DE19955798A1 - Einrichtung zur Anhängerkennung - Google Patents

Abstract

Für ein Gespann, das aus einem hydraulisch gebremsten Zugfahrzeug und einem an das Zugfahrzeug angekuppelten pneumatisch gebremsten Anhänger besteht, welcher über eine entsprechende, im Zugfahrzeug untergebrachte Anhänger-Bremssteuerung gesteuert wird, wird eine Anhängererkennungs-Einrichtung vorgeschlagen. Diese Einrichtung erkennt, ob die pneumatischen Druckschläuche des Anhängers an pneumatische Kupplungsköpfe am Zugfahrzeug angeschlossen sind oder nicht. DOLLAR A Von besonderer Bedeutung ist dabei der Anschluß des gelben, für die Übertragung der Bremsluft zuständigen Druckschlauches an einen gelben Kupplungskopf am Zugfahrzeug. Ein gekuppelter Bremsschlauch wird mit pneumatischen Mitteln erkannt; hierzu wird in der Anhänger-Bremssteuerung über ein zur Bremsung des Anhängers vorgesehenes Magnetventil die zum gelben Kupplungskopf führende pneumatische Leitung belüftet, und es wird das Zeitverhalten des Druckanstieges auf dieser Leitung ausgewertet. Aufgrund des bei einem gekuppelten Druckschlauch größeren pneumatischen Volumens ist der Gradient des Druckanstieges bei einem gekuppelten Druckschlauch größer als im nicht gekuppelten Zustand. Erfindungsgemäß beruht die Anhängerkennung auf den im gekuppelten Zustand vergleichsweise größeren Druckgradienten. DOLLAR A Zur Leitungs-Belüftung wird ein das Brems-Magnetventil ansteuernder Prüfpuls erzeugt, und die Auswertung des Druckgradienten erfolgt auf einfache Weise durch Druckmessung. DOLLAR A Ein Prüfpuls wird bei stehendem Fahrzeug erzeugt, ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Anhänger­ kennung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE 30 32 837 C2 bekannt.

In der bekannten Schrift ist eine Schaltung zur Anhän­ gerkennung bei Lastzügen offenbart, bei denen der Zug­ wagen mit einem Antiblockiersystem ausgerüstet ist, welcher gegebenenfalls einen Anhänger mit oder ohne ei­ genem Antiblockiersystem mitführt. Die Kennungsschal­ tung umfaßt mehrere miteinander verkoppelte Strom­ kreise, in denen z. B. die Anhänger-Bremsleuchten, der Versorgungsstrom eines gegebenenfalls vorhandenen An­ hänger-Antiblockiersystems und eine Informationslampe eingebunden sind.

Die Schaltung ist derart ausgeführt, daß im Falle eines angekuppelten Anhängers, welcher kein Antiblockiersy­ stem aufweist, ein Strom durch die Informationslampe fließt und der Fahrer diesen Zustand am Leuchten der Informationslampe erkennt.

Für den Fall, daß kein Anhänger angekuppelt ist oder daß ein Anhänger mit Antiblockiersystem angekuppelt ist, fließt kein Strom durch die Informationslampe, und sie bleibt daher dunkel.

Eine leuchtende Informationslampe informiert so den Fahrer, daß ein Anhänger angekoppelt ist, der über kein eigenes Antiblockiersystem verfügt. Mit dieser Warnung soll ein Fahrer, der sich an das Fahren von voll-brems­ geregelten Lastzügen gewöhnt hat darauf aufmerksam ge­ macht werden, daß ein Anhänger ohne eigenes Antibloc­ kiersystem angekoppelt ist, der ein kritischeres Brems­ verhalten aufweist, da seine Räder bei einer Überbrem­ sung zum Blockieren neigen und diese dann auch seitlich ausbrechen können.

Wie erläutert wird bei der bekannten Einrichtung die Information auf elektrischem Wege gebildet: Die Anhän­ ger-Bremsleuchten und der Stromkreis des Anhänger-Anti­ blockiersystems werden in zusammengeschaltete Strom­ kreise eingebunden und die Logik der Zusammenschaltung ergibt, daß in der Informationslampe gegebenenfalls ein Strom fließt, der diese zum Leuchten bringt.

Für bestimmte Arten von Lastzügen ist eine Anhängerken­ nung, die aufgrund der elektrischen Gegebenheiten im Anhänger gebildet wird, unzureichend. Es handelt sich hierbei um Lastzüge, bei denen das Zugfahrzeug hydrau­ lisch und der Anhänger pneumatisch gebremst wird. Um diese spezifische Art eines Lastzuges von den üblichen Lastzügen [pneumatisch gebremstes Zugfahrzeug und pneu­ matisch gebremster Anhänger bzw. Auflieger] auch be­ grifflich zu unterscheiden, werden sie im folgenden mit Gespann bezeichnet. Das Zugfahrzeug ist mit einer An­ hänger-Bremssteuerung ausgerüstet; eine Ausgestaltung für eine derartige Anhänger-Bremssteuerung ist aus der DE-A1-197 52 147 bekannt.

Die Anhänger-Bremssteuerung ist mit einer Druckluft­ erzeugungsanlage ausgestattet, welche die Druckluft zur Bremsung des Anhängers bereitstellt. Die Druckluft wird über Druckschläuche vom Zugfahrzeug an den Anhänger übertragen. Es sind üblicherweise zwei Druckschläuche vorgesehen; ein erster roter Druckschlauch dient zur Übertragung der Vorratsluft, der am Zugfahrzeug an ei­ nen sogenannten "roten" Kupplungskopf gekuppelt wird, und ein zweiter gelber Druckschlauch dient zur Übertra­ gung der Bremsluft, der am Zugfahrzeug an einen soge­ nannten "gelben" Kupplungskopf gekuppelt wird.

Bei derartigen Gespannen wäre bei einer Anhängerken­ nung, bei der auf elektrischem Wege z. B. das Vorhan­ densein der Anhänger-Bremsleuchten sensiert wird, eben nicht berücksichtigt, ob ein druckluftgebremster Anhän­ ger angekoppelt ist. Wie erwähnt, ist somit eine Lösung auf rein elektrischem Wege nicht möglich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Anhängerkennung anzugeben, bei der die Besonderheiten eines Gespannes, bestehend aus einem hydraulisch ge­ bremsten Zugfahrzeug und einem pneumatisch gebremsten Anhänger, berücksichtigt werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 ange­ gebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteil­ hafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß zu ihrer Realisie­ rung in der Anhänger-Bremssteuerung nur die ohnehin in der Steuerung vorhandenen Komponenten benutzt werden und keine zusätzlichen, die Kosten erhöhenden Komponen­ ten erforderlich sind.

Eine Weiterbildung der Erfindung hat den Vorteil, daß ein für einen gekuppelten Anhänger maßgeblicher Druck­ gradient nur durch Druckmessung und einen Wertever­ gleich feststellbar ist.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung hat den Vor­ teil, daß neben der Erkennung des Anschlusses des be­ sonders kritischen gelben Bremsschlauches auch der An­ schluß des roten Vorratsschlauches feststellbar ist.

Eine wiederum andere Weiterbildung der Erfindung hat den Vorteil, daß der elektrisch betriebene Kompressor der Drucklufterzeugung, der das Bordnetz ohnehin stark belastet, nur dann eingeschaltet wird, wenn Druckluft für die Bremsanlage bereitgestellt werden muß - hier­ durch verbessert sich die Energiebilanz des Zugfahrzeu­ ges.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels, das in den Zeichnungen dargestellt ist, näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 Eine für die Anhängerkennung verwendete An­ hänger-Bremssteuerung in ihrer Anordnung von Komponenten, die vorwiegend als pneuma­ tische, elektropneumatische und elektroni­ sche Komponenten ausgeführt sind;

Fig. 2 die Auswertung des Druck-Zeitverlaufes in einer Pneumatikleitung zur Anhängerkennung bei verschiedenen Versorgungsdrücken;

Fig. 3 die Auswertung des Druck-Zeitverlaufes in der Pneumatikleitung zur Erkennung des Füllbetriebes einer Einleitungsbremse.

