Koordinierung der verfügbaren Bremsanlagen und Bremskraftverteilungen, entsprechend dem vorgegebenen Differenzschlupfkriterium, zu bewirken.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Differenzschlupfkriterium nach einer gewünschten Koppelkraft zwischen den Teilfahrzeugen des Fahrzeuggespanns bestimmt. Wird bei Beginn eines Bremsvorgangs nach Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer zunächst im ersten Bremsmodus die Dauerbremsanlage im Vergleich zu den Betriebsbremsanlagen überproportional eingesetzt, so wird nun im zweiten Bremsmodus die sich im ersten Bremsmodus eingestellt habende Koppelkraft zwischen den Teilfahrzeugen des Fahrzeuggespanns zunehmend vermindert. Der Differenzschlupf zwischen den Teilfahrzeugen als Differenzschlupfkriterium kann beispielsweise mit einem Wert von 0 (null) vorgegeben sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Koppelkraft eingestellt wird, bei der das Anhängefahrzeug am Zugfahrzeug gerade etwas „zieht“. Dieser Zustand liegt dann vor, wenn der Anteil der Anhängerbremsanlage an der Erbringung der Fahrzeugverzögerung des Fahrzeuggespanns gegenüber dem Anteil der Zugfahrzeugbremsanlage und der Dauerbremsanlage (beides mit Bremswirkung auf das Zugfahrzeug), etwas überproportional beteiligt ist. Auf diese Weise wird das Brems- und Fahrverhalten des Fahrzeuggespanns erheblich verbessert. Das Fahrzeuggespann bleibt gestreckt und ist damit für den Fahrer bei einer Bremsung fahrdynamisch sicherer zu beherrschen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Bremsschlupfdifferenz, welche zur Ansteuerung von Drucksteuerventilen der Radbremsen einzelner Achseinheiten bewertet wird, aus der Bremsschlupfinformation der betreffenden Achseinheit und der Bremsschlupfinformation einer ausgewählten Bezugsachse des Zugfahrzeugs ermittelt. Für die Bremskraftverteilung entsprechend der Bremsschlupfdifferenz, beziehungsweise deren Bewertung nach einem Differenzschlupfkriterium, wird stets dieselbe Bezugsachse eines Zugfahrzeugs herangezogen. In vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung wird als Bezugsachse die (oder eine) durch die Dauerbremsanlage gebremste Fahrzeugachse ausgewählt. Ist die Dauerbremsanlage beispielsweise ein auf die (oder eine) Hinterachse wirkender Retarder, so wird als Bezugsachse für die Ermittlung von Bremsschlupfdifferenzen als Grundlage der Ansteuerung der Radbremsen die Hinterachse des Zugfahrzeugs herangezogen.
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Mit geringem Aufwand kann die Bremsschlupfinformation einer jeweiligen Achseinheit durch Auswertung von Messsignalen der Drehzahlsensoren der Räder der jeweiligen Achseinheit bestimmt werden. Dafür können vorteilhaft die für die Anti-Blockier-Funktion (ABS) bestimmten Informationen herangezogen werden. Vorteilhaft wird als Bremsschlupfinformation die Geschwindigkeit der betreffenden Achseinheit ermittelt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein pneumatisches und elektrisches Schema der Bremsanlagen eines Fahrzeuggespanns mit Zugfahrzeug und Anhängefahrzeug,
- 2 ein Flussschaubild eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Verzögerung des Fahrzeuggespanns gemäß 1.
