DE4027711A1 - Verfahren und vorrichtung zum ueberpruefen von wirkungen eines kraftfahrzeugunfalls - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Überprüfen von Wirkungen eines Kraftfahrzeug-Unfalls mit mindestens einem Kraftfahrzeug, das mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit an einen vorab definierten Kollisionspunkt führbar ist, mit einem Antrieb für das Fahrzeug.

Vorrichtungen und Verfahren dieser Art werden z. B. bei den sogenannten "Crash-Tests" verwendet. Ein Kraftfahrzeug wird bei diesen Tests durch von außen an das Fahrzeug angreifende Schlepp- oder Schiebeeinrichtungen zum vorab definierten Kollisionspunkt geführt.

So wird z. B. durch einen Seilzug, der über Rollen umgelenkt wird, durch an einem Seilende angebrachte Zuggewichte das am anderen Ende befestigte Kraftfahrzeug in Bewegung versetzt. Die Zuggewichte müssen entsprechend des Fahrzeuggewichts ausgewählt werden und sind je nach Fahrzeugtyp und/oder Beladungszustand des Fahrzeugs vorher zu bestimmen. Die Zuggewichte, die sich durch die Umlenkung des Seilzugs in der Vertikalen bewegen, werden durch die Gravitationskraft beschleunigt und beschleunigen so das Kraftfahrzeug.

Erreicht das Fahrzeug den Kollisionspunkt bevor die Zuggewichte auf dem Boden aufsetzen, kollidiert es noch während des Beschleunigungsvorganges; erreichen die Gewichte vorher den Boden, kollidiert das Fahrzeug mit im wesentlichen der maximal erreichbaren Geschwindigkeit. In beiden Fällen ist von Nachteil, daß die Geschwindigkeit im Moment der Kollision nur schwer zu bestimmen ist. Die Massen der Zuggewichte, der Startpunkt des Kraftfahrzeuges, Reibungsverluste und andere Einflußfaktoren müssen berücksichtigt werden.

Weiter ist von Nachteil, daß das Fahrzeug "künstlich" bewegt wird. Durch den bordeigenen Antrieb bedingte Wirkungen können nur unvollkommen nachgebildet werden.

Außerdem sind Änderungen der Kfz-Geschwindigkeit, sei es aufgrund von Bremsmanövern oder Beschleunigungen, nicht nachbildbar. Eine Notbremsung vor dem Kollisionspunkt ist ebenso ausgeschlossen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Überprüfen von Wirkungen eines Kraftfahrzeugunfalls der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen Einsatz bei beliebigen Fahrzeugen erlauben und die Nachbildung eines realistischen Unfallablaufs mit Bremsmanövern und Geschwindigkeitsänderungen ermöglichen.

Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und bei dem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 20 dadurch gelöst, daß zum Nachbilden des Unfalles der bordeigene Fahrzeugantrieb, eine eventuelle Kupplung sowie die Bremse durch Stellglieder mit einem Druckmittelbetätigungssystem verbunden sind, das neben einem Vorratsbehälter selektiv ansprechbare Ventile aufweist.

Durch die Verwendung des bordeigenen Fahrzeugantriebs ist eine vorbestimmte Gechwindigkeit in einfacher Weise zu erreichen. Gleichzeitig können die Wirkungen des Kraftfahrzeugunfalles auf den laufenden Motor überprüft werden. Durch zusätzliche Steuerung von Kupplung und Bremse lassen sich die Fahrzeuge wie im echten Verkehr bewegen und ein realistischer Unfallablauf ist nachbildbar.

Ebenso ist das Abbremsen an einem definierten Punkt oder die Simulation von verschiedenen Fahrzeugabbremsungen und daher eine realistische Darstellung von Bremsvorgängen wie im Straßenverkehr gegeben. Mit Hilfe der selektiv ansprechbaren Ventile sind die Stellglieder von Fahrzeugantrieb, Kupplung und Bremse entsprechend des nachzubildenden Kraftfahrzeugunfalls einzeln oder gruppenweise ansprechbar. Eine Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Fahrzeugtypen, die Entfernung des Fahrzeuges vor Beginn der Beschleunigung, Reibungsverluste oder andere Einflußfakoren müssen nicht in besonderer Weise vor der Nachbildung des Unfalls berücksichtigt werden. Eine Anpassung an diese Faktoren kann während der Nachbildung durch die bordeigenen Antriebs- und Bremsmittel erfolgen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Druckvorratsbehälter parallel über eine Relaisleitung mit einem Eingang eines Relaisventils, über eine Steuerleitung mit Bremsventilen, einem Gasstellventil und einem Anfahrschalter und über eine Versorgungsleitung mit einem Eingang eines mechanischen Stellglieds verbunden. Durch die parallele Anordnung der einzelnen Druckleitungen sind die entsprechenden Stelleinrichtungen einzeln oder auch in Kombination betätigbar. Auf diese Weise sind verschiedene Bremsmanöver und Geschwindigkeitsänderungen in einfacher Weise realisierbar. Mit Hilfe des mechanischen Stellglieds ist zusätzlich z. B. eine Überführung des Kraftfahrzeuges von einem Ort zu einem anderen durch eine Person ermöglicht. Die Person kann als Fahrer des Fahrzeuges z. B. die Lenkung kontrollieren und bei von außen gesteuerter Geschwindigkeit mit Hilfe des mechanischen Stellgliedes und der Lenkung das Fahrzeug in einfacher Weise an die Prüfstrecke heranfahren.