Es wird zunächst die Funktion der Anhänger-Bremssteue­ rung erläutert, und weiter unten wird dann die Anhän­ gerkennung beschrieben, die auf Funktionen der Anhän­ ger-Bremssteuerung zurückgreift.

Die Anhänger-Bremssteuerung nach Fig. 1 ist in einem Zugfahrzeug mit hydraulischer Bremsanlage unterge­ bracht; zur hydraulischen Bremsung im Zugfahrzeug ist ein Bremspedal-betätigter Hydraulik-Hauptbremszylinder (23) für einen Vorderachs- und einen Hinterachs-Brems­ kreis vorgesehen.

Für die Bremsung eines an das Zugfahrzeug ankoppelbaren Anhängers mit pneumatischer Bremsanlage ist im Zugfahr­ zeug ein erster Anhänger-Druckluftkreis (1) zur Bereit­ stellung der Vorratsluft und ein zweiter Anhänger- Druckluftkreis (2) zur Bereitstellung der Bremsluft vorgesehen. Hierbei wird zunächst davon ausgegangen, daß der Anhänger im Zweileitungsbetrieb arbeitet; auf die Bremsung eines Anhängers im Einleitungsbetrieb wird weiter unten eingegangen. Weiter enthält das Zugfahr­ zeug eine Drucklufterzeugungseinrichtung, die aus dem Kompressor (25) und dem den Kompressor (26) antreiben­ den Elektromotor (26) besteht. Zur Steuerung der beiden Anhänger-Druckluftkreise (1) und (2) und der Druckluft­ erzeugungsanlage ist eine elektronische Steuereinrich­ tung (8) vorgesehen.

Zur Ermittlung des Hydraulik-Druckes in mindestens ei­ nem Hydraulik-Bremskreis ist mindestens ein Sensor vor­ gesehen; in der Ausbildung nach Fig. 1 sind zwei Senso­ ren vorgesehen: Ein Sensor (21) dient zur Erfassung des Hydraulik-Druckes im Vorderachs-Bremskreis, dessen elektrischer Ausgang über eine elektrische Leitung (38) mit einem Eingang der Steuereinrichtung (8) verbunden ist, und ein Sensor (22) dient zur Erfassung des Hy­ draulik-Druckes im Hinterachs-Bremskreis, dessen elek­ trischer Ausgang über eine elektrische Leitung (39) mit einem Eingang der Steuereinrichtung (8) verbunden ist.

Die ersten (1) und zweiten (2) Anhänger-Druckluftkreise sind mit dem Druckluftausgang des Kompressors (25) pneumatisch verbunden; in dieser pneumatischen Verbin­ dung ist eine Fremdbelüftung (24) vorgesehen. Unter Nutzung der Fremdbelüftung (24) können nach Ankopplung des Anhängers die unten erläuterten Vorratsbehälter (13) und (14) erstmalig aufgefüllt werden, da für das Auffüllen dieser Vorratsbehälter über die Drucklufter­ zeugungsanlage der Anhänger-Bremssteuerung, je nach Auslegung, einige Minuten benötigt werden.

Der erste Anhänger-Druckluftkreis (1) besteht aus den Komponenten eines Rückschlagventils (19), eines Vor­ ratsbehälters (13), der mit einer Entwässerung (17) versehen ist, aus einer Drossel (51), einer ersten elektrisch betätigbaren Ventileinrichtung (3) mit einem pneumatischen Eingang und einem pneumatischen Ausgang und aus einem ersten Kupplungskopf "Rot" (6); die ge­ nannten Komponenten des ersten Anhänger-Druckluftkrei­ ses (1) sind in der Reihenfolge ihrer Nennung durch pneumatische Leitungen miteinander verbunden. Der zweite Anhänger-Druckluftkreis besteht aus den Kompo­ nenten eines Rückschlagventils (20), eines mit einer Entwässerung (18) versehenen Vorratsbehälters (14), aus einer zweiten elektrisch betätigbaren Ventileinrichtung (4) mit einem pneumatischen Eingang und einem pneumati­ schen Ausgang und aus einem zweiten Kupplungskopf "Gelb" (7); die Komponenten des zweiten Anhänger-Druck­ luftkreises (2) sind in der Reihenfolge ihrer Nennung durch pneumatische Leitungen miteinander verbunden; die pneumatische Leitung zwischen dem Ausgang der Ventil­ einrichtung (4) und dem Kupplungskopf (7) ist mit dem Bezugszeichen (60) versehen, wobei diese Leitung eben­ falls mit dem unten erläuterten Kupplungskopf "Schwarz" (50) verbunden ist.

Die Rückschlagventile (19) und (20) stellen eine preis­ günstige Alternative zu einem ebenfalls einsetzbaren herkömmlichen Zweikreisschutzventil [verallgemeinert Mehrkreisschutzventil] dar.

Die elektrisch betätigbare Ventileinrichtung (4) be­ steht aus einem belüftenden 2/2-Wege-Magnetventil (4a) und einem entlüftenden 2/2-Wege-Magnetventil (4b).

Die Rückschlagventile (19) und (20), über die der erste Anhänger-Druckluftkreis (1) und der zweite Anhänger- Druckluftkreis (2) mit der Druckerzeugungseinrichtung verbunden sind, dienen zur Entkopplung der Anhänger- Druckluftkreise (1) und (2) gegeneinander; sie stellen eine kostengünstige Alternative für ein 2-Kreis-Schutz­ ventil dar. Die Vorratsbehälter (13) und (14) verfügen beispielsweise über ein Volumen von je 5 Litern.

Es ist weiter eine dritte elektrisch betätigbare Ven­ tileinrichtung (5) vorgesehen, deren pneumatischer Ein­ gang mit dem Ausgang des Vorratsbehälters (13) verbun­ den ist, und deren pneumatischer Ausgang mit dem zwei­ ten Kupplungskopf "Gelb" (7) pneumatisch verbunden ist und welche aus einem belüftenden 2/2-Wege-Magnetventil (5a) und einem entlüftenden 2/2-Wege-Magnetventil (5b) besteht.

Der elektrische Eingang der ersten elektrisch betätig­ baren Ventileinrichtung (3) ist elektrisch mit einem ersten Ausgang (9) der Steuereinrichtung (8) verbunden; die elektrischen Eingänge der Magnetventile (4a) und (4b) der zweiten elektrisch betätigbaren Ventileinrich­ tung (4) sind elektrisch mit zweiten Ausgängen (10a) und (10b) der Steuereinrichtung (8) verbunden, und die elektrischen Eingänge der Magnetventile (5a) und (5b) der dritten elektrisch betätigbaren Ventileinrichtung (5) sind elektrisch mit dritten Ausgängen (11a) und (11b) der Steuereinrichtung (8) verbunden.

Zur Messung des Drucks im Vorratsbehälter (13) ist ein Drucksensor (15) vorgesehen, dessen elektrischer Aus­ gang über eine elektrische Leitung (40) mit einem Ein­ gang der Steuereinrichtung (8) verbunden ist; zur Mes­ sung des pneumatischen Drucks im Vorratsbehälter (14) ist ein Drucksensor (16) vorgesehen, dessen elektri­ scher Ausgang über eine elektrische Leitung (41) mit einem Eingang der Steuereinrichtung (8) verbunden ist; zur Messung des pneumatischen Drucks am zweiten Kupp­ lungskopf "Gelb" (7) ist ein Drucksensor (12) vorgese­ hen, dessen elektrischer Ausgang über eine elektrische Leitung (42) mit einem Eingang der Steuereinrichtung (8) verbunden ist.

Die Spannungsversorgung der elektronischen Steuerein­ heit (8) erfolgt über die Batterie (53) in Zusammenhang mit dem im Zündschloß des Zugfahrzeuges untergebrachten Zündschalter (33). Bei geschlossenem Zündschalter (33) wird die Spannung der Batterie (53) über die elektri­ sche Leitung (35) an den Spannungsversorgungseingang (46) der Steuereinrichtung (8) angelegt. Neben diesem geschalteten Anlegen der Versorgungsspannung wird die Batteriespannung auch direkt an die elektronische Steu­ ereinrichtung (8) angelegt: Über die elektrische Lei­ tung (36) wird die Batteriespannung mit einem Timer- Spannungsversorgungseingang (47) der Steuereinrichtung (8) verbunden. Über diesen Spannungsversorgungseingang wird ein in der Steuereinrichtung (8) vorgesehener Ti­ mer mit Spannung versorgt; dieser Timer dient zur zeit­ lichen Überwachung der Folge von Schließungen des Zünd­ schalters (33). Der Masseanschluß (49) der Steuerein­ richtung (8) ist über eine elektrische Leitung (43) mit einem Massepunkt des Zugfahrzeuges verbunden.

