DE10042215C1

DE10042215C1 - Druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage mit redundanter Ansteuerung wenigstens eines Bremszylinders

Info

Publication number: DE10042215C1
Application number: DE2000142215
Authority: DE
Inventors: Werner Stumpe
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2001-11-15
Anticipated expiration: 2020-08-29
Also published as: DE10042215C5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage (1) mit redundanter Ansteuerung wenigstens eines Bremszylinders (6), beinhaltend folgende Merkmale: DOLLAR A a) mittels eines Bremswertgebers (8) ist ein erstes Steuersignal (S¶1¶) und ein zweites Steuersignal (S¶2¶) aussteuerbar; DOLLAR A b) bei einer ersten Steuerventileinrichtung (21) ist in Abhängigkeit des ersten Steuersignals (S¶1¶) ein dem Bremszylinder (6) zugeordneter Druckmittelausgang (62) mit einem mit einer ersten Druckmittelquelle (12) verbundenen Druckmitteleingang (60) oder mit einem zur Druckentlastung vorgesehenen Anschluß (66) verbindbar; DOLLAR A c) bei einer zweiten Steuerventileinrichtung (33) ist in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals (S¶2¶) ein Druckmittelausgang (70) mit einem mit einer zweiten Druckmittelquelle (24) verbundenen Druckmitteleingang (72) oder mit einem zur Druckentlastung vorgesehenen Anschluß (74) verbindbar. DOLLAR A Die Erfindung sieht vor, daß DOLLAR A d) der zur Druckentlastung vorgesehene Anschluß (66) der ersten Steuerventileinrichtung (21) mit dem Druckmittelausgang (70) der zweiten Steuerventileinrichtung (33) und der zur Druckentlastung vorgesehene Anschluß (74) der zweiten Steuerventileinrichtung mit der Umgebung (56) in Verbindung steht.

Description

Die Erfindung geht aus von einer druckmittelbetätigten Fahrzeugbremsanlage mit redundanter Ansteuerung wenigstens eines Bremszylinders nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Fahrzeugbremsanlage ist aus der DE 195 04 393 C1 bekannt. Die bekannte Bremsanlage ist für ein Nutzfahrzeug vorgesehen und hat einen pneumatisch und/oder elektrisch betätigbaren Hinterachs-Bremskreis für die beiden Räder der Hinterachse und einen pneumatisch und/oder elektrisch betätigbaren Vor derachs-Bremskreis für die der Vorderachse. Bei Ausfall des einen Bremskreises soll der andere Bremskreis das Nutzfahrzeug noch ausreichend verzögern.

Dem Hinterachs-Bremskreis sind zwei als Federspeicher-Bremszylinder (Kombibremszylinder) ausgebildete Bremszylinder zugeordnet, die über eine Steuer ventileinrichtung des Hinterachs-Bremskreises in Abhängigkeit von einem dem Hin terachs-Bremskreis zugeordneten Steuersignal eines Mehrkreis-Bremswertgebers mit einem Druckluftbehälter für den Hinterachs-Bremskreis verbindbar sind.

Der Vorderachs-Bremskreis hat einen Bremszylinder für das rechte Vorderrad und einen Bremszylinder für das linke Vorderrad, welche über eine Steuerventileinrich tung des Vorderachs-Bremskreises in Abhängigkeit von einem dem Vorderachs- Bremskreis zugeordneten Steuersignal des Mehrkreis-Bremswertgebers mit einem Druckluftbehälter für den Vorderachs-Bremskreis verbindbar sind. Die Steuerventil einrichtung des Vorderachs-Bremskreises weist einen mit dem Druckluftbehälter für den Vorderachs-Bremskreis verbundenen Druckeingang und einen mit einem Steuerausgang eines Betriebsbremsventils verbundenen Steuereingang auf, durch wel chen ein vom Betriebsbremsventil abgeleiteter Vorderachs-Steuerdruck eingesteuert wird. Im weiteren hat die Steuerventileinrichtung des Vorderachs-Bremskreises einen mit den Bremszylindern der Vorderachse verbundenen Druckausgang.