Um auf einfache Weise eine Anpassung des Drucks im Vorratsbehälter an den jeweils nötigen Druck für die Stellglieder zu erhalten, ist es insbesondere günstig, zur Herabsetzung des Ausgangsdrucks dem Vorratsbehälter einen Druckminderer nachzuordnen. Die Verbindung der Stellglieder erfolgt so nicht direkt mit dem Vorratsbehälter, sondern über den zwischengeschalteten Druckminderer.

Um in einfacher Weise den Druckmitteldurchgang zwischen dem Druckminderer und einem Bremsenstellglied zu steuern, ist es von Vorteil, wenn das Relaisventil mit einem Eingang mit dem Druckminderer und mit einem Ausgang mit dem Bremsenstellglied verbunden ist. Durch Steuerung des Relaisventils ist eine mehr oder minder starke Druckbeaufschlagung des Bremsenstellglieds möglich und ein Bremsmanöver kann beliebig nachgebildet werden.

Um das Bremsenstellglied in einfache Weise unter Verwendung des fahrzeugeigenen Bremssystems auszubilden, ist es bei einer Ausführungsform günstig, daß das Bremsenstellglied aus einer Serienanordnung von einem Vorspanzylinder und einem nachgeordneten Hauptbremszylinder gebildet ist.

Um im Falle einer Bremsung, insbesondere einer Notbremsung, gleichzeitig bei Betätigung der Bremsen die Kupplung in die Trennstellung und das Gasstellglied in eine Leerlaufstellung zu verstellen, ist es von Vorteil, wenn der Ausgang des Relaisventils mit einem ersten Eingang eines Kupplungszweiwegeventils verbunden ist, wobei dessen Ausgang mit dem Kupplungsstellglied und parallel dazu mit einem ersten Eingang eines Gaszweiwegeventils verbunden ist, wobei dessen Ausgang mit dem Gasstellglied verbunden ist. Bei Druckbeaufschlagung des Bremsenstellgliedes wird auf diese Weise gleichzeitig das Kupplungsstellglied betätigt und so die Trennstellung der Kupplung realisiert. Nach Abschluß des Bremsvorganges ist durch Verminderung der Druckbeaufschlagung die Kupplung wieder in die Einkuppelstellung bewegbar und die Bremsen können gelöst werden. Weitere Geschwindigkeitsänderungen oder Bremsmanöver können darauf folgen.

In diesem Zusammenhang ist es weiterhin von Vorteil, wenn eine Gasdrossel zwischen dem Gasstellglied und dem Ausgang des Gaszweiwegeventils angeordnet ist. So ist bei einer Kupplung in Trennstellung gleichzeitig die Druckbeaufschlagung des Gasstellgliedes gedrosselt und eine vorher definierte Standgasstellung realisierbar. Im Falle einer Geschwindigkeitsänderung wird die Druckbeaufschlagung der Kupplung reudziert und gleichzeitig mit Hilfe der Drossel die Druckbeaufschlagung des Gasstellgliedes erhöht. Auf diese Weise ist auch ein Anfahrvorgang nachstellbar.

Natürlich ist es auch möglich, statt eines Schaltgetriebes eine Automatik-Schaltung zu verwenden. In diesem Fall fällt eine Kupplungsbetätigung weg und bei dem Automatikgetreibe ist die Schaltstufe D eingelegt.

Um außer über das Relaisventil die Druckbeaufschlagung des Gasstellgliedes zu steuern, ist es von Vorteil, wenn das Gasstellventil mit einem zweiten Eingang des Gaszweiwegeventils verbunden ist. Mit Hilfe des Gasstellventils ist somit die Geschwindigkeit des Fahrzeuges im Rahmen des eingelegten Ganges bei einem Schaltgetriebe bzw. der Schaltstufe bei einem Automatikgetriebe variierbar. Durch mehr oder minder Druckbeaufschlagung des Gasstellgliedes läßt sich die Geschwindigkeit erhöhen, eine vorgegebene Geschwindigkeit halten oder auch eine Verlangsamung der Geschwindigkeit aufgrund von Reibungsverlusten erzielen.