Im Regelfall verfügt das Zugfahrzeug über eine 12 V- Elektrik-Anlage, weshalb die elektronische Steuerein­ richtung (8) mit einer 12 V-Versorgungsspannung arbeitet und die Batterie als 12 V-Batterie ausgestattet ist; al­ ternativ ist auch eine Variante der elektronischen Steuereinrichtung (8) für eine 24 V-Elektrik-Anlage rea­ lisierbar.

Ein Generator (52) [andere Bezeichnung: Lichtmaschine] dient zur Aufladung der Batterie (53) und ist zu diesem Zweck mit dieser über eine elektrische Leitung (44) verbunden. An einer Klemme (61) des Generators (52) ist ein Sensorsignal abgreifbar, das die Frequenz des Gene­ rators in Form eines Rechtecksignales anzeigt. Dieses Signal entspricht der Drehzahl des Fahrzeugmotors und wird einem Eingang der Steuereinrichtung (8) über eine elektrische Leitung (37) zugeführt.

Die vorstehend erläuterte Drucklufterzeugungseinrich­ tung ist über die Steuereinrichtung (8) schaltbar aus­ gebildet. Hierzu ist ein vierter Ausgang (27) vorgese­ hen, der über eine elektrische Leitung (39) mit der Spule eines elektrischen Schaltschützes (54) verbunden ist, welches im Falle einer am vierten Ausgang (27) ab­ gegebenen Spannung den Schütz-Schaltkontakt schließt, so daß die Spannung der Batterie (53) an den Elektromo­ tor (26) der Drucklufterzeugungseinrichtung angelegt wird. Durch ihre schaltbare Ausführung braucht die Druckerzeugungseinrichtung nur bei gekuppeltem Anhän­ ger, und zwar nur dann eingeschaltet zu werden, wenn der Druck in den Vorratsbehältern (13) und (14) soweit abgesunken ist, daß eine Nachfüllung erforderlich wird.

Ein fünfter Ausgang (48) der elektronischen Steuerein­ richtung (8) ist zur Anhebung der Leerlaufdrehzahl des Fahrzeugmotors vorgesehen. Das an diesem Ausgang abge­ gebene Signal ist mit einer Einrichtung [z. B. elektro­ nische Motorsteuerung oder Einspritzpumpe] verbunden, welche im Fall, daß das Signal aktiviert ist, die Leer­ laufdrehzahl des Fahrzeugmotors von z. B. 600 UPM auf z. B. 1200 UPM anhebt. Bei erhöhter Leerlaufdrehzahl liefert der Generator (52) einen ausreichenden Strom zum Betrieb des Elektromotors (26) der Drucklufterzeu­ gungseinrichtung, und dieser Betrieb geht nicht zu La­ sten der ohnehin stark belasteten Batterie (53); die Energie zum Betrieb des Generators (52) wird also von dem Fahrzeugmotor erzeugt.

Ein die Geschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigendes Ta­ chometersignal ist über eine elektrische Leitung (45) mit einem Eingang der Steuereinrichtung (8) verbunden; auf diese Weise ist die Steuereinheit (8) in der Lage festzustellen, ob das Fahrzeug stillsteht, wenn nämlich z. B. eine Geschwindigkeit von < 5 km/h vorliegt oder ob das Fahrzeug fährt.

Damit die Messung des Hydraulik-Druckes in den hydrau­ lischen Bremskreisen durch die vorstehend erläuterten Sensoren (21) und (22) einen vernachlässigbaren Einfluß auf die hydraulischen Bremsdrücke hat, sind diese Sen­ soren als besonders "schluckarme" Sensoren ausgebildet [die Sensoren verfügen über eine sehr geringe Elasti­ zität und nehmen über den Druckbereich nur sehr wenig Hydraulikflüssigkeit auf]. Die von den Sensoren (21) und (22) ermittelten hydraulischen Bremsdrücke werden in einen zu diesen Drücken proportionalen pneumatischen Bremsdruck umgewandelt, der am gelben Kupplungskopf (7) ausgegeben wird. Die Aussteuerung des pneumatischen Bremsdruckes erfolgt über die Ventileinrichtung (4), wobei zur Druckerhöhung das belüftende 2/2-Wege- Magnetventil (4a) und zur Druckverringerung das entlüftende 2/2-Wege-Magnetventil (4b) betätigt wird. Die Bremsdruckerzeugung erfolgt geregelt, indem der von den Ventilbetätigungen erzeugte Druck über den Druck­ sensor (12) in die Steuereinrichtung (8) eingelesen wird und die Steuereinrichtung (8) die Magnetventile (4a) und (4b) in taktender Betriebsweise derart ansteu­ ert, daß sich am gelben Kupplungskopf (7) der ge­ wünschte pneumatische Bremsdruck einstellt. Diese Art der Bremsdruckerzeugung ist als solche aus der DE-A1-42 27 084 bekannt.

Aus den zur Verfügung stehenden Meßwerten der Hydrau­ lik-Drucksensoren (21) und (22) wird also ein pneumati­ scher Bremsdruck erzeugt; zur Art und Weise wie aus zwei hydraulischen Drücken ein pneumatischer Druck ge­ wonnen wird, gibt es verschiedene Möglichkeiten - es kann z. B. der größere der beiden gemessenen Sensor- Meßwerte der Sensoren (21) und (22) als Maß für den pneumatischen Bremsdruck verwendet werden.

Hydraulische Bremsanlagen arbeiten mit sehr unter­ schiedlichen Hydraulikdrücken. Im unteren Bereich gibt es Zugfahrzeuge, die mit einem hydraulischen Bremsdruck von 0-4 bar arbeiten [z. B. land- und forstwirtschaft­ liche Zugfahrzeuge], im oberen Bereich gibt es Fahr­ zeuge, die mit einem hydraulischen Bremsdruck von 0-200 bar [z. B. PKW] betrieben werden. Der Meßbereich der Hydraulik-Drucksensoren (21) und (22) ist daher entsprechend dem hydraulischen Bremsdruckbereich des Zugfahrzeuges zu wählen.

Unabhängig vom hydraulischen Bremsdruckbereich des Zug­ fahrzeuges liegt aufgrund gesetzlicher Vorschriften der am gelben Kupplungskopf (7) ausgesteuerte Bremsdruck im Bereich von 0-8 bar.

Die dritte elektrisch betätigbare Ventileinrichtung (5) ist als Redundanz-Ventileinrichtung für den Ausfall der zweiten elektrisch betätigbaren Ventileinrichtung (4) vorgesehen; sie steuert den Bremsdruck am gelben Kupp­ lungskopf (7) aus. Die dritte Ventileinrichtung (5) ist völlig separat zur zweiten Ventileinrichtung (4) aufge­ baut, sie verfügt über eine getrennte elektrische An­ steuerung und über eine separate Versorgung über den ersten Anhänger-Druckluftkreis (1).

In Ergänzung zu der Funktion der Ventileinrichtung (5) als Redundanz-Ventileinrichtung ist es sogar vorteil­ haft, zur Erzeugung des pneumatischen Bremsdruckes die Ventileinrichtungen (4) und (5) abwechselnd zu benut­ zen, da man auf diese Weise frühzeitig einen möglichen Ausfall erkennt.

Die erste elektrisch betätigbare Ventileinrichtung (3) ist als 3/2-Wege-Magnetventil ausgestaltet. Im stromlo­ sen Zustand ist der Eingang mit dem Ausgang verbunden, so daß die Druckluft aus dem Vorratsbehälter (13) über die Drossel (51) und das Ventil (3) am Kupplungskopf "Rot" (6) anliegt.

