DE4114861A1

DE4114861A1 - Fahrzeug mit liftbarer nachlaufachse

Info

Publication number: DE4114861A1
Application number: DE4114861A
Authority: DE
Inventors: Joachim Amtsfeld
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 1991-05-07
Filing date: 1991-05-07
Publication date: 1992-11-12
Also published as: DE59202002D1; EP0512216A2; EP0512216B1; EP0512216A3; JP3116314B2; JPH05147522A; US5211449A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit lift barer Nachlaufachse gemäß dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1.

Ein Fahrzeug der eingangs genannten Art ist bekannt aus der DE-PS 31 01 731. In dieser Schrift wird eine pneuma tische Bremsanlage offenbart, bei welcher bei einem Fahrzeug mit sensierter Antriebsachse, d. h. die An triebsräder sind mit Drehzahlfühlern versehen, und mit einer nicht-sensierten Nachlaufachse die Bremszylinder der Nachlaufachse druckmäßig seitenweise an die Brems zylinder der Antriebsachse angehängt sind. Während eine Blockierschutz-Regelung läuft, werden die Räder der Nachlaufachse also von den Antriebsrädern mitgesteuert.

Um ein Blockieren der Räder der Nachlaufachse im Regel falle des Antiblockiersystems mit Sicherheit zu verhin dern, ist deren Druckniveau durch ein zwischengeschal tetes Reduzierventil abgesenkt. Durch diese Maßnahme werden also die Räder der Nachlaufachse unterbremst. Der hierdurch geringfügig längere Bremsweg wird im Interesse von Fahrzeugstabilität und Reifenschonung in Kauf genommen.

Bei einem Nutzfahrzeug mit liftbarer Nachlaufachse verschleißen normalerweise die Bremsbeläge an den Rädern der Nachlaufachse bedeutend langsamer als die Beläge der übrigen Räder, da die Beläge der Nachlaufachse im gelifteten Zustand nicht abgenutzt werden. Ein solcher Unterschied im Abnutzungsgrad der Bremsbeläge ist jedoch betriebstechnisch nicht erwünscht, da es rationeller ist, bei einem Werkstattaufenthalt des Fahrzeugs alle Bremsbeläge gleichzeitig zu wechseln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fahrzeug mit liftbarer Nachlaufachse eine in etwa gleichmäßige Abnutzung aller Bremsbeläge zu gewährlei sten.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 enthal tene Erfindung gelöst. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in vereinfachter, schema tischer Darstellung den pneumatischen und elektronischen Teil eines Fahrzeugs mit Antiblockiersystem (ABS), Antriebsschlupfregelung (ASR) und liftbarer Nachlauf achse. Das Fahrzeug besitzt drei Achsen, wobei die Vorderachse mit (1), die Antriebsachse mit (2) und die liftbare Nachlaufachse mit (3) bezeichnet ist. Den Rädern der Vorderachse (1) sind Federspeicher-Brems zylinder (14, 14′) zugeordnet. Diese sind an sogenannte Modulatoren (8, 8′) angeschlossen. Die Modulatoren sind an einen Druckluftvorrat (13) angeschlossen. Die Dreh zahl der Räder der Vorderachse (1) wird mittels Dreh zahlsensoren (10, 10′) abgetastet. Die Modulatoren (8, 8′) enthalten einen E/P-Wandler, welcher einen elek trisch vorgegebenen Bremsdruck pneumatisch nachbilden kann.

Die Modulatoren (8, 8′) enthalten auch einen Elektro nikteil. An diesen sind die Drehzahlsensoren (10, 10′) angeschlossen. Über eine Datenleitung (24) sind die Modulatoren (8, 8′) mit einer elektronischen Zentralein heit (ZE) (5) verbunden, die für die Vorderachse (1) zuständig ist. Diese ist mit einer weiteren Zentralein heit (6) verbunden, welche für die Regelung der An triebsachse (2) zuständig ist. Hierzu ist diese mit einer Datenleitung (25) mit Modulatoren (9, 9′) ver bunden. An die Zentraleinheit (6) ist weiter über eine weitere Datenleitung (26) eine weitere Zentraleinheit (7) angeschlossen.

Diese ist hauptsächlich für die Steuerung eines Anhän gers zuständig, welcher über einen Anschluß (23) ange schlossen werden kann.

Über eine Datenleitung (22) ist die Zentraleinheit (6) weiter mit einem Proportionalventil (19) verbunden (siehe unten).

