EP2590844A1 - Elektrisch betreibbare bremse, elektrische gleitschutzanordnung für eine solche bremse und verfahren zum betätigen einer elektrisch betreibbaren bremse - Google Patents

Elektrisch betreibbare bremse, elektrische gleitschutzanordnung für eine solche bremse und verfahren zum betätigen einer elektrisch betreibbaren bremse

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Publication number
EP2590844A1
EP2590844A1 EP11725666.9A EP11725666A EP2590844A1 EP 2590844 A1 EP2590844 A1 EP 2590844A1 EP 11725666 A EP11725666 A EP 11725666A EP 2590844 A1 EP2590844 A1 EP 2590844A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brake
control input
input
drive unit
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11725666.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Schmitt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2590844A1 publication Critical patent/EP2590844A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1705—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/662—Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/68—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves
    • B60T13/683—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves in pneumatic systems or parts thereof

Definitions

  • the invention relates to an electrically operable brake, an electrical Gleitschutzan angel for an electric brake and a method for actuating an electrically operable brake.
  • a retarder is known (EP 1 338 077 Bl), which can be used for vehicles, especially rail vehicles.
  • the known retarder is a rotating eddy current brake.
  • an electrically controlled brake system is known from the Offenlegungsschrift DE2056827A, in which the egg ⁇ NEN an electrical signal having one of the force at a brake pedal or handle directly proportional amplitude and on the other an electric Gleitschutzsignal with the value of the sliding of a rotating object be generated inversely proportional amplitude.
  • a circuit compares the values of the amplitudes of both electrical signals with each other and outputs an output signal equal to the lower of the two values to control a valve that controls the energization of a brake.
  • an additional circuit changes a signal supplied in a usual manner from a normal Gleitschutzscnies signal in the electric sliding ⁇ protection signal, wherein the additional circuit consists of a Ban ⁇ le constant current, a shunt circuit and a current-voltage circuit.
  • the invention has for its object to provide an electrically operable brake generally in a simple manner and thus cost with anti-skid.
  • an electrical ⁇ cal Gleitschanaku is provided, and the electrical Gleitschan onion is provided with an electrical control input to actuate a Bel dividede- and a vent valve provided electrical outputs for a conventional pneumatic brake betae ⁇ tigbare Gleitschutzreglers connected; the electrical Gleittikan onion also includes a further electrical control input for application of an electrical rapid brake application signal, and is provided with a step elekt ⁇ control output for a switching element in the braking circuit.
  • a significant advantage of the brake according to the invention is that it can be used on a known for pneumatic brakes Gleitschutzregler, which is not only approved by the competent authorities but also already tested many times and is known to be ⁇ reliable. Moreover, the invention provides production-technical advantage is that because of the use of a known per se and introduced Gleitschutzreglers can work with Size ⁇ ren quantities and less variety of types.
  • the one electrical control input of the antiskid arrangement can be connected in different ways to the electrical outputs of the antiskid controller.
  • the electrical control input of the sliding protection arrangement is arranged upstream of a switching device which alternately switches on the electrical outputs of the Gleitschutzreglers an electrical control input.
  • This embodiment has the advantage that both the signals of the anti-skid control for the aeration valve and the signals for the vent valve are utilized, so that the sliding ⁇ protection arrangement operates at a relatively high pulse frequency and thus particularly well prevents a wheel standstill during the rapid braking process.
  • the Switching also be integrated in the Gleitschutzregler.
  • one electrical control input of the electrical anti-slip arrangement is permanently connected to one of the two electrical outputs of the anti-slip regulator.
  • the Gleitstoffan für extract with a lower, d. H. about half as large pulse frequency as in the just described embodiment acted upon.
  • the Gleitschutzan Aunt includes a drive unit in the inventive electric brake, having the one and the further control input and is designed so that with a during the occurrence of
  • the electric brake of the invention may not only provide a slip protection in the event of an emergency maneuver, but may provide this possibility in case of operation ⁇ stunt. Accordingly, the present invention Ansteu ⁇ er bain a brake with an operating signal beaufschlag ⁇ cash additional input, and is designed so that when during the occurrence of the service brakes signal additionally occurring signal at the one control input of the drive unit, the switching element is actuated separating.
  • electric brakes can also be provided with anti-skid protection as rotating eddy current brakes, in that the switching element is arranged with its switching path in the braking circuit formed by the exciter circuit with the exciter coil arrangement of the rotating eddy current brake.
  • the drive unit of the electric brake according to the invention can be configured in different ways; However, it is considered particularly advantageous if the drive ⁇ unit is designed as a logic circuit and has an AND gate which is upstream of the switching element and having an input via an inverter to the one control input of the drive unit and with another input with an OR Member is connected; the OR gate is connected with a ⁇ A transition to the further control input of the drive unit and to a further input to the additional control input of the control unit.
  • the drive circuit thus comes out in a simple manner with two logic elements and an inverter.
  • the switching element may also be designed in different ways in the electric brake according to the invention; For example, it may be a relay or contactor. As be ⁇ Sonder advantageous but is considered when the
  • Switching element is a semiconductor switch, because such a switching element manages without moving components and therefore is comparatively reliable.
  • the Ansteu- unit is associated with an optocoupler.
