DE4206238C2

DE4206238C2 - Druckluft-Bremsanlage für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4206238C2
Application number: DE19924206238
Authority: DE
Inventors: Werner Stumpe
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2012-02-29
Also published as: DE4206238A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Druckluft-Bremsanlage für Kraftfahrzeuge nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine solche Bremsanlage ist bekannt (DE 32 12 930 A1).

Bei derartigen Bremsanlagen ist es grundsätzlich unerwünscht, wenn die Bremswirkung an den Radbremsen des Fahrzeugs nicht zum gleichen Zeitpunkt und mit unterschiedlichem Ausmaß einsetzt. Dies kann seine Ursache in unterschiedlicher Einstellung, Reibungsverlusten, Toleranzen usw. an den einzelnen Radbremsen haben. Unterschiedlicher Einsatz der Radbremsen beeinträchtigt die Fahrstabilität und das Verschleißverhalten von Reibungsbremsen.

Bei der bekannten Bremsanlage sind daher Maßnahmen getroffen, um diese Mängel auszugleichen: Zum einen wird bei einer Bremsbetätigung der an jedem Bremszylinder anliegende Druck sensiert, zum anderen wird die Bremswirkung überwacht. Unterschiedliche Bremswirkung wird mit Hilfe eines elektronischen Steuergeräts durch entsprechende Aussteuerung des Druckes kompensiert. Die Sensierung der Bremswirkung an den einzelnen Radbremsen ist jedoch relativ aufwendig.

Aufgabe

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckluft- Bremsanlage für Kraftfahrzeuge der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher auf einfache Weise ein möglichst gleichzeitiger Einsatz der Bremswirkung an allen gebremsten Fahrzeugrädern gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Druckluft-Bremsanlage hat den Vorteil, daß mit geringem Aufwand das Wirksamwerden der Bremsbetätigung zeitlich erfaßbar ist und Unterschiede an den einzelnen Radbremsen eines Fahrzeugs ausgleichbar sind. Dadurch wird ein zeitgleicher Einsatz der Bremswirkung an allen gebremsten Fahrzeugrädern möglich, was die Fahrstabilität sowie das Verschleiß- und Wärmeverhalten der Bremsen günstig beeinflußt. Bei einer Fahrzeugkombination aus Zug- und Anhängefahrzeug werden hierdurch die Koppelkräfte reduziert.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Druckluft-Bremsanlage möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand einer in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellten Druckluft-Bremsanlage in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Eine in der Zeichnung vereinfacht dargestellte Druckluft-Bremsanlage 1 weist einen zweikreisig ausgebildeten, elektrischen Bremswertgeber 2 auf, der über eine Trittplatte 3 betätigbar ist. Der Bremswertgeber 2 ist mit zwei Leitungen 4, 5 mit einem elektronischen Zentral- Steuergerät 6 der Bremsanlage verbunden. Vom Zentral-Steuergerät 6 gehen Steuer- und Signalleitungen 7, 8 zu Steuergeräten 9 in Radbremsen 10, 11 eines im übrigen nicht dargestellten Fahrzeugs zugeordneten Druckregelmodulen 12, 13 aus. Die Steuergeräte 9 der Druckregelmodule 12, 13 sind dem Zentral-Steuergerät 6 untergeord net. An das Steuergerät 9 des jeweiligen Druckregelmoduls 12, 13 ist mit einer Leitung 14 ein außerhalb der Module angeordneter Signal geber 15 angeschlossen. Innerhalb der Module 12, 13 steht das Steuergerät 9 mit einem Drucksensor 16 sowie mit elektromagnetischen Betätigungsmitteln 17 eines Stellventils 18 für die Bremsdruck-Aus steuerung in Verbindung.

Das Stellventil 18 jedes Druckregelmoduls 12, 13 ist mit einer Ver bindungsleitung 21, 22 an einen Druckluft-Vorratsbehälter 23 ange schlossen. Von dem Stellventil 18 jedes Druckregelmoduls 12, 13 geht eine Bremsleitung 24, 25 aus. Die Bremsleitung 24 führt zu einem der Radbremse 10 zugeordneten Bremszylinder 26; an die Bremsleitung 25 ist ein Bremszylinder 27 für die Betätigung der Radbremse 11 ange schlossen.

Nachfolgend ist die Radbremse 10 ausführlich beschrieben. Dabei ist davon ausgegangen, daß ebenso wie identische Druckregelmodule 12, 13 auch baugleiche Radbremsen 10, 11 des Fahrzeugs vorgesehen sind. Auf die Wiedergabe weiterer Radbremsen des Kraftfahrzeugs sowie ggf. eines Anhängers ist verzichtet.