Im Zweileitungsbetrieb ist die rote Druckversorgungs- Leitung des Anhängers am roten Kupplungskopf (6) ange­ kuppelt, und die gelbe Bremsleitung ist am gelben Kupp­ lungskopf (7) angekuppelt. Auf der Seite des Anhängers befindet sich ein Anhängerbremsventil, das in der be­ kannten Weise an die rote und die gelbe Leitung des An­ hängers angeschlossen ist; im Anhänger ist außerdem ein eigener Druckluft-Vorratsbehälter mit üblicherweise mindestens einem Volumen von 20 Litern vorgesehen. Im Zusammenwirken des Anhängerbremsventiles im Anhänger und den Einrichtungen in der erfindungsgemäßen Anhän­ gersteuerung sind die Abrißsicherungen sowohl für die rote Druckversorgungs-Leitung als auch für die gelbe Bremsleitung realisiert. Beim Abriß der roten Druck­ versorgungs-Leitung erfolgt über die Drossel (51) eine Drosselung des den Vorratsbehälter (13) entlüftenden Luftstromes. Die Drossel (51) ist hierbei entsprechend der Förderleistung der Lufterzeugungsanlage auszulegen; der Querschnitt der Drossel (51) beträgt z. B. 1 mm. Es sei ergänzt, daß auf die Drossel (51) gegebenenfalls verzichtet werden kann, wenn das 3/2-Wege-Magnetventil (3) in seiner betätigten Stellung den Entlüftungsstrom entsprechend unterbricht.

Der Abriß der gelben Bremsleitung ist erstmalig bei der nächsten Bremsung nach dem Abriß erkennbar, wenn sich nämlich als Folge einer Ansteuerung der Ventileinrich­ tung (4) oder (5) am gelben Kupplungskopf (7) kein Bremsdruck aufbaut. Dieser Zustand wird durch Einlesen des Sensor-Meßwertes vom Drucksensor (12) festgestellt, und dann erfolgt eine Zwangsbremsung durch Betätigung des 3/2-Wege-Magnetventils (3): Der Ausgang des Magnet­ ventiles und damit die am roten Kupplungskopf (6) ange­ schlossene rote Anhänger-Druckleitung werden entlüftet, und das Anhängersteuerventil des Anhängers leitet ent­ sprechend seiner Funktionsweise nach den gesetzlichen Vorschriften eine Zwangsbremsung des Anhängers ein.

Entsprechend den gesetzlichen Vorschriften darf der pneumatische Druck am roten Kupplungskopf (6) 8,5 bar nicht überschreiten. Um dies sicherzustellen wird spä­ testens, wenn in mindestens einem der Vorratsbehälter (13) oder (14) ein pneumatischer Druck von 8,5 bar an­ liegt, der Elektromotor (26) der Druckerzeugungsanlage über das Schaltschütz (54) abgeschaltet.

Da ein Ausfall der Anhänger-Bremssteuerung zum Bremsen- Ausfall eines gekuppelten Anhängers führen würde, ist für die Anhänger-Bremssteuerung eine besondere Sicher­ heits-Philosophie vorgesehen. Diese besagt, daß gerade eine Systemkomponente ausfallen kann, wodurch eine Re­ duzierung der Bremsfähigkeit des Anhängers in einem be­ stimmten Rahmen zugelassen ist, was jedoch nicht zu ei­ nem augenblicklichen totalen Bremskraft-Verlust im An­ hänger und nicht zu einer unkontrollierten Vollbremsung führen darf.

Im Gegensatz zu dem bisher erläuterten Zweileitungsbe­ trieb für einen Anhänger, bei dem, wie erläutert, ein Anhänger über zwei Druckschläuche an den ersten (6) und den zweiten (7) Kupplungskopf angeschlossen sind, gibt es auch die Betriebsweise eines Anhängers im Einlei­ tungsbetrieb, der vorwiegend für land- und forstwirt­ schaftliche Zugfahrzeuge von Bedeutung ist. Für diese Betriebsweise ist ein dritter Kupplungskopf "Schwarz" (50) vorgesehen.

Bei der Einleitungsbremse wird der gekuppelte Anhänger über einen schwarzen Druckschlauch an den dritten Kupp­ lungskopf "Schwarz" (50) angeschlossen, welcher sowohl die Steuerleitung als auch die Fülleitung darstellt. Im Anhänger für den Einleitungsbetrieb ist ein Druck- Vorratsbehälter mit einem Volumen von bis zu 40 Litern vorgesehen, da bei land- und forstwirtschaftlichen Zug­ fahrzeugen die Ankopplung von zwei Anhängern erlaubt ist.

Die Füllung des Anhängers erfolgt, wenn in der Druck­ leitung der Einleitungsbremse ein Fülldruck von 5 bar anliegt [dies entspricht den gesetzlichen Vorschriften für den EG-Raum; diese Vorschriften besagen weiter, daß am schwarzen Kupplungskopf (50) maximal ein Druck von 5,3 bar anliegen darf].

Nach der Füllung des Druckluft-Vorratsbehälters im An­ hänger ist das Gespann aus Zugfahrzeug und Anhänger bremsbereit und daher auch fahrbereit. Die Bremsung er­ folgt nun, indem in der Druckleitung der Einleitungs­ bremse ein Bremsdruck invers ausgesteuert wird: Bei ei­ nem Druck in der Druckleitung von 4,5 bar wird im An­ hänger der minimale Bremsdruck und bei einem Druck von 0 bar in der Druckleitung der maximale Bremsdruck ange­ steuert.

Entsprechend Fig. 1 ist der dritte Kupplungskopf "Schwarz" (5) pneumatisch mit dem zweiten Kupplungskopf "Gelb" (7) verbunden. Der Druck an diesem Kupplungskopf wird durch die zweite (4) oder dritte (5) elektrisch betätigbare Ventileinrichtung durchgeführt.

Wenn nun am ersten (6) und zweiten (7) Kupplungskopf keine Druckschläuche angeschlossen sind und nur am dritten Kupplungskopf "Schwarz" (50) eine Druckleitung angeschlossen ist [wie nachstehend erläutert ist die elektronische Steuereinrichtung in der Lage, eine am schwarzen Kupplungskopf angeschlossene Druckleitung au­ tomatisch zu erkennen], so wird in der elektronischen Steuereinrichtung für die zweite (4) und dritte (5) elektrisch betätigbare Ventileinrichtung eine inverse Betriebsweise gewählt, wie sie oben beschrieben ist: In der Füllphase wird ein Fülldruck von 5 bar ausgegeben, und während einer Bremsung wird in Abhängigkeit vom Hy­ draulik Druck in den Sensoren (21) und (22) ein Bremsdruck ausgesteuert, welcher bei minimaler Bremsung 4,5 bar und bei maximaler Bremsung 0 bar beträgt.

Für die im Folgenden beschriebene Anhängerkennung wird davon ausgegangen, daß die zweite elektrisch betätig­ bare Ventileinrichtung (4) zur Druckaussteuerung am gelben (7) und schwarzen (50) Kupplungskopf verwendet wird und daß von der dritten elektrisch steuerbaren Ventileinrichtung (5) als Redundanz-Ventileinrichtung kein Gebrauch gemacht wird; diese Ventileinrichtung kann, wie erläutert, die Funktion der Ventileinrichtung (4) vollständig übernehmen.

Die Erfindung nutzt den Umstand, daß sich mit dem An­ schluss von Druckschläuchen des Anhängers an Kupplungs­ köpfe des Zugfahrzeuges die Volumina der Verbindungen zwischen Zugfahrzeug und Anhänger ändern und diese Vo­ lumensänderungen auch einen Einfluss auf das Zeitver­ halten bei dem Druckauf- oder Druckabbau in den pneuma­ tischen Verbindungen haben: Die Anschluss-Kennung eines über eine Druckluft-Verbindung gekuppelten Anhängers ist also durch ein Druck-Zeitverhalten eines gegenüber der Atmosphäre abgedichteten pneumatischen Raumes, wel­ cher durch eine pneumatische Leitung gebildet wird, be­ stimmt.

Beim Zweileitungsbetrieb, welcher der Regelbetrieb ist, stellt der Anschluss der gelben Bremsleitung an den gelben Kupplungskopf (7) des Zugfahrzeuges den kriti­ schen Kupplungs-Fall dar, da bei nicht angeschlossenem roten Vorratsschlauch des Anhängers an den roten Kupp­ lungskopf (6) des Zugfahrzeuges [dies ist gleichbedeu­ tend mit einem Abriss des roten Vorratsschlauches] der Anhänger eingebremst ist, was keinen sicherheitskriti­ schen Zustand darstellt. In diesem Sinne stellt der Kupplungskopf "Rot" (6) einen weiteren Kupplungskopf für eine weitere Druckluft-Verbindung zwischen Zugfahr­ zeug und Anhänger dar.

