DE3603143A1

DE3603143A1 - Electro-pneumatic brake system

Info

Publication number: DE3603143A1
Application number: DE19863603143
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Stahl; Werner Dipl Ing Stumpe; Manfred Dr Ing Thesenvitz; Eberhard Ing Grad Weiss
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1986-02-01
Filing date: 1986-02-01
Publication date: 1987-08-06

Abstract

An electro-pneumatic brake system for tractor vehicles which can be coupled to trailers is explained, which has two separate brake circuits (I, II), a control electronics unit (31) for electronic control of the brake circuits (I, II) and a service brake (35), which controls a dual circuit trailer control valve (16) and a pneumatic retaining circuit connected to one of the brake circuits (I, II) and delivers an electrical brake signal as reference brake pressure default to the control electronics unit (31). For improved compatibility between pneumatic trailer actuation and electronic reference value default, the service brake (35) is of dual circuit design with two service brake valves (37, 38). On the outlet side a pressure sensor (39), which delivers the electrical brake signal for the control electronics unit (31), is connected to the one service brake valve (37), whilst the trailer control valve (16) and the pneumatic retaining circuit, which pneumatically triggers braking in the one brake circuit (I) should the control electronics unit (31) fail, are connected to the other service brake valve (38). <IMAGE>

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer elektro-pneumatischen Bremsanlage für mit Anhänger koppelbare Zugfahrzeuge der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.The invention is based on an electro-pneumatic Brake system for towing vehicles that can be coupled with a trailer the genus defined in the preamble of claim 1.

Bei einer bekannten elektro-pneumatischen Bremsanlage dieser Art (DE-OS 32 39 970) ist die Betriebsbremse dreikreisig ausgebildet und weist zwei einzelne pneuma tische Betriebsbremsventile und einen elektrischen Brems wertgeber auf, der ein dem Verstellweg des Bremspedals proportionales elektrisches Bremssignal für die Steuer elektronik liefert. Eine solche dreikreisige Betriebs bremse ist konstruktiv relativ aufwendig. In a known electro-pneumatic brake system this type (DE-OS 32 39 970) is the service brake formed of three circles and has two individual pneuma table service brake valves and an electric brake value adjuster on the adjustment path of the brake pedal proportional electrical brake signal for the tax electronics supplies. Such a three-circuit operation Brake is structurally relatively complex.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Bremsanlage mit den kennzeichnen den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vor teil, daß die Betriebsbremse nur zweikreisig ist und aus zwei gleichen einzelnen Bremsventilen besteht und somit konstruktiv und fertigungstechnisch einfacher aufgebaut ist. Da der bei Betätigung der Betriebsbremse in den bei den Bremsventilen eingesteuerte Betriebsbremsdruck je weils gleich ist, wird ohne zeitraubende Justierarbeit eine gute Übereinstimmung zwischen eingesteuertem Brems druck und elektronischer Bremsdruckvorgabe erzielt. Dies ist insbesondere für den Zugbetrieb mit pneumatisch ge steuerter Anhängerbremseinrichtung bei elektronisch ge bremstem Zugfahrzeug von Vorteil, da dadurch die Über einstimmung zwischen pneumatischer Anhängeransteuerung und elektronischer Sollwertvorgabe für das elektronisch gebremste Zugfahrzeug verbessert wird. Damit lassen sich vorteilhaft Anhänger mit konventioneller Anhängerbrems einrichtung mit elektronisch gebremsten Zugfahrzeugen mit hoher Bremsdruckzuordnung kombinieren.Label the brake system according to the invention with the features of claim 1 has the opposite partly that the service brake is only two circuits and off there are two identical individual brake valves and thus structurally and technically simpler is. Since the when the service brake is applied in the the service brake pressure applied to the brake valves because it is the same, there is no time-consuming adjustment work a good match between the applied brake pressure and electronic brake pressure specification achieved. This is particularly suitable for train operations with pneumatic ge Controlled trailer brake device with electronically ge braked towing vehicle is advantageous because it Attunement between pneumatic trailer control and electronic setpoint specification for the electronic braked towing vehicle is improved. So that can be advantageous trailers with conventional trailer brakes Furnishing with electronically braked towing vehicles combine with high brake pressure assignment.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maß nahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse rungen der im Anspruch 1 angegebenen Bremsanlage möglich.By the measure listed in the other claims Takes are advantageous training and improvements stungen of the brake system specified in claim 1 possible.