Der Bremszylinder 26 hat in seinem Gehäuse 30 eine membranbegrenzte Arbeitskammer 31, an welche die Bremsleitung 24 angeschlossen ist. Der Arbeitskammer 31 abgewandt befindet sich im Gehäuse 30 ein membranbetätigter Kolben 32 mit einer das Gehäuse 30 arbeitskammer abgewandt durchgreifenden Kolbenstange 33. Die Kolbenstange 33 ist mit einem schwenkbaren Bremshebel 34 für einen Bremsnocken 35 einer Trommelbremse 36 gelenkig verbunden. Die Trommelbremse 36 besitzt zwei, einen Bremsbelag 37 tragende Bremsbacken 38, die mit dem Bremsnocken 35 entgegen der Kraft einer Rückzugfeder 39 gegen eine mit einem nicht dargestellten Fahrzeugrad verbundene Bremstrommel 40 anpreßbar sind. In gleicher Weise ist auch eine Trommelbremse 41 der Radbremse 11 ausgestattet.

In der gezeichneten Arbeitsstellung des Bremszylinders 26, d. h. die Radbremse 10 ist betätigt und verzögert das zugeordnete Fahrzeugrad, ist der als Schalter 43 ausgebildete Signalgeber 15 geschlossen und ein Stößel 44 ragt in die Arbeitskammer 31 des Bremszylinders 26. Bei nicht betätigter Radbremse 10 ist dagegen der Stößel 44 aufgrund des von einer Rückstellfeder 45 zurückgedrängten Kolbens 32 zurück geschoben, so daß der als federbetätigter Schließer ausgebildete Schalter des Signalgebers 15 offen ist.

Wirkungsweise

Für eine Bremsbetätigung wird durch Niedertreten der Trittplatte 3 im elektrischen Bremswertgeber 2 ein Signal erzeugt und an das Zen tral-Steuergerät 6 abgegeben, welches das Signal ggf. aufbereitet und an das jeweilige Steuergerät 9 der Druckregelmodule 12 und 13 verteilt. Das Steuergerät 9 schaltet das angeschlossene Stellventil 18 in eine Druckaufbau-Stellung, so daß Druckluft aus dem Vorratsbe hälter 23 durch die Verbindungsleitungen 21, 22 und die Bremsleitun gen 24, 25 in die Arbeitskammer 31 des jeweiligen Bremszylinders 26 bzw. 27 strömen kann. Der dabei in die Arbeitskammer 31 einge steuerte Druck wird vom zugeordneten, an die jeweilige Bremsleitung 24, 25 angeschlossenen Drucksensor 16 erfaßt und als elektrisches Signal an das zugeordnete Steuergerät 9 abgegeben. In Abhängigkeit von der Betätigung der Trittplatte 3 und dem Signal des jeweiligen Drucksensors 16 wird das entsprechende Stellventil 18 in Druck halte-Stellungen sowie in Druckabbau-Stellungen geschaltet. Demgemäß verändert sich der Druck in der Arbeitskammer 31 des Bremszylinders 26, 27.

Bei einem Einströmen von Druckluft in die Arbeitskammer 31 des je weiligen Bremszylinders 26, 27 wird der Kolben 32 aus seiner Ruhe stellung vom Gehäuse 30 abgehoben. Die Kolbenstange 33 zwingt dem Bremshebel 34 eine Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinn auf, wo durch nockenbetätigt die Bremsbeläge 37 der Bremsbacken 38 zur An lage an der Bremstrommel 40 gebracht werden. Durch weiteres Erhöhen des Druckes in der Arbeitskammer 31 wird an der Trommelbremse 36 ein Bremsmoment erzeugt. Durch Verringern des Druckes in der Arbeitskam mer 31 wird das Bremsmoment vermindert bis schließlich der Kolben 32 in seine Grundstellung zurückkehrt.

Bei der Bremsbetätigung führt der Kolben 32 ausgehend von der Grund stellung bis zum Anlegen der Bremsbeläge 37 an der Bremstrommel 40 einen Anlegehub und in umgekehrter Richtung einen Ablegehub aus. Zu sammengefaßt sind diese beiden Hübe als Anstellhub bezeichnet. Wäh rend dieses Anstellhubes führt der Stößel 44 des Signalgebers 15 an jedem Bremszylinder 26, 27 einen von der Kolbenbewegung abhängigen Hub aus, während dem beim Erreichen einer bestimmten Position des Kolbens 32 der Signalgeber 15 ein "Ein"-Signal erzeugt, welches durch die Leitung 14 zum Steuergerät 9 des jeweiligen Druckregel moduls 12, 13 übertragen wird. Das Signal des Signalgebers 15 wird bei allen Bremszylindern 26, 27 in der gleichen Position des Kolbens 32 generiert. Das Signal kann jedoch bei den einzelnen Bremszylin dern 26, 27 bei unterschiedlichen in die Arbeitskammer 31 einge steuerten Drücken entstehen. Demzufolge wird auch die Signalabgabe des zugeordneten Signalgebers 15 in unterschiedlichen Zeiten erfol gen. Ein Bremszylinder mit z. B. hohem Betätigungswiderstand wird erst bei einem höheren Druck in der Arbeitskammer 31 sowie später die signalabgebende Position des Kolbens 32 erreichen als ein wider standsarmer Bremszylinder. Bei der Signalabgabe des Signalgebers 15 am jeweiligen Bremszylinder 26, 27 wird vom zugeordneten Drucksensor 16 der vom Stellventil 18 ausgesteuerte Druck erfaßt und im Steuer gerät 9 des betreffenden Druckregelmoduls 12 bzw. 13 gespeichert so wie an das Zentral-Steuergerät 6 übermittelt. Das Zentral-Steuerge rät 6 vergleicht die diese Drücke repräsentierenden Signale und er kennt hieraus, daß beispielsweise der Bremszylinder 26 bei der Sig nalgabe des Signalgebers 15 eines höheren Druckes bedarf als der Bremszylinder 27. Diese für den Bremszylinder 26 typische Druckab weichung (oder Druckdifferenz zum Druckniveau des Bremszylinders 27, bei dem die Signalgabe des Signalgebers 15 erzeugt wird) wird als entsprechendes Signal im Steuergerät 9 des dem Bremszylinder 26 zu geordneten Druckregelmoduls 12 abgespeichert und bei folgenden Bremsbetätigungen dazu benutzt, diesen Bremszylinder mit einem um die Druckabweichung erhöhten Druck zu beaufschlagen.

