DE2752641A1 - DRAWBAR FORCE CONTROL DEVICE - Google Patents
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Description
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Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Deichselkraftregeleinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei Wagenzügen können bei Bremsvorgängen je nach Fahrbahn- und Beladungszustand erhebliche Deichselkräfte auftreten, die sehr häufig Ursache folgenschwerer Unfälle sind. Zur Vermeidung solcher Unfälle ist es bekannt, deichselkraftabhängige Bremsregelungen anzuwenden (DT-PS 739 813).The invention is based on a drawbar force control device according to the preamble of the main claim. With wagon trains you can When braking, depending on the road surface and load, considerable drawbar forces occur, which are very often the cause serious accidents are. To avoid such accidents, it is known to use drawbar force-dependent brake controls (DT-PS 739 813).
Bedingt sind solche Deichselkräfte durch Abbremsungsunterschiede zwischen ziehendem und gezogenem Fahrzeug. Solche Abbremsungsunterschiede stellen sich in erster Linie ein bei plötzlich auftretenden Reibwertänderungen der Fahrbahnoberfläche (Wechsel von Eis auf Asphalt) und auch bei einer nicht optimal an die jeweilige Achslast angepaßten Bremskraftverteilung. Zusätzlich bewirken die nicht unerheblichen Bremsleitungslängen zeitbedingte Verzögerungen in der Bremsdruckanpassung, die ebenfalls Deichselkräfte entstehen lassen.Such drawbar forces are caused by differences in braking between pulling and pulled vehicle. Such deceleration differences arise primarily when they occur suddenly Changes in the coefficient of friction of the road surface (change from ice to asphalt) and even with one that is not optimal to the brake force distribution adapted to the respective axle load. In addition, the not inconsiderable length of the brake line causes time-related Delays in the brake pressure adjustment, which also create drawbar forces.
Blockieren bei bereits wirksamen Deichselkräften durch überbremsen einzelne Achsen, so ist in vielen Fällen ein Einknicken oder Ausbrechen des Zuges unvermeidbar.Blocking when the drawbar forces are already in effect by overbraking single axles, in many cases a buckling or breaking of the train is unavoidable.
Die z. Z. erarbeiteten EG-Ratsrichtlinien legen zwar eine Abbremsungszuordnung der einzelnen Achsen (1. Änderungsrichtlinie) und auch zwischen ziehenden und gezogenen Fahrzeugen (2. Änderungsrichtlinie) fest, die in bestimmten Toleranzbändern durch eine beladungsabhängige Bremsdrucksteuerung eingehalten werden muß, jedoch können hierbei/insbesondere bei niederen Fahrbahnreibwerten kritische Deichselkräfte nicht vermieden werden. Auch ist der hierfür erforderliche Aufwand verhältnismäßig hoch.The z. The EC Council Directives drawn up at present establish a braking assignment of the individual axles (1st amendment directive) and also between towing and towed vehicles (2nd amendment directive), which must be adhered to in certain tolerance ranges by means of a load-dependent brake pressure control, but here / in particular at low friction coefficient of the road, critical drawbar forces cannot be avoided. The effort required for this is also relatively high.
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Durch eine beladungsabhängige Bremsdrucksteuerung (ALB), die lediglich eine Anpassung der übertragbaren Bremskraft an die jeweilige Achslast vornimmt, wird zwar die installierte Bremskraftverteilung so beeinflußt, daß eine Annäherung der Abbremsung zwischen ziehendem und gezogenem Fahrzeug gegeben ist und damit die erste Voraussetzung für die Vermeidung von Deichselkräften erfüllt ist, jedoch sind dies reine Steuereinrichtungen, die nur die unterschiedlichen Achslasten erfassen können.With a load-dependent brake pressure control (ALB), which only adapts the transferable braking force to the carries out the respective axle load, the installed braking force distribution is influenced in such a way that an approximation of the braking between pulling and pulled vehicle is given and thus the first prerequisite for avoiding Drawbar forces is fulfilled, but these are pure control devices, which can only record the different axle loads.