Bedingt durch die dynamische Achslastverlagerung bei einem Bremsvorgang muß der größte Anteil der Bremskraft von den Vorderrädern aufgebracht werden. Bei Nutzfahrzeugen mit hoher Vorderachslast und zumindest zeitweise niedriger Hinter achslast, wie z. B. bei Sattelzugmaschinen, trifft dies in besonderem Maße zu, da wegen ihres kurzen Radstandes und ihrer großen Schwerpunkthöhe im Fall einer Bremsung eine hohe dynamische Achslastverlagerung auftritt. Bei Ausfall des Vor derachs-Bremskreises ist daher nicht mehr sichergestellt, daß die nun allein durch die Hinterräder gelieferte Bremskraft ausreicht, um die vom Gesetzgeber vorge schriebene Verzögerung aufzubringen. Ein solcher Ausfall des Vorderachs- Bremskreises wird z. B. durch den Riß einer Druckluftleitung oder durch Undichtig keiten im Vorderachs-Bremskreis hervorgerufen, so daß mit der Zeit der Druck im Druckluftbehälter des Vorderachs-Bremskreises sinkt.

Um diesem Problem zu begegnen, ist bei der bekannten Fahrzeugbremsanla ge zwischen dem Druckausgang der Steuerventileinrichtung des Vorderachs- Bremskreises und dem Bremszylinder für das linke Vorderrad eine zusätzliche Steu erventileinrichtung in Form eines Relaisventils vorgesehen, dessen Relaiskolben von einem vom Mehrkreis-Bremswertgeber abgeleiteten Hinterachs-Steuerdruck derart drucksteuerbar ist, daß der Bremszylinder des linken Vorderrades mit einem vom Druckluftbehälter des Vorderachs-Bremskreises unabhängigen Druckluftbehälter verbindbar ist. Das bekannte Relaisventil hat ein als kombiniertes Einlaß- und Aus laßventil ausgebildetes Doppelsitzventil.

Bei intaktem Vorderachs-Bremskreis ist beim Bremsen eine Wirkfläche des Relaiskolbens durch den Vorderachs- Bremsdruck beaufschlagt, während die andere Wirkfläche durch den Hinterachs- Steuerdruck beaufschlagt ist. Hierdurch werden am Relaiskolben gegeneinander gerichtete Kräfte erzeugt, wobei die Größe der Wirkflächen des Relaiskolbens so gewählt ist, daß das Auslaßventil beim Bremsen geöffnet gehalten wird und somit der von der Steuerventileinrichtung des Vorderachs-Bremskreises erzeugte Vorderachs-Bremsdruck durch das geöffnete Auslaßventil zum Bremszylinder des linken Vorderrades durchgesteuert werden kann.

Bei Ausfall des Vorderachs-Bremskreises sinkt der Druck in dem dem Vorde rachs-Bremskreis zugeordneten Druckluftbehälter und auch der Vorderachs- Bremsdruck auf die eine Wirkfläche des Relaiskolbens. Hierdurch schaltet der Re laiskolben das Doppelsitzventil in eine Notbrems-Funktionstellung, weil er durch den an der anderen Wirkfläche noch voll anstehenden Hinterachs-Steuerdruck in eine das Auslaßventil schließende und das Einlaßventil öffnende Position gedrängt ist. Durch das geöffnete Einlaßventil kann nun die Druckluft des vom Druckluftbehälter des Vorderachs-Bremskreises unabhängigen Druckluftbehälters zum Bremszylinder des linken Vorderrades geschaltet werden, um dort als Ersatz für den ausgefallenen Vorderachs-Bremsdruck zu dienen.

Nachteilig bei dieser Anordnung ist jedoch, daß bei intaktem Vorderachs- Bremskreis während eines Bremsvorgangs die Druckluft durch die Steuerventilein richtung des Vorderachs-Bremskreises und auch noch durch die zusätzliche Steuer ventileinrichtung hindurch geleitet werden muß, was aufgrund der damit verbunde nen zahlreichen Strömungsumlenkungen höhere Strömungsverluste bedingt. Zum, andern verlängert sich dadurch der Strömungsweg zwischen dem Druckluftbehälter des Vorderachs-Bremskreises und dem Bremszylinder, was sich negativ auf das An sprechverhalten der Bremsanlage auswirkt.