  • the electric brake according to the invention advantageous ⁇ way legally includes a temperature sensor, whose output is connected to the Gleitschutzregler.
  • a load sensor may also be advantageous, because the weight of the respective vehicle to be braked also has an effect on the sliding behavior of its wheels; the load sensor is connected on the output side to the anti-slip regulator.
  • At least one Stromüberwa ⁇ chung device is present in the brake circuit, which is connected to the output side of the Gleitschutzregler.
  • the invention further has for its object to propose a simp ⁇ che produce and easy to mount Gleitschutzan ⁇ properly.
  • a Gleitschutzan angel is proposed, which can be used as a building block to supplement an electric brake to a non-slip function as well as for Retrofitting an electrically operable brake without anti-slip function is suitable.
  • the anti-slip arrangement may have advantageous embodiments, as they emerge from the related to the anti-skid arrangement claims. This results in advantages similar or corresponding to those which have already been shown above in connection with the statements on the electric brake according to the invention.
  • the invention relates to a method for actuating an electric brake and has set itself the task of designing this method to achieve optimum braking behavior.
  • Gleitschutzreglers is acted upon and a Schnellbremssig ⁇ nal is given to another control input of Gleitschutzanssen.
  • the previously normal braking method for an electrically operable brake can be supplemented in a simple manner to a anti-slip function, and this in so ⁇ remote done with special safety and reliability, as known in a per se, proven Gleitstoffregler for pneumatically operable braking is resorted to.
  • Figure 1 shows an embodiment of an inventive
  • Figure 2 is a series of diagrams illustrating the
  • FIG. 1 shows a Gleitschutzregler 1, which may be advantageously part of a brake control computer ei ⁇ ner electric brake.
  • the Gleitterrorismregler 1 is designed as it is commonly used in pneumatic brakes.
  • the Gleitterrorismregler 1 has an input El, via which it can be acted upon by a rapid braking signal SB.
  • the Gleitstoffregler 1 also has outputs AI and A2, where signals B and E occur when the anti-skid function is activated.
  • the signals B are signals of a conventional anti-skid control, as he usually gives them to control a Bel-safeteventils; the Sig ⁇ dimensional E are electrical signals which are output from the Gleitschutzreg ⁇ ler 1 when a normally associated Entllibraryeventil to be actuated him.
  • the signals B and E are not supplied to a venting or venting valve, but to a switching device 2, in which the signals B and E are switched to an input E2 of a control device 3 in the exemplary embodiment shown.
  • the switching device 2 may be integrated in the Gleitschutzregler 1.
  • the drive unit 3 contains on the input side an inverter 4, which - as the diagram 3 of Figure 2 shows - then outputs a pulse J at its output when neither the signal B nor the signal E at the input of the switching device 2 is present.
  • the signal J is supplied to an input E3 of an AND gate 5, which is connected to a further input E4 to an upstream OR gate 6.
  • the OR gate 6 in turn has an input E5 for application of a rapid braking signal SB and a further input E6 for a service brake signal BB.
  • the drive unit 3 has a control output A3, to which a control element 7 is connected with its control input E7, which is connected to its (not shown)
  • This brake actuator 9 can be actuated by a supply device 10 of the electrically operable brake.
  • the brake actuator 9 is provided with a temperature sensor 11 which is a
  • Temperature signal TT to an input E9 of Gleitschutzreg ⁇ coupler 1 supplies.
  • a current read-back device 12 which has two current measuring instruments 13 and 14, with de ⁇ nen for redundancy reasons each generates a so-called Stromgurle ⁇ se signal and is supplied to the Gleitschutzregler 1.
  • This current read-back signal serves to check the function of the anti-slip arrangement.
  • FIG. 1 furthermore shows, a brake unit 15 is marked with dash-dotted lines in order to illustrate that further anti-skid control devices 15a, 15b and 15c can be controlled with identical structure to slow down more axles of a vehicle with multiple electric brakes with anti-skid.
  • FIG. 1 To explain the operation of the arrangement shown in Figure 1 reference is made to the figure 2, in which in the diagram 1, first the signal E of the Gleitschreglers 1 are shown over the time t; this signal E occurs at the output A2 of the sliding protection controller 1 when it is in operation.
  • the diagram 2 of Figure 2 shows the temporal
  • the signals appearing in the diagrams 1 to 3 arise when an emergency braking is to take place.
  • the fast braking signal SB which is shown over the time t in the diagram 4 of FIG. 2, also occurs.
  • the OR gate 6 or at the input E4 of the AND gate 5 then enters a signal SB ', which corresponds to the signal SB.
  • ⁇ on the basis of the AND of the signals at the inputs E3 and E4 of the AND gate 5 is then obtained an A3 of the control unit 3 at the output of the AND gate, or at the control output
  • Actuating signal S as shown in the diagram 6 of Figure 2 ge ⁇ shows.