drawing

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestell ten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschrei bung näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated in the drawing th exemplary embodiments in the following description exercise explained in more detail. Show it:

Fig. 1 und 2 jeweils ein Blockschaltbild einer elektro- pneumatischen Bremsanlage eines Zugwagens zum Ankoppeln von Anhängern mit elektrisch oder pneumatisch ansteuerbarer Anhänger- Bremseinrichtung gemäß einem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Fig. 1 and 2 are each a block diagram of an electro-pneumatic brake system of a towing vehicle for coupling a trailer with electrically or pneumatically controllable trailer braking device according to a first and second embodiment.

Description of the embodiments

Die in Fig. 1 im Blockschaltbild dargestellte elektro- pneumatische Zweikreis-Bremsanlage für einen Zugwagen weist einen nicht dargestellten Kompressor mit Druck regler und ein diesen nachgeschaltetes Vierkreis-Schutz ventil 10 auf. Über das Vierkreis-Schutzventil 10 werden die Druckluftspeicher 11-13 vom Kompressor mit Druck luft auf Betriebsdruck aufgeladen. Druckluftspeicher 11 und 12 versorgen dabei jeweils einen Bremskreis I bzw. II, während der Druckluftspeicher 13 mit einer Druck luftversorgungsleitung 14 für eine Anhängerbremsein richtung eines an den Zugwagen ankoppelbaren Anhängers in Verbindung steht. Die Druckluftversorgungsleitung 14 mündet in einem zugwagenseitigen Vorrats-Kupplungskopf 15, an dem bei angekoppeltem Anhänger ein entsprechender Kupplungskopf des Anhängers angeschlossen wird, so daß ein Vorratsspeicher der Anhängerbremseinrichtung über die Druckluftversorgungsleitung 14 und den Vorrats- Kupplungskopf 15 mit Druckluft aus dem Druckluftspei cher 13 versorgt wird. Zwischen der Druckluftversor gungsleitung 14 und dem Druckluftspeicher 13 ist ein minde stens zweikreisig pneumatisch steuerbares Anhänger- Steuerventil 16 angeordnet, von dem ausgangsseitig noch eine pneumatische Anhängerbremsleitung 17 abgeht, die in einem Brems-Kupplungskopf 18 zum Anschließen einer pneumatisch gesteuerten Anhängerbremseinrichtung endet. The shown in Fig. 1 in the block diagram electro-pneumatic two-circuit brake system for a towing vehicle has a compressor, not shown, with pressure regulator and a four-circuit protection valve 10 connected downstream. About the four-circuit protection valve 10 , the compressed air reservoir 11-13 from the compressor with compressed air to operating pressure. Compressed air accumulators 11 and 12 each supply a brake circuit I or II, while the compressed air accumulator 13 is connected to a compressed air supply line 14 for a trailer brake device in the direction of a trailer which can be coupled to the towing vehicle. The compressed air supply line 14 opens into a supply coupling head 15 on the towing vehicle, to which a corresponding coupling head of the trailer is connected when the trailer is coupled, so that a storage reservoir of the trailer braking device is supplied with compressed air from the compressed air storage device 13 via the compressed air supply line 14 and the supply coupling head 15 . Between the compressed air supply line 14 and the compressed air reservoir 13 a at least two-circuit pneumatically controllable trailer control valve 16 is arranged, from the output side still a pneumatic trailer brake line 17 which ends in a brake coupling head 18 for connecting a pneumatically controlled trailer brake device.