In der Praxis ist der Ausfall eines Bremskreises ein eher seltenes Ereignis, vielmehr bildet die intakte Funktion den Regelfall. Bedingt durch die Verschaltung der beiden Steuerventileinrichtungen hat die erfindungsgemäße druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage den Vorteil, daß für den überwiegend vorkommenden Fall eines intakten Bremskreises die Druckluft lediglich die erste Steuerventileinrichtung durchströmen muß, um zum Bremszylinder zu gelangen. Folglich werden Strö mungsverluste reduziert und das Ansprechverhalten der Bremsanlage wird verbes sert, was insbesondere im Hinblick auf Fahrzeugbremsanlagen mit einer Brems druckregelung von Vorteil ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen druckmittelbetätigten Fahrzeugbremsanlage möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schaltplan eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Fahrzeug bremsanlage gemäß der Erfindung mit zwei miteinander verschalteten Druckre geleinrichtungen;

Fig. 2 eine stark schematische Darstellung von Relaisventilen der beiden Druckre geleinrichtungen von Fig. 1.

Die in Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichnete druckmittelbetätigte Fahrzeug bremsanlage ist gemäß der bevorzugten Ausführungsform eine elektronisch gere gelte Betriebsbremsanlage für Nutzfahrzeuge mit einer vorrangigen elektro pneumatischen Druckregeleinrichtung 2 und mit einer demgegenüber nachrangigen elektro-pneumatischen Druckregeleinrichtung 4 als unterlegte Sicherheitsebene. Beide Druckregeleinrichtungen 2, 4 sind zur Ansteuerung eines Bremszylinders 6 vorgesehen, alternativ können jedoch auch mehrere Bremszylinder versorgt werden. Darüber hinaus könnte die Fahrzeugbremsanlage 1 anstatt als Betriebsbremsanlage auch als Feststellbremsanlage ausgebildet sein.

Die vorrangige Druckregeleinrichtung 2 umfaßt einen Kanal 7 eines zweikana ligen elektrischen Bremswertgebers 8, eine Regelelektronik 10, einen Druckluftvorrat 12, ein Einlaßventil 14, ein Auslaßventil 16, einen Drucksensor 18 sowie ein Relais ventil 20. Das Einlaßventil 14, das Auslaßventil 16 und das Relaisventil 20 bilden zusammen eine Steuerventileinrichtung 21 der vorrangigen Druckregeleinrichtung 2.

Ebenso ist die nachrangige Druckregeleinrichtung 4 mit einem Kanal 23 des elektri schen Bremswertgebers 8, einer Regelelektronik 22, einem eigenen Druckluftvorrat 24, einem Einlaßventil 26, einem Auslaßventil 28, einem Drucksensor 30 sowie mit einem Relaisventil 32 ausgestattet, so daß vorzugsweise sämtliche Bauteile und Baugruppen der vorrangigen Druckregeleinrichtung 2 in der nachrangigen Druckre geleinrichtung 4 redundant vorhanden sind. Das Einlaßventil 26, das Auslaßventil 28 und das Relaisventil 32 bilden zusammen eine Steuerventileinrichtung 33 der nach rangigen Druckregeleinrichtung 4.

Den beiden Druckregeleinrichtungen 2, 4 werden von zwei voneinander unabhängi gen Spannungsquellen 34, 36 stromversorgt, wobei die eine Spannungsquelle 34 der vorrangigen Druckregeleinrichtung 2 und die andere Spannungsquelle 36 der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 zugeordnet ist. Wie bereits erwähnt, hat der elektrische Bremswertgeber 8 zwei Kanäle 7, 23, so daß gemäß der Betätigung der Bremse zwei proportionale elektrische Bremsdruckanforderungssignale S₁ und S₂ erzeugt werden, welche im Hinblick auf den im Bremszylinder 6 zu erzeugenden Bremsdruck Sollwerte bilden.

Die Kommunikation zwischen den Kanälen 7, 23 des elektrischen Bremswertgebers 8 und den Regelelektroniken 10, 22 der beiden Druckregeleinrichtungen 2, 4 erfolgt durch Steuersignalleitungen. Die Einlaß- und Auslaßventile 14, 16, 26, 28 beider Druckregeleinrichtungen 2, 4 sind vorzugsweise als elektromagnetbetätigte 2/2- Wegeventile ausgebildet, wobei die Einlaßventile stromlos gesperrt und die Auslaß ventile stromlos durchgängig sind und wobei die Einlaßventile 14, 26 an ihren Ein gängen 38, 40 mit dem jeweiligen Druckluftvorrat 12, 24 und an ihren Ausgängen 42, 44 mit je einem Steueranschluß 46, 48 des jeweiligen Relaisventils 20, 32 in Verbin dung stehen. Ein Eingang 50 des Auslaßventils 16 der vorrangigen Druckregelein richtung 2 ist mit dem Steueranschluß 46 des Relaisventils 20 dieser Druckregelein richtung 2, ein Ausgang 52 dieses Auslaßventils 16 und ein Ausgang 54 des Aus laßventils 28 der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 ist mit einer Druckentlastung 56 verbunden, welche beispielsweise durch einen Schalldämpfer gebildet wird. Ein Eingang 58 des Auslaßventils 28 der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 ist mit dem Steueranschluß 48 des dieser Druckregeleinrichtung 4 zugeordneten Relais ventils 32 verbunden.