Plötzliche Fahrbahnänderungen (z.B. Eisplatten), die schlagartig eine Erhöhung der Deichselkraft verursachen, können mit diesen Geräten nicht erfaßt werden.Sudden changes in the roadway (e.g. ice sheets), which suddenly cause the drawbar force to increase, can also cannot be detected by these devices.
Das gilt auch für Blockierschutzeinrichtung wie sie beispielsweise durch die US-PS 3 536 3^1 bekannt sind.This also applies to anti-lock devices like them, for example by U.S. Patent 3,536 3 ^ 1.
Die erfindungsgemäße Deichselkraftregeleinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit verhältnismäßig geringem Aufwand ein optimales Bremsverhalten des Wagenzuges erreicht wird.The drawbar force control device according to the invention with the characterizing features of the main claim has on the other hand the advantage that an optimal braking behavior of the wagon train is achieved with relatively little effort.
Da für die Fahrstabilität des Wagenzuges nur positive, durch Auflaufen des Anhängers entstehende Deichselkräfte wegen Einknickgefahr kritisch sind und der Regeleingriff nur beim Auftreten positiver Deichselkräfte vorgenommen wird, braucht nur im Zugfahrzeug eine entsprechende Regeleinrichtung vorgesehen zu sein.Since only positive drawbar forces caused by the trailer running into motion are necessary for the driving stability of the wagon train due to the risk of buckling are critical and the control intervention is only carried out when positive drawbar forces occur, only needs a corresponding control device to be provided in the towing vehicle.
Vorteilhaft ist weiterhin die Meßwerterfassung dort, wo die Deichselkraft wirksam ist (im Zugwagen an der Anhängerkupplung)It is also advantageous to record measured values where the drawbar force is effective (in the towing vehicle on the trailer coupling)
Auch ist der geringe zusätzliche Aufwand bei Vorhandensein einer ABV-Anlage vorteilhaft. (Bei fehlender Blockierschutzeinrichtung wären zusätzliche Stellglieder für die Bremsdrucksteuerung erforderlich). The low additional expense when an ABV system is present is also advantageous. (If there is no anti-lock device, additional actuators would be required for the brake pressure control).
909822/0168 " k ~909822/0168 " k ~
Mr ·· Ä 2 ? R Mr ·· Ä 2? R.
Desweiteren sind optimale Pahrstabilitätsbedxngungen bei allen Fahrbahn- und Beladungszuständen erreicht, da erstens durch die Deichselkraft-Regeleinrichtung keine unterschiedlichen Abbremsungen zwischen ziehendem und gezogenem Fahrzeug und damit auch keine störende Deichselkraft zugelassen wird und zweitens durch die Bremsdrucksteuerung selber das überbremsen einzelner Achsen und Räder verhindert wird.Furthermore, optimal driving stability conditions are achieved in all road and load conditions, because firstly, the drawbar force control device does not allow different braking between the towing and towed vehicle and thus no disruptive drawbar force, and secondly, the brake pressure control itself prevents overbraking of individual axles and wheels.
Schließlich kann auf die z.T. aufwendige beladungsabhängige Bremsdrucksteuerung (ALB) bei einer Deichselkraft-Regeleinrichtung bei Kombination mit Blockierschutz-Regelung im ziehenden und gezogenen Fahrzeug verzichtet werden.Finally, the partly expensive load-dependent Brake pressure control (ALB) with a drawbar force control device when combined with anti-lock control in towing and towed vehicles are dispensed with.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Schwellwertgeber unmittelbar an der Deichsel angebracht. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß unabhängig vom Deichselwinkel zur Längsachse des Wagenzuges nur die tatsächlich in der Deichsel wirkende Kraft erfaßt wird.According to a further feature of the invention, the threshold value transmitter attached directly to the drawbar. This has the advantage that regardless of the drawbar angle to Longitudinal axis of the train only the force actually acting in the drawbar is detected.
