EP4536518A1 - Verfahren und vorrichtung zum sicheren bremsen eines anhängers - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum sicheren bremsen eines anhängers

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EP4536518A1
EP4536518A1 EP23727347.9A EP23727347A EP4536518A1 EP 4536518 A1 EP4536518 A1 EP 4536518A1 EP 23727347 A EP23727347 A EP 23727347A EP 4536518 A1 EP4536518 A1 EP 4536518A1
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EP
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trailer
brake
valve
brake system
motor vehicle
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Application number
EP23727347.9A
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English (en)
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Inventor
Julian van Thiel
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ZF CV Systems Global GmbH
Original Assignee
ZF CV Systems Global GmbH
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Publication date
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    • B60T8/321—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/323—Systems specially adapted for tractor-trailer combinations

Definitions

  • the invention relates to a method for safely braking a trailer of a vehicle combination with a towing vehicle and a trailer, the towing vehicle having an electronically controllable pneumatic towing vehicle braking system and the trailer having a pneumatic trailer braking system, the towing vehicle braking system and the trailer braking system being controlled at least by a trailer control line and a trailer supply line are connected, and the trailer brake system has at least one trailer brake circuit with a trailer reservoir for providing a trailer reservoir pressure for the trailer brake circuit, service brake actuators and spring storage actuators.
  • the invention further relates to an electronically controllable pneumatic towing vehicle brake system for a towing vehicle of a vehicle combination and to a towing vehicle with an electronically controllable pneumatic towing vehicle braking system.
  • trailers are designed in such a way that either, for example, a driver in the towing vehicle can provide a parking brake signal, which then causes the spring-loaded actuators in the trailer to be inserted, or it is simply the The supply line between the motor vehicle and the trailer is released, which in turn activates a pneumatic circuit, which in this case either vents the spring actuators or ventilates the service brake actuators of the trailer in order to fix the trailer.
  • trailers typically have a manual switch with which the operator on the trailer can release the spring storage actuators or service brake actuators in order to then maneuver the trailer.
  • the manually provided wedges serve as additional protection in the event that the spring storage actuators or service brake actuators of the trailer are released unintentionally, for example by actuating the manual switch on the trailer.
  • a pneumatic braking device for a commercial vehicle has at least one pneumatically controllable spring accumulator for a parking brake of the commercial vehicle and an electronic parking brake device with at least one control electronics, at least one bistable valve unit, at least one first valve unit, by means of which a parking brake of the trailer of the commercial vehicle can be deactivated when the parking brake of the commercial vehicle is activated and at least one second valve device, which can be connected in such a way that when the system pressure drops to supply the parking brake of the trailer, the parking brake of the trailer can be activated.
  • This second valve device can, for example, have a pressure sensor, by means of which a pressure drop in the system pressure for the parking brake of the trailer below a predetermined threshold value can be determined and a signal can be generated, based on which the parking brake of the trailer is activated by means of the control electronics.
  • DE 10 2015 119 135 A1 therefore provides for generating a signal when the system pressure drops, for example due to a longer idle time or an error, and then activating the parking brake of the trailer and engaging it in order to prevent unwanted rolling away when the system pressure increases again of the trailer.
  • the switch for releasing the trailer's parking brake may be activated unintentionally.
  • an electronically controlled trailer brake control unit for a trailer of a commercial vehicle is known.
  • Both a modulator valve device, which can be designed as an EBS control unit, and a spring brake valve device are integrated into the trailer brake control unit.
  • spring brake functions such as a parking function, a release function, an override function, a spring brake immobilization function, an unregulated emergency brake function, a regulated spring brake emergency brake function, a container-controlled spring brake function, an automatic parking brake actuation function, an auxiliary brake function, a stretch brake function, a test function or an emergency brake prevention function can be provided.
  • the emergency braking function includes a functionality in which emergency braking is automatically initiated when the pressure on the coupling head supply or in the supply line drops.
  • the object of the present invention is to improve the securing of the trailer when it is at a standstill and, in particular, to prevent the trailer from rolling away unintentionally.
  • the invention solves the problem in a method of the type mentioned in that, in response to a request for safe braking of the trailer, the towing vehicle causes the trailer supply pressure in the trailer brake circuit to be lowered, so that the spring storage actuators of the trailer tighten and brake the trailer safely.
  • the invention uses a targeted reduction of the trailer supply pressure in the trailer brake circuit in order to allow the spring actuators to be tightened.
  • Spring actuators are designed in such a way that they are due to a Apply spring force and have a pressure chamber that can be ventilated with compressed air in order to release the brake pads against the spring force. This means that spring actuators close without pressure, while they open under pressure and open under pressure.
  • the invention takes advantage of this and specifically lowers the trailer supply pressure in order to take advantage of the tensioning of the spring storage actuators. If the trailer is parked in this state, even if the release switch on the trailer itself is accidentally activated, no pressure is released and spring-loaded actuators cannot be released even then.
  • the request for safe braking is issued by the motor vehicle itself.
  • this requirement for safe braking is provided, for example, manually by a driver in the cockpit by pressing a corresponding switch or automatically by a unit for autonomous driving. It can also be provided, for example, by an electronic air treatment unit or other systems in the motor vehicle.
  • the towing vehicle braking system provides the requirement for safe braking of the trailer, for example when the towing vehicle braking system detects or is requested to park the vehicle combination as a whole.
  • the requirement for safe braking is provided by a backup unit, preferably a backup unit of the motor vehicle braking system, in an emergency.
  • trailer supply pressure in the trailer brake circuit can be lowered in order to tighten the spring actuators and brake the trailer safely.
  • the trailer supply pressure is reduced to a value below a minimum pressure, preferably the release pressure of the spring storage actuators, in the trailer.
  • the minimum pressure can be, for example, 1 bar or less. Other minimum values are also conceivable, but these should be selected in such a way that the spring storage actuators are securely tightened.
  • the trailer braking system can be designed purely pneumatically, for example as an ABS system, or can also be controlled electronically. In the latter case, an electronic connection (ISO-BUS) is usually provided between the motor vehicle braking system and the trailer braking system, via which signals can also be transmitted.
  • ISO-BUS electronic connection
  • the method includes the step: preventing pressure control via the trailer supply line to prevent the trailer storage container from being filled.
  • the safely braked state of the trailer can be maintained, even if, for example, an air pressure preparation unit in the towing vehicle should deliver compressed air.
  • the prevention preferably takes place before the trailer supply pressure in the trailer brake circuit is lowered in order not to carry out any delivery during the lowering.
  • the trailer supply line can be separated to prevent the trailer storage container from being filled.
  • a driver of the vehicle train can manually uncouple the supply line.
  • an automated coupling system is provided, which in this case automatically disconnects the trailer supply line.
  • the prevention of pressure control via the trailer supply line is implemented by deactivating compressed air delivery via the trailer supply line. For this purpose, for example, a compressor can be deactivated so that the trailer storage container cannot be refilled.
  • the towing vehicle brake system preferably deactivates compressed air delivery into a trailer brake circuit on the towing vehicle side or the compressed air supply in the towing vehicle that supplies the trailer supply line with compressed air.
  • a separate storage container is provided in the motor vehicle to supply the trailer storage container, which can be closed off for this purpose, for example. If a separate compressor is provided in the towing vehicle for the trailer, it may be sufficient to deactivate this compressor.
  • the pressure control should be prevented or reduced in such a way that the volume flow consumed in the trailer exceeds, preferably significantly exceeds, the subsequent volume flow.
  • pressure control via the trailer supply line can be prevented by causing at least one valve arrangement to switch in order to block, vent and/or throttle the trailer supply line.
  • the switching of the valve arrangement is preferably initiated by the motor vehicle brake system.
  • the pressure control for filling the trailer storage container can also be prevented by throttling, since in a throttled state only a small amount of air is conveyed, which is not sufficient to fill the trailer storage container.
  • the valve arrangement that is caused to switch is a stall safety valve of the motor vehicle brake system.
  • stall safety valves are typically provided in motor vehicle brake systems, for example in a so-called Trailer control valve or trailer control module.
  • Tear-off safety valves are designed in such a way that if the trailer supply line is torn off, they switch pneumatically triggered and block or at least throttle the connection between the corresponding coupling head and the supply on the motor vehicle side.
  • the switching of the stall safety valve is triggered or requested by the towing vehicle brake system itself in order to prevent further pressure control to the trailer. In this case, it is not necessary to disconnect the trailer supply line because the switching of the tear-off safety valve also prevents pressure control and the trailer's spring-loaded actuators remain securely clamped.
  • the tear-off safety valve can be switched pneumatically and the towing vehicle brake system controls a tear-off control pressure on the tear-off safety valve in such a way that it switches and prevents pressure control via the trailer supply line.
  • Pneumatically switching the demolition safety valve is a particularly simple option, as these typically have pneumatic feedback and self-holding and therefore usually have a pneumatic control connection.
  • the valve arrangement comprises an electromagnetic deactivation valve unit that can be controlled by the motor vehicle.
  • the electromagnetic deactivation valve unit can be controlled by the motor vehicle brake system.
  • the electromagnetic deactivation valve unit can, for example, directly block or throttle the trailer supply line, or also provide the demolition control pressure for the demolition safety valve.
  • the electromagnetic deactivation valve unit may receive supply or other working pressure from a pressure circuit provided in the towing vehicle, such as a compressed air reservoir not intended for the trailer or in another system. It is also preferred that the electromagnetic deactivation valve unit is pneumatically connected upstream and/or downstream of a trailer control valve of the towing vehicle braking system.
  • the electromagnetic deactivation valve unit can, for example, be pneumatically connected upstream of the trailer control valve by connecting the electromagnetic deactivation valve unit between a compressed air supply provided for the trailer control valve and the corresponding supply connection provided on the trailer control valve. By switching the electromagnetic deactivation valve unit, it can interrupt the connection between the compressed air storage container and the supply connection on the trailer control valve and thus prevent compressed air from being controlled from the trailer control valve to the trailer.
  • the electromagnetic deactivation valve unit can also be connected downstream of the trailer control valve of the towing vehicle brake system in that it is arranged between a corresponding connection of the trailer control valve and the coupling head for connecting the trailer supply line and can thus interrupt this connection.
  • the valve arrangement can comprise an electromagnetic trailer ventilation valve in the trailer brake system, which can be controlled by the towing vehicle.
  • a trailer ventilation valve can, for example, be arranged on the trailer storage container so that it can be vented directly into the environment.
  • lowering the trailer supply pressure includes actuating the service brake actuators of the trailer brake system.
  • this allows the trailer to come to a standstill more quickly, since service brake actuators can typically react somewhat faster than spring actuators, but at the same time the air consumption in the trailer is also increased, so that the trailer supply pressure can be lowered more quickly.
  • the service brake actuators of the Trailer brake system actuated in such a way that high air consumption is achieved.
  • the service brake actuators are actuated in a pulsed manner, namely by alternately ventilating and venting the service brake actuators. If the service brake actuators are ventilated, vented and ventilated again in quick succession, air consumption is particularly high and the trailer supply pressure is reduced as quickly as possible. This also allows the trailer to be braked particularly quickly.
  • lowering the trailer supply pressure includes actuating a trailer parking brake.