Wie erwähnt, wird erfindungsgemäß zur Anschluss-Kennung das Druck-Zeitverhalten einer pneumatischen Leitung er­ mittelt, und hierfür eignet sich in besonderer Weise die pneumatische Leitung (60) zwischen der Ventilein­ richtung (4) und den Kupplungsköpfen (7) und (50) [wie unten erläutert, wird die Leitung (60) auch zur Anhän­ gerkennung für die Einleitungsbremse herangezogen].

Es ist vorteilhaft, die Anhänger-Steuerung konstruktiv so auszulegen, daß die pneumatische Leitung (60) mög­ lichst kurz wird; im Ausführungsbeispiel wird von einer Länge von 1 m ausgegangen. Insgesamt ergibt sich für eine derartige Leitung ein Volumen von ca. 100 ccm [1 m Leitung mit 8 mm Innendurchmesser: 50 ccm; Totvolumen für Anschluss an Magnetventile (4a), (4b): ca. 20 ccm; Totvolumen Kupplungsköpfe (7), (50): 30 ccm].

Auf der Seite des Anhängers beträgt das Volumen der pneumatischen Leitung mindestens etwa 200 ccm [2,5 m Wendel-Druckschlauch mit 8 mm Innendurchmesser: 125 ccm; 0,5 m Zuleitung zum Anhängersteuerventil: 25 ccm, Steuerkammervolumen des Anhängersteuerventils: 40 ccm], so daß im Falle eines nicht gekuppelten An­ hänger-Bremsschlauches - dem Zugfahrzeug-Solobetrieb - ein Volumen von 100 ccm von der Ventileinrichtung (4) zu befüllen ist, wogegen im Falle des gekuppelten An­ hängers ein zu befüllendes Volumen von 100 ccm + 200 ccm = 300 ccm vorliegt. Diese Volumenver­ hältnisse stellen die Grundlage für die Druck-Zeitdia­ gramme unter Fig. 2 dar.

Das für die Anschluss-Kennung wesentliche Druck-Zeit­ verhalten wird in der Anhänger-Bremssteuerung dadurch vorgegeben, daß an die zweite elektrisch steuerbare Ventileinrichtung (4) ein Prüfpuls mit fester zeitli­ cher Länge angelegt wird. Dieser Prüfpuls soll eine Druckerhöhung bewirken und wird von der Steuereinrich­ tung (8) über den Ausgang (10a) an den elektrischen An­ schluß des belüftenden 2/2-Wege-Magnetventiles (4a) ausgegeben. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, beträgt dieser Prüfpuls unter der Annahme der vorstehend erläuterten Leitungs-Volumina z. B. 60 ms.

Damit der Druck auf der Leitung (60) von einem Druck von 0 bar aus erfolgt, wird vor der Ausgabe des Prüf­ pulses die Leitung (60) über das entlüftende 2/2-Wege- Magnetventil (4b) entlüftet, wozu beispielsweise die Ausgabe eines Steuerpulses von 50 ms Länge am Ausgang (10b) der Steuereinrichtung (8) erforderlich ist.

Das Druck-Zeitverhalten des Druckanstieges auf der pneumatischen Leitung (60) wird durch den Gradienten der Druck-Zeit-Funktion bestimmt; zwar ändert sich der Druckgradient mit anwachsendem Druck, indem er mit der Annäherung an den Druck des Endzustandes immer geringer wird, jedoch ist für die Anhänger-Kennung der Druckgra­ dient zu Beginn des Druckaufbaus entscheidend.

Da darüber hinaus, wie unten im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert, die Druckgradienten für den nicht-gekuppel­ ten Anhänger wesentlich größer sind als diejenigen des gekuppelten Anhängers, kommt es nicht darauf an, Druck­ gradienten genau zu ermitteln, sondern dies kann nähe­ rungsweise geschehen.

So kann zum Zwecke der Anhänger-Kennung der Druckgra­ dient eines Druckanstieges direkt bei Beginn des An­ stieges oder kurz danach ermittelt werden. Der Druck­ gradient stellt den Differentialquotienten des Druck­ verlaufes dar, und dieser kann mit guter Näherung als Differenzenquotient ermittelt werden. Dieser Differen­ zenquotient ist messtechnisch entweder dadurch ermit­ telt, daß eine feste Zeitdifferenz Δt gewählt wird und der Druckanstieg Δp gemessen wird, oder daß ein fester Druckanstieg Δp gewählt wird und die Zeitdifferenz Δt gemessen wird. In beiden Fällen ergibt sich der dem Druckgradienten angenäherte Differenzenquotient durch die Quotientenbildung Δp/Δt.

Mit der konstruktiven Festlegung der erläuterten Kompo­ nenten, die das Volumen der pneumatischen Leitung (60) bestimmen, ist der Druckgradient für den nichtgekup­ pelten Anhänger, d. h. für das solo betriebene Fahr­ zeug, festgelegt und dieser ist entweder durch Rechnung oder durch Messung zu bestimmen; dieser Solo-Druckgra­ dient stellt die Vergleichsgröße für die Auswertung des im Rahmen eines Prüfpulses ermittelten Druckgradienten dar. Ist dieser Prüfpuls-Druckgradient wesentlich klei­ ner als der Solo-Druckgradient, so wird auf einen ge­ kuppelten Anhänger geschlossen. "Wesentlich" bedeutet hier, daß der Druckgradient im Verhältnis der entspre­ chenden Leitungs-Volumina geringer ist; mit der für Fig. 2 festgelegten Auslegung muss der Druckgradient etwa um das Volumensverhältnis 300 ccm/100 ccm = 3 ge­ ringer sein als der Solo-Druckgradient, um auf einen gekuppelten Anhänger zu schließen.

Die Messung und Auswertung des Druckgradienten kann auf sehr einfache Weise erfolgen, indem mit dem Ablauf des Prüfpulses der Druck in der pneumatischen Leitung (60) gemessen wird und durch einen einfachen Vergleich mit dem am Eingang des Ventiles anliegenden Druck festge­ stellt wird, ob ein Anhänger gekuppelt ist oder nicht. Auf diese Weise entfällt die Notwendigkeit zur Bildung von mathematischen Quotienten. Dieses Verfahren ist in Fig. 2 dargestellt.

Der von dem Prüfpuls initiierte Druckverlauf an der Pneumatikleitung (60) ist von dem an dem Eingang des belüftenden 2/2-Wege-Magnetventiles (4a) anliegenden Druckes abhängig; dieser Druck stellt den Druck im Vor­ ratsbehälter (14) dar, welcher vom Drucksensor (16) an die Steuereinrichtung (8) übermittelt wird. Unter den Einzelabbildungen von Fig. 2 sind Druckverläufe für verschiedene Vorratsbehälter-Drücke [d. h. Vorrats­ drücke] angegeben; bei Fig. 2a liegt ein Versorgungs­ druck von 8 bar vor, wobei die Kurve (61a) den Solo- Druckverlauf [es ist kein Anhänger angekuppelt]und die Kurve (62a) den Anhänger-Druckverlauf [es ist ein An­ hänger angekuppelt] darstellt; bei Fig. 2b beträgt der Versorgungsdruck 4 bar und es sind der Solo-Druckver­ lauf (61b) und der Anhänger-Druckverlauf (62b) ge­ zeigt, bei Fig. 2c beträgt der Versorgungsdruck 1 bar und gezeigt sind der Solo-Druckverlauf (61c) und der Anhänger-Druckverlauf (62c).