  • This signal S thus indicates during which period of time T respectively the switching element 7 is opened, where ⁇ occurs by pulsing an interruption of the brake circuit 8 via the brake actuator 9 and thus a slip protection for the electrically actuated brake is achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrisch betreibbare Bremse. Um eine elektrisch betreibbare Bremse allgemein auf einfache Weise und damit kostengünstig mit einem Gleitschutz zu versehen, ist im Bremsstromkreis (8) einer elektrischen Gleitschutzanordnung (3, 7) vorgesehen, die mit einem elektrischen Steuereingang (E2) an zur Betätigung eines Belüfte- und eines Entlüfteventils vorgesehene elektrische Ausgänge (A1, A2) eines für pneumatisch betätigbare Bremsen üblichen Gleitschutzreglers (1) angeschlossen ist und einen weiteren elektrischen Steuereingang (E5) zur Beaufschlagung mit einem elektrischen Schnellbremssignal (SB) aufweist. Die Gleitschutzanordnung (3, 7) ist außerdem mit einem elektrischen Steuerausgang (A3) für ein Schaltelement im Bremsstromkreis (8) versehen. Die Erfindung betrifft ferner eine Gleitschutzanordnung für eine elektrische Bremse und ein Verfahren zum Betreiben einer elektrisch betreibbaren Bremse.

Description

Beschreibung
Elektrisch betreibbare Bremse, elektrische Gleitschutzanord¬ nung für eine solche Bremse und Verfahren zum Betätigen einer elektrisch betreibbaren Bremse
Die Erfindung betrifft eine elektrisch betreibbare Bremse, eine elektrische Gleitschutzanordnung für eine elektrische Bremse sowie ein Verfahren zum Betätigen einer elektrisch betreibbaren Bremse.
Beispielsweise aus dem Aufsatz „Adaptiver Gleitschutz für Schienenfahrzeuge" von T. Stützle, U. Viereck, M. Enning und A. Striberski in „at - Automatisierungstechnik" März 2006, Seiten 139 bis 148 ist ein Gleitschutz für Schienenfahrzeuge mit einer pneumatischen Bremse bekannt, der mit pneumatischen Komponenten arbeitet, indem an einen elektrischen Gleitschutzregler mit zwei elektrischen Ausgängen die elektrischen Steuereingänge eines Belüfte- und eines Entlüfteventil ange- schlössen sind. Die beiden Ventile können bei einem Bremsvorgang je nach Bremssituation angesteuert werden, wodurch ein nachgeordnetes Betätigungsventil für die pneumatische Bremse betätigt wird. Damit wird auf pneumatischem Wege bei einer pneumatischen Bremse unter Erzielung eines Gleitschutzes ein Achsstillstand während der Bremsung durch automatisches Ent¬ lüften und Belüften der pneumatischen Bremse verhindert.
Ferner ist es beispielsweise aus dem „Bremsenhandbuch" dritte Auflage, 2006, Seite 277 von B. Breuer und K.H. Bill bekannt, zum Abbremsen von Schienenfahrzeugen Magnetschienenbremsen einzusetzen, die zum Bremsen abgesenkt und elektromagnetisch von den Schienen angezogen werden. Außerdem sind lineare Wirbelstrombremsen für Schienenfahrzeuge bekannt, bei denen wan- dernde Magnetfelder in der Schiene kreisende Wirbelströme er¬ zeugen .
Außerdem ist ein Retarder bekannt (EP 1 338 077 Bl), der für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, einsetzbar ist.
Bei dem bekannten Retarder handelt es sich um eine rotierende Wirbelstrombremse .
Des Weiteren ist aus der Offenlegungsschrift DE2056827A eine elektrisch gesteuerte Bremsenanlage bekannt, bei der zum ei¬ nen ein elektrisches Signal mit einer der Kraft an einem Bremspedal bzw. Handgriff direkt proportionalen Amplitude und zum anderen ein elektrisches Gleitschutzsignal mit einer dem Wert des Gleitens eines umlaufenden Gegenstandes umgekehrt proportionalen Amplitude erzeugt werden. Ein Kreis vergleicht die Werte der Amplituden beider elektrischen Signale miteinander und gibt zur Steuerung eines Ventils, das die Erregung einer Bremse regelt, ein Ausgangsignal ab, das gleich dem niedrigeren der beiden Werte ist. Dabei ändert eine zusätzli- che Schaltung ein in üblicher Weise aus einer normalen Gleitschutzschaltung geliefertes Signal in das elektrische Gleit¬ schutzsignal, wobei die zusätzliche Schaltung aus einer Quel¬ le konstanten Stromes, einem Nebenschlusskreis und einem Strom-Spannungskreis besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrisch betreibbare Bremse allgemein auf einfache Weise und damit kostengünstig mit einem Gleitschutz zu versehen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer elektrisch betreibbaren Bremse erfindungsgemäß im Bremsstromkreis eine elektri¬ sche Gleitschutzanordnung vorgesehen ist, und die elektrische Gleitschutzanordnung ist mit einem elektrischen Steuereingang an zur Betätigung eines Belüfte- und eines Entlüfteventils vorgesehene elektrische Ausgänge eines für pneumatisch betä¬ tigbare Bremsen üblichen Gleitschutzreglers angeschlossen; die elektrische Gleitschutzanordnung weist auch einen weiteren elektrischen Steuereingang zur Beaufschlagung mit einem elektrischen Schnellbremssignal auf und ist mit einem elekt¬ rischen Steuerausgang für ein Schaltelement im Bremsstromkreis versehen.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Bremse besteht darin, dass bei ihr auf einen für pneumatische Bremsen an sich bekannten Gleitschutzregler zurück gegriffen werden kann, der nicht nur von den zuständigen Behörden zugelassen sondern auch bereits vielfach erprobt und als zuverlässig be¬ kannt ist. Darüber hinaus bietet die Erfindung den ferti- gungstechnischen Vorteil, dass wegen der Verwendung eines an sich bekannten und eingeführten Gleitschutzreglers mit größe¬ ren Stückzahlen und geringerer Typenvielfalt gearbeitet werden kann. Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Bremse kann der eine elektrische Steuereingang der Gleitschutzanordnung in unterschiedlicher Weise mit den elektrischen Ausgängen des Gleitschutzreglers verbunden werden. Als vorteilhaft wird es ange¬ sehen, wenn dem einen elektrischen Steuereingang der Gleit- schutzanordnung eine Umschalteinrichtung vorgeordnet ist, die die elektrischen Ausgänge des Gleitschutzreglers abwechselnd auf den einen elektrischen Steuereingang schaltet. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass sowohl die Signale des Gleitschutzreglers für das Belüfteventil als auch die Signale für das Entlüfteventil ausgenutzt werden, so dass die Gleit¬ schutzanordnung mit einer relativ hohen Impulsfrequenz arbeitet und damit besonders gut einen Radstillstand während des Schnellbremsvorgangs verhindert. Selbstverständlich kann die Umschalteinrichtung auch in den Gleitschutzregler integriert sein .