Um die Bremsmanöver mit Hilfe des Relaisventils in einfacher Weise zu steuern, ist es insbesondere günstig, wenn die Bremsventile im wesentlichen parallel mit einem Steuereingang des Relaisventils verbunden sind. Auf diese Weise ist die Druckbeaufschlagung des Bremsenstellglieds mit Hilfe der Bremsventile in einfacher Weise steuerbar. Ein Bremsventil kann z. B. als Stromausfallventil ausgebildet sein. Im Falle eines Ausfalls der Steuerung des Druckmittelbetätigungssystems kann dieses eine Notbremsung des Fahrzeuges hervorrufen. Eine unkontrollierte Nachbildung eines Kraftfahrzeug-Unfalles ist somit ausgeschlossen. Das andere Bremsventil kann dagegen sowohl für eine gezielte Notbremsung sowie zur normalen Betätigung des Bremsenstellglieds bei Nachbildung von Bremsmanövern ausgebildet sein.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung kann ein Bremszweiwegeventil zwischen den Bremsventilen und dem Relaisteuereingang angeordnet sei, wobei dessen erster Eingang mit den Bremsventilen und dessen Ausgang mit dem Relaissteuereingang verbunden ist. Die Bremsventile sind in diesem Fall nicht parallel bis zum Relaissteuereingang geführt, sondern vor dem Bremszweiwegeventil bzw. an dessem ersten Eingang zusammengeschlossen. Ein weiterer Eingang des Bremszweiwegeventils kann für andere Einsatzmöglichkeiten und entsprechend zur Steuerung des Bremsvorganges benutzt werden.

In diesem Zusammenhang ist es insbesondere günstig, wenn ein Ausgang des mechanischen Stellgliedes mit einem zweiten Eingang des Bremszweiwegeventils verbunden ist. Auf diese Weise ist das Druckmittelbetätigungssystem insgesamt vereinfacht und gleichzeitig z. B. im Hinblick auf eine Bremsbetätigung sicher ausgebildet. Durch Betätigung des Stellgliedes ist ein Bremsen des Fahrzeuges von innen heraus ohne äußere Einflußnahme bei z. B. einer Überführung möglich. Mit Hilfe des Stromausfallventils ist eine autmatische Notbremsung bei Ausfall der Steuerung des Fahrzeugs möglich. Durch das zweite Bremsventil ist ein kontrollierter Bremsvorgang auch ohne eine mitgeführte Person gegeben.

Zur Einleitung eines Anfahrvorgangs ist es von Vorteil, wenn der Anfahrschalter mit einem zweiten Eingang des Kupplungszweiwegeventils verbunden ist. Über die Verbindungsleitung ist bei geöffnetem Anfahrschalter über das Kupplungszweiwegeventil das Kupplungsstellglied und über die entsprechende Verbindungsleitung auch das Gasstellglied druckbeaufschlagbar. Die Kupplung ist auf diese Weise in der Trennstellung und mit Hilfe der Gasdrossel das Gasstellglied in der Standgasstellung. Auf diese Weise ist eine Leerlaufstellung des Fahrzeuges realisiert. Diese kann zur Bereitstellung des Fahrzeuges vor dem Nachbilden des Unfalls, aber auch zu einem antriebslosen Rollen während der Nachbildung eingesetzt werden.

Bei einer günstigen Weiterbildung ist ein Rückschlagventil zur Aufrechterhaltung eines Drucks in der Verbindungsleitung von Anfahrschalter und Kupplungszweiwegeventil zwischen diesen angeordnet. Auf diese Weise kann durch Steuerung des Drucks zwischen den Stellgliedern für Kupplung und Gas und dem geschlossenen Anfahrschalter ein gewisser Druck konserviert werden und zur Aufrechterhaltung der Leerlaufstellung bzw. zur Steuerung eines Anfahrvorgangs genutzt werden.

Dabei ist es besonders günstig, wenn ein Druckverminderungsschalter parallel zur Verbindung zum Kupplungszweiwegeventil dem Rückschlagventil nachgeordnet ist. Durch Öffnen des Druckverminderungsschalters wird der Druck zwischen Rückschlagventil und dem Kupplungszweiwegeventil abgebaut. Gleichzeitig ist durch die Gasdrossel eine Verminderung der Druckbaufschlagung des Kupplungsstellglieds bei gleichzeitiger Erhöhung der Druckbeaufschlagung des Gasstellgliedes möglich. Die Kupplung wird aus der Trennstellung in die Einkuppelstellung bewegt und synchron dazu das Gasstellglied aus der Standgasstellung fortbewegt. Ein Anfahrvorgang ist eingeleitet.

Bei einer günstigen Weiterbildung der Erfindung ist eine Drossel dem Druckverminderungsschalter nachgeordnet. Mit Hilfe dieser beiden Einrichtungen ist so ein Druckablassen in einfacher Weise kontrolliert möglich.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Druckvorratsbehälter als Druckluftvorratsbehälter ausgebildet. Alle Druckleitungen und Stelleinrichtungen sind zur Betätigung durch Druckluft ausgebildet. Ebenso ist es natürlich möglich, bei Fahrzeugen, die schon über ein Hydrauliksystem verfügen, das Druckmittelbetätigungssystem entsprechend anzupassen. Die Vorrichtung an sich ist an alle Arten von Druckbeaufschlagung anpaßbar.

