DE4132506A1

DE4132506A1 - Druckmittel-bremsanlage fuer fahrzeugzuege

Info

Publication number: DE4132506A1
Application number: DE19914132506
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Stumpe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1993-04-01
Also published as: EP0605458A1; WO1993007031A1; JPH06511214A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Druckmittel-Bremsanlage für Fahr zeugzüge aus einem Motorfahrzeug und einem Anhängefahrzeug bzw. Sat telanhänger nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon eine solche Druckmittel-Bremsanlage für Fahrzeugzüge bekannt (EP 04 26 959 A2), bei welcher die bei einer Bremsung auf tretende Koppelkraft mittels eines Sensors erfaßt und das Kraftsig nal einer Steuerelektronik zugeführt wird. Wenn das Kraftsignal ein in der Steuerelektronik gespeichertes Toleranzband überschreitet, modifiziert diese für den nächsten Bremsvorgang das Bremssignal des Anhängefahrzeugs zur Minderung des Auflaufstoßes. Dabei greift die Steuerelektronik in die Ansteuerung eines Anhängersteuer- oder An hängerbremsventils ein. Diese bekannte Bremsanlage kann hinsichtlich ihrer Wirkung nicht befriedigen, insbesondere dann nicht, wenn auf Fahrbahnen mit wechselndem Reibwert gebremst wird. Die Addition ei nes vorbestimmten Wertes zum Zwecke der Voreilung am Anhängersteuer ventil berücksichtigt nämlich nur einen Punkt aus dem gesamten Ab bremsungsbereich.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Druckmittel-Bremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Signal ohne aufwendige Elektronik während der Bremsung zur Minimie rung der Koppelkraft herangezogen wird. In Fahrtrichtung wechselnde Fahrbahnreibwerte führen daher zur schnellen Anpassung der Abbrem sung des mit dem Bremskraftregler ausgestatteten Fahrzeugs. Und durch die lastabhängige Anpassung werden die Koppelkräfte über den gesamten Abbremsungsbereich minimiert.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Druckmittel-Bremsanlage möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Funktionsschema einer die Koppelkraft zwischen einem Motorfahrzeug und einem Anhängefahrzeug auswertenden und auf einen Bremskraftregler schaltenden Einrichtung, Fig. 2 einen Brems kraftregler mit mechanisch eingesteuertem Achslastsignal für stahl gefederte Fahrzeuge und Fig. 3 einen Bremskraftregler mit pneuma tisch eingesteuertem Achslastsignal für luftgefederte Fahrzeuge.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in Fig. 1 vereinfacht dargestellte Druckmittel-Bremsanlage 10 ist für Fahrzeugzüge, bestehend aus einem Motorfahrzeug 11 und einem Anhängefahrzeug 12 bzw. einem Sattelanhänger, bestimmt. Die Brems anlage 10 weist einen pneumatischen und/oder elektrischen Bremswert geber 13 auf, in dem ein vom Fahrzeugführer eingeleitetes Betäti gungssignal, d. h. eine Betätigungskraft F und/oder ein Betätigungs weg s, in ein pneumatisches und/oder elektrisches Bremssignal umge wandelt wird. Das Bremssignal wird einem Anhängersteuerventil 14 zu geführt und an der durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Verbindungsstelle zwischen dem Motorfahrzeug 11 und dem Anhängefahr zeug 12 über eine Leitungskupplung 15 an den nicht dargestellten Teil der Bremsanlage 10 auf dem Anhängefahrzeug 12 übertragen. Das Bremssignal wird vom Bremswertgeber 13 außerdem einem wenigstens ei ner Achse des Motorfahrzeugs zugeordneten Bremskraftregler 16 zuge führt. Der Bremskraftregler 16, welcher pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch arbeitend ausgebildet sein kann, hat einen Signal eingang 17 für ein Achslastsignal. Hierzu ist wenigstens einer Achse des Motorfahrzeugs 11 ein Achslastsignalgeber 18 zugeordnet, mit dem die von der Beladung des Fahrzeugs abhängige Belastung P der Achse erfaßt wird. In Abhängigkeit von der Achslast P verändert der Brems kraftregler 16 das Bremssignal in dem Sinne, daß eine gering bela stete Achse in vermindertem Umfang, eine stark belastete Achse dage gen in erhöhtem Umfang an der Abbremsung des Fahrzeugs beiträgt. Die Bremsanlage 10 ist ferner mit einer Einrichtung 19 zum Messen und Auswerten der Koppelkräfte F_K an der Verbindung zwischen dem Mo torfahrzeug 11 und dem Anhängefahrzeug 12. Dabei kann die Verbindung zwischen den Fahrzeugen als Deichselkupplung bei einem Anhängefahr zeug oder als Sattelkupplung bei einem Sattelanhänger ausgebildet sein. Die Einrichtung 19 weist einen Koppelkraftsensor 20 zum Messen der Koppelkraft F_M auf. Das Koppelkraftsignal des Sensors 20 wird einem Umsetzer 21 zugeführt, der es in ein vom Bremskraftregler 16 verarbeitbares Signal umsetzt, z. B. in der Signalform als Hub, Druck oder als elektrisches Signal. Das umgesetzte koppelkraftabhängige Signal des Umsetzers 21 wird einem Summierglied 22 zugeführt, wo es das Achslastsignal des Achslastsignalgebers 18 modifiziert. Das ggf. lastabhängig und koppelkraftabhängig veränderte Bremssignal des Bremskraftreglers 16 wird wenigstens einem Bremszylinder 23 der Bremsanlage 10 als pneumatischer oder hydraulischer Druck p zugelei tet.