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1 zeigt einen elektrisch-pneumatischen Plan der Bremsanlagen eines Fahrzeuggespanns, nämlich der Zugfahrzeugbremsanlage 3 eines Zugfahrzeugs 5 des Fahrzeuggespanns 7 und einer Anhängerbremsanlage 4 eines Anhängefahrzeugs 6. Elektrische Leitungen sind in dem Plan mit Volllinien und pneumatische Leitungen mit punktierten Linien dargestellt. Das Zugfahrzeug 5 umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Achsen 8, 9, an denen jeweils beidseitig Räder 10 angeordnet sind. Das Anhängefahrzeug 6 weist ebenfalls zwei Anhängerachsen 12, 14 mit jeweils Rädern 10 auf. Zum Abbremsen der Räder 10 ist jedem Rad 10 eine pneumatisch betätigbare Radbremse 13 zugeordnet, welche Teile der jeweiligen Betriebsbremsanlage eines Fahrzeugs des Fahrzeuggespanns 7 sind.
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In der Fahrerkabine des Zugfahrzeugs 5 ist ein Bremspedal 15 angeordnet, welches an ein Betriebsbremsventil 16 gekoppelt ist. Der Fahrer des Zugfahrzeugs 5 kann durch Betätigen des Bremspedals 15 pneumatische Bremsleitungen 17, 18 zwischen Druckmittelvorräten 19, 20 und den Radbremsen 13 öffnen.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Radbremsen 13 der Vorderachse 8 des Zugfahrzeugs 5 einem gemeinsamen ersten Bremskreis 21 zugeordnet, während die Radbremsen 13 der Hinterachse 9 über einen zweiten Bremskreis 22 betätigbar sind. Der erste Druckmittelvorrat 19 ist dabei dem ersten Bremskreis 21 zugeordnet. Der zweite Bremskreis 22 der Hinterachse 9 wird über einen zweiten Druckmittelvorrat 20 mit Druckmittel versorgt. Der zweite Bremskreis 22 ist analog dem ersten Bremskreis 21 aufgebaut.
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Sowohl in der Zugfahrzeugbremsanlage 3 als auch in der Anhängerbremsanlage 4 ist jeder Radbremse 13 ein Drucksteuerventil 27 vorgeschaltet, welche elektrisch ansteuerbar sind. Zum Empfang von Steuersignalen 28 sind die Drucksteuerventile 27 der Zugfahrzeugbremsanlage 3 mit einer Bremssteuereinheit 30 verbunden. Die Drucksteuerventile 27 der Anhängerbremsanlage 4 sind mit einer Bremselektronik 31 verbunden. Die Drucksteuerventile 27 sind jeweils eine Kombination von wenigstens zwei Magnetventilen, nämlich einem Einlassventil 32 und einem Auslassventil 33. Das Einlassventil 32 dient dabei prinzipiell zur Bremsdruckerhöhung beziehungsweise durch ein Schließen zum Halten des Bremsdrucks einer Radbremse 13 eines Rades 10, während das Auslassventil 33 zur Reduzierung des Bremsdrucks geöffnet wird und den jeweils radseitig angeschlossenen Bremszylinder der Radbremse 13 eines Rades 10 entlüftet. Das Einlassventil 32 und das Auslassventil 33 der Drucksteuerventile 27 sind vorzugsweise 2/2-Wege Ventile.
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Die Zugfahrzeugbremsanlage 3 umfasst einen Kupplungskopf 23, an den die Anhängerbremsanlage 4 des Anhängefahrzeugs 6 ankuppelbar ist. Über den Kupplungskopf 23 stellt die Zugfahrzeugbremsanlage 3 einen pneumatischen Anhängerbremsdruck P-A für die Anhängerbremsanlage 4 bereit. Dabei ist dem Kupplungskopf 23 ein Anhänger-Kontrollventil 24 zugeordnet, welches die Verbindung zwischen einem dritten Druckmittelvorrat 25 und dem pneumatischen Kupplungskopf 23 beherrscht. Die Anhängerbremsanlage 4 weist einen Anhängerbremskreis 26 auf, indem der Anhängerbremsdruck P-A herrscht und zu allen Radbremsen 13 der Anhängerbremsanlage 4 durchschaltbar ist. Die Betätigung des Anhänger-Kontrollventils 24 erfolgt durch eine Betätigung des Betriebsbremsventiles 16 mittels des Bremspedales 15 durch den Fahrer und damit erfolgten Aussteuerungen von Bremsdrücken in den Bremsleitungen oder obliegt unabhängig von einer Betätigung des Betriebsbremsventiles 16 durch den Fahrer der Bremssteuereinheit 30 der Zugfahrzeugbremsanlage 3, wozu die Zugfahrzeugbremsanlage 3 über ein von der Bremssteuereinheit 30 der Zugfahrzeugbremsanlage 3 ansteuerbares Anhänger-Drucksteuerventil 38 verfügt, welches analog den Drucksteuerventilen 27 der Radbremsen 13 aufgebaut ist und deren Einlassventil 32 und Auslassventil 33 vor der Bremssteuereinheit 30 der Zugfahrzeugbremsanlage 3 angesteuert werden können.