Um eine einfache Betätigung der Ventile zu ermöglichen, ist es günstig, wenn Bremsventile und/oder Gasstellventile als Magnetventile ausgebildet sind. Das Stromausfallmagnetventil würde in diesem Fall durch Anlegen einer Spannung im geschlossenen Zustand gehalten, während es bei einem Stromausfall öffnet und eine Notbremsung auslöst. Das andere Bremsventil wäre umgekehrt ansteuerbar, indem es bei Anlegen einer Spannung öffnet, während es sonst geschlossen ist. Auf die gleiche Weise wäre das Gasstellventil ausgebildet.

Um eine Steuerung von außen in besonders einfacher Weise zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn die Schalter und/oder die Magnetventile und/oder die Drosseln durch Funk steuerbar sind. Ebenso ist es aber auch möglich, einem Bordrechner die Gesamtsteuerung des Fahrzeuges zu übertragen. In diesem Fall könnte das Stromausfallmagnetventil z. B. im Falle eines Programmfehlers auch von außen steuerbar sein.

Um nach z. B. einer Notbremsung die Bremsen im Fahrzeug wieder zu lösen, ist es günstig, wenn zumindest am Hauptbremszylinder eine Bremsdruckverminderungseinrichtung angeordnet ist. Dies kann z. B. eine einfache Entlüftungseinrichtung für den Hauptbremszylinder sein. Auf diese Weise ist ein sofortiges Anfahren aus der Leerlaufbereitschaftsstellung nach dem Bremsvorgang möglich.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele davon werden im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren weiter erläutert und beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Blockschaltbild;

Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Leerlaufschaltung;

Fig. 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Anfahrschaltung;

Fig. 4 die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Fahr­ schaltung, und

Fig. 5 die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Brems­ schaltung.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung als Blockschaltbild dargestellt. Ein Druckmittelbetätigungssystem 1 weist eine Vielzahl von symbolisch dargestellten Betätigungseinrichtungen, wie Ventile, Schalter, Stellglieder und sonstige auf, die teilweise miteinander durch Leitungen verbunden sind. Das Gesamtsystem 1 ist in einem Fahrzeug unter Einschluß der bordeigenen Antriebs- und Bremsmittel angeordnet.

Ein Druckmittelvorratsbehälter 2 ist über eine Druckleitung 21 mit einem Druckminderer 3 verbunden. Dieser ist über eine weitere Druckleitung 22 an einem Verzweigungspunkt 23 angeschlossen, an dem sich die Druckleitung 22 in drei Druckleitungen (25, 52, 55) verzweigt. Über die Relaisleitung 25, die Versorgungsleitung 52 und die Steuerleitung 55 sind Relaisventil 4, mechanisches Stellglied 20 und die Magnetventile 8, 9 und 10 sowie der Anfahrschalter 15 über den Druckminderer 3 mit dem Druckvorratsbehälter 2 verbunden und druckbeaufschlagt.

Das Relaisventil 4 ist mit einem Relaiseingang 29 mit der Relaisleitung 25, mit einem Relaisausgang 28 mit der Bremsbetätigungsleitung 24 und mit einem Relaissteuereingang 30 mit der Relaissteuerleitung 50 verbunden. Über die Bremsbetätigungsleitung 24 sind ein Vorspannzylinder 5 sowie ein nachgeordneter Hauptbremszylinder 6 mit dem Relaisausgang 28 verbunden.

Zwischen Relais 4 und Vorspannzylinder 5 weist die Bremsbetätigungsleitung 24 einen Leerlaufabzweigpunkt 27 auf, an dem eine Leerlaufleitung 31 angeschlossen ist. Diese endet in einem ersten Eingang 32 eines Kupplungszweiwegeventils 12 und verbindet auf diese Weise das Relaisventil 4 mit dem Kupplungszweiwegeventil. Über einen Ausgang 34 und die Kupplungsleitung 35 ist ein Stellglied 13 für die Kupplung mit dem Kupplungszweiwegeventil 12 verbunden.

Zwischen dem Kupplungsstellglied 13 und dem Kupplungszweiwegeventil 12 weist die Kupplungsleitung 35 einen Gas-Kupplungs-Verzweigungspunkt 36 auf. An diesem ist eine Gasventilleitung 37 an der Kupplungsleitung 35 angeschlossen. Die Gasventilleitung 37 endet an einem ersten Eingang 38 eines Gaszweiwegeventils 11 und stellt so eine Verbindung von diesem zum Ausgang 34 des Kupplungszweiwegeventils 12 her. An einen Ausgang 40 des Gaszweiwegeventils 11 ist über eine Gasleitung 41 eine Gasdrossel 19 und ein nachgeordnetes Stellglied 14 für den bordeigenen Antrieb, insbesondere das Gas, angeschlossen.