Zeichnungdrawing
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Wagenzug mit einer deichselkraftgesteuerten Bremseinrichtung, Fig. 2 eine Abnahir.esteHe für die Deichselkraft, Fig. 3 ein Diagramm, Fig. 4 eine elektronische Schaltung, Fig. 5 und 6 je ein Diagramm über den Druckverlauf und Fig. 7 eine andere Anordnung des Schwellwertgebers. Several exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail in the following description explained. They show: FIG. 1 a wagon train with a drawbar force-controlled braking device, FIG. 2 a removal device for the drawbar force, FIG. 3 a diagram, FIG. 4 an electronic one Circuit, FIGS. 5 and 6 each show a diagram of the pressure curve and FIG. 7 shows a different arrangement of the threshold value transmitter.
Ein aus Zugfahrzeug 1 und Anhänger 2 als jeweilige Fahreinheit bestehender Wagenzug hat pro Rad einen Sensor 3 und pro Achse ein Drucksteuerventil 4. Zugfahrzeug 1 und Anhänger 2 haben je ein elektronisches Blockiers'chutz-Steuergerät 5 und 6, und an jedes Steuergerät 5 bzw. 6 sind die Sensoren 3 und die Drucksteuerventile 4 der entsprechenden Fahreinheit 1 oder 2 ange-One of the towing vehicle 1 and trailer 2 as the respective driving unit Existing wagon train has one sensor 3 per wheel and one pressure control valve 4 per axle. Towing vehicle 1 and trailer 2 each have an electronic blocking protection control device 5 and 6, and the sensors 3 and the pressure control valves are attached to each control device 5 and 6, respectively 4 of the corresponding drive unit 1 or 2
909822/0168 " 5 ~909822/0168 " 5 ~
ι ? :■ π ι ? : ■ π
schlossen. Die Teile 3 bis 6 stellen eine Blockierschutzeinrichtung dar. Bei Ausführung ohne Blockierschutz sind die Drucksteuerventile 4 nur deichselkraftabhängig gesteuert. Das Steuergerät 5 des Zugwagens 1 hat Verbindung mit einer Auswertelogik 7> an die ein Schwellwerteber 8 angeschlossen ist.closed. Parts 3 to 6 represent an anti-lock device In the version without blocking protection, the pressure control valves 4 are only controlled depending on the drawbar force. The control unit 5 of the towing vehicle 1 is connected to an evaluation logic 7> to which a threshold value transmitter 8 is connected.
Dieser Schwellwertgeber 8 ist zwischen dem Zugwagen 1 und dem Anhänger 2 auf dem Zugwagen 1 angeordnet. Er ist in der Fig. 2 noch einmal;und zwar in vergrößertem Maßstab dargestellt. Dort ist zu erkennen, daß auf einer, an einem Zugwagen-Rahmenteil 9 gelagerten Stange 10 drei Druckfedern 11, 12, 13 aufgesetzt sind. Alle drei Federn 11, 12, 13 sind als Tellerfedern ausgebildet, jedoch ist ihr c-Wert durch unterschiedliche Materialstärke verschieden. Sie sind außen von einem Schutzbalg I^ umgeben. Die Federwege der einzelnen Federn 11, 12, 13 sind mit den Deichselkräften stufenweise abgestimmt. Die Stange 10 endet einerseits in einem Kupplungskopf 15 mit einem Maul 16, in das ein vorderes Ende 17 einer nicht näher dargestellten Anhänger-Deichsel einsteckbar und mit einem senkrechten Bolzen 18 verriegelbar ist. Ein inneres Ende 19 der Stange IO ist mit einem Schalter 20 für drei Leitungsanschlüsse 21, 22 und 23 versehen, die zu der Auswertelogik 7 führen.This threshold value transmitter 8 is arranged between the tractor unit 1 and the trailer 2 on the tractor unit 1. It is shown again in FIG. 2 ; and shown on an enlarged scale. It can be seen there that three compression springs 11, 12, 13 are placed on a rod 10 mounted on a tractor frame part 9. All three springs 11, 12, 13 are designed as disc springs, but their c-value is different due to different material thicknesses. They are surrounded on the outside by a protective bellows. The spring travel of the individual springs 11, 12, 13 are gradually adjusted to the forces of the drawbar. The rod 10 ends on the one hand in a coupling head 15 with a mouth 16 into which a front end 17 of a trailer drawbar, not shown in detail, can be inserted and locked with a vertical bolt 18. An inner end 19 of the rod IO is provided with a switch 20 for three line connections 21, 22 and 23, which lead to the evaluation logic 7.