  • the trailer parking brake is first actuated by bleeding the spring-loaded actuators and then the service brakes are actuated in a pulsed manner. If the trailer has an anti-compound circuit, actuating the service brakes will simultaneously ventilate and thus release the spring-loaded actuators in order to prevent the actuators from being overloaded. If the service brake actuators are even actuated in a pulsed manner in this case, a particularly high air consumption is achieved, so that the trailer supply pressure can be reduced particularly quickly.
  • lowering the trailer supply pressure includes actuating an alternative air consumer in the trailer, preferably a level control and/or lifting axle.
  • the actuation of the alternative air consumer in the trailer is preferably requested by the towing vehicle braking system, for example via the trailer BUS.
  • the safe braking requirement be provided by the towing vehicle.
  • the requirement for safe braking is caused by the motor vehicle braking system and particularly preferably by a subsystem of the motor vehicle braking system, such as a service brake system, a parking brake system, an electronic air processing unit and/or an autonomous unit Driving the motor vehicle provided. It is also conceivable that several of these systems can provide the request for safe braking, depending on availability and the triggering event of the request.
  • the request is provided by the parking brake system of the motor vehicle brake system. If, on the other hand, it is an emergency braking in the event of a fault, it may be preferred that a unit for autonomous driving of the motor vehicle provides this signal.
  • the towing vehicle is driven against the safely braked trailer to check the braking effect.
  • the system which also provided the requirement for safe braking, provides a signal for starting the towing vehicle. It is sufficient if only a very small force or torque is applied to check whether the trailer is rolling. The trailer can then be uncoupled and parked safely.
  • the invention solves the task mentioned at the outset in an electronically controllable pneumatic towing vehicle brake system for a towing vehicle of a vehicle combination in that it has: a service brake system with a trailer control valve with a trailer supply connection for connecting a trailer supply line and a trailer brake pressure connection for connecting a Trailer control line and at least one trailer brake circuit on the motor vehicle side for supplying the trailer control valve with supply pressure, the trailer control valve providing a trailer supply pressure at the trailer supply connection; and a primary brake control unit for controlling the service brake system, the primary brake control unit being connected to and receiving brake request signals from an autonomous driving unit, the towing vehicle braking system being adapted to be in In response to a request to safely brake a trailer connected to the towing vehicle, the trailer supply pressure is caused to drop so that the trailer's spring actuators tighten and safely brake the trailer.
  • the method according to the first aspect of the invention and the electronically controllable pneumatic motor vehicle braking system according to the second aspect have the same and similar sub-aspects, as set out in particular in the dependent claims.
  • the motor vehicle brake system is set up to carry out a method according to one of the preferred embodiments of a method according to the first aspect of the invention described above.
  • the towing vehicle brake system comprises at least one valve arrangement for blocking the trailer supply connection.
  • the valve arrangement includes a tear-off safety valve.
  • the tear-off safety valve is preferably pneumatically switchable and the towing vehicle brake system preferably has an electromagnetic release valve unit for controlling a tear-off control pressure on the tear-off safety valve in such a way that it switches and prevents pressure control via the trailer supply line.
  • the release valve unit is integrated into the trailer control valve or arranged adjacent to it.
  • the integration of the release valve unit into the trailer control valve has space advantages, while an adjacent arrangement, preferably a flanged arrangement of the release valve unit to the trailer control valve, can be easily implemented and can also be designed to be retrofitted.
  • the valve arrangement comprises an electromagnetic deactivation valve unit, which is controlled by the motor vehicle brake system, preferably the primary brake control unit, can be controlled.
  • the electromagnetic deactivation valve unit is pneumatically connected upstream and/or downstream of the trailer control valve. It can also be controlled by a secondary brake control unit or another electronic control unit of the towing vehicle.
  • a trailer brake pressure is controlled at the trailer brake pressure connection of the trailer control valve in order to lower the trailer supply pressure.
  • the trailer brake pressure is used to request actuation of the trailer's service brake actuators, so that air consumption in the trailer is high and the trailer supply pressure can be reduced quickly.
  • the invention solves the task mentioned at the outset by means of a motor vehicle of the type mentioned at the outset, in particular a commercial vehicle, in that it has an electronically controllable pneumatic motor vehicle brake system according to one of the preferred embodiments of a motor vehicle brake system described above according to the second aspect of the Invention has, as well as a unit for autonomous driving.
  • Figure 1 shows a layout of a vehicle combination in a first exemplary embodiment
  • Figure 2 shows a schematic representation of a valve arrangement in a first exemplary embodiment
  • Figure 3 shows a schematic representation of a valve arrangement in a second exemplary embodiment
  • Figure 4 shows a layout of a vehicle combination in a second exemplary embodiment
  • Figure 5 shows a layout of a vehicle combination in a third exemplary embodiment.
  • Fig. 1 first illustrates a vehicle combination 200 with a towing vehicle 202 and a trailer 204.
  • the towing vehicle 202 has a towing vehicle.
  • Brake system 1 and the trailer 204 has a trailer brake system 2.
  • the motor vehicle brake system 1 is designed as an electronically controllable pneumatic brake system. In a fundamentally known manner, it has a primary brake control unit 100, which is connected via a vehicle BUS 102 to a unit for autonomous driving 40 and receives brake request signals SBA from this.
  • the primary brake control unit 100 then provides front axle brake signals SVA to a front axle VA of the towing vehicle 202 and rear axle brake signals SHA to a rear axle HA of the towing vehicle 202.
  • a front axle brake circuit 104 is provided on the front axle VA and a rear axle brake circuit 106 is provided on the rear axle HA.
  • the rear axle brake circuit 106 is provided a first compressed air supply 108 is fed and supplied with supply pressure pV.
  • a rear axle modulator 110 is provided, which receives the supply pressure pV from the first compressed air supply 108 and, depending on the received rear axle brake signals SHA, controls a rear axle brake pressure pBHA on first and second rear axle brake actuators 112a, 112b.
  • the front axle brake circuit 104 is supplied by a second compressed air supply 114, which also provides supply pressure pV.
  • a front axle modulator 116 is provided on the front axle VA, which receives the supply pressure pV and, depending on the front axle brake signals SVA, provides a front axle brake pressure pBVA to first and second front axle brake actuators 118a, 118b.
  • the primary brake control unit 100, the rear axle modulator 110 and the front axle modulator 116 together with the first and second compressed air supplies 108, 114 form the service brake system of the towing vehicle brake system 1.
  • the motor vehicle brake system 1 also includes a parking brake module 120, which receives supply pressure pV from a third compressed air supply 122.
  • the parking brake module 120 belongs to a parking brake system 121 and is connected to an autonomous driving unit 40 via the vehicle BUS 102 as well as via a internal BUS 123 with the primary brake control device 100.
  • the parking brake module 120 includes its own intelligence and also acts as a secondary brake control device in the towing vehicle brake system 1 shown here, which can partially replace the primary brake control device 100 in the event of a fault.
  • a trailer control valve 30 is provided, which, on the one hand, receives supply pressure pV from the third compressed air supply 122, and on the other hand, trailer brake signals SBT from the primary brake control unit 100.
  • the trailer control valve 30 does not have its own intelligence, but in other exemplary embodiments it can also have its own intelligence for this Trailer control valve 30 may be provided.
  • the trailer control valve 30 is connected in a known manner to a trailer supply connection 32 and a trailer brake pressure connection 34, to which a trailer supply line 4 and a trailer control line 6 can also be connected in a known manner.
  • the trailer supply connection 32 can also be designed as a red coupling head or connected to it
  • the trailer brake pressure connection 34 can also be designed as a yellow coupling head or connected to it.
  • the motor vehicle braking system 1 also includes a trailer BUS 124, via which signals can also be provided.
  • signals can also be provided.
  • valves in the trailer can be switched directly or other signals can be transferred via the trailer BUS 124.
  • the invention is not limited to this and purely pneumatic trailers can also be used, which only have the Trailer supply line 4 and the trailer control line 6 are controlled.
  • the trailer brake system 2 is also only shown as an example in FIG.
  • the trailer brake system 2 has a trailer brake circuit 3 and a trailer reservoir 8 in which compressed air is pre-stored.
  • the trailer storage container 8 is fed from the motor vehicle brake system 1 via the trailer control valve 30.
  • the trailer storage container 8 is connected to the trailer supply line 4 via a protective valve 126 and a basically known so-called parking release safety valve 128.
  • the trailer control line 6 is also directly connected to a trailer control unit and a trailer parking brake module 132 via the parking release safety valve 128.
  • Service brake actuators 10a - 10f of the trailer brake system 2 and spring storage actuators 12a - 12d are controlled in a known manner via the trailer control unit 130 and the trailer parking brake module 132.
  • the parking brake of the trailer 204 is actuated, for example, by the trailer parking brake module 132 venting the spring actuators 12a - 12d.
  • a vehicle driver can now use the parking release safety valve 128 to ventilate the spring actuators 12a - 12d again and thus release them in order to maneuver the trailer 204.
  • wedges are usually placed against the wheels of the trailer in order to secure it mechanically.
  • the spring actuators 12a - 12d are ventilated and released.
  • the invention now provides, as part of the method for safely braking the trailer 204, that in response to a request SPB for safely braking the trailer 204, the towing vehicle 202 lowers the Trailer supply pressure pVA in the trailer brake circuit 3 causes.
  • a drop in the trailer supply pressure pVA in the trailer brake circuit 3 then automatically causes the spring actuators 12a - 12d of the trailer 204 to tighten and in this way safely brake the trailer 204. Since the trailer supply pressure pVA is systemically reduced, no further pressure can be exerted into the spring storage actuators 12a - 12f to release them, even when the parking release safety valve 128 is actuated.
  • the trailer 204 is reliably prevented from rolling away.
  • the request SPB for safe braking can, for example, be provided by the autonomous driving unit 40 via the vehicle BUS 102 and received and implemented by the primary brake controller 100. It is also conceivable and preferred that the request SPB is provided via a parking brake switch 134 of the motor vehicle brake system 1 to, for example, the parking brake module 120, which then implements the request SPB and either immediately causes the trailer supply pressure pVA to be lowered, or initially provides a corresponding signal to the primary brake control unit 100, which then in turn controls the trailer control valve 30 accordingly or otherwise causes the trailer supply pressure pVA to be lowered.
  • the trailer storage container 8 is vented, and on the other hand, the supply pressure pV from the motor vehicle 202 to the trailer 204 is prevented.
  • the trailer storage container 8 can be vented either directly, for example by a vent valve provided directly on the trailer storage container 8, which is switched separately, or by using consumers in the trailer 204, as described in detail below.
  • Preventing the subsequent supply of compressed air from the motor vehicle 202 to the trailer 204 can be done, for example, by switching off an electronic air processing unit (not shown in FIG. 1), which feeds the third compressed air supply 122.
  • the third compressed air supply 122 is responsible for supplying the trailer 204 with compressed air. If the third supply 122 is no longer filled with compressed air by an air treatment unit, the trailer storage container 8 will not be filled with compressed air again. Alternatively, the vehicle driver can also release the trailer supply line 4 manually or using an automated decoupling device, so that compressed air is also prevented from being fed from the third storage container 122 to the trailer 204.
  • the deactivation valve unit 24 in the exemplary embodiment shown in FIG which can be switched to deactivate the pressure control via the trailer supply line 4.
  • the deactivation valve unit 24 in the exemplary embodiment shown in FIG Trailer control valve 30 can, for example, have a 2/2-way valve or 3/2-way valve, which in a first switching position establishes the pneumatic connection between the third compressed air supply 122 and the trailer control valve 30 and in a second switching position separates the connection between the third compressed air supply 122 and the trailer control valve 30 and preferably vents the supply connection of the trailer control valve 30.