Ein Druckmitteleingang 60 des Relaisventils 20 der vorrangigen Druckregeleinrich tung 2 steht mit dem dieser Druckregeleinrichtung 2 zugeordneten Druckluftvorrat 12 in Verbindung, ein Druckmittelausgang 62 dieses Relaisventils 20 ist über eine Druckluftleitung 64 an den Bremszylinder 6 angeschlossen, wobei der in ihr herr schende, vom Relaisventil 20 ausgesteuerte Bremsdruck mit Hilfe des Drucksensors 18 meßbar ist. Ein zur Druckentlastung vorgesehener Anschluß 66 des Relaisventils 20 der vorrangigen Druckregeleinrichtung 2 steht über eine weitere Druckluftleitung 68 mit einem Druckmittelausgang 70 des Relaisventils 32 der nachrangigen Druck regeleinrichtung 4 in Verbindung. An diese Druckluftleitung 68 ist außerdem der der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 zugeordnete Drucksensor 30 angeschlossen. Ein Druckmitteleingang 72 des Relaisventils 32 der nachrangigen Druckregelein richtung 4 steht mit dem dieser Druckregeleinrichtung 4 zugeordneten Druckluftvor rat 24 in Verbindung, ein zur Druckentlastung vorgesehener Anschluß 74 dieses Relaisventils 32 ist an die Druckentlastung 56 angeschlossen. Die beschriebene Zu ordnung der Druckmitteleingänge 60, 72, Druckmittelausgänge 62, 70 und Steueran schlüsse 46, 48 der beiden Relaisventile 20, 32 wird insbesondere durch das sche matische Schaubild gemäß Fig. 2 verdeutlicht.

Die Einlaßventile 14, 26 und die Auslaßventile 16, 28 der beiden Druckregeleinrich tungen 2, 4 werden jeweils durch elektrische Steuersignale der entsprechenden Re gelelektronik 10, 22 angesteuert. Jede Druckregeleinrichtung 2, 4 erfaßt den von den Relaisventilen 20, 32 an den Druckmittelausgängen 62, 70 ausgesteuerten Druck mittels des ihr zugeordneten Drucksensors 18, 30, welcher ein entsprechendes Sig nal erzeugt. Dieses Signal wird in der zugeordneten Regelelektronik 10, 22 mit dem jeweils zugeordneten Sollwert S₁, S₂ verglichen. Zur Datenübertragung ist beispiels weise jeweils ein eigener CAN-BUS vorgesehen. Über die beiden Drucksensoren 18, 30 hinaus können an die beiden Druckregeleinrichtungen 2, 4 außerdem externe Sensoren angeschlossen sein, wie beispielsweise Drehzahlfühler oder Bremsbelag verschleißsensoren. Auf diese Weise sind auch an der nachrangigen Druckregelein richtung 4 sämtliche Sensorsignale verfügbar.

Die für die vorrangige Druckregeleinrichtung 2 und die nachrangigen Druckregelein richtung 4 vom Bremswertgeber 8 redundant erzeugten Bremsdruckanforderungs signale S₁, S₂ und die Steuersignale für die beiden Einlaßventile 14, 26 und die beiden Auslaßventile 16, 28 werden jeweils miteinander verglichen, wobei die beiden Regelelektroniken 10, 22 hierzu über einen entsprechend abgesicherten Pfad kom munizieren, so daß die jeweilige Verfügbarkeit der beiden Druckregeleinrichtungen 2, 4 aus entsprechenden Rückmeldesignalen feststellbar ist.

Der Signalvergleich und die Prüfung auf Verfügbarkeit kann innerhalb der Druckre gelkombination 2, 4 zwischen den Elektroniken 12, 22 erfolgen oder über entspre chende Rückmeldesignale auf den Leitungen S1 und S2 in den Elektroniken des Bremswertgebers 8.