Die an der Kupplung der Fahrzeuge 11 und 12 bei einer Bremsung wirk same Koppelkraft F_K kann sich als Auflaufstoß bemerkbar machen, nämlich dann, wenn beim dargestellten Funktionsschema das Motorfahr zeug 11 eine größere Abbremsung erfährt als das Anhängefahrzeug 12. Der die Horizontalkomponente der Koppelkraft F_K erfassende Sensor 20 erzeugt ein von der Druckkraft des Anhängefahrzeugs 12 auf die Kupplung hervorgerufenes Signal, welches im Bremskraftregler 16 eine Abschwächung des in den Bremszylindern 23 des Motorfahrzeugs 12 wirksamen Druckes hervorruft. Damit wird die Abbremsung des Motor fahrzeugs 11 an die des Anhängefahrzeugs 12 angepaßt. Tritt jedoch statt des Auflaufstoßes ein Zug an der Kupplung auf, so deutet dies auf eine erhöhte Abbremsung des Anhängefahrzeugs 12 hin. Das Koppel kraftsignal bewirkt eine Verstärkung des vom Bremskraftregler 16 er zeugten Bremssignals. Hierdurch wird die Abbremsung des Motorfahr zeugs 11 erhöht. Bei ausgeglichener Abbremsung der beiden Fahrzeug teile wird eine Minimierung der Koppelkraft F_K an der Kupplung er reicht, was der Beanspruchung und der Verkehrssicherheit des Fahr zeugzuges zugute kommt. Damit ein Überbremsen der mit dem Brems kraftregler 16 last- und koppelkraftabhängig abgebremsten Fahrzeug achse verhindert wird, kann auch ein Einsteuern des vom Achslastsig nalgeber 18 kommenden Achslastsignals in den Umsetzer 21 der Ein richtung 19 zum Messen und Auswerten der Koppelkräfte erfolgen. Im Umsetzer 21 wird dann das Koppelkraftsignal verändert.