Unter Umständen kann es aber auch ausreichend sein, wenn ge- mäß einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Bremse der eine elektrische Steuereingang der elektrischen Gleitschutzanordnung ständig mit einem der beiden elektrischen Ausgänge des Gleitschutzreglers verbunden ist. In diesem Falle wird die Gleitschutzanordnung mit einer geringeren, d. h. etwa halb so großen Impulsfrequenz wie bei der eben geschilderten Ausführungsform beaufschlagt.
Als besonders vorteilhaft wird es im Rahmen der Erfindung an¬ gesehen, wenn bei der erfindungsgemäßen elektrischen Bremse die Gleitschutzanordnung eine Ansteuereinheit enthält, die den einen und den weiteren Steuereingang aufweist und so ausgeführt ist, dass bei einem während des Auftretens des
Schnellbremssignals zusätzlich auftretendem Signal an dem ei¬ nen Steuereingang der Ansteuereinheit das Schaltelement tren- nend betätigt wird. Der besondere Vorteil dieser Ausführungs¬ form besteht darin, dass die elektrische Bremse hinsichtlich der Gleitschutzanordnung lediglich mit einem Schaltelement und einer Ansteuereinheit versehen werden muss und daher vergleichsweise kostengünstig hergestellt werden kann, weil in einem Schienenfahrzeug in der Regel bereits ein Gleitschutz¬ regler für pneumatische Bremsen vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße elektrische Bremse kann nicht nur einen Gleitschutz im Falle einer Schnellbremsung bereitstellen, sondern kann diese Möglichkeit auch im Falle einer Betriebs¬ bremsung vorsehen. Demgemäß weist erfindungsgemäß die Ansteu¬ ereinheit einen mit einem Betriebsbremsensignal beaufschlag¬ baren zusätzlichen Eingang auf und ist so ausgeführt, dass bei einem während des Auftretens des Betriebsbremsensignals zusätzlich auftretendem Signal an dem einen Steuereingang der Ansteuereinheit das Schaltelement trennend betätigt wird. So lassen sich auch elektrische Bremsen in einer vorteilhaften Ausführungsform als rotierende Wirbelstrombremsen in einfa- eher Weise mit einem Gleitschutz versehen, indem das Schaltelement mit seiner Schaltstrecke im vom Erregerstromkreis mit der Erregerspulenanordnung der rotierenden Wirbelstrombremse gebildeten Bremsstromkreis angeordnet ist. Die Ansteuereinheit der erfindungsgemäßen elektrischen Bremse kann in unterschiedlicher Weise ausgestaltet sein; als besonders vorteilhaft wird es jedoch erachtet, wenn die Ansteuer¬ einheit als Logikschaltung ausgebildet ist und ein UND-Glied aufweist, das dem Schaltelement vorgeordnet ist und mit einem Eingang über einen Inverter mit dem einen Steuereingang der Ansteuereinheit und mit einem weiteren Eingang mit einem ODER-Glied verbunden ist; das ODER-Glied ist mit einem Ein¬ gang an den weiteren Steuereingang der Ansteuereinheit und mit einem weiteren Eingang an den zusätzlichen Steuereingang der Ansteuereinheit angeschlossen ist. Die Ansteuerschaltung kommt damit in einfacher Weise mit zwei Logik-Elementen und einem Inverter aus.
Das Schaltelement kann bei der erfindungsgemäßen elektrischen Bremse ebenfalls in unterschiedlicher Weise ausgeführt sein; beispielsweise kann es ein Relais bzw. Schütz sein. Als be¬ sonders vorteilhaft wird es jedoch angesehen, wenn das
Schaltelement ein Halbleiterschalter ist, weil ein solches Schaltelement ohne bewegliche Bauteile auskommt und daher vergleichsweise funktionssicher ist.
Um eine ggf. erforderliche galvanische Entkopplung zwischen der Gleitschutzanordnung und dem Bremsstromkreis der elektri- sehen Bremse zu erzielen, ist vorteilhafterweise der Ansteu- ereinheit ein Optokoppler zugeordnet.