An beide Zentraleinheiten (5, 6) ist ein Bremswertgeber (4) angeschlossen. Dieser wird vom Fahrer betätigt und gibt dessen Bremskommando über eine Leitung (27) an die genannten Zentraleinheiten (5, 8).

Sowohl die Elektronik-Teile der Modulatoren als auch die Zentraleinheiten sind mit einem oder mehreren Mikro computern versehen. Es handelt sich hier um eine elek trische Bremsanlage mit "verteilter Intelligenz".

Die bereits genannten Modulatoren (9, 9′) werden eben falls vom Druckluftvorrat (13) gespeist. Sie dienen zur Einstellung des Bremsdruckes in den Bremszylindern (15, 15′) der Räder der Antriebsachse (2). Die Bremszylinder (15, 15′) sind ebenfalls als Federspeicher ausgebildet. Die pneumatischen Anschlüsse für den Federspeicherteil (Feststellbremse) sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.

An den Elektronikteil der Modulatoren (9, 9′) sind Drehzahlsensoren (11, 11′) für die Räder der Antriebs achse angeschlossen.

Die Räder der Nachlaufachse (3) sind mit Bremszylindern (16, 16′) ohne Federspeicheranteil versehen. Ihre Drehzahl wird mit zusätzlich vorhandenen Drehzahl sensoren (12, 12′) abgetastet.

Die genannten Drehzahlsensoren der Nachlaufachse sind über eine Leitung (21) an den Elektronikteil des Pro portionalventils (19) angeschlossen und sind damit über die Datenleitung (22) mittelbar auch mit den Zentralein heiten (5, 6, 7) verbunden. Die Bremszylinder (16, 16′) der Nachlaufachse sind an Zweiwegeventile (18, 18′) angeschlossen. Diese Ventile lassen jeweils den größeren anstehenden Druck zu den Bremszylindern durch. Die rechte Seite der Ventile (18, 18′) sind an den Ausgang des Proportionalventils (19) angeschlossen. Die linke Seite der Ventile (18, 18′) ist jeweils an den Ausgang eines Select-Low-Ventiles (17, 17′) angeschlossen. Diese Select-Low-Ventile lassen jeweils den niedrigeren anstehenden Druck durch.

Die genannten Select-Low-Ventile (17, 17) sind einer seits angeschlossen an die Ausgänge der Modulatoren (9, 9′). Andererseits besteht ein Anschluß über ein 3/2- Wegeventil (20) an den Druckluftvorrat (13).

Das dargestellte Druckluft-Bremssystem mit ABS- und ASR-Funktion funktioniert wie folgt.

Im Teilbremsbereich wird die Bremsanforderung des Fahrers vom Bremswertgeber (4) aufgenommen und über die genannten Elektroniken an die Modulatoren (8, 8′, 9, 9′) weitergeleitet. Diese wandeln das vorgegebene elek trische Signal in einen entsprechenden Druckwert um.

Im normalen Betrieb, also ohne laufende Antriebsschlupf regelung, ist das 3/2-Wegeventil (20) in geöffneter Stellung (wie gezeichnet). Dies hat zur Folge, daß die Select-Low-Ventile (17, 17′) die Bremsdrücke der Modula toren (9, 9′) zur Nachlaufachse (3) hin durchlassen. Die Bremsen der Nachlaufachse werden aber gleichzeitig über das Proportionalventil (19) und die Zweiwegeventile (18, 18′) beaufschlagt, und zwar mit einem etwa 20 bis 30 Prozent höheren Druck als die Bremsyzlinder der An triebsachse (2). Der niedrigere Druck der Modulatoren (9, 9′) wird von den Zweiwegeventilen (18, 18′) abge sperrt. Der höhere Druck wird dem Proportionalventil (19) über die Datenleitung (22) mitgeteilt. Der Druck wird den Bremszylindern (16, 16′) über die Zweiwege ventile (18, 18′) zugeleitet.

Vorteilhaft ist, daß das Proportionalventil (19) mecha nisch für eine niedrigere Frequenz ausgelegt sein kann als die Modulatoren (8, 9), da es nicht ABS-fähig sein muß.

In Sonderfällen kann der Druck an der Nachlaufachse auch noch höher eingestellt werden, z. B. bis zu 50% Über bremsung.