Stellen sich bei einem Bremsvorgang positive Deichselkräfte ein, so wird bei Erreichen eines ersten Schwellwertes 101 (relativ niedrige Deichselkraft) die schwächste Feder 11 zusammengedrückt und über den Schalter 20, den Leitungsanschluß 21 und die Auswertelogik 7 und über das Drucksteuerventil H bzw. bei einer vorhandenen Blockierschutzeinrichtung über das Blockierschutz-Steuergerät 5 zunächst der weitere Bremsdruckanstieg auf dem Zugfahrzeug 1 an dessen beiden Achsen oder auch nur an einer Achse, dann aber vorzugsweise der Hinterachse, gestoppt, (vgl. Diagramm nach der Fig. 3, wo auf der Ordinaten die Deichselkraft P und auf der Abszisse drei Schwellwerte aufgetragen sind). Dagegen bleibt der Bremsdruckaufbau im Anhänger 2 unbeeinflußt.If positive drawbar forces occur during a braking process, when a first threshold value 101 (relatively low drawbar force) is reached, the weakest spring 11 is compressed and via the switch 20, the line connection 21 and the evaluation logic 7 and via the pressure control valve H or if there is an existing one Anti-lock device via the anti-lock control unit 5 initially the further increase in brake pressure on the towing vehicle 1 on its two axles or only on one axle, but then preferably on the rear axle, (see diagram according to FIG. 3, where the ordinate shows the drawbar force P and three threshold values are plotted on the abscissa). In contrast, the build-up of brake pressure in trailer 2 remains unaffected.
- 6 909822/0168 - 6 909822/0168
- jT- 4 2 3 6- jT- 4 2 3 6
.9-.9-
Steigt die Deichselkraft aber trotzdem weiter an, so wird bei Erreichen eines zweiten, mittlere Deichselkräfte anzeigenden (u.U. schon kritischer Fahrzustand) Schwellwertes 102 zusätzlich zum gestoppten Bremsdruckaufbau im Zugfahrzeug 1 dort eine Bremsdruckreduzierung mindestens an einer, vorzugsweise der Hinterachse über das Blockierschutz-Steuergerät 5 vorgenommen. However, if the drawbar force continues to increase, at Reaching a second, average tiller forces (possibly already critical driving condition) threshold value 102 in addition to the stopped build-up of brake pressure in the towing vehicle 1, there is a brake pressure reduction on at least one, preferably one the rear axle via the anti-lock control unit 5.
Beim Erreichen eines dritten Deichselkraftschwellwertes 103 z.B. bei einem Fahrbahnübergang von Eis auf trockene Straße, wird auch die dritte Feder 13 zusammengedrückt und über den Schalter 20, den Leitungsanschluß 23 und die Auswertelogik 7 sowie das Steuergerät 5 eine Bremsdruckkorrektur im Sinne eines Druckabbaus im Zugfahrzeug an allen Achsen vorgenommen.When a third drawbar force threshold value 103 is reached e.g. when crossing the lane from ice to dry road, the third spring 13 is also compressed and via the switch 20, the line connection 23 and the evaluation logic 7 and the control unit 5 a brake pressure correction in the sense of a pressure reduction in Towing vehicle made on all axles.