Da das Gleitverhalten eines Fahrzeugs auch temperaturabhängig ist, enthält die erfindungsgemäße elektrische Bremse vorteil¬ hafterweise einen Temperatur-Sensor, der ausgangsseitig an den Gleitschutzregler angeschlossen ist.
Auch das Vorsehen eines Lastfühlers kann vorteilhaft sein, weil sich auch das Gewicht des jeweils abzubremsenden Fahrzeugs auf das Gleitverhalten seiner Räder auswirkt; der Lastfühler ist ausgangsseitig an den Gleitschutzregler angeschlossen . Um prüfen zu können, ob die erfindungsgemäße elektrische
Bremse hinsichtlich des Gleitschutzes einwandfrei funktio¬ niert, ist im Bremsstromkreis mindestens eine Stromüberwa¬ chungseinrichtung vorhanden, die ausgangsseitig an den Gleitschutzregler angeschlossen ist.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine einfa¬ che herzustellende und einfach zu montierende Gleitschutzan¬ ordnung vorzuschlagen.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist erfindungsgemäß eine Gleit- schutzanordnung für eine elektrische Bremse einen Steueraus¬ gang für ein in dem Bremsstromkreis der elektrischen Bremse liegendes Schaltelement und einen Steuereingang zum Anschlie¬ ßen von zur Betätigung eines Belüfte- und eines Entlüfteventils vorgesehenen elektrischen Ausgängen eines für pneuma- tisch betätigbare Bremsen üblichen Gleitschutzreglers und ei¬ nen weiteren Steuereingang zur Beaufschlagung mit einem
Schnellbremssignal auf. Damit ist eine Gleitschutzanordnung vorgeschlagen, die sich als Baustein zum Ergänzen einer elektrischen Bremse um eine Gleitschutzfunktion sowie zum Nachrüsten einer elektrisch betreibbaren Bremse ohne Gleitschutzfunktion eignet.
Die Gleitschutzanordnung kann vorteilhafte Ausgestaltungen aufweisen, wie sie aus den auf die Gleitschutzanordnung bezogenen Patentansprüchen hervorgehen. Dabei ergeben sich Vorteile ähnlich bzw. entsprechend denen, die oben bereits im Zusammenhang mit den Ausführungen zur erfindungsgemäßen elektrischen Bremse aufgezeigt worden sind.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betätigen einer elektrischen Bremse und stellt sich die Aufgabe, dieses Verfahren unter Erzielung eines optimalen Bremsverhaltens auszugestalten .
Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Verfahren, bei dem erfindungsgemäß eine im Bremsstromkreis liegende Gleitschutzanord¬ nung an einem Steuereingang mit zur Betätigung eines Belüfte- und eines Entlüfteventils vorgesehenen elektrischen Ausgangs- Signalen eines für pneumatisch betätigbare Bremsen üblichen
Gleitschutzreglers beaufschlagt wird und ein Schnellbremssig¬ nal auf einen weiteren Steuereingang der Gleitschutzanordnung gegeben wird. Mit diesem Verfahren lässt sich das bislang übliche Bremsverfahren für eine elektrisch betreibbare Bremse auf einfache Weise um eine Gleitschutzfunktion ergänzen, wobei dies mit besonderer Sicherheit und Zuverlässigkeit inso¬ fern geschieht, als auf einen an sich bekannten, bewährten Gleitschutzregler für pneumatisch betätigbare Bremsen zurückgegriffen wird.
Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die auf das Verfahren bezogenen Pa¬ tentansprüche hingewiesen, wobei sich die im Einzelnen er- zielbaren Vorteile aus den obigen Ausführungen ohne weiteres ergeben .
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Gleitschutzanordnung zusammen mit einem Gleitschutzregler und einem nur schematisch dargestellten Bremsaktor für eine im Übrigen nicht dargestellte elektrische Bremse und in
Figur 2 eine Reihe von Diagrammen zu Veranschaulichung der
Wirkungsweise der in Figur 1 dargestellten Gleit Schutzanordnung wiedergegeben. Die Figur 1 zeigt einen Gleitschutzregler 1, der in vorteilhafter Weise auch Bestandteil eines Bremssteuerrechners ei¬ ner elektrischen Bremse sein kann. Der Gleitschutzregler 1 ist so ausgeführt, wie er üblicherweise bei pneumatischen Bremsen eingesetzt wird. Der Gleitschutzregler 1 weist einen Eingang El auf, über den er mit einem Schnellbremssignal SB beaufschlagbar ist. Der Gleitschutzregler 1 weist ferner Ausgänge AI und A2 auf, an denen Signale B und E auftreten, wenn die Gleitschutzfunktion aktiviert ist. Die Signale B sind Signale eines herkömmlichen Gleitschutzreglers, wie er sie in der Regel zur Steuerung eines Belüfteventils abgibt; die Sig¬ nale E sind elektrische Signale, die von dem Gleitschutzreg¬ ler 1 dann abgegeben werden, wenn ein ihm normalerweise zugeordnetes Entlüfteventil betätigt werden soll. Hier werden die Signale B und E jedoch nicht einem Belüfte- oder Entlüfteven- til zugeführt, sondern einer Umschalteinrichtung 2, in der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Signale B und E auf einen Eingang E2 einer Ansteuereinrichtung 3 geschaltet werden. Die Umschalteinrichtung 2 kann in den Gleitschutzregler 1 integriert sein. Die Ansteuereinheit 3 enthält eingangsseitig einen Inverter 4, der - wie das Diagramm 3 der Figur 2 zeigt - dann an seinem Ausgang einen Impuls J abgibt, wenn weder das Signal B noch das Signal E am Eingang der Umschalteinrichtung 2 vorhanden ist. Das Signal J wird einem Eingang E3 eines UND- Gliedes 5 zugeführt, das mit einem weiteren Eingang E4 an ein vorgeordnetes ODER-Glied 6 angeschlossen ist. Das ODER-Glied 6 wiederum weist einen Eingang E5 zur Beaufschlagung mit ei- nem Schnellbremssignals SB sowie einen weiteren Eingang E6 für ein Betriebsbremsensignal BB auf.