  • the deactivation switching signal SD is controlled by the primary brake controller 100 in response to receiving the request SPB to safely brake the trailer 204.
  • the deactivation valve unit 24 may also be connected to other electrical control units or even receive the deactivation switching signal directly from the autonomous driving unit 40.
  • the deactivation switching valve 24 If the deactivation switching valve 24 is brought into such a switching position that the third compressed air supply 122 is not pneumatically connected to the trailer control valve 30, compressed air cannot be delivered via the trailer supply line 4, and as soon as the pressure in the trailer storage container 8 falls below a minimum pressure, preferably the Release pressure of the spring storage actuators 12a - 12f has fallen, they tighten and cannot be released again as long as the deactivation valve unit 24 separates the third compressed air supply 122 and the trailer control valve 30.
  • the supply of compressed air via the trailer supply line 4 is prevented directly in or on the trailer control valve 30.
  • FIGS. 2 and 3 show further exemplary embodiments. 2 and 3 each show a schematic circuit diagram of a trailer control valve 30.
  • the trailer control valve 30 (see FIG. 2) has, as usual, a supply connection 31 at which supply pressure pV is provided, for example from the third compressed air supply 122 (FIG. 1). a trailer supply connection 32 for controlling trailer Supply pressure pVA and a trailer brake pressure connection 34 for providing a trailer brake pressure pBA.
  • the trailer control valve 30 has a pilot control unit 35 and a relay valve 36 in a known manner in order to implement the trailer brake signals SBT and to control the trailer brake pressure pBA in accordance with the trailer brake signals SBT.
  • the trailer control valve 30 has a tear-off safety valve 22, which is integrated here into the trailer control valve 30, but can also be provided separately from it.
  • the tear-off safety valve 22 is switched pneumatically and has a tear-off safety valve control connection 22.1. In the prior art, this is typically connected to the trailer brake pressure line 34 or a pilot control path of the pilot control unit 35, so that if the trailer supply line is torn off, that is to say the trailer supply connection 32 is vented, the tear-off safety valve 22 is brought into the switching position, not shown in FIG the supply connection 31 of the trailer control valve 30 is connected to the trailer supply connection 32 only via the throttle 22.2, but not over a larger cross section as in the spring-loaded switching position shown in FIG. 2.
  • the tear-off safety valve control connection 22.1 is connected to the deactivation valve unit 24.
  • the deactivation valve unit 24 is designed as a 3/2-way valve in the exemplary embodiment shown in FIG. 2 and has a first deactivation port 24.1, a second deactivation port 24.2 and a third deactivation port 24.3.
  • the deactivation valve unit 24 is de-energized in the switching position shown in FIG. 2, in which the first deactivation connection 24.1 is connected to the third deactivation connection 24.3.
  • the third deactivation connection 24.3 is connected to a vent 7, so that the tear-off safety valve control connection 22.1 is also vented.
  • the Tear-off safety valve 22 is therefore in the switching position shown in FIG.
  • Fig. 3 shows a variant of the circuit from Fig. 2, in which the trailer brake pressure pBA can also be controlled when the stall safety valve 22 has switched.
  • the relay valve 36 is connected to the supply connection 31 of the trailer control valve 30 in such a way that the demolition safety valve 22 is not connected between the two, but rather the supply of the relay valve 36 is independent of the circuit of the demolition safety valve 22.
  • trailer brake pressure pBA can also be controlled when the tear-off safety valve 22 is in the switching position, not shown in FIG 8 can be operated. This makes it possible to use 204 compressed air in the trailer and to let the trailer storage container 8 run empty without filling it further from the motor vehicle.
  • Fig. 4 shows a variant of the vehicle combination 200 in a second exemplary embodiment. Identical and similar elements are provided with the same reference numerals and therefore full reference is made to the above description. The differences from the first exemplary embodiment (FIG. 1) are particularly highlighted below.
  • the valve arrangement 20 in turn comprises a deactivation valve unit 24, which is pneumatically connected between the trailer supply connection 32 and the trailer supply line 4.
  • the deactivation valve unit 24 can be connected between the trailer supply connection 32 and a red coupling head (not shown here), to which the trailer supply line 4 can then be coupled.
  • the deactivation valve unit 24 here comprises a first 2/2-way valve 26 and a second 2/2-way valve 28, which are connected in such a way that the trailer supply connection 32 can be blocked and the trailer supply line 4 or the red coupling head can be vented.
  • the first and second 2/2-way valves 26, 28 can also be replaced by a single 3/2-way valve.
  • the deactivation valve unit 24 is controlled directly and directly by the autonomous driving unit 40, which provides the deactivation switching signal SD to it.
  • the deactivation valve unit 24 can also be switched by the primary brake control unit 100 and be wired directly to it.
  • the unit for autonomous driving 40 provides the request SPB to the primary brake control unit 100 and this then controls the deactivation switching signal SD at the deactivation valve unit 24.
  • each Control device that has its own intelligence, such as the rear axle modulator 110, the parking brake module 120, or an electronic air preparation unit (not shown).
  • Fig. 5 shows a third exemplary embodiment of the vehicle train and again the same and similar elements are designated with the same reference numerals as in Figs. 1 and 4. In the following, the differences will be highlighted in particular, while similarities will not be discussed further.
  • a trailer ventilation valve 29 is provided in the exemplary embodiment according to FIG. 5, which can directly ventilate the trailer storage container 8.
  • the trailer storage container 8 can be vented directly into the environment via the trailer ventilation valve 29 in order to quickly reduce the trailer storage pressure pVA.
  • the trailer ventilation valve 29 can include one or more switching valves, such as a 3/2-way valve or two 2/2-way valves, which in the exemplary embodiment shown here can be controlled by a trailer switching signal SA.
  • the trailer switching signal SA is provided via the trailer BUS 124 by the towing vehicle 202, in particular from the towing vehicle braking system 1.
  • the trailer switching signal SA is output by the primary brake control unit 100, which controls it in response to receiving the request SPB for safe braking of the trailer 204.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum sicheren Bremsen eines Anhängers (204) eines Fahrzeuggespanns (200) mit einem Motorwagen (202) und dem Anhänger (204). Der Motorwagen (202) weist ein elektronisch steuerbares pneumatisches Motorwagen-Bremssystem (1) und der Anhänger (204) ein pneumatisches Anhängerbremssystem (2) auf. Das Motorwagen-Bremssystem (1) und das Anhänger-Bremssystem (2) sind wenigstens durch eine Anhängersteuerleitung (6) und eine Anhängerversorgungsleitung (4) verbunden. Das Anhänger-Bremssystem (2) weist mindestens einen Anhängerbremskreis (3) mit einem Anhänger-Vorratsbehälter (8) zum Bereitstellen eines Anhänger-Vorratsdrucks (pVA) für den Anhängerbremskreis (3), Betriebsbremsaktuatoren (10a-10f) und Federspeicheraktuatoren (12a-12d) auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in Antwort auf eine Anforderung (SPB) zum sicheren Bremsen des Anhängers (204) der Motorwagen (202) ein Absenken des Anhänger-Vorratsdrucks (pVA) in dem Anhängerbremskreis (3) bewirkt, sodass die Federspeicheraktuatoren (12a-12d) des Anhängers (204) zuspannen und den Anhänger (204) sicher bremsen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum sicheren Bremsen eines Anhängers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sicheren Bremsen eines Anhängers eines Fahrzeuggespanns mit einem Motorwagen und einem Anhänger, wobei der Motorwagen ein elektronisch steuerbares pneumatisches Motorwagen- Bremssystem und der Anhänger ein pneumatisches Anhängerbremssystem aufweist, wobei das Motorwagen-Bremssystem und das Anhängerbremssystem wenigstens durch eine Anhängersteuerleitung und eine Anhängerversorgungsleitung verbunden sind, und das Anhängerbremssystem mindestens einen Anhängerbremskreis mit einem Anhänger-Vorratsbehälter zum Bereitstellen eines Anhänger-Vorratsdrucks für den Anhängerbremskreis, Betriebsbremsaktuatoren und Federspeicheraktuatoren aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein elektronisch steuerbares pneumatisches Motorwagen- Bremssystem für einen Motorwagen eines Fahrzeuggespanns sowie einen Motorwagen mit einem elektronisch steuerbaren pneumatischen Motorwagen- Bremssystem.
Das hier vorgestellte Verfahren, Motorwagen-Bremssystem sowie Motorwagen zielen auf einen Anwendungsfall ab, bei dem der Motorwagen ein elektronisch steuerbares pneumatisches Bremssystem aufweist und der Anhänger insbesondere ein rein pneumatisches Anhängerbremssystem mit einer elektrifizierten Feststellbremse aufweist. Beim Abstellen von Anhängern eines Fahrzeuggespanns müssen diese gesichert werden. Dies erfolgt in der Regel über eine zweifache Sicherung, nämlich einerseits durch entweder Einlegen von Federspeicheraktuatoren des Anhängers oder Betätigen der Betriebsbremse des Anhängers sowie ein manuelles Absichern über Keile, die händisch an den Rädern des Anhängers platziert werden, um ein Wegrollen des Anhängers zu verhindern. Typischerweise sind Anhänger so ausgelegt, dass entweder beispielsweise durch einen Fahrer in dem Motorwagen ein Feststellbremssignal bereitgestellt werden kann, was dann das Einlegen der Federspeicheraktuatoren im Anhänger bewirkt oder es wird lediglich die Versorgungsleitung zwischen Motorwagen und Anhänger gelöst, wodurch wiederum eine pneumatische Schaltung betätigt wird, die in diesem Fall entweder die Federspeicheraktuatoren entlüftet oder aber Betriebsbremsaktuatoren des Anhängers belüftet, um den Anhänger so festzustellen. Soll der Anhänger nun beispielsweise auf einem Hof rangiert werden, verfügen Anhänger typischerweise über einen manuellen Schalter, mit dem der Bediener am Anhänger selbst die Federspeicheraktuatoren bzw. Betriebsbremsaktuatoren lösen kann, um den Anhänger dann zu rangieren. Die manuell vorgesehenen Keile dienen einer zusätzlichen Absicherung für den Fall, dass die Federspeicheraktuatoren bzw. Betriebsbremsaktuatoren des Anhängers unbeabsichtigt gelöst werden, etwa durch Betätigen des manuellen Schalters am Anhänger.
