DE10215617A1

DE10215617A1 - Einrichtung zum Stabilisieren eines Anhängers

Info

Publication number: DE10215617A1
Application number: DE2002115617
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Beer
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2003-11-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Stabilisieren eines Anhängers, mit einer Bremsbetätigungsvorrichtung, die über mindestens ein Bremsseil auf eine Radbremse einwirkt und für die Betätigung des Bremsseils ein Elektromotor vorgesehen ist, der von einer Fahrdynamikregelung derart betätigbar ist, dass in Abhängigkeit von sensorisch erfassten Instabilitäten des Anhängers, der Anhäger über eine Betätigung der Radbremse stabilisierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Stabilisieren eines Anhängers mit einer Bremsbetätigungsvorrichtung.
Aus der DE 197 42 702 C2 ist eine Einrichtung zum Dämpfen von Schlingerbewegungen für mind. ein von einem Zugfahrzeug gezogenes Anhängersegment bekannt, bei dem die Winkelgeschwindigkeit des Anhängersegmentes um den Momentanpol oder der Knickwinkel um den Momentanpol erfasst und differenziert wird, und zur Regelung der Radbremsen des Anhängers heran gezogen wird. Als Sensoren für die Winkelgeschwindigkeit dienen Beschleunigungsmesser in unterschiedlicher Lage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Stabilisieren eines Anhängers zu schaffen, die kostengünstig ist und eine Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit eines Zugfahrzeugs mit angehängtem Anhänger ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Einrichtung zum Stabilisieren eines Anhängers mit einer Bremsbetätigungsvorrichtung vorgesehen ist, die über mind. ein Bremsseil auf eine Radbremse einwirkt und für die Betätigung des Bremsseils ein Elektromotor vorgesehen ist, der von einer Fahrdynamikregelung derart betätigbar ist, dass in Abhängigkeit von sensorisch erfaßten Instabilitäten des Anhängers der Anhänger über eine Betätigung der Radbremse stabilisiert wird.
Dabei erfolgt über die von Sensoren erfaßten und in einer Fahrdynamikregelung logisch verknüpften und analysierten Messdaten, in die Daten eines Kraftfahrzeugs einbezogen werden können, eine Generierung eines Ansteuersignals für einen Elektromotor, der einen Aktuator verstellt und damit die Radbremse betätigt. Durch die Einbremsung eines Rades des Anhängers oder durch die Einbremsung beider Räder des Anhängers mit unterschiedlichem Bremsdruck werden durch Abbau der Seitenkräfte an dem einen Rad und Erhöhung der Längskräfte die sensorisch erfassten Instabilitäten des Anhängers korrigiert. Der Anhänger weist bevorzugt eine Achse mit zwei Rädern auf.
Vorteilhaft weist der Anhänger mind. eine vorzugsweise zwei als Trommelbremsen ausgebildete Radbremsen auf, die über ein Bremsseil betätigbar sind. Die Trommelbremsen sind über eine verschiebbar geführte Anhängevorrichtung und über den Elektromotor unabhängig voneinander betätigbar. Durch die verschiebbar geführte Anhängevorrichtung wird der Anhänger vor dem Fahrzeug eingebremst. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Trommelbremse zwei Bremsbacken und ein Spreizelement auf. Mittels eines Kraftübertragungselementes, welches mit dem Elektromotor und dem Spreizelement verbunden ist, können die zwei Bremsbacken betätigt und nach Maßgabe der von der Fahrdynamikregelung ausgegebenen Ansteuersignale der Anhänger stabilisiert werden.
Eine weitere Einrichtung sieht vor, dass die Bremsbacken der Trommelbremse mittels einer linear verschiebbaren Spindel betätigbar sind. Die Spindel wird direkt von dem Elektromotor angetrieben und verschiebt diese linear beidseitig in Richtung der Bremsbacken. Die Bremsbacken werden über ein Zugelement in ihre Ausgangslage zurück geführt, wenn die Spreizelemente sich in ihrer Ausgangslage befinden bzw. das Bremsseil sich in seiner Ausgangslage befindet.
Der Anhänger ist mit mind. einem Querbeschleunigungssensor ausgerüstet, der mit der Fahrdynamikregelung verbunden ist und die relative Querbeschleunigung des Anhängers erfasst. Der Querbeschleunigersensor ist bevorzugt am Ende des Anhängers angeordnet und erfasst die maximale Querbeschleunigung des Anhängers.
Nach einer weiteren Ausbildung sind zwei Querbeschleunigungsensoren, an jedem Ende des Anhängers einer, vorgesehen, die die relativen Querbeschleunigung des Anhängers bezüglich einer Fahrrichtung erfassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen einachsigen Anhänger mit zwei Querbeschleunigungssensoren,