Vor diesem Hintergrund hat die Fahrzeugbremsanlage 1 mit redundanter Ansteue rung des Bremszylinders 6 folgende Funktion:
Bei intakter vorrangiger Druckregeleinrichtung 2 erfolgt beim Betätigen der Betriebs bremse die Druckeinregelung in den Bremszylinder 6 aus dem Druckluftvorrat 12 der vorrangigen Druckregeleinrichtung 2. Im einzelnen erhält die Regelelektronik 10 vom zugeordneten Kanal 7 des Bremswertgebers 8 das elektrische, einen Sollwert bil dende Bremsdruckanforderungssignal S₁, welches die Regelelektronik 10 wie folgt moduliert: Das Einlaßventil 14 wird ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Sperr stellung zum Druckaufbau am Steueranschluß 46 des Relaisventils 20 eine be stimmte Zeit lang in seine Durchgangsstellung geschaltet, während das Auslaßventil 16 in seiner Sperrstellung geschaltet wird. Dieser Steuerdruck wirkt auf einen aus Maßstabsgründen nicht dargestellten Steuerkolben des Relaisventils 20, dessen Sitzventil Druckluft aus dem Druckluftvorrat 12 zum Druckmittelausgang 62 strömen läßt. Infolgedessen baut sich auf der anderen Seite des Steuerkolbens des Relais ventils 20 ein Gegendruck auf, welcher sich mit dem Steuerdruck auswiegt. Der Auf bau und die Funktion eines solchen Relaisventils 20 sind hinlänglich bekannt, des halb sollen hierzu keine weiteren Ausführungen erfolgen. Abhängig von der Öff nungszeit des Einlaßventils 14 der vorrangigen Druckregeleinrichtung 2 wird der Druckmitteleingang 60 des Relaisventils 20 zum Druckmittelausgang 62 durchge schaltet, wodurch eine bestimmte Menge an Druckluft vom Druckluftvorrat 12 in den Bremszylinder 6 strömen kann (Druckaufbau). Beim Bremsen bei intakter vorrangi ger Druckregeleinrichtung 2 durchströmt die zum Bremsen benötigte Druckluft daher lediglich das Relaisventil 20.

Darüber hinaus wird durch den Bremswertgeber 8 gleichzeitig mit dem Bremsdruck anforderungssignal S₁ das Bremsdruckanforderungssignal S₂ für die Regelelektronik 22 der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 erzeugt, woraufhin analoge Schaltvor gänge des Einlaßventils 26 veranlaßt werden wie bei der vorrangigen Druckregelein richtung 2. Infolgedessen steht am Steueranschluß 48 des Relaisventils 32 der nach rangigen Druckregeleinrichtung 4 ebenfalls ein vom Druckluftvorrat 24 der nachran gigen Druckregeleinrichtung 4 abgeleiteter Steuerdruck an, aufgrund dessen der Druckmitteleingang 72 des Relaisventils 32 zu dessen Druckmittelausgang 70 durchgeschaltet wird, welcher mit dem zur Druckentlastung des Relaisventils 20 der vorrangigen Druckregeleinrichtung 2 vorgesehenen Anschluß 66 in Verbindung steht. Da die Verbindung zum Bremszylinder 6 jedoch durch die Schaltstellung des Relaisventils 20 der vorrangigen Druckregeleinrichtung 2 unterbrochen ist, kann die Druckluft aus dem Druckluftvorrat 24 der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 nicht bis zum Bremszylinder 6 durchgeschaltet werden und ist für den Fall einer intakten vorrangigen Druckregeleinrichtung 2 daher wirkungslos.

Der Drucksensor 18 der vorrangigen Druckregeleinrichtung 2 mißt den im Bremszy linder 6 vorhandenen Brems-Istdruck und übermittelt der Regelelektronik 10 ein ent sprechendes elektrisches Signal. Abhängig vom Ergebnis des anschließenden Ver gleichs zwischen dem dem Brems-Istdruck entsprechenden Signal und dem einen Sollwert bildenden Bremsdruckanforderungssignal S₁ wird dann eine entsprechende Ansteuerung des Einlaßventils 14 und/oder des Auslaßventils 16 durch die Regel elektronik 10 veranlaßt, um den Brems-Istdruck an den Sollwert anzupassen. Wenn die Betriebsbremse weiterhin betätigt bleibt (Druckhalten im Bremszylinder 6) wird das Einlaßventil 14 von der Regelelektronik 10 in Sperrstellung geschaltet.