Die Ansteuereinheit 3 weist einen Steuerausgang A3 auf, an den mit seinem Steuereingang E7 ein Schaltelement 7 ange- schlössen ist, das mit seiner - nicht dargestellten -
Schaltstrecke im Bremsstromkreis 8 der nur mit ihrem Bremsak¬ tor 9 dargestellten elektrischen Bremse liegt. Dieser Bremsaktor 9 kann von einer Versorgungseinrichtung 10 der elektrisch betreibaren Bremse betätigt werden. Der Bremsaktor 9 ist mit einem Temperatursensor 11 versehen werden, der ein
Temperatur-Signal TT an einen Eingang E9 des Gleitschutzreg¬ lers 1 liefert.
In dem Bremsstromkreis 8 mit der Versorgungseinrichtung 10 für den Bremsaktor 9 liegt auch eine Stromrückleseeinrichtung 12, die zwei Strommessinstrumente 13 und 14 aufweist, mit de¬ nen aus Redundanzgründen jeweils ein sogenanntes Stromrückle¬ se-Signal erzeugt und an den Gleitschutzregler 1 geliefert wird. Dieses Stromrücklese-Signal dient zur Überprüfung der Funktion der Gleitschutzanordnung.
Wie die Figur 1 ferner zeigt, ist mit strichpunktierten Linien eine Bremseinheit 15 gekennzeichnet um darzustellen, dass mit dem Gleitschutzregler weitere Bremseinheiten 15a, 15b und 15c mit identischem Aufbau angesteuert werden können, um weitere Achsen eines Fahrzeugs mit mehreren elektrischen Bremsen mit Gleitschutz abbremsen zu können. Zur Erläuterung der Wirkungsweise der in Figur 1 dargestellten Anordnung wird auf die Figur 2 Bezug genommen, in der im Diagramm 1 zunächst das Signal E des Gleitschutzreglers 1 über der Zeit t dargestellt sind; dieses Signal E tritt am Ausgang A2 des Gleitschutzregler 1 auf, wenn dieser in Funk- tion ist. Das Diagramm 2 der Figur 2 zeigt den zeitlichen
Verlauf des Signals B am Ausgang AI des Gleitschutzreglers 1, wenn dieser aktiv ist. Wie oben bereits dargelegt wurde, er¬ geben sich bei Benutzung beider Signale E und B aufgrund des Inverters 4 an dessen Ausgang Signale J, wie sie in dem Dia- gramm 3 dargestellt sind.
Die in den Diagrammen 1 bis 3 auftretenden Signale ergeben sich dann, wenn eine Schnellbremsung erfolgen soll. In diesem Falle tritt auch das Schnellbremssignal SB auf, das über der Zeit t in dem Diagramm 4 der Figur 2 gezeigt ist. Am Ausgang des ODER-Gliedes 6 bzw. am Eingang E4 des UND-Gliedes 5 tritt dann ein Signal SB' auf, das dem Signal SB entspricht. Auf¬ grund der UND-Verknüpfung der Signale an den Eingängen E3 und E4 des UND-Gliedes 5 ergibt sich dann am Ausgang des UND- Gliedes bzw. am Steuerausgang A3 der Ansteuereinheit 3 ein
Betätigungssignal S, wie es in dem Diagramm 6 der Figur 2 ge¬ zeigt ist. Dieses Signal S zeigt somit an, während welcher Zeitdauer T jeweils das Schaltelement 7 geöffnet wird, wo¬ durch impulsweise eine Unterbrechung des Bremsstromkreises 8 über den Bremsaktor 9 erfolgt und damit ein Gleitschutz für die elektrisch betätigbare Bremse erzielt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrisch betreibbare Bremse, dadurch gekennzeichnet, dass
· im Bremsstromkreis (8) eine elektrische Gleitschutzan¬ ordnung vorgesehen ist und
• die elektrische Gleitschutzanordnung (3,7) mit einem
elektrischen Steuereingang (E2) an zur Betätigung eines Belüfte- und eines Entlüfteventils vorgesehene elektri- sehe Ausgänge (A1,A2) eines für pneumatisch betätigbare
Bremsen üblichen Gleitschutzregler (1) angeschlossen ist und einen weiteren elektrischen Steuereingang (E5) zur Beaufschlagung mit einem elektrischen Schnellbremssignal (SB) aufweist und
· die elektrische Gleitschutzanordnung (3,7) mit einem
elektrischen Steuerausgang (A3) für ein Schaltelement (7) im Bremsstromkreis (8) versehen ist.
