DE10029900A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bremsung eines Lastkraftwagens mit Anhänger odr Auflieger - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Bremsung eines Lastkraftwagens mit Anhänger odr AufliegerInfo
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Abstract
Verfahren zur Bremsung eines Nutzfahrzeuges mit Anhänger oder Auflieger, wobei das Zugfahrzeug mindestens zwei Bremskreise und je Bremskreis einen Druckluftvorratsbehälter zur Bremsung des Zugfahrzeuges und einen Steuer-/Befüllungskreis zur Steuerung und Befüllung der Anhänger- oder Aufliegerbremsanlage aufweist, mit einem Mehrkreisschutzventil, das ab einem bestimmten unteren Druck in den Druckvorratbehältern die Bremskreise und den Steuer-/Befüllungskreis für die Anhänger-/Aufliegerbremse schließt, mit einem elektronischen/pneumatischen Bremswertgeber und einer elektronischen Bremssteuerung oder einem Bordrechner, dadurch gekennzeichnet, dass ein steuerbares Mehrkreisschutzventil (13) für die Zeit eines Bremsvorganges, oder bei einer länger andauernden Bremsung einen einstellbaren zeitlichen Anteil des Bremsvorganges, durch Signale von einer elektronischen Bremssteuerung (12) oder von einem Bordrechner (28), auch außerhalb des eingestellten Schließdruckes seine Ventile (38) intakter Bremskreise (17'', 18'') öffnet und den Steuer- und Versorgungskreis (27, 27', 26) der Anhänger- oder Aufliegerbremsanlage (20) mit Druckluft aus mindestens einem der Druckluftvorratsbehälter (15, 16) versorgt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Ansprü
che 1 und 2.
Bemerkungen zur Beschreibung
- - für den Anhänger-/Auflieger wird nur Anhänger genannt,
- - Betriebsbremsanlage (BBA) meint die Anlage, die mit der Reibungsbremse des Zugwa gens und dem Bremspedal in Wirkverbindung steht,
- - es wird eine elektrisch/elektronisch geregelte Bremsanlage beschrieben, was natürlich sinngemäß auch für eine pneumatisch geregelte Bremsanlage gilt,
- - elektrisch/elektronisch geregelte Bremssysteme benötigen pneumatische Redundanz kreise, die im Text nicht beschrieben und in der Zeichnung nicht eingezeichnet sind,
- - der Anhängersteuer-/Anhängerversorgungskreis wird auch Kr3 genannt.
Bremsanlagen in Lastkraftwagen, die für Anhängerbetrieb vorgesehen sind, weisen zusätz
lich zu den gesetzlich vorgeschriebenen Druckluftbehältern, das ist je ein Druckluftbehälter
je BBA-Bremskreis, noch mindestens einen weiteren Behälter zur Steuerung der Bremsen
und Vorratsversorgung der Druckluftvorratsbehälter des Anhängers auf. Dieser weitere Be
hälter ist nicht vorgeschrieben, aber er hat sich als notwendig herausgestellt, da für den Fall,
daß mehrere Bremsvorgänge schnell nacheinander erfolgen, der Anhänger nicht mehr ge
bremst wird oder mit dem Restdruck in den Behältern im Anhänger die Anhängerbremsen
voll beaufschlagt. Der Grund hierfür ist, daß, wenn die Bremsleitung als Druckluftvorratsbe
hältnis dient, der Druck schnell unter den Schließdruck des Mehrkreisschutzventiles abfällt
und dann das Ventil für diesen Kreis im Mehrkreisschutzventil schließt. Unterhalb des
Schließdruckes strömt nur wenig Druckluft in einen Brems- oder Steuerkreis, da im Falle
einer defekten Leitung nur ein Bruchteil der Druckluft überströmen darf, wie dies bei geöff
netem Ventil im Mehrkreisschutzventil der Fall ist. Diese geringe Überströmmenge befüllt
intakte Brems- und Steuerkreise wieder, bis der Schließdruck überschritten wird. Dadurch
öffnet das entsprechende Ventil im Mehrkreisschutzventil und Brems- und Steuerkreise wer
den schnell befüllt. Der untere Schließdruck beträgt etwa 6,5 bar Überdruck und wird ver
suchsmäßig ermittelt, so daß die gesetzlichen Vorschriften eingehalten werden. Die Sys
temdrücke von Druckluftbremsanlagen liegen etwa bei 10 bar Überdruck, um Druckluftbe
hältervolumen einzusparen.