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Die Bremssteuereinheit 30 und die Bremselektronik 31 sind dazu ausgebildet und vorgesehen, bedarfsweise den Bremsdruck im jeweiligen Teilfahrzeug des Fahrzeuggespanns 7 zu beeinflussen. Hierzu wird das Drehverhalten der jeweiligen Räder 10 überwacht. Jedem Rad 10 des Zugfahrzeugs 5 und jedem Rad 10 des Anhängefahrzeugs 6 ist dabei ein Drehzahlsensor 34 zugeordnet, welcher Messsignale 35 mit Aussage über das Drehverhalten des jeweiligen Rades 10 erzeugt. Die Drehzahlsensoren 34 der Zugfahrzeugbremsanlage 3 sind mit der Bremssteuereinheit 30 verbunden und die Drehzahlsensoren 34 der Anhängerbremsanlage 4 mit der Bremselektronik 31. Die Bremssteuereinheit 30 und die Bremselektronik 31 werten die Messsignale 35 der jeweils angeschlossenen Drehzahlsensoren 34 aus.
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Die Bremselektronik 31, die Drehzahlsensoren 34 und die Drucksteuerventile 27 der Anhängerbremsanlage 4 sind die wesentlichen Elemente eines Anti-Blockier-Systems 36 des Anhängefahrzeugs 6. Die Bremselektronik 31 überwacht über die Drehzahlsensoren 34 beziehungsweise die Auswertung deren Messsignale 35 die Blockierneigung der einzelnen Räder 10. Bei Feststellen einer Blockierneigung eines Rades 10 wirkt die Bremselektronik 31 durch Ansteuerung eines oder mehrerer Drucksteuerventile 27 und Regelung der an den Radbremsen anliegenden Bremsdrücke entlang der Schlupfgrenze einem Blockieren der Räder 10 entgegen.
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Die Auswertung der Messsignale 35 der Drehzahlsensoren 34 wird neben der Anti-Blockier-Funktion (ABS) für andere Bremsmanagementfunktionen herangezogen, insbesondere von der Bremssteuereinheit 30 des Zugfahrzeugs 5. Die Bremssteuereinheit 30 des Zugfahrzeugs 5 empfängt außerdem eine Fahrerwunschinformation 41 und leitet daraus die vom Fahrer des Fahrzeuggespanns 7 angeforderte Sollverzögerung (Bezugszeichen „z-Soll“ in 2) her. Hierzu ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Bremssignalgeber 39 vorgesehen, welcher an die Stellung des Bremspedals 15 im Fahrerhaus gekoppelt ist. Betätigt der Fahrer des Zugfahrzeugs 5 das Bremspedal 15, so wird der Bremssteuereinheit 30 eine entsprechende Fahrerwunschinformation 41 zugeleitet. Aus der Fahrerwunschinformation 41 ermittelt die Bremssteuereinheit 30 auf der Grundlage von entsprechenden Kennlinien, die in einem Kennfeldspeicher 37 abgelegt sind, die angeforderte Sollverzögerung z-Soll.