In jedem Bremskreis I bzw. II sind zwei Radbrems zylinder 19, 20 bzw. 21, 22 und ein jeweils an dem Druckluftspeicher 11 bzw. 12 angeschlossenes elektro magnetisches Drucksteuerventil 23 bzw. 24 vorgesehen. Von den Drucksteuerventilen 23, 24 führt je eine Brems leitung 25 bzw. 26 zu den Radbremszylindern 19, 20 bzw. 21, 22. Nahe bei den Radbremszylindern 19-22 ist je weils ein elektromagnetisches Überwachungsventil 27-30 in die Bremsleitung 25 bzw. 26 eingesetzt. Die Über wachungsventile stehen stromlos auf Durchlaß und sperren bei Aktivierung die Bremsleitung 25 bzw. 26 ab und ent lüften die Radbremszylinder 19-22. Das im Bremskreis I angeordnete Drucksteuerventil 23 weist neben dem elek trischen Steuereingang noch zusätzlich einen pneumati schen Steuereingang auf.In each brake circuit I or II, two wheel brake cylinders 19 , 20 and 21 , 22 and one each connected to the compressed air reservoir 11 or 12, an electromagnetic pressure control valve 23 or 24 are provided. From the pressure control valves 23 , 24 leads a brake line 25 or 26 to the wheel brake cylinders 19 , 20 or 21 , 22nd Near the wheel brake cylinders 19-22 , an electromagnetic monitoring valve 27-30 is inserted into the brake line 25 and 26, respectively. The monitoring valves are de-energized on passage and lock the brake line 25 or 26 when activated and bleed the wheel brake cylinders 19-22 . The arranged in the brake circuit I pressure control valve 23 has in addition to the elec trical control input also additionally a pneumatic control input.

Die elektromagnetischen Drucksteuerventile 23, 24 und die elektromagnetischen Überwachungsventile 27-30 werden von einer Steuerelektronik 31 aus angesteuert, die aus einem ihr zugeführten elektrischen Bremssig nal und weiteren elektrischen Meßsignalen von Raddreh zahl-Sensoren 32, Drucksensoren 33 und einem Achslast sensor 34 Schaltimpulse für die Drucksteuerventile 23, 24 und Überwachungsventile 27-30 generiert. Die Raddreh zahl-Sensoren 32 erfassen die Drehzahl der Räder des Zug fahrzeugs, die Drucksensoren 33 erfassen den in die Bremszylinder 19-22 eingesteuerten Bremsdruck und der Achslastsensor 34 erfaßt die Beladung des Zugfahr zeugs. Von den Raddrehzahl-Sensoren 32 sind jeweils einer einem Rad und von den Drucksensoren 33 sind jeweils einer einem Radbremszylinder 19-22 zugeordnet.The electromagnetic pressure control valves 23 , 24 and the electromagnetic monitoring valves 27-30 are controlled by control electronics 31 which, from an electrical Bremssig signal supplied to them and further electrical measurement signals from wheel speed sensors 32 , pressure sensors 33 and an axle load sensor 34, switching pulses for the Pressure control valves 23 , 24 and monitoring valves 27-30 generated. The wheel speed sensors 32 detect the speed of the wheels of the train vehicle, the pressure sensors 33 detect the brake pressure applied in the brake cylinders 19-22 and the axle load sensor 34 detects the load of the train vehicle. One of the wheel speed sensors 32 is assigned to a wheel and one of the pressure sensors 33 is assigned to a wheel brake cylinder 19-22 .