Aus DE 10 2015 119 135 A1 ist eine pneumatische Bremseinrichtung für ein Nutzfahrzeug bekannt. Die pneumatische Bremseinrichtung hat wenigstens einen pneumatisch ansteuerbaren Federspeicher für eine Parkbremse des Nutzfahrzeugs und eine elektronische Parkbremseinrichtung mit wenigstens einer Steuerelektronik, wenigstens einer bistabilen Ventileinheit, wenigstens einer ersten Ventileinheit, mittels derer bei aktivierter Parkbremse des Nutzfahrzeugs eine Parkbremse des Anhängers des Nutzfahrzeugs deaktiviert werden kann und wenigstens eine zweite Ventileinrichtung, die derart verschaltbar ist, dass bei einem Absinken des Systemdrucks zur Versorgung der Parkbremse des Anhängers die Parkbremse des Anhängers aktivierbar ist. Diese zweite Ventileinrichtung kann beispielsweise einen Drucksensor aufweisen, mittels dessen ein Druckabfall des Systemdrucks für die Parkbremse des Anhängers unter einen vorgegebenen Schwellenwert ermittelbar und ein Signal generierbar ist, anhand dessen mittels der Steuerelektronik die Parkbremse des Anhängers aktiviert ist. DE 10 2015 119 135 A1 sieht also vor, bei einem Absinken des Systemdrucks, beispielsweise aufgrund einer längeren Standzeit oder eines Fehlers, ein Signal zu erzeugen und dann die Parkbremse des Anhängers zu aktivieren und diese einzulegen, um bei einem Wiederanstieg des Systemdrucks ein ungewolltes Wegrollen des Anhängers zu verhindern. Hierdurch kann aber nicht das Problem behoben werden, dass der Schalter zum Lösen der Feststellbremse des Anhängers unbeabsichtigt betätigt wird.
Weiterhin ist aus DE 10 2017 118 529 A1 eine elektronisch gesteuerte Anhänger-Bremssteuereinheit für einen Anhänger eines Nutzfahrzeugs bekannt. In die Anhänger-Bremssteuereinheit ist sowohl eine Modulatorventileinrichtung, welche als EBS-Steuereinheit ausgebildet sein kann, als auch eine Federspeicherbremsventileinrichtung integriert. Mittels der Federspeicherbremsventileinrichtung sind Federspeicherbremsfunktionen wie eine Parkfunktion, eine Lösefunktion, eine Override-Funktion, eine Federspeicherbremsimmobilisierfunktion, eine ungeregelte Notbremsfunktion, eine geregelte Federspeichernotbremsfunktion, eine behältergesteuerte Federspeicherbremsfunktion, eine automatische Parkbremsbetätigungsfunktion, eine Hilfsbremsfunktion, eine Streckbremsfunktion, eine Testfunktion oder eine Notbremsverhinderungsfunktion bereitstellbar. Ähnlich wie bereits mit Bezug auf DE 10 2015 119 135 A1 beschrieben, umfasst die Notbremsfunktion eine Funktionalität, bei der bei einem Abfall des Drucks an dem Kupplungskopfvorrat oder in der Vorratsleitung automatisch eine Notbremsung eingeleitet wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Sichern des Anhängers im Stillstand zu verbessern und insbesondere ein unbeabsichtigtes Wegrollen des Anhängers zu vermeiden.
Die Erfindung löst die Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch, dass in Antwort auf eine Anforderung zum sicheren Bremsen des Anhängers der Motorwagen ein Absenken des Anhängervorratsdrucks in dem Anhängerbremskreis bewirkt, sodass die Federspeicheraktuatoren des Anhängers zuspannen und den Anhänger sicher bremsen.
Anders als im Stand der Technik bekannt, nutzt die Erfindung ein gezieltes Absenken des Anhängervorratsdrucks in dem Anhängerbremskreis, um hierdurch die Federspeicheraktuatoren zuspannen zu lassen. Federspeicheraktuatoren sind derart aufgebaut, dass sie aufgrund einer Federkraft zuspannen und einen Druckraum aufweisen, der mit Druckluft belüftet werden kann, um die Bremsbeläge entgegen der Federkraft zu lösen. Das heißt, Federspeicheraktuatoren spannen drucklos zu, während sie unter Druck gesetzt belüftet öffnen. Die Erfindung macht sich dies zunutze und senkt gezielt den Anhängervorratsdruck ab, um das Zuspannen der Federspeicheraktuatoren zu nutzen. Ist der Anhänger in diesem Zustand abgestellt, wird auch bei einem versehentlichen Betätigen des Löseschalters am Anhänger selbst kein Druck ausgesteuert und Federspeicheraktuatoren können auch dann nicht gelöst werden. Hierdurch kann es unter Umständen ausreichen, den Anhänger in diesem Zustand abzustellen, ohne zusätzlich Keile an den Rädern vorzusehen. Es wird also erfindungsgemäß nicht lediglich durch eine Ventilschaltung die Feststellbremse des Anhängers eingelegt und Federspeicheraktuatoren entlüftet, sondern der Systemdruck des Anhängers wird derart abgesenkt, dass unabhängig von Schaltstellungen von Ventilen Federspeicheraktuatoren zuspannen. Hierdurch kann die Sicherheit des abgestellten Anhängers gegen Wegrollen erhöht werden.
Die Anforderung zum sicheren Bremsen wird erfindungsgemäß vom Motorwagen selbst ausgegeben. Dies umfasst, dass diese Anforderung zum sicheren Bremsen beispielsweise manuell durch einen Fahrer im Cockpit durch Betätigung eines entsprechenden Schalters oder automatisiert durch eine Einheit für autonomes Fahren bereitgestellt wird. Sie kann auch beispielsweise durch eine elektronische Luftaufbereitungseinheit oder andere Systeme im Motorwagen bereitgestellt werden. Besonders bevorzugt stellt das Motorwagenbremssystem die Anforderung zum sicheren Bremsen des Anhängers bereit, beispielsweise dann, wenn das Motorwagen-Bremssystem erkennt oder dazu angefordert wird, das Fahrzeuggespann insgesamt abzustellen. Denkbar und bevorzugt ist auch, dass die Anforderung zum sicheren Bremsen durch eine Backup-Einheit, vorzugsweise eine Backup- Einheit des Motorwagen-Bremssystems, in einem Notfall bereitgestellt wird. Sollte beispielsweise eine normale Bremsbetätigung des Anhängers nicht oder nicht mehr richtig möglich sein, kann die erfindungsgemäße Anforderung zum sicheren Bremsen bereitgestellt werden und in der Folge der Anhängervorratsdruck in dem Anhängerbremskreis abgesenkt werden, um auf diese Weise ein Zuspannen der Federspeicheraktuatoren zu bewirken und den Anhänger sicher zu bremsen.
Vorzugsweise wird der Anhängervorratsdruck auf einen Wert unterhalb eines Mindestdrucks, vorzugsweise des Lösedrucks der Federspeicheraktuatoren, im Anhänger abgesenkt. Der Mindestdruck kann beispielsweise 1 bar oder weniger betragen. Auch andere Mindestwerte sind denkbar, diese sollten aber jeweils so gewählt werden, dass ein sicheres Zuspannen der Federspeicheraktuatoren erfolgt.
Das Anhängerbremssystem kann rein pneumatisch beispielsweise als ABS- System ausgebildet sein, oder auch elektronisch steuerbar. In dem letzteren Fall ist in der Regel eine elektronische Verbindung (ISO-BUS) zwischen dem Motorwagen-Bremssystem und dem Anhänger-Bremssystem vorgesehen, über das ebenfalls Signale übertragen werden können.
In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das Verfahren den Schritt: Verhindern einer Druckaussteuerung über die Anhängerversorgungsleitung zum Verhindern eines Auffüllens des Anhänger-Vorratsbehälters. Hierdurch kann der sicher gebremste Zustand des Anhängers aufrechterhalten werden, auch wenn beispielsweise eine Luftdruckaufbereitungseinheit im Motorwagen Druckluft fördern sollte. Das Verhindern erfolgt vorzugsweise vor dem Absenken des Anhänger-Vorratsdrucks in dem Anhängerbremskreis, um auch keine Förderung während des Absenkens durchzuführen.
Um die Druckaussteuerung über die Anhängerversorgungsleitung zu verhindern, kann in einer ersten Variante die Anhängerversorgungsleitung zum Verhindern des Auffüllens des Anhänger-Vorratsbehälters getrennt werden. Hierzu kann beispielsweise ein Fahrer des Fahrzeugzugs manuell die Versorgungsleitung abkuppeln. Bevorzugt ist aber auch, dass ein automatisiertes Kupplungssystem vorgesehen ist, welches in diesem Fall das Trennen der Anhängerversorgungsleitung automatisiert durchführt. In einer weiteren Variante ist vorgesehen, dass das Verhindern der Druckaussteuerung über die Anhängerversorgungsleitung dadurch umgesetzt wird, dass eine Druckluftförderung über die Anhängerversorgungsleitung deaktiviert wird. Hierzu kann beispielsweise ein Kompressor deaktiviert werden, sodass ein Wiederauffüllen des Anhänger-Vorratsbehälters verhindert ist. Vorzugsweise deaktiviert das Motorwagen-Bremssystem eine Druckluftförderung in einen motorwagenseitigen Anhängerbremskreis oder denjenigen Druckluftvorrat im Motorwagen, der die Anhängerversorgungsleitung mit Druckluft speist. Typischerweise ist zur Speisung des Anhänger-Vorratsbehälters ein separater Vorratsbehälter im Motorwagen vorgesehen, der zu diesem Zweck beispielsweise abgesperrt werden kann. Ist für den Anhänger ein separater Kompressor in dem Motorwagen vorgesehen, kann es ausreichen, diesen Kompressor zu deaktivieren. Die Druckaussteuerung soll derart verhindert bzw. reduziert werden, dass der im Anhänger verbrauchte Volumenstrom den nachfördernden Volumenstrom übersteigt, bevorzugt deutlich übersteigt.
Eine Verhinderung der Druckaussteuerung über die Anhängerversorgungsleitung kann in einer weiteren Variante dadurch bewirkt werden, dass wenigstens eine Ventilanordnung dazu veranlasst wird zu schalten, um die Anhängerversorgungsleitung zu sperren, zu entlüften und/oder zu drosseln. Vorzugsweise wird das Schalten der Ventilanordnung durch das Motorwagen-Bremssystem veranlasst. Auch durch ein Drosseln kann die Druckaussteuerung zum Auffüllen des Anhänger-Vorratsbehälters verhindert werden, da in einem gedrosselten Zustand lediglich eine geringe Luftmenge gefördert wird, die nicht ausreichend ist zum Auffüllen des Anhänger- Vorratsbehälters.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Ventilanordnung, die zum Schalten veranlasst wird, ein Abrisssicherheitsventil des Motorwagen-Bremssystems. Derartige Abrisssicherheitsventile sind typischerweise in Motorwagen- Bremssystemen vorgesehen, beispielsweise in einem sogenannten Anhängersteuerventil oder Anhängersteuermodul. Abrisssicherheitsventile sind derart ausgelegt, dass sie bei Abriss der Anhängerversorgungsleitung pneumatisch getriggert schalten und die Verbindung zwischen dem entsprechenden Kupplungskopf und dem motorwagenseitigen Vorrat versperren oder wenigstens drosseln. Gemäß der hier vorgeschlagenen Ausführungsform wird das Schalten des Abrisssicherheitsventils jedoch durch das Motorwagen-Bremssystem selbst ausgelöst bzw. angefordert, um auf diese Weise die weitere Druckaussteuerung an den Anhänger zu verhindern. Ein Abkoppeln der Anhängerversorgungsleitung ist in diesem Fall nicht erforderlich, denn auch durch die Schaltung des Abrisssicherheitsventils wird die Druckaussteuerung verhindert und die Federspeicheraktuatoren des Anhängers bleiben sicher zugespannt.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Abrisssicherheitsventil pneumatisch schaltbar und das Motorwagen-Bremssystem steuert einen Abriss-Steuerdruck derart an dem Abrisssicherheitsventil aus, dass dieses schaltet und die Druckaussteuerung über die Anhängerversorgungsleitung verhindert. Das pneumatische Schalten des Abrisssicherheitsventils ist eine besonders einfache Möglichkeit, da diese typischerweise über eine pneumatische Rückführung und Selbsthaltung verfügen und damit in der Regel über einen pneumatischen Steueranschluss.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Ventilanordnung eine elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit umfasst, die von dem Motorwagen ansteuerbar ist. Vorzugsweise ist die elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit von dem Motorwagen-Bremssystem ansteuerbar. Die elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit kann beispielsweise die Anhängerversorgungsleitung unmittelbar sperren oder drosseln, oder aber auch den Abriss-Steuerdruck für das Abrisssicherheitsventil bereitstellen. Zu diesem Zweck kann die elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit einen Vorratsoder anderen Arbeitsdruck von einem im Motorwagen vorgesehenen Druckkreislauf empfangen, wie beispielsweise einen Druckluftvorratsbehälter, der nicht für den Anhänger vorgesehen ist oder in einem anderen System. Bevorzugt ist weiterhin, dass die elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit einem Anhängersteuerventil des Motorwagen- Bremssystems pneumatisch vor- und/oder nachgeschaltet ist. Die elektromagnetische Deaktivierungsventil-einheit kann beispielsweise dadurch dem Anhängersteuerventil pneumatisch vorgeschaltet werden, indem die elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit zwischen einem für das Anhängersteuerventil vorgesehen Druckluftvorrat und den entsprechenden am Anhängersteuerventil vorgesehenen Vorratsanschluss geschaltet ist. Durch Schalten der elektromagnetischen Deaktivierungsventileinheit kann diese die Verbindung zwischen dem Druckluftvorratsbehälter und dem Vorratsanschluss am Anhängersteuerventil unterbrechen und so eine Druckluftaussteuerung vom Anhängersteuerventil an den Anhänger verhindern. Andererseits kann die elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit auch dem Anhängersteuerventil des Motorwagen-Bremssystems nachgeschaltet werden, indem dieses zwischen einem entsprechenden Anschluss des Anhängersteuerventils und dem Kupplungskopf für das Anschließen der Anhängerversorgungsleitung angeordnet ist und somit diese Verbindung unterbrechen kann.