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Das Zugfahrzeug 5 weist neben der Zugfahrzeugbremsanlage 3 eine Dauerbremsanlage 17 auf. Die Dauerbremsanlage 17 wirkt im gezeigten Ausführungsbeispiel auf die Hinterachse 9 des Zugfahrzeugs 5 ein. Die Dauerbremsanlage 17 ist bedarfsweise von der Bremssteuereinheit 30 in Betrieb nehmbar. Hierzu erteilt die Bremssteuereinheit 30 entsprechende Befehle über eine Steuerleitung 18, welche an ein nicht dargestelltes Betätigungsmodul der Dauerbremsanlage 17 angeschlossen ist.
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Die Bremssteuereinheit 30 der Zugfahrzeugbremsanlage 3 und die Bremselektronik 31 der Anhängerbremsanlage 4 kommunizieren miteinander über eine Kommunikationsverbindung 42 zwischen den Fahrzeugen (Teilfahrzeugen) des Fahrzeuggespanns 7. Die Kommunikationsverbindung 42 ist vorzugsweise ein CAN-Bus. Über die Kommunikationsverbindung 42 teilt die Bremselektronik 31 der Anhängerbremsanlage Bremsschlupfinformationen vTR des Anhängefahrzeugs 6 mit.
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In entgegengesetzter Signalrichtung kann die Bremssteuereinheit 30 der Zugfahrzeugbremsanlage 3 die Kommunikationsverbindung 42 nutzen, um der Bremselektronik 31 der Anhängerbremsanlage 4 bedarfsweise Informationssignale 29 zuzuleiten. Das Informationssignal 29 kann Informationen für die Bremselektronik 31 beinhalten, aus denen die Bremselektronik 31 das Bedürfnis von Bremsmaßnahmen an konkreten Achsen oder Rädern des Anhängefahrzeugs 6 herleitet. Grundsätzlich enthält das Informationssignal 29 solche Informationen, welche die Bremssteuereinheit 30 der Zugfahrzeugbremsanlage 3 unter Berücksichtigung der zuvor über die Kommunikationsverbindung 42 zur Verfügung gestellten Bremsschlupfinformation des Anhängefahrzeugs 6 ermittelt hat. Ergibt sich aus der Auswertung sämtlicher vorliegender Bremsschlupfinformationen, also sowohl Bremsschlupfinformationen vom Zugfahrzeug 5, als auch Bremsschlupfinformationen vom Anhängefahrzeug 6, ein Rückschluss auf ein Überbremsen eines der Teilfahrzeuge des Fahrzeuggespanns im Verhältnis zu einem weiteren Teilfahrzeug des Fahrzeuggespanns, so teilt die Bremssteuereinheit 30 der Zugfahrzeugbremsanlage 3 der Bremselektronik 31 der Anhängefahrzeugbremsanlage 4 ein entsprechendes Informationssignal 29 mit.
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In Ausführungsbeispielen, in denen die Bremssteuereinheit 30 der Zugfahrzeugbremsanlage 3 unter bestimmten Schlupfdifferenzbedingungen eine Limitierung des Bremsdrucks des Zugfahrzeug vorsieht, wird der Bremselektronik 31 der Anhängerbremsanlage 4 ein Informationssignal 29 mit einer Aussage über die vorgenommene Limitierung und gegebenenfalls einen Limitierungsstatus mit Aussage über die Qualität der festgestellten Über- beziehungsweise Unterbremsung mitgeteilt.
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Die Bremssteuereinheit 30 koordiniert die Betätigung der Zugfahrzeugbremsanlage 3 und der Anhängerbremsanlage 4 und setzt auch die Dauerbremsanlage 17 zur Umsetzung einer vom Fahrer bestimmten Sollverzögerung z-Soll ein. Ein Verfahren zur Verzögerung des Fahrzeuggespanns unter koordinierter Betätigung der Betriebsbremsanlagen (Zugfahrzeugbremsanlage 3, Anhängerbremsanlage 4) und der Dauerbremsanlage 17 des Zugfahrzeugs ist nachstehend anhand von 2 näher erläutert.