Fig. 2 eine verschiebbare Anhängevorrichtung,
Fig. 3 eine Bremsbetätigungseinrichtung mit Bremsseil,
Fig. 4 eine Bremsbetätigungseinrichtung mit Spreizelement,
Fig. 5 eine Bremsbetätigungseinrichtung mit innerhalb der Bremsbacken angeordnetem Spreizelement,
Fig. 6 schematisch eine Regelstrategie zur Stabilisierung eines Anhängers
Fig. 1 zeigt einen schematisch dargestellten Anhänger 10 mit einer Anhängevorrichtung 11, nämlich einer Deichsel oder Zugstange über eine beispielsweise als Kugelkopfverbindung ausgebildete Kupplung 13. Der Anhänger weist eine Achse 12 mit zwei Rädern 14, 15 auf. An jeder Seite 16, 17 des Anhängers ist jeweils ein Querbeschleunigungssensor 18 bzw. 19 am jeweiligen Ende der Seite und diagonal gegenüberliegend angeordnet. Die Sensoren sind über nicht näher dargestellte elektrische Verbindungsmittel mit einem an sich bekannten Fahrdynamikregler, z. B. einem ESP-Regler, verbunden. Alternativ kann der Fahrdynamikregler auch dem Anhänger 10 zugeordnet sein.
Die Anhängevorrichtung 11 ist in einem am Anhänger 10 befestigten Gehäuse 20 axial verschiebbar geführt, wobei sie in Fig. 2 in einer neutralen mittleren Stellung in dem Gehäuse 20 gehalten wird. Die Anhängevorrichtung 11 weist eine Fremdbetätigungseinheit 22 auf, die über eine elektrische Ansteuerung die in Fig. 3 dargestellten Trommelbremsen 40 betätigt. Die Trommelbremsen werden einerseits von dieser Fremdbetätigungseinheit 22, z. B. einem Elektromotor, über eine, eine Linearbewegung ausführende Spindel und andererseits durch eine axiale Verschiebung der Zugstange 21 in dem Gehäuse 20 betätigt. Die Zugstange 21 der Anhängevorrichtung und die Spindel sind mit einem Hebel 23 verbunden, der um die Achse 25 geschwenkt wird, wenn die Zugstange 21 axial in dem Gehäuse 20 verschoben wird oder die Spindel ausgefahren wird. Am anderen Ende des Hebels 23 ist ein Bremsseil 26 befestigt, mittels dem die den Rädern 15, 16 zugeordneten Fig. 3 zeigt schematisch die dem Anhänger 10 zugeordneten Trommelbremsen 40. Die Trommelbremsen bestehen aus den Bremsbacken 41, 42, die über Hebelelemente 70, 43, 44 an einer Seite beabstandet zueinander angeordnet sind. Das Hebelelement 44 ist als Druckübertrager ausgebildet. Wird der mit dem Seilzug 26 verbundene Hebel 70 bei der Betätigung des Seilzugs 26 um den Druckübertrager geschwenkt, werden die Bremsbacken 41, 42 radial nach außen auf die nicht näher dargestellte Bremstrommel gepresst wird. Die Federn 45 und 46 dienen der Rückführung in die Ausgangslage der Bremsbacken 41, 42.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft auch möglich, die Bremsbacken 41, 42 mit einem Elektromotor 47, der über ein Hebelelement 48 das Bremsseil 26 entsprechend der Pfeilrichtung 49 betätigt, zu betätigen.
Fig. 5 zeigt ein Spreizelement 50, das innerhalb der Bremsbacken 41, 42 angeordnet werden kann und über die Spreizung die Bremsbacken gegen die nicht näher dargestellte Bremstrommel presst. Das Spreizelement 50 ist als Elektromotor mit linear verschiebbarer Spindel ausgebildet.
Gemäß Fig. 5 können die Bremsbacken 41, 42 über eine von einem Elektromotor 60 betätigbare Hebelanordnung gespreizt werden. Die Hebelanordnung 61 weist dabei mind. ein Exzenterelement 80 auf, mittels dem Elemente 62, 63 linear verschoben werden können. Diese Elemente 62, 63 spreizen die Bremsbacken 41, 42.
Fig. 6 zeigt die unterschiedlichen Regelstrategien zur Fahrstabilisierung des Anhängers. Diese sehen gemäss 6a in Phase I eine Erfassung der Querbeschleunigung mit mindestens einem backen 41, 42.
Fig. 6 zeigt die unterschiedlichen Regelstrategien zur Fahrstabilisierung des Anhängers. Diese sehen gemäß 6a in Phase I eine Erfassung der Querbeschleunigung mit mindestens einem Querbeschleunigungssensor 18 oder 19 vor. In Phase II werden die beiden Trommelbremsen der Räder 15 und 16 des Anhängers 10 betätigt und durch Aufbau von Längskräften die Instabilitäten des Anhängers korrigiert. Phase III zeigt das stabilisierte Fahrzeug.
In Fig. 6b werden im Unterschied zur Phase II der Fig. 6a die Trommelbremsen alternierend angesteuert. Dabei werden nach Maßgabe des Querbeschleunigungssignals des Querbeschleunigungssensors 19 die Bremsen des Rades 16 und nach Maßgabe des Querbeschleunigungssignals des Querbeschleunigungssensors 15 nacheinander angesteuert.
Fig. 6c zeigt in Phase II eine Einbremsung nur eines Rades 15 oder 16. Dabei kann die Instabilität mittels des dem Rad zugeordneten Sensors 18 oder 19 oder mittels der beiden Querbeschleunigungssensoren erfolgen.