Bei elektronisch gesteuerten Bremsanlagen ist das Bremspedal ein Bremswertgeber, mit
dem, aus dem Signal von Pedalweg oder Pedalwinkel, auf elektrischem oder elektronischem
Weg, die Steuerventile der Druckregelmodule angesteuert werden. Die Höhe der Eingangs
spannung ist dabei das Maß für die Höhe des Bremsmomentes. Der Steuerkreis für die An
hängerbremsanlage erhält das gleiche Steuersignal.
Die Steuerung kann sowohl elektrisch/elektronisch als auch pneumatisch oder gemischt er
folgen. Bei elektrisch/elektronisch gesteuerten Bremsanlagen ist mindestens ein pneumati
scher Redundanzkreis erforderlich, falls die elektrische/elektronische Steuerung ausfällt. In
allen Fällen ist deshalb eine Druckluft für den Kr3 vorzusehen.
Die Bremsanlagen unterliegen gesetzlichen Auflagen über die Bremswirkung. Eine der Auf
lagen ist, daß, ohne daß der Luftkompressor Druckluft nachfördern darf, nach 8 Bremsun
gen mit der restlichen Druckluft eine Fahrzeugverzögerung von 1,35 m/sec2 noch erreichbar
sein muß. Bei den Bremsvorgängen muß auch der Kr3 für die Anhängerbremse mit Druck
luft versorgt werden.
Eine weitere Auflage ist, daß bei Ausfall eines Bremskreises im Zugfahrzeug mit dem noch
intakten Bremskreis eine Verzögerung von 2,25 m/sec2 erreichbar sein muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, Glieder- und Sattelzüge im Bremsverhalten zu verbessern und
dies mit möglichst wenig Druckluftvorratsbehältern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Verfahrens nach Anspruch 1
und der Vorrichtung nach Anspruch 2 gelöst.
Dadurch, daß das erfindungsgemäß elektrisch/elektronisch oder pneumatisch ansteuerbare
und schaltbare Mehrkreisschutzventil (EMSV) eingesetzt ist, kann bei einem Bremsvorgang,
wenn der Vorratsdruck unterhalb des Schließdruckes ist, im EMSV Ventile intakter Brems
kreise und das Ventil für die Leitung zum Anhängersteuer- und Versorgungskreis Kr3 ge
öffnet werden, so daß die Steuer- und Versorgungsdruckluft für den Anhänger aus den
Druckluftbehältern der BBA des Zugwagens über das EMSV strömen kann. Dadurch kann
der Druckluftbehälter für Kr3 entfallen.
Das EMSV erkennt natürlich, wie das herkömmliche Mehrkreisschutzventil, einen defekten
Bremskreis, der durch das EMSV geschlossen, also von dem (den) anderen BBA-Kreis(en)
funktionell abgetrennt und bei einem Bremsvorgang nicht geöffnet wird.
Damit das EMSV ansteuerbar ist, muß ein Signalpfad zur elektronischen Bremssteuerung
(EBS) oder zum Bordrechner (BR) eingerichtet sein. Das EBS oder der BR erkennen einen
Bremsvorgang für die Reibungsbremse. Das EMSV hat eine elektronische Steuereinheit, die
die Signale aus dem EBS oder dem BR umsetzt zur Steuerung seiner Magnetventile. Anstatt
der Magnetventile können natürlich auch pneumatische Stelleinheiten verwendet werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Es zeigen
Fig. 1 die Skizze einer Druckluftbremsanlage,
Fig. 2 die Skizze des elektronischen Mehrkreisschutzventils EMSV,
Fig. 3 einen Abfrageplan für die Bremsanlage,
Fig. 4 die Skizze einer Druckluftbremsanlage im Stand der Technik.