Weiter bevorzugt kann die Ventilanordnung ein elektromagnetisches Anhängerentlüftungsventil im Anhängerbremssystem umfassen, welches von dem Motorwagen ansteuerbar ist. Ein derartiges Anhängerentlüftungsventil kann beispielsweise so an dem Anhänger-Vorratsbehälter angeordnet sein, dass dieser unmittelbar in die Umgebung entlüftet werden kann.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Absenken des Anhänger-Vorratsdrucks ein Betätigen der Betriebsbremsaktuatoren des Anhängerbremssystems. Hierdurch kann einerseits ein rascherer Stillstand des Anhängers erreicht werden, da Betriebsbremsaktuatoren typischerweise etwas schneller reagieren können als Federspeicheraktuatoren, gleichzeitig wird aber auch der Luftverbrauch im Anhänger erhöht, sodass das Absenken des Anhänger-Vorratsdrucks rascher erfolgen kann. Vorzugsweise werden die Betriebsbremsaktuatoren des Anhängerbremssystems derart betätigt, dass ein hoher Luftverbrauch erreicht wird.
Beispielsweise erfolgt das Betätigen der Betriebsbremsaktuatoren gepulst, nämlich durch wechselseitiges Belüften und Entlüften der Betriebsbremsaktuatoren. Werden die Betriebsbremsaktuatoren rasch hintereinander belüftet, entlüftet und wieder belüftet, ist der Luftverbrauch besonders hoch und das Absenken des Anhänger-Vorratsdrucks erfolgt möglichst rasch. Auch hierdurch kann ein besonders rasches Bremsen des Anhängers erreicht werden.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst das Absenken des Anhängervorratsdrucks ein Betätigen einer Anhängerparkbremse.
Vorzugsweise wird zunächst die Anhängerparkbremse durch Entlüften der Federspeicheraktuatoren betätigt und dann die Betriebsbremsen gepulst betätigt. Verfügt der Anhänger über eine Anti-Compound-Schaltung, wird das Betätigen der Betriebsbremsen zu einem gleichzeitigen Belüften und damit Lösen der Federspeicheraktuatoren führen, um eine Überlastung der Aktuatoren zu verhindern. Werden die Betriebsbremsaktuatoren in diesem Fall sogar gepulst betätigt, wird ein besonders hoher Luftverbrauch erreicht, sodass das Absenken des Anhängervorratsdrucks besonders rasch erfolgen kann.
Weiterhin ist bevorzugt, dass das Absenken des Anhängervorratsdrucks ein Betätigen eines alternativen Luftverbrauchers im Anhänger, vorzugsweise einer Niveauregulierung und/oder Liftachse, umfasst. Das Betätigen des alternativen Luftverbrauchers im Anhänger wird vorzugsweise durch das Motorwagen- Bremssystem angefordert, beispielsweise über den Anhänger-BUS. Es ist bevorzugt, dass die Anforderung zum sicheren Bremsen durch den Motorwagen bereitgestellt wird. Vorzugsweise wird die Anforderung zum sicheren Bremsen durch das Motorwagen-Bremssystem und besonders bevorzugt durch ein Subsystem des Motorwagen-Bremssystems veranlasst, wie beispielsweise ein Betriebsbremssystem, ein Feststellbremssystem, eine elektronische Luftaufbereitungseinheit und/oder eine Einheit für autonomes Fahren des Motorwagens bereitgestellt. Es ist auch denkbar, dass mehrere dieser Systeme die Anforderung zum sicheren Bremsen bereitstellen können, je nach Verfügbarkeit und auslösendem Ereignis der Anforderung. Wird beispielsweise der Fahrzeugzug insgesamt abgestellt und geparkt, kann es bevorzugt sein, dass die Anforderung durch das Feststellbremssystem des Motorwagen-Bremssystems bereitgestellt wird. Handelt es sich hingegen um eine Notbremsung in einem Fehlerfall, kann es bevorzugt sein, dass eine Einheit für autonomes Fahren des Motorwagens dieses Signal bereitstellt.
Es ist weiter bevorzugt, dass nach Abschluss des Absenkens des Anhänger- Vorrats ein Anfahren des Motorwagens gegen den sicher gebremsten Anhänger zum Prüfen der Bremswirkung umgesetzt wird. Hierzu kann vorgesehen sein, dass das System, welches auch die Anforderung zum sicheren Bremsen bereitgestellt hat, ein Signal zum Anfahren des Motorwagens bereitstellt. Hierbei reicht es aus, wenn nur eine sehr geringe Kraft bzw. Drehmoment aufgebracht wird, um ein Rollen des Anhängers zu prüfen. Anschließend kann ein Abkuppeln und ein sicheres Abstellen des Anhängers erfolgen.
In einem zweiten Aspekt löst die Erfindung die eingangs genannte Aufgabe bei einem eingangs genannten elektronisch steuerbaren pneumatischen Motorwagen-Bremssystem für einen Motorwagen eines Fahrzeuggespanns dadurch, dass dieses aufweist: ein Betriebsbremssystem mit einem Anhängersteuerventil mit einem Anhängerversorgungsanschluss zum Anschließen einer Anhängerversorgungsleitung und einem Anhängerbremsdruckanschluss zum Anschließen einer Anhängersteuerleitung und wenigstens einem motorwagenseitigen Anhängerbremskreis zum Versorgen des Anhängersteuerventils mit Vorratsdruck, wobei das Anhängersteuerventil an dem Anhängerversorgungsanschluss einen Anhänger- Vorratsdruck bereitstellt; und eine primäre Bremssteuereinheit zum Steuern des Betriebsbremssystems, wobei die primäre Bremssteuereinheit mit einer Einheit für autonomes Fahren verbunden ist und von dieser Bremsanforderungssignale empfängt, wobei das Motorwagen-Bremssystem dazu eingerichtet ist, in Antwort auf eine Anforderung zum sicheren Bremsen eines an den Motorwagen angeschlossenen Anhängers ein Absinken des Anhänger-Vorratsdrucks zu bewirken, sodass Federspeicheraktuatoren des Anhängers zuspannen und den Anhänger sicher bremsen.
Es soll verstanden werden, dass das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und das elektronisch steuerbare pneumatische Motorwagen- Bremssystem gemäß dem zweiten Aspekt gleiche und ähnliche Unteraspekte aufweisen, wie sie insbesondere in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt sind. Insofern ist bevorzugt, dass das Motorwagen-Bremssystem dazu eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen.
Vorzugsweise umfasst das Motorwagen-Bremssystem wenigstens eine Ventilanordnung zum Sperren des Anhängerversorgungsanschlusses. Die Ventilanordnung umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform ein Abrisssicherheitsventil. Das Abrisssicherheitsventil ist vorzugsweise pneumatisch schaltbar und das Motorwagen-Bremssystem weist vorzugsweise eine elektromagnetische Auslöseventileinheit auf, zum Aussteuern eines Abrisssteuerdrucks an dem Abrisssicherheitsventil, derart, dass dieses schaltet und die Druckaussteuerung über die Anhängerversorgungsleitung verhindert.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Motorwagen-Bremssystems ist die Auslöseventileinheit in das Anhängersteuerventil integriert oder benachbart zu diesem angeordnet. Die Integration der Auslöseventileinheit in das Anhängersteuerventil hat Bauraumvorteile, während eine benachbarte Anordnung, vorzugsweise eine angeflanschte Anordnung der Auslöseventileinheit an das Anhängersteuerventil einfach umsetzbar und auch nachrüstbar ausgestaltet sein kann.
Vorzugsweise umfasst die Ventilanordnung eine elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit, die von dem Motorwagen-Bremssystem, vorzugsweise der primären Bremssteuereinheit, ansteuerbar ist. Die elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit ist dem Anhängersteuerventil pneumatisch vor- und/oder nachgeschaltet. Sie kann auch von einer sekundären Bremssteuereinheit oder einer anderen elektronischen Steuereinheit des Motorwagens ansteuerbar sein.
In einer bevorzugten Weiterbildung wird zum Absenken des Anhänger- Vorratsdrucks ein Anhängerbremsdruck an dem Anhängerbremsdruckanschluss des Anhängersteuerventils ausgesteuert. Über den Anhängerbremsdruck wird eine Betätigung der Betriebsbremsaktuatoren des Anhängers angefordert, sodass ein Luftverbrauch im Anhänger hoch ist und ein Absenken des Anhängervorratsdrucks rasch erfolgen kann.