Über einen zweiten Eingang 39 des Gaszweiwegeventils 11 ist mit dem Gasstellglied 14 ein Gasstellmagnetventil 10 verbunden. Zwischen diesem und dem zweiten Eingang 39 des Gaszweiwegeventils 11 ist eine Fahrleitung 42 angeordnet.

In einer Bremsensteuer- und Fahrleitung 58, die eine Gasstellventil- und Magnetventilleitung 43 und die Fahrleitung 42 umfaßt, ist das Gasstellmagnetventil 10 angeordnet und mit Hilfe eines Verzweigungspunktes 44 an der Steuerleitung 55 angeschlossen.

Zwischen dem Gasstellmagnetventil 10 und dem Verzweigungspunkt 44 weist die Bremsensteuer- und Fahrleitung 58 als Gasstellventil- und Magnetventilleitung 43 zwei Anschlußpunkte 56 und 57 auf. An diesen Anschlußpunkten sind zwei Magnetventile 8 und 9 parallel zueinander an der Gasstellventil- und Magnetventilleitung 43 angeschlossen. Das Stromausfallmagnetventil 8 und das Bremsauslösemagnetventil 9 sind im Verbindungspunkt 45 auf der der Gasstellventil-Magnetventilleitung 43 gegegenüberliegenden Seite leitungsmäßig wieder zusammengefaßt. Über eine Bremsventilleitung 46 sind die Magnetventile 8 und 9 über ihren Verbindungspunkt 45 mit einem ersten Eingang 47 eines Bremszweiwegeventils 7 verbunden. Mit einem Ausgang 49 ist das Bremszweiwegeventil über die Relaissteuerleitung 50 mit dem Relaisventil 4 über den Relaissteuereingang 30 verbunden.

Ein zweiter Eingang 48 des Bremszweiwegeventils 7 ist über eine Verbindungsleitung 51 mit einem Ausgang 53 des mechanischen Stellgliedes 20 verbunden. Das mechanische Stellglied 20 ist durch die Versorgungsleitung 52, die zwischen seinem Eingang 54 und dem Verzweigungspunkt 23 verläuft, mit dem Druckminderer 3 und damit mit dem Druckmittelvorratsbehälter 2 zur Druckbeaufschlagung verbunden.

Im wesentlichen parallel zur Bremsensteuer- und Fahrleitung 58 ist am Verzweigungspunkt 44 der Steuerleitung 55 eine Leerlauf- und Anfahrleitung 63 angeschlossen. Zum Öffnen und Schließen dieser Leitung ist dem Verzweigungspunkt 44 ein Anfahrschalter 15 nachgeordnet. Dieser ist über eine Verbindungsleitung 62 mit einem Rückschlagventil 16 verbunden. Anschließend an das Rückschlagventil 16 weist die Leerlauf- und Anfahrleitung 63 die Anfahrhilfsleitung 59 auf. Diese verbindet das Rückschlagventil 16 mit einem zweiten Eingang 33 des Kupplungszweiwegeventils 12 und damit über den Ausgang 34 desselben sowohl mit dem Kupplungsstellglied 13 und über das Gaszweiwegeventil 11 mit dem Gasstellglied 14.

Nachgeordnet zum Rückschlagventil 16 weist die Anfahrhilfsleitung 59 einen Verzweigungspunkt 60 auf. An diesem ist eine Druckverminderungsleitung 61 angeschlossen. Direkt nachgeordnet zum Verzweigungspunkt 60 weist diese einen Druckverminderungsschalter 17 zum Öffnen bzw. Schließen der Druckverminderungsleitung 61 auf. An dem dem Verzweigungspunkt gegenüberliegendem Ende der Druckverminderungsleitung 61 ist zum Entlüften eine Drossel 18 angeordnet.

Im folgenden sollen anhand der Fig. 2 bis 5 verschiedene Betriebszustände der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt werden.

Durchgezogene Verbindungsleitungen kennzeichnen druckbeaufschlagte, offene Verbindungsleitungen. Für den dargestellten Betriebszustand nicht benötigte Leitungen oder Stelleinrichtungen sind zur Vereinfachung weggelassen. Die Bezugszeichen sind entsprechend der Bezugszeichen aus Fig. 1 ausgewählt worden, wobei die Auswahl auf die zur Beschreibung notwendigen Bezugszeichen begrenzt ist.

In Fig. 2 ist die Druckbeaufschlagung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Realisation einer Leerlaufbetriebsstellung eines Kraftfahrzeuges dargestellt.

Über den Druckverminderer 3 sind Relaisventil 4, mechanisches Stellglied 20, die Magnetventile 8, 9 und 10 sowie der Anfahrschalter 15 über die entsprechenden Verbindungsleitungen druckbeaufschlagt. Da alle Magnetventile 8, 9 und 10, das Relaisventil 4 sowie das mechanische Stellglied 20 im Sperrzustand sind, sind die entsprechenden nachgeordneten Druckleitungen geschlossen.