Die Fig. 1 zeigt eine Druckluftbremsanlage 10 für das Zugfahrzeug und die Druckluftbrems
anlage 20 für den Anhänger. Über den Bremswertgeber 11 wird ein Signal des Bremswun
sches an die elektronische Bremssteuerung EBS 12 oder den Bordrechner BR 28, je nach
dem, welche Einrichtung genutzt wird oder vorhanden ist, gegeben. Die EBS 12 bzw. der
BR 28, in der Zeichnung die EBS, gibt Signale über die Steuerleitungen 17', 18' für einen
Bremsvorgang an die Druckregelmodule 17, 18, die mit der Luft aus den Druckluftvorratsbe
hältem 15, 16 die Bremskreise 17", 18" des Zugfahrzeuges geregelt beaufschlagen.
Die Signalpfade bei Verwendung eines Bordrechners 28 sind mit Strichpunktlinien eingetra
gen.
Die Bremsanlage 20 des Anhängers wird vom Zugfahrzeug mit versorgt. Das Druckregel
modul 22 für den Anhänger erhält über das Verteiler-Regelventil 21 das gleiche Signal für
den Bremsvorgang, wie die Druckregelmodule 17, 18 des Zugfahrzeuges. Über die Druck
luftleitung 27 wird im Verteiler-Regelventil 21 ein Teil der Druckluft für die Befüllung der
Druckluftvorratsbehälter 23, 24 über die Druckluftleitung 26 und, wenn ein Bremsvorgang
vorliegt, ein Teil als Steuerdruckluft in der Leitung 27' für das Druckregelmodul 22 verwen
det. Der Bremskreis 27" im Anhänger erhält die Druckluft für die Beaufschlagung der Brem
sen 25 aus den Druckluftvorratsbehältern 23, 24.
Wird der Bremsvorgang eingeleitet, wenn der Systemdruck, z. B. 10 bar Überdruck, erreicht
ist, wird über das Steuersignal das Verteiler-Regelventil 21 so gesteuert, daß in der Druck
luftleitung 27' das Steuersignal als pneumatisches Signal an das Druckregelmodul 22 wei
tergegeben wird. Diese Druckluft wird aus der Leitung 27 entnommen, wird aber durch
Druckluft aus den Druckluftvorratsbehältern 15, 16 und vom Luftkompressor 29, die über
das elektronische Mehrkreisschutzventil EMSV 13 strömt, ergänzt. Das Druckbegrenzungs
ventil 30 regelt den oberen Systemdruck der Betriebsbremsanlage BBA.
Wenn aber, z. B. durch häufiges Bremsen der Systemdruck unterhalb des Schließdruckes
fällt, schließt das EMSV 13, wie das herkömmliche Mehrkreisschutzventil 33 (Fig. 4), seine
Ventile und die Luftzufuhr durch den Kompressor 29 in die Druckluftanlagen 10, 20 für Zug
wagen und Anhänger ist damit gering. Wenn in diesem Fall kein Druckluftvorratsbehälter 31
(Fig. 4) vorhanden wäre, wäre z. B. nach einem weiteren Bremsvorgang der Anhänger nicht
mehr gesteuert bremsbar, da der Druckluftvorrat in der Leitung 27 für einen weiteren
Bremsvorgang nicht ausreichen würde.
Um den Druckluftvorratsbehälter 31 (Fig. 4) dennoch einsparen zu können, werden erfin
dungsgemäß, wenn der Druck in den Druckluftvorratsbehältern 15, 16 oder dem Kr3 unter
den Sicherungsdruck des EMSV 13 fällt, für einen Bremsvorgang die Ventile 38 (Fig. 2) des
EMSV 13 über Magnetschalter 39 geöffnet und es strömt aus den Druckluftvorratsbehäl
tern 15, 16 Druckluft über den Kanal 14 in den Steuer- und Versorgungskreis 27, 27', 26 für
die Druckluftanlage 20 des Anhängers. Wenn aber einer der Druckluftkreise 17", 18", Kr3
eine z. B. defekte Leitung hat, bleibt dieser Druckluftkreis geschlossen.