Das Zentral-Steuergerät 6 kann die Druckabweichung aus mehreren Mes sungen ermitteln. Es kann die Druckabweichung auch bei mit unter schiedlicher Dynamik ausgeführten Bremsbetätigungen berechnen. Da im Verlauf des Ablegehubes, d. h. bei der Rückkehr des Kolbens 32 in seiner Ruhestellung, ebenfalls ein "Aus"-Signal am Signalgeber 15 erzeugt wird, kann auch bei dieser Signalabgabe der Betätigungsdruck der Bremszylinder 26, 27 erfaßt und einer Ermittlung der Druckab weichung zugrundegelegt werden. Dabei können die bei Anlegehub und Ablegehub unterschiedlichen Betätigungsdrücke bei Signalgabe eine gleiche oder unterschiedliche Wichtung erfahren. Beispielsweise kann auch die Druckabweichung durch Mitteln der bei Anlegehüben und bei Ablegehüben des gleichen Bremszylinders 26 bzw. 27 erfaßten Drücke bestimmt werden.

Aufgrund dieser Maßnahmen wird ein weitgehend zeitgleiches Wirksam werden der Bremsbetätigung an allen Radbremsen 10, 11 mit weitgehend übereinstimmender Intensität der Bremswirkung erzielt, und zwar an allen Radbremsen eines Fahrzeugs oder einer Fahrzeug-Kombination.

Dabei kann es abweichend vom Ausführungsbeispiel ausreichend sein, ein einziges zentrales Steuergerät 6 vorzusehen, welches die für den jeweiligen Bremszylinder 26 bzw. 27 typische Druckabweichung durch ein korrigiertes Ansteuersignal für das dem Bremszylinder zugeord nete Stellventil 18 einsteuert. Außerdem kann aus der Signalabgabe der Signalgeber 15 erkannt werden, ob Radbremsen 10, 11 schwergängig oder sogar blockiert sind.

Claims

1. Druckluft-Bremsanlage (1) für Kraftfahrzeuge mit einem Bremswertgeber (2) zum wenigstens mittelbaren Ansteuern von Steilventilen (18) für Druckaufbau, Druckhalten und Druckabbau in diesen nachgeordneten Bremszylindern (26; 27), mit je einem Bremszylinder (26; 27) zugeordneten Drucksensoren (16) zum Erfassen des von den Steilventilen (18) ausgesteuerten Drucks, mit je einem Bremszylinder (26; 27) zugeordneten Signalgebern (15) für bei einer Bremsbetätigung von bewegten Gliedern des Bremszylinders (26; 27) erzeugte Signale und mit wenigstens einem elektronischen Steuergerät (6; 9), in dem Signale des Bremswertgebers (2), der Drucksensoren (16) und der Signalgeber (15) zum Beeinflussen und Überwachen der Bremszylinderbetätigung auswertbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeber (15) wenigstens ein von der Position des im Anstellhub bewegten Bremszylindergliedes (Kolben 32) abhängiges Signal erzeugen, daß das Steuergerät (6; 9) bei Signalabgabe des jeweiligen Signalgebers (15) den von dem gleichen Bremszylinder (26; 27) zugeordneten Drucksensor (16) erfaßten Druck speichert und daß das Steuergerät (6; 9) die Drücke der verschiedenen Bremszylinder (26; 27) vergleicht und die für den jeweiligen Bremszylinder (26; 27) typische Druckabweichung bei folgenden Bremsbetätigungen durch ein korrigiertes Ansteuersignal für das dem Bremszylinder (26; 27) zugeordnete Stellventil (18) einsteuert.

2. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckabweichung bei Anlegehüben der Bremszylinder (26; 27) bestimmt wird.

3. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckabweichung bei Ablegehüben der Bremszylinder (26; 27) bestimmt wird.

4. Druckluft-Bremsanlage nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckabweichung durch Mitteln dar bei Anlegehüben und bei Ablegehüben der Bremszylinder (26; 27) erfaßten Drücke bestimmt wird.

5. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeber (15) am Gehäuse (30) der Bremszylinder (26; 27) angeordnete, wenigstens mittelbar von deren Kolben (32) betätigbare Schalter (43) sind.