In einem dritten Aspekt löst die Erfindung die eingangs genannte Aufgabe durch einen Motorwagen der eingangs genannten Art, insbesondere ein Nutzfahrzeug, dadurch, dass dieses ein elektronisch steuerbares pneumatisches Motorwagen-Bremssystem nach einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen eines Motorwagen- Bremssystems gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung aufweist, sowie eine Einheit für autonomes Fahren.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese sollen die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr sind die Zeichnungen, wenn dies zur Erläuterung dienlich ist, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus den Zeichnungen unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, den Zeichnungen und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
Figur 1 ein Layout eines Fahrzeuggespanns in einem ersten Ausführungsbeispiel;
Figur 2 eine schematische Darstellung einer Ventilanordnung in einem ersten Ausführungsbeispiel;
Figur 3 eine schematische Darstellung einer Ventilanordnung in einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Figur 4 ein Layout eines Fahrzeuggespanns in einem zweiten Ausführungsbeispiel; und in
Figur 5 ein Layout eines Fahrzeuggespanns in einem dritten Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 illustriert zunächst ein Fahrzeuggespann 200 mit einem Motorwagen 202 und einem Anhänger 204. Der Motorwagen 202 weist ein Motorwagen- Bremssystem 1 auf und der Anhänger 204 weist ein Anhängerbremssystem 2 auf. Das Motorwagen-Bremssystem 1 ist als elektronisch steuerbares pneumatisches Bremssystem ausgebildet. Es weist in grundsätzlich bekannter Weise eine primäre Bremssteuereinheit 100 auf, die über einen Fahrzeug-BUS 102 mit einer Einheit für autonomes Fahren 40 verbunden ist und von dieser Bremsanforderungssignale SBA empfängt. Das primäre Bremssteuergerät 100 stellt dann Vorderachsbremssignale SVA an einer Vorderachse VA des Motorwagens 202 bereit sowie Hinterachsbremssignale SHA an einer Hinterachse HA des Motorwagens 202. An der Vorderachse VA ist ein Vorderachsbremskreis 104 vorgesehen und an der Hinterachse HA ein Hinterachsbremskreis 106. Der Hinterachsbremskreis 106 wird über einen ersten Druckluftvorrat 108 gespeist und mit Vorratsdruck pV versorgt. Ferner ist ein Hinterachsmodulator 110 vorgesehen, der den Vorratsdruck pV von dem ersten Druckluftvorrat 108 empfängt und in Abhängigkeit von den empfangenen Hinterachsbremssignalen SHA einen Hinterachsbremsdruck pBHA an ersten und zweiten Hinterachsbremsaktuatoren 112a, 112b aussteuert. In gleicher Weise wird der Vorderachsbremskreis 104 durch einen zweiten Druckluftvorrat 114 versorgt, der ebenfalls Vorratsdruck pV bereitstellt. Ferner ist an der Vorderachse VA ein Vorderachsmodulator 116 vorgesehen, der den Vorratsdruck pV empfängt und in Abhängigkeit von den Vorderachsbremssignalen SVA einen Vorderachsbremsdruck pBVA an ersten und zweiten Vorderachsbremsaktuatoren 118a, 118b bereitstellt.
Das primäre Bremssteuergerät 100, der Hinterachsmodulator 110 und der Vorderachsmodulator 116 zusammen mit dem ersten und zweiten Druckluftvorrat 108, 114 bilden das Betriebsbremssystem des Motorwagen- Bremssystems 1 .
Darüber hinaus umfasst das Motorwagen-Bremssystem 1 noch ein Feststellbremsmodul 120, welches von einem dritten Druckluftvorrat 122 Vorratsdruck pV empfängt. Das Feststellbremsmodul 120 gehört zu einem Feststellbremssystem 121 und ist sowohl über den Fahrzeug-BUS 102 mit einer/der Einheit für autonomes Fahren 40 verbunden, als auch über einen internen BUS 123 mit dem primären Bremssteuergerät 100. Das Feststellbremsmodul 120 umfasst eine eigene Intelligenz und agiert in dem hier gezeigten Motorwagen-Bremssystem 1 auch als sekundäres Bremssteuergerät, welches das primäre Bremssteuergerät 100 im Fehlerfall teilweise ersetzen kann.
Schließlich ist ein Anhängersteuerventil 30 vorgesehen, welches einerseits Vorratsdruck pV vom dritten Druckluftvorrat 122 empfängt, andererseits Anhängerbremssignale SBT von dem primären Bremssteuergerät 100. Das Anhängersteuerventil 30 hat in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel keine eigene Intelligenz, in anderen Ausführungsbeispielen kann aber auch eine eigene Intelligenz für das Anhängersteuerventil 30 vorgesehen sein.
Das Anhängersteuerventil 30 ist in bekannter Weise mit einem Anhängerversorgungsanschluss 32 und einem Anhängerbremsdruckanschluss 34 verbunden, an die in ebenfalls bekannter Weise eine Anhängerversorgungsleitung 4 und eine Anhängersteuerleitung 6 anschließbar sind. Der Anhängerversorgungsanschluss 32 kann auch als roter Kupplungskopf ausgebildet oder mit diesem verbunden sein, der Anhängerbremsdruckanschluss 34 kann auch als gelber Kupplungskopf ausgebildet oder mit diesem verbunden sein.
Über den Anhängerversorgungsanschluss 32 wird dem Anhänger 2 Vorratsdruck bereitgestellt, und über den Anhängerbremsdruckanschluss 34 wird dem Anhänger 2 ein pneumatischer Steuerdruck zum Betätigen von Betriebsbremsen des Anhängers 2 bereitgestellt. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Motorwagen-Bremssystem 1 auch einen Anhänger-BUS 124, über den ebenfalls Signale bereitgestellt werden können. Über den Anhänger-BUS 124 können insbesondere unmittelbar Ventile im Anhänger geschaltet werden oder andere Signale übergeben werden. Die Erfindung ist aber nicht hierauf beschränkt und ebenso können rein pneumatische Anhänger verwendet werden, die lediglich über die Anhängerversorgungsleitung 4 und die Anhängersteuerleitung 6 gesteuert werden.
Das Anhängerbremssystem 2 ist in Fig. 1 ebenfalls nur beispielhaft gezeigt. Das Anhängerbremssystem 2 hat einen Anhängerbremskreis 3 und einen Anhänger-Vorratsbehälter 8, in dem Druckluft vorgespeichert wird. Der Anhänger-Vorratsbehälter 8 wird von dem Motorwagen-Bremssystem 1 aus über das Anhängersteuerventil 30 gespeist. Zu diesem Zweck ist der Anhänger- Vorratsbehälter 8 über ein Schutzventil 126 und ein im Grunde bekanntes sogenanntes Park-Löse-Sicherheitsventil 128 mit der Anhängerversorgungsleitung 4 verbunden. Die Anhängersteuerleitung 6 steht ebenfalls über das Park-Löse-Sicherheitsventil 128 dann unmittelbar einem Anhängersteuergerät und einem Anhängerparkbremsmodul 132 in Verbindung. Über das Anhängersteuergerät 130 und das Anhängerparkbremsmodul 132 werden in bekannter Weise Betriebsbremsaktuatoren 10a - 10f des Anhängerbremssystems 2 und Federspeicheraktuatoren 12a - 12d angesteuert.
Im Stand der Technik wird nun, wenn der Anhänger 204 abgestellt werden soll, beispielsweise die Parkbremse des Anhängers 204 betätigt, indem das Anhängerparkbremsmodul 132 die Federspeicheraktuatoren 12a - 12d entlüftet. Ein Fahrzeugführer kann nun mittels des Park-Löse-Sicherheitsventils 128 die Federspeicheraktuatoren 12a - 12d wieder belüften und damit lösen, um den Anhänger 204 zu rangieren. Zum Sichern gegen ungewolltes Wegrollen werden in der Regel Keile gegen die Räder des Anhängers gelegt, um diesen mechanisch zu sichern.
Im Fährbetrieb des Anhängers 204 sind die Federspeicheraktuatoren 12a - 12d belüftet und gelöst.
Die Erfindung sieht nun im Rahmen des Verfahrens zum sicheren Bremsen des Anhängers 204 vor, dass in Antwort auf eine Anforderung SPB zum sicheren Bremsen des Anhängers 204 der Motorwagen 202 ein Absenken des Anhänger-Vorratsdrucks pVA in dem Anhängerbremskreis 3 bewirkt. Ein Absinken des Anhänger-Vorratsdrucks pVA in dem Anhängerbremskreis 3 führt dann automatisch dazu, dass die Federspeicheraktuatoren 12a - 12d des Anhängers 204 zuspannen und den Anhänger 204 auf diese Weise sicher bremsen. Da der Anhänger-Vorratsdruck pVA systemisch abgesenkt ist, kann auch bei Betätigung des Park-Löse-Sicherheitsventils 128 kein weiterer Druck in die Federspeicheraktuatoren 12a - 12f ausgesteuert werden, um diese zu lösen. Ein Wegrollen des Anhängers 204 ist sicher verhindert.
Die Anforderung SPB zum sicheren Bremsen kann beispielsweise durch die Einheit für autonomes Fahren 40 bereitgestellt werden über den Fahrzeug-BUS 102 und von dem primären Bremssteuergerät 100 empfangen und umgesetzt werden. Auch ist es denkbar und bevorzugt, dass die Anforderung SPB über einen Parkbremsschalter 134 des Motorwagen-Bremssystem 1 an beispielsweise dem Feststellbremsmodul 120 bereitgestellt wird, das die Anforderung SPB dann umsetzt, und entweder unmittelbar das Absenken des Anhänger-Vorratsdrucks pVA bewirkt, oder zunächst ein entsprechendes Signal an das primäre Bremssteuergerät 100 bereitstellt, das dann wiederum das Anhängersteuerventil 30 entsprechend ansteuert oder auf andere Weise ein Absenken des Anhänger-Vorratsdrucks pVA bewirkt.
Um dies zu erreichen, wird einerseits der Anhänger-Vorratsbehälter 8 entlüftet, andererseits ein Nachfördern von Vorratsdruck pV von dem Motorwagen 202 aus zum Anhänger 204 verhindert. Das Entlüften des Anhänger- Vorratsbehälters 8 kann entweder unmittelbar geschehen, durch beispielsweise ein direkt am Anhänger-Vorratsbehälter 8 vorgesehenes Entlüftungsventil, das separat geschaltet wird, oder durch Verwenden von Verbrauchern im Anhänger 204, wie im Detail nachfolgend beschrieben.
Das Verwenden von Verbrauchern im Anhänger 204, um den im Anhänger- Vorratsbehälter 8 vorhandenen Druckluftvorrat zu entleeren, ist bevorzugt, da dann an dem Anhänger 204 selbst keine weiteren Modifikationen vorgenommen werden müssen, und ein Motorwagen 202, der mit dem entsprechenden Motorwagen-Bremssystem 1 ausgestattet ist, auch herkömmliche und nicht weiter modifizierte Anhänger 204 so betreiben und sicher abstellen kann, wie hierin beschrieben.
Das Verhindern des Nachförderns von Druckluft von dem Motorwagen 202 zum Anhänger 204 kann beispielsweise dadurch geschehen, dass eine elektronische Luftaufbereitungseinheit (in Fig. 1 nicht gezeigt), die den dritten Druckluftvorrat 122 speist, abgeschaltet wird. Der dritte Druckluftvorrat 122 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 ) dafür zuständig, den Anhänger 204 mit Druckluft zu versorgen. Wird der dritte Vorrat 122 nicht weiter durch eine Luftaufbereitungseinheit mit Druckluft aufgefüllt, wird auch der Anhänger- Vorratsbehälter 8 nicht wieder mit Druckluft aufgefüllt. Alternativ dazu kann der Fahrzeugführer auch manuell oder mittels einer automatisierten Abkoppeleinrichtung die Anhängerversorgungsleitung 4 lösen, sodass auch auf diese Weise ein Nachfördern von Druckluft von dem dritten Vorratsbehälter 122 zum Anhänger 204 verhindert ist.