2. Elektrische Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, dass
• dem einen elektrischen Steuereingang (E2)der Gleitschutzanordnung (3,7) eine Umschalteinrichtung (2) vorgeordnet ist, die die elektrischen Ausgänge (A1,A2) des Gleitschutzreglers (1) abwechselnd auf den einen elekt- rischen Steuereingang (E2) schaltet.
3. Elektrische Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
• der eine elektrische Steuereingang (E2) der elektrischen Gleitschutzanordnung (3,7) ständig mit einem der beiden elektrischen Ausgänge (A1,A2) des Gleitschutzreglers (1) verbunden ist.
4. Elektrische Bremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
• die Gleitschutzanordnung (3,7) eine Ansteuereinheit (3) enthält, die den einen (E2) und den weiteren Steuerein- gang (E5) aufweist und so ausgeführt ist, dass bei einem während des Auftretens des Schnellbremssignals (SB) zu¬ sätzlich auftretendem Signal an dem einen Steuereingang (E2) der Ansteuereinheit (3) das Schaltelement (7) tren¬ nend betätigt wird.
5. Elektrische Bremse nach der vorangehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass
• die Ansteuereinheit (3) einen mit einem Betriebsbremsensignal (BB) beaufschlagbaren zusätzlichen Eingang E6) aufweist und so ausgeführt ist, dass bei einem während des Auftretens des Betriebsbremsensignals (BB) zusätz¬ lich auftretendem Signal an dem einen Steuereingang (E2) der Ansteuereinheit (3) das Schaltelement (7) trennend betätigt wird.
6. Elektrischen Bremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
• die elektrische Bremse eine rotierende Wirbelstrombremse ist und
· das Schaltelement mit seiner Schaltstrecke im vom Erre¬ gerstromkreis mit der Erregerspulenanordnung der rotierenden Wirbelstrombremse gebildeten Bremsstromkreis an¬ geordnet ist.
7. Elektrische Bremse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da¬ durch gekennzeichnet, dass
• die Ansteuereinheit (3) als Logikschaltung ausgebildet ist und ein UND-Glied (5) aufweist, das dem Schaltelement (7) vorgeordnet ist und mit einem Eingang (E3) über ei¬ nen Inverter (4) mit dem einen Steuereingang (E2) der Ansteuereinheit (3) und mit einem weiteren Eingang (E4) mit einem ODER-Glied (6) verbunden ist, und
• das ODER-Glied (6) mit einem Eingang an den weiteren Steuereingang (E5) der Ansteuereinheit und mit einem weiteren Eingang an den zusätzlichen Steuereingang (E6) der Ansteuereinheit ( 3 ) angeschlossen ist.
8. Elektrische Bremse nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da¬ durch gekennzeichnet, dass
• das Schaltelement (7) ein Halbleiterschalter ist.
9. Elektrische Bremse nach einem der Ansprüche 4 bis 8, da¬ durch gekennzeichnet, dass
• der Ansteuereinheit ein Optokoppler zugeordnet ist.
10. Elektrische Bremse nach einem der vorangehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass
• sie einen Temperatur-Sensor (11) enthält, der ausgangs- seitig an den Gleitschutzregler (1) angeschlossen ist.
11. Elektrische Bremse nach einem der vorangehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass
• sie einen Lastfühler aufweist, der ausgangsseitig an den Gleitschutzregler angeschlossen ist.
12. Elektrische Bremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
• im Bremsstromkreis (8) mindestens eine Stromüberwa¬ chungseinrichtung (12) vorhanden ist, die ausgangsseitig an den Gleitschutzregler (1) angeschlossen ist.
13. Elektrische Gleitschutzanordnung für eine elektrische Bremse, dadurch gekennzeichnet, dass
• die Gleitschutzanordnung (3,7) einen Steuerausgang (A3) für ein in dem Bremsstromkreis (8) der elektrischen Bremse liegendes Schaltelement (7) aufweist und
• die Gleitschutzanordnung (3,7) einen Steuereingang (E2) zum Anschließen von zur Betätigung eines Belüfte- und eines Entlüfteventils vorgesehenen elektrischen Ausgängen (AI, A2) eines für pneumatisch betätigbare Bremsen üblichen Gleitschutzreglers (1) und einen weiteren Steu¬ ereingang (E5) zur Beaufschlagung mit einem Schnellbremssignal (SB) aufweist.
14. Gleitschutzanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekenn- zeichnet, dass
• dem einen Steuereingang (E2) der Gleitschutzanordnung eine Umschalteinrichtung (2) zur abwechselnden Schaltung der elektrischen Ausgänge (A1,A2) des Gleitschutzreglers (1) auf den einen Steuereingang (E2) vorgeordnet ist.
15. Gleitschutzanordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass
• die Gleitschutzanordnung zwischen ihren elektrischen Anschlüssen zum Einfügen in den Bremsstromkreis eine
Schaltstrecke eines Schaltelementes (7) aufweist und
• die Gleitschutzanordnung eine Ansteuereinheit (3) ent¬ hält, die den einen (E2) und den weiteren Steuereingang (E5) aufweist und so ausgeführt ist, dass bei einem wäh¬ rend des Auftretens des Schnellbremssignals (SB) zusätz- lieh auftretendem Signal an dem einen Steuereingang (E2) der Ansteuereinheit (3) das Schaltelement (7) trennend betätigt wird.