Bei dem vereinfachten Verfahren wird auf einen gekup­ pelten Anhänger entschieden, wenn der Messwert zu Ende des Prüfpulses einen vorgebbaren Bruchteil des Druckes am pneumatischen Eingang des belüftenden 2/2-Wege-Ma­ gnetventiles (4a) unterschreitet. Im Ausführungsbei­ spiel nach Fig. 2 ist für den vorgebbaren Bruchteil der halbe Wert gewählt, so daß in Fig. 2a, Fig. 2b und Fig. 2c unter den Bezugszeichen (63a), (63b) und (63c) die Linien mit den Ordinatenwerten des jeweils halben Versorgungsdrucks gezeichnet sind. Da, wie erläutert, die Messung mit dem Ablauf des Prüfpulses erfolgen soll, ist in Fig. 2a, Fig. 2b und Fig. 2c unter dem Be­ zugszeichen (64) die Linie mit dem Abszissen-Zeitwert des Prüfpuls-Endes gezeichnet. Die Schnittpunkte der Linien (64) in Fig. 2a, Fig. 2b und Fig. 2c mit den je­ weiligen Anhänger-Druckgradienten stellen in den ge­ nannten Abbildungen die Prüfpuls-Druckmeßwerte (65a), (65b) und (65c) dar.

Vergleicht man die Abbildungen Fig. 2a, Fig. 2b und Fig. 2c miteinander, so stellt man fest,. daß in allen Fällen der Prüfpuls-Druckmesswert (65x) [x = a, b, c] sicher unter den Linien des halben Versorgungsdruckes (63x) [x = a, b, c] liegt. Die Entscheidung für die An­ schluss-Kennung ist mit diesem einfachen Verfahren auf die Messung von zwei Drücken und einen Wertevergleich reduziert.

Die Ursache für die vereinfachte Methode liegt in der Gleichartigkeit der Kurvenverläufe von Fig. 2a, Fig. 2b und Fig. 2c. Diese Kurvenverläufe sind zwar nicht iden­ tisch, doch sind sie sich so weit ähnlich, daß sie zum Zwecke der Anhänger-Kennung auf diese einfache Weise ausgewertet werden können. Da die pneumatische Ausle­ gung der Anlage von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp im all­ gemeinen unterschiedlich ist, kann man sich für eine bestimmte Auslegung eine geeignete Kombination eines Wertes für den vorgegebenen Versorgungsdruck-Bruchteil und eines Wertes einer Prüfpuls-Länge auswählen, um dann mit dieser Festlegung klare Entscheidungen über die Anschluß-Kennung, wie in Fig. 2a bis Fig. 2c bei­ spielhaft dargestellt, zu treffen.

Die Anschluß-Kennung ist, wie erläutert, unabhängig von dem Versorgungsdruck und damit auch unabhängig von dem Füllzustand der Vorratsbehälter im Druckfahrzeug; da der Druck im Anhänger-Vorratsbehälter ebenfalls die Messung nicht beeinflußt, ist die Anhänger-Kennung auch unabhängig vom Füllzustand im Anhänger.

Es sei hinzugefügt, daß die Schaltzeit des belüftenden 2/2-Wege-Magnetventiles (4a) bei der Messung berück­ sichtigt werden kann, indem, angenommen die Einschalt­ zeit des Ventiles betrage 8 ms, der Prüfpuls im Bei­ spiel von Fig. 2 von 60 auf 68 ms verlängert wird, und die Messung dann zum Zeitpunkt des elektrischen Ab­ schaltens des Magnetventiles, d. h. am Ende des 68 ms-Prüfpulses, erfolgt.

Wenn zweifelsfrei der Solo-Betrieb eines Zugfahrzeuges erkannt ist, besteht die Möglichkeit, eine automatische Drucksteuerung der Lufterzeugungsanlage, die, wie er­ läutert, aus dem von dem Elektromotor (26) betriebenen Kompressor (25) besteht, zu deaktivieren. Eine automa­ tische Drucksteuerung bewirkt, daß in dem Vorratsbe­ hälter (9), (13), (14) immer das erforderliche Druck­ niveau für den Anhängerbetrieb bereitgehalten wird.

Dagegen bleibt bei einem gekuppelten Anhänger und auch in möglichen Zweifelsfällen die automatische Druck­ steuerung aktiviert. In gleicher Weise können im Solo- Betrieb die Endstufen für die elektrisch betätigbaren Ventileinrichtungen (3), (4) und (5) zur Verringerung des Stromverbrauches deaktiviert werden, während sie bei einem gekuppelten Anhänger aktiviert sind.

Durch diese Aktivierungs- bzw. Deaktivierungsvorgänge muss die Prüfung für die Anhänger-Kennung vor Fahrtan­ tritt, d. h. bei stehendem Fahrzeug, durchgeführt wer­ den. Erstmalig wird mit dem Einschalten der Zündung ein Prüfpuls erzeugt.

Für die Prüfung bei stehendem Fahrzeug ist es entspre­ chend Fig. 2c besonders vorteilhaft, daß diese mit ei­ nem geringen Druck in den Vorratsbehältern (13) und (14) durchgeführt werden kann, damit längere Kompres­ sorlaufzeiten vermieden werden. Wenn ein Anhänger öfter mitgeführt wird, so ist es möglich, daß sich in den Vorratsbehältern (13) und (14) ein Restdruck von z. B. 2 bar erhalten hat. Sollte dies nicht der Fall sein, so sind die Druckaufbauzeiten zur Erreichung eines für eine Prüfung geeigneten Druckes von z. B. 1 bar ver­ gleichsweise kurz.

In Ergänzung zu der vorstehenden Aussage über eine Prüfpuls-Erzeugung mit der Zündungs-Einschaltung soll darauf hingewiesen sein, daß nicht mit jedem Einschal­ ten der Zündung eine Prüfpuls-Erzeugung sinnvoll ist. Wenn nämlich der Fahrer das Fahrzeug bei gekoppeltem Anhänger z. B. an einer Ampel abwürgt und spätestens z. B. eine halbe Minute später wieder anlässt, dann ist mit diesem erneuten Zündungs-Einschalten keine Prüf­ puls-Erzeugung nötig.

Bei einer Zeit von in diesem Beispiel einer halben Mi­ nute kann man davon ausgehen, daß es nicht möglich ist, den Anhänger abzukuppeln, wodurch auch nach dem erneu­ ten Zündungs-Einschalten auf einen gekuppelten Anhänger entschieden wird. Diese Entscheidung wird unter Verwendung des oben erläuterten Timers getroffen, wel­ cher feststellt, daß die Pause zum nächsten Zündungs- Einschalten nur eine halbe Minute betragen hat, worauf die Steuereinrichtung (8) auf einen gekuppelten Anhän­ ger entscheidet.

Neben der erläuterten Anschluss-Kennung über die Brems­ leitung kann zusätzlich der Anschluss der roten Druck­ luft-Versorgungsleitung erkannt werden. Im Rahmen der oben erwähnten Sicherheitsphilosophie der Anhänger- Bremsensteuerung werden alle Sensoren in regelmäßigen Abständen eingelesen, so daß die Steuereinrichtung (8) jederzeit über alle hydraulischen und pneumatischen Drücke der Anlage informiert ist.

Wird am weiteren Kupplungskopf "Rot" (6) der rote Vor­ ratsschlauch angeschlossen, so wird der Anhänger mit Luft versorgt, und durch diesen Luftstrom bricht der Druck am Vorratsbehälter (13) etwas ein. Dieser Druck­ einbruch ist natürlich vom Füllzustand des Vorratsbe­ hälters im Anhänger zu diesem Zeitpunkt abhängig. Wenn man annimmt, daß der Vorratsbehälter des Anhängers zum Kuppel-Zeitpunkt voll gefüllt ist, was für diese Erken­ nung den "Worst-Case-Fall" darstellt, so wird auf jeden Fall der Schlauch mit den weiteren Leitungen zwischen Zugfahrzeug und Anhänger belüftet, und dies führt zu einem plötzlichen Druckabfall in der Größenordnung von z. B. 0,2 bar. Anhand des plötzlichen Auftretens des Druckabfalles wird auf die Kupplung des Schlauches ge­ schlossen, da sie sich deutlich von einer langsamen Druckverminderung, die bei einer Leckage auftritt, un­ terscheidet.

Aus Sicherheitsgründen reicht die Anschluss-Kennung des roten Vorratsschlauches am roten Kupplungskopf (6) nicht aus, um auf einen gekuppelten Anhänger zu schlie­ ßen. Diese Erkennung kann jedoch als Anzeichen dafür benutzt werden, daß der Fahrer dabei ist, den Anhänger zu kuppeln.