Für Druckabbau im Bremszylinder 6 bei Beendigung des Bremsvorgangs bleibt das Einlaßventil 14 in Sperrstellung, während das Auslaßventil 16 von der Regelelektro nik 10 in seine Durchlaßstellung geschaltet wird. Diese Situation ist in Fig. 1 darge stellt. Dann steht der Steueranschluß 46 des Relaisventils 20 der vorrangigen Druck regeleinrichtung 2 mit der Druckentlastung 56 in Verbindung und der in der Steuer kammer des Relaisventils 20 der vorrangigen Druckregeleinrichtung 2 vorhandene Überdruck wird abgebaut. Infolgedessen wird der Druckmittelausgang 62 des Re laisventils 20 der vorrangigen Druckregeleinrichtung 2 auf dessen zur Druckentlastung vorgesehenen Anschluß 66 geschaltet, welcher mit dem Druckmittelausgang 70 des Relaisventils 32 der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 in Verbindung steht. Da bei Beendigung des Bremsvorgangs wegen der Redundanz der Bremsdruckan forderungssignale S₁ und S₂ die Regelelektronik 22 der nachrangigen Druckregelein richtung 4 deren Einlaßventil 26 in Sperrstellung und deren Auslaßventil 28 in Durchlaßstellung schaltet, wie in Fig. 1 gezeigt ist, steht am Steueranschluß 48 des Relaisventils 32 der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 kein Drucksignal an, so daß der Druckmittelausgang 70 dieses Relaisventils 32 zur Druckentlastung 56 durchgeschaltet ist. Auf diese Weise kann der im Bremszylinder 6 vorhandene Bremsdruck durch das Relaisventil 32 der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 hindurch abgebaut werden.

Wenn in der vorrangigen Druckregeleinrichtung 2 ein Defekt auftritt, beispielsweise durch Druckverlust im Druckluftvorrat 12, durch einen Defekt in der Steuerleitung oder in der Spannungsquelle 34, dann übernimmt die nachrangige Druckregelein richtung 4 die Druckregelfunktion. Beim Betätigen der Betriebsbremse erfolgt die Druckeinregelung in den Bremszylinder 6 dann aus dem Druckluftvorrat 24 der nach rangigen Druckregeleinrichtung 4. In einem solchen Fall ist defektbedingt am Steue ranschluß 46 des Relaisventils 20 der vorrangigen Druckregeleinrichtung 2 kein Steuerdruck vorhanden, so daß der mit dem Bremszylinder 6 in Verbindung stehen de Druckmittelausgang 62 mit dem zur Druckentlastung vorgesehenen Anschluß 66 verbunden ist. Auf der anderen Seite werden das Auslaßventil 28 und das Einlaß ventil 26 der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 durch Steuersignale deren Re gelelektronik 22 derart geschaltet ist, daß am Steueranschluß 48 des Relaisventils 32 der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 Steuerdruck ansteht, aufgrund dessen dieses Relaisventil 32 seinen mit dem Druckluftvorrat 24 der nachrangigen Druckre geleinrichtung 4 verbundenen Druckmitteleingang 72 mit seinem Druckmittelausgang 70 in Verbindung bringt. Folglich wird Druckluft des Druckluftvorrats 24 der nachran gigen Druckregeleinrichtung 4 bis zum Bremszylinder 6 durchgeschaltet. Mit Hilfe des am Druckmittelausgang 70 des Relaisventils 32 der nachrangigen Druckre geleinrichtung 4 angeordneten Drucksensors 30 kann dann eine Druckregelung durch die Regelelektronik 22 der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 erfolgen.

Die Funktion der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 kann beispielsweise durch zyklisch wiederkehrende Übernahme der Druckregelfunktion anstelle der vor rangigen Druckregeleinrichtung 2 überprüft werden. Wenn in solchen Phasen auf die Regelung durch die vorrangige Druckregeleinrichtung 2 verzichtet wird, kann mit den Rückmeldesignalen der beiden Drucksensoren 18, 30 deren Signalabweichung ü berwacht werden.

Bei Beendigung des Bremsvorgangs werden für Druckabbau im Bremszylinder 6 das Auslaßventil 28 und das Einlaßventil 26 der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 durch Steuersignale deren Regelelektronik 22 derart geschaltet, daß am Steuer anschluß 48 des Relaisventils 32 der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 weniger Steuerdruck ansteht. Dann wird der Druckmittelausgang 70 des Relaisventils 32 der nachrangigen Druckregeleinrichtung 4 mit der Druckentlastung 56 verbunden, so daß der im Bremszylinder 6 befindliche Bremsdruck durch das weiterhin zwischen seinem Druckmittelausgang 62 und dem zur Druckentlastung vorgesehenen Anschluß 66 in Durchlaßstellung befindliche Relaisventil 32 der vorrangigen Druck regeleinrichtung 2 und durch die Druckluftleitung 68 hindurch abgebaut werden kann.