Falls die Räder der Antriebsachse (2) oder die Räder der Nachlaufachse (3) in einen Schlupfzustand geraten, wird dieses von den zugeordneten Drehzahlsensoren erkannt und den Elektroniken gemeldet. Falls eine Blockierschutz- Regelung anläuft, wird das Proportionalventil (19) über die Leitung (22) auf Entlüftung geschaltet. Über die Zweiwegeventile (18, 18′) und die geöffneten Select-Low- Ventile (17, 17′) erfolgt jetzt eine Mitsteuerung der Bremszylinder der Nachlaufachse (3) durch den Bremsdruck für die Bremszylinder der Antriebsachse (2). Die Brem senbestückung an Antriebsachse (2) und Nachlaufachse (3) ist dabei so auszulegen, daß bei gleichen Bremsdrücken die Antriebsachse zuerst Blockierneigung zeigt. Hier durch wird ein Blockieren der mitgesteuerten Nachlauf achse verhindert. Es erfolgt also eine seitenweise Mitsteuerung.

Im Fall einer Antriebsschlupfregelung (ASR) wird das 3/2-Wegeventil (20) umgesteuert, so daß es in die Sperr stellung gerät. Hierdurch werden die Select-Low-Ventile (17, 18) ebenfalls gesperrt. Die Mitsteuerung der Bremszylinder der Nachlaufachse (3) wird hierdurch also unterbunden. Dies ist notwendig, damit bei einer soge nannten Differentialbremsung eines durchdrehenden Antriebsrades das entsprechende Rad der Nachlaufachse nicht mit eingebremst wird. Hierdurch würde sich natur gemäß das Anfahren erschweren.

Bei einer erneuten Teilbremsung schaltet das System wieder in den anfänglichen Zustand zurück, in welchem die Räder der Nachlaufachse (3) um 20 bis 30 Prozent überbremst werden.

Die dargestellte Bremsanlage funktioniert natürlich sinngemäß genauso, wenn anstatt einer Nachlaufachse (3) eine Vorlaufachse vorhanden ist. Weiter ist es nicht von Bedeutung, ob das Bremssystem wie hier dargestellt als elektrisches Bremssystem (EBS) mit dezentraler Intelli genz ausgebildet ist, oder ob lediglich ein normales Antiblockiersystem mit zusätzlicher Antriebsregelfunk tion vorgesehen ist.

Claims

1. Fahrzeug mit liftbarer Nachlaufachse (3), bei dem mindestens die Bremsen (15, 15′) der Antriebsachse (2) in ein Antiblockiersystem einbezogen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsen (16, 16′) der Nachlaufachse (3) gegenüber den Bremsen der übrigen Achsen überbremst sind.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) die Räder der Nachlaufachse (3) sind mit Dreh zahlsensoren (12, 12′) versehen;
b) es ist ein von einer Steuerelektronik (6) steuer bares Ventil (19) vorgesehen, durch welches die Bremszylinder (16, 16′) der Nachlaufachse (3) im Normalbetrieb bzw. Teilbremsbereich mit einem höheren Druck als die Bremszylinder (15, 15′) der Antriebsachse beaufschlagbar sind;
c) es sind zusätzliche Ventile (17, 18, 17′, 18′) vorgesehen, durch welche die Bremszylinder (16, 16′) der Nachlaufachse (3) im Schlupfbereich direkt vom Bremsdruck der Bremszylinder (15, 15′) der Antriebsachse (2) mitsteuerbar sind;

3. Fahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß das Ventil (19) als Porportionalventil ausgebildet ist und an einen Druckmittelvorrat (13) angeschlossen ist.

4. Fahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich net daß die Überbremsung etwa 25% beträgt.

5. Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß die Ventile (17, 17′) als Select-Low- Ventile ausgebildet sind.

6. Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß die Ventile (18, 18′) als Zweiwegeventile ausgebildet sind.

7. Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, daß dem Ventil (19) von einer Elektronik (Zentraleinheit 6) über eine elektrische Verbin dungsleitung (22) eine Information über die jewei lige Höhe einer Teilbremsung und über den Regelzu stand des Antiblockiersystems mitgeteilt wird.

8. Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß das Ventil (19) während eines Regelzustan des des Antiblockiersystems den Druck Null aus steuert.

9. Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß ein 3/2-Wege-Magnetventil (20) vorgesehen ist, welches von der Elektronik (Zentraleinheit 6) des Antiblockiersystems so ansteuerbar ist, daß es im Fall einer Antriebsschlupfregelung einen Vorrats druck (13) von den Select-Low-Ventilen (17, 17′) abtrennt und diese damit sperrt.

10. Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, daß die Elektronik (Zentraleinheiten 5, 6, 7) des Antiblockiersystems so ausgebildet ist, daß nach Beendigung eines Regelzustandes bei einer erneuten Teilbremsung das Ventil (19) wieder auf den erhöhten Bremsdruck umgesteuert wird.