Diese Voranzeige einer beginnenden Anhängerkupplung ist von Bedeutung, weil ein Anhänger natürlich zu jeder Zeit an ein Zugfahrzeug angekuppelt werden kann und das Zugfahrzeug das Kuppeln eines Anhängers vor Fahrtan­ tritt unbedingt erkannt haben muss; die Auswertung ei­ ner derartigen Voranzeige sei beispielhaft in der fol­ genden Situation geschildert: Das Zugfahrzeug wird bei nicht gekuppeltem Anhänger gestartet, mit dem Zündungs- Einschalten wird ein Prüfpuls zur Anhängerkennung aus­ gegeben, der zu dem Ergebnis des Solo-Zugfahrzeuges führt. Beim Losfahren in diesem Zustand werden, wie er­ läutert, die automatische Drucksteuerung der Lufterzeu­ gungsanlage und die Endstufen für die elektrisch steu­ erbaren Ventileinrichtungen (3), (4) und (5) abgeschal­ tet, wie es für den Solo-Betrieb des Zugfahrzeuges festgelegt ist. Wenn der Fahrer nun vor Fahrtantritt bei laufendem Motor einen Anhänger kuppelt, so wird die erläuterte Voranzeige dazu benutzt, erneut Prüfpulse zur Anhängerkennung zu erzeugen. Aufgrund dieser Prüf­ pulse wird nun die Kupplung eines Anhängers erkannt, so daß bei Fahrtantritt die Anhänger-Steuerung im Anhän­ ger-Betrieb arbeitet und den gekuppelten Anhänger ord­ nungsgemäß bremst.

Bei einer Kupplung der Druckschläuche des Anhängers kann zuerst der gelbe Bremsschlauch des Anhängers ange­ schlossen werden, bevor der Anschluß des roten Vorrats­ schlauches erfolgt [erster Fall] oder der Anschluß der Druckschläuche kann in umgekehrter Reihenfolge erfolgen [zweiter Fall]; in jedem Fall wird jedoch beim Anschluß der beiden Druckschläuche der Anschluß des zuletzt an­ geschlossenen Druckschlauches in kurzem zeitlichen Ab­ stand, z. B. im Laufe von maximal den nächsten drei Mi­ nuten, zu dem Anschluss des zuerst gekuppelten Druck­ schlauches durchgeführt.

Nachdem die Steuereinrichtung (8) eine Kupplungs-Voran­ zeige festgestellt hat, löst sie sofort einen Prüfpuls zur Anhängerkennung aus. Damit wird für den ersten Fall die Kupplung des gelben Bremsschlauches am gelben Kupp­ lungskopf (7) erkannt. Um den zweiten Fall abzudecken, werden von der Steuereinrichtung (8) im Zeitraum von z. B. den erwähnten 3 Min. für die angenommene Maximal­ zeit einer gesamten Anhängerkupplung in regelmäßigen Abständen, das heißt z. B. alle 10 s, Prüfpulse zur An­ hängerkennung erzeugt, um das erwartete Kuppeln des gelben Bremsschlauches zu erkennen. Alternativ kann auch die Erzeugung von Prüfpulsen in regelmäßigen Ab­ ständen bis zum Fahrtantritt durchgeführt werden.

Mit der Erzeugung von Prüfpulsen wird so während des Fahrzeug-Stillstandes in regelmäßigen Abständen ge­ prüft, ob eine Kupplung des gelben Bremsschlauches an den gelben Kupplungskopf (7) erfolgt ist oder nicht, wobei entsprechend dem jeweiligen Prüfergebnis die An­ hänger-Steuerung auf Solo-Betrieb oder Anhänger-Betrieb umgeschaltet wird. Mit Fahrtantritt, d. h. wenn auf­ grund des Tachometersignales (45) festgestellt ist, daß das Fahrzeug nicht mehr still steht, wird der zuletzt ermittelte Betriebszustand eingefroren, und dieser ist während der gesamten Fahrt, bis zu einem erneuten Stillstand gültig.

Die vorstehenden Erläuterungen zur Anhängerkennung be­ ziehen sich auf einen Anhänger, der mit einer Zweilei­ tungsbremse ausgestattet ist. Im folgenden wird die An­ hängerkennung für einen Anhänger mit einer Einleitungs­ bremse erläutert, bei der am schwarzen Kupplungskopf (50) ein schwarzer Druckschlauch angekoppelt ist, wel­ cher, wie vorstehend erläutert, sowohl zur Bremsung als auch zur Füllung vorgesehen ist.

Da Anhänger mit einer Einleitungsbremse die Ausnahme darstellen, gibt es neben einer Anhänger-Bremssteuerung für Zweileitungs-gebremste Anhänger, welche den Normal­ fall darstellt [bei einer solchen Anhänger-Bremssteue­ rung ist ein schwarzer Kupplungskopf (50) gar nicht vorgesehen], eine Version, welche sowohl Zweileitungs­ wie Einleitungs-gebremste Anhänger betreiben kann; bei dieser Version werden die nachstehend erläuterten Schritte durchgeführt, die bei der Normalversion für die Zweileitungs-gebremsten Anhänger nicht erforderlich sind.

Die Erkennung eines angeschlossenen Druckschlauches an einem Anhänger erfolgt zunächst in gleicher Weise mit Hilfe der Ausgabe des Prüfpulses und der Ermittlung des Druckgradienten des Druckverlaufes, wie dies vorstehend erläutert ist. Mit dieser Prüfung ist dann z. B. fest­ gestellt, daß ein Druckschlauch an die Leitung (60) an­ gekuppelt ist, wobei nun aber nicht sicher ist, ob ein gelber Bremsschlauch eines Zweileitungs-gebremsten An­ hängers am gelben Kupplungskopf (7) oder ob ein schwarzer Druckschlauch eines Einleitungs-gebremsten Anhängers am schwarzen Kupplungskopfes (50) ange­ schlossen ist. Um die letztgenannte Anschlussmöglich­ keit zu prüfen, wird getestet, ob die angeschlossene Leitung auch als Fülleitung wirksam ist.

Hierzu muss im Vorratsbehälter (14) ein erforderlicher Druck von 8 bar bereit stehen; ist dies der Fall, dann kann die Prüfung sofort durchgeführt werden, ist dies nicht der Fall, so muß zunächst über die Lufterzeu­ gungsanlage (26), (25) dieses erforderliche Druckniveau im Vorratsbehälter (14) hergestellt werden.

Zur Prüfung der Fülleitungs-Funktion wird am Ausgang (10a) der Steuereinrichtung (8) ein positives Sprung­ signal angelegt, welches das Ventil (4a) öffnet, und es wird der positive Druckanstieg auf der Pneumatikleitung (60) durch Einlesen des Messwertes des Drucksensors (12) in kurzen zeitlichen Abständen, z. B. in 100-ms- Abständen, ermittelt.

Dieser Anstieg ist in Fig. 3a in der Kurve (66) für den Anschluß eines Druckschlauches einer Einleitungsbremse dargestellt; der Druck steigt zunächst etwa linear an, und der Gradient entspricht dabei dem Gradienten der Druckfunktion beim Anlegen eines Prüfpulses, wie dies vorstehend erläutert ist. In der Darstellung nach Fig. 3a ist angenommen, daß der Vorratsbehälter des An­ hängers mit einem Druck von 5 bar befüllt ist. Unter diesen Umständen steigt, wie die Kurve (66a) zeigt, der Druck in der Pneumatikleitung (60) mit einem positiven Gradienten bis zu einem Druck von 5 bar zu einer Zeit (67a), dem Füllzustandsbeginn, an und bleibt dann in der Darstellung dieser Zeitauflösung nahezu konstant.

Dieser ausgeprägte negative Gradientensprung zur Zeit (67a) bei einem Druck von 5 bar entsteht dadurch, daß die Einleitungsbremse des Anhängers in den Füllbetrieb übergeht und die über die Pneumatikleitung (60) über­ tragene Luftmenge nun zur Auffüllung des Vorratsbehäl­ ters im Anhänger dient. Der Druckgradient im Füllbe­ trieb ist vergleichsweise sehr gering und beträgt nur einen Bruchteil des Gradienten für die Leitungsbelüf­ tung des Anhängers. Geht man von dem vorstehend genann­ ten Leitungsvolumen von beispielsweise 300 ccm für den Fall des gekuppelten Anhänger-Druckschlauches aus, und vergleicht dieses Volumen mit einem Volumen von bei­ spielsweise 20 Litern für den Anhänger-Vorratsbehälter, so beträgt dieser Bruchteil: 0,3 l/20 l = 1,5%.