Es ist noch einmal festzuhalten, daß bei allen drei genannten Logik-Zuständen der Anhänger-Steuerdruck durch die Deichselkraft-Regeleinrichtung unbeeinflußt bleibt. Die Schaltung ist so gewählt, daß die Blockierschutz-Einrichtung in der ziehenden wie in der gezogenen Fahrzeugeinheit 1 oder 2 bevorzugten Durchgriff hat. Dies ist in der Fig. 1I in der Oder-mäßigen Verknüpfung zu erkennen. Dort sind links die drei Schwellwerte 101, 102, 103 angegeben, anschließend ein Filter 101J, und/oder ein Zeitglied 105, vier Oder-Schalter 106, 107, Io8, 109 und vier Leistungsendstufen 110, 111, 112 und 113 für Einlaß-Hinterachse, Einlaß-Vorderachse, Auslaß-Hinterachse und Auslaß-Vorderachse. Die Oder-Schalter 106, 107, 108 und 109 sind mit den beiden Blockierschutz-Drucksteuerventilen ^T verbunden.It should be noted once again that in all three of the above-mentioned logic states, the trailer control pressure remains unaffected by the drawbar force control device. The circuit is chosen so that the anti-lock device in the towing as well as in the towed vehicle unit 1 or 2 has preferred access. This can be seen in FIG. 1 I in the OR link. There the three threshold values 101, 102, 103 are indicated on the left, then a filter 10 1 J and / or a timing element 105, four OR switches 106, 107, Io8, 109 and four power output stages 110, 111, 112 and 113 for inlet -Rear axle, inlet front axle, outlet rear axle and outlet front axle. The OR switches 106, 107, 108 and 109 are connected to the two anti-lock pressure control valves ^ T.
Es ist auch denkbar, nur mit einem Schwellwert die Deichselkraft-Anpassung vorzunehmen, nur kann hierbei naturgemäß die Anpassung nicht so feinfühlig ausgeführt werden, weil nur ein 2-Punktverhalten hergestellt ist.It is also conceivable to adjust the drawbar force only with a threshold value but naturally the adjustment cannot be carried out so sensitively, because only a 2-point behavior is made.
Verbessert werden kann jedoch das 2-Punktverhalten der Bremsdruckanpassung durch zusätzliche Zeitkriterien, die ebenfalls bei Erreichen des Deichselkraft-Schwellwertes zunächst nur ein HaltenHowever, the 2-point behavior of the brake pressure adjustment can be improved through additional time criteria, which also initially only hold when the drawbar force threshold is reached
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des eingesteuerten Bremsdruckes bewirken und dann bei weiterem Anstehen des Schwellwertes nach einer bestimmten Zeit Tl oder auch mehrerer Zeiten Tl, T2 eine Bremsdruckreduzierung an einer oder allen Achsen des ziehenden Fahrzeuges wirksam werden lassen. Fig. 6 zeigt diese Deichselkraft-Anpassung mit nur einem Schwellwert und zusätzlichen Zeitkriterien (Tl, T2). Die Ausführung des Deichselkraft-Schwellwertgebers mit mehreren Ansprechschwellen oder auch mehrere Schwellwertgeber mit unterschiedlichen Ansprechschwellen ist außer der feinfühligeren Regelung auch aus Sicherheitsgründen vorteilhaft, da hier bei Ausfall eines Schwellwertes die noch verbleibenden Schwellwerte mindestens teilweise die Deichselkraft-Regelung vornehmen können.of the applied brake pressure and then, if the threshold value continues to apply, after a certain time Tl or even several times T1, T2 allow a brake pressure reduction to take effect on one or all axles of the towing vehicle. Fig. 6 shows this drawbar force adjustment with only one threshold value and additional time criteria (T1, T2). The version of the drawbar force threshold value transmitter with several response thresholds or several threshold value transmitters with different response thresholds is, in addition to the more sensitive control, also for safety reasons advantageous, since if a threshold value fails, the remaining threshold values are at least partially the Can make drawbar force control.
Die Fig. 5 und 6 zeigen die positiven Deichselkräfte P über der Zeit t aufgetragen.5 and 6 show the positive drawbar forces P over the Time t plotted.