In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Motorwagen- Bremssystem 1 eine Ventilanordnung 20, die geschaltet werden kann zum Sperren, Entlüften und/oder Drosseln der Anhängerversorgungsleitung 4. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Ventilanordnung 20 eine elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit 24, die schaltbar ist, um die Druckaussteuerung über die Anhängerversorgungsleitung 4 zu deaktivieren. Konkret ist die Deaktivierungsventileinheit 24 in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen den dritten Druckluftvorrat 122 und das Anhängersteuerventil 30 geschaltet, genauer gesagt, zwischen den dritten Druckluftvorrat 122 und einen Vorratsanschluss des Anhängersteuerventils 30. Damit ist die Deaktivierungsventileinheit 24 stromaufwärts bzw. pneumatisch vorgeschaltet dem Anhängersteuerventil 30. Die elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit 24 kann zu diesem Zweck beispielsweise ein 2/2- Wegeventil oder 3/2-Wegeventil aufweisen, welches in einer ersten Schaltstellung die pneumatische Verbindung zwischen dem dritten Druckluftvorrat 122 und dem Anhängersteuerventil 30 herstellt und in einer zweiten Schaltstellung die Verbindung zwischen dem dritten Druckluftvorrat 122 und dem Anhängersteuerventil 30 trennt und bevorzugt den Vorratsanschluss des Anhängersteuerventils 30 entlüftet. Zu diesem Zweck ist die elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit 24 in dem in Fig.1 gezeigten Ausführungsbeispiel mit dem primären Bremssteuergerät 100 verbunden und empfängt ein Deaktivierungsschaltsignal SD von diesem. Das Deaktivierungsschaltsignal SD wird von dem primären Bremssteuergerät 100 in Antwort auf den Empfang der Anforderung SPB zum sicheren Bremsen des Anhängers 204 ausgesteuert. In anderen Ausführungsformen kann die Deaktivierungsventileinheit 24 auch mit weiteren elektrischen Steuereinheiten verbunden sein oder das Deaktivierungsschaltsignal sogar direkt von der Einheit für autonomes Fahren 40 empfangen.
Ist das Deaktivierungsschaltventil 24 in eine derartige Schaltstellung gebracht, dass der dritte Druckluftvorrat 122 pneumatisch nicht mit dem Anhängersteuerventil 30 verbunden ist, kann eine Druckluftförderung über die Anhängerversorgungsleitung 4 nicht erfolgen, und sobald der Druck in dem Anhänger-Vorratsbehälter 8 unter einen Mindestdruck, vorzugsweise den Lösedruck der Federspeicheraktuatoren 12a - 12f gefallen ist, spannen diese zu und können nicht wieder gelöst werden, solange die Deaktivierungsventileinheit 24 den dritten Druckluftvorrat 122 und das Anhängersteuerventil 30 trennt.
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Druckluftförderung über die Anhängerversorgungsleitung 4 unmittelbar in oder an dem Anhängersteuerventil 30 verhindert wird.
Zu diesem Zweck zeigen die Fig. 2 und 3 weitere Ausführungsbeispiele. Fig. 2 und 3 zeigen jeweils einen schematischen Schaltplan eines Anhängersteuerventils 30. Das Anhängersteuerventil 30 (vgl. Fig. 2) weist wie üblich einen Vorratsanschluss 31 auf, an dem Vorratsdruck pV bereitgestellt wird, beispielsweise vom dritten Druckluftvorrat 122 (Fig. 1 ), einen Anhängerversorgungsanschluss 32 zum Aussteuern von Anhänger- Vorratsdruck pVA sowie einen Anhängerbremsdruckanschluss 34 zum Bereitstellen eines Anhängerbremsdrucks pBA. Im Inneren weist das Anhängersteuerventil 30 in bekannter Weise eine Vorsteuereinheit 35 sowie ein Relaisventil 36 auf, um die Anhängerbremssignale SBT umzusetzen und in Übereinstimmung mit den Anhängerbremssignalen SBT den Anhängerbremsdruck pBA auszusteuern.
In ebenfalls im Grunde bekannter Weise weist das Anhängersteuerventil 30 ein Abrisssicherheitsventil 22 auf, das hier in das Anhängersteuerventil 30 integriert ist, aber auch separat von diesem vorgesehen sein kann. Das Abrisssicherheitsventil 22 wird pneumatisch geschaltet und weist dazu einen Abrisssicherheitsventil-Steueranschluss 22.1 auf. Dieser ist im Stand der Technik typischerweise mit der Anhängerbremsdruckleitung 34 oder einem Vorsteuerpfad der Vorsteuereinheit 35 verbunden, sodass bei einem Abreißen der Anhängerversorgungsleitung, das heißt einem Entlüften des Anhängerversorgungsanschlusses 32, das Abrisssicherheitsventil 22 in die in Fig. 2 nicht gezeigte Schaltstellung gebracht wird, in der der Vorratsanschluss 31 des Anhängersteuerventils 30 mit dem Anhängerversorgungsanschluss 32 nur über die Drossel 22.2 verbunden ist, nicht jedoch über einen größeren Querschnitt wie in der federbelastet vorgespannten in Fig. 2 gezeigten Schaltstellung.
Der Abrisssicherheitsventil-Steueranschluss 22.1 ist allerdings in der hier gezeigten Ausführungsform (Fig. 2) mit der Deaktivierungsventileinheit 24 verbunden. Die Deaktivierungsventileinheit 24 ist in dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel als 3/2-Wegeventil ausgebildet und weist einen ersten Deaktivierungsanschluss 24.1 , einen zweiten Deaktivierungsanschluss 24.2 und einen dritten Deaktivierungsanschluss 24.3 auf. Stromlos ist die Deaktivierungsventileinheit 24 in der in Fig. 2 gezeigten Schaltstellung, in der der erste Deaktivierungsanschluss 24.1 mit dem dritten Deaktivierungsanschluss 24.3 verbunden ist. Der dritte Deaktivierungsanschluss 24.3 ist mit einer Entlüftung 7 verbunden, sodass auch der Abrisssicherheitsventil-Steueranschluss 22.1 entlüftet ist. Das Abrisssicherheitsventil 22 befindet sich folglich in der in Fig. 2 gezeigten Schaltstellung, in der ein Fördern von Vorratsdruck pV von dem Vorratsanschluss 31 über das Abrisssicherheitsventil 22 zum Anhängerversorgungsanschluss 32 möglich ist. Wird hingegen die Deaktivierungsventileinheit 24 geschaltet durch Bereitstellen des Deaktivierungsschaltsignals SD, ist der erste Deaktivierungsanschluss 24.1 mit dem zweiten Deaktivierungsanschluss 24.2 verbunden, der seinerseits mit dem Vorratsanschluss 31 verbunden ist. Auf diese Weise wird ein Abrisssteuerdruck pSA an dem Abrisssicherheitsventil-Steueranschluss 22.1 ausgesteuert, welcher dafür sorgt, dass das Abrisssicherheitsventil 22 in die in Fig. 2 nicht gezeigte Schaltstellung schaltet, sodass der Vorratsanschluss 31 und der Anhängerversorgungsanschluss 32 getrennt bzw. lediglich über die Drossel 22.2 verbunden sind. Auf diese Weise kann ein Nachfördern von Vorratsdruck von dem dritten Druckluftvorrat 122 zum Anhänger 204 verhindert werden.
Wie sich aus Fig. 2 ergibt, wird beim Schalten des Abrisssicherheitsventils 22 gleichzeitig auch die Versorgung des Relaisventils 36 verhindert bzw. lediglich über die Drossel 22.2 möglich, sodass auch der Anhängerbremsdruck pBA zum Betätigen der Betriebsbremsaktuatoren 10a - 10f des Anhängers 204 nicht ausgesteuert werden kann. Fig. 3 zeigt eine Variante der Schaltung aus Fig. 2, bei der die Aussteuerung des Anhängerbremsdrucks pBA auch dann möglich ist, wenn das Abrisssicherheitsventil 22 geschaltet hat. Zu diesem Zweck ist das Relaisventil 36 so mit dem Vorratsanschluss 31 des Anhängersteuerventils 30 verbunden, dass das Abrisssicherheitsventil 22 nicht zwischen die beiden geschaltet ist, sondern die Versorgung des Relaisventils 36 unabhängig von der Schaltung des Abrisssicherheitsventils 22 ist.
Der Vorteil, dass der Anhängerbremsdruck pBA auch dann ausgesteuert werden kann, wenn das Abrisssicherheitsventil 22 in der in Fig. 3 nicht gezeigten Schaltstellung ist, liegt insbesondere darin, dass die Betriebsbremsaktuatoren 10a - 10f des Anhängers 204 auch bei Verhindern der Druckluftnachförderung zum Anhänger-Vorratsbehälter 8 betätigt werden können. Hierdurch ist es möglich, im Anhänger 204 Druckluft zu verbrauchen und den Anhänger-Vorratsbehälter 8 leerlaufen zu lassen, ohne diesen weiter von dem Motorwagen aus zu befüllen.
Fig. 4 zeigt eine Variante des Fahrzeuggespanns 200 in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Gleiche und ähnliche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und insofern wird vollumfänglich auf die obige Beschreibung Bezug genommen. Im Folgenden sind insbesondere die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 ) hervorgehoben. In dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Ventilanordnung 20 wiederum eine Deaktivierungsventileinheit 24, die pneumatisch zwischen den Anhängerversorgungsanschluss 32 und die Anhängerversorgungsleitung 4 geschaltet ist. Insbesondere kann die Deaktivierungsventileinheit 24 zwischen den Anhängerversorgungsanschluss 32 und einen roten Kupplungskopf geschaltet werden (hier nicht gezeigt), an den dann die Anhängerversorgungsleitung 4 ankuppelbar ist.
Die Deaktivierungsventileinheit 24 umfasst hier ein erstes 2/2-Wegeventil 26 und ein zweites 2/2-Wegeventil 28, die so verschaltet sind, dass der Anhängerversorgungsanschluss 32 sperrbar und die Anhängerversorgungsleitung 4 bzw. der rote Kupplungskopf entlüftet werden kann. Die ersten und zweiten 2/2-Wegeventile 26, 28 können in einer anderen Ausführungsform auch durch ein einziges 3/2-Wegeventil ersetzt werden.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 ) wird die Deaktivierungsventileinheit 24 unmittelbar und direkt von der Einheit für autonomes Fahren 40 angesteuert, die an diesen das Deaktivierungsschaltsignal SD bereitstellt. Alternativ kann die Deaktivierungsventileinheit 24 auch von dem primären Bremssteuergerät 100 geschaltet werden und unmittelbar mit diesem verkabelt sein. Weiterhin ist denkbar, dass die Einheit für autonomes Fahren 40 die Anforderung SPB an dem primären Bremssteuergerät 100 bereitstellt und dieses dann das Deaktivierungsschaltsignal SD an der Deaktivierungsventileinheit 24 aussteuert. Weitere Varianten sind denkbar, insbesondere ist denkbar, dass jedes Steuergerät, das über eine eigene Intelligenz verfügt, wie beispielsweise der Hinterachsmodulator 110, das Feststellbremsmodul 120, oder eine elektronische Luftbereitungseinheit (nicht gezeigt).
Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Fahrzeugzugs und wiederum sind gleiche und ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 4 bezeichnet. Wiederum werden im Folgenden insbesondere die Unterschiede hervorgehoben, während auf Übereinstimmungen nicht weiter eingegangen wird.