In Fig. 3b ist davon ausgegangen, daß der Druckluftbe­ hälter des Anhängers noch mit einem Druck von 3 bar be­ füllt ist. Bei diesen Gegebenheiten steigt entsprechend der Druck in der Pneumatikleitung (60) mit einem stark positiven Gradienten bis zu dem Druck von 3 bar zur Zeit (67b) an und springt dann, da bei Erreichen des Drucks im Anhänger-Vorratsbehälter der Füllzustand er­ reicht wird, auf den vorstehend erläuterten sehr gerin­ gen Gradienten des Füllbetriebes zurück.

In beiden Fällen, den Fällen nach Fig. 3a und Fig. 3b, wird die Eigenschaft, daß der angeschlossene Druck­ schlauch an eine Einleitungsbremse angeschlossen ist, an einer sehr ausgeprägten Verringerung des Druckgra­ dienten, einem negativen Gradienten-Sprung, erkannt, der auftritt, wenn der Druckmesswert der Pneumatiklei­ tung (60) bei der Druckerhöhung von 0 bis 5 bar den im Anhänger-Vorratsbehälter vorliegenden Druck erreicht.

Ist der Anhänger-Vorratsbehälter vollständig entlüftet [es liegt ein Druck von 0 bar vor], so beginnt der Füllzustand direkt mit dem Anlegen des das Ventil (4a) öffnenden Sprungsignals, und der Druckanstieg erfolgt von Anfang an mit dem vergleichsweise sehr geringen Gradienten des Füllbetriebes.

Claims (22)

1. Anhängerkennung für ein Gespann mit folgenden Merk­ malen:

• a) Es ist ein Zugfahrzeug mit hydraulischer Brem­ sung vorgesehen;
• b) es ist ein Anhänger mit pneumatischer Bremsung vorgesehen, der an das Zugfahrzeug koppelbar ist;
• c) es ist eine Druckluft-Verbindung zwischen dem Zugfahrzeug und den Anhänger zur Übertragung von Bremsluft vorgesehen;
• d) für die Druckluft-Verbindung ist auf der Seite des Zugfahrzeuges ein pneumatischer Kupplungs­ kopf vorgesehen;
• e) für die Druckluft-Verbindung ist auf der Seite des Anhängers ein Druckschlauch vorgesehen, der an den Kupplungskopf anschließbar ist;
• f) es ist mindestens eine elektrisch steuerbare Ventileinrichtung zur Erzeugung des Drucks für die Bremsluft vorgesehen; die über eine pneuma­ tische Leitung mit dem Kupplungskopf verbunden ist;

gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:

• a) Die Anschluß-Kennung des über die Druckluft- Verbindung gekuppelten Anhängers ist durch das Zeitverhalten des Drucks in einem gegenüber der Atmosphäre abgedichteten pneumatischen Raum be­ stimmt.

2. Anhängerkennung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der gegenüber der Atmosphäre abge­ dichtete pneumatische Raum aus einer pneumatischen Leitung besteht.

3. Anhängerkennung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anschluß-Kennung unabhängig ist von dem Füllzustand von im Zugfahrzeug und im Anhänger vorgesehenen Vorratsbehältern.

4. Anhängerkennung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druck-Zeitverhalten durch das Anlegen eines Prüfpulses fester zeitli­ cher Länge an die elektrisch steuerbare Ventilein­ richtung vorgegeben ist.

5. Anhängerkennung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Prüfpuls zur Erhöhung des Drucks in dem gegenüber der Atmosphäre abgedichteten pneu­ matischen Raum bestimmt ist.

6. Anhängerkennung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Druck-Zeitverhalten des Druckan­ stiegs durch den Druckgradienten bestimmt ist.

7. Anhängerkennung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Druckgradient entweder durch den Druckanstieg bei fester Zeitdifferenz oder durch die Zeitdifferenz bei festem Druckanstieg beschrie­ ben ist.

8. Anhängerkennung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf einen gekuppelten Anhänger geschlossen ist, wenn der Druckgradient des Druck­ anstiegs wesentlich geringer ist als der bekannte Druckgradient bei nicht-gekuppeltem Anhänger.

9. Anhängerkennung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Lei­ tung aus der Leitung zwischen der Ventileinrichtung und dem Kupplungskopf besteht.

10. Anhängerkennung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Druckgradient des Druckanstiegs von dem Volumen der pneumatischen Leitung zwischen der Ventileinrichtung und dem Kupplungskopf abhän­ gig ist.

11. Anhängerkennung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgradient des Druckanstiegs durch Druckmessung zum Zeitpunkt des Endes des Prüfpulses bestimmt ist.

12. Anhängerkennung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf einen gekuppelten Anhänger er­ kannt ist, wenn der Druckmeßwert einen vorgebbaren Bruchteil des Druckes am pneumatischen Eingang der elektrisch steuerbaren Ventileinrichtung unter­ schreitet.

13. Anhängerkennung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die folgenden Merk­ male:

• a) Es ist eine weitere Druckluft-Verbindung zwi­ schen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger zur Übertragung von Vorratsluft vorgesehen;
• b) für die Druckluft-Verbindung ist auf der Seite des Zugfahrzeuges ein weiterer pneumatischer Kupplungskopf vorgesehen;
• c) für die weitere Druckluft-Verbindung ist auf der Seite des Anhängers ein weiterer Druck­ schlauch vorgesehen, der an den weiteren Kupp­ lungskopf anschließbar ist;
• d) die Anschluß-Kennung des über die weitere Druckluft-Verbindung gekuppelten Anhängers ist durch eine plötzliche Druckverminderung an ei­ nem dem weiteren Kupplungskopf zugeordneten Vorratsbehälter, der sich von einer schleichen­ den lekagebedingten Druckverminderung unter­ scheidet, bestimmt.

14. Anhängerkennung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ermittelte Kupplung über die wei­ tere Druckluft-Verbindung als Voranzeige für eine beginnende Anhängerkupplung erkannt ist.

15. Anhängerkennung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit der zeitlichen Nähe einer festge­ stellten Anhängerkupplungs-Voranzeige zu einer er­ folgten Anschluß-Kennung an der Druckluft-Verbin­ dung auf einen im Zweileitungsbetrieb gekuppelten Anhänger erkannt ist.

16. Anhängerkennung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung von Prüfpulsen bei stehendem Zugfahrzeug zugelassen ist.

17. Anhängerkennung nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit jedem Einschalten der Zündung die Erzeugung eines Prüfpulses bestimmt ist.

18. Anhängerkennung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer er­ folgten Anschluß-Kennung an der Druckluft-Verbin­ dung auf den Anschluß einer Einleitungsbremse er­ kannt ist, wenn die angeschlossene Leitung auch als Fülleitung wirksam ist.

19. Anhängerkennung nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Funktion der Fülleitung durch den im Vergleich zur Leitungs-Belüftung wesentlich ge­ ringeren Gradienten des Druckanstiegs bestimmt ist.

20. Anhängerkennung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion der Fülleitung durch einen ausgeprägten negativen Gradientensprung innerhalb eines durch ein positives Sprungsignal bewirkten positiven Druckanstieges auf der pneuma­ tischen Leitung erkannt ist.

21. Anhängerkennung nach einem der vorstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß eine automatische Drucksteuerung eines Kompressors für die Lufterzeu­ gung im Zugfahrzeug bei einem als gekuppelt er­ kannten Anhänger aktiviert ist, während sie bei ei­ ner zweifelsfrei erkannten Nicht-Kupplung eines An­ hängers deaktiviert ist.

22. Anhängerkennung nach einem der vorstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß elektrisch steuer­ bare Ventileinrichtungen zur Bereitstellung von Druckluft an den Kupplungsköpfen für einen Anhänger in dem Falle deaktiviert sind, in dem zweifelsfrei auf die Nicht-Kupplung eines Anhängers erkannt ist.