DE2435115A1

DE2435115A1 - Einrichtung zum regeln der bremskraft an raedern von kraftfahrzeug-gespannen

Info

Publication number: DE2435115A1
Application number: DE19742435115
Authority: DE
Inventors: Adolf Steiner
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1974-07-22
Filing date: 1974-07-22
Publication date: 1976-02-05
Also published as: FR2284490B1; FR2284490A1; GB1511522A; IT1040873B; DE2435115C2

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Deia 10 136/4 Stuttgart ₁₉. juii ₁₉₇l_t

Einrichtung zum Regeln der Bremskraft »n Rädern von Kraftfahrzeug-Gespannen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln der Bremskraft an den Rädern von Kraftfahrzeug-Gespannen, wobei dem Zugfahrzeug und dem Anhänger je eine für sich arbeitende Bremskraftregelanlage zugeordnet ist, durch welche jedes einzelne Rad im stabilen Bereich der Reibwert-Schlupf-Kurve regelbar ist.

Bs sind Bremskraftregler oder Bremsschlupfregelanlagen bekannt, welche den Bewegungszustand der Räder erfassen und welche beim Beginn eines Blockiervorganges an einem oder mehreren Rädern eines Fahrzeuges die Bremskraft so weit reduzieren, daß das oder die entsprechenden Räder gerade unter Ausnutzung des maximal möglichen Reibwertes zwischen der Fahrbahn und dem Reifen noch rollend bremsen* Durch diese Anlagen wird es möglich, ein Fahrzeug unter allen möglichen Straßenzuständen - von trockenem Beton bis zur Eisauflage - bei aufrechterhaltener Stabilität und Lenkfähigkeit optimal abzubremsen und zwar auch in Kurven. Bei Bremsungen in Kurven ist lediglich die Voraussetzung zu erfüllen, daß das ungebremst fahrende Fahrzeug nicht bereite durch au hohe Geschwindigkeit infolge der Fliehkrafteinwirkung aus der Bahn gerät.

Rüstet man bei einem Gespann beide Fahrzeuge nach der eingangs

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erwähnten Art aus, so bremst jedes Fahrzeug für sich optimal, entsprechend den jeweils zur Verfügung stehenden Feibwerten, wobei auch in diesen; Fall dem Seitenführung^ verhalten bzw. der Pichtungsstabilit£t Priorität gewährt wird. Gerade dieses erwünschte optimale Bremsen jedes Teiles einer Fahrzeugkombination bringt jedoch für den Lastzug die Gefahr des Ausbrechens, wenn sich der Peibbeiwert der Fahrbahn in Verlauf der Bremsung von niederen Werten auf einem sehr kurzen Stück der Fahrbahn in hohe Reibwerte ändert. Dies könnte z.B. dann der Fall sein, wenn das Gespann von einer vereisten Fahrbahnstrecke wieder auf die trockene Fahrbahnstrecke übergeht.

Da der bremsende Lastzug zunächst mit dem Zugwagen auf den Fahrbahnteil mit großem Reibbeiwert auffährt, wird die Bremskraft dort zunächst an der Vorder- und dann an der Hinterachse entsprechend den neuen Verhältnissen durch die Bremskraftregelanlage hochgeregelt, wogegen die Bremskräfte am Anhänger noch entsprechend kfein sind. In einem solchen Fall ist die Abbrercsung des Zugfahrzeuges groß, die des Anhängers jedoch dagegen klein» w_as das gefürchtete Auflaufen des Anhängers zur Folge hat. In einem solchen Zustand kann der Anhänger seitlich ausbrechen und zwar selbst dann, wenn die Bremskraft am Anhänger selbst durch die Bremskraftregelanlage desselben bis auf Null herabgeregelt wurde, was z.B. auf einer Eisstrecke ohne weiteres der Fall sein kann. Selbst wenn dann die gesamte restliche Reibung an diesen Achsen für die Seitenführung zur Verfügung steht, kann infolge des Auflaufens das Ausbrechen nicht mehr verhindert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden. Es soll also eine Einrichtung geschaffen werden,

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mit der bei arbeitender Bremskraftregelanlage ein Ausbrechen des Anhängers beim Auflaufen des Zugfahrzeugs auf einen Straßenbelag mit besserem Reibwert verhindert werden kann. Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Einrichtungen dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise in der Verbindung zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger ein Meßglied für die dort auftretende Deichselkraft angeordnet ist, und daß dieses Meßglied mit der Bremslira ftregelanla ge des Zugfahrzeugs in Verbindung steht, und daß dieses Meßglied beim Überschreiten eines vorgegebenen, schiebenden Deichselkraftwertes ein Signal abgibt, und daß für die Dauer dieses Signals ein Hochregeln der Bremskraft am Zugfahrzeug sperrbar ist.