Im Gegensatz dazu ist der Anfahrschalter 15 geöffnet und über die Verbindungsleitung 62 und das Rückschlagventil 16 ist der Druckverminderungsschalter 17 und über die Anfahrhilfsleitung 59 der zweite Eingang 33 des Kupplungszweiwegeventils 12 druckbeaufschlagt.

Da der Druckverminderungsschalter 17 geschlossen ist, findet eine Druckverminderung über die Druckverminderungsleitung 61 und Druckverminderungsdrossel 18 nicht statt. Stattdessen sind über den Ausgang 34 des Kupplungszweiwegeventils 12 sowohl das Kupplungsstellglied 13 als auch über die von der Kupplungsleitung 35 abzweigende Gasventilleitung 37 der erste Eingang 38 des Gaszweiwegeventils 11 druckbeaufschlagt. Über den Ausgang 40 des Gaszweiwegeventils 11 liegt außerdem der Druck an der Durchlaßdrossel 19 an.

Durch die Druckbeaufschlagung des Kupplungsstellglieds befindet sich die Kupplung in der Leerlaufstellung und aufgrund einer Voreinstellung des Gasstellgliedes 14 dieses in einer Standgasstellung. Bei fehlender Druckbeaufschlagung bei geschlossener Gasdrossel 19 verbleibt das Gasstellglied 14 in dieser Standgasstellung.

Auf diese Weise ist eine Leerlaufbetriebsstellung vor dem Anfahrvorgang des Kraftfahrzeuges oder aber auch bei schon beschleunigtem Fahrzeug ein antriebsloses Rollen des Fahrzeuges durch die Entkuppelstellung der Kupplung und die Standgasstellung des Gases realisierbar.

In Fig. 3 ist der an die Leerlaufbetriebsstellung anschließende Anfahrvorgang dargestellt. Wenn in der Darstellung der Fig. 2 der Anfahrschalter 15 geschlossen wird, wird der vorher aufgebaute Druck durch das Rückschlagventil 16 zumindest in der Anfahrhilfsleitung 59 und in den anschließenden Leitungen 35, 37 und 41 aufrechterhalten.

Zum Druckabbau zwischen dem zweiten Eingang 33 des Kupplungszweiwegeventils 12 und dem Rückschlagventil 16, wird der Druckverminderungsschalter 17 geöffnet. Entlang der Druckverminderungsleitung 61 ist dann über die Drossel 18 der Druck abbaubar. Der zwischen dem Ausgang 34 des Kupplungszweiwegeventils 12 und dem Kupplungsstellglied 13 sowie der Gasdrossel 19 anliegende Druck wird durch Verminderung der Drosselung an der Gasdrossel 19 abgebaut. Auf diese Weise steigt der Druck zwischen Gasdrossel 19 und Gasstelleinrichtung 14, was zu einer vermehrten Gaszufuhr zum Kraftfahrzeugantrieb führt.

Gleichzeitig wird durch Verminderung der Druckbeaufschlagung des Kupplungsstellglieds 13 die Kupplung aus der Entkuppelstellung in die Kupplungsstellung bewegt.

Auf diese Weise wird mit Hilfe der Durchlaßdrossel 19 ein synchrones Einkuppeln und Gasgeben erreicht. Das Kraftfahrzeug fährt an.

Nach dem Anfahrvorgang ist gemäß Fig. 4 der Fahrvorgang mit Hilfe des Gasstellmagnetventiles 10 steuerbar. Da nach dem in Fig. 3 dargestellten Anfahrvorgang die Kupplung im Einkuppelzustand ist, kann durch verstärkte Druckbeaufschlagung des Gasstellgliedes die Geschwindigkeit entsprechend des vorher eingestellten Ganges erhöht werden. Durch Steuerung des Gasstellmagnetventiles 10 z. B. über Funk ist diese Druckbeaufschlagung über die Fahrleitung 42, den zweiten Eingang 39 des Gaszweiwegeventils 11, den Ausgang 40 dieses Ventils und über Gasleitung 41 sowie Gasdrossel 19 steuerbar. Entsprechend der Druckbeaufschlagung wird das Gasstellglied mehr oder weniger betätigt und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ist so variierbar.

In Fig. 5 sind die verschiedenen Möglichkeiten zum Abbremsen bzw. zur Notbremsung eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Die entsprechenden Einrichtungen zum Anfahren, insbesondere Anfahrschalter 15, bzw. zum Fahren, insbesondere Gasstellmagnetventil 10, sind geschlossen. Eine Druckbeaufschlagung des Gasstellgliedes 14 unterbleibt.