Durch das koppelkraftabhängige Signal wird - wie erwähnt - das Achs lastsignal modifiziert. Bei einem als Strahlenregler ausgebildeten Bremskraftregler 16 bewirkt dies ein Schwenken der Reglerkennlinie um den sogenannten Knickpunkt; bei einer anderen Reglerbauform kann dies durch Parallelverschiebung der Kennlinie erfolgen. Die Ein steuerung des durch das Koppelkraftsignal modifizierten Achslastsig nals in einen Bremskraftregler 16 kann an einer Achse oder an mehre ren Achsen eines Fahrzeugs erfolgen. Die hierdurch hervorgerufene Bremsdruckänderung kann in den Bremszylindern 23 einer oder mehrerer Achsen des Motorfahrzeugs 11 wirksam werden. Außerdem kann die Maß nahme sowohl auf dem Motorfahrzeug 11 als auch auf dem Anhängefahr zeug 12 getroffen werden.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist sche matisch ein pneumatischer Bremskraftregler 16.1 dargestellt, wie er beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 33 29 708 A1 bekannt ist. Dieser Bremskraftregler 16.1 ist zur Verwendung bei stahlgefe derten Fahrzeugen bestimmt. Er hat einen Signaleingang 26 für ein als Bremsdruck vorliegendes Bremssignal und einen Signalausgang 27 für das lastabhängig veränderte Bremssignal. Ferner ist ein nicht dargestellter Vorratanschluß für Druckluft vorgesehen. Außerdem be sitzt der Bremskraftregler 16.1 einen Signaleingang an einer Steuer welle 28 für ein mechanisch abgeleitetes, ggf. koppelkraftmodifi ziertes Achslastsignal. Mit der Steuerwelle 28 ist ein Betätigungs hebel 29 verbunden, der steuerwellenabgewandt mit einem Gestänge oder Lenker 30 in Verbindung steht. Der Lenker 30 wiederum ist mit einer durch eine Stahlfederung 31 am Fahrzeug abgestützten Fahrzeug achse 32 verbunden. Der Betätigungshebel 29 und der Lenker 30 sind mit einem Winkel von etwa 90° zueinander angeordnet. Bei einer last abhängigen Einfederung des Fahrzeugs ruft der Lenker 30 eine Schwenkbewegung des Betätigungshebels 29 und damit eine Veränderung des Bremssignals am Signalausgang 27 des Bremskraftreglers 16 hervor.

Im Verlauf des Lenkers 30 ist ein als Summierglied 22 wirkendes Stellglied 33 angeordnet, d. h., das Stellglied 33 trennt den Lenker 30 in einen der Fahrzeugachse 32 zugeordneten Abschnitt und in einen dem Betätigungshebel 29 zugeordneten Abschnitt. Das Stellglied 33 hat einen Signaleingang 34 für das im Umsetzer 21 umgesetzte koppel kraftabhängige Signal. Das Stellglied 33 kann als pneumatische oder hydraulische Verstelleinrichtung in Form einer Kolben-Zylinder-An ordnung ausgebildet sein. Dabei ist der eine Abschnitt des Lenkers mit dem Kolben, der andere Abschnitt mit dem Zylinder verbunden. Das Stellglied 33 kann auch eine elektromagnetische Verstelleinrichtung in Form eines Hubmagneten oder als elektromotorisch angetriebener Spindeltrieb ausgebildet sein. Ein dem Stellglied 33 am Signalein gang 34 zugeführtes koppelkraftabhängiges Signal bewirkt eine Län genänderung des Lenkers 30 und demzufolge aufgrund der Schwenkbewe gung des Betätigungshebels 29 eine Änderung der Winkelstellung der Steuerwelle 29 des Bremskraftreglers 16.1. Wie mit strichpunktierten Linien angedeutet, kann das Stellglied 33 auch im Verlauf des Betä tigungshebels 29 angeordnet sein. Eine Längenänderung des Betäti gungshebels 29 bei gleichbleibender Länge des Lenkers 30 ruft eben falls eine Schwenkbewegung des Betätigungshebels 29 und eine Ände rung der Winkelstellung der Steuerwelle 28 hervor. Ferner ist es möglich, statt dessen das kuppelkraftabhängige Signal (strichpunk tierter Pfeil) auf einen Signaleingang 35 eines elektromagnetisch betätigten Vorsteuerventils an einem lastabhängigen Bremskraftreg ler, wie er aus der DE 33 29 708 A1 bekannt ist, aufzuschalten.