Das elektrische Bremssignal wird von einer zweikreisigen Betriebsbremse 35 geliefert, die ein Bremspedal 36 und zwei Betriebsbremsventile 37 und 38 aufweist. Die Be triebsbremsventile 37, 38 sind eingangsseitig mit je weils einem Ausgang des Vierkreis-Schutzventils 10 verbunden und somit jeweils an getrennten Bremskrei sen I bzw. II angeschlossen. Das Betriebsbremsventil 38 ist ausgangsseitig einerseits mit dem pneumatischen Steuereingang des Drucksteuerventils 23 im Bremskreis I und andererseits mit einem pneumatischen Steuereingang des Anhänger-Steuerventils 16 verbunden, dessen zwei ter Steuereingang an dem Bremskreis II, und hier am Ausgang des Überwachungsventils 27 bzw. am Eingang des Radbremszylinders 19, angeschlossen ist. An dem Ausgang des Betriebsbremsventils 37 ist ein Drucksensor 39 an geschlossen, der den bei Betätigung des Bremspedals 36 im Betriebsbremsventil erzeugten Druck sensiert und ein diesem Druck entsprechendes elektrisches Signal als Bremssignal an die Steuerelektronik 31 liefert. Die beiden Betriebsventile 37, 38 sind identisch aufgebaut, so daß der im Betriebsbremsventil 38 erzeugte Druck dem im Be triebsbremsventil 37 eingesteuerten Druck entspricht.The electrical brake signal is supplied by a two-circuit service brake 35 , which has a brake pedal 36 and two service brake valves 37 and 38 . Be the service brake valves 37 , 38 are connected on the input side each with an output of the four-circuit protection valve 10 and thus each connected to separate brake circuits I and II. The service brake valve 38 is connected on the output side, on the one hand, to the pneumatic control input of the pressure control valve 23 in the brake circuit I and, on the other hand, to a pneumatic control input of the trailer control valve 16 , the second control input of which is connected to the brake circuit II, and here at the output of the monitoring valve 27 or at the input of the Wheel brake cylinder 19 is connected. At the output of the service brake valve 37 , a pressure sensor 39 is closed, which senses the pressure generated in the service brake valve when the brake pedal 36 is actuated and supplies an electrical signal corresponding to this pressure as a brake signal to the control electronics 31 . The two operating valves 37, 38 are identically constructed, so that the pressure generated in the service brake valve 38 corresponds to the service brake valve 37 is controlled in the loading pressure.

Die Steuerelektronik 31 leitet aus dem ihr zugeführten elektrischen Bremssignal noch zusätzlich ein elektri sches Sollbremsdrucksignal für eine elektrisch an steuerbare Anhängerbremseinrichtung ab und gibt dieses Sollbremsdrucksignal auf eine elektrische Anhänger- Bremsleitung 40, die in einem Steckkopf 41 endet. Eine elektrisch ansteuerbare Anhängerbremseinrichtung wird einerseits mit dem Vorrats-Kupplungskopf 15 und andere seits mit dem Steckkopf 41 verbunden, während eine pneu matisch ansteuerbare Anhängerbremseinrichtung mit dem Vorrats-Kupplungskopf 15 und dem Brems-Kupplungskopf 18 verbunden wird. The control electronics 31 also derives from the electrical brake signal supplied to it an electrical cal brake pressure signal for an electrically controllable trailer brake device and outputs this brake pressure signal to an electrical trailer brake line 40 which ends in a plug head 41 . An electrically controllable trailer brake device is connected on the one hand to the supply coupling head 15 and on the other hand to the plug head 41 , while a pneumatically controllable trailer braking device is connected to the supply coupling head 15 and the brake coupling head 18 .

Die Wirkungsweise der elektro-pneumatischen Brems anlage ist an sich bekannt und wird daher hier nur zusammenfassend dargestellt. Beim Betätigen des Brems pedals 36 wird in den beiden Betriebsbremsventilen 37, 38 ein Druck erzeugt, der von dem Verstellweg des Brems pedals 36 abhängig ist. Dieser Druck wird von dem Druck sensor 39 erfaßt und in ein elektrisches Bremssignal für die Steuerelektronik 31 umgeformt. Die Steuerelek tronik generiert aus diesem Bremssignal und aus dem elektrischen Meßsignal des Achslastsensors 34 ein Steu ersignal für die Drucksteuerventile 23, 24. Diese schal ten um und Vorratsluft wird aus den Druckluftspeichern 11, 12 kontrolliert und auf kurzem Wege in die Radbrems zylinder 19-22 eingesteuert. Es wird mit zugemessenen Kräften gebremst. Aus den elektrischen Meßsignalen der Raddrehzahl-Sensoren 32 und aus den Meßwertsignalen der Drucksensoren 33 generiert die Steuerelektronik 31 elek trische Steuersignale für die einzelnen Überwachungs ventile 27-30. Je nachdem wird eines oder mehrere die ser Überwachungsventile 27-30 kurzzeitig umgesteuert, wodurch der entsprechende Radbremszylinder 19-22 inter mittierend ent- oder belüftet wird.The operation of the electro-pneumatic brake system is known per se and is therefore only summarized here. When the brake pedal 36 is actuated, a pressure is generated in the two service brake valves 37 , 38 , which is dependent on the adjustment path of the brake pedal 36 . This pressure is detected by the pressure sensor 39 and converted into an electrical brake signal for the control electronics 31 . The control electronics generates a control signal for the pressure control valves 23 , 24 from this brake signal and from the electrical measurement signal of the axle load sensor 34 . This switch over and supply air is checked from the compressed air reservoirs 11 , 12 and fed into the wheel brake cylinders 19-22 over a short distance. It is braked with reasonable forces. From the electrical measurement signals of the wheel speed sensors 32 and from the measured value signals of the pressure sensors 33 , the control electronics 31 generates electrical control signals for the individual monitoring valves 27-30 . Depending on one or more of the ser monitoring valves is reversed briefly 27-30, whereby the corresponding wheel brake cylinder 19-22 inter mittent decrypted or ventilated.