Nun ist es zwar bereits durch ÖS 2 l6'i 3^5 bekannt geworden, die Deichsclkraft zv.-i3ch.en Zugfahrzeug und Anhänger durch ein Meßglied zu ermitteln und zur Steuerung des Druckes in den Bremszylinder des Anhängers mit heranzuziehen. Dabei bewirkt eine Druckkraft in der Deichsel eine Erhöhung des Bremsdruckes am Anhänger und - sofern sich dessen Räder während der Bremsung im stabilen Bereich der Reibwert-Schlupf-Kurve befinden auch eine Erhöhung der Anhängerbremswirkung. Dadurch wird die Deichselkraft in Grenzen gehalten und gleichzeitig die. Bremswirkung des Lastzuges und seine trajektorale Stabilität verbessert. .

Wird jedoch mit einem Lastzug - mit dieser bekannten Deichselkraftregelung - ein Straßenstück mit einem sprunghaften Reibwertanstieg bremsend befahren, so führt eine vom Fahrer eingeleitete stärkere Bremsung - sobald der Zugwagen auf das Straßenstück mit dem höheren Reibwert aufgefahren ist - durch eine derartige Bremskraftregelung am Anhänger (und auch ohne diese) zu einem sofortigen Blockieren der Räder des Anhängers und somit zu einem Ausbrechen desselben.

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Mit der bekannten Einrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe nicht nur nicht gelöst werden, sondern sie würde so^ar ein Ausbrechen des Anhängers noch begünstigen. Bei der erfindungs gemäß en Eizirichtung dagegen v?erdf?n in vorteilhafter Weise beim Übergang vorn Straßenbelag mit schlechtem Reibwert auf einoii solchen r.iit gütern Reibwert dns Hochregeln der Ili'emskraft ein Zugfahrzeug durch den Fahrer oder eine in d* s F»!irzeug installierte Blockierscliutz-eiijricht.mg so le/ige verhindert bis sich beide Fahrzeuge auf den Straßenbelag mit dem hohen Hei'bbef J.iideii. Cin A\isbroohe>i wird daher mit Sicherheit

tiert. Die Erfindung hat gewissermaßen den allgemeinen Gedanken zum Inhalt, ein ungleichmäßiges Bremsen von Zugl>hrzoig und Anhänger bei Straßenbelägen oder Streßonzuständer. mit stnrk unterschiedlichen Reibbeiwerteu so lange auszuschließen, biö f:"ii* das ganze Gespann wieder in etvra dieselbon Uöibbej-worto gelten.

lilt dor Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß dera Meßglied ein auf die Überschreitung eines vorgegebenen Deichselkraft-· wertes ansprechender Schwellwertschalter zugeordxxet ist, dessen digitales Ausgangssigiial für die Dauer der Überschreitung ansteht und als Rperrsigixal in die Bremskraftregelung des Zugfahrzeuges eingreift. Dies kann bei einer ersten Ausführungsform dadurch erfolgen, daß erfindungsgemäß der Schwellwertschalter über eine anschließende Schaltung aus einem Aupassungs-

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verstärker und einem Filter bzw. einer entsprechenden Schaltung mit der Signalleitung zu den Einlaßventilen der ßremskraftregelanlage am Zugfahrzeug verbunden ist. Bei einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung iet vorgesehen, daß durch das digitale Auegangssignal des Schwellwertschalters ein Zeitglied vorgegebener Laufzeit startet, das einerseits über eine entsprechende Schaltung die Einlaßventile für diese Laufzeit sperrt. Hierbei wird dann noch vorgeschlagen, daß die Laufzeit des Zeitgliedes in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit selbsttätig in dem Sinn veränderbar ist, daß mit steigender Fahrgeschwindigkeit die Laufzeit herabgesetzt wird.

Die Erfindung läßt sich sinngemäß auch auf einen Sattelschlepper anwenden. In diesem Fall allerdings müßte die Masse des mitgeführten Sattelanhängers zusätzlich durch Messung der statischen Sattel- bzw. Anhängeraehedrücke ermittelt werden. Des weiteren müßte die Sattelschubkraft mit der Masse des Sattelanhängers und der Verzögerung des Sattelkraftfahrzeuges verglichen und dann erst entsprechend geregelt werden. Hier ist also keine so einfache Regelung wie beim Lastzug möglich, so daß es beim Sattelkraftfahrzeug einfächer wäre, im Falle der sprunghaften Änderung des Reibwertes den Bremaanetieg nur an der Vorderachse der Sattelzugmaschine zu verzögern, so daß dort volle Bremskraft erst dann zur Wirkung kommt, wenn auch hier die gefährdete Hinterachse auf den Fahrbahnteil mit dem großen Reibwert aufgefahren ist.