Bezugszahlenliste

1

Fahrzeugbremsanlage

2

Druckregeleinrichtung vorrangig

4

Druckregeleinrichtung nachrangig

6

Bremszylinder

7

Kanal

8

Bremswertgeber

10

Regelelektronik

12

Druckluftvorrat

14

Einlaßventil

16

Auslaßventil

18

Drucksensor

20

Relaisventil

21

Steuerventileinrichtung

22

Regelelektronik

23

Kanal

24

Druckluftvorrat

26

Einlaßventil

28

Auslaßventil

30

Drucksenor

32

Relaisventil

33

Steuerventileinrichtung

34

Spannungsquelle

36

Spannungsquelle

38

Eingang EV

40

Eingang EV

42

Ausgang EV

44

Ausgang EV

46

Steueranschluß

48

Steueranschluß

50

Eingang AV

52

Ausgang AV

54

Ausgang AV

56

Druckentlastung

58

Eingang AV

60

Druckmitteleingang

62

Druckmittelausgang

64

Druckluftleitung

66

ruckentlastungsanschluß

68

Druckluftleitung

70

Druckmittelausgang

72

Druckmitteleingang

74

Druckentlastungsanschluß

Claims

1. Druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage (1) mit redundanter Ansteuerung wenigstens eines Bremszylinders (6) beinhaltend folgende Merkmale:

a) Mittels eines Bremswertgebers (8) ist ein erstes Steuersignal (S₁) und ein zweites Steuersignal (S₂) aussteuerbar;
b) bei einer ersten Steuerventileinrichtung (21) ist in Abhängigkeit des ersten Steuersignals (S₁) ein dem Bremszylinder (6) zugeordneter Druckmittel ausgang (62) mit einem mit einer ersten Druckmittelquelle (12) verbunde nen Druckmitteleingang (60) oder mit einem zur Druckentlastung vorgese henen Anschluß (66) verbindbar,
c) bei einer zweiten Steuerventileinrichtung (33) ist in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals (S₂) ein Druckmittelausgang (70) mit einem mit einer zweiten Druckmittelquelle (24) verbundenen Druckmitteleingang (72) oder mit einem zur Druckentlastung vorgesehenen Anschluß (74) verbindbar,

dadurch gekennzeichnet, daß

a) der zur Druckentlastung vorgesehene Anschluß (66) der ersten Steuer ventileinrichtung (21) mit dem Druckmittelausgang (70) der zweiten Steu erventileinrichtung (33) und der zur Druckentlastung vorgesehene Anschluß (74) der zweiten Steuerventileinrichtung mit der Umgebung (56) in Verbindung steht.

2. Druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß sie eine elektronisch geregelte Betriebsbremsanlage für Nutzfahrzeuge ist, mit einer vorrangigen elektro-pneumatischen Druckregel einrichtung (2) beinhaltend die erste Steuerventileinrichtung (21) und mit einer demgegenüber nachrangigen elektro-pneumatischen Druckregeleinrichtung (4) als unterlegte Sicherheitsebene beinhaltend die zweite Steuerventilein richtung (33).

3. Druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die vorrangige Druckregeleinrichtung (2) und die nachrangige Druckregeleinrichtung (4) je eine Spannungsquelle (34; 36), je einen Kanal (7; 23) des Bremswertgebers (8), je eine Regelelektronik (10; 22), je ei nen Druckluftvorrat (12; 24), je einen Drucksensor (18; 30) und je eine Steu erventileinrichtung (21; 33) umfassen, welche je ein Einlaßventil (14; 26), je ein Auslaßventil (16; 28) sowie je ein Relaisventil (20; 32) beinhalten.

4. Druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß gemäß ihrer Betätigung zwei elektrische Bremsdruckan forderungssignale (S₁, S₂) durch den Bremswertgeber (8) erzeugbar sind, von welchen je eines einer Regelelektronik (10; 22) einer Druckregeleinrichtung (2; 4) zugeordnet ist und im Hinblick auf den im Bremszylinder (6) zu erzeu genden Bremsdruck je einen Sollwert bildet.

5. Druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßventile (14, 16; 26, 28) der Druckregeleinrichtungen (2; 4) jeweils als elektromagnetbetätigte 2/2- Wegeventile ausgebildet sind, wobei die Einlaßventile (14; 26) stromlos gesperrt und die Auslaßventile (16; 28) stromlos durchgängig sind, welche durch gemäß der Bremsdruckanforderungssignale (S₁; S₂) in der zugeordneten Regelelektronik (10; 22) erzeugte elektrische Steuersignale angesteuert sind.

6. Druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

a) je ein Eingang (38; 40) eines Einlaßventils (14; 26) mit dem zugeordneten Druckluftvorrat (12; 24) und je ein Ausgang (42; 44) mit je einem Steuer anschluß (46; 48) des zugeordneten Relaisventils (20; 32) verbunden ist,
b) ein Eingang (50) des Auslaßventils (16) der vorrangigen Druckregelein richtung (2) mit dem Steueranschluß (46) des Relaisventils (20) dieser Druckregeleinrichtung (2), ein Ausgang (52) dieses Auslaßventils (16) und ein Ausgang (54) des Auslaßventils (28) der nachrangigen Druckregelein richtung (4) mit einer Druckentlastung (56) verbunden ist,
c) ein Eingang (58) des Auslaßventils (28) der nachrangigen Druckregelein richtung (4) mit einem Steueranschluß (48) des dieser Druckregeleinrich tung (4) zugeordneten Relaisventils (32) verbunden ist,
d) der Druckmitteleingang (60) des Relaisventils (20) der vorrangigen Druck regeleinrichtung (2) mit dem dieser Druckregeleinrichtung (2) zugeordne ten Druckluftvorrat (12) in Verbindung steht,
e) der Druckmittelausgang (62) des Relaisventils (20) der vorrangigen Druck regeleinrichtung (2) über eine Druckluftleitung (64) an den Bremszylinder (6) angeschlossen ist, wobei der in ihr herrschende Bremsdruck durch den zugeordneten Drucksensor (18) meßbar ist,
f) der zur Druckentlastung vorgesehene Anschluß (66) des Relaisventils (20) der vorrangigen Druckregeleinrichtung (2) über eine weitere Druckluftlei tung (68) mit dem Druckmittelausgang (70) des Relaisventils (32) der nachrangigen Druckregeleinrichtung (4) in Verbindung steht, wobei an die se Druckluftleitung (68) der der nachrangigen Druckregeleinrichtung (4) zugeordnete Drucksensor (30) angeschlossen ist.
g) der Druckmitteleingang (72) des Relaisventils (32) der nachrangigen Druckregeleinrichtung (4) mit dem dieser Druckregeleinrichtung (4) zuge ordneten Druckluftvorrat (24) verbunden ist,
h) der zur Druckentlastung vorgesehene Anschluß (74) des Relaisventils (32) der nachrangigen Druckregeleinrichtung (4) mit der Druckentlastung (56) verbunden ist.

7. Druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß durch jede Druckregeleinrichtung (2; 4) der von den Re laisventilen (20; 32) an den Druckmittelausgängen (62; 70) ausgesteuerte Druck mittels des ihr zugeordneten Drucksensors (18; 30) erfaßbar ist, wobei durch einen mittels der zugeordneten Regelelektronik (10; 22) durchgeführten Soll-Ist-Wert-Vergleichs eine entsprechende elektrische Ansteuerung des je weiligen Einlaßventils (14; 26) und/oder des jeweiligen Auslaßventils (16; 28) durch die zugeordnete Regelelektronik (10; 22) veranlaßbar ist, um den Brems-Istdruck an den Brems-Solldruck anzupassen.

8. Druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß durch Kommunikation der beiden Regelelektroniken (10; 22) über einen abgesicherten Pfad die jeweilige Verfügbarkeit der beiden Druckregeleinrichtungen (2; 4) aufgrund eines Vergleichs der beiden Brems druckanforderungssignale (S₁; S₂) und der Steuersignale für die beiden Ein laßventile (14; 26) und die beiden Auslaßventile (16; 28) festellbar ist.

9. Druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß sie derart ausgebildet ist, daß die Funktion der nachran gigen Druckregeleinrichtung (4) durch zyklisch wiederkehrende Übernahme der Druckregelfunktion anstelle der vorrangigen Druckregeleinrichtung (2) überprüfbar ist.