Claims

1. Einrichtung zum Stabilisieren eines Anhängers, mit einer Bremsbetätigungsvorrichtung, die über mindestens ein Bremsseil auf eine Radbremse einwirkt und für die Betätigung des Bremsseils ein Elektromotor vorgesehen ist, der von einer Fahrdynamikregelung derart betätigbar ist, dass in Abhängigkeit von sensorisch erfaßten Instabilitäten des Anhängers, der Anhänger über eine Betätigung der Radbremse stabilisierbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anhänger zwei als Trommelbremsen ausgebildete Radbremsen vorgesehen sind, die über eine verschiebbar geführte Anhängevorrichtung und über den Elektromotor unabhängig voneinander betätigbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommelbremse mit zwei Bremsbacken und einem Spreizelement ausgebildet ist und mittels eines Kraftübertragungselementes mit dem Elektromotor verbunden ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommelbremse mit zwei Bremsbacken und einem Spreizelement ausgebildet ist, wobei das Spreizelement eine von dem Elektromotor linear verschiebbare Spindel ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhänger mindestens einen Querbeschleunigungssensor aufweist, der mit der Fahrdynamikregelung verbunden ist und die relative Querbeschleunigung des Anhängers erfasst.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Querbeschleunigungssensoren an den Enden des Anhängers angeordnet sind, die die relativen Querbeschleunigungen des Anhängers bezüglich einer Fahrrichtung erfassen.