Durch die spezielle Auslegung der Federkraft-Kennlinie nach Fig. 3, deren Knickpunkte identisch sind mit den Deichselkraft-Schwellwerten, wird eine einfache Zuordnung der einzelnen Schwellwertgeber oder auch -gebern zu den einzelnen Schwellwerten ermöglicht und auch die bei der Erstmontage des Gebers erforderliche Justierarbeit erleichtert. Denkbar ist auch, daß für die Deichselkraft-Erkennung anstelle des hier vorgeschlagenen einfachen, mechanischen Schaltkontaktes (Fig. 2) eine elektrische Anordnung gewählt wird, die über eine Druck- oder Wegerkennung, durch Widerstand-, Kapazitäts- oder Induktivitätsänderung vorgegebenen Schwellwerte erkennt.Due to the special design of the spring force characteristic according to Fig. 3, the break points of which are identical to the drawbar force threshold values, a simple assignment of the individual threshold value transmitter or transmitters to the individual threshold values is made possible and also facilitates the adjustment work required for the initial assembly of the encoder. It is also conceivable that for the drawbar force detection instead of the simple, mechanical switching contact proposed here (FIG. 2), an electrical arrangement is selected, which is specified via a pressure or displacement detection, by resistance, capacitance or inductance change Recognizes threshold values.
Außerdem ist es auch denkbar, daß bei nur kurzzeitig anstehenden Deichselkräften (Deichselkraftspitzen) eine hier unnötige Bremsdruckkorrektur dadurch vermieden wird, daß den einzelnen Schwellwerten eine bestimmte Verzögerungszeit (Anzugsverzögerung) über eine Zeitgeberschaltung (105) zugeordnet ist, die das Wirksamwerden der Regelmaßnahmen nur bei langer anstehenden Signalen zulassen (vgl. Fig. 4 und 5).In addition, it is also conceivable that, if the drawbar forces (drawbar force peaks) are only present for a short time, an unnecessary brake pressure correction is avoided by assigning a certain delay time (pick-up delay) to the individual threshold values via a timer circuit (105), which means that the control measures only take effect for longer Allow pending signals (see. Fig. 4 and 5).
Ebenfalls können - wie in diesen beiden Figuren dargestellt ist Deichselkraftspitzen auch durch elektrische Filter mit Tiefpaßverhalten (104) ausgefiltert werden.Drawbar force peaks can also - as shown in these two figures can also be filtered out by electrical filters with low-pass behavior (104).
909822/0168 fl 909822/0168 fl
Die Fig. 7 zeigt, daß es auch möglich ist, einen Schwellwertgeber 28 direkt an einer Deichsel 29 des Anhängers 2 anzuordnen. Der Vorteil gegenüber der Ausführung nach der Fig. 2 ist hierbei, daß unabhängig vom Deichselwinkel cA zur Längsachse des Zugfahrzeuges die tatsächlich in der Deichsel wirkende Kraft erfaßt wird.7 shows that it is also possible to arrange a threshold value transmitter 28 directly on a drawbar 29 of the trailer 2. The advantage over the embodiment according to FIG. 2 is that the force actually acting in the drawbar is detected regardless of the drawbar angle cA to the longitudinal axis of the towing vehicle.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 wird entsprechend dem Deichselwinkel oC dagegen nur der Wert Df = cos oC . D erfaßt (D=Deichselkraft). In the embodiment according to FIG. 2, on the other hand, only the value D f = cos oC is corresponding to the drawbar angle oC. D recorded (D = drawbar force).
Die Übertragung des Schwellwert-Signales sollte bei der Ausführung nach Fig. vorteilhafterweise über eine elektrische Leitung (pfaj3o) über die elektrische Anhängersteckeinrichtung zur Auswerteelektronik des Zugfahrzeuges geführt werden . In the embodiment according to FIG. 1, the transmission of the threshold value signal should advantageously be carried out via an electrical line (pfaj3o) via the electrical trailer plug-in device to the evaluation electronics of the towing vehicle.
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Claims (1)
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25.10.1977 He / Thu
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Applications Claiming Priority (1)
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