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Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erklärt nnd zwar zeigt

Fig. 1 a bis c einen Lastzug (schematisch) in drai verschiedenen Stellungen,

Fig. 2 dan Aufbau der Anlage im F-chensa und

Fig. 3 a und b den Verlauf von Deichselkraft

und Abbrerasung ohne und mit erfindungsgemäßer Regelung über den zurückgelegten

Veg,

Nach Fig» 1 a befindet aich ein Lastzug, bestehend aus dem Zugfahrzeug 10 und dem Anhanger 11 auf einem z. B, vereisten Fahrbahnst'ick 12 mit geringem Reibbeivrert. Die Vorderachse des Zugfahrzeuges 10 befindet sich gerade an* Übergang zu einem trockenen Fahrbahnstück \k mit hohem Reibwert. Bis zu diesem Punkt sind also alle Achsen des Lastzuges auf einem Straßenstiick mit im wesentlichen gleichem Reibbeiwert gewesen. Dabei ist die Kraft an der Deichsel 15 - solange keine Blockierschutzregelung stattfindet - eine Funktion der Einzelabbremsungen der Lastzug-Komponenten und deren Gewichtsrelation. Findet jedoch eine Dremskraftregelung 3tatt - z. B. bei einer Vollbremsung auf dem vereisten Fahrbahnstück 12 so wird die Deichselkraft durch die Blockierschutzregelun^ selbst gegen Null gehen. In dem Moment jedoch, in dem die Vorderachse 13 des Zugfahrzeuges 10 auf das trockene Fahrbahnstück lk aufläuft, beginnt die Blockierschutz-Bremskraftregelanlage an dieser Vorderachse 13 die Bremskraft hochzuregeln. D. h., die Deichselkraft steigt nun auf einen höheren Wert an. Dies geht so lange, bis gemäß Figur 1 b auch die Hinterachse l6 des Zugfahrzeuges 10 auf das gute Straßenstück

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aiifiüuft. ίϊιζη wir<2 euch an dieser Hiiiteracli&e hochgeregelt und die Deicliselkreft steigt gewissermaßen sprunghaft weiter mi, was gemäß Figur 1 c zum Ausbrechen des Anhängers Ii f-ihrt_v da die Bremsen ties Anhängers 11 nicht nur iiiclit Inocligeregelt werden sondern infolge der StreCenbescliaiTeulieit auch garnicht hochgeregelt werden köiiiieii. Der Aiiliäufeer 11 wird sich also querstellen und ein häßlicher Unfall 1st die unvermeidbare Folge.

Nach Figur 2 ist das Zugfahrzeug 10 mit einer an sich bekannten Blockierschutz-Bremskraftregelanlage ausgerüstet, Diese besteht aus dem Elektronikteil 17» welches die 15i*p&ale der an der Vorderachse 13 und an der Hinterachse i6 angeordneten Sensoren l8 zu εchaItimpulsen verarbeitet, mit welchen die Ventile 19 en den beiden Achsen bzv/. den betreffenden Rädern gesteuert werden. Uie Bremskraftregelanlage asu sich sowie die Ventilsteuerung ist nicht Gegenstand vorliegender Erfindung.

Der Anhänger 11 hat eine im Prinzip gleich aufgebaute Blockierschutz-Bremskraftregelainlage, die der Einfachheit halber !hier nicht näher beschrieben wird. Beide Breiaskr«ftregelanlageii sind voneinander unabhängig. An der Deichsel 13 ist ein Meßglied 20 angeordnet, welches die Deichse'kraft nach Größe und Vorzeichen ermittelt. Im vorliegenden Fall ist die Deichselkraft in erster Linie dann von Interesse, wenn sie als Eclamtokraft auftritt. Diesem Meßglied 20 ist ein Schvrellwertseileiter 21 zugeordnet, der beim Überschreiten eines bestimmten Sclhiilbkraftwertes über die Leitung 22 dem Elektronikteil 17 der Bremskraftregelanlage ein digitales Ausgangssignal zufülirt. Durch dieses Ausgangssignal wird das Hochregeln der Bremskraft am Zugfahrzeug so lange verhindert, wie dieses digitale Auegangssignal ansteht, d. h. solange, bis auch der Anhänger Ii sich auf dem Straßenteil l4 mit dem höheren Reibbeiwert befindet. Dabei erfolgt der Eingriff in die Breinslcraftregeianlage des Zugfahrzeuges 10 so, daß die Signale zu den Einlaßventilen der Rüder entsprechend gesperrt werden. Das

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Zugfahrzeug 10 bremst also - obwohl es sich auf einer Straße mit gutem Reibbeiwert befindet - noch mit einer entsprechend kleinen Kraft, so lange bis am Meßglied 2Ö der vorgegebene Schwellvert wieder unterschritten wird, weil nämlich inzwischen der Anhänger 11 auf dasselbe Straßenstück l4 mit dem guten Reibbevert aufgelaufen und seine Bremswirkung von der Dloclcierschutzeinrichtung entsprechend angehoben worden ist.