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Über die vom Fahrer des Fahrzeuggespanns mittels des Bremspedals bestimmte Fahrerwunschinformation 41 erfasst die Bremssteuereinheit 30 die angeforderte Sollverzögerung z-Soll (Erfassung 47). Solange bei Bremsbeginn die ermittelte Ist-Verzögerung z-Ist geringer als die angeforderte Sollverzögerung z-Soll ist, wird eine entsprechende (Minder-) Verzögerung über die zur Verfügung stehenden Bremsanlagen bewirkt. Dabei wird in einem ersten Bremsmodus 1 die Verzögerung des Fahrzeuggespanns nach Anforderung der Sollverzögerung z-Soll durch Ansteuerung der Dauerbremsanlage 17 des Zugfahrzeugs mit einem von der Steuereinheit 30 ermittelten Sollwert an die Dauerbremse zD-Soll , M-DB-Soll bewirkt. Der erste Bremsmodus 1 ist durch Vorgabe einer ermittelten maximal durch die Dauerbremsanlage 17 erreichbaren Dauerbremsverzögerung z-D begrenzt. Bei der Erfassung 47 wird demnach die angeforderte Sollverzögerung z-Soll mit der erreichbaren Dauerbremsverzögerung z-D verglichen. Ist die angeforderte Sollverzögerung z-Soll geringer als die maximal erreichbare Dauerbremsverzögerung z-D, so wird die angeforderte Verzögerung des Fahrzeuggespanns im ersten Bremsmodus 1 ausschließlich über die Dauerbremsanlage 17 bewirkt. Auf diese Weise werden die dem Verschleiß unterliegenden Radbremsen der Betriebsbremsanlagen der Teilfahrzeuge geschont.
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In einem zweiten Bremsmodus 2, bei höheren Sollverzögerungen z-Soll als der erreichbaren Dauerbremsverzögerung z-D, wird die zusätzliche Verzögerung über die Verzögerungswirkung der Dauerbremsanlage 17 hinaus, mittels der Anhängerbremsanlage 4 bewirkt, solange kein größerer Bremsschlupf beim Anhängefahrzeug ermittelt wird, als für die durch die Dauerbremsanlage gebremsten Fahrzeugachse im Zugfahrzeug ermittelt wurde. Die durch die Dauerbremsanlage 17 gebremste Fahrzeugachse ist im gezeigten Ausführungsbeispiel die Hinterachse 9 des Zugfahrzeugs. Der zweite Bremsmodus 2 mit Verzögerung des Fahrzeuggespanns ausschließlich über die Dauerbremsanlage 17 und die Anhängerbremsanlage wird demnach solange durchgeführt, wie sich aus einer beim Anhängefahrzeug erfassten Bremsschlupfinformation vTR kein größerer Bremsschlupf ergibt als aus der Bremsschlupfinformation vZH der durch die Dauerbremsanlage 17 gebremsten Hinterachse 9 des Zugfahrzeugs.
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Als Bremsschlupfinformation wird eine Geschwindigkeit der betreffenden Achseinheit des Zugfahrzeugs, beziehungsweise des Anhängefahrzeugs, ermittelt. Hierzu wird durch Auswertung 40 der Messsignale 35 der Drehzahlsensoren 34 einer jeweiligen Achse die Achsgeschwindigkeit als Schlupfgrößeninformation ermittelt. Insofern bestimmt die Bremssteuereinheit 30 für die Vorderachse 8 des Zugfahrzeugs eine Bremsschlupfinformation vZV und für die Hinterachse 9 eine Bremsschlupfinformation vZH (jeweils die Geschwindigkeit der betreffenden Achse, ermittelt aus den jeweiligen Radgeschwindigkeiten). Die Bremselektronik 31 des Anhängefahrzeugs ermittelt durch Auswertung 40 der Messsignale 35 der Drehzahlsensoren 34 an den jeweiligen Rädern die Geschwindigkeiten vA1, vA2 der beiden Anhängerachsen 12, 14.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden die beiden Anhängerachsen 12, 14 als gemeinsame Achseinheit 48 behandelt und bei einer Verknüpfung 49 für die Achseinheit 48, also für beide Anhängerachsen 12, 14, eine gemeinsam geltende Bremsschlupfinformation vTR gebildet. Vorzugsweise werden bei der Verknüpfung 49 die beiden Bremsschlupfinformationen vA1, vA2 für die beiden Anhängerachsen 12, 14 miteinander verglichen und die den größeren Bremsschlupf entsprechende Bremsinformation, das heißt die kleinere Achsgeschwindigkeit, der Bremssteuereinheit 30 des Zugfahrzeugs gemeldet.