16. Gleitschutzanordnung nach der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass
• die Ansteuereinheit (3) einen mit einem Betriebsbremsensignal (BB) beaufschlagbaren zusätzlichen Eingang (E6) aufweist und so ausgeführt ist, dass bei einem während des Auftretens des Betriebsbremsensignals (BB) zusätz¬ lich auftretendem Signal an dem einen Steuereingang (E2) der Ansteuereinheit (3) das Schaltelement (7) trennend betätigt wird.
17. Gleitschutzanordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass
• die Ansteuereinheit (3) als Logikschaltung ausgebildet ist und ein UND-Glied (5) aufweist, das dem Schaltele- ment (7) vorgeordnet ist und mit einem Eingang (E3) über einen Inverter (4) mit dem einen Steuereingang (E2) der Ansteuereinheit (3) und mit einem weiteren Eingang mit einem ODER-Glied (6) verbunden ist, und
• das ODER-Glied (6) mit einem Eingang an den weiteren
Steuereingang (E5) der Ansteuereinheit (3) und mit einem weiteren Eingang an den zusätzlichen Steuereingang (E6) der Ansteuereinheit (3) angeschlossen ist.
18. Gleitschutzanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass
• das Schaltelement (7) ein Halbleiterschalter ist.
19. Gleitschutzanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass
· der Ansteuereinheit ein Optokoppler zugeordnet ist.
20. Gleitschutzanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass • sie einen Eingang für einen Temperatur-Sensor (11) aufweist.
21. Gleitschutzanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass
• sie einen Eingang für einen Lastfühler aufweist.
22. Gleitschutzanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass
• sie eine Stromüberwachungseinrichtung (12) mit einem
Ausgang zum Anschließen an den Gleitschutzregler (1) aufweist .
23. Verfahren zum Betätigen einer elektrisch betreibbaren Bremse, bei dem
• eine im Bremsstromkreis (8) liegende Gleitschutzanord¬ nung (3,7) an einem Steuereingang (E2) mit zur Betätigung eines Belüfte- und eines Entlüfteventils vorgesehe¬ nen elektrischen Ausgangssignalen (E,B) eines für pneumatisch betätigbare Bremsen üblichen Gleitschutzreglers (1) beaufschlagt wird und
• ein Schnellbremssignal (SB) auf einen weiteren Steuereingang (E5) der Gleitschutzanordnung (3,7) gegeben wird .
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass
• die elektrischen Ausgänge (A1,A2) des Gleitschutzreglers (1) abwechselnd auf den einen Steuereingang (E2) geschaltet werden.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass • mittels einer den einen (E2) und den weiteren Steuereingang (E5) aufweisenden Ansteuereinheit (3) der Gleit¬ schutzanordnung (3,7) bei einem während des Auftretens des Schnellbremssignals (S,B) zusätzlich auftretendem Signal an dem einen Steuereingang (E2) der Ansteuereinheit (3) ein mit seiner Schaltstrecke in dem Bremsstromkreis (8) der elektrischen Bremse liegendes Schaltele¬ ment (7) trennend betätigt wird.
26. Verfahren nach einem Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass
• die Ansteuereinheit (3) an einem zusätzlichen Eingang (E6) mit einem Betriebsbremsensignal (BB) beaufschlagt wird, das bei einem während des Auftretens des Betriebs- bremsensignals (BB) zusätzlich auftretendem Signal an dem einen Steuereingang (E2) der Ansteuereinheit (3) das Schaltelement (7) trennend betätigt.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch ge- kennzeichnet, dass
• als elektrische Bremse eine rotierende Wirbelstrombremse mit ihrer Erregerspulenanordnung im Bremsstromkreis verwendet wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass
• als Ansteuereinheit (3) eine Logikschaltung mit einem UND-Glied (5) verwendet wird, das dem Schaltelement (7) vorgeordnet ist und mit einem Eingang über einen Inver- ter (4) mit dem einen Steuereingang (E2) der Ansteuereinheit (3) und mit einem weiteren Eingang mit einem ODER-Glied (6) verbunden ist, das mit einem Eingang an den weiteren Steuereingang (E5) der Ansteuereinheit (3) und mit einem weiteren Eingang an den zusätzlichen Steu ereingang (E6) der Ansteuereinheit (3) angeschlossen ist .
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch ge kennzeichnet, dass
• als Schaltelement ein Halbleiterschalter verwendet wird
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch ge kennzeichnet, dass
• der Gleitschutzregler (1) mit Ausgangssignalen (TT) eines der elektrischen Bremse zugeordneten Temperatur- Sensors (11) beaufschlagt wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 30, dadurch ge kennzeichnet, dass
• der Gleitschutzregler mit Ausgangssignalen eines Lastfühlers beaufschlagt wird.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 31, dadurch ge kennzeichnet, dass
• der Gleitschutzregler (1) mit Überwachungssignalen mindestens einer im Bremsstromkreis angeordneten Stromüber wachungseinrichtung (12) beaufschlagt wird.
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