Die beschriebene Schaltung gilt für einen normalen Bremsvorgang, der z. B. zwei bis drei
Sekunden andauert. Bei einem länger andauernden Bremsvorgang wird nur für einen zeitli
chen Anteil des Bremsvorganges die genannte Schaltung geschaltet, um zu vermeiden,
dass durch das Öffnen des EMSV 13 die Druckluftvorratsbehälter 15, 16 z. B. durch einen
während des längeren Bremsvorganges plötzlich auftretenden Druckverlust in einem der
Bremskreise, völlig entleert werden könnte(n). Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass
intakte Bremskreise weiterhin bremsbar sind und ein defekter Bremskreis mit dieser Maß
nahme nicht mehr mit Druckluft beliefert wird. Der zeitliche Anteil für das Öffnen der Ventile
des EMSV 13 ist im Steuergerät des EMSV 13 oder in der EBS 12 oder im Bordrechner 28
eingebbar.
Die Fig. 2 zeigt den Aufbau des elektronischen Mehrkreisschutzventils 13. Durch den
Anschluß 34 kommt Druckluft vom Luftkompressor 29. Die Anschlüsse 35, 36 führen zu den
Druckluftvorratsbehältem 15, 16 und der Anschluß 37 zum Anhängersteuer- und Anhänger
versorgungskreis 27, 27', 26. Die Ventile 38 sind auf den Sicherungsdruck, z. B. 6,5 bar
Überdruck, eingestellt. Oberhalb des Sicherungsdruckes kann viel Druckluft passieren, un
terhalb wenig. Die Magnetventile 39, gesteuert über z. B. eine elektronische Steuerein
heit 13' öffnen bei einem Bremsvorgang und wenn der Sicherungsdruck unterschritten ist,
die Ventile 38, so daß Druckluft von den Anschlüssen 35, 36 zurück über den Kanal 14 zum
Anschluß 37 strömen kann.
Die Fig. 3 zeigt eine Logikabfrage. Vom elektronischen Bremswertgeber 11 kommt das Sig
nal "Start" für einen Bremsvorgang mit der BBA. Dieses Signal wird in die EBS oder dem BR
eingegeben. EBS oder BR fragen "Vorratsdruck oberhalb des Schließdruckes"?. Bei der
Antwort "ja" erfolgt die ganz normale Bremsung. Bei der Antwort "nein" wird weitergefragt.
"BBA-Vorratskreis defekt"? Bei der Antwort "ja" wird der defekte Vorratskreis abgeschaltet.
Das EMSV öffnet die Ventile von intakten Bremskreisen oder, wenn nur ein Bremskreis in
takt ist, von diesem und öffnet das Ventil für den Kr3 für die Zeit der Bremsung, damit
Druckluft aus dem (den) intakten Bremskreis(en) in den Kr3 strömen kann. Das Zugfahrzeug
wird in diesem Fall mit mindestens einem Bremskreis und der Anhänger ohne Bremswir
kungsverlust gebremst.
Bei der Frage "BBA-Vorratskreis defekt" Antwort "nein" wird weitergefragt: "Kr3 defekt"?, bei
der Antwort "ja" wird Kr3 abgeschaltet. Bei der Antwort "nein" verbindet das EMSV die BBA-
Vorratskreise mit dem Kr3 für die Dauer der Bremsung und es strömt Druckluft aus den
BBA-Kreisen in den Kr3. Dadurch wird der Zugwagen und der Anhänger gebremst.
Bei einer länger andauernden Bremsung werden für einen zeitlich begrenzten Anteil des
Bremsvorganges die Ventile der intakten Bremskreise geöffnet. Damit wird verhindert, dass
durch eine während des Bremsvorganges auftretende Leckage in einem vorher intakten
Bremskreis die Druckluftvorratsbehälter 15, 16 völlig entleerbar sind. In den noch intakten
Bremskreis(en) ist die Druckluft für diesen Bremsvorgang "eingesperrt" und die Bremse ist
weiterhin wirksam.