Das in Fig. 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel betrifft einen beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 39 22 892 A1 bekannten Bremskraftregler 16.2 zur Verwendung in luftgefederten Fahrzeugen. Der Bremskraftregler 16.2 ist gleichfalls mit dem schon erwähnten Signaleingang 26 und dem Signalausgang 27 sowie einem nicht darge stellten Vorratsanschluß für Druckluft versehen. Des weiteren ist der Bremskraftregler 16.2 mit einem Signaleingang 37 für ein pneu matisch abgeleitetes, ggf. koppelkraftmodifiziertes Achslastsignal versehen. Hierzu steht der Signaleingang 37 des Bremskraftreglers 16.2 mit der Luftfederung 38 einer Fahrzeugachse 32 in Verbindung. Im Signalweg zwischen der Luftfederung 38 und dem Bremskraftregler 16.2 ist außerdem ein Druck-Korrekturventil 40 angeordnet. Dieses hat einen Eingang 41 für das pneumatische, vom Druck der Luftfede rung 38 abgeleitete Achslastsignal. Ein zweiter Eingang 42 ist für das in Druck umgesetzte koppelkraftabhängige Signal vorgesehen. Ein dritter Eingang 43 steht mit dem Druckluftvorrat in Verbindung. Ein Signalausgang 44 des Druck-Korrekturventils 40 ist an den Signalein gang 37 des Bremskraftreglers 16.2 angeschlossen. Der von der Bela stung der Fahrzeugachse 32 abhängige Druck in der Luftfederung 38 wird bei einer Bremsung im Druck-Korrekturventil 40 durch das am Eingang 42 eingesteuerte, koppelkraftabhängige Signal modifiziert und in den Signaleingang 37 des Bremskraftreglers 16.2 eingesteuert. Dort bewirkt es am Signalausgang 27 einen lastabhängig sowie kop pelkraftkorrigierten Bremsdruck für die Ansteuerung der Bremszylin der 23 dieser Fahrzeugachse 32.

In Fig. 3 ist am Bremskraftregler 16.2 ein zusätzlicher Eingang 45 für einen Vorsteuerdruck vorgesehen, wie z. B. aus der Offenlegungs schrift DE 33 29 708 A1 bekannt. Alternativ zum Druck-Korrekturven til 40 kann das koppelkraftabhängige Signal (strichpunktierter Pfeil) auch in diesen Eingang 45 eingesteuert werden, um zur Mini mierung der horizontalen Koppelkraftkomponente während einer Brem sung beizutragen.

Claims

1. Druckmittel-Bremsanlage (10) für Fahrzeugzüge aus einem Motor fahrzeug (11) und einem Anhängefahrzeug (12) bzw. Sattelanhänger, mit einem fahrerbetätigt ein Bremssignal (Bremsdruck) erzeugenden Bremswertgeber (13), mit einem das Bremssignal lastabhängig verän dernden Bremskraftregler (16) sowie mit einer Koppelkräfte zwischen dem Motorfahrzeug (11) und dem Anhängefahrzeug (12) bzw. dem Sattel anhänger messenden und auswertenden Einrichtung (19), mit deren Sig nal das Bremssignal veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das koppelkraftabhängige Signal auf einen Signaleingang (17) des Brems kraftreglers (16) geschaltet ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kop pelkraftabhängige Signal wenigstens mittelbar auf den Signaleingang (17) für das Achslastsignal des Bremskraftreglers (16) geschaltet ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Achslastsignal durch das koppelkraftabhängige Signal in einem Sum mierglied (22) modifizierbar ist.

4. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kop pelkraftabhängige Signal durch das Achslastsignal beeinflußbar ist.

5. Bremsanlage nach Anspruch 3, mit einem pneumatischen Bremskraft regler (16.1) mit einem Signaleingang (Steuerwelle 28) für ein me chanisch abgeleitetes Achslastsignal und mit einem auf eine Steuer welle (28) wirkenden Betätigungshebel (29), der durch ein Gestänge (Lenker 30), mit einer Fahrzeugachse (32) verbunden ist, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen der Fahrzeugachse (32) und der Steuer welle (29) ein deren Stellung (Drehwinkel) koppelkraftabhängig ver änderndes Stellglied (33) angeordnet ist.

6. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (33) als ein die Länge des Betätigungshebels (29) oder des Gestänges (Lenker 30) pneumatisch, hydraulisch, elektromagne tisch oder elektromotorisch verändernde Verstelleinrichtung ausge bildet ist.

7. Bremsanlage nach Anspruch 3, mit einem pneumatischen Bremskraft regler (16.2) mit einem Signaleingang (37) für ein vom Druck einer Luftfederung (38) abgeleitetes, pneumatisches Achslastsignal, da durch gekennzeichnet, daß das Achslastsignal in einem Druck-Korrek turventil (40) durch das koppelkraftabhängige Signal modifizierbar ist.

8. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kop pelkraftabhängige Signal als Vorsteuerdruck auf den Bremskraftregler (16.1; 16.2) geschaltet ist.