Zusätzlich zu der in Fig. 1 gezeigten Deaktivierungsventileinheit 24 ist dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ein Anhängerentlüftungsventil 29 vorgesehen, welches unmittelbar den Anhänger-Vorratsbehälter 8 entlüften kann. Über das Anhängerentlüftungsventil 29 lässt sich der Anhänger- Vorratsbehälter 8 unmittelbar in die Umgebung entlüften, um so den Anhänger- Vorratsdruck pVA rasch abzusenken. Dazu kann das Anhängerentlüftungsventil 29 ein oder mehrere Schaltventile, wie beispielsweise ein 3/2-Wegeventil oder zwei 2/2-Wegeventile umfassen, die dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel durch ein Anhängerschaltsignal SA angesteuert werden können. Das Anhängerschaltsignal SA wird über den Anhänger-BUS 124 von dem Motorwagen 202 bereitgestellt, insbesondere von dem Motorwagen- Bremssystem 1 . Konkret wird das Anhängerschaltsignal SA von dem primären Bremssteuergerät 100 ausgegeben, welches dieses in Antwort auf den Empfang der Anforderung SPB zum sicheren Bremsen des Anhängers 204 aussteuert.
Bezugszeichen (Teil der Beschreibung):
1 Motorwagen-Bremssystem
2 Anhängerbremssystem
3 Anhängerbremskreis
4 Anhängerversorgungsleitung
6 Anhängersteuerleitung
8 Anhänger-Vorratsbehälter
20 Ventilanordnung
22 Abrisssicherheitsventil
22.1 Abrisssicherheitsventil-Steueranschluss
22.2 Drossel
24 Deaktivierungsventileinheit
24.1 erster Deaktivierungsanschluss
24.2 zweiter Deaktivierungsanschluss
24.3 dritter Deaktivierungsanschluss
26 erstes 2/2-Wegeventil
28 zweites 2/2-Wegeventil
29 Anhängerentlüftungsventil
30 Anhängersteuerventil
31 Vorratsanschluss
32 Anhängerversorgungsanschluss
34 Anhängerbremsdruckanschluss
35 Vorsteuereinheit
36 Relaisventil
40 Einheit für autonomes Fahren
100 primäre Bremssteuereinheit
102 Fahrzeug-BUS
104 Vorderachsbremskreis
106 Hinterachsbremskreis
108 erster Druckluftvorrat
110 Hinterachsmodulator
112a, 112b erste und zweite Hinterachsbremsaktuatoren 114 zweiter Druckluftvorrat
116 Vorderachsmodulator
118a, 118b erste und zweite Vorderachsbremsaktuatoren
120 Feststellbremsmodul
121 Feststellbremssystem
122 dritter Druckluftvorrat
123 interner BUS
124 Anhänger-BUS
126 Schutzventil
128 Park-Löse-Sicherheitsventil
130 Anhängersteuergerät
132 Anhängerparkbremsmodul
200 Fahrzeuggespann
202 Motorwagen
204 Anhänger pBHA Hinterachsbremsdruck pBVA Vorderachsbremsdruck pV Vorratsdruck pVA Anhänger-Vorratsdruck pSA Abriss-Steuerdruck
SA Anhängerschaltsignal
SBA Bremsanforderungssignal
SBT Anhängerbremssignale
SD Deaktivierungsschaltsignal
SVA Vorderachsbremssignal
SHA Hinterachsbremssignal

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zum sicheren Bremsen eines Anhängers (204) eines Fahrzeuggespanns (200) mit einem Motorwagen (202) und dem Anhänger (204), wobei der Motorwagen (202) ein elektronisch steuerbares pneumatisches Motorwagen-Bremssystem (1 ) und der Anhänger (204) ein pneumatisches Anhängerbremssystem (2) aufweist, wobei das Motorwagen-Bremssystem (1 ) und das Anhänger- Bremssystem (2) wenigstens durch eine Anhängersteuerleitung (6) und eine Anhängerversorgungsleitung (4) verbunden sind, und das Anhänger-Bremssystem (2) mindestens einen Anhängerbremskreis (3) mit einem Anhänger-Vorratsbehälter (8) zum Bereitstellen eines Anhänger-Vorratsdrucks (pVA) für den Anhängerbremskreis (3), Betriebsbremsaktuatoren (10a-1 Of) und Federspeicheraktuatoren (12a-12d) aufweist, wobei in Antwort auf eine Anforderung (SPB) zum sicheren Bremsen des Anhängers (204) der Motorwagen (202) ein Absenken des Anhänger- Vorratsdrucks (pVA) in dem Anhängerbremskreis (3) bewirkt, sodass die Federspeicheraktuatoren (12a-12d) des Anhängers (204) zuspannen und den Anhänger (204) sicher bremsen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , umfassend den Schritt: Verhindern einer Druckaussteuerung über die Anhängerversorgungsleitung (4) zum Verhindern eines Auffüllens des Anhänger-Vorratsbehälters (8).
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Anhängerversorgungsleitung (4) getrennt wird zum Verhindern eines Auffüllens des Anhänger-Vorratsbehälters (8).
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Motorwagen- Bremssystem (1 ) eine Druckluftförderung über die Anhängerversorgungsleitung (4) deaktiviert.
5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei das Motorwagen- Bremssystem (1 ) wenigstens eine Ventilanordnung (20) veranlasst zu schalten, zum Sperren, Entlüften und/oder Drosseln der Anhängerversorgungsleitung (4).
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Ventilanordnung (20) ein Abrisssicherheitsventil (22) des Motorwagen-Bremssystems (1 ) umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Abrisssicherheitsventil (22) pneumatisch schaltbar ist und das Motorwagen-Bremssystem (1 ) einen Abriss- Steuerdruck (pSA) derart an dem Abrisssicherheitsventil (22)aussteuert, dass dieses schaltet und die Druckaussteuerung über die Anhängerversorgungsleitung (4) verhindert.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Ventilanordnung (20) eine elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit (24) umfasst, die von dem Motorwagen (202) ansteuerbar ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit (24) einem Anhängersteuerventil (30) des Motorwagen-Bremssystem (1 ) pneumatisch vor und/oder nachgeschaltet ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Ventilanordnung (20) ein elektromagnetisches Anhängerentlüftungsventil (29) im Anhänger- Bremssystem (2) umfassen, welches von dem Motorwagen (202) ansteuerbar ist.
11 . Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Absenken des Anhänger-Vorratsdrucks (pVA) ein Betätigen der Betriebsbremsaktuatoren (10-1 Of) des Anhänger-Bremssystems (2) umfasst.
12. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Betätigen der Betriebsbremsaktuatoren (1 Oa-1 Of) gepulst erfolgt, nämlich durch wechselseitiges Belüften und Entlüften der Betriebsbremsaktuatoren (1 Oa-1 Of).
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Absenken des Anhänger-Vorratsdrucks (pVA) ein Betätigen einer Anhängerparkbremse (132) umfasst.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Absenken des Anhänger-Vorratsdrucks (pVA) ein Betätigen eines alternativen Luftverbrauchers im Anhänger (204), vorzugsweise eine Niveauregulierung (14) und/oder Liftachse (16).
15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anforderung (SPB) zum sicheren Bremsen durch ein Betriebsbremssystem des Motorwagen-Bremssystems (1 ), ein Feststellbremssystem (121 ) des Motorwagen-Bremssystems, eine elektronische Luftaufbereitungseinheit des Motorwagen-Bremssystems und/oder eine Einheit für autonomes Fahren (40) des Motorwagens (202) bereitgestellt wird.
16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend den Schritt: Anfahren des Motorwagens (202) gegen den sicher gebremsten Anhänger (204) zum Prüfen der Bremswirkung.
17. Elektronisch steuerbares pneumatisches Motorwagen-Bremssystem (1 ) für einen Motorwagen (202) eines Fahrzeuggespanns (200), aufweisend ein Betriebsbremssystem mit einem Anhängersteuerventil (30) mit einem Anhängerversorgungsanschluss (32) zum Anschließen einer Anhängerversorgungsleitung (4) und einem Anhängerbremsdruckanschluss (34) zum Anschließen einer Anhängersteuerleitung (6) und wenigstens einem motorwagenseitigen Anhängerbremskreis zum Versorgen des Anhängersteuerventils (30) mit Vorratsdruck (pV), wobei das Anhängersteuerventil (30) an dem Anhängerversorgungsanschluss (32) einen Anhänger-Vorratsdruck (pVA) bereitstellt; und eine primäre Bremssteuereinheit (100) zum Steuern des Betriebsbremssystems, wobei die primäre Bremssteuereinheit (100) mit einer Einheit für autonomes Fahren (40) verbunden ist und von dieser Bremsanforderungssignale (SBA) empfängt, wobei das Motorwagen-Bremssystem (1 ) dazu eingerichtet ist, in Antwort auf eine Anforderung zum sicheren Bremsen (SPB) eines an den Motorwagen (202) angeschlossenen Anhängers (204) ein Absenken des Anhänger- Vorratsdrucks (pVA) zu bewirken, sodass Federspeicheraktuatoren (12a-12f) des Anhängers (204) zuspannen und den Anhänger (204) sicher bremsen.
18. Elektronisch steuerbares pneumatisches Motorwagen-Bremssystem nach Anspruch 17, wobei das Motorwagen-Bremssystem (1 ) wenigstens eine Ventilanordnung (20) zum Sperren des Anhängerversorgungsanschlusses (32) umfasst.
19. Elektronisch steuerbares pneumatisches Motorwagen-Bremssystem nach Anspruch 18, wobei die Ventilanordnung (20) ein Abrisssicherheitsventil (22) umfasst.
20. Elektronisch steuerbares pneumatisches Motorwagen-Bremssystem nach Anspruch 19, wobei das Abrisssicherheitsventil (22) pneumatisch schaltbar ist und das Motorwagen-Bremssystem (1 ) eine elektromagnetische Auslöseventileinheit (24) aufweist zum Aussteuern eines Abriss-Steuerdrucks (pSA) an dem Abrisssicherheitsventil (22), derart dass dieses schaltet und die Druckaussteuerung über die Anhängerversorgungsleitung (32) verhindert.
21 . Elektronisch steuerbares pneumatisches Motorwagen-Bremssystem nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Auslöseventileinheit (24) in das Anhängersteuerventil (30) integriert oder benachbart zu diesem angeordnet ist.
22. Elektronisch steuerbares pneumatisches Motorwagen-Bremssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , wobei die Ventilanordnung (20) eine elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit (24) umfasst, die von dem Motorwagen-Bremssystem (1 ), vorzugsweise der primären Bremssteuereinheit (100), ansteuerbar ist.
23. Elektronisch steuerbares pneumatisches Motorwagen-Bremssystem nach Anspruch 22, wobei die elektromagnetische Deaktivierungsventileinheit (24) dem Anhängersteuerventil (30) pneumatisch vor und/oder nachgeschaltet ist.
24. Elektronisch steuerbares pneumatisches Motorwagen-Bremssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche 17 bis 22, wobei zum Absenken des Anhänger-Vorratsdrucks (pVA) ein Anhängerbremsdruck (pBA) an dem Anhängerbremsdruckanschluss (34) des Anhängersteuerventils (30) ausgesteuert wird.
25. Motorwagen (202), insbesondere Nutzfahrzeug, mit einem elektronisch steuerbaren pneumatischen Motorwagen-Bremssystem (1 ) nach einem der Ansprüche 17 bis 24 und einer Einheit für autonomes Fahren (40).
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