Figur 3 ^a zeigt zunächst oben den Reibwertverlauf in den Straßenstücken 12 und tk. Unmittelbar darunter ist die Abbremsung am Anhänger und am Zugfahrzeug sowie am ganzen Zug und die resultierende Deichselkraft eingetragen. Es sei hierzu bemerkt, daß die eingetragenen Vierte keine Absolutwerte darstellen, sondern lediglich die Tendenz zum Ausdruck bringen sollen. Der Verlauf gilt über einem vorgegebenen Weg und zwar sind die vier angegebenen Stellungen des Lastzuges herausgegriffen worden. Es zeigt sich nach Figur 3 ^at daß im Bereich 23 eine ganz erhebliche Deichselkraft auftritt. Dieser Bereich entspricht der Figur 1 c, d. h., in diesem Bereich bricht der Anhänger 11 aus.

Nach Figur 3 b wird diese hohe Deichselkraft im Bereich abgebaut und zwar dadurch, daß die Abbremsung des Zugfahrzeuges in der beschriebenen Art und Weise verzögert wird bis zumindest die Vorderachse des Anhängers auch auf das Straßenstück mit dem guten Reibbeiwert aufgelaufen ist. Es sei aber nochmals betont, daß die gezeichneten Linien keine Absolutwerte und auch keine Verhältnisse zueinander sondern lediglich eine Tendenz zum Ausdruck bringen sollen.

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Claims

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Ansprüche

1.λEinrichtung zum Regeln der Bremskraft an den Rädern von Kraftfahrzeug-Gespannen, wobei dem Zugfahrzeug und dem Anhänger je eine für sich arbeitende Blockierschutz-Bremskraftregelanlage zugeordnet ist, durch welche jedes einzelne Rad im stabilen Bereich der Reibt/ert-Bchlupf-Kurve regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Iv eise in der Verbindung zwischen dem Zugfahrzeug ( 10) und dem Anhänger (ll) ein Meßglied (20) für die dort auftretende Deichselkraft angeordnet ist, und daß dieses Meßglied (20) mit der Blockierschutz-Bremskraftregelanlage des Zugfahrzeuges (lO) in Verbindung steht, und daß dieses Meßglied (20) .beim Überschreiten eines vorgegebenen, schiebenden Deichselkraftwertes ein Signal abgibt, und anR für die Dauer dieses Signals ein Hochregeln der Bremskraft am Zugfahrzeug sperrbar ist.

2» Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Meßglied (20) ein auf die Überschreitung eines vorgegebenen, schiebenden Deichselkraftwertes ansprechender Schwellwertschalter (2l) zugeordnet ist, dessen digitales Ausgangssignal für die Dauer der Überschreitung ansteht und als Sperrsignal in die Bremskraftregelung des Zugfahrzeuges (lO) eingreift.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ^kennzeichnet, daß der Schwellwertschalter (2l) über eine anschließende Schaltung aus einem Anpassungsverstärker und einem Filter bzw. eine entsprechende Schaltung mit der Signalleitung zu den Einlaßventilen der Blockierschutz-Breraskraftregel-

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anlag3 am Zugfahrz-eug (lO) verbunden ±ät.

i. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch daa Ausgangssignal des Schwellvrertschalters (21) ein Zeitglied vorgegebener Laufzeit startet, das seinerseits über eine entsprechende Schaltung den Druckanstieg in den Bremszylindem des Zugfahrzsuges für diese Laufzeit unterbindet.

5. Einrichtung nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß das Zcitglied mittels einer entsprechenden Schaltung die Einlaßventile der Brerasschlupf-Bremskraftresolanla.re f'"r seine Laufzeit schließt fozvr. geschlossen hält.

6. Einrichtung nach Anspruch ^!i oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeit dos Zeitgliedes in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit selbsttätig in dem Sinn ver/'nderhar ist, daß mit steigender Fahrgeschwindigkeit die Laufzeit herabgesetzt wird.

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