Zur Betätigung des Vorspannzylinders 5 und des Hauptbremszylinders 6 und damit zur Betätigung der Bremsen, wird das Relaisventil 4 mit Hilfe des Relaissteuereingangs 30 durchgeschaltet. Dadurch ist über die Bremsleitung 26 und die Relaisleitung 25 eine Verbindung zwischen Druckminderer 3 und Vorspannzylinder 5 bzw. Hauptbremszylinder 6 hergestellt.

Das Durchschalten des Relaisventils 4 geschieht mit Hilfe des Bremszweiwegeventils 7 über dessen Ausgang 49 und die Relaissteuerleitung 50.

Die Druckbeaufschlagung des Bremszweiwegeventils 7, und damit die Durchschaltung des Relaisventils 4, ist über den ersten Eingang 47 bzw. den zweiten Eingang 48 des Zweiwegeventils möglich. Im ersten Fall ist entweder das Stromausfallmagnetventil 8 bzw. das Bremsauslösemagnetvenil 9 geöffnet. Eine Öffnung des Stromausfallmagnetventils ergibt sich, sobald die Steuerung des Fahrzeuges ausfällt, wie z. B. bei einem Stromausfall.

In diesem Fall wird der erste Eingang 47 des Bremszweiwegeventiles 7 über das Stromausfallmagnetventil 8 mit dem Druckverminderer 3 verbunden und druckbeaufschlagt. Der gleiche Vorgang ist durch gezielte Steuerung des Bremsauslösemagnetventils 9 analog durchführbar.

Im zweiten Fall, der Druckbeaufschlagung des zweiten Eingangs 48 des Bremszweiwegeventils 7, wird mit Hilfe des mechanischen Stellgliedes 20 das Relaisventil 4 durchgeschaltet.

Gleichzeitig zum Bremsvorgang wird über den Leerlaufabzweigpunkt 27 die Leerlaufleitung 31 analog zur Bremsleitung 26 druckbeaufschlagt. Über den ersten Eingang 32 des Kupplungszweiwegeventils 12 wird mit Hilfe des Ausgangs 34 desselben und der daran angeschlossenen Kupplungsleitung 35 das Kupplungsstellglied 13 betätigt und die Kupplung in die Trennstellung bewegt. Eine weitere Druckbeaufschlagung der Gasstelleinrichtung 14 über die Gasventilleitung 37, die am Gas-Kupplungs-Verzweigungspunkt 36 mit der Kupplungsleitung 35 verbunden ist, wird durch die Gasdrossel 19 unterbunden.

Auf diese Weise ist also eine kontrollierte gesteuerte Bremsung mit Hilfe des Bremsauslösemagnetventils 9 bzw. durch eine Person mit Hilfe des mechanischen Stellgliedes 20 auslösbar. Zusätzlich ist bei Ausfall der Kontrollmöglichkeiten eine Notbremsung mit Hilfe des Stromausfallmagnetventils 8 sichergestellt. Um die Antriebseinrichtung durch den Bremsvorgang bei eingelegtem Gang nicht auszuschalten, wird gleichzeitig das Kupplungsstellglied 13 betätigt und somit die Kupplung auf Trennstellung gestellt. Eine weitere Betätigung des Gasstellgliedes 14 wird durch die Durchlaßdrossel 19 verhindert.

Bei Verwendung eines Automatikgetriebes anstatt eines Schaltgetriebes ist eine Betätigung der Kupplung unnötig und die entsprechenden Einrichtungen dazu könnten wegfallen.

Anschließend an das Bremsmanöver ist eine Fortsetzung der Fahrzeugkontrolle analog zu den Fig. 2 bis 4 möglich.

Claims (31)