Gleichzeitig mit der Betätigung des Bremspedals 36 ge langt der im Betriebsbremsventil 38 eingesteuerte Druck auf den Steuereingang des Anhänger-Steuerventils 16, so daß dieses schnell und sicher umgeschaltet wird und Vor ratsluft aus der Druckluftversorgungsleitung 14 in die Anhängerbremsleitung 17 gelangen läßt. Auf diese Weise wird der Anhänger schnell und sicher gebremst.Simultaneously with the actuation of the brake pedal 36 , the pressure applied in the service brake valve 38 reaches the control input of the trailer control valve 16 , so that this is switched over quickly and safely and before supply air can get from the compressed air supply line 14 into the trailer brake line 17 . In this way, the trailer is braked quickly and safely.

Der im Betriebsbremsventil 38 generierte Druck gelangt auch auf den pneumatischen Steuereingang des Drucksteu erventils 23. Dieser Druck bleibt aber ohne Wirkung, da die elektrische Ansteuerung des Drucksteuerventils 23 durch die Steuerelektronik 31 bereits erfolgt ist. Fällt jedoch die Steuerelektronik 31 aus, so wird das Drucksteuerventil 23 durch die vom Betriebsbrems ventil 38 kommende Druckluft umgestellt und das Zug fahrzeug wird wenigstens noch über den auf die Vorder räder wirkenden Bremskreis I abgebremst. Die Anhänger bremseinrichtung ist auch bei Ausfall der Steuerelektro nik 31 voll wirksam.The pressure generated in the service brake valve 38 also reaches the pneumatic control input of the pressure control valve 23 . However, this pressure has no effect, since the electrical control of the pressure control valve 23 by the control electronics 31 has already taken place. However, if the control electronics 31 fail, the pressure control valve 23 is switched by the compressed air coming from the service brake valve 38 and the train vehicle is at least braked via the brake circuit I acting on the front wheels. The trailer braking device is fully effective even if the control electronics 31 fails.

Bei angekuppeltem Anhänger mit elektrisch ansteuer barer Anhängerbremseinrichtung ist die pneumatische An hängerbremsleitung 17 unwirksam. In Abhängigkeit von dem vom Drucksensor 39 gelieferten Bremssignal generiert die Steuerelektronik 31 ein elektrisches Sollbremsdrucksignal, das über die elektrische Anhängerbremsleitung 40 zu der Anhängerbremseinrichtung gelangt und dort eine entspre chende Bremsung des Anhängers auslöst.When the trailer is coupled with an electrically controllable trailer brake device, the pneumatic trailer brake line 17 is ineffective. Depending on the brake signal supplied by the pressure sensor 39 , the control electronics 31 generate an electrical target brake pressure signal which reaches the trailer brake device via the electrical trailer brake line 40 and triggers a corresponding braking of the trailer there.