Fig. 4 zeigt den Stand der Technik. Der Druckluftvorratsbehälter 31 ist zwar gesetzlich nicht
vorgeschrieben, wird aber aus Sicherheitsgründen bei Lkws, die für Anhängerbetrieb vorge
sehen sind, immer eingebaut. Der Behälter 31 kann durch die Erfindung eingespart werden.
Das Mehrkreisschutzventil 33 trennt einen defekten Bremskreis von den intakten Bremskrei
sen. Weiterhin ist in der Anhängerversorgungsleitung 27 im Normalfall ein Druckbegren
zungsventil 32 eingebaut.
Claims (4)
1. Verfahren zur Bremsung eines Nutzfahrzeuges mit Anhänger oder Auflieger, wobei
das Zugfahrzeug mindestens zwei Bremskreise und je Bremskreis einen Druckluftvor
ratsbehälter zur Bremsung des Zugfahrzeuges und einen Steuer-/Befüllungskreis zur
Steuerung und Befüllung der Anhänger- oder Aufliegerbremsanlage aufweist, mit ei
nem Mehrkreisschutzventil, das ab einem bestimmten unteren Druck in den Druckluft
vorratsbehältern die Bremskreise und den Steuer-/Befüllungskreis für die Anhänger-/Aufliegerbremse
schließt, mit einem elektronischen/pneumatischen Bremswertgeber
und einer elektronischen Bremssteuerung oder einem Bordrechner, dadurch gekenn
zeichnet, dass ein steuerbares Mehrkreisschutzventil (13) für die Zeit eines Bremsvor
ganges, oder bei einer länger andauernden Bremsung einen einstellbaren zeitlichen
Anteil des Bremsvorganges, durch Signale von einer elektronischen Bremssteue
rung (12) oder von einem Bordrechner (28), auch unterhalb des eingestellten Schließ
druckes seine Ventile (38) intakter Bremskreise (17", 18") öffnet und den Steuer- und
Versorgungskreis (27, 27', 26) der Anhänger- oder Aufliegerbremsanlage (20) mit
Druckluft aus mindestens einem der Druckluftvorratsbehälter (15, 16) versorgt.
2. Vorrichtung zur Bremsung eines Nutzfahrzeuges mit Anhänger oder Auflieger, wobei
das Zugfahrzeug mindestens zwei Bremskreise und je Bremskreis einen Druckluftvor
ratsbehälter zur Bremsung des Zugfahrzeuges und einen Steuer-/Befüllungskreis zur
Steuerung und Befüllung der Anhänger- oder Aufliegerbremsanlage aufweist, mit ei
nem Mehrkreisschutzventil, das ab einem bestimmten unteren Druck in den Druckluft
vorratsbehältern die Bremskreise und den Steuer-/Befüllungskreis für die Anhänger-/
Aufliegerbremse schließt, mit einem elektronischen/pneumatischen Bremswertgeber
und einer elektronischen Bremssteuerung oder einem Bordrechner, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Mehrkreisschutzventil ein elektronisch oder pneumatisch steuerba
res Mehrkreisschutzventil (13) ist, das eine Steuereinheit (13') aufweist, mit der, mittels
Signalen aus der elektronischen Bremssteuerung (12) oder dem Bordrechner (28), die
Ventile (38) im Mehrkreisschutzventil (13) steuerbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Bremsvorgang
das Mehrkreisschutzventil (13) auch unterhalb des Schließdruckes seine Ventile (38)
der intakten Bremskreise (17", 18") der Betriebsbremsanlage (10) öffnet, bei einer län
ger andauernden Bremsung einen einstellbaren zeitlichen Anteil des Bremsvorganges
und über einen Verbindungskanal (14) Druckluft aus mindestens einem der Druckluft
vorratsbehälter (15, 16) in den Steuer- und Versorgungskreis (27, 27', 26) der Anhän
ger-/Aufliegerbremse leitet.
4. Vorrichtung nach den Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein defekter
Bremskreis (17", 18") oder Steuer- und Versorgungskreis (27, 27', 26) vorliegt, das
Ventil (38) des entsprechenden Kreises (17", 18", 27, 27', 26) im Mehrkreisschutzven
til (13) bei einem Bremsvorgang nicht geöffnet wird.
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