1. Vorrichtung zum Überprüfen von Wirkungen eines Kraftfahrzeugunfalls mit mindestens einem Kraftfahrzeug das mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit an einen vorab definierten Kollisionspunkt führbar ist, mit einem Antrieb für das Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß zum Nachbilden des Unfalles der bordeigene Fahrzeugantrieb, eine eventuelle Kupplung sowie die Bremse durch Stellglieder (5, 6; 13, 14) mit einem Druckmittelbetätigungssystem (1) verbunden sind, das neben einem Vorratsbehälter (2) selektiv ansprechbare Ventile (4, 7, 8, 9, 10, 11, 12) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckvorratsbehälter (2) parallel über eine Relaisleitung (25) mit einem Eingang eines Relaisventils (4), über eine Steuerleitung (55) mit Bremsventilen (8, 9), einem Gasstellventil (10), einem Anfahrschalter (15) und über eine Versorgungsleitung (52) mit einem Eingang eines mechanischen Stellglieds (20) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckminderer (3) dem Druckvorratsbehälter (2) nachgeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Relaisventil (4) mit einem Eingang (29) mit dem Druckminderer (3) und mit einem Ausgang (28) mit dem Bremsenstellglied (5, 6) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsenstellglied (5, 6) aus einer seriellen Anordnung von einem Vorspannzylinder (5) und einem nachgeordneten Hauptbremszylinder (6) gebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (28) des Relaisventils (4) mit einem ersten Eingang (32) eines Kupplungszweiwegeventils (12) verbunden ist, wobei dessen Ausgang (34) mit dem Kupplungsstellglied (13) und parallel dazu mit einem ersten Eingang (38) eines Gaszweiwegeventils (11) verbunden ist, wobei dessen Ausgang (40) mit dem Gasstellglied (14) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasdrossel (19) zwischen dem Gasstellglied (14) und dem Ausgang (40) des Gaszweiwegeventils (11) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasstellventil (10) mit einem zweiten Eingang (39) des Gaszweiwegeventils (11) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsventile (8, 9) im wesentlichen parallel mit einem Steuereingang (30) des Relaisventils (4) verbunden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bremszweiwegeventil (7) zwischen den Bremsventilen (8, 9) und dem Relaissteuereingang (30) angeordnet ist, wobei dessen erster Eingang (47) mit den Bremsventilen (8, 9) und dessen Ausgang (49) mit dem Relaissteuereingang (30) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang (53) des mechanischen Stellgliedes (20) mit einem zweiten Eingang (48) des Bremszweiwegeventils (7) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Anfahrschalter (15) mit einem zweiten Eingang (33) des Kupplungszweiwegeventils (12) verbunden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil (16) zwischen Anfahrschalter (15) und Kupplungszweiwegeventil (12) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckverminderungsschalter (17) parallel zur Verbindung zum Kupplungszweiwegeventil (12) dem Rückschlagventil (16) nachgeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drossel (18) dem Druckverminderungsschalter (17) nachgeordnet ist.

16. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckvorratsbehälter (2) als Druckluftvorratsbehälter ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsventile (8, 9) und/oder das Gasstellventil (10) als Magnetventil ausgebildet sind.

18. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (15, 17) und/oder die Magnetventile (8, 9, 10) und/oder die Drosseln (18, 19) durch Funk betätigbar sind.

19. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bremsdruckverminderungseinrichtung (64) im Hauptbremszylinder (6) angeordnet ist.

20. Verfahren zum Überprüfen von Wirkungen eines Kraftfahrzeugunfalls bei dem mindestens ein Kraftfahrzeug durch einen Antrieb für das Fahrzeug mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit an einen vorab definierten Kollisionspunkt geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Nachbilden des Unfalls der bordeigene Antrieb, eine eventuelle Kupplung sowie die Bremse durch Druckeinwirkung selektiv betätigt werden.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Relaisventil (4), Bremsventile (8, 9), ein Gasstellventil (10), ein Anfahrschalter (15) und ein mechanisches Stellglied (20) in einem Druckmittelbetätigungssystem (1) zur gleichzeitigen Druckeinwirkung mit einem Vorratsbehälter (2) verbunden werden.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Ventile (4, 8, 9, 10), der Schalter (15) und der Stellglieder (20) der Druck im Druckmittelbetätigungssystem gemindert wird.

23. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsen mit dem Relaisventil (4) verbunden und von diesem gesteuert werden.

24. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig bei Betätigung der Bremsen durch eine Verbindung zu den Stellgliedern für Kupplung und Gas diese in Trennstellung beziehungsweise Standgasstellung gestellt werden.

25. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasstellventil durch eine Verbindung mit dem Gasstellglied die Geschwindigkeitsänderungen steuert.

26. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Verbindung mit einem Steuereingang (30) des Relaisventils (4) mit den Bremsventilen (8, 9) der Relaisventildurchgang gesteuert wird.

27. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Verbindung des Steuereingangs (30) des Relaisventils (4) mit dem mechanischen Stellglied (20) der Relaisventildurchgang gesteuert wird.

28. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor einem Anfahren des Kraftfahrzeuges der Anfahrschalter (15) geöffnet wird und durch eine Verbindung zwischen Anfahrschalter und den Stellgliedern für Kupplung und Gas diese in die Trennstellung beziehungsweise die Standgasstellung gestellt werden.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anfahren des Kraftfahrzeuges der Anfahrschalter (15) geschlossen wird und der zwischen Anfahrschalter und den Stellgliedern (13, 14) für Kupplung und Gas gespeicherte Druck mit Hilfe eines Druckverminderungsschalters (16) abgebaut wird, wobei synchron die Kupplung aus der Trennstellung in eine Einkuppelstellung bewegt wird und das Gas durch verminderte Drosselung der Druckeinwirkung auf das Gasstellglied (14) betätigt wird.

30. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Ausfallen der Steuerungsmöglichkeiten des Druckmittelbetätigungssystems ein Bremsventil (9) geöffnet wird und über das Relaisventil (4) die Bremsen betätigt.

31. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (15, 17) und/oder die Magnetventile (8, 9, 10) und/oder sonstige Steuerungseinrichtungen (18, 19) des Druckmittelbetätigungssystems (1) durch Funk betätigt werden.