Die in Fig. 2 dargestellte elektro-pneumatische Brems anlage für ein Zugfahrzeug stimmt weitgehend mit der in Fig. 1 dargestellten Bremsanlage überein, so daß gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Abweichend von Fig. 1 ist hier der zweite Steuer eingang des Anhänger-Steuerventils 16 nicht mit dem Brems kreis II sondern mit dem Ausgang des Betriebsbremsven tils 37 verbunden, an dem auch der Drucksensor 39 ange schlossen ist. Außerdem weist auch das Drucksteuerven til 24 im Bremskreis II einen zusätzlichen pneumati schen Steuereingang auf, der mit dem Ausgang des Be triebsbremsventils 37 verbunden ist. Dadurch wird eine zusätzliche Sicherheit bei Ausfall der Steuerelektronik 31 oder eines der beiden Betriebsbremsventile 37, 38 er reicht. The electro-pneumatic brake system shown in Fig. 2 for a towing vehicle largely corresponds to the brake system shown in Fig. 1, so that the same components are provided with the same reference numerals. Deviating from FIG. 1 is here the entrance of the trailer control valve 16, not to the brake circuit II but with the output of the Betriebsbremsven TILs connected 37, 39 is closed on the well, the pressure sensor, the second control is. In addition, the Drucksteuerven valve 24 in the brake circuit II has an additional pneumatic control input, which is connected to the output of the operating brake valve 37 Be. This will provide additional security in the event of failure of the control electronics 31 or one of the two service brake valves 37 , 38 .

In Abwandlung der Bremsanlage in Fig. 2 kann das Drucksteuerventil 24 im Bremskreis II aber auch dem Drucksteuerventil 24 gemäß Fig. 1 entsprechen. Hier werden bei Ausfall der Steuerelektronik dann aber nicht wie bei der Bremsanlage gemäß Fig. 2 Vorder- und Hinterräder über die pneumatischen Rückhalte kreise der Betriebsbremsventile abgebremst, sondern wie bei der Bremsanlage in Fig. 1 nur die Vorderräder.In a modification of the brake system in FIG. 2, the pressure control valve 24 in the brake circuit II can also correspond to the pressure control valve 24 according to FIG. 1. Here, if the control electronics fail, the front and rear wheels are not braked via the pneumatic restraint circuits of the service brake valves as in the brake system according to FIG. 2, but only the front wheels as in the brake system in FIG. 1.

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektro-pneumati sche Bremsanlage. Das Arbeitsmittel Druckluft der Bremsanlage kann in bekannter Weise aber auch durch eine Flüssigkeit, wie Hydrauliköl, ersetzt werden, ohne daß die Erfindung verändert oder verlassen wird. Der Begriff elektro-pneumatische Bremsanlage steht da mit stellvertretend auch für eine elektro-hydraulische Bremsanlage.The invention relates to an electro-pneumati brake system. The working medium compressed air Brake system can also in a known manner a liquid, such as hydraulic oil, is replaced, without changing or leaving the invention. The term electro-pneumatic brake system is there also representative of an electro-hydraulic Brake system.

Claims

1.Electro-pneumatic brake system for towing vehicles which can be coupled to a trailer with two separate brake circuits, each of which has a compressed air reservoir, at least one wheel brake cylinder and at least one inter mediate compressed air reservoir and wheel brake cylinder arranged selectively controllable pressure control valve for controlling a brake pressure in the wheel brake cylinder, whereby at least one pressure control valve has an additional pneumatic control input, with control electronics for controlling the pressure control valves, with a two-circuit pneumatically controllable trailer control valve for the pneumatic control of a trailer brake device and with a multi-circuit service brake, which on the output side with one of the control inputs of the trailer Control valve and with the pneumatic control input of a pressure control valve connected service brake valve and when actuated puts an electrical brake signal to the control electronics, which an elect innovative control signal for the pressure control valves is derived, characterized in that the service brake (35) is formed with two circuits with another service brake valve (37) and that transition to the off of the second operating brake valve (37), a pressure sensor (39) is connected, its elec trical output signal forms the brake signal for the control electronics ( 31 ).

2. Brake system according to claim 1, characterized in that the second operating brake valve ( 37 ) is connected on the output side to the second control input of the trailer control valve ( 16 ).

3. Brake system according to claim 1 or 2, characterized in that each Bremsven valve ( 37 , 38 ) on the input side is connected to the input of another of the two compressed air stores ( 11 , 12 ).

4. Brake system according to one of claims 1-3, characterized in that the pressure control valve ( 24 ) arranged in the other brake circuit (II) also has an additional pneumatic control input and that this control input with the output of the second service brake valve ( 37 ) connected is.