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Die Bremsschlupfinformation vTR der Anhängerbremsanlage wird von der Bremssteuereinheit 30 der Zugfahrzeugbremsanlage zur koordinierten Betätigung der jeweiligen Bremsanlagen herangezogen, wobei die Radbremsen jeder Achseinheit unter Berücksichtigung einer Bremsschlupfdifferenz 44, 45 der betreffenden Achseinheit und Bewertung der Bremsschlupfdifferenz 44, 45 nach einem Differenzschlupfkriterium 46 angesteuert werden. Die Bremsschlupfinformation vTR des Anhängefahrzeugs wird jedoch auch als Ausschlusskriterium für den ersten Bremsmodus 1 herangezogen. Erkennt die Bremssteuereinheit 30 anhand der Bremsschlupfinformation vTR des Anhängefahrzeugs einen größeren Bremsschlupf als dem Bremsschlupf der Bremsschlupfinformation vZH der Hinterachse 9 des Zugfahrzeugs, so wird die Verzögerung des Fahrzeuggespanns fortan im zweiten Bremsmodus 2 fortgesetzt und die Anhängerbremsanlage 4 und die Dauerbremsanlage 17 des Zugfahrzeugs koordiniert eingesetzt.
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Während des zweiten Bremsmodus wird zusätzliche Verzögerung jeweils durch Ansteuerung der Radbremsen derjenigen Achse 8, 9 beziehungsweise der Achseinheit 48 mit dem augenblicklich geringsten Bremsschlupf bewirkt. Auf diese Weise ist eine zwischen den Teilfahrzeugen des Fahrzeuggespanns wunschgemäß harmonisierte, gleichmäßige und zugleich kontrollierte Verzögerung des Fahrzeuggespanns gewährleistet. Die achsbezogene Ansteuerung der Radbremsen, das heißt die Ansteuerung der Radbremsen einer Achse, beziehungsweise einer Achseinheit, folgt einer Bewertung 50 der Bremsschlupfdifferenz 44, 45, welche unter Berücksichtigung der Bremsschlupfinformation vZV, vTR der betreffenden Achseinheit, beziehungsweise Radachse, und der Bremsschlupfinformation vZH einer ausgewählten Bezugsachse des Zugfahrzeugs gebildet wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist als Bezugsachse 11 (1) für die Bestimmung der Bremsschlupfdifferenz 44, 45 die Hinterachse 9 des Zugfahrzeugs ausgewählt, an welcher die Dauerbremsanlage 17 wirkt.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel ergeben sich somit abgesehen von der Bezugsachse 11, welches die Hinterachse 9 des Zugsfahrzeugs ist, Bremsschlupfdifferenzen 44, 45 im Hinblick auf die Vorderachse 8 sowie die als Achseinheit 48 zusammengefassten Anhängerachsen 12, 14. Erhöhungen des Bremsdrucks P an Radbremsen 13 des Zugfahrzeugs 5, beziehungsweise des Anhängerbremsdrucks P-A erfolgen anschließend auf Veranlassung der Bremssteuereinheit 30 auf der Grundlage einer Bewertung 51 der Bremsschlupfinformationen vZH, vZV, vTR nach einem vorgegebenen Differenzschlupfkriterium 46. Als Differenzschlupfkriterium 46 kann ein konkreter Wert eines gewünschten Soll-Differenzschlupfs vorgegeben sein, was auch die Einstellung einer gleichmäßigen Verzögerung beider Teilfahrzeuge des Fahrzeuggespanns umfasst, das heißt einer Bremsschlupfdifferenz 44, 45 mit dem Wert 0 (null). In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Differenzschlupfkriterium 46 aber so vorgegeben, dass eine Zugkraft zwischen Zugfahrzeug und Anhängefahrzeug entsteht und somit das Fahrzeuggespann gestreckt wird. Das Differenzschlupfkriterium 46 wird in diesem Fall nach einer gewünschten Koppelkraft zwischen den Teilfahrzeugen 5, 6 des Fahrzeuggespanns 7 (1) bestimmt, wobei in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die gewünschte Koppelkraft von einer Steuereinheit des Zugfahrzeuges 5 des Fahrzeuggespanns 7 eine oder mehrere ermittelte Massen der Teilfahrzeuge und/oder des Fahrzeuggespanns berücksichtigten kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erster Bremsmodus
- 2
- zweiter Bremsmodus
- 3
- Zugfahrzeugbremsanlage
- 4
- Anhängerbremsanlage
- 5
- Zugfahrzeug
- 6
- Anhängefahrzeug
- 7
- Fahrzeuggespann
- 8
- Vorderachse
- 9
- Hinterachse
- 10
- Rad
- 11
- Bezugsachse (Achse, auf die eine Dauerbremse einwirkt)
- 12
- Anhängerachse hinten
- 13
- Radbremse
- 14
- Anhängerachse vorn
- 15
- Bremspedal
- 16
- Betriebsbremsventil
- 17
- Dauerbremsanlage
- 18
- Steuerleitung
- 19
- Druckmittelvorrat
- 20
- Druckmittelvorrat
- 21
- Erster Bremskreis
- 22
- Zweiter Bremskreis
- 23
- Kupplungskopf
- 24
- Anhänger-Kontrollventil
- 25
- Druckmittelvorrat
- 26
- Anhängerbremskreis
- 27
- Drucksteuerventil
- 28
- Steuersignal
- 29
- Informationssignal
- 30
- Bremssteuereinheit
- 31
- Bremselektronik
- 32
- Einlassventil
- 33
- Auslassventil
- 34
- Drehzahlsensor
- 35
- Messsignal
- 36
- Antiblockiersystem (ABS)
- 37
- Kennfeldspeicher
- 38
- Anhänger-Drucksteuerventil
- 39
- Bremssignalgeber
- 40
- Auswertung
- 41
- Fahrerwunschinformation
- 42
- Kommunikationsverbindung (CAN)
- 44
- Bremsschlupfdifferenz
- 45
- Bremsschlupfdifferenz
- 46
- Differenzschlupfkriterium
- 47
- Erfassung
- 48
- Achseinheit
- 49
- Verknüpfung
- 50
- Bewertung
- 51
- Bewertung
- P
- Bremsdruck (einer Radbremse des Zugfahrzeugs)
- P-A
- Anhängerbremsdruck
- vZV
- Bremsschlupfinformation (Vorderachse)
- vZH
- Bremsschlupfinformation (Hinterachse)
- vA1
- Bremsschlupfinformation (erste Anhängerachse)
- vA2
- Bremsschlupfinformation (zweite Anhängerachse)
- vTR
- Bremsschlupfinformation (Achseinheit Anhänger)
- z-D
- Dauerbremsverzögerung
- z-Ist
- Ist-Verzögerung (Fahrzeugverzögerungs-Istwert)
- z-Soll
- Sollverzögerung (Wunschverzögerung)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016013054 A1 [0003]
- DE 102016012925 A1 [0005]
- DE 